個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統的論文
摘 要：文章概述XML在個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢，研究網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件內容分解成各個(gè)知識點(diǎn)，來(lái)解決課件內容的個(gè)性化選擇，利用XML技術(shù)，實(shí)現個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò )課件；XML；XSL；知識點(diǎn)；個(gè)性化
引言
隨著(zhù)計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的快速發(fā)展，依托網(wǎng)絡(luò )，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò )豐富的信息資源和不受時(shí)空限制的優(yōu)勢，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )教學(xué)。由于網(wǎng)絡(luò )學(xué)員的個(gè)性千差萬(wàn)別，若使用劃一的、模式化的教學(xué)目標將否定或無(wú)視學(xué)員的豐富色彩的個(gè)性，這與創(chuàng )新教育和現代教學(xué)理論發(fā)展的要求是相悖的。
因此，我們在組織實(shí)施網(wǎng)絡(luò )教學(xué)過(guò)程中，對網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的開(kāi)發(fā)應體現個(gè)性化，實(shí)現學(xué)員在學(xué)習過(guò)程中，呈現給學(xué)員的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)內容個(gè)性化，顯示的頁(yè)面樣式個(gè)性化，并有個(gè)性化的學(xué)習指導。這樣學(xué)員在獨自地網(wǎng)絡(luò )學(xué)習中不會(huì )盲目學(xué)習，更有針對性和目的性。使學(xué)員按照自身個(gè)性的本來(lái)面目投入社會(huì )，這才符合教育的本質(zhì)要求—促進(jìn)人的個(gè)性完善，我們一貫所支持的“因材施教、因人而異”的教學(xué)理論也將在個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件中得到體現。
而現有的網(wǎng)絡(luò )課件主要是基于HTML網(wǎng)頁(yè)的網(wǎng)絡(luò )課件，制定者按一定的思路，以HTML網(wǎng)頁(yè)形式呈現教學(xué)內容，通過(guò)網(wǎng)頁(yè)集成圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻等媒體表現形式，嵌入腳本生成動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)，以同一模式呈現給所有的瀏覽者，教學(xué)內容互相鏈接而形成一個(gè)知識結構網(wǎng)狀圖，網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件起到電子教材的作用，缺乏教學(xué)內容、顯示樣式等個(gè)性化。
1 XML在個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統開(kāi)發(fā)中的優(yōu)勢
XML雖與HTML一樣源自SGML，但吸收SGML的精華，增加了部分互聯(lián)網(wǎng)的特殊成分，突破了HTML固定標記集合的約束。使用者可以運用XML自行定義無(wú)窮無(wú)盡的標記及屬性名來(lái)描述文件中的任何數據元素，使數據與表現形式剝離開(kāi)來(lái)，使數據結構化并能自解釋。XML被推薦為下一代網(wǎng)頁(yè)發(fā)布語(yǔ)言。
使用XML開(kāi)發(fā)個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件，至少存在以下幾點(diǎn)優(yōu)勢：1、可實(shí)現課件信息的標準化。 XML具有良好的語(yǔ)義和清晰的結構，是 Internet上不同系統、不同平臺上進(jìn)行數據交換的理想格式，可以用來(lái)定義標準化課件信息格式。2、具有開(kāi)放性的.課件。XML強大的數據檢索能力為課件信息的開(kāi)放性提供基礎，并達到課件共享和重用的目的。3、課件信息的組織。一般教學(xué)課件的內容可以劃分為若干知識點(diǎn)，并以知識點(diǎn)為基本單元來(lái)組織整個(gè)教學(xué)內容。所形成的樹(shù)狀層次結構數據表示與XML層次和結構化文檔組織正好相和。4、課件內容的維護。XML實(shí)現了形式與內容的分離，數據從最原始形式就與其最終表達分離開(kāi)來(lái)。XML文檔重在描述數據及其之間的關(guān)系，專(zhuān)門(mén)用 XSL和 CSS來(lái)表現其內容，使同一數據可以根據實(shí)際情況具有多種表現形式，真正實(shí)現個(gè)性化發(fā)布。
2 基于XML的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件內容的組織
課件制作者在認真地考慮本專(zhuān)業(yè)課程的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)過(guò)程中的各種教學(xué)需求中，既要考慮本課程教學(xué)內容，又要考慮輔助教師教學(xué)、學(xué)員學(xué)習、資料參考、擴展學(xué)員興趣的需要，同時(shí)也應考慮如何更好地適合個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)，從而最終確定網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的內容。
2.1 網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件內容分解成各個(gè)知識點(diǎn)
一般來(lái)說(shuō)，一門(mén)課程的教學(xué)課件內容從整個(gè)課程來(lái)看具有層次型結構，即可分解生成一個(gè)樹(shù)狀結構�？梢杂弥R點(diǎn)作為描述課程內容的基本單位，它分為復合知識點(diǎn)（可以再分解為復合知識點(diǎn)或原子知識點(diǎn)）和原子知識點(diǎn)（不能再分割）。知識點(diǎn)可以看作是闡述某一方面的教學(xué)內容，同時(shí)包含相關(guān)練習及相應多媒體演示課件、相關(guān)知識鏈的一個(gè)完整的教學(xué)單元，甚至可以為一段文字、一幅圖表、一段動(dòng)畫(huà)、一段視頻、一段聲音等學(xué)習對象或實(shí)體作為某一個(gè)知識點(diǎn)，一門(mén)課程的學(xué)習可以看成對一系列知識點(diǎn)的學(xué)習過(guò)程。各知識點(diǎn)劃分越細，對各知識點(diǎn)重用性就越高，知識點(diǎn)之間的關(guān)系從整個(gè)課程結構分析，可以看為樹(shù)形結構。但由于知識點(diǎn)之間又相互關(guān)聯(lián)，又形成網(wǎng)狀結構。
2.2 網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的數據元素的描述
為了增加與有關(guān)教學(xué)資源元數據規范的一致性及改善網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的數據元素定義的明晰性、范圍以及內部的一致性，以及便于對網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的數據元素的具體操作，對課件的數據元素的屬性進(jìn)行描述，使之盡可能滿(mǎn)足各種應用對課件信息的檢索操作需要，可以根據具體需要包括以下其中的幾個(gè)描述：名稱(chēng)、標識、學(xué)科、作者、描述、關(guān)鍵詞、相關(guān)鏈接、鏈接描述、難度、重要程度、日期、權限、類(lèi)型、格式、適用對象等。
2.3 網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件中知識點(diǎn)的數據元素的描述
為了對分解的知識點(diǎn)能有更好的數據信息提供給課件系統，符合各系統模塊的相應操作，同時(shí)便于將各知識點(diǎn)的數據元素存儲在數據庫中，對各知識點(diǎn)進(jìn)行相應的管理，可以根據具體情況包括以下其中的幾種描述：標識、標題、描述、關(guān)鍵詞、掌握程度、難度、重要程度、劃分類(lèi)型、知識類(lèi)型、創(chuàng )建時(shí)間、內容（鏈接該知識點(diǎn)的具體教學(xué)內容）、內容顯示樣式、相關(guān)知識點(diǎn)、示例、自測試題等；同時(shí)還需對相應的知識點(diǎn)內容、示例、自測試題進(jìn)行相應的屬性描述。
2.4 生成相應的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的XML Schema文件
我們根據以上對網(wǎng)絡(luò )教學(xué)內容的研究，結合網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件和知識點(diǎn)的數據元素的描述，用XML Schema語(yǔ)法建立一些開(kāi)發(fā)個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件系統時(shí)將要用到的XML Schema文件，如對網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件的數據元素的XML Schema文件（課件.xsd），描述知識點(diǎn)的數據元素的XML Schema文件（知識點(diǎn).xsd），以說(shuō)明我們所定義的網(wǎng)絡(luò )課件的標記規定，來(lái)驗證我們將產(chǎn)生的有關(guān)的課件文件XML文件是否符合我們所定義的XML Schema文件。
我們所研究的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件系統的有關(guān)課件和知識點(diǎn)的數據信息將存儲在數據庫服務(wù)器，我們將有關(guān)的XML文件映射到數據庫中的一個(gè)表或幾個(gè)表中，我們在建立類(lèi)似“知識點(diǎn).xsd”文件時(shí)，用XSD架構創(chuàng )建到數據庫中的表的自定義映射。
<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"
xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:mapping-schema">
……<!—設定元素知識點(diǎn)映射為數據庫的一個(gè)表，表名為：知識點(diǎn)結構à
…..<!—將知識點(diǎn)元素下的各元素映射為表（知識點(diǎn)結構）中的各字段à
……<!—子表（內容）與父表（知識點(diǎn)結構）用“知識點(diǎn)標識”進(jìn)行聯(lián)接à
…..
3 基于XML的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統的體系結構
3.1 系統的體系結構
本系統采用B/S三層體系結構來(lái)實(shí)現。
第一層為客戶(hù)端瀏覽器，它是用戶(hù)與整個(gè)系統的接口；對于教師，是實(shí)現對課件的有關(guān)信息數據進(jìn)行輸入、修改、刪除等操作的界面，對于學(xué)員，能通過(guò)瀏覽器實(shí)現個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )學(xué)習。
第二層為中間層，是Internet 信息服務(wù) (IIS) 服務(wù)器，它啟動(dòng)相應的進(jìn)程來(lái)響應客戶(hù)的請求。
第三層為數據庫服務(wù)器，存儲有關(guān)的課件內容和顯示樣式等數據，它應用ODBC和SQL實(shí)現同中間層的連接，提供數據的查詢(xún)和存儲。
系統中的人機界面、應用邏輯層、數據庫幾個(gè)部分可以分布在不同的主機上，具有分布處理的能力，它們相互間通過(guò)TCP／IP協(xié)議進(jìn)行通訊。
4 基于XML的個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統的功能實(shí)現
個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統既是一個(gè)提供教師將教學(xué)內容及相應媒體組織上網(wǎng)的系統，又是一個(gè)提供學(xué)員進(jìn)行個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )學(xué)習的系統。將本系統分成兩個(gè)子系統，一是個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件管理系統；二是個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件教學(xué)系統。
4.1 個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件管理系統的主要功能實(shí)現
教師和學(xué)員進(jìn)入系統前，進(jìn)行身份驗證，身份驗證通過(guò)后才能進(jìn)入系統，并規定教師、學(xué)員的系統權限，教師的系統權限由網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統提供，學(xué)員經(jīng)注冊成功之后獲得相應的系統權限。新學(xué)員必須先通過(guò)注冊，按規定的表單填寫(xiě)個(gè)人有關(guān)的數據資料，自動(dòng)存入相應的學(xué)員數據庫中，在個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )學(xué)習系統中將需要有關(guān)的個(gè)人數據資料，以便更好地進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習服務(wù)。
幫助教師按系統提供的表單，錄入相應的課件信息數據和各個(gè)知識點(diǎn)信息數據（包括需要的示例、試題及相關(guān)資料），系統生成相應的XML文件，結合對應的XML Sechma文件，使用XML BULK Load組件，將信息數據自動(dòng)存儲在相應的數據庫中，其中使用以下代碼：
Set objBulkLoad=CreateObject(“SQLXMLBulkLoad.SQLXMLBulkLoad”)
objBulkLoad.ConnectingString=”provider=sqloledb;server=dbserver;database=courseware;”&- “initial uid=syf;pwd=syf;”
objBulkLoad.SchemaGen=True
objBulkLoad.Execute “架構文件.xsd”,”XML數據.xml”
Set objBulkLoad=Nothing
系統允許教師和學(xué)員對有關(guān)的課件信息數據和各個(gè)知識點(diǎn)信息數據（包括需要的示例、試題及相關(guān)資料）進(jìn)行檢索，查詢(xún)相關(guān)內容。并對有關(guān)的課件信息數據和各個(gè)知識點(diǎn)信息數據（包括需要的示例、試題及相關(guān)資料）進(jìn)行增添、刪除、插入等修改操作。
實(shí)現基于XML的方式修改數據�？梢詰靡韵聨追N解決方案：1、用OpenXML插入XML數據。2、用updategram修改數據。3、用DiffGram修改數據。
4.2 個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件教學(xué)系統的主要功能及實(shí)現
個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件教學(xué)系統根據學(xué)員在現實(shí)中的學(xué)習情景，實(shí)現以下幾個(gè)功能模塊。
1、個(gè)性化課件內容查詢(xún)模塊的功能及實(shí)現：根據系統表單中提示的所要選擇的課程、學(xué)習的難度等個(gè)人信息或檢索的關(guān)鍵詞向課件內容數據庫中查詢(xún)相應的課件知識點(diǎn)，生成相應的課件內容XML文件，提交給個(gè)性化教學(xué)課件生成模塊，形成個(gè)性化的教學(xué)大綱，學(xué)員通過(guò)點(diǎn)擊教學(xué)大綱上相應的章節，便可顯示相應的教學(xué)內容。
2、個(gè)性化在線(xiàn)自主測試模塊的功能及實(shí)現：通過(guò)在線(xiàn)自主測試，提供個(gè)性化學(xué)習指導的依據，在學(xué)習每個(gè)章節的知識點(diǎn)時(shí)，通過(guò)相應的XSLT轉換文件從學(xué)員所選的課件內容XML文件中生成相應的示例或測試題的XML文件，或者從數據庫中檢索生成相應的示例或測試題的XML文件，生成在線(xiàn)自主測試界面，評判學(xué)員測試情況，給出出錯試題的解答信息，以及出錯試題的相應知識點(diǎn)的鏈接，便于學(xué)員重新學(xué)習對應的知識，同時(shí)根據學(xué)員測試結果，推薦學(xué)員下一步的學(xué)習難度。
3、個(gè)性化課件樣式管理模塊的功能及實(shí)現：按照學(xué)習者個(gè)人喜好確定對教學(xué)內容的顯示樣式，包括對從課件樣式庫中進(jìn)行顯示樣式的選擇以及學(xué)習者對顯示樣式的個(gè)性化設置，或者使用在學(xué)習者數據庫中所記錄的學(xué)習者所喜歡的顯示樣式，確定課件內容的顯示樣式XSL/CSS文件，然后提交給個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )課件生成模塊。
4、個(gè)性化教學(xué)課件生成模塊的功能及實(shí)現：該模塊根據系統將所產(chǎn)生的XML數據文件，運用CSS和XSL將其很好地在瀏覽器上顯示出來(lái)，而且，同一個(gè)XML文件，可以使用多個(gè)CSS和XSL樣式文件來(lái)顯示不同的樣式。從而實(shí)現了數據與顯示的真正分離，由CSS和XSL文件決定顯示數據的不同樣式�？梢园褬邮降亩x直接寫(xiě)在XML文檔中，也可以建立獨立的外部樣式表文檔，通過(guò)在XML中加入樣式單指令與樣式單文檔相鏈接。XSL樣式文件也可以通過(guò)采用以下代碼來(lái)實(shí)現： //c#
XpathDocument myDoc=new XpathDocument(“數據文件.xml”);
XmlReader myResult;
XslTransform myTransform=new XslTransform();
myTransform.Load(“樣式文件.xsl”);
MyResult=myTransform.Transform(myDoc,null);
我們可以在個(gè)性化網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統中根據實(shí)際情況，通過(guò)HTTP訪(fǎng)問(wèn)數據庫或用ADO.NET訪(fǎng)問(wèn)數據庫，結合用Transact-SQL、XML模板、映射架構等檢索數據的方法，可以從數據庫中檢索到我們系統中所需的XML數據。
5 結束語(yǔ)
為了更好地培養和發(fā)展學(xué)員獨立的個(gè)性，在網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件開(kāi)發(fā)中，研究將網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件內容分解成各個(gè)知識點(diǎn)，運用XML技術(shù)，實(shí)現能對網(wǎng)絡(luò )內容和顯示樣式進(jìn)行個(gè)性化服務(wù)的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)課件系統，個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò )教學(xué)是創(chuàng )新教育和現代教學(xué)理論發(fā)展的必然要求。
參與文獻：
1. 尹傳高，鐘勇，以知識點(diǎn)為特征的網(wǎng)上學(xué)習系統設計模式探討，計算機工程與應用，2001-7
2. 辛大欣，王大元等，基于知識點(diǎn)的CAI系統的應用研究，紡織高�；A科學(xué)學(xué)報，2002-6
3. 許華虎，焦政等，基于XML的遠程網(wǎng)絡(luò )課程的研究，微型機與應用，2002-7期
4. 呂俊峰，潘會(huì )友等，基于XML的格式化網(wǎng)絡(luò )課件，太原理工大學(xué)學(xué)報，2002年3月
5. Graeme Malcolm著(zhù)，孫瑛霖，梁超譯，SQL Server 2000與XML數據庫編程(第2版)，
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