基于S1000D標準的源數(shù)據(jù)轉換技術應用研究

魏志民 荊楠 劉志東

摘要：本文對S1000D規(guī)范和SCORM標準的差異性進行了分析，對源數(shù)據(jù)從符合S1000D規(guī)范的學習數(shù)據(jù)包模塊轉換為SCORM標準學習內(nèi)容包進行了研究，本文的研究對開發(fā)基于SCORM標準的航空及武器裝備CBT課件提供了新的數(shù)據(jù)途徑，通過對研究的應用將有效降低CBT課件的開發(fā)費用和時間。

關鍵詞：S1000D；CSDB；SCORM；CBT；課件

中圖分類號：TP315

目前，國內(nèi)航空及軍工研究院所對于國際S1000D規(guī)范和SCORM標準的研究仍不成熟，對于S1000D規(guī)范和SCORM標準兩者的集成研究還處于概念階段，因此導致S1000D中的公共源數(shù)據(jù)無法與基于SCORM標準的課程開發(fā)對接起來，造成數(shù)據(jù)冗余嚴重，管理不易。通過對兩種規(guī)范標準內(nèi)部數(shù)據(jù)邏輯的深入研究，將基于S1000D規(guī)范的裝備出版物資源直接轉換為基于SCORM標準的訓練內(nèi)容將大大降低航空及武器裝備CBT課件的開發(fā)費用和時間。同時，技術出版物與訓練的對接將更有利應用于裝備的全壽命周期。

1 S1000D規(guī)范和SCORM標準介紹

S1000D規(guī)范是一個采用公共源數(shù)據(jù)庫（Common Source Data Base，CSDB）來創(chuàng)建、管理及維護技術出版物的國際標準[1]。以模塊化設計為主導思想的S1000D規(guī)范將出版物細分的信息對象和數(shù)據(jù)模塊存儲于公共源數(shù)據(jù)庫中。信息對象與數(shù)據(jù)模塊呈對應關系，信息對象是指插圖、動畫、視頻等多媒體對象，而數(shù)據(jù)模塊是技術資料中最小的自包含的信息單元。S1000D規(guī)范可用于軍民高端裝備的交互式電子技術手冊（IETM）的開發(fā)，IETM能夠解決在使用、維修和保障等環(huán)節(jié)中技術信息無法進行移植、交換和共享等問題，可以在全面改進訓練方式、提高維修效率、改善裝備技術資料管理等方面取得顯著效益。目前運用廣泛的S1000D規(guī)范版本為S1000D4.0和S1000D4.1。

SCORM（Sharable Content Object Reference Model，共享內(nèi)容對象參考模型）是美國國防部ADL（Advanced Distributed Learning）對于數(shù)字內(nèi)容教材、課件開發(fā)制定的一套共通標準[2]。以SCORM標準開發(fā)的電子教材、課件具有可重用性、可獲得性、耐久性和共通性的特點。SCORM標準課件在標準的平臺上運行時，學習管理平臺（LMS）可以詳細地追蹤和記錄學習者的學習進度、學習狀態(tài)及學習成績等信息。SCORM內(nèi)容模型包括了Asset（微單元），SCO（可共享內(nèi)容對象），Content Organization（內(nèi)容聚合）3個重要組成部分，Content Organization （內(nèi)容結構）包括了清單和清單文件；微單元是課件中的多媒體資源，如文本、圖像、聲音等數(shù)據(jù)類型；SCO是一個或者多個微單元的集合，它可以在SCORM運行環(huán)境中與學習管理平臺之間進行實時的數(shù)據(jù)傳遞。目前運用廣泛的SCORM標準版本為SCORM 2004。

2 S1000D規(guī)范和SCORM標準差異性分析

S1000D規(guī)范用于電子技術出版物，SCORM標準用于培訓系統(tǒng)和課件，兩者最初為解決不同的問題而產(chǎn)生，以致其內(nèi)容邏輯與各系統(tǒng)間傳遞方式有所不同。表1是S1000D與SCORM功能對比表，總結出了它們之間的差異性[4]。

對表中重要組成元素數(shù)據(jù)模塊（DMs）和元數(shù)據(jù)（Assets）、可共享內(nèi)容對象（SCOs）的研究是實現(xiàn)CSDB源數(shù)據(jù)向SCORM學習內(nèi)容包轉換的關鍵技術。

3 CSDB源數(shù)據(jù)轉換技術分析

3.1 S1000D4.0中SCORM內(nèi)容包模塊分析

由表1中可以看到，在S1000D4.0規(guī)范內(nèi)容中引入了學習數(shù)據(jù)模塊，使得S1000D規(guī)范不僅僅支持技術資料，同時也具備了支持訓練內(nèi)容的條件，實現(xiàn)技術資料和訓練支持數(shù)據(jù)的全壽命周期的管理。學習模塊主要包含了五類信息：計劃、概述、內(nèi)容、總結和測驗。

1）計劃。學習計劃主要用來描述學習目標和需求、教學設計模型、人物分析、學習分類以及其他信息。

2）概述。概述是對學習內(nèi)容的簡要描述，主要涉及到學習目標、前提條件、學習時間、適用學員及其他信息。

3）內(nèi)容。內(nèi)容是學習模塊的主體，由各種素材組成，可直接使用描述性信息模塊。

4）總結?？偨Y是對學習目標、學習行為的回顧，含有學習內(nèi)容評價以及將來的學習要求。

5）測驗。測試提供了一些問題或交互式過程，以達到對學習內(nèi)容進度掌握、學習內(nèi)容回憶和加固的目的。

每一個數(shù)據(jù)模塊均由狀態(tài)標識段和內(nèi)容段組成。S1OOOD 4.0數(shù)據(jù)模塊的Schema，學習數(shù)據(jù)模塊下的內(nèi)容段包含了learning內(nèi)容，如圖1所示。

3.2 SCORM學習包結構分析

每個SCORM學習包都由一個IMSmanifest.xml清單文件和其他相關物理文件組成。如圖2所示。IMSmanifest.xml清單文件記錄課程的組織結構、各種學習資源的存放位置，以及其他相關的metadata（元數(shù)據(jù)），同時也可記錄SCO或Assets的讀取順序。文件結構如圖3所示。物理文件中主要包括課件資源（包括SCOs和Assets）、標準Schema文件等。

3.3 CSDB源數(shù)據(jù)轉換

源數(shù)據(jù)轉換的過程就是將CSDB中SCPM（SCORM內(nèi)容包模塊）Schema通過XSLT（可擴展樣式表轉換語言）轉換（映射）為SCORM學習包Schema，并在（DMs）數(shù)據(jù)模塊中創(chuàng)建可共享內(nèi)容對象（SCOs）的過程[5]。源數(shù)據(jù)轉換概念模型如圖4所示；

由圖中可以看到，首先是在公共源數(shù)據(jù)庫提取出需要進行轉換的SCORM內(nèi)容包模塊及相關的數(shù)據(jù)模塊，經(jīng)過轉換后能夠形成標準的SCORM學習包，包括IMS文件清單和可共享內(nèi)容對象，學習包可以放到任意滿足SCORM標準的LMS（學習管理系統(tǒng)）中進行使用。

數(shù)據(jù)轉換的過程首先是將所有相關的數(shù)據(jù)模塊和多媒體文件做URN（統(tǒng)一資源名稱）資源映射，每一個多媒體文件的定義和存放都在數(shù)據(jù)模塊的<！ENTITY>要素中，URN資源映射可以使后續(xù)能夠創(chuàng)建IMS清單中的“resource/dependency”要素。接下來將所有URN資源映射文件加入到IMS清單“resource”要素中。

圖5為從SCORM內(nèi)容包模塊資源要素到IMS清單要素的映射情況。SCOs的構建需要在HTML文件中加入兩個ADL提供的Javascript

（APIWrapper.js與 SCOFunctions.js），實現(xiàn)將資源Assets變?yōu)榭杀蛔粉櫟淖钚卧猄COs，將HTML SCOs以href（超文本引用）方式加入到IMS清單“resource”要素中。最后需要復制ADL Schemas、IEEE LOM Schemas定義文檔到SCORM學習包中。如此方法，就可實現(xiàn)CSDB中的源數(shù)據(jù)在基于SCORM標準的課程中的引用。

4 結語

S1OOOD規(guī)范與SCORM標準資源的結合，將會對航空工業(yè)和國防工業(yè)產(chǎn)生非常大的積極影響。從技術手冊到訓練過程的內(nèi)容數(shù)據(jù)可以進行統(tǒng)一的公共源管理和重用，進而有效地增強高端產(chǎn)品裝備的全生命周期的信息管理。

參考文獻：

[1]ASD S1000D：International specification for technical publication Issue 4.1[S].20121231.

[2]ADL（Advanced Distributed Learning）（2006）.SCORM 20043rd Edition Overview [EB/OL].

[3]姚佳豆.基于SCORM標準的移動學習資源的設計與開發(fā)[D].北京交通大學，2011.

[4]葉海生，吳永明，解洪成.S1000D標準和SCORM標準的集成技術研究[J].標準科學，2011，（01）：4044.

[5]Kevin Ruess，Bob Pokorny，Jackie Haynes，Tim Tate.S1000D SCORM Test Bed；Integrated Development ofTechnical Publications and Training[C].The Interservice/Industry Training， Simulation&Education Conference

（1/ITSEC）2007.

作者簡介：魏志民（1987），男，天津人，助教，研究方向為裝備綜合保障標準研究及虛擬仿真技術。