個性化網絡教學課件系統的論文

時間：2021-04-01 14:51:40 論文我要投稿

個性化網絡教學課件系統的論文

　　摘要：文章概述XML在個性化網絡教學課件系統開發中的優勢，研究網絡教學課件內容分解成各個知識點，來解決課件內容的個性化選擇，利用XML技術，實現個性化的網絡教學課件系統。

個性化網絡教學課件系統的論文

　　關鍵詞：網絡課件；XML；XSL；知識點；個性化

　　引言

　　隨著計算機網絡技術的快速發展，依托網絡，發揮網絡豐富的信息資源和不受時空限制的優勢，實現網絡教學。由于網絡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，這與創新教育和現代教學理論發展的要求是相悖的。

　　因此，我們在組織實施網絡教學過程中，對網絡教學課件的開發應體現個性化，實現學員在學習過程中，呈現給學員的網絡教學內容個性化，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絡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絡教學課件中得到體現。

　　而現有的網絡課件主要是基于HTML網頁的網絡課件，制定者按一定的思路，以HTML網頁形式呈現教學內容，通過網頁集成圖形、圖像、動畫、音頻、視頻等媒體表現形式，嵌入腳本生成動態網頁，以同一模式呈現給所有的瀏覽者，教學內容互相鏈接而形成一個知識結構網狀圖，網絡教學課件起到電子教材的作用，缺乏教學內容、顯示樣式等個性化。

　　1 XML在個性化的網絡教學課件系統開發中的優勢

　　XML雖與HTML一樣源自SGML，但吸收SGML的精華，增加了部分互聯網的特殊成分，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據元素，使數據與表現形式剝離開來，使數據結構化并能自解釋。XML被推薦為下一代網頁發布語言。

　　使用XML開發個性化的網絡教學課件，至少存在以下幾點優勢：1、可實現課件信息的標準化。 XML具有良好的語義和清晰的結構，是 Internet上不同系統、不同平臺上進行數據交換的理想格式，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強大的數據檢索能力為課件信息的開放性提供基礎，并達到課件共享和重用的目的。3、課件信息的組織。一般教學課件的內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容。所形成的樹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來。XML文檔重在描述數據及其之間的關系，專門用 XSL和 CSS來表現其內容，使同一數據可以根據實際情況具有多種表現形式，真正實現個性化發布。

　　2 基于XML的個性化網絡教學課件內容的組織

　　課件制作者在認真地考慮本專業課程的網絡教學過程中的各種教學需求中，既要考慮本課程教學內容，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絡教學，從而最終確定網絡教學課件的內容。

　　2.1 網絡教學課件內容分解成各個知識點

　　一般來說，一門課程的教學課件內容從整個課程來看具有層次型結構，即可分解生成一個樹狀結構。可以用知識點作為描述課程內容的基本單位，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容，同時包含相關練習及相應多媒體演示課件、相關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實體作為某一個知識點，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，知識點之間的關系從整個課程結構分析，可以看為樹形結構。但由于知識點之間又相互關聯，又形成網狀結構。

　　2.2 網絡教學課件的數據元素的描述

　　為了增加與有關教學資源元數據規范的一致性及改善網絡教學課件的數據元素定義的明晰性、范圍以及內部的一致性，以及便于對網絡教學課件的數據元素的具體操作，對課件的數據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、關鍵詞、相關鏈接、鏈接描述、難度、重要程度、日期、權限、類型、格式、適用對象等。

　　2.3 網絡教學課件中知識點的數據元素的描述

　　為了對分解的知識點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，同時便于將各知識點的數據元素存儲在數據庫中，對各知識點進行相應的管理，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、關鍵詞、掌握程度、難度、重要程度、劃分類型、知識類型、創建時間、內容（鏈接該知識點的具體教學內容）、內容顯示樣式、相關知識點、示例、自測試題等；同時還需對相應的知識點內容、示例、自測試題進行相應的屬性描述。

　　2.4 生成相應的網絡教學課件的XML Schema文件

　　我們根據以上對網絡教學內容的研究，結合網絡教學課件和知識點的數據元素的描述，用XML Schema語法建立一些開發個性化網絡課件系統時將要用到的XML Schema文件，如對網絡教學課件的數據元素的XML Schema文件（課件.xsd），描述知識點的數據元素的XML Schema文件（知識點.xsd），以說明我們所定義的網絡課件的標記規定，來驗證我們將產生的有關的課件文件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絡課件系統的有關課件和知識點的數據信息將存儲在數據庫服務器，我們將有關的XML文件映射到數據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架構創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">

　　……<!—設定元素知識點映射為數據庫的一個表，表名為：知識點結構à

　　…..<!—將知識點元素下的各元素映射為表（知識點結構）中的各字段à

　　……<!—子表（內容）與父表（知識點結構）用“知識點標識”進行聯接à

　　…..

　　3 基于XML的個性化網絡教學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三層體系結構來實現。

　　第一層為客戶端瀏覽器，它是用戶與整個系統的接口；對于教師，是實現對課件的有關信息數據進行輸入、修改、刪除等操作的界面，對于學員，能通過瀏覽器實現個性化網絡學習。

　　第二層為中間層，是Internet 信息服務 (IIS) 服務器，它啟動相應的進程來響應客戶的請求。

　　第三層為數據庫服務器，存儲有關的課件內容和顯示樣式等數據，它應用ODBC和SQL實現同中間層的連接，提供數據的查詢和存儲。

　　系統中的人機界面、應用邏輯層、數據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協議進行通訊。

　　4 基于XML的個性化網絡教學課件系統的功能實現

　　個性化網絡教學課件系統既是一個提供教師將教學內容及相應媒體組織上網的系統，又是一個提供學員進行個性化網絡學習的系統。將本系統分成兩個子系統，一是個性化網絡課件管理系統；二是個性化網絡課件教學系統。

　　4.1 個性化網絡課件管理系統的主要功能實現

　　教師和學員進入系統前，進行身份驗證，身份驗證通過后才能進入系統，并規定教師、學員的系統權限，教師的系統權限由網絡教學系統提供，學員經注冊成功之后獲得相應的系統權限。新學員必須先通過注冊，按規定的表單填寫個人有關的數據資料，自動存入相應的學員數據庫中，在個性化網絡學習系統中將需要有關的個人數據資料，以便更好地進行個性化學習服務。

　　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知識點信息數據（包括需要的示例、試題及相關資料），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

　　系統允許教師和學員對有關的課件信息數據和各個知識點信息數據（包括需要的示例、試題及相關資料）進行檢索，查詢相關內容。并對有關的課件信息數據和各個知識點信息數據（包括需要的示例、試題及相關資料）進行增添、刪除、插入等修改操作。

　　實現基于XML的方式修改數據。可以應用以下幾種解決方案：1、用OpenXML插入XML數據。2、用updategram修改數據。3、用DiffGram修改數據。

　　4.2 個性化網絡課件教學系統的主要功能及實現

　　個性化網絡課件教學系統根據學員在現實中的學習情景，實現以下幾個功能模塊。

　　1、個性化課件內容查詢模塊的功能及實現：根據系統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鍵詞向課件內容數據庫中查詢相應的課件知識點，生成相應的課件內容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，便可顯示相應的教學內容。

　　2、個性化在線自主測試模塊的功能及實現：通過在線自主測試，提供個性化學習指導的依據，在學習每個章節的知識點時，通過相應的XSLT轉換文件從學員所選的課件內容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，同時根據學員測試結果，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：按照學習者個人喜好確定對教學內容的顯示樣式，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置，或者使用在學習者數據庫中所記錄的學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，然后提交給個性化網絡課件生成模塊。

　　4、個性化教學課件生成模塊的功能及實現：該模塊根據系統將所產生的XML數據文件，運用CSS和XSL將其很好地在瀏覽器上顯示出來，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。可以把樣式的定義直接寫在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： //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);

　　我們可以在個性化網絡教學課件系統中根據實際情況，通過HTTP訪問數據庫或用ADO.NET訪問數據庫，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

　　為了更好地培養和發展學員獨立的個性，在網絡教學課件開發中，研究將網絡教學課件內容分解成各個知識點，運用XML技術，實現能對網絡內容和顯示樣式進行個性化服務的網絡教學課件系統，個性化的網絡教學是創新教育和現代教學理論發展的必然要求。

　　參與文獻：

　　1. 尹傳高，鐘勇，以知識點為特征的網上學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，基于知識點的CAI系統的應用研究，紡織高校基礎科學學報，2002-6

　　3. 許華虎，焦政等，基于XML的遠程網絡課程的研究，微型機與應用，2002-7期