时间：2023-06-12 16:09:20
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1) 专题视频包括学生参与制作的各类专题片、名师教学的访谈及学院重大活动的专题节目视频。数字媒体专业学生自主创建的具有学科特色的“流媒体电视台”作品均在这里。
2) 教学视频包括教师的讲课录像、软件学习的视频录像及相关视频学习资料。
3) 学生作品包括学生所上专业课的优秀视频作业及课外制作的视频小品等短片。
该网站专为视频学习而设,分学生和教师两级管理,娱乐性视频均不纳入其中。
4.3精品课程网站
精品课程网站主要包括已成为国家精品课程的计算机辅助工业设计课程(数字媒体专业课数字媒体专业主干课)及由数字媒体专业创建的学校大类基础课程“三大构成”(数字媒体专业基础课)学习网站()还链接到与本专业相关的其他精品课程网站。
精品课程网站相对独立,课程的大纲要求、师生论坛、答疑、专业提交、资料、课件、网络教材、学科竞赛、特色教学、作品展示、教学视频等方面均独立开设栏目,是数字媒体综合学习网的重要补充。
5结语
当前,国家把高等教育发展的重点放在提高质量和优化结构上,深化高等学校教学改革,全面提高高等教育质量,是我国高等教育进入新的发展阶段后,实现建设创新型国家目标,构建社会主义和谐社会的新需要。
顺应高等教育教学改革方针和教育信息化的大背景,数字媒体技术专业在建立之初就十分重视数字媒体专业特点和发展需要。对于数字媒体技术这样将知识掌握和能力培养相结合、将技术和艺术相融合、强调学生应用能力和创意能力培养的专业,传统的课堂教学远远不能满足海量知识信息的讲授和学生实践能力的培养。数字化学习平台为学生和老师创造的数字化学习环境,打破了传统课堂的局限性,让学生能享受到更多的教学资源和更便捷的交互方式,达到了比较好的效果,也为教师提供了一个与学生交流互动进行教学的平台,收获了较理想的效果。
随着数字媒体技术专业数字化学习平台的不断完善,将会为师生提供更多的教学资源和更人性化的交互方式。数字媒体技术专业的学科体系也会在这样的数字化学习平台的辅助下变得越来越成熟。
参考文献:
[1] 石冉冉. 学习者与数字化学习资源的交互研究[J]. 教育技术导刊,2007(4):13-14.
[2] 耿卫东,陈根才. 挑战复合型动漫技术人才的培养:数字媒体技术专业建设回顾[J]. 计算机教育,2008(13):38-39.
[3] 周迎春. 数字化学习的几种模式及需注意的问题[J]. 人民教育,2009(9):49-51.
[4] Badrul H.Khan. Dimensions of E-learning[J]. Educational Technology,2002(2):59-60.
[5] 李学渊. 数字化学习系统支撑平台的研究与设计[J]. 纺织教育,2006(2):50-53.
Construction of Digital Learning Platform for Digital Media Technology Major
GENG Wei-dong, PENG Ren, LI Xiao
(Department of Computer Science, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China)
【关键词】学习资源共享;元数据标准;元数据收割协议;认证Web服务
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)06―0066―05
一 数字化学习资源共享的概念和基础
1 数字化学习资源的概念
从广义上讲,学习资源指支持学习的任何事物,包括物质形式的和非物质形式的。非物质形式的学习资源包括教育制度、人际关系、学习氛围等等。物质形式的学习资源又可以分为人力资源和非人力资源。人力资源包括老师、同学、朋友、专家等等。非人力资源从大到小包括教学设施(例如图书馆和教室)、教学设备(例如投影仪和各种实验仪器)、学习工具(例如计算器和各种文具)和学习材料(例如教材和各种多媒体音像资料)。狭义的学习资源仅仅指学习材料,也是通常意义上的学习资源。
学习材料是学习者要学习的知识、技能和能力等学习内容的载体。随着媒体技术的发展,这些学习内容载体的形式出现了数字的和非数字两种。非数字的学习材料包括传统的印刷教材、各种挂图、模型和标本等等。根据中国教育信息化技术标准CELTS-41的定义,数字形式的学习材料分为媒体素材(包括文本、图形图像、音频、视频和动画)、案例、文献资料、资源目录索引、常见问题解答、试题、试卷、课件、网络课程九类,这些都可以称为数字化的学习资源。
在国外的数字化学习研究中,也将数字化学习资源称为学习对象,是指“提供给教育者、学生和自学者使用和重用,以支持学习或学习支持活动的任何可再生和可寻址的数字资源”。通常学习对象是结构化的学习资源,即使用IMS内容包装规范打包好的学习资源。
由于我们国家早期建设的很多资源库的资源形式多种多样,为了不造成财力、物力和人力的浪费,在考虑资源共享的问题时,必须能够重用这些资源。因此本文中的数字化学习资源采用CELTS-41中的定义,但也不排除经过了教学设计,并进行了结构化表示和包装的学习对象。
2 数字化学习资源共享的基础
无论是原始的素材资源,还是经过了教学设计的课件和网络课程,以及打包好的学习对象,学习资源共享必须满足两个条件:1)资源是自包含的;2)资源是可寻址的。
资源的自包含性是指资源是独立的,即资源不依赖其他资源可以单独存在。同时自包含性还意味着资源可以作为单一文件进行传递,而不是包含多个文件需要传递多次。
资源的可寻址性是指学习资源能够通过网络地址进行唯一标识,即一个资源必须有一个网络地址,并能够通过这个地址访问到该资源。当然一个资源可以有多个网络地址,反之则不然,即一个网络地址不能标识多个资源,而只能标识一个资源,否则会造成资源的无法识别,进而造成无法访问和传递。
二 数字化学习资源共享的层次和机制
数字化学习资源共享问题的产生来自于两个方面:一是数字化学习资源的分散存储;二是各个数字化学习资源库系统之间由于认证、技术体系和技术路线不同造成的互操作障碍。数字化学习资源的共享就是要解决这两方面的问题,包括以下层次[1]。
1 数字化学习资源的集成与发现
解决资源分散式存储的方法是为资源建立统一的目录索引,称为资源的“集成(Gather)与发现(Discovery)”。资源的集成与发现的基础是区分数字化学习资源库中的两类信息实体:资源(Assets)和元数据(Metadata)。资源指的是数字化学习资源本身,元数据指的是数字化学习资源的描述信息。资源的集成与发现都与元数据有关。资源集成与发现的前提条件是各个资源库必须为资源提供元数据。
为资源建立统一目录索引的第一步是资源的集成(Gather),就是将各个分散的资源库中的元数据进行收集,并集中存储在同一个地点,称为“信息中心”。信息中心收集元数据的方式有两种:推(push)和拉(pull)。推是由各个资源库主动向信息中心提供元数据,拉是由信息中心主动向各个资源库索取元数据。
由于元数据提供了资源的详细描述信息,所以信息中心可以向最终的资源用户提供资源的检索服务,称为资源的发现(Discovery)。用户检索的条件信息与元数据进行匹配,同时检索的结果信息也是元数据信息。信息中心可以利用元数据信息提供灵活多样的资源检索服务。资源集成与发现的原理见图1。
2 数字化学习资源的传递与交换
资源的集成与发现是在元数据层次上进行的,可以实现学习资源的统一查询和检索,但没有涉及到学习资源的统一传递和交换。即学习者或学习支持者在公共资源目录上可以查询到某个资源,只是返回了元数据,而不是资源本身。实现资源传递与交换的条件是资源库之间必须具有统一的认证以及数据传递协议。
通常用户在信息中心检索资源,在信息中心返回的匹配资源的元数据中包含资源的网络地址。用户选择某个资源要求进行传递时,信息中心根据元数据中的资源地址向相应的资源库发送传递资源的请求。资源库首先会要求认证,用户提供认证信息,资源库认证后再将资源传递给用户。这一过程称为资源的传递(delivery)。如果资源的传递发生在资源库之间则称为资源的交换(exchange)。此外如果一个资源库主动向另外一个资源库传递资源也属于资源的交换。前者称为请求(request),后者称为提交(submit)。资源传递和交换的过程见图2。图中虚线属于资源的集成与发现。
三 数字化学习资源共享的技术标准分析
根据数字化学习资源共享的层次与机制,数字化学习资源共享需要元数据、元数据收割和认证服务三方面技术标准的支持。
1 学习资源的元数据标准
资源集成的基础是资源库必须为资源提供元数据,目前国际上的元数据方案有很多,在教育领域应用的主要是Dublin Core和IEEE LOM。Dublin Core起源于图书馆领域,用于数字资源的描述和交换,由于其广泛的影响力在教育方面也有所应用。IEEE LOM是针对学习资源开发的,是目前最有影响的学习资源元数据标准。IMS Metadata、SCORM中的元数据都与它一致。我们国家的教育信息化技术标准中有CELTS-3、CELTS-41和CELTS-42三个元数据方案。其中CELTS-3是IEEE LOM的本地化,两者完全一致。CELTS-41为九类学习资源扩展了相应分类元数据元素,主要应用在高等教育领域。CELTS-42是针对基础教育开发的,是Dublin Core、IEEE LOM和CELTS41的选择与组合。不同的元数据方案定义的元数据元素有所不同,但可以相互映射和转换。当然映射和转换时可能出现信息丢失。表1是IEEE LOM和Dublin Core之间的简要对比。
目前主要使用IEEE LOM(CELTS-3),在某些需要简化的场合使用Dublin Core,如果需要为某类资源提供额外信息则使用CELTS-41。
2 数字化资源的元数据收割标准
资源集成的方法是将各个资源库的元数据收集起来存储在一个地点。元数据的收集又称为元数据收割,可以参考的标准主要是OAI-PMH(OAI元数据收割协议:Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting)[2]。
OAI-PMH的原理如图3所示。OAI协议定义了两个角色:数据提供方和服务提供方。数据提供方相当于各个资源库,它存储学习资源及其元数据。服务提供方相当于信息中心,它收集元数据并向用户提供检索服务。数据提供方和服务提供方通过OAI请求和OAI响应来实现信息的传递。一个服务提供方可从多个数据提供方处获取元数据,而一个数据提供方可向多个服务提供方提供元数据,两者之间是多对多的关系。
OAI定义的请求包括GetRecord、Identify、ListIdentifiers、ListMetadataFormats、ListRecords、ListSets共六个。OAI请求以HTTP请求表示,每个请求至少有一个以key=value形式出现的参数,多个参数用符号&隔开。例如要列出资源库an.省略/OAI-script中标识符为oai::hep-th/9901001,元数据格式为Dublin Core的记录,相应的OAI请求为:
an.省略/OAI-script?verb=GetRecord&identifier= oai::hep-th/9901001&metadataPrefix=oai_dc
OAI-PMH响应必须是形式良好的XML实例文档,并且XML数据必须是有效的XML方案。下面是对上面的OAI请求的响应:
metadataPrefix="oai_dc">an.省略/OAI-script
...
OAI-PMH协议支持多种元数据方案,例如本文中列出的IEEE LOM(CELTS-3)、Dublin Core、CELTS-41等等,前提是资源库必须提供元数据,可以通过List Metadata Formats得到数据提供方支持的元数据方案。
3 认证服务标准
用户根据元数据提供的网络地址向资源库发送传递请求以后,资源库需要进行用户的认证,目前在数字化学习领域涉及到认证服务方面的标准中可以参考的是IMS CC中的Authorization Web Service[3]。
IMS CC认证服务的原理如图4所示。IMS CC的认证服务是学习者在学习管理系统中运行通用弹夹学习包中的某个需要认证的资源时,学习管理系统和认证服务系统之间进行的认证通信。
IMS CC认证服务的认证消息是使用Web服务SOAP协议进行传递的。首先(1)学习管理系统向认证服务提供学习包的标识符及学习管理系统的地址,(2)认证服务要求提供密钥,(3)学习管理系统向认证服务提供密钥,(4)认证服务根据密钥返回认证结果。整个消息传递过程如下面的代码所示。其中LMS代表学习管理系统,WS代表认证服务。
LMS:
Cartridge ID
The LMS’s URL
WS:
License Agreement
Please enter key:
Key
Text
LMS:
Cartridge ID
The LMS’s URL
A Key
认证通过:
WS:
The Key passed by LMS
Expiration Date
认证未通过:
WS:
< auth:Invalid>
The Key
A Message
当认证服务应用于资源库的学习资源传递时,学习管理系统相当于资源库,认证服务由各个资源库提供。认证消息的传递发生在用户使用的软件(可能是信息中心,或者是专门的资源搜索工具)和资源库之间。用户向资源库请求传递资源时,资源库会通过认证服务进行认证,再根据认证结果决定是否向用户传递资源。资源传递可以使用HTTP或FTP协议。
四 小结
本文探讨了数字化学习资源共享的基础、层次与机制,并简要分析了可以参考的技术标准。由于学习资源共享需要解决很多问题,因此应该分步骤地实施。首先各个资源库应该为自己的资源提供完整的元数据描述;其次某个地区,或者某个领域,例如教师教育、图书馆等等可以进行元数据的收集,建成资源信息中心。最后再尝试开发统一的资源库互操作接口。
在技术标准方面,除了前面介绍的几个,IMS早期还开发了一个资源库互操作标准,称为IMS DRI[4]。IMS DRI为不同技术体系下的资源库互操作提供了一个全方位的框架。重点描述了提交/保存(submit/store),搜索/提供(Search/expose)、聚集/提供(Gather/expose)和请求/传递(request/deliver)四种互操作接口,如图5所示。在此基础上定义了进行互操作的消息格式,其中也包含了认证信息。消息的传递使用SOAP协议,资源的传递使用FTP和HTTP协议。此外该框架还考虑了访问控制、资费管理、目录服务和注册服务等问题,但计划在将来开发。DRI提供了实现资源库互操作的基本思路。此外目前IMS正在积极开发一个名为学习对象发现与交换(LODE:Learning Object Discovery and Exchange)的标准,也值得关注和跟踪。
参考文献
[1] 何克抗.我国数字化学习资源建设的现状及其对策[J].电化教育研究,2009,(10):5-9.
[2] OAI.Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting[S].
关键词：电子书包；数字化；技术标准；概念框架；功能建模
信息技术不断发展，学习环境不断优化，数字化学习终端逐渐完善，电子书技术会在未来两三年之内发展成熟，对数字化发展产生巨大影响，世界已开始了无纸化学习的新时代，出版和教育行业里，电子课本和电子书包的身影逐渐增多。电子课本和电子书包的发展技术支持，而标准就是一个重要保障，目前已有OeBPS“开放电子书出版结构”标准、ePub标准、国内的CEBX标准等，我国的新闻出版总署也成立了相关标准的研究机构，进行电子书的标准研究。
1、数字化学习终端技术标准体系构建视角
对标准体系的构建要考虑生态观、融合观以及产业观这三个视角。无论是电子课本还是电子书包，都涉及了众多领域，教育、网络、政府、出版等，包含众多对象，例如电子课本内容、学习终端、服务平台等，并与学习者，教授者、服务提供者的利益都息息相关。电子课本和电子书包都是复杂多变的非良构系统，必须用生态的理论方法进行研究，构建学习终端的生态框架模型，在此前提下进行标准体系的建设。电子课本的出版涉及数字出版领域，电子课本的应用确实在教育领域，因此标准体系的构建需要对数字化学习领域与出版领域的多个标准进行融合，带有这两个行业的不同特性，必须对技术和产业以及应用这三个方面来融合。电子课本是一种正在蓬勃发展的新兴教育媒介，这对众多传统产业如出版业、培训、硬件制造商等都产生较大影响，电子课本和电子书包标准体系的构建是为了规范和推动此类产业的发展，并促进教育应用的创新，因此要从产业的视角来构建电子课本和电子书包标准体系。
2、数字化学习终端体系框架
首先是概念框架。电子课本是特殊的专门用于教育的电子书，是科教书数字化后出现的带有教育属性的数字化出版物，具有阅读浏览和教学的功能，而电子书包属于一种个人学习终端，它整合了包括电子课本以及虚拟教具等服务。电子课本标准是一种关于电子课本和电子书包的内容、学习终端、学习服务平台等的解决方法。
其次是体系框架模型。包括电子课本内容、学习终端、学习服务、学习平台四部分。电子课本是主要的学习内容，有阅读性、开放性、交流性等特点，电子课本要吸收现有电子出版物的优点，还要再内部结构表征，网络展现等方面加入教育特性。电子书包是学习终端，是辅助学习的电子设备的统称，随着科技的不断发展，电子学习终端即具备强大的学习功能，还有支持容量扩充、充当播放器等功能。学习服务包括本机服务与远程服务两个方面。学习平台即虚拟学具，是相对于学生使用的传统学习工具来定义的，参照教育学的角度，虚拟学具也可以分为教具和学具两种。
再次是层次结构模型。电子课本和电子书包的内容层次，有物理文件、内容表述和表现方式三个部分。物理文件的格式可以为TXT、GIF、HTML、RMVB等，电子课本及其内容的元数据描述，可以对照DC元数据标准来制定，表现方式包括内容排版、内容编排、内容包装等。
3、数字化学习终端标准体系以及标准引用组谱
电子课本和电子书包的标准体系的核心由五种技术标准类别组成，即电子课本和电子书包的总体标准、电子课本的标准、数字化学习终端标准、虚拟教具的标准以及学习服务标准，这是首期应研发的技术标准，此外，还有服务质量与管理、教学应用范本、推广方式等第二阶段应该研究的标准规范。电子课本和电子书包的标准体系的五个类别是一个有机的整体，不能将任何一个类别孤立的看待。
电子课本和电子书包的标准不仅要研究新标准，还要对现有标准进行引用。在电子课本和电子书包的标准体系构建中，要对不同领域的标准进行充分融合，电子课本的标准即和学习资源的封装规范有关，还必须注意像方正研制的CEBX规范里的关于版式和流式的问题，因此，电子课本和电子书包标题体系一定要融合数字化出版和学习资源这两个相关领域的有关标准。
4、结束语
本文在生态观、融合观以及产业观的视角下，对数字化学习终端电子课本和电子书包技术标准体系的构建进行研究，从电子课本和电子书包的概念框架、标准系统体系架构、标准系统层次结构、标准功能建模等多方面提供了电子课本和电子书包技术标准体系框架模型，并给出了电子课本和电子书包技术标准体系引用组谱。
参考文献
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【关键词】数字媒体；动态网站设计与开发；学习方法
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009－8097(2012)09－0079－05
一 引言
随着知识经济时代的来临，以互联网、无线通信为传播载体，以数字化多媒体内容为核心的数字媒体产业在全球范围内快速成长。我国文化创意产业产值在GDP中的比重日益攀升，逐步进入繁荣时期P。由此，社会急需兼具数字媒体技术和艺术素养的复合型人才。多媒体设计与制作、动态网站设计与开发、移动互联网技术与应用等数字媒体技术类课程的教与学是培养和提高学生技术素养和实践能力的重要环节。这些课程具有实践性强、更新快、技术与艺术相结合等诸多特点，因此如何教好该类课程以增强学生设计与开发能力已成为当前师生共同关心的教学问题。
本文在分析该类课程特点的基础上，以动态网站设计与开发课程为案例进行了教学实践，探究并总结了基于项目的技术类课程学习方法，并分析其优势与局限性以及改进策略，以期抛砖引玉。
二 数字媒体技术类课程的特点
1、技术类课程具有较强的实践性
数字媒体技术专业学生需要掌握多种数字媒体开发和制作软件，用数字媒体技术手段设计、制作数字视音频节目和多媒体作品是基本要求。而根据知识的分类，技术的理论知识属于陈述性知识，而技术的实践知识大多属于程序性知识，或者说是隐性知识，需要在实际操作过程中进行意义建构。因此，数字媒体技术人才培养导向和技术类知识本身的性质决定了它具有较强的实践性。
此外，我们不难发现，高校数字媒体技术类课程一般包含理论与实验两个部分，其中实验课程的比例往往占到一半以上，甚至更多。这也从一个侧面反映出，技术类课程在注重理论与应用相结合的同时，更加倾向于实践。
2、技术类课程更新速度较快
计算机技术的日新月异和互联网的飞速发展，带来了知识大爆炸，带来了资源的整合与共享，也出现了层出不穷的新软件、新技术。因此，技术类课程教学中可能的情况是，前后两个年级的学生学习的是同样的课程，却是不同的软件，比如用于制作网站的软件可以是Microsoft Visual Studio或Macromedia Dreamweaver。
对于教师来说，在教学过程中需要保持课程内容的动态更新，也需要形成对新技术的敏感性和终身学习的心态。对于学生来说，某一类技术课的学习更大意义上是作为一类技术的入门课。学生通过理论与实践的学习，能够快速掌握类似软件，或者同一系列的软件。也就是说，具备举一反三的技术学习能力。
3、技术类课程注重艺术与技术相结合
国内学者杨成指出数字媒体技术专业的人才具有一定的艺术修养，并具备技术与艺术结合的数字媒体创作能力。由此，我们不妨用下图(图1)表示技术类课程中艺术与技术的融合。学生的艺术修养在技术理论与实践的过程中不断的沉淀积累，内化为一种技术素养，并能够在学生的作品中展现出来。学生需要艺术知识便利行业交流，增强自身的技术优势。而艺术的更深层次学习需要学生实际参加工作自身的领会。因此，技术类课程秉承一种以技术为先导、艺术为提升，注重两者相结合的基本理念。
三 项目学习在动态网站设计与开发课程教学中的应用探究
基于项目的学习是以学科的概念和原理为中心，以制作作品，并将作品推销给客户为目的，在真实世界中借助多种资源开展探究活动，并在一定时间内解决一系列相互关联着的问题的一种新型的探究性学习模式。动态网站设计与开发课程由理论与实践两部分内容组成，要求学生能够运用所学软件知识，借助丰富的网络资源，合作完成一个优秀的网站作品。这样的一种学习需求决定了基于项目的学习方法的适宜性，同时我们将教学过程概括为整体感知、异质分组、选定项目、制订计划、作品创作、成果交流、项目评价七个环节(见图2)。
(1)整体感知
教师在指导学生正式开始作项目之前，需要让学生获得对课程的整体感知。
动态网站设计与开发是数字媒体技术专业的核心课程之一，学生经过了专业基础课程的修读，已经具备了一定的平面设计能力、审美能力、软件学习能力等基础。但是，学生对于动态网站的相关基础知识，如编程语言、数据库、开发软件等概念还是模糊不清的，需要教师在课程开始的一段时间里进行基础知识和概要框架的讲解，尤其是需要结合开发实例进行分析。如老师常常借用上一届学生的优秀作品，使得学生对动态网站的设计与开发有一个整体的认知，明晰自己要做什么，会用到哪些知识，需要学习哪些内容，同时使学生产生自我效能感。
(2)异质分组与选定项目
在学生获得对课程的整体感知后，需要进行分组和选项目两个过程，并选出一个小组长。在实际操作过程中，这两个方面是并行的，学生可以在选定项目的同时寻找兴趣相投的同伴结为一组。
在分组方面，教师既要尊重学生的自由组合意愿，又要适时地给予建议，以保证兴趣与异质的共存性。异质分组指的是一个小组中既有擅长代码编写的程序员，又有设计能力较好的美工师，这样可以为后续的分工合作奠定基础。此外，可能的情况是，教师在跟进某个小组创作的过程中，及时监督小组成员的合作情况，并针对分组不适合现象，采取一定的补救措施。
在选定项目方面，我们以浙江省多媒体大赛和全国文科计算机大赛等学生竞赛为依托，引导学生选定其中某个主题，形成项目。这样就避免了学生选择的盲目性，也更能激发和维持学生的学习动机。
关键词：信息技术 通用技术 有效整合 数字化学习
人们对信息技术与课程整合理念的认识存在一定的偏差。虽然计算机辅助教学对课程教学起到了较好的促进作用，但是这并不是真正意义上的信息技术与课程的有效整合，信息技术与课程的有效整合强调的是“整合和融入”，其最高的目标是“有效地改善学习”，核心就是革新传统的学习观念，改善学生的学习方式，改善学习资源和环境，构筑面向未来社会的学习文化[1]。笔者在自身教学实践以及深入调查的基础上，对信息技术与现行通用技术学科的整合现状中关于“数字化学习（E-learning）”进行以下几点反思和探索。
一、信息技术与通用技术整合认识的误区
“通用技术”是课程改革中出现的一个新课程，在课程标准中对这一新课程改革重点之一就是“促进学生学习方式的改革”。通用技术课程倡导的新学习方式，包括自主学习、合作学习、探究学习等[2]。它强调学生向设计学习和操作学习为主要的学习形式的转变。在过去，人们对信息技术与通用技术的整合存认识局限于把信息技术作为演示工具来演示技术素材和代替板书，把研究的注意力放在单纯教学素材和教案的演示和知识呈现上，仅作为辅助教学的手段，而未能充分抓住信息技术“数字化”的优势和特点，没有真正体现“数字化”，因此，信息技术与通用技术课程没有实现真正的“有效整合”。其实，在通用技术教学中最为有效的整合当属“数字化学习”，其实质就是让学生学会进行数字化学习，而数字化学习是信息技术与通用技术新课程有效整合的最佳模式，是信息技术与课程整合的核心。
二、通用技术引入数字化学习的优势
（一） 通用技术课程实践条件不足呼唤数字化学习。据我负责的通用技术教学现状调查统计显示：由于通用技术是新设课程，在泉州市71.8%的学校没有配备专用的通用技术实验室，所需的实验装备也极其匮乏。但目前泉州市高中校的多媒体计算机室配备率达到87.2%。对以上现状的反思，我们发现：通用技术课程采用“数字化学习”具有很强的现实意义和可行性，一方面避开实验室不足的不利条件；另一方面恰好大多数高中校具备多媒体计算机室的硬件条件。
（二） 通用技术数字化学习与传统信息技术辅助教学的区别。在通用技术数字化学习中，信息技术与通用技术的整合不仅仅体现为把计算机作为辅助手段引入课堂教学，将传统授课方式与多媒体教学简单结合，更主要体现为一种学习方式的变革。这里强调学生在教师的“导学”下，进行积极主动的学习。在数字化环境里，教师不再是信息的主要提供者，而转化为学生技术学习、探索的引导者和组织者。
（三）数字化学习对学生技术素养的培养具有优势。《高中技术课程标准（实验）》对通用技术的基本目标这样描述：进一步提高学生的技术素养，促进学生全面而富有个性的发展[3]。教育部通用技术课程组组长顾建军[4]指出：技术素养既包含着技术的操作方法，也融入了技术的思维方法。数字化学习对学生技术素养培养的优势如下：
1. 借助数字化的学习环境和资源，创设丰富多样的多媒体学习情景和内容；
2. 构建基于XML技术的通用技术教学资源库，弥补教学资源和设备的不足；
3. 利用虚拟的软件模拟各种实践条件和环境，让学生在虚拟环境中观察现象、读取数据、科学分析，有利于培养探索精神和科学的研究方法；
4. 借助人机交互技术和参数处理技术，通过与同伴的协作，建立“学习共同体”，培养合作精神；5. 通过自我测评系统为学生提供自我评价反馈方式。
三、在通用技术课程实践中实施数字化学习的策略
（一）在通用技术课程开设初期，必须以教育主管部门为主导，以省市为单位，自上而下，大力推进通用技术基本数字资源库的建设。高质量数字学习资源库的建立在通用技术课程设立初期是教师个人无法完成的，以学校为单位也难于完成的，因此教育主管部门应该行动起来，由省市为主构建基本的教学数字资源库，并考虑实现省市区域内的共享，然后自上而下，逐级充实，各校教师还可以根据各自实际进行充实，把各种教育资料、信息、素材、课件等归入资源库，通过这种“以省市教育主管部门为主，学校和教师为辅”的模式建立网络型资源库，实现资源共享。
（二）在数字化学习中精心设计和引导学生的学习活动，指导学生采取自主学习、网络合作学习、探究学习等多种方式学习。案例：比如在“常见的结构的认识”的教学中，我们可以采用任务驱动教学法，引导学生完成任务：1.比较鸟与飞机的结构的异同、比较老鹰的眼睛与导弹导航系统结构的异同；2.在完成以上两个比较后得出有关结构的观点。学生带着“任务”分组学习，到资源库上去查找鸟、飞机、老鹰与导弹导航系统结构的有关知识，并组织小组学习讨论活动。然后，从力学角度出发，由结构引出力；接下来，教师指导学生概括五种受力形式。
（三）数字化学习要求我们改革通用技术课程评价体系，树立发展性评价理念，建立及时评价反馈模式。数字化学习要求学生更多地采用自主学习、合作学习、探究学习等多种学习方式，这些学习结果的评价应该及时进行，而且应该成为学期成绩的主要部分，而不是传统的以期末试卷为主，因此，建立及时评价反馈模式是保证数字化学习成功的重要保证。教师要建立“平时为主、期末为辅”的新成绩评定体系。
关键词：农村数字化；Agent；XML；远程教育
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)04-0943-04
Digital Learning Platforms for Rural Research and Practice Based on Agent Technology
XIE Jing－wei
(Hunan Mass Media Vocational Technical College, Changsha 410100, China)
Abstract: Development of network technology for distance education provides a new world, and takes benefit to rural areas. The passage based on the research of agent-rural digital learning platform, analysis the current rural digital learning platform application and status issues for the improvement of existing measures, from the view of improving rural digital learning platform application.
Key words: Rural Digital; Agent; XML; distance learning
信息化应用于教学是教育信息化的一个核心内容。目前，全国各学校都在进行“数字化教学平台”的建设， 这本身就证明了信息化对于教学的迫切性和趋势性。农村因为其所处位置的分散，信息资源的匮乏，在教育中成为薄弱的一环，现代远程教学系统是一种以网络为基础的远程教育，学习者可以足不出户地参加网上学习、网上讨论以及网上答疑等。这种教学方式继承了传统远程教育方式中不受时间、空间和地点限制的优点，能够激发学习者的学习兴趣，能够为学习者提供图文并茂、丰富多彩的交互式人机界面，从而达到让学习者主动构建知识，实现自我知识获取、自我更新甚至创新知识的理想目标，非常适合在农村普及相关农学知识和技能水平。
1 数字化学习平台主要技术研究
1.1J2EE体系结构
模型－视图－控制器是八十年代Xerox PARC在为编程语言Smalltalk――80发明的一种软件设计模式，最近几年被推荐为Sun公司的J2EE平台使用，并且受到越来越多Cold Fusion使用者和PHP开发者的欢迎。MVC不是一种设计模式（design pattern），而是一种架构模式（Architectural pattern），用以描述应用程序的结构以及结构中各部分的职责和交互方式。它使应用程序的输入、处理和输出强制性地分开。使用MVC应用程序被分成模型、视图、控制器三个核心部件。应用程序被分成了三个主要的部分，每个部分负责掌管不同的任务。J2EE的框架一共分为5层：
1）Presentation（表示层）：应用程序的用户界面，用户通过这一层来操纵应用程序。
2）Application（请求层）：将Presentatinn层与services层连接起来。
3）Services（服务层）：EJB服务器的入口，作为Domain层的，根据不同的用户请求，来调用相对应的商务逻辑处理程序（Domain）。
4）Domain（领域层）：处理用户的请求信息，一般以use case为单位。
5）Persistence（持久层）：与持久性数据（数据库）打交道，根据Domain层的请求来操作持久性数据。
1.2 Agent技术
Agent理论和技术是在面向对象技术之后出现的一种新的方法。基于Agent的研究，一般可以通过两种途径：区分在传统人工智领域和基于结构主义的方法。方法有两种出发点:在传统的人工智能领域和基于结构主义的方法。传统的人工智能领域具有特定的过程和行为，研究的核心是认知过程，考察的对象是系统；另一类是基于结构主义的方法，这种方法是网络中使用Agent的技术，从基层的Agent及其相互作用来研究系统的整体特性。传统的人工智能领域是商业系统使用较多的方向。
1.3 系统体系结构的选择
1.3.1 C/S模式与两层结构
C/S(Client/Server)结构，即客户机和服务器结构，在早期的应用系统开发中得到了广泛应用。其特点是，客户端运行大部分服务，客户端与数据库完全分开，如数据访问规则、业务规则、合法性校验等应用逻辑。C/S模式通常用于两层结构，它的处理流程可表示为：
两层结构模式＝多Client+单/多DataServer
两层结构的应用模型可表示为：
表1 客户机/服务器的两层结构模型
在这种模式中，服务器只负责数据的处理和维护，为各个客户机应用程序管理数据；客户机包含文档处理软件、数据查询、决策支持工具等应用逻辑程序，使用SQL语言发送、请求和分析从服务器接收的数据。这是一种“胖客户机/瘦服务器”的网络结构模式。
1.3.2 B/S模式与三层结构
B/S(Browser/Server)结构，即浏览器和服务器结构，其本质是三层结构C/S模式。它是随着Internet技术的兴起，从传统的两层C/S(Client/Server)模式发展起来的网络结构模式。其处理流程可表示为：
三层网络结构模式=多浏览器+单Web服务器+多数据服务器
三层结构的应用软件模型可表示为：
表2 浏览器/服务器的三层结构模型
在三层结构中，作为一个应用服务器（又叫Web服务器），应用逻辑程序己从客户机上分离出来。浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求，Web服务器接受请求后，将其转化为SQL语法，并交给数据库服务器。数据库服务器验证其合法性，并进行数据处理，然后将处理后的结果返回给Web服务器。Web服务器再将得到的所有结果变成HTML文档形式，转发给客户端浏览器，最终以Web页面形式显示出来。这是一种“瘦客户机”的网络结构模式。
2 数字化学习平台需求分析
2.1 数字化学习平台中常见困难与问题
2.1.1 学习管理方面的问题
基于课程的学习普遍的流程是预定学习目标、确立学习进度、按进度选择学习内容和方式、检验学习成果。尽管学生是学习的主体，但教师无疑起到了明显的导向作用。而在开放的学习环境中，很可能缺少预定的明确目标；而学习进度也是很难保证的；
2.1.2 知识积累与建构方面的问题
1）一些学习平台所拥有的知识内容是僵化的。
2）交流区好象一个大水潭。什么水都往里倒，问答是不成体系的，一些好的文章、好的思想很快被湮没了。
3）教师与教师、教师与学生、学生与学生的沟通仿佛是形式上的，让人感觉到其中的隔膜。
2.1.3 在用户专注性方面的问题
对于学习平台的开发者来说，常常理想地认为，学生应该有使用数字化设备进行学习的充分的主动性和积极性，并过高估计了学生自己管理学习进度的能力。实际上，即使是成人，也常常感觉很难调控数字化环境中的学习，甚至会出现以下两种极端情况：一种极端是沉迷于娱乐而遗忘学习的原初目的；而另一个极端是，由于资讯的爆炸性增长与缺乏管理，使学习者迷失，甚至引发心理问题。
2.2 我国农村现代远程教育平台的构建
1980年中央农业广播电视学校的建立，是对传统教育资源缺乏的有效补充，也是在农村教育这方面区别于传统教育的一个尝试。农村现代远程教育平台的构建是为了更好地推动农村教育的发展，这无论是从实际需求还是在长远意义方面看，都是十分必要的。
由于农村教育培训的主要对象是农民、农村青年，农村妇女，基层干部以及其他城镇力量。数字化教材对他们来说是一种新的教学媒体。所以在建设上还应该注意：
1）进一步扩大对现有师资的培训，提高他们运用数字媒体教学的能力；
2）加强数字媒体的宣传，使农民认识、理解、接受数字技术；
3）及时了解农民的需要，掌握需求的变化，发挥资源共享的优势，开发适合农民的生动形象的数字教材。
3 基于Agent的农村数字化学习平台功能实现
数字化学习环境建设是农村数字化学习平台建设工程的一个重要组成部分，目的是为农村师生建构一个先进、通用、能面向国际化教学的网络教与学环境，使他们在多校区的网络虚拟环境中能进行研究性学习、探究性学习、自主性学习。
利用教学数字化管理平台 ，通过远程教育管理系统预定远程教育课，各教师在注册了一个用户名之后，便能够登录，即可查阅、下载网络上包括电教馆以及和教育网台的各种资源，也可以向校本资源库的教师个人文件夹中上传各种文件，同时在该系统内预定远程教育专用教室的使用及填写上课后的各种信息反馈。学校管理人员通过本系统对学校每一位教师使用远程教育资源及专用教室使用情况进行监控。
3.1 基于Agent的个性化远程教学系统
系统中必须建立基本类Agent、个性化处理类Personalization Agent、服务器类Facilitator Agent等。基本类Agent主要侦听环境中的事件，并通过Sensor/Effector对事件作出反应。服务器类Facilitator Agent主要登记活动Agent，并协助Agent相互通信。
本系统中的主要类有Student Agent，Teacher Agent，Administrator Agent和Personalization Agent。
1）类Student Agent：主要功能是提交学习者注册时的信息以及学习者在学习某门课程中与本系统交互时产生的一些个人信息，Personalization Agent收到这些信息后，根据这些个性化信息，调整呈现给学习者的学习内容。。
2）类Teacher Agent：主要功能是提供课程内容，可以根据Student Agent对学习者个性信息的处理结果，通过Facilitator Agent向Teacher Agent发送请求，然后Teacher Agent向Student Agent发送符合该学习者个性特征的课程内容。
3）类Administrator Agent和类Personalization Agent：他们使用单独的设计模式，确保在同一时间内只有一个Facilitator Agent和一个Administrator Agent的实例存活。
3.2 在线学习管理
学习系统支持基于学员个人能力的课件学服务在学子系统中指导模块能根据学员的各类信息，分析学员当前所处的状态，灵活的控制学员的学习内容，决定教学策略和方法。其具体的指导策略包括:
1）根据学员的专业及课程的要求，选择相应的教学课件；
2）根据学员的学习进度，提供两种学习模式，分别为：是继续进行上次的学习；或是自行选择教学内容；
3）根据学员的学习水平参数，安排相应难度的教学课件；
4）由教学计划和教学知识点之间的依赖关系确定教学课件之间的顺序。
3.3 表现层的实现
表现层的功能是对用户接口进行设计，主要涉及到个性化界面的定制和XML的显示。
1）用户界面：表现层可以让用户自己选择使用的语言、常用的工具条、定制个性化菜单颜色、字体等内容，通过针对不同用户设计不同XSL来达到个性化效果。
2）用户界面的XML显示：HTML规定了统一的格式。根据用户的不同需求，asp语句查询数据库并将结果替换成asp语句嵌入到HTML面中。
3）用户注册：用户可以在登录页面中点击注册按钮，进入用户注册页面，填写信息进行注册。
4）用户登录：用户通过注册时使用的电子邮件和密码进行登录。若忘记秘密吗可以通过电子邮件找回。
5）权限管理：权限管理分为三个部分：组策略管理、用户组策略分配、组策略编辑。组策略管理负责策略的添加、命名和删除。
6）课程管理：管理员或教师添加的课题参数有课题名称、课题所属专业、选择图像（课题的图像标识）和课题的描述（对课题的相关简介）等。
7）交流展示：学员可以将自己的研究成果在交流展示平台上与其他学员进行交流，增进了学员之间的相互了解，也为日后相互之间的合作奠定基础。
8）学习资料管理：在研究性学习平台中，所有的资料都必须在学习资料管理页面上传，然后将链接添加到相关课程的下载栏目内供学员下载。
9）学习界面：用户通过登陆后，可以进入学习平台，搜索浏览自己所需要的内容。
3.4 数据访问中间件
随着信息技术的飞速发展和从事政务、电子商务的业务需要，企业、政府越来越需要把不同阶段、不同技术构造的管理信息系统集成为一个更大的系统。这就要求应用系统具有多数据源访问的能力。随着电子商务、政务的不断深入和扩展，新建的应用系统也要求具有更好的扩展性和伸缩性。此外，系统还应具有良好的封装性及可维护性以满足我们整合数据库访问的需要。数据访问中间件却可以很好地解决这些问题。
1）方便的数据源连接：在设计和实现信息管理系统时，我们希望尽量做到与使用的数据库无关，即当后台的数据库发生变化时，不需要或者尽量少地修改前台代码。而在这一点上数据访问中间件的应用给予我们很大的帮助。
2）管理数据库连接：数据访问中间件应完成的一个主要功能就是提供数据库连接管理。用户界面层不用直接与数据库服务器建立连接，而是通过数据访问中间件建立连接，并由中间件管理连接缓存。
3）管理数据库访问：当用户需要对数据库进行访问时，首先通过数据库连接管理模块与相应的数据库建立连接，然后由用户调用数据访问中间件提供的标准接口。数据访问中间件将SQL请求转发给相应的数据库服务器，数据库服务器执行SQL语句后，将得到的结果通过数据库连接返回数据访问中间件，再由它返回至用户界面层。经过数据访问中间件处理，数据访问过程中实时出现的错误信息也将一起返回。
4）性能问题：数据库是信息管理信息系统的核心单元，由中间件完成通信功能。硬件技术快速发展，但其价格反而下降，因此往往通过使用更好的硬件来提升性能问题。另外，当用户数量较少时，由于中间件建立多个连接需要花费时间，是否利用中间件的连接管理功能对数据库的响应速度影响不大，但随着用户数量的增多，采用中间件的连接管理功能所带来的性能优势就显现出来。
3.5 基于B/S结构的系统性能改进
B/S结构相对C/S结构有优势。同时B/S结构并非完美，其自身的特点也决定了B/S结构在管理信息系统应用中有一些需要克服的弱点。如：页面频繁刷新导致人机交互性下降。
首先要说明的是，页面刷新是B/S结构特有的实现机制决定的，因为客户端既浏览器基本上不处理业务逻辑，几乎所有工作都交由服务器端处理，服务器端处理完毕后，再将结果发回浏览器端，重绘页面，形成所谓刷新。所以，只要应用B/S结构就不可能避免页面的刷新。但是，我们仍然可以利用一些技术手段来避免页面频繁的刷新，从而尽可能减少给系统的交互性带来不利的影响。
下面仅列举一例，来说明这个问题。
如Textbox的On change事件会引起页面重新刷新，于是利用了以下的解决办法，使得页面不用刷新。
1）调用简单的前台脚本打开一个新页；
2）把相关参数传递给该新页处理（该新页的前后台均可处理）；
3）处理后所得数据再用前台脚本返回；
4）数据处理完毕后被打开的页面自动关闭。
3.6 系统安全策略
系统安全性是指保护系统以防止不合法的使用而造成数据泄露、破坏或更改，系统安全性是涉及系统各个方面的全局性的问题。系统是一种可共享的资源，在开放共享的环境中，安全与开放共享即是制约，又是相互统一的。系统既是共享的资源，又要适当地保密。只有解决保密问题，才可能更好地实现共享。系统管理要求实行三点基本方针，即预防、检测、恢复。在本系统设计和实现中系统安全性设计的策略主要由：1）权限控制；2）日志使用；3）规范输入信息。
4 总结与展望
人类已经进入了网络时代，网络技术的飞速发展为远程教育开辟了一片崭天地，农村教育因其地处偏远，教育资源能以跟上而成为普及教育的盲区。远程教学技术的研究，正可以为农村远程学习平台的搭建提供一种可行的思路。随着教学信息化日益成为现代教育发展的制高点，以技术改善教育环境，革新传统教学模式，教学引入信息技术后给传统教学模式带来了巨大冲击，必然对教学形式、方法、内容的革新与进步产生强大的推动作用。
基于网络的远程教育在我国的教育事业中有着广阔的发展和应用前景。大力发展数字化教学对推动科技和教育的进步有着不可估量的作用。当然发展网上教学的关键并不是从物理意义上扩大网络范围，更应该重视改善现有网上教学系统的性能和模式。
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新课程改革对初中信息技术教学提出新的要求，数字化学习资源在初中信息技术教学中的应用，既是适应新课程改革的重要手段和措施，同时也是初中信息技术教学活动本身的要求。数字化学习资源在初中信息技术教学中的应用能够有效地推动信息技术教学活动的顺利开展和进行，并且在信息技术教学质量和效果提升方面能够发挥十分重要的作用。
一、数字化学习资源在初中信息技术中应用的重要意义
数字化学习资源在初中信息技术教学中的应用具有十分重要的意义。首先，数字化学习资源的应用能够有效地丰富初中信息技术教学的内容，能够为初中信息技术教学提供储量丰富、内容多样的教学资源，在初中信息技术教学资源品质提升方面能够发挥十分重要的作用。其次，信息技术的发展速度是很快的，相应的信息技术教学的内容更新速度也是比较快的，仅有的教材内容无法对学生进行有效地信息技术教育，数字化学习资源的应用能够有效的改善这一点，在初中信息技术教学实效性方面起到十分重要的作用。最后，基于网络的数字化学习资源不受时间、地点的影响，能够随时随地的被应用到初中信息技术教学的各个阶段，并且能够为初中信息技术教学提供巨大的储备空间，在学生信息技术和知识能力水平提升方面起到十分重要的作用。
二、数字化学习资源在初中信息技术教学中应用的措施和方法
1、确定数字化学习资源的范围和类型
在初中信息技术教学中应用数字化学习资源的首要步骤就是要根据信息技术教学的目的、教学内容以及教学重难点等确定数字化学习资源的范围和类型。在备课的时候，教师就要根据教学计划对需要使用的数字化教学资源的范围进行明确，缩小资源搜集的范围，选择针对性强的数字化教学资源。另外，除了确定数字化学习资源的范围以外，还要对数字化学习资源进行分类，确定选用资源的类型。例如有的资源是涉及到教学重点和教学难点的，有的资源是涉及到基础信息技术知识点的等等，教师要根据自身教学计划的安排对数字化学习资源进行科学合理的归类划分。在数字化学习资源的利用方面，教师也要做到灵活多变，例如在信息技术理论知识学习方面，教师可以选用图片和文字相结合的方式将内容直观、形象的展现在学生面前；在学习Office软件操作的时候，教师可以搜集相关的演示操作视频，让学生更好地掌握软件的应用。
2、数字化学习资源的收集
确定好信息技术教学中使用的数字化学习资源的范围和类型之后，教师就要着手对数字化学习资源进行收集。互联网以及相关的教育资源数据库等是数字化学习资源的重要来源，教师要将这些教学资源库进行充分的利用，在其中找到符合信息技术教学内容以及学生兴趣特点的数字化教学资源。需要注意的是，如果现有的数字化教学资源无法满足信息化教学的需要，或者是无法有效地激发起学生的学习热情，教师可以将传统的教学资源类型通过信息化的教学手段转化为数字化教学资源，通过教师的能力整理和设计出符合初中信息技术教学活动特点的数字化学习资源。例如教师可以将信息技术教材和参考书上的相关内容进行扫描，制成相关的教学视频应用到信息技术教学过程中。
3、数字化学习资源应用平台的构建
