CN110674085A - 一种基于标准化结构的课件调用方法 - Google Patents

一种基于标准化结构的课件调用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于标准化结构的课件调用方法，包括：LMS服务端以标准化结构对课件进行定义和存储，并对课件的安全访问和下载授权进行管理；LMS客户端基于API接口与LMS服务端进行通信，获得课件授权，并下载课件数据；LMS客户端基于课件自定义的结构或用户操作，向用户展现学习内容；LMS客户端基于用户操作，形成访问记录，并将访问记录上传到LMS服务端进行保存。本发明，便于用户(学习者)基于web客户端进行大规模、智能或自助化学习，并保障课件制作人员的利益。

Description

一种基于标准化结构的课件调用方法
技术领域
本发明涉及教育培训自动化技术领域，尤其是涉及到一种基于标准化结构的课件调用方法。
背景技术
当教育培训进入数字化时代后，原有的教育培训所依赖的纸质教材已经不能满足时代的需求。数字化技术背景下的“教材”已经是一系列教育、学习用途的若干个文档、音视频文件、图片或其它文件组成的集合。这种集合，在数字化时代统称为课件。
在目前的技术中，课件常见的形式是PPT文件或视频文件，这类结构的课件可以适用于小规模的数字化教学，或基于企业内网进行宣讲。随着技术和教育培训行业的发展，这种作业方式显然不能符合互联网模式的大规模、用户自助或智能化形式学习的需要，也不能保障课件制作人员的知识产权或利益。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述的问题，提供一种基于标准化结构的课件调用方法，对互联网教学模式下的课件进行标准化的结构定义和存储，以便于用户(学习者)基于web客户端进行大规模、智能或自助化学习，并保障课件制作人员的利益。
一种基于标准化结构的课件调用方法，包括：
LMS服务端以标准化结构对课件进行定义和存储，并对课件的安全访问和下载授权进行管理；
LMS客户端基于API接口与LMS服务端进行通信，获得课件授权，并下载课件数据；
LMS客户端基于课件自定义的结构或用户操作，向用户展现学习内容；
LMS客户端基于用户操作，形成访问记录，并将访问记录上传到LMS服务端进行保存。
所述LMS服务端以标准化结构对课件进行定义和存储的步骤，包括：
在所述LMS服务端，对课件按照标准结构进行内容包装，对课件的运行环境进行规定，以及对课件的时序进行描述。
对课件按照标准结构进行内容包装，包括：
记录学习内容文件以及多个学习内容文件的依存关系，将学习内容文件打包在zip课件包文件中。
在所述zip课件包文件的根目录下包括清单文件，所述清单文件为用于完全描述课件内容的XML文件。
在所述清单文件中记录课件包含的资源、组织机构、单元数据和时序规则。
对课件的运行环境进行规定的步骤，包括：
对课件的存储形式、课件提供的方式、所支持的网络、客户端、以及相互进行数据交换的接口规范进行定制。
对课件的时序进行描述的步骤，包括：
向用户提供导航空间；
制定课件内容展示的前提条件；
指定课件各内容部分的权重；
向用户随机提供处于可用状态的课件内容；
或者优先引导用户完成处于未完成状态的课件内容。
利用活动树结构对课件的时序进行管理。
采用跟踪模型对课件的各个活动当前状态进行记录和存储。
所述方法还包括安全验证的步骤。
和现有技术相比，本发明设计的课件模型能适应现代的互联网模式的教育形式，将课件纳入知识产权保护体系。支持在多个不同的教育培训系统共享课件资源，让课件发挥最大的社会价值和经济价值。且基于本发明，不同的公司也能设计出更简洁的培训软件或者系统。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种基于标准化结构的课件调用方法的应用场景示意图；
图2是本发明实施例提供的课件标准化结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明实施例提供了一种基于标准化结构的课件调用方法，包括：
LMS(Learning Management System，学习管理系统)服务端以标准化结构对课件进行定义和存储，并对课件的安全访问和下载授权进行管理；
LMS客户端基于API接口与LMS服务端进行通信，获得课件授权，并下载课件数据；
LMS客户端基于课件自定义的结构或用户操作，向用户展现学习内容；
LMS客户端基于用户操作，形成访问记录，并将访问记录上传到LMS服务端进行保存。
参见图2，对本发明的实施例进行更为详细的描述。
课件标准结构是由三大部分组成的：1.内容包装，2.运行环境，3.时序。
1、内容包装
内容包装部分记录“学习内容”以及多个“学习内容”的依存关系，以及指定若干个：学习内容将以特定规范的形式组成新的“学习内容”，以及进行课件及结构进行描述。
内容包装指定内容应打包在一个自包含的目录或zip文件中。这种传递称为包交换文件(PIF)。PIF必须始终在根目录中包含名为imsmanifest.xml的XML文件(“清单文件”)。清单文件包含培训系统课件内容所需的所有信息。清单将该过程划分为一个或多个部分，称为SCO。SCO可以组合成表示过程的树结构，称为“活动树”。清单包含活动树的XML表示、有关如何启动每个SCO的信息以及(可选)描述课程及其部分的单元数据。
内容包装规范的核心是课程的清单文件。清单是一个完全描述内容的XML文件。它包含几个基本部分：(一)资源(二)组织机构(三)单元数据(四)时序。
(一)资源
资源是组成课程的“部分”列表。有两种类型的资源：资产(assets)和SCO。
(1)资产
资产(assets)是构成逻辑单元的一个或多个文件的集合。资产可以是独立的指令单元(“部分”课程)，也可以是在课程的其他部分(例如，一组常见的品牌形象)中重用的文件的逻辑集合。
(2)SCO
SCO是指令的单位，是由一个或多个文件组成。SCO就是课程的教学最小单元。SCO和资产(assets)之间的最大的不同点，SCO可以与LMS通信，而资产只是呈现给用户的静态内容。学习者可以启动的任何资源都包含指向LMS应重定向学习者以启动资源的页面的指针。资源还应包含资源正常功能所需的所有文件的综合列表，以便将它们移植到新环境中可以继续运行。
(二)组织机构
组织机构是将课程(资源)的各个部分逻辑分组成层次结构。一个清单可以包含多个具有相同内容的组织机构(例如，使内容能够以不同的方式呈现给不同的用户)，但通常只有一个组织机构，即默认组织机构。组织机构总是按层次结构组织构建，比如树。此树中的节点称为“活动”(在时序上下文中引用它们时)或“项”(在内容打包上下文中引用它们时)。任何项下都可以嵌套子项。当一个项目有子项目时，它被称为“聚合”或“集群”。没有任何子级的项需要引用资源，此资源即为在选择项时传递给精简程序的资源。不允许有子项的项引用资源，它们只是其他项的容器。可以认为这类似于在计算机上找到的文件结构……项可以是文件夹或文件，但不能同时是两者。文件夹可能包含其他文件夹或文件，但不允许包含“空文件夹”。
(三)单元数据
清单文件的任何部分都是可以描述将元数据与清单文件的联系。元数据以一种定义良好的格式记录，即“学习对象元数据”或“LOM”。LOM包含许多用于描述学习内容的预定义字段。还允许LOM的扩展，以允许组织指定额外的元数据。元数据几乎可以应用在清单的任何部分，例如，它可以应用于整个课程、单个项目，甚至应用在单个资源和文件，以增强它们的可重用性。在清单文件中，可以在XML中以内联方式指定元数据(建议用少量元数据，尤其是在课程级别)，也可以通过链接到外部元数据文件来指定元数据(建议用于大量详细的元数据)。元数据通常是可选的，但是指定任何数据时必须指定的最小数据子集设置了一些限制。因为使用元数据的数量不同，内容的预期用途、预期寿命和内容被重用的可能性就大不相同。
(四)时序
活动可以分配一组时序规则。这些规则在课程清单中使用XML编写。设计使得在一个只包含资产的简单过程中不需要指定除默认值之外的任何时序规则。但是在实践中，除了最简单的课程之外，还有一些其他的默认值应该被覆盖。
2、运行环境
运行环境规定课件的存储形式、课件提供的方式、所支持的网络及客户机形式以及相互进行数据交换的接口规范等。
运行环境规范规定，LMS应该在Web浏览器中(在新窗口或html组件框架(iframe))启动内容。LMS一次只能启动一个SCO。所有内容都必须是Web可以使用的，并且始终在Web浏览器中启动。一旦内容被启动，它将使用一个定义良好的算法来定位LMS提供的ECMAScript(javascript)API。此API具有允许与LMS交换数据的功能。CMI数据模型提供可以写入和读取LMS的数据元素列表(词汇表)。一些示例数据模型元素包括上一个SCO的状态(完成、通过、失败等)、学习者获得的分数、跟踪学习者位置的书签以及学习者在上合组织中花费的总时间。
运行规范控制LMS如何启动内容，以及内容随后如何与LMS通信交流。所有这些交流都发生在对单个SCO进行单一尝试的背景下。SCO之间的导航由清单中指定的顺序控制的。
(一)如何启动培训内容
所有的内容都必须是Web可运行的，并且所有的通信都发生在Web浏览器会话的上下文中。由用户选择或时序规则规定，LMS将启动哪一个SCO，。每个LMS都略有不同，但在大多数情况下，可以清楚地看到一个LMS提供一个接口。这个接口至少应该包含某种形式的可导航目录以及用于流导航的控件(上一个和下一个按钮)。这些导航元素实际是控制SCO之间的导航。如果一个组织机构内需要导航，则组织机构必须提供自己的导航要素。
LMS有两个启动组织机构的选项。它可以启动SCO-in a框架集(html标签iFrame)，也可以在新窗口中启动SCO。有些LMS是以某种方式发布内容。但是，通常情况下，如果一个课程只包含一个SCO(因此不需要和来自LMS的导航元素)，则该SCO将在弹出窗口中启动。相反，如果课程包含许多SCO，那么LMS通常会在由导航元素包围的框架集(html标签iFrame)中启动SCO。一些LMS将允许内容作者精确控制如何启动SCO，哪些导航元素可用，甚至SCO窗口的大小。
(二)API
SCO和LMS之间的所有通信都是通过ECMAScript(javascript)API进行的。这是沟通的唯一方式。没有其他可用的通信通道。内容不能通过Web服务、表单发布、数据库写入或任何其他机制进行通信，只能通过LMS提供的JavaScriptAPI进行通信。
3、时序
部分指定学习者如何在课程的各个部分(内容)之间进行导航。实现“什么内容”、“什么时候”和“以什么形式”向用户展现。
时序规范指导内容作者控制如何允许培训者在SCO之间导航以及如何将进度数据汇总到课程级别。时序规则由课程清单中的XML表示。时序在一个跟踪模型上运行，该跟踪模型与SCOS在运行时报告的CMI数据紧密平行。时序规则指导内容作者执行以下操作：
(1)确定LMS应向用户提供哪些导航控件(上一个/下一个按钮、可导航的目录等)。
(2)指定某些活动必须在其他活动之前完成(前提条件)。
(3)指顶课程的某些部分比其他部分的最终状态更重要或分数更高(创建可选部分或提供问题权重)。
(4)每次都可以随机使用已经可用状态的SCO不同子集
(5)将用户引导到上一次没有完成的教学内容(补救)。
时序是SCO和SCO外部之间发生的事情。当学习者退出上一个SCO时，时序负责确定接下来会发生什么。时序确定学习者可以使用哪些导航控件和选项。此外，它还协调了整个课程的流程和状态。时序不会影响SCO在内部的操作和导航方式，这一部分仍然完全取决于内容开发人员。
在大多数情况下，使用时序和导航是可选的。如果没有指定时序规则，默认设置将为学习者提供足够的经验。但是，可能需要覆盖一些默认的时序规则，因为它们可能导致反直觉的行为。
(一)活动
在时序中，聚合和SCO由通用术语“活动”引用。时序中的一切都是一种活动。时序活动对应于课程清单中的项目。活动嵌套在父子关系中(就像项目一样)，这些关系将活动形成“活动树”。具有子级的活动(在内容打包中称为“聚合”)在序列中称为“集群”。课程清单中的组织对应于完整时序的活动树。
每个活动都有两组相关联的数据，“跟踪数据”和“时序定义”。跟踪数据表示活动的当前状态(状态、分数等)。它主要由运行时数据填充。时序定义是一组规则，用于定义如何对该活动时序，是在课程清单中指定。
(二)跟踪模型
活动跟踪模型包含表示活动当前状态的数据。密切跟踪的数据与运行时交换的CMI数据的子集并行，但是所使用的术语和数据格式不同。从概念上讲，时序的跟踪模型捕获与完成状态、满意度状态、进度度量和得分相对应的数据。它还跟踪一些与时序特定相关的数据，例如活动的尝试次数，以及一些仅与时序器内部相关的数据。
与运行时数据不同，每个活动，甚至与聚合相对应的活动，都有一组与相关联的跟踪数据。与SCO相对应的活动的跟踪数据主要是由CMI运行时数据填充的。与聚合相对应的活动(因此没有相应的SCO和运行时数据)，在一个称为“汇总”的过程中，根据其子对象的跟踪数据填充其跟踪数据。
活动跟踪数据存储在“数据模型对”中。这些最好用一个例子来解释。在运行时数据模型中，完成状态由具有三个可能值的词汇表表示：“未知”、“不完整”和“已完成”。在时序中，同一组可能的值存储在两个相关的数据模型元素中，这两个元素都是二进制的。第一个二进制值指示第二个二进制值中的数据是否有效。换句话说，第一个值区分已知和未知状态。第二个数据模型元素指示状态的实际值，但仅当第一个值设置为true时才有意义。让我们回到完成状态的例子。在顺序跟踪模型中，完成状态由“尝试进度状态”(控制二进制元素，已知与未知)和“尝试完成状态”(保存值的元素，未完成与已完成)表示。
活动的跟踪模型可以存储多组满意度和评分数据。此数据始终存储在“活动目标”中。活动目标松散地对应于运行时数据模型中的目标。与运行时数据模型不同，上一个SCO本身具有满意度状态和得分，并且每个目标都有自己的满意度度量，在活动跟踪模型中，活动仅存储完成度量和满意度度量始终存储在活动目标中。由于这种差异，每个活动都包含一个称为“主要目标”的特殊目标，它将活动的满意度指标存储为一个整体。每个活动可以有零个或多个其他目标，每个目标都包含自己的数据集。
跟踪模型还允许存储与任何特定活动无关的数据。“全局目标”是指在一个或多个活动中共享的活动目标。每个全局目标都包含且不限于本地活动目标相同的数据，但这些数据可以由任何具有全局目标“映射”的活动读取和写入。全局目标甚至可以跨课程共享。
与运行时数据一样，给定的跟踪模型值集链接到对活动的尝试。如果重新尝试该活动，就可以在新尝试开始时将数据重置为默认值。
综上所述，本发明设计的课件模型能适应现代的互联网模式的教育形式，将课件纳入知识产权保护体系。支持在多个不同的教育培训系统共享课件资源，让课件发挥最大的社会价值和经济价值。且基于本发明，不同的公司也能据此设计出更简洁的培训软件或者系统。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，包括：
LMS服务端以标准化结构对课件进行定义和存储，并对课件的安全访问和下载授权进行管理；
LMS客户端基于API接口与LMS服务端进行通信，获得课件授权，并下载课件数据；
LMS客户端基于课件自定义的结构或用户操作，向用户展现学习内容；
LMS客户端基于用户操作，形成访问记录，并将访问记录上传到LMS服务端进行保存。
2.根据权利要求1所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，所述LMS服务端以标准化结构对课件进行定义和存储的步骤，包括：
在所述LMS服务端，对课件按照标准结构进行内容包装，对课件的运行环境进行规定，以及对课件的时序进行描述。
3.根据权利要求2所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，对课件按照标准结构进行内容包装，包括：
记录学习内容文件以及多个学习内容文件的依存关系，将学习内容文件打包在zip课件包文件中。
4.根据权利要求3所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，在所述zip课件包文件的根目录下包括清单文件，所述清单文件为用于完全描述课件内容的XML文件。
5.根据权利要求4所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，在所述清单文件中记录课件包含的资源、组织机构、单元数据和时序规则。
6.根据权利要求2所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，对课件的运行环境进行规定的步骤，包括：
对课件的存储形式、课件提供的方式、所支持的网络、客户端、以及相互进行数据交换的接口规范进行定制。
7.根据权利要求2所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，对课件的时序进行描述的步骤，包括：
向用户提供导航空间；
制定课件内容展示的前提条件；
指定课件各内容部分的权重；
向用户随机提供处于可用状态的课件内容；或者
优先引导用户完成处于未完成状态的课件内容。
8.根据权利要求7所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，利用活动树结构对课件的时序进行管理。
9.根据权利要求8所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，采用跟踪模型对课件的各个活动当前状态进行记录和存储。
10.根据权利要求1所述的基于标准化结构的课件调用方法，其特征在于，所述方法还包括安全验证的步骤。
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