远程教学资源标准化模型及其导航技术的研究

论文摘要

随着计算机技术的发展和计算机网络的逐步完善,远程教育作为一种新型的教学模式对满足信息社会终身教育、全民教育、个性化教育以及社会化教育的需求,加速我国的教育事业的发展具有特殊的意义。但目前的远程教学资源可共享性差,教学系统缺乏智能性。本文在纵观目前国内外教育资源的标准化研究现状的同时,深入研究美国ADL 组织的SCORM 模型,针对SCORM 模型的不足,研究了远程教学的课件资源标准化问题,即课件资源的重复利用和共享,以及在此基础上的智能教学问题。首先,论文构造了基于知识体系的知识点模型和学生模型。以这两个模型为基础,采用XML技术,建立了可共享知识点的教学内容包装STCO模型。在STCO模型中重点研究了学习资源层次、元数据及运行时的API 三个关键问题。STCO模型满足在不同教学系统之间交流教学课件的要求,以及学生选择个性化教学材料的要求,为智能教学系统的建立奠定基础。进一步,深入研究了智能教学系统的智能导航问题。首先,根据知识点模型的定义,构造了知识点图中的智能导航算法;并采用学生知识结构的语义相似度计算方法,用于基于案例的推理,以利用以往的教学经验指导学生学习。其次,运用模糊多目标决策,提出了基于代理和Web 服务的学生教学材料选择方法,并使用Web 服务技术实现教学资源在Internet上共享复用的目的,同时达到对学生进行个性化教学的需求。最后,在本论文所研究的理论与方法的基础上,设计了智能教学的原型系统,指明系统开发与运行平台的软硬件环境,确定系统目标,设计了原型系统的系统结构,划分了功能模块,对智能教学的关键部分使用UML语言进行建模,构造了系统的用例和对象模型,并实现了其中部分功能。原型系统表明本论文的研究成果在现有技术条件下的可实现性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 CAI 与网络远程教学的发展过程与现状
• 1.2.1 国外发展综述
• 1.2.2 我国远程教育的发展
• 1.3 本论文所研究的课题意义
• 1.4 本论文涉及的相关技术与所做的工作
• 1.4.1 本论文使用的基本方法和相关技术
• 1.4.2 本论文的创新点和所做工作
• 第二章 教学资源的标准化模型的建立
• 2.1 教学资源标准化的研究状况
• 2.2 ADL 的SCORM 模型分析
• 2.3 SCORM 模型的优点与不足
• 2.4 STCO 学习资源模型的建立
• 2.4.1 知识点模型
• 2.4.2 学生模型
• 2.4.3 教学素材组织模型
• 2.5 STCO 模型的关键问题
• 2.5.1 STCO 模型学习资源的层次
• 2.5.2 STCO 模型的元数据
• 2.5.3 STCO 模型的运行时API
• 2.6 本章小结
• 第三章 教学系统中导航的研究
• 3.1 学习过程中的系统智能导航
• 3.1.1 教学理论基础
• 3.1.2 学生评价策略
• 3.1.3 学习过程中的智能导航策略和算法
• 3.1.4 导航算法仿真
• 3.2 系统自学习机制
• 3.2.1 基于案例推理的学习路径规划
• 3.2.2 知识体系的语义网络
• 3.2.3 语义相似度计算
• 3.3 基于Agent 和Web 服务的教学材料选择
• 3.3.1 结合Web 服务的远程教学资源代理模型
• 3.3.2 教学材料选择模糊多目标方法
• 3.4 本章小结
• 第四章 原型系统设计及实现
• 4.1 系统开发与运行平台的软硬件环境
• 4.2 系统目标和功能
• 4.3 系统功能模块
• 4.4 使用UML对系统建模
• 4.5 基于JAX-RPC 技术的教学资源的Web 服务实现
• 4.5.1 JWSDP 的安装
• 4.5.2 定义教学资源Web 服务的接口
• 4.5.3 定义教学资源Web 服务的实现与部署
• 4.5.4 代理及客户端实现
• 4.6 系统运行界面
• 4.7 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 论文工作总结
• 5.2 未来工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录（攻读硕士学位期间发表的论文和参与课题）
• 发表论文
• 参与课题