學習資源服務生態(tài)環(huán)境構建的研究.pdf

1、隨著知識經濟的發(fā)展與技術創(chuàng)新的驅動,特別是互聯(lián)網(wǎng)經濟的迅速發(fā)展和社會（計算）網(wǎng)絡的迅猛形成,e-Learning出現(xiàn)了多方位變化,現(xiàn)代服務業(yè)中的教育第三方服務也逐漸凸顯。同時,隨著我國教育信息化的深入發(fā)展和終身化教育的逐步推進,政府、企業(yè)、教育單位和個人開發(fā)了大量教育資源,在社會計算環(huán)境下也產生了大量生成性資源,特別是越來越多的朝微型化方向發(fā)展的微型學習資源。資源的多樣性產生了資源自身的異構、再生、無序等問題,資源服務平臺的多樣化也引發(fā)

2、了系統(tǒng)異構和服務質量等問題,這些問題對資源共享都構成較大的影響。如何解決上述問題,實現(xiàn)學習資源的有效共享,將是本篇論文研究的核心問題。本論文首先界定了學習資源相關概念,學習資源發(fā)展演化趨向,接著論述所存在的問題以及問題解決的思路,隨后從理論基礎、技術架構和技術實現(xiàn)等方面考慮構建學習資源服務生態(tài)環(huán)境,以解決學習資源的有效共享問題。從理論層面分析了構建學習資源服務生態(tài)系統(tǒng)（LRSES）的理論基礎,闡述了生態(tài)系統(tǒng)、開放系統(tǒng)、網(wǎng)絡教學傳通系統(tǒng)、

3、協(xié)同學習等相關理論,界定了學習資源服務生態(tài)系統(tǒng)LRSES的范疇并且給出了理論模型,構建了學習資源服務生態(tài)系統(tǒng)論域（LRSEUoD）,對LRSEUoD的角色空間∑R、內容資源空間∑CR、媒體工具空間∑MT、協(xié)調空間∑C、工作信息空間∑W等5個子空間進行建模和形式化描述,并分析了學習資源在時空中的交互演化過程,最后定義了學習資源生態(tài)服務質量參數(shù)。從技術架構層面上研究了LRSES的技術框架,分別從系統(tǒng)架構、標準規(guī)范、語義本體等三個方面,研究解

4、決學習資源及其服務系統(tǒng)的異構問題,以實現(xiàn)學習資源及其服務系統(tǒng)的互操作。在系統(tǒng)架構方面,分析了技術系統(tǒng)架構發(fā)展演化和學習服務系統(tǒng)架構的情況,建立了學習資源服務的系統(tǒng)架構;在標準規(guī)范方面,研究了學習資源相關標準及互操作,拓展了數(shù)字化學習資源（內容）標準規(guī)范,以解決社會計算環(huán)境下學習資源標準化問題;在語義本體方面,分析了教育資源領域語義本體,并基于e-Learning相關標準規(guī)范,定義了學習資源生態(tài)環(huán)境輕量級本體LREO（Learning R

5、esource Ecosystem Ontology）,包括學習資源本體LRO（LearningResources Ontology）、學習者本體LNO（Learner Ontology）和普適設備本體PDO（FIPA Device Ontology）。從技術實現(xiàn)層面上分析了學習資源的自治分布和共享服務中存在的多樣性學習資源的共生與再生、學習資源的分布無序和共享服務等問題,提出了學習資源的生命周期管理方法;給出了學習資源生態(tài)演化、分布及

6、其相關算法,并利用網(wǎng)格技術設計學習資源自治分布子系統(tǒng)（LRSDG）;最后分析了學習資源共享服務的角色權限分配,給出了學習資源共享服務的4個步驟,闡述了學習資源共享中的協(xié)作交互與協(xié)同演化。最后給出了LRSES的系統(tǒng)實現(xiàn)方法,包括體系結構與訪問接口、學習資源生態(tài)本體（LREO）、自治管理（LRSDG）和服務共享（LRSS）等層面,闡述了學習資源服務生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)的技術生態(tài)環(huán)境,給出了驗證和測試學習資源服務生態(tài)系統(tǒng)的體系結構方法,并給出訪問教育

7、資源庫和社會軟件中的資源訪問接口方法;利用Protg開源本體工具建構了學習資源生態(tài)本體（LREO）,包括建立元數(shù)據(jù)命名空間,定義LREO元素和元素間關系,呈現(xiàn)LREO本體視圖,并給出了本體語義訪問方法等;利用網(wǎng)格平臺GT4實現(xiàn)學習資源自治管理環(huán)境LRSDG,包括LRSDG的系統(tǒng)監(jiān)控管理、同步數(shù)據(jù)性能測試和用戶訪問情況數(shù)據(jù)分析;用開源Sakai系統(tǒng)建立了學習資源的服務共享環(huán)境（LRSS）,實現(xiàn)了學習資源服務共享環(huán)境中的用戶認證、權限分配以

8、及協(xié)作交互與協(xié)同演化等功能。本文得到了全國教育科學“十五”規(guī)劃教育部重點課題“網(wǎng)絡教育資源整合的研究”（課題編號:DCB030252）、863子項目“基于數(shù)據(jù)網(wǎng)格的教育資源服務系統(tǒng)ERSDG實現(xiàn)”（863項目編號:2004AA1Z2330）、上海市教育科學規(guī)劃重點課題“多視角下的上海教育資源網(wǎng)格的構建研究”（課題編號:A0505）、全國教育科學“十一五”規(guī)劃教育部重點課題“國家基礎教育信息資源服務體系架構與共享機制研究”（課題編號:DC