個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)的論文
摘 要：文章概述XML在個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢，研究網(wǎng)絡(luò)教學課件內(nèi)容分解成各個知識點，來解決課件內(nèi)容的個性化選擇，利用XML技術(shù)，實現(xiàn)個性化的網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)課件；XML；XSL；知識點；個性化
引言
隨著計算機網(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空限制的優(yōu)勢，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學。由于網(wǎng)絡(luò)學員的個性千差萬別，若使用劃一的、模式化的教學目標將否定或無視學員的豐富色彩的個性，這與創(chuàng)新教育和現(xiàn)代教學理論發(fā)展的要求是相悖的。
因此，我們在組織實施網(wǎng)絡(luò)教學過程中，對網(wǎng)絡(luò)教學課件的開發(fā)應體現(xiàn)個性化，實現(xiàn)學員在學習過程中，呈現(xiàn)給學員的網(wǎng)絡(luò)教學內(nèi)容個性化，顯示的頁面樣式個性化，并有個性化的學習指導。這樣學員在獨自地網(wǎng)絡(luò)學習中不會盲目學習，更有針對性和目的性。使學員按照自身個性的本來面目投入社會，這才符合教育的本質(zhì)要求—促進人的個性完善，我們一貫所支持的“因材施教、因人而異”的教學理論也將在個性化的網(wǎng)絡(luò)教學課件中得到體現(xiàn)。
而現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)課件主要是基于HTML網(wǎng)頁的網(wǎng)絡(luò)課件，制定者按一定的思路，以HTML網(wǎng)頁形式呈現(xiàn)教學內(nèi)容，通過網(wǎng)頁集成圖形、圖像、動畫、音頻、視頻等媒體表現(xiàn)形式，嵌入腳本生成動態(tài)網(wǎng)頁，以同一模式呈現(xiàn)給所有的瀏覽者，教學內(nèi)容互相鏈接而形成一個知識結(jié)構(gòu)網(wǎng)狀圖，網(wǎng)絡(luò)教學課件起到電子教材的作用，缺乏教學內(nèi)容、顯示樣式等個性化。
1 XML在個性化的網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)開發(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自行定義無窮無盡的標記及屬性名來描述文件中的任何數(shù)據(jù)元素，使數(shù)據(jù)與表現(xiàn)形式剝離開來，使數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化并能自解釋。XML被推薦為下一代網(wǎng)頁發(fā)布語言。
使用XML開發(fā)個性化的網(wǎng)絡(luò)教學課件，至少存在以下幾點優(yōu)勢：1、可實現(xiàn)課件信息的標準化。 XML具有良好的語義和清晰的結(jié)構(gòu)，是 Internet上不同系統(tǒng)、不同平臺上進行數(shù)據(jù)交換的理想格式，可以用來定義標準化課件信息格式。2、具有開放性的.課件。XML強大的數(shù)據(jù)檢索能力為課件信息的開放性提供基礎(chǔ)，并達到課件共享和重用的目的。3、課件信息的組織。一般教學課件的內(nèi)容可以劃分為若干知識點，并以知識點為基本單元來組織整個教學內(nèi)容。所形成的樹狀層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表示與XML層次和結(jié)構(gòu)化文檔組織正好相和。4、課件內(nèi)容的維護。XML實現(xiàn)了形式與內(nèi)容的分離，數(shù)據(jù)從最原始形式就與其最終表達分離開來。XML文檔重在描述數(shù)據(jù)及其之間的關(guān)系，專門用 XSL和 CSS來表現(xiàn)其內(nèi)容，使同一數(shù)據(jù)可以根據(jù)實際情況具有多種表現(xiàn)形式，真正實現(xiàn)個性化發(fā)布。
2 基于XML的個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件內(nèi)容的組織
課件制作者在認真地考慮本專業(yè)課程的網(wǎng)絡(luò)教學過程中的各種教學需求中，既要考慮本課程教學內(nèi)容，又要考慮輔助教師教學、學員學習、資料參考、擴展學員興趣的需要，同時也應考慮如何更好地適合個性化網(wǎng)絡(luò)教學，從而最終確定網(wǎng)絡(luò)教學課件的內(nèi)容。
2.1 網(wǎng)絡(luò)教學課件內(nèi)容分解成各個知識點
一般來說，一門課程的教學課件內(nèi)容從整個課程來看具有層次型結(jié)構(gòu)，即可分解生成一個樹狀結(jié)構(gòu)�？梢杂弥R點作為描述課程內(nèi)容的基本單位，它分為復合知識點（可以再分解為復合知識點或原子知識點）和原子知識點（不能再分割）。知識點可以看作是闡述某一方面的教學內(nèi)容，同時包含相關(guān)練習及相應多媒體演示課件、相關(guān)知識鏈的一個完整的教學單元，甚至可以為一段文字、一幅圖表、一段動畫、一段視頻、一段聲音等學習對象或?qū)嶓w作為某一個知識點，一門課程的學習可以看成對一系列知識點的學習過程。各知識點劃分越細，對各知識點重用性就越高，知識點之間的關(guān)系從整個課程結(jié)構(gòu)分析，可以看為樹形結(jié)構(gòu)。但由于知識點之間又相互關(guān)聯(lián)，又形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
2.2 網(wǎng)絡(luò)教學課件的數(shù)據(jù)元素的描述
為了增加與有關(guān)教學資源元數(shù)據(jù)規(guī)范的一致性及改善網(wǎng)絡(luò)教學課件的數(shù)據(jù)元素定義的明晰性、范圍以及內(nèi)部的一致性，以及便于對網(wǎng)絡(luò)教學課件的數(shù)據(jù)元素的具體操作，對課件的數(shù)據(jù)元素的屬性進行描述，使之盡可能滿足各種應用對課件信息的檢索操作需要，可以根據(jù)具體需要包括以下其中的幾個描述：名稱、標識、學科、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(quán)限、類型、格式、適用對象等。
2.3 網(wǎng)絡(luò)教學課件中知識點的數(shù)據(jù)元素的描述
為了對分解的知識點能有更好的數(shù)據(jù)信息提供給課件系統(tǒng)，符合各系統(tǒng)模塊的相應操作，同時便于將各知識點的數(shù)據(jù)元素存儲在數(shù)據(jù)庫中，對各知識點進行相應的管理，可以根據(jù)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、劃分類型、知識類型、創(chuàng)建時間、內(nèi)容（鏈接該知識點的具體教學內(nèi)容）、內(nèi)容顯示樣式、相關(guān)知識點、示例、自測試題等；同時還需對相應的知識點內(nèi)容、示例、自測試題進行相應的屬性描述。
2.4 生成相應的網(wǎng)絡(luò)教學課件的XML Schema文件
我們根據(jù)以上對網(wǎng)絡(luò)教學內(nèi)容的研究，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學課件和知識點的數(shù)據(jù)元素的描述，用XML Schema語法建立一些開發(fā)個性化網(wǎng)絡(luò)課件系統(tǒng)時將要用到的XML Schema文件，如對網(wǎng)絡(luò)教學課件的數(shù)據(jù)元素的XML Schema文件（課件.xsd），描述知識點的數(shù)據(jù)元素的XML Schema文件（知識點.xsd），以說明我們所定義的網(wǎng)絡(luò)課件的標記規(guī)定，來驗證我們將產(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。
我們所研究的個性化網(wǎng)絡(luò)課件系統(tǒng)的有關(guān)課件和知識點的數(shù)據(jù)信息將存儲在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，我們將有關(guān)的XML文件映射到數(shù)據(jù)庫中的一個表或幾個表中，我們在建立類似“知識點.xsd”文件時，用XSD架構(gòu)創(chuàng)建到數(shù)據(jù)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(shè)定元素知識點映射為數(shù)據(jù)庫的一個表，表名為：知識點結(jié)構(gòu)à
…..<!—將知識點元素下的各元素映射為表（知識點結(jié)構(gòu)）中的各字段à
……<!—子表（內(nèi)容）與父表（知識點結(jié)構(gòu)）用“知識點標識”進行聯(lián)接à
…..
3 基于XML的個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
3.1 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)采用B/S三層體系結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
第一層為客戶端瀏覽器，它是用戶與整個系統(tǒng)的接口；對于教師，是實現(xiàn)對課件的有關(guān)信息數(shù)據(jù)進行輸入、修改、刪除等操作的界面，對于學員，能通過瀏覽器實現(xiàn)個性化網(wǎng)絡(luò)學習。
第二層為中間層，是Internet 信息服務(wù) (IIS) 服務(wù)器，它啟動相應的進程來響應客戶的請求。
第三層為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，存儲有關(guān)的課件內(nèi)容和顯示樣式等數(shù)據(jù)，它應用ODBC和SQL實現(xiàn)同中間層的連接，提供數(shù)據(jù)的查詢和存儲。
系統(tǒng)中的人機界面、應用邏輯層、數(shù)據(jù)庫幾個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TCP／IP協(xié)議進行通訊。
4 基于XML的個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)的功能實現(xiàn)
個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)既是一個提供教師將教學內(nèi)容及相應媒體組織上網(wǎng)的系統(tǒng)，又是一個提供學員進行個性化網(wǎng)絡(luò)學習的系統(tǒng)。將本系統(tǒng)分成兩個子系統(tǒng)，一是個性化網(wǎng)絡(luò)課件管理系統(tǒng)；二是個性化網(wǎng)絡(luò)課件教學系統(tǒng)。
4.1 個性化網(wǎng)絡(luò)課件管理系統(tǒng)的主要功能實現(xiàn)
教師和學員進入系統(tǒng)前，進行身份驗證，身份驗證通過后才能進入系統(tǒng)，并規(guī)定教師、學員的系統(tǒng)權(quán)限，教師的系統(tǒng)權(quán)限由網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)提供，學員經(jīng)注冊成功之后獲得相應的系統(tǒng)權(quán)限。新學員必須先通過注冊，按規(guī)定的表單填寫個人有關(guān)的數(shù)據(jù)資料，自動存入相應的學員數(shù)據(jù)庫中，在個性化網(wǎng)絡(luò)學習系統(tǒng)中將需要有關(guān)的個人數(shù)據(jù)資料，以便更好地進行個性化學習服務(wù)。
幫助教師按系統(tǒng)提供的表單，錄入相應的課件信息數(shù)據(jù)和各個知識點信息數(shù)據(jù)（包括需要的示例、試題及相關(guān)資料），系統(tǒng)生成相應的XML文件，結(jié)合對應的XML Sechma文件，使用XML BULK Load組件，將信息數(shù)據(jù)自動存儲在相應的數(shù)據(jù)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(gòu)文件.xsd”,”XML數(shù)據(jù).xml”
Set objBulkLoad=Nothing
系統(tǒng)允許教師和學員對有關(guān)的課件信息數(shù)據(jù)和各個知識點信息數(shù)據(jù)（包括需要的示例、試題及相關(guān)資料）進行檢索，查詢相關(guān)內(nèi)容。并對有關(guān)的課件信息數(shù)據(jù)和各個知識點信息數(shù)據(jù)（包括需要的示例、試題及相關(guān)資料）進行增添、刪除、插入等修改操作。
實現(xiàn)基于XML的方式修改數(shù)據(jù)�？梢詰靡韵聨追N解決方案：1、用OpenXML插入XML數(shù)據(jù)。2、用updategram修改數(shù)據(jù)。3、用DiffGram修改數(shù)據(jù)。
4.2 個性化網(wǎng)絡(luò)課件教學系統(tǒng)的主要功能及實現(xiàn)
個性化網(wǎng)絡(luò)課件教學系統(tǒng)根據(jù)學員在現(xiàn)實中的學習情景，實現(xiàn)以下幾個功能模塊。
1、個性化課件內(nèi)容查詢模塊的功能及實現(xiàn)：根據(jù)系統(tǒng)表單中提示的所要選擇的課程、學習的難度等個人信息或檢索的關(guān)鍵詞向課件內(nèi)容數(shù)據(jù)庫中查詢相應的課件知識點，生成相應的課件內(nèi)容XML文件，提交給個性化教學課件生成模塊，形成個性化的教學大綱，學員通過點擊教學大綱上相應的章節(jié)，便可顯示相應的教學內(nèi)容。
2、個性化在線自主測試模塊的功能及實現(xiàn)：通過在線自主測試，提供個性化學習指導的依據(jù)，在學習每個章節(jié)的知識點時，通過相應的XSLT轉(zhuǎn)換文件從學員所選的課件內(nèi)容XML文件中生成相應的示例或測試題的XML文件，或者從數(shù)據(jù)庫中檢索生成相應的示例或測試題的XML文件，生成在線自主測試界面，評判學員測試情況，給出出錯試題的解答信息，以及出錯試題的相應知識點的鏈接，便于學員重新學習對應的知識，同時根據(jù)學員測試結(jié)果，推薦學員下一步的學習難度。
3、個性化課件樣式管理模塊的功能及實現(xiàn)：按照學習者個人喜好確定對教學內(nèi)容的顯示樣式，包括對從課件樣式庫中進行顯示樣式的選擇以及學習者對顯示樣式的個性化設(shè)置，或者使用在學習者數(shù)據(jù)庫中所記錄的學習者所喜歡的顯示樣式，確定課件內(nèi)容的顯示樣式XSL/CSS文件，然后提交給個性化網(wǎng)絡(luò)課件生成模塊。
4、個性化教學課件生成模塊的功能及實現(xiàn)：該模塊根據(jù)系統(tǒng)將所產(chǎn)生的XML數(shù)據(jù)文件，運用CSS和XSL將其很好地在瀏覽器上顯示出來，而且，同一個XML文件，可以使用多個CSS和XSL樣式文件來顯示不同的樣式。從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)與顯示的真正分離，由CSS和XSL文件決定顯示數(shù)據(jù)的不同樣式�？梢园褬邮降亩x直接寫在XML文檔中，也可以建立獨立的外部樣式表文檔，通過在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采用以下代碼來實現(xiàn)： //c#
XpathDocument myDoc=new XpathDocument(“數(shù)據(jù)文件.xml”);
XmlReader myResult;
XslTransform myTransform=new XslTransform();
myTransform.Load(“樣式文件.xsl”);
MyResult=myTransform.Transform(myDoc,null);
我們可以在個性化網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)中根據(jù)實際情況，通過HTTP訪問數(shù)據(jù)庫或用ADO.NET訪問數(shù)據(jù)庫，結(jié)合用Transact-SQL、XML模板、映射架構(gòu)等檢索數(shù)據(jù)的方法，可以從數(shù)據(jù)庫中檢索到我們系統(tǒng)中所需的XML數(shù)據(jù)。
5 結(jié)束語
為了更好地培養(yǎng)和發(fā)展學員獨立的個性，在網(wǎng)絡(luò)教學課件開發(fā)中，研究將網(wǎng)絡(luò)教學課件內(nèi)容分解成各個知識點，運用XML技術(shù)，實現(xiàn)能對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容和顯示樣式進行個性化服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)教學課件系統(tǒng)，個性化的網(wǎng)絡(luò)教學是創(chuàng)新教育和現(xiàn)代教學理論發(fā)展的必然要求。
參與文獻：
1. 尹傳高，鐘勇，以知識點為特征的網(wǎng)上學習系統(tǒng)設(shè)計模式探討，計算機工程與應用，2001-7
2. 辛大欣，王大元等，基于知識點的CAI系統(tǒng)的應用研究，紡織高�；A(chǔ)科學學報，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，潘會友等，基于XML的格式化網(wǎng)絡(luò)課件，太原理工大學學報，2002年3月
5. Graeme Malcolm著，孫瑛霖，梁超譯，SQL Server 2000與XML數(shù)據(jù)庫編程(第2版)，
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