淺析XML及元數(shù)據(jù)在資源共建共享中的應(yīng)用

陳華予

淺析XML及元數(shù)據(jù)在資源共建共享中的應(yīng)用

陳華予

摘 要：隨著我國遠(yuǎn)程教育的不斷發(fā)展，構(gòu)建一個(gè)與現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育發(fā)展相適應(yīng)的資源共建共享體系已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的重要課題。要有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共建共享，就要求教學(xué)資源和教學(xué)資源庫的開發(fā)應(yīng)滿足一定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。通過對系統(tǒng)構(gòu)建教學(xué)資源共建共享體系的研究和實(shí)踐，可以提出符合標(biāo)準(zhǔn)的資源庫設(shè)計(jì)方案，并對如何實(shí)現(xiàn)資源的共享提出相應(yīng)的看法及建議。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教育；資源庫；XML；元數(shù)據(jù)；共建共享

陳華予/吉林廣播電視大學(xué)實(shí)驗(yàn)師(吉林長春130022)。

教學(xué)資源是開放教育學(xué)員自主學(xué)習(xí)的重要媒體，也是遠(yuǎn)程教育賴以生存和發(fā)展的基石之一，如何有效開發(fā)和利用教學(xué)資源是需要廣大遠(yuǎn)程教育工作者進(jìn)行研究和探索的主要課題。由于教育水平發(fā)展的不均衡和每個(gè)人教育觀念的不同，教學(xué)資源的開發(fā)和建設(shè)呈現(xiàn)出鮮明的復(fù)雜性和多樣性，這給教學(xué)資源的管理和利用帶來許多困難。教學(xué)資源利用率低、開放性較差、不利于二次開發(fā)和低水平重復(fù)建設(shè)的問題日漸突出，在一定程度上影響了遠(yuǎn)程教育的深入發(fā)展和與國際網(wǎng)上教育體系相溝通。

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)包括媒體素材庫、題庫、案例庫、課件庫、實(shí)體資源庫和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，以及適合多種教學(xué)模式的教學(xué)支撐系統(tǒng)和現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)，這些內(nèi)容及其它們之間的關(guān)系構(gòu)成現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源體系結(jié)構(gòu)。

媒體素材庫在整個(gè)資源中是最基礎(chǔ)的，課件庫中的課件、案例庫中的案例、網(wǎng)絡(luò)課程，甚至題庫都可能要使用媒體素材庫中的媒體數(shù)據(jù)，多個(gè)知識(shí)點(diǎn)課件或不同教學(xué)環(huán)節(jié)的課件、自測或考試題庫綜合而成網(wǎng)絡(luò)課程。因此在本文中，對應(yīng)用XML和元數(shù)據(jù)進(jìn)行媒體素材庫的設(shè)計(jì)與管理進(jìn)行探討。

一、XML和元數(shù)據(jù)簡介

元數(shù)據(jù)也被稱為是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是專門用來描述數(shù)據(jù)的特征和屬性的，它能用來支持電子資源的定位、發(fā)現(xiàn)、評估和選擇等。元數(shù)據(jù)規(guī)范提供了一個(gè)定義元素的結(jié)構(gòu)，它可以根據(jù)元素的使用和表現(xiàn)要求來對資源提供描述和分類，使得尋找和使用資源的過程更有效。

XML是一種可擴(kuò)展的標(biāo)記語言，它具有強(qiáng)大的文檔描述功能，并且形式與內(nèi)容分離。由于XML本身始終以純文本形式存在，獨(dú)立于編程語言，使它能創(chuàng)建不依賴于平臺(tái)、語言或限制性約定的開放數(shù)據(jù)，成為了各個(gè)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的首選載體。在遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域，XML已經(jīng)成為學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)容包裝標(biāo)準(zhǔn)的最好載體語言。

二、媒體素材庫的開發(fā)與設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)參照IEEE的LOM模型制定了《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，提出了教育資源元數(shù)據(jù)的描述框架。這是一個(gè)較為寬泛的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行如下幾方面的規(guī)定：一是從資源的技術(shù)開發(fā)方面，提出一些最低的技術(shù)規(guī)范要求；二是從便于用戶使用方面，需要對素材標(biāo)注屬性，并從可操作性的層面規(guī)范了屬性的數(shù)據(jù)類型，這部分參考了IEEE的LOM模型，從制作素材的簡便性、使用素材的方便性角度上選取了部分最為普通的元素；三是從易于管理方面，提出了管理系統(tǒng)以及教學(xué)支持平臺(tái)所應(yīng)具備的一些基本功能。[1]

基于上述標(biāo)準(zhǔn)，我們在開發(fā)媒體素材庫時(shí)，采用核心元素、可選元素、擴(kuò)展元素對素材庫內(nèi)的資源進(jìn)行描述。

(一)規(guī)范編碼規(guī)則

編碼是資源素材庫中用于標(biāo)識(shí)和管理素材的標(biāo)識(shí)，除應(yīng)具有唯一性、可擴(kuò)展性、穩(wěn)定性和易識(shí)別性等特點(diǎn)外，還應(yīng)滿足教學(xué)資源共建共享的需要；因?yàn)橘Y源庫的建設(shè)和應(yīng)用是一個(gè)長期的系統(tǒng)工程，在設(shè)計(jì)和開發(fā)時(shí)要充分考慮到將來升級(jí)、維護(hù)和與國內(nèi)外合作單位進(jìn)行資源交換和共享。因此，我們在設(shè)計(jì)素材資源庫的編碼方案時(shí)，采用分級(jí)分段編碼的形式來定義素材資源的編碼。

編碼的第一級(jí)采用國家標(biāo)準(zhǔn)高等學(xué)校專業(yè)編碼（98版），碼長6位，從而保證素材資源頂層編碼符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

編碼的第二級(jí)采用全國電大專業(yè)規(guī)則課程標(biāo)準(zhǔn)編碼，碼長6位，從而保證編碼有良好的擴(kuò)展性，并能夠?qū)崿F(xiàn)與教務(wù)系統(tǒng)和電大在線教學(xué)平臺(tái)的銜接。

編碼的第三級(jí)為素材自身的自定義編碼，用以標(biāo)識(shí)素材所屬課程的章、節(jié)編碼和素材的序碼，碼長10位，這樣有利于依據(jù)課程和教材的差異來組織和管理素材。

這樣實(shí)現(xiàn)的分級(jí)編碼在進(jìn)行素材管理和檢索時(shí)，前兩級(jí)編碼由素材資源庫的管理員根據(jù)高等學(xué)校專業(yè)編碼和電大專業(yè)規(guī)則編碼在資源庫系統(tǒng)中建立好，操作員可根據(jù)素材所屬專業(yè)和課程分極進(jìn)行選擇，而不需要了解上級(jí)編碼的具體內(nèi)容，極大地提高了系統(tǒng)的易操作性。

相應(yīng)的數(shù)據(jù)表典型結(jié)構(gòu)如下：

字段含義 字段數(shù)據(jù)類型 說明id Int 系統(tǒng)自動(dòng)編號(hào)，主鍵本級(jí)編碼 Char本級(jí)中文名稱 Char上級(jí)編碼 Char本級(jí)編碼級(jí)別 Char 具體素材只能在三級(jí)編碼層次上………

（二）規(guī)范素材描述與格式

《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》按媒體素材所采用的媒體技術(shù)分為五大類：文本類素材、圖形/圖像類素材、音頻類素材、視頻類素材、動(dòng)畫類素材等五類[2]。對于要加入媒體素材資源庫進(jìn)行共享和管理的素材，要進(jìn)行嚴(yán)格的審核，不符合規(guī)范要求的素材要按要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換和加工，使其滿足網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)囊?。如：視頻類素材轉(zhuǎn)換成As f、Rm、flv流媒體格式，音頻類素材轉(zhuǎn)換為wav、mp3格式，動(dòng)畫類素材使用s wf格式，圖像類素材使用gif、jpg格式，文本類素材可使用doc、pdf等。

《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》為上述五類素材中的每一類素材規(guī)定了需要標(biāo)注的屬性。其中既包含可與LOM中的元素相對應(yīng)的屬性，也包含LOM模型規(guī)定以外的關(guān)于各類素材特有的技術(shù)屬性。

核心元素是教育資源元數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)互操作的基礎(chǔ)，是教學(xué)資源最基本的描述信息，通過這些基本信息可實(shí)現(xiàn)對資源的分類管理和檢索。通過參考LOM規(guī)范和分析遠(yuǎn)程教育素材管理的實(shí)際應(yīng)用，我們選取的核心元素和對應(yīng)的素材屬性如下表：

LOM的核心元素 資源素材屬性通用/標(biāo)題 資源素材ID通用/描述 資源素材描述通用/關(guān)鍵字 資源素材的關(guān)鍵字技術(shù)/格式 資源素材的格式類型分類/目的＝“課程” 專業(yè)（課程）

可選元素和擴(kuò)展元素是對核心元素的擴(kuò)展，主要用來標(biāo)識(shí)素材應(yīng)標(biāo)注的屬性、技術(shù)屬性和管理屬性，通過參考LOM規(guī)范和結(jié)合遠(yuǎn)程教育素材庫的應(yīng)用，我們設(shè)置了其它屬性，主要包括：入庫日期、作者、存放位置、資源類型、資源類型對應(yīng)的相關(guān)技術(shù)屬性（可包含多個(gè)條目）、加工人、審核人等，有效增強(qiáng)了資源描述和管理的靈活性。

通過分析各類素材的屬性集，找出素材的相同屬性，從而設(shè)計(jì)出記錄素材共性的數(shù)據(jù)表和記錄各類素材個(gè)性特征的數(shù)據(jù)表，確保設(shè)計(jì)的媒體素材資源庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)適應(yīng)共建共享的要求。

（三）規(guī)范管理和交換接口

提高資源檢索和數(shù)據(jù)交換的效率是實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共建共享的有效手段，研究教育資源共享，就是要充分利用現(xiàn)有的資源庫，將不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)統(tǒng)一為基于XML的數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上表述、傳輸、轉(zhuǎn)換和查詢。這也是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上眾多的教育資源元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方案之一。

由于XML文檔屬于半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，它在對結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)（如SQL SERVER數(shù)據(jù)庫）或半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，關(guān)鍵是要建立不同層次結(jié)構(gòu)之間的映射關(guān)系[3]。我們在進(jìn)行資源庫管理平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)的開發(fā)和設(shè)計(jì)時(shí)，定義了相應(yīng)的用于數(shù)據(jù)管理和交換的XML模板，通過在XML文檔中嵌入可執(zhí)行指令，系統(tǒng)在執(zhí)行檢索和轉(zhuǎn)換過程中，通過自動(dòng)識(shí)別和轉(zhuǎn)換指令，用執(zhí)行生成的結(jié)果替換指令所在位置的內(nèi)容，從而生成檢索結(jié)果或用于交換的XML文檔，這樣就規(guī)范了檢索和交換的接口，從而有效提高了資源共享和交換。

三、結(jié)束語

教學(xué)資源建設(shè)是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的基礎(chǔ)，是需要長期建設(shè)與維護(hù)的系統(tǒng)工程，而教學(xué)資源的共建共享研究也是當(dāng)前遠(yuǎn)程教育的熱點(diǎn)問題之一。研究教學(xué)資源建設(shè)和管理的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，探索教學(xué)資源共建共享的交換方法，有利于提高資源共建共享水平。現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育日新月異，但從發(fā)展和建設(shè)需求的角度來講，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范性還有待進(jìn)一步加強(qiáng)，與其它教育單位的數(shù)據(jù)交換手段還不夠豐富和完善，這也是遠(yuǎn)程教育工作者今后研究和探索的一個(gè)主要方向。

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[1][2]教育部現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)[S].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育技術(shù)規(guī)范，2001

[3]李思莉，李娟.XML文檔到關(guān)系數(shù)據(jù)庫的映射策略[J].計(jì)算機(jī)工程，2010,36（5）：40-45

中圖分類號(hào)：G250

B

1671-6531（2012）11-0092-02

：郭一鶴