基于遠程教育信息技術標準的維漢教學平臺

摘要：隨著計算機技術的發展，基于網絡的現代遠程教育已經呈現出了獨特的優勢。該文結合國內外遠程教育標準體系中相關標準/規范給出了一個維-漢雙語教學網絡平臺的設計方案。該網絡教學平臺參照教育部和國外主要遠程教育技術規范和標準，基于LAMP開源軟件，采用B/S網絡計算模式，支持復雜文本，對網絡課程和網絡教學支撐平臺綜合策劃設計，為我國西北部地區教育信息化建設中網絡教學平臺構建工作的進一步研究提供參考。

關鍵詞：遠程教育信息技術標準；網絡教學；網絡課程；維吾爾文；unicode編碼

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)35-2260-03

The Research on the Uighur_Chinese Bilingual Network Teaching Platform Based on Standards of Long-distance Education Information Technology

Dilnigar1， WUSHOUR Silamu1， NASIRJAN Tursun2

(1.Inistitute of Information Science and Engineering， Xinjiang University， Urumqi 830046， China; 2.College of Mathematics and Systems Science， Xinjiang University， Urumqi 830046， China)

Abstract: With the rapid development of computer science， modern distance education based on network already has unique advantages. In this paper， it gave a scheme of design for Uighur_Chinese bilingual network teaching platform. The network teaching platform referred to the Ministry of Education and foreign major long-distance education technology norms and standards， it was based on the LAMP open-source software， and using B/S network computing model for the network curriculum. It provided reference for the further study of the digitalization of the education of China's north western region.

Key words: standards of long-distance education information technology; network teaching; network course; Uighur language; unicode

1 引言

本文選題來源于自治區高技術研究發展項目中新疆遠程教育網絡維漢雙語軟件平臺的開發與應用。

據新疆維吾爾自治區民族語言文字工作委員會有關報道新疆約有400多萬名學生、30余萬名教師、各民族學校都需要遠程教育系統軟件、網絡教學平臺、教學課件、計算機基礎教育。可知遠程教育是提高我區教育質量的有效途徑。網上教學已經正式成為教育的重要組成部分。目前市場上各種類型的針對漢語和英語教學的遠程教育軟件已經很多，產品和教學課件資源很多。而我國西部地區少數民族語言包括維吾爾文文字屬于“復雜文本”語言，具有與上下文內容相關的顯示形式，雙向性，連字形式等特點，經過從維吾爾文文字特點和新疆地區教育的現狀等角度分析我們發現，這些軟件主要針對我國東部的學校教育情況而設計，不太適合新疆地區各民族教育教學的實際情況，從而適合我區的雙語網絡教學平臺的設計是新疆地區教育事業發展中迫切的需求。

2 網絡教學平臺相關標準及技術

遠程教育信息技術標準化是隨著遠程教育技術的不斷發展而逐漸被提到議事日程上的，經歷了一個從無到有的歷史過程。目前影響較大的主要有IEEE LTCS、ISO JTCI/SC36等。在國內，鑒于國際競爭和資源更大范圍共享的長遠考慮，標準的需求正在推動著我國教育技術標準化的進一步發展。

2.1 我國網絡教育技術標準化研究

我國的現代遠程教育技術標準研制工作根據我國教育實際情況修訂與創建各項標準，形成一個具有中國特色的現代遠程教育技術標準體系。經過多年的研究，在充分調查國際相關領域研究現狀的基礎上，特別是參照IEEE 1848的框架，根據我國教育信息化的實際需求，標委會提出了一個比較完整的遠程教育技術標準體系CELTS ，目前包含27項子標準，分為總標準、教學資源相關標準、學習者相關標準、教學環境相關標準、教育服務質量相關標準五大類（如圖1所示）。

2.2 本文依據的主要標準和技術

2.2.1 學習管理系統規范（CELTS-20）

本標準定義了學習管理系統（Learning Management System，LMS）的原則和術語，從四個方面論述了實現學習管理系統（LMS ）互操作性的指導方針，包括：如何管理學習者的學習活動；如何在一節課上課前后，在課與CMI 系統之間交流信息；如何讓原先在某種CMI 下運行的課程，在另外的CMI 系統下工作；如何保存課堂數據。本標準主要以國際電氣和電子工程師協會學習技術標準委員會 （IEEE LTCS） 2000年9月發布的標準草案P1484. 11D3.4 為基礎進行制定。

2.2.2 網絡課程的SCORM規范

SCORM內容集合模型CAM的目的是提供一個公共的方法，把學習資源組合成學習內容。還定義了如何確認和描述學習內容，怎么整合成一個學習內容或學習內容的一部分，學習內容如何在學習管理系統和內容知識庫這樣的系統之間移動。SCORM內容集合模型由下面四個內容組成:

1) 內容模型（Content Structure）：描述了從學習資源中構造一次學習體驗所需的SCORM的內容組件，定義了如何把一些低等級的、可共享的學習資源組合成一些高等級結構的對象的方法。內容模型由素材（Assets），可共享內容對象（SCO）以及內容組織（Content Organization）組成。

2) 內容包裝（Content Packaging）：提供一種標準方法用于組織和交換學習內容，其目的是使學習內容能夠在不同的學習管理系統、開發工具和內容知識庫之間移動。

3) 元數據（Meta-data（from IEEE LOM 1484.12））：提供使用一個通用的方法和通用的命名來描述學習內容，通過元數據可以系統地搜索到學習內容并且返回學習內容以重復使用。

4) 序列信息（Sequencing Information）：一組定義規則集的模型，描述了活動的固定次序，活動與學習資源可以相關也可以無關。

2.2.3 XML技術在網絡教學中的應用

本文在參考SCORM與CELTS_41的基礎上提出了一個基于XML 的 Web課件制作模型，在課件制作過程中引入組件化設計的思想，將一門課程分割成以知識點為單位的學習資源組件，而學習資源組件可以是教學素材本身或教學素材的組合，并用元數據標注以便查找、復用。課程的生成就是按需動態組裝相關學習資源組件的過程，使開發出來的課件可發現、可復用、可組裝。

在課件模型的基礎上，為了定義課件規范和保證XML文檔的有效性， 本文開發了有關課程和知識點的 XML DTD文件（全稱是document type defined 文檔定義類型，用來定義頁面的表示，瀏覽器根據你的DTD來解析頁面）。定義知識點的DTD文件部分如下所示：

Knowledge_Type*，Difficulty，Importance，Master_Leveal)>

!ATTLIST Knowledge-Unit id #REQUIRED>

!ATTLIST Knowledge_Unit Schal_Type (unit|section meta) #REQUIRED>

………………………….

!ATTLIST Content_Type(compound meta)#REQUIRED>

………………………….

2.2.4 維吾爾文的特點及Unicode編碼

維吾爾文字母與漢英文不同的是，首先書寫方向相反，漢字和西文的書寫方向是從左到右，而維吾爾文的書寫是從右向左。其次，維吾爾文由32個字母組成，有120 多個字符形式，維吾爾文的一個字母依在單詞中的位置不同會有4種變形。即 首寫，中寫，尾寫形和獨立形。在文字輸入時要根據字母在文字中的位置來確定使用何種形式。字母不等寬而且某字母的4種形式也不等寬。每一個維吾爾語詞是由這不等寬的120多個字符連接而成，書寫出錯率比較高，詞綴直接連接在詞根上表示不同的含義。

因為維吾爾文，哈薩克文，柯爾克孜文都借用了部分阿拉伯語字母，所以編碼時應該在阿拉伯語編碼的基礎上進行擴充。所以針對此系統，首先要解決的問題就是維吾爾文字庫編碼選擇的問題。國際Unicode協會2003年8月27日發布的Unicode4.0版本為所有維吾爾文字符都分配相應的Unicode 碼，彌補了維吾爾文字信息處理上的一個空白，對維吾爾文字信息的計算機處理帶來了極大的突破。在Unicode平面上每一個維吾爾文字符都有一個獨一無二的編碼，不與其他文種字符沖突。因此采用的是基于Unicode標準的維吾爾文字庫編碼方案。因此在本系統的設計過程中，Unicode編碼起著非常重要的作用。

3 維漢雙語教學網絡平臺的設計

3.1 維漢雙語教學網絡平臺工作模式的選擇

目前，教學平臺的工作模式大體上分為三種：客戶端/服務器模式，瀏覽器/服務器模式，混合模式。B/S架構具有許多優點，如有良好的增容性，具有良好的可維護性，較好的安全性，具有優秀的跨平臺性和高度的信息共享度等。

根據維吾爾文文本特點，地區網絡結構與現狀和用戶需求，分析得出對于本網絡教學系統采用瀏覽器/服務器模式是比較適合我地區遠程教育水平要求的。該瀏覽器/服務器模式的數據庫體系是利用Web 服務器和php作為數據庫操作的中間層，將客戶機/服務器模式的數據處理流程與Web 技術密切結合，從而形成具有三層Web 結構的瀏覽器/服務器模式的數據庫體系，具體結構如圖2所示。教師和學生通過瀏覽器向Web服務器發出執行請求，Web 服務器讀取相應的php文件，使用腳本解釋引擎對文件進行解釋執行，對后臺數據庫執行查詢等SQL 命令，調用符合用戶指令的應用服務，然后再將結果返回用戶的瀏覽器并顯示出來。

3.2 維漢雙語教學網絡平臺體系結構

在分析上述遠程教學信息標準的基礎上，綜合我地區教育系統對于遠程教育的各種需求，搭建了符合標準的網絡教學平臺架構，明確了最終的架構即一個完整的支持網絡教學的系統主要由四個子系統組成：網絡教學系統、網絡教學管理系統、教學資源管理系統以及網絡課程開發工具。其本系統主要功能模塊如圖3所示。

1) 網絡教學系統

網絡教學系統是一套提供遠程教學服務的系統軟件。它以網絡課程為核心，在教學管理系統的支持下，合理有效地利用學科教學資源，為實施全方位的現代遠程教學提供服務。它的主要功能有:課程管理系統、作業系統、答疑系統、考試系統、評價系統、師生交互、自主學習、個人信息等，在這些系統的設計過程當中， 維文文字的輸入， 維文文本的分析， 維文文本的處理等等技術突出了該系統的主要特點。

2) 網絡教學管理系統

網絡教學管理系統主要提供各種與教務、教學相關的管理功能，主要包括：機構設置、角色權限、人員管理、課程管理、資源管理、考試管理、系統統計、繳費管理、信息管理等。該平臺針對三類用戶：學生、教師和管理員，每類用戶都有各自不同的功能。

3) 教學資源管理系統

建立教學資源庫可以幫助學習者進行探索式學習。探索式學習的本質是讓學習者自己去探索學習的內容、發現學習的規律并得出結論。教學資源庫中由于存儲了大量的學習信息，并提供了先進的信息查詢手段，學習者可以方便快速地發現學習內容，因此更加積極地進行探索式學習。教學資源管理系統主要功能是對各種教學資源進行采集、管理、檢索和利用。教學資源庫首先是按照學科來組織，其次按照素材類型來組織，每種類型的素材都需要標記不同的屬性，便于歸類存儲和檢索。教學資源庫為各級各類學員提供了豐富的學習背景材料、擴展學習材料以及其他各種分類多媒體素材。教學資源庫也可用作教師備課使用的參考資料（包括各種史料、教參、優秀教案和優秀課例的分析等）。用戶在資源庫中可以實現資源檢索和資源下載兩方面的功能。由于該系統是針對少數民族使用群體而設計， 除了準備大量的漢文資源外， 還需要準備較大容量的維文文字，視頻，音像等教學資源。而這些資源的正確顯示需要Unicode編碼技術。

4) 網絡課程開發工具

網絡課程開發工具主要提供了網絡課程開發模板，可以幫助任課教師快速、有效地制作網絡上運行的課件。該系統另一個突出特點是設計了少數民族需求的網絡課程開發模板，幫助更多的使用少數民族語言的用戶使用該系統。

3.3 系統開發環境

目前，Linux+Apache+PHP+My SQL應該說是很熱門的組合，也是最經濟的選擇，因為這樣的組合幾乎是免費的，成本與效益比也是最低的；Linux是跨平臺的系統，同時，PHP和Apache在Linux/UNIX下還可以運行得更快更好更安全； My SQL 支持Unicode編碼，適合維文的數據庫設計。因此，本文采用Linux操作系統建立Web站點，并選用Web服務器Apache和MySQL數據庫管理系統，主要采用PHP來實現動態數據交換。這樣，就可設置一個Linux下完整的Web服務器Apache、PHP編譯于其中，并集成了對MySQL等數據庫的支持。

4 結論

本文依據網絡教育標準，搭建了一個維漢雙語網絡教育平臺，主要論述了維漢雙語網絡教學平臺的設計部分。本系統是一個支持維漢雙語言的，符合網絡教育標準和學習規范的系統。由于符合標準，因此從理論上講系統可以接受任何符合規范標準的學員和課件，并且也可以和任何符合標準的學員和課件進行整合。

參考文獻：

[1] 蘇來滿·薩吾提.維吾爾語語法[M].烏魯木齊:新疆人民出版社，2002:20-31.

[2] 姚奇富.網絡輔助教學理論與設計[M].浙江:浙江大學出版社，2006:77-90.

[3] 韓萬江.軟件工程案例教程[M].北京:機械工業出版社，2007.

[4] 沈中南，史元春.現代遠程教育技術規范簡介[J].計算機工程與應用，2003，39(5):66.

[5] 李偉群.基于J2EE和XML的現代遠程教育平臺研究與設計[D].廣州:華南師范大學，2007.

[6] 李浩.基于SCORM規范的網絡教學平臺的設計與實現[D].蘇州:蘇州大學，2004.

[7] 王肖鋒.構建現代遠程教育應用體系的研究[D].天津:天津理工大學，2004.

[8] 吳亞麗.遠程教育學習系統的構建與實現[D].西安:西安電子科技大學，2006.

[9] 林文龍.基于XML的網絡課件系統解決方案研究[D].合肥:合肥工業大學，2005.