個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)課件系統(tǒng)開發(fā)中的優(yōu)勢，研究網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)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(xué)。由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)員的個性千差萬別，若使用劃一的、模式化的教學(xué)目標(biāo)將否定或無視學(xué)員的豐富色彩的個性，這與創(chuàng)新教育和現(xiàn)代教學(xué)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(xué)過程中，對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件的開發(fā)應(yīng)體現(xiàn)個性化，實現(xiàn)學(xué)員在學(xué)習(xí)過程中，呈現(xiàn)給學(xué)員的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容個性化，顯示的頁面樣式個性化，并有個性化的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。這樣學(xué)員在獨自地網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中不會盲目學(xué)習(xí)，更有針對性和目的性。使學(xué)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(xué)理論也將在個性化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)課件起到電子教材的作用，缺乏教學(xué)內(nèi)容、顯示樣式等個性化。
1 XML在個性化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(biāo)記集合的約束。使用者可以運用XML自行定義無窮無盡的標(biāo)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(xué)課件，至少存在以下幾點優(yōu)勢：1、可實現(xiàn)課件信息的標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(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(xué)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(dá)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(xué)課件內(nèi)容的組織
課件制作者在認(rèn)真地考慮本專業(yè)課程的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程中的各種教學(xué)需求中，既要考慮本課程教學(xué)內(nèi)容，又要考慮輔助教師教學(xué)、學(xué)員學(xué)習(xí)、資料參考、擴展學(xué)員興趣的需要，同時也應(yīng)考慮如何更好地適合個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，從而最終確定網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件的內(nèi)容。
2.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件內(nèi)容分解成各個知識點
一般來說，一門課程的教學(xué)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(fù)合知識點（可以再分解為復(fù)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(xué)內(nèi)容，同時包含相關(guān)練習(xí)及相應(yīng)多媒體演示課件、相關(guān)知識鏈的一個完整的教學(xué)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(xué)習(xí)對象或?qū)嶓w作為某一個知識點，一門課程的學(xué)習(xí)可以看成對一系列知識點的學(xué)習(xí)過程。各知識點劃分越細(xì)，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(xué)課件的數(shù)據(jù)元素的描述
為了增加與有關(guān)教學(xué)資源元數(shù)據(jù)規(guī)范的一致性及改善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)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(yīng)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(biāo)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(quán)限、類型、格式、適用對象等。
2.3 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(yīng)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(yīng)的管理，可以根據(jù)具體情況包括以下其中的幾種描述：標(biāo)識、標(biāo)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(xué)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(yīng)的知識點內(nèi)容、示例、自測試題進行相應(yīng)的屬性描述。
2.4 生成相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件的XML Schema文件
我們根據(jù)以上對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容的研究，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)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(biāo)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(biāo)識”進行聯(lián)接à
…..
3 基于XML的個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)員，能通過瀏覽器實現(xiàn)個性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。
第二層為中間層，是Internet 信息服務(wù) (IIS) 服務(wù)器，它啟動相應(yīng)的進程來響應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(xué)課件系統(tǒng)的功能實現(xiàn)
個性化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件系統(tǒng)既是一個提供教師將教學(xué)內(nèi)容及相應(yīng)媒體組織上網(wǎng)的系統(tǒng)，又是一個提供學(xué)員進行個性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(xué)員的系統(tǒng)權(quán)限，教師的系統(tǒng)權(quán)限由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)提供，學(xué)員經(jīng)注冊成功之后獲得相應(yīng)的系統(tǒng)權(quán)限。新學(xué)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(yīng)的學(xué)員數(shù)據(jù)庫中，在個性化網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)服務(wù)。
幫助教師按系統(tǒng)提供的表單，錄入相應(yīng)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(yīng)的XML文件，結(jié)合對應(yīng)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(yīng)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(xué)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)。可以應(yīng)用以下幾種解決方案：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(xué)系統(tǒng)的主要功能及實現(xiàn)
個性化網(wǎng)絡(luò)課件教學(xué)系統(tǒng)根據(jù)學(xué)員在現(xiàn)實中的學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)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(yīng)的課件知識點，生成相應(yīng)的課件內(nèi)容XML文件，提交給個性化教學(xué)課件生成模塊，形成個性化的教學(xué)大綱，學(xué)員通過點擊教學(xué)大綱上相應(yīng)的章節(jié)，便可顯示相應(yīng)的教學(xué)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(xué)習(xí)指導(dǎo)的依據(jù)，在學(xué)習(xí)每個章節(jié)的知識點時，通過相應(yīng)的XSLT轉(zhuǎn)換文件從學(xué)員所選的課件內(nèi)容XML文件中生成相應(yīng)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(yīng)的示例或測試題的XML文件，生成在線自主測試界面，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(yīng)知識點的鏈接，便于學(xué)員重新學(xué)習(xí)對應(yīng)的知識，同時根據(jù)學(xué)員測試結(jié)果，推薦學(xué)員下一步的學(xué)習(xí)難度。
3、個性化課件樣式管理模塊的功能及實現(xiàn)：按照學(xué)習(xí)者個人喜好確定對教學(xué)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(xué)習(xí)者對顯示樣式的個性化設(shè)置，或者使用在學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)庫中所記錄的學(xué)習(xí)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(xué)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(xué)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(xué)員獨立的個性，在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課件開發(fā)中，研究將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)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(xué)課件系統(tǒng)，個性化的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是創(chuàng)新教育和現(xiàn)代教學(xué)理論發(fā)展的必然要求。
參與文獻：
1. 尹傳高，鐘勇，以知識點為特征的網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計模式探討，計算機工程與應(yīng)用，2001-7
2. 辛大欣，王大元等，基于知識點的CAI系統(tǒng)的應(yīng)用研究，紡織高�；A(chǔ)科學(xué)學(xué)報，2002-6
3. 許華虎，焦政等，基于XML的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)課程的研究，微型機與應(yīng)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(xué)學(xué)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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