基于SCORM的移动学习资源结构设计系统开发

　　移动学习是指利用无线移动通信设备（个人数字助理PDA、智能手机等）通过无线移动通信网络技术获取教育信息、教育资源和教育服务的一种新型学习形式[1]。其特点是学习者能在任何时间、任何地点、以任何方式学习自己想要学到的任何内容。
　　移动学习资源是指支持开展移动学习的各种信息资源。目前有两种常见的移动学习资源形式[2]：一种是短信形式的学习资源，该类学习资源以有限的文本传递学习内容，形式单一，内容比较简洁;另一种是网页形式的学习资源，这种学习资源通过网页呈现图片、文字、视频等形式的学习内容，形式多样、内容丰富。随着移动学习和移动计算技术的不断发展，移动学习资源的形式将越来越多。
　　目前，移动学习资源的设计与开发还没有一个统一的标准。本文借鉴美国国防部高级分布式学习组织ADL（Advanced Distribution Learning Initiative）制定的共享内容对象参考模型，即SCORM（Sharable Content Object Reference Model）标准，在考虑移动学习的特殊性的基础上，探讨移动学习资源的建设问题，将移动学习资源的结构设计与实现作为移动学习资源设计与开发的核心内容。
　　1 移动学习资源平台的网络架构
　　实现移动学习，需要系统平台的支持。而移动学习资源是移动学习平台的重要组成部分，其所依附的网络环境也不可或缺。
　　移动学习平台的网络架构如图1所示。
　　图1  移动学习平台的网络架构
　　移动学习平台的网络架构中包含四部分：教学服务器、国际互联网、移动通信网络和移动终端设备[2]。
　　教学服务器：该服务器与国际互联网（Internet）相连，存放着丰富的移动学习资源以及相应的服务程序。
　　国际互联网：该网络是教育资源的有效载体，互联网用户可方便地与其进行信息交换，访问其上丰富的资源。
　　移动通信网络：作为整个移动互联网的一部分，由多个基站组成，用来发射或接受来自移动终端设备以及互联网的信息，通过空中接口将国际互联网与移动终端设备实现无缝连接。
　　移动终端设备：可以连接移动通信网的智能手机、手机和PDA等都属于移动终端设备。目前比较普及的3G手机和4G手机，能通过移动通信网与国际互联网通信，处理图像、音频、视频等多种媒体信息，进行网页浏览、电子商务、移动学习等移动应用。  
　　2 移动学习资源的设计原则
　　移动学习资源不同于网络学习资源，是学习者通过移动电话、PDA等移动设备浏览访问的资源，其呈现形式简洁，信息内容的承载量不能很大，概括性较强。
　　在设计移动学习资源时，应遵循以下几个原则。
　　⑴ 标准化原则。进行资源建设，不仅要考虑现阶段资源的使用性，同时要考虑资源的共享性及今后资源的扩展性[3]。标准化资源可以实现最大范围内的资源共享，也为不同资源库实现数据的共享和互操作提供支持。现阶段可遵循SCORM标准，开展移动学习资源的建设。　　⑵ 简约化原则。移动终端设备与计算机相比，其最大的特点是屏幕较小。为了保证资源的可视可读，要求资源的呈现形式简洁明了，界面操作简单，内容言简意赅概括性强。因此，资源的简约性是进行其建设考虑的主要因素。
　　⑶ 碎片化原则。所谓碎片化，是指学习内容的片段化。移动学习者是利用“零碎”时间开展学习的，因此其相对稳定的学习时间较短，这就要求在移动学习资源建设时，注重开发适宜于零碎时间学习的材料。
　　⑷ 少输入原则。移动学习的学习交互是必要的，但实际上使用移动终端设备输入并不方便。因此，在设计移动学习资源时，应尽量减少学习者学习输入的任务，尽量采用按键式或者触屏式动作完成交互和输入。
　　3 基于SCORM内容模型的移动学习资源的结构设计与实现
　　3.1 SCORM概述
　　SCORM是有关数字内容教材的制作和内容开发的一套共通的标准，它集成各个学习标准而成。其目的是想透过“教材重复使用与共享机制”的建立，来缩短开发时间、减少开发成本、促成教材能在各学习平台间自如流通。满足SCORM的学习资源可以实现可重复使用、容易取得、可互通及持续性的目标。
　　SCORM的演进由SCORM 1.0、SCORM 1.1、SCORM 1.2到SCORM 2004。SCORM 2004主要由内容聚合模型、运行时间环境和排序与导航三部分组成。其中，内容聚合模型描述了怎么把可查询的、可共享的、可重复使用的和在不同学习系统之间互操作的学习资源组合成完整的学习材料。内容聚合模型由内容模型、内容包装和元数据组成。运行时间环境描述了学习管理系统（Learning Management System， LMS）对运行时间环境的要求，主要目的是提供可共享内容对象（Sharable Content Object，SCO）和LMS互操作的方法，例如怎么把同一个SCO在不同的LMS之间共享，记录和跟踪学习者过去的信息。排序和导航描述了符合SCORM的内容如何通过一系列的学习者或系统发起的导航事件来排序。
　　3.2 SCORM内容模型
　　SCORM的内容模型是SCORM内容聚合模型重要的组成部分，说明了如何把低水平的学习资源整合成为高水平可共享的教学单元。SCORM内容模型是由微单元（Assets）、SCO和内容体系结构（Content Orgnization，CO）组成的[4]。
　　Assets是学习资源的最基本形式，是上传到网上并呈现给学习者的数字化媒体，可以为文本、图形、图像、声音、视频或任何其他的数据信息。
　　SCO是由一个以上的Assets组成的学习元件，也是惟一能够与LMS通信的元件。SCO是主观确定的小单元，这使得SCO在多种学习情境中重用成为可能。SCORM标准中没有专门规定SCO的确切大小，在实际的教学内容设计中，需要考虑实时运行时LMS可以跟踪的最合理且最小的内容、可重用性要求、学习结果要求达到的信息量，以及序列要求的分支点的位置等来决定SCO的大小。
　　内容体系结构是用一个类似于图的表示方法来详细描述所有学习活动的组织结构，呈现各个活动之间的相互联系。总的来说，内容体系结构由SCO和Asset所组成。
　　3.3 SCO设计
　　SCO是移动课程的最小组成单位，同时也是最小粒度的学习资源。教师根据教学要求，将教学内容划分成若干个小的SCO[5]。
　　本文以计算机网络课程DHCP服务器 这一节为例，探讨移动资源建设中SCO的切割和设计。该节包含DHCP服务的基本概念、DHCP服务的工作原理、安装和配置DHCP服务器、DHCP客户端的设置和DHCP服务的验证等内容。其中“安装与配置DHCP服务器”的知识内容又可划分为“配置DHCP服务器的参数”、“安装DHCP服务器”、“ 配置DHCP服务器”等内容。
　　依据SCORM标准的最小化、可重用等原则，将这节内容划分为为若干原子知识点，如图2所示。其中 表示还可再分割的知识内容， 表示分割后的原子知识点（即SCO）。
　　[DHCP服务][SCO1：DHCP服务的基本概念][SCO2：DHCP服务的工作原理][SCO4：DHCP客户端的设置][SCO5：DHCP客户端的验证][安装和配置DHCP服务][SCO31：配置DHCP服务器的参数][SCO32：安装DHCP服务器][SCO33：配置DHCP服务器]
　　图2  SCO的划分
　　3.4 Assets设计
　　每个SCO可以综合使用文本、图片、音频、视频等多种形式的Asset展现课程内容。
　　一般来说，文本适合于基本概念或事实呈现类学习内容;图片适合于直观形象的学习内容;声音适合于语言类教学内容;视频适合于真实场景重现的教学内容;动画适合于形象化、过程化的知识展示[6]。
　　按照以上原则，图1划分的SCO，其Assets设计如表1所示。
　　表1  Assets设计
　　[SCO＼&Assets＼&SCO1：DHCP服务的基本概念＼&文本＼&SCO2：DHCP服务的工作原理＼&图片+文本＼&SCO31：配置DHCP服务器的参数＼&文本+视频＼&SCO32：安装DHCP服务器＼&文本+视频＼&SCO33：配置DHCP服务器＼&文本+视频＼&SCO4：DHCP客户端的设置＼&文本+视频＼&SCO5：DHCP客户端的验证＼&文本+视频＼&]  
　　3.5 移动学习资源的构建与实现
　　下面以SCO1和SCO2的实现为例，探讨移动学习资源的构建与实现。
　　3.5.1 基于WAP2.0的移动学习开发平台的搭建　　基于WAP2.0构建移动学习系统平台，采用B/S架构。WAP服务器即手机网站，其后台数据库服务器都位于互联网中。通常用IIS和Apache搭建WAP服务器，类似于构建Web服务器。客户端通过智能手机上的浏览器软件，访问WAP移动学习站点。
　　⑴ 服务器
　　WAP2.0网站的开发语言为XHTML MP+WCSS。当然，要实现动态WAP网站，在服务器端可采用ASP、PHP和JSP技术。服务器需要支持两种新的文件类型：xhtml和CSS，即+xml和text/css。必须把这两种文件类型添加到Web服务器的MIME TYPE中，Web 服务器才能提供WAP服务[7]。
　　IIS（Internet Information Services）设置WAP内容服务器的操作步骤如下：
　　①启动Windows Server的开始菜单→程序→管理工具→Internet服务管理器;
　　②右键单击默认的Web站点，选择“属性”菜单;
　　③在属性页面点击http选项卡，选项卡下面有一个“文件类型（F）”按钮，单击此按钮，会弹出文件类型窗口，单击“新类型”按钮，然后在“相关的扩展名”栏填写上扩展名.xhtml，在“内容类型（MIME）”栏中填写上内容+xml，单击“确定”按钮，即完成添加新的MIME类型。重复上一步操作，添加扩展名.CSS 对应的内容类型 text/css。
　　完成上述各步后，与Web完全类似，只需将网页或程序放在对应的WAP站点的主目录下，指定默认的文档（这里默认的文档可以是XHTML文件）。设好访问的权限，基于IIS的WAP站点就基本配置完毕了。
　　⑵ 数据库
　　服务器端的数据库平台可采用Access、SOL Server和Oracle等。相对而言，Microsoft Access数据库软件操作简单、界面友好、易学易用，适合于小型系统的数据库应用。
　　⑶ 开发语言和工具的选择
　　基于WAP2.0的移动学习平台的开发语言是XHML MP和WCSS。一般情况下，使用最简单的文本工具如记事本，就可以进行XHTML MP和WCSS的编写。但是，选择具有更多功能的编辑器就可以为开发和调试带来相当多的方便。目前，功能较为强大的编辑器有Dreamweaver等。
　　⑷ 客户端
　　WAP2.0网站的客户端是智能手机等移动终端设备，采用浏览器就可以进行预览。考虑到手机屏幕小的特殊性，笔者采用了Opera Mobile Emulator模拟器进行预览，然后再根据预览情况进行CSS的修改，以便在手机上更美观地显示移动学习资源。
　　3.5.2 移动学习资源设计的实现
　　按照上述的SCO设计和媒体设计，SCO1和SCO2以WAP页面形式实现。制作出的移动学习资源在手机浏览器的展现效果如图3和图4所示。  
　　图3  SCO1的实现界面      图4  SCO2的实现界面
　　4 结束语
　　移动学习逐步成为成人远程教育的重要学习方式。构建优质、可共享的移动学习资源成为系统开发人员面临的重要课题。将SCORM标准用于移动资源建设，能有效提高移动学习资源建设的质量，有利于构建高水平的可共享的教学单元。本文将SCORM标准的内容模型应用于移动学习资源建设中，探讨了移动学习资源的结构设计与实现，而移动学习资源的排序、导航，以及元数据、与LMS的交互等内容，还未涉及，这将是我们下一步研究的课题。
　　参考文献：
　　[1] 任海峰，赵君.移动学习国内外研究现状分析[J].成人教育，2010.1：
　　95-96
　　[2] 李焕亮.移动学习在高职院校中的应用现状及对策[D].
　　山东师范大学，2012.