學習對象元數據在遠程教育有效利用關鍵技術分析

摘要：隨著遠程教育的不斷發展，如何進行信息資源共享已經成遠程教育發展中迫切需要解決的重要課題。在對遠程教育中學習對象元數據應用分析的基礎上，對學習對象元數據的關鍵技術進行研究，并探討了遠程教育信息資源共享中如何有效利用學習對象元數據的問題。

關鍵詞：遠程教育；資源共享；學習對象元數據有效利用

中圖分類號：G64 文獻標識碼：B

文章編號：1672-5913（2007）04-0067-03

1引言

隨著互聯網和遠程教育的不斷發展，現有的信息資源不僅包括傳統的物理資源，還包括數字化的資源，對于如此龐大的資源庫，管理和查找存在著一定的難度。同時，由于制作信息資源的工具各異，導致了對信息資源的使用和查找機制都不盡相同，不利于信息資源的共享。基于此，在建設遠程教育時，如何進行信息資源建設、實現信息資源的共享，已成為遠程教育發展中迫切需要解決的重要問題，而解決這個問題的關鍵在于信息資源的標準化。學習對象元數據作為一種新興的遠程教育技術，能夠通過定義遠程教育中資源的信息結構、定義由數字對象構成的資源庫的組織結構，決定遠程教育的信息組織和利用方式，同時學習對象元數據還是實現跨資源庫特別是遠程教育這種分布式異構數據庫語義操作的基礎。因此，在遠程教育中如何有效的利用學習對象元數據進行信息資源地描述，實現資源發現和交流，是解決遠程教育信息資源共享的關鍵所在。

2學習對象元數據在遠程教育有效利用關鍵技術分析

學習對象元數據在遠程教育信息資源的管理、瀏覽、查找和共享等方面起著重要的作用。隨著遠程教育信息資源的不斷增加，以及學習對象元數據在遠程教育中應用的不斷發展，如何在遠程教育中充分、有效利用學習對象元數據實現信息資源的共享顯得尤為重要，在對遠程教育相關規范及標準研究的前提下，下面將對遠程教育中如何有效利用學習對象元數據的關鍵技術進行分析，并探討如何將其引入遠程教育中以實現信息資源的共享。

2.1 學習對象元數據的分層描述

在利用學習對象元數據實現信息資源的表示時，考慮到數據用戶對數據要求的層次性和已有學習對象元數據內容的復雜性，可以將學習對象元數據根據不同數據用戶的服務需要而設計成不同的層次，如圖1所示。在學習對象元數據的分層模型中主要包括如下對象：

學習對象元數據核心集：由學習對象元數據元素中的必需數據元素組成；

學習對象元數據可選集：由學習對象元數據元素中的可選數據元素組成；

學習對象元數據特定擴展集：由學習對象元數據規范中特定資源的擴展數據元素組成；

學習對象元數據任意擴展集：由用戶擴展的數據元素組成。

在圖1所示的學習對象元數據的分層模型中，可將學習對象元數據中眾多對象信息之間的關系劃分為兩大類集合（層內和層間）。

層內關系：指的是同一層對象之間的關系，它體現了學習對象元數據的分層模型中，所處相同層次上各對象之間的關系。

層間關系：指的是不同層次對象之間的關系，它體現了學習對象元數據的分層模型中不同層次的跨層間對象之間的關系。

在學習對象元數據的分層模型中，層內和層間存在著密切的聯系，這些層次的產生從本質上來講是學習對象元數據的靈活性與互操作性制約平衡的結果。因為在遠程教育實際的應用中，由標準所規定的學習對象元數據對于用戶來講是遠遠不夠的，當我們在開發出一些具有特色的資源時，往往需要在遵循標準的基礎上對學習對象元數據進行擴展，以增強靈活性和描述能力。這些擴展的數據元素并不像標準數據那樣具有通用性，因此隨著擴展數據元素描述能力的增強，其互操作能力也相應的減弱。

2.2 學習對象元數據的存儲

學習對象元數據的存儲是指系統采用各種數據庫和存儲設備，表示并存儲所獲取的學習對象元數據。在遠程教育中，各種信息資源都是以數據庫的形式進行存儲管理，由于用戶、信息資源以及對信息資源的管理是分散在不同的地理位置，所以遠程教育系統在實現技術上是一種多層結構的分布式數據庫模式，是一個分布式的異構系統，如圖2所示。遠程教育的信息資源實際上是以學習對象元數據的方式存儲在分布式的學習對象元數據庫中。因此，如果在遠程教育系統中構建一個分布式學習對象元數據庫的交換中心，并且使用XML來定義獨立數據庫的學習對象元數據，將學習對象元數據和數據一起描述成XML文檔進行存儲，這樣可使得用戶在訪問信息資源時所花費的代價大大減少，提高信息資源的利用率，有利于信息資源的共享。

在傳統的環境下，發生交換的系統的數量一般在10⁰~10¹，因此采用這種方式還是可以接受的，但由于目前遠程教育數據庫之間的異構性，需要交換數據的數據庫種類的數量級提升到10²~10⁴，繼續采用上述方式顯然就不適合了。

由于XML可以很方便的用來定義元數據，同時它也是進行數據交換的有效工具，因此使用XML來定義獨立數據庫的元數據，并將元數據和數據一起描述成XML文檔進入交換系統，可以使得交換代價大為減少。交換體系將由一個交換中心（Exchange Center）和一個交換格式F_S組成，其工作方式如下：

數據庫A要將數據交換給數據庫B

Step1：應用系統A將數據庫A中的數據轉換成F_S格式文件f

Step2:應用系統A將f傳遞給交換中心

Step3:交換中心將f傳遞給應用系統B

Step4:應用系統B將FS格式文件f解釋并導入數據庫B中

接下來分析一下這種機制的交換代價：

2.4 學習對象元數據包裝信息模型

學習對象元數據內容包裝信息，指的是一個對象內部各資源之間組織關系的描述信息。內容包裝信息模型通過定義一種能夠用來交換信息資源的標準數據結構，為遠程教育信息資源的制作提供標準數據綁定基礎，從而使信息資源可以在不同的創作工具、管理系統和運行環境之間互操作，學習對象元數據包裝信息模型不限定文檔中的具體內容和文件格式，而是將著眼點放在文檔管理結構上，并提出實現這種結構的系統方法，使之能方便的輸入、輸出、合并或拆分。

把各類信息資源組織成對象以后，必須與對象的內容包裝信息模型相配合，利用內容包裝信息來管理、查找對象，將對象進行一定的拆分、組裝與封裝，才能真正、有效地重用、共享信息資源。

3結 語

作為遠程教育中新興的學習對象元數據技術，如何對其充分有效地利用，是實現遠程教育信息資源共享的關鍵所在，在對學習對象元數據相關標準及規范確定的前提下，通過對學習對象元數據的有效利用，可以將網絡上分布的各類信息資源組織成各個層次上可重用的對象，并采用學習對象元數據對眾多的信息資源進行描述，在生成信息資源本身的同時，生成與之相對應的學習對象元數據信息，在此基礎上將信息資源以獨立對象的方式進行基于標準的封裝與組織，從而能夠很好的解決遠程教育信息資源共享的問題。

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投稿日期：2006-08-30

作者簡介:鄭耿忠(1975-)，男，廣東潮州人，韓山師范學院數學與信息技術學院講師，碩士，研究方向：多媒體網絡與遠程教育、虛擬現實。