现代远程教育技术标准开发计划.doc

1、1一、 前言二、 中国现代远程教育技术标准体系三、 已发布试用标准简介CELTS-1：系统架构与参考模型规范CELTS-2：术语规范CELTS-3：学习对象元数据规范CELTS-9：内容包装规范CELTS-10：练习/测试互操作规范CELTS-11：学习者模型规范CELTS-13：学生身份标识规范CELTS-14：学力定义规范CELTS-17：平台与媒体标准引用规范CELTS-20：计算机教学管理规范CELTS-31：教育资源建设技术规范一、前言现代远程教育以计算机网络以及卫星数字通讯技术为支撑，具有时空自由、资源共享、系统开放、便于协作等优点。世界各国在发展现代远程教育时深刻认识到，学习资源

2、的可共享性和系统的互操作性对于网络远程教育的实用性和经济性具有决定性意义。虽然目前的网络技术已为教育资源在低水平上的自治与共享（例如通过 HTTP 和 HTML） 、学习活动的合作（例如通过各种通信工具）提供了基本技术条件，但是允许教学资源在课程知识和教学管理水平进行交换的标准却没有很好地认定，因此妨碍了教学资源的大范围共享与交流。2有鉴于此，国际上已有不少国家和组织致力于现代远程教育技术标准的研究。在美国，有航空工业计算机辅助训练委员会（AICC）最早提出的计算机管理教学标准；美国国防部提出的可共享课程对象参照模型（SCORM） ；还有 IMS 全球学习联合公司提出的学习系统技术规范。在欧洲

3、，有 ARIADNE（欧洲远程教育多媒体制作与销售网联盟） ，PROMETEUS（促进欧洲社会教育和培训中使用多媒体工程） ，CEN/ISS （欧洲标准委员化/信息社会标准化系统）等组织进行多媒体和远程教学技术标准的研究、国际合作及本土化工作。目前在国际电气和电子工程师协会学习技术标准委员会（简称 IEEE LTCS）的主持下，若干个工作小组正开展网络远程教育技术标准的制定和修订工作，将形成 IEEE1484标准。国际标准化组织 ISO 于 1999 年成立了一个 JTC1/SC36 委员会，专门从事学习、教育、培训技术标准的征集、修订和批准工作，目前已有美国、英国、德国、日本、乌克兰等国提交

4、了标准议案。世界上许多国家十分重视教育技术国际标准的采用，组织力量参与国际标准制定与本土化工作，其中法国、德国、西班牙已完成了部分 IEEE LTSC 标准的本土化工作，荷兰、希腊、意大利等国家即将推出他们的教育技术标准草案。美国 IMS 公司从 1999 年开始在美国、澳大利亚、新加坡以及欧洲一些国家推广 IEEE LTCS 的标准并收集各地的反馈结果以丰富和完善标准。我国的远程教育技术已经开始进入以网络为基础的新阶段。在高等教育方面，教育部已经批准 45 所重点高校开办网络远程教育；在基础教育方面，近年来各地自发地涌现出一大批中小学教育网校；在成人教育方面，各地原有的远程教育系统正在向网络

5、转移，形成多种媒体共存的新格局。大力发展现代远程教育，对于促进我国教育的普及和建立终身学习体系，实现教育的跨跃式发展，具有重大的现实意义。然而，由于我国目前还没有制定关于网络远程教育的技术标准，各网络教育系统的资源自成体系，无法实现有效交流和共享，造成大量低水平的重复性开发工作，不但带来人力物力的浪费，而且将无法与国际网上教育体系相沟通，其后果是不堪设想的。另外，随着我国加入 WTO，外国网上教育进入我国将不可避免。我们应该创建教育服务层面的中国标准，充分反映我国教育文化的特征。教育部对网络教育技术标准化建设工作极为重视。2000 年 11 月，组织国内 8 所重点高校的有关专家开展网络教育技

6、术标准研制工作， 并成立了教育部教育信息化技术标准委员会，简称 CELTSC (Chinese e-Learning Technology Standardization Committee)。该委员会同时也是国家信息技术标准化技术委员会的专业分委员会以及国际标准组织 ISO JTC1/SC36 和 IEEE LTCS 的团体会员。该委员会以研究、制订、推广与教育信息化相关的技术标准为使命。委员会的专家们经过一年的努力工作，提出了一个比较完整的中国现代远程教育技术标准体系结构，并且产生了 11 项规范，现予发布作为部颁试用标准。这套标准不仅作为现代远程教育系统开发的基本技术规范，也可作为在网络

7、条件下开发其他各种教学应用系统的参考规范。本文件仅提供这些试用标准的简介，各试用标准的详细文本可以从教育部教育信息化技术标准委员会的网站（http:/ 或http:/）及其镜象网站（http:/ ：8080）获得，也可通过中国教科网主页(http:/) 的教育信息化技术标准委员会窗口进入。标准研制是一项长期性的任务，需要经历试用、修订、再试用、再修订的多次循环，各用户在使用本规范时可以根据自身情况加以适当扩展和修改，并希望将你们的意见及时3报送教育部现代远程教育技术标准化委员会，以便在下次修订标准时能够适当地反映你们的要求和利益。二、中国现代远程教育技术标准体系我国的现代远程教育技术标准研制工

8、作以国际国内现代远程教育的大发展与大竞争为背景，以促进和保护我国现代远程教育的发展为出发点，以实现资源共享、支持系统互操作性、保障远程教育服务质量为目标，通过跟踪国际标准研究工作和引进相关国际标准，根据我国教育实际情况修订与创建各项标准，最终形成一个具有中国特色的现代远程教育技术标准体系。中国现代远程教育技术标准体系目前包含 27 项子标准，分为总标准、教学资源相关标准、学习者相关标准、教学环境相关标准、教育服务质量相关标准五大类。此外，还设立了 4 个跟踪研究项目。标准研制是持久性的任务，国外标准开发周期通常为 5 年以上。考虑到我国对于本标准的迫切需要，本委员会采取整体规划，分层推进的策略

9、，按各子标准的难易程度和轻重缓急确定不同的进度，计划在 3 年内基本完成这套标准体系。如下表所示，在每一子标准项目的第三列中给出可供参考的国外/国际同类标准研究成果（若有的话） ，最后一列是标准研究任务的优先级，带*的为急需任务，带*的为次急任务, 带*的为缓后任务。标准分类 子标准（编号） 可参考的标准研究成果 任务优先级总标准 系统架构与参照模型（CELTS-1） IEEE 14841 *教学资源相关标准学习者相关标准教育服务质量相关标准教学环境相关标准数据元数据体系架构术语标准总标准标准信息中心跟踪研究项目本地化4术语（CELTS-2） IEEE 14843 *标准本地化规范（CELTS

10、-25） IEEE 14849 *教学资源相关标准 学习对象元数据（CELTS-3） IEEE 148412 *语义与互换绑定（CELTS-4） IEEE 148414 *数据互换协议（CELTS-5） IEEE 148415 *HTTP 绑定（CELTS-6） IEEE 148416 *课件互换（CELTS-7） IEEE 148410 *课程编列（CELTS-8） IEEE 14846 *内容包装（CELTS-9） IEEE 148417 *练习/测试互操作（CELTS-10） IMS QT *教育资源建设技术规范（CELTS-31） 高教司教育资源库建设技术规范*学习者相关标准 学习者模

11、型（CELTS-11） IEEE 14842 *任务模型（CELTS-12） IEEE 14844 *学生身份标识（CELTS-13） IEEE 148413 *学力定义（CELTS-14） IEEE 148420 *终身学习质量描述（CELTS-15） IEEE 148419 *协作学习（CELTS-16） ISO ALIC *教学环境相关标准 平台与媒体标准引用（CELTS-17） IEEE 148418 *工具/代理通信（CELTS-18） IEEE 14847 *企业接口（CELTS-19） IEEE 14848 *教学管理（CELTS-20） IEEE 148411 *用户界面（CE

12、LTS-21） IEEE 14845 *教育管理信息系统（CELTS-30） *教育服务质量相关标准课程资源评价（CELTS-22） ASTD-ELCS *教学环境评价（CELTS-23） Q0S *教育服务质量管理（CELTS-24） ISO9000 *跟踪研究课题 虚拟实验（CELTS-26） *自适应学习（CELTS-27） NIST-ATP/ALSFP *5标准上层本体（CELTS-28） IEEE SUO *内容分级（CELTS-29） W3C-PICS, RSACi/ICRA*标准化开发支撑系统标委会工作网站 *注 1 NIST-ATP/ALSFP: 美国国家 标准与技术研究院高

13、科技计划中的自适 应学习系统重点项目（Adaptive Learning System Focused Program）标准项目的形式化描述称之为规范，作为标准草案的规范经论证后可作为试用标准，试用标准经过国家信息技术标准化委员会批准后将成为国家标准。每一子标准研究产生的结果由三部分组成（少数项目例外）：（1） 规范正文：以简洁的语言对相应的标准做形式化描述，包括标准的目的、作用范畴、术语定义、系统要素和相互关系、元数据定义、数据交换格式等。（2） 实践指南，包含对规范要点的详细解释，并提供如何应用标准的实践范例。（3） 测试规范：描述对用户开发的标准化产品进行测试验证的程序和方法。由于规范正

14、文是以形式化语言描述的，对于普通用户来说缺乏通俗性，因此建议在阅读规范正文时多加参考相应的实践指南，因为实践指南中包含大量针对标准要点的语义解释和相关应用范例。以下部分介绍中国现代远程教育技术标准体系中已发布的规范。6三、已发布试用标准简介CELTS-1：系统架构与参考模型规范（一） 本规范的目的一 般 而 言 ， 开 发 系 统 体 系 架 构 的 意 义 在 于 发 现 高 层 的 框 架 以 便 理 解 某 类 系 统 、 其 子 系 统和 与 相 关 系 统 的 交 互 作 用 。 在 远 程 网 络 教 育 领 域 ， 虽 然 可 能 有 多 种 体 系 架 构 存 在 ， 这 里

15、提 出的 体 系 架 构 也 不 是 设 计 单 个 系 统 的 蓝 图 ， 但 它 是 用 于 设 计 一 般 系 统 的 框 架 ， 还 可 分 析 与 比 较这 些 系 统 。 通 过 在 一 般 化 层 次 下 揭 示 不 同 系 统 的 共 享 构 件 ， 该 体 系 架 构 有 助 于 构 件 和 子 系 统的 设 计 与 实 现 ， 这 些 构 件 与 子 系 统 是 可 复 用 的 、 便 宜 的 、 可 修 改 的 ， 并 可 确 定 关 键 的 互 操 作性 接 口 和 服 务 。 本 标 准 有 助 于 形 成 一 般 的 网 络 教 育 技 术 系 统 的 指 导 方

16、针 。本 规 范 为 以 信 息 技 术 支 撑 的 学 习 、 教 育 和 训 练 系 统 指 定 了 一 个 高 级 别 的 体 系 架 构 ， 它 描述 了 高 层 系 统 的 设 计 和 这 些 系 统 的 构 件 。 本 规 范 涵 盖 了 很 宽 泛 的 系 统 范 围 ， 有 我 们 熟 知 的 网络 教 育 技 术 、 教 育 和 训 练 技 术 、 计 算 机 化 训 练 、 计 算 机 辅 助 教 学 、 智 能 授 导 和 元 数 据 等 。 该规 范 具 有 内 容 无 关 性 、 文 化 无 关 性 和 平 台 无 关 性 。本 规 范 还 带 有 以 下 目 的 ：

17、（ 1） 提 供 了 用 于 理 解 现 存 和 未 来 系 统 的 框 架 。（ 2） 通 过 识 别 关 键 的 系 统 接 口 来 提 高 互 操 作 性 和 可 移 植 性 。（ 3） 整 合 那 些 至 少 在 5-10 年 内 仍 适 应 于 新 技 术 和 网 络 教 育 技 术 系 统 的 技 术 水 平 。（二） 本规范的范围本 规 范 所 用 的 网 络 教 学 系 统 模 型 是 从 IEEE LTSC 提 出 的 学 习 技 术 系 统 参 考 模 型 （ 将 成 为IEEE 14841 标 准 ）移 植 而 来 的 。 该 模 型 的 开 发 包 括 六 个 步 骤

18、： 第 一 步 ： 从 所 有 的 利 益 关 系 者 （ 具 有 共 同 利 益 的 一 群 或 一 类 人 、 组 织 、 实 体 ） 那 里 搜集 对 系 统 的 要 求 。 第 二 步 ： 从 现 有 的 系 统 、 产 品 和 服 务 中 搜 集 所 有 的 特 征 、 可 能 和 约 束 。 第 三 步 ： 产 生 主 题 范 围 内 的 抽 象 （ 概 念 上 的 理 解 ） 。 例 如 ： 某 个 系 统 由 三 个 抽 象 层 组成 (1) 获 得 原 始 信 息 产 生 低 层 抽 象 ； (2) 获 得 低 层 系 统 产 生 中 层 抽 象 ； (3) 获 得 中 层

19、系统 产 生 高 层 抽 象 。 第 四 步 ： 产 生 更 高 层 次 的 抽 象 直 至 系 统 构 件 数 量 很 少 （ 如 37 个 构 件 ） 。 抽 象 层 的 数目 与 要 求 系 统 简 化 构 件 所 需 采 取 的 步 骤 数 目 相 等 。 从 这 一 点 来 看 ， 系 统 可 假 想 成 是 一个 系 统 体 系 架 构 的 候 选 者 。7 第 五 步 ： 单 独 针 对 系 统 的 标 准 从 系 统 的 最 高 抽 象 层 （ 最 一 般 的 概 念 ） 向 下 重 新 实 现系统 ， 在 下 一 个 低 的 层 次 重 新 生 成 系 统 的 功 能 、 接

20、 口 和 兼 容 性 。 例 如 ： 获 得 高 层 抽 象然后 重 新 实 现 中 层 抽 象 。 精 确 地 说 ， 中 层 抽 象 和 一 般 化 是 高 层 ， 高 层 通 过 约 束 加 以 实现是 中 层 。 从 CELTS 的 观 点 来 看 ， 抽 象 和 实 现 是 相 反 的 操 作 。 第 六 步 ： 在 第 五 步 的 基 础 上 ， 继 续 实 现 下 面 更 低 层 次 的 功 能 。在 候 选 的 体 系 架 构 和 实 现 约 束 的 基 础 上 ， 系 统 功 能 重 新 得 到 实 现 。 如 果 重 新 实 现 的 系 统不 符 合 所 有 的 要 求 ，

21、 或 者 不 包 括 现 有 的 系 统 （ 第 二 步 ） ， 那 么 该 候 选 体 系 架 构 不 是 系 统 的 体系 架 构 （ 返 回 到 第 三 步 ） ， 或 者 现 有 的 系 统 需 要 重 新 评 估 （ 返 回 到 第 二 步 ） ， 或 者 系 统 的 要求 需 要 重 新 评 估 （ 返 回 到 第 一 步 ） 。 否 则 ， 如 果 候 选 体 系 架 构 符 合 所 有 的 要 求 ， 并 且 包 含 现有 的 系 统 ， 那 么 这 个 候 选 体 系 架 构 就 是 一 个 系 统 体 系 架 构 。 当 然 它 不 是 唯 一 的 系 统 体 系 架 构可

22、 能 存 在 几 个 适 合 的 系 统 体 系 架 构 。图 1. CELTS 五 个 抽 象 实 现 层 次 概 貌 。 只 有 第 三 层 （ 系 统 的 构 件 ） 是 规 范 性 的这 个 体 系 架 构 开 发 过 程 的 结 论 是 ： 为 了 保 持 系 统 的 功 能 性 、 兼 容 性 和 与 相 关 系 统 的 连 接性 ， 新 的 框 架 需 要 有 重 要 的 、 公 共 的 构 件 和 可 识 别 的 接 口 来 理 解 系 统 。 换 言 之 ， 新 系 统 在 某种 程 度 上 要 与 原 始 的 系 统 具 有 同 样 的 表 现 。CELTS 的第三层（系统

23、构件）和第五层（编码，协议）提及了互操作性问题。第三层是基于构件的体系架构，它描述了网络教育技术系统的种类（从实现技术的观点） 。第五层支持工业标准和交叉的工业标准，该标准直接支持较低层次的信息技术互操作性。在该标准中仅有第三层是标准化的。下 面 确 定 CELTS 的 系 统 构 件 ， 括 号 中 的 字 母 代 码 是 CELTS 系 统 构 件 的 缩 写 。学习实体(LE)、从学习者实体到评估的行为数据流(B)、评价过程(E)、从评价到指导的评估数据流 (A)、在评价和学习者记录之间的绩效数据流 (P)、学习者记录数据存储 (R)、从学习者记录到指导者的绩效和偏好数据流 (P1)、从

24、指导者到学习者记录的绩效和偏好数据流(P2)、在学习者实体和指导者之间的学习偏好 (LP)、指导过程 (C)、从指导到学习资源利益关系者观点/优先权第 4 层有关学习者的设计特征第 2 层环境交互第 1 层 学习者/环境交互LL L学习者实体第 3 层 CELTS 系统构件 L1QILPBMP1 PADLEECLR RICQLC L2第 5 层编码APIs协议需求功能性概念模型 语义 APIs 编码 协议 调用协定 数据格式 通信层P28的查询控制流 (Q)、学习资源数据存储(LR)、从学习资源到指导的分类信息数据流(QI)、从指导到发送的定位数据流(L1)、发送过程 (D)、从发送到学习资源

25、的定位控制流(L2) 、从学习资源到发送的学习内容数据流 (LC)、从发送到评价的交互情景数据流 (IC)、从发送到学习者实体的多媒体数据流(M)。（三） CELTS 系统架构和参照模型CELTS 体 系 架 构 在 广 泛 的 学 习 和 教 育 领 域 具 有 适 用 性 。 这 些 细 化 层 从 最 高 层 到 最 低 层 依次 为 ： 学习者和环境交互：指明学习者通过与环境的交互对知识或信息的掌握、迁移、交换、陈述、发现等等。 有关学习者的设计特征：涉及学习者对网络教育技术系统设计产生的影响。 系统构件：正如在有关学习者的设计特征中所指出的那样，描述基于构件的体系架构。 实现的观点和

26、优先权：参照系统构件层次子集从不同的视角描述网络教育技术系统。 可操作的构件和互操作性编码、APIs、协议：正如在利益关系者的观点中所指明的那样，描述一般的“即插即用”（互操作的）的构件和基于网络教育技术架构的信息技术接口。从管理者的角度来看：这五层代表了技术分析领域的五个独立的部分。如：独立于一个实现（如：编码、APIs 和一个实现的协议第五层）来讨论一个抽象（如：CELTS 系统构件第三层）。换言之，即使第三层包括诸如“评价”和“指导”构件，这些构件仍是概念上的，因为在实际实现中没有必要指出“评价”和“指导”是可分的、可确定的构件。从教师与学习者的角度来看：CELTS 层次有助于把大框架从

27、细节中分离出来。层次的使用有助于读者一步一步地明白问题。（四） CELTS 的系统构件1. CELTS 构件类型：发送 评价指导学习资源多媒体 行为学习 偏好学习者记录评估定位 器 学习者实体查询 (新的)绩效(当前的)绩效/偏好(历史的/目标)分类信息定位器学习内容交互情景9图 2 CELTS 系 统 构 件CELTS 系 统 构 件 是 : 过程：学习者实体、评价、指导、发送。 存储：学习者记录、学习资源。 流程：学习偏好、行为、评估信息、绩效和偏好信息（三次）、查询、分类信息、定位器（两次）、学习内容、多媒体、交互情景构 件 的 操 作 有 下 列 形 式 ： (1) 学 习 风 格 、

28、 策 略 和 方 法 等 作 为 学 习 偏 好 在 学 习 者 和 其 他 的 利益 关 系 者 之 间 协 商 和 沟 通 ； (2) 学 习 者 在 多 媒 体 交 互 的 情 景 中 被 观 察 和 评 价 ； (3)评 价 产 生 评估 或 绩 效 信 息 ； (4)绩 效 信 息 存 储 在 学 习 者 的 历 史 数 据 库 中 ； (5) 指 导 者 评 审 学 习 者 的 评 估 、偏 好 、 历 史 绩 效 及 未 来 学 习 目 标 等 信 息 ； (6) 为 了 合 适 的 学 习 内 容 指 导 者 通 过 查 询 和 分 类 信息 搜 寻 学 习 资 源 ； (7)

29、 指 导 者 从 可 用 的 分 类 信 息 里 精 选 定 位 器 并 把 定 位 器 传 送 给 发 送 过 程 ，如 ： 课 程 计 划 ； (8) 传 送 过 程 基 于 定 位 器 从 学 习 资 源 中 精 选 的 学 习 内 容 并 将 学 习 内 容 通 过 交互 的 多 媒 体 方 式 传 递 给 学 习 者 。在 所 给 的 学 习 情 景 中 ， 在 系 统 构 件 和 个 体 间 没 有 必 要 一 一 对 应 起 来 。 一 个 个 体 可 能 代 表所 处 学 习 情 景 里 的 多 个 系 统 构 件 ， 如 ： 代 表 学 习 者 实 体 的 个 体 可 能 在

30、 自 定 步 调 的 学 习 环 境 中代 表 指 导 者 。 同 样 ， 多 个 个 体 可 以 代 表 所 处 学 习 情 景 里 的 单 个 系 统 构 件 ， 如 ： 由 几 个 人 组 成的 合 作 学 习 组 可 代 表 一 个 学 习 实 体 。虽 然 单 一 的 构 件 集 合 已 被 描 述 ， 但 在 所 给 的 学 习 情 景 中 可 能 同 时 存 在 不 同 的 学 习 体 验 。如 ： 虽 然 只 有 一 门 “物 理 ”课 程 供 学 习 者 参 加 ， 但 由 数 学 系 和 计 算 机 科 学 系 联 合 开 设 的 这 门课 程 可 培 养 两 种 不 同

31、的 学 习 体 验 。2CELTS 子标准的系统构件运 用 CELTS 体 系 架 构 来 描 述 CELTS 的 子 标 准 ， 下 面 是 对 学 习 者 模 型 工 作 小 组 （ CELTS11 ） 系 统 构 件 的 描 述 。10总 结 CELTS11 学 习 者 模 型 工 作 小 组 。首 要 的 :与 学 习 偏 好 通 信 的 协 议 。 评 估 信 息 的 协 议 和 格 式 。 绩 效 和 偏 好 信 息 的协 议 和 格 式 。 学 习 者 实 体 维 护 其 学 习 者 记 录 的 能 力 。 学 习 者 记 录 的 功 能 和 协议 。 指 导 者 支 持 学 习

32、 者 实 体 的 目 标 的 功 能 。CELTS设 计 优 先 权次 要 的 :可 观 察 行 为 的 协 议 和 格 式 。 为 了 评 价 过 程 ， 使 多 媒 体 与 行 为 反 应 有 关联 的 交 互 情 景 的 协 议 与 格 式 。首 要 的 :用 于 课 程 编 列 、 计 划 和 学 习 体 验 日 程 安 排 的 学 习 者 模 型 。 学 习 者 进 展的 反 馈 评 估 。 学 习 者 历 史 记 录 的 绩 效 和 偏 好 信 息 。非 -CELTS重 点次 要 的 : 可 观 察 行 为 的 编 码 。其 他 的 观 点 学 习 者 记 录 的 安 全 性 和 完 整 性 。发送 评价指导学习资源多媒体 行为学习 偏好学习者记录评估定位 器学习者实体查询 (新的)绩效(当前的)绩效/偏好(历史的/目标)分类信息定位器学习内容交互情景