远程教学资源标准化模型及其导航技术的研究

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。

目录

文摘

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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