基于SCORM标准的交互式课件的设计与开发

于晶+郭航

摘要：探讨了远程学习系统交互式课件设计、开发的主要要求，研究了SCORM标准的体系结构及其构成，提出了构建SCORM课件的优势。重点分析了基于SCORM标准的学习管理系统开发和课件开发，详细阐述了学习管理系统的架构、SCORM的构成要素、内容包和开发关键技术。使开发的交互式课件具有可移植、可重用、可更新、易操作的特点，更好的用于远程学习系统开展分布式训练。

关键词：交互式课件；SCORM标准；远程学习系统；SCORM课件；

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）31-0203-02

随着网络这种公共传递平台的普及与发展，主要包括远程学习网络的学习系统成为高等职业教育的主流发展方向，它能有效的降低学习成本，切实提高学习质量[1]。网络学习系统中的交互式课件是这一系统的重要组成，而基于可共享内容对象参考模型（SCROM，Sharable Content Object Reference Model）进行课件开发是其中的关键部分，它为学习人员提供的教学、教学辅导、学习测试内容集合，具有可重用、易管理、易更新、互操作等诸多优点。

1 远程学习系统交互式课件的设计与开发要求

针对交互式课件设计的要求，在开发过程中须遵循两个原则：一是建立课件运行的公共环境，即学习管理系统；二是建立课件的有效标准描述框架，即课件的资源描述和组织的标准。国际上通用的SCORM标准也是基于这样的原则构建的[2]。

1.1 可根据不同学习人员、学习层次进行组合

高等职业教育的培训人员多种多样，培训层次分为初级、中级、高级等。不同的培训人员和培训层次既有重叠的培训内容，又有不同的培训内容和评价体系，这就要求交互式课件具备弹性教学的能力。根据具体需要为培训个人或团体构建简单或复杂的学习模式，将独立的各种教学组件和多种应用通过量身定制学习方案灵活重组，运用到不同的人员和层次中。

1.2 满足集中培训和分散学习的不同需求

集中培训依托一体化训练中心的CBT教室中进行，教师可以在CBT教室播放课件，或者在教师工作站使用课件与学生工作站进行交互。分散学习依托远程学习网络进行，由一体化训练中心负责提供教学设备组成远程学习网络。这就要求交互式课件有很强的通用性和易访问性，能将同样的教学资源部署到不同的平台环境中运行，并使得资源库中的目录与内容数据相关联具备远程定位的能力。

1.3 资源能够进行重组和更新

交互式课件内容主要由专业类课程、专业基础类课程和基础类课程构成，汇集大量的教学PPT、视频资料、教学软件等学习资源。训练内容能随着学习进度、学习层次、专业需要等情况实时进行调整，保证在所有学习资源在整个远程学习系统中有效实施。

2 SCORM标准体系结构

SCORM是由美国的教学管理系统全球化学习联盟所制定的远程教育标准，从1997年开始制定以来已经发展成为远程教育领域的国际通用方法。该标准通过对调配模型的规定，将数字化的标准分解为被人们易于接受和使用的方法[3]，通过对该标准的使用，可以将其内容转化为易用、好用、互动强、可重构的学习对象。为了更好的使用SCORM标准，全球学习联合公司提出的LMS学习技术系统规范，在相关行业内引起很高的重视。这个规范能够更好的通过跟踪管理和评价内容，更好的监视使用者的学习进度，并使他们之间能够相互交流沟通，具有很好的網络社交功能。LMS在原则上可以认为是SCORM中基于服务器的运行环境，重点在于其中的接口类和具体内容，该规范还可以对学习内容进行智能控制。

3 基于SCORM标准的交互式课件的设计开发

远程教育学习系统交互式课件由学习管理系统和课件两部分组成.

3.1 SCORM标准下交互式课件工作原理

CAM是学习内容的封装标准，可以理解为课件制作标准；运行时间环境是学习内容的传递机制以及通用数据模型，可以理解为学习管理系统的运行标准；排序与导航规范学习内容的呈现方式，可以理解为某一具体学习活动的详细流程，在课件制作环节根据教学需要进行设计。需要指出的是，相同的学习内容应用于不同层次、不同对象的教学活动时，要分别设计具有针对性的排序与导航方案。

3.2 基于SCORM标准的学习管理系统开发

学生在学习管理系统中，其主要活动如：学习、交流、自测、提问、作业、考试等均通过浏览器按照课程模块进行组织[4]。内容的管理则由教师控制，从而掌握和跟踪学生对知识的掌握情况和学习进度。而关键环节，如学生学习过程中内容的传递，交互性和操作性强的内容，为进一步指导学员开展接下来的学习奠定基础。学习管理系统的架构如图1所示。

学习资源在管理系统中具有重复性，这一点正是由SCORM标准进行保证的。同时，采用这一标准的学习资源还具有良好的互操作性。为此，在学习管理系统中建立有公共机制，该机制有一套公共的方法用于启动相关学习资源，并制定了学习资源与管理系统间交流的公共机制，规定了相应的公共方法对学习资源进行访问，建立的公共机制还在资源和管理系统间形成了沟通的桥梁，并以相应的专用词汇和语言构成基础，并能够进行有效交流。SCORM标准的构建主要关注三个方面，也就是数据模型、应用程序接口和运行，除此之外，还对许多和网络教学平台和课件相关的接口进行了定义，对类似实验交互、课程的进入及通信数据模型中的数据规范进行了定义。

3.3 基于SCORM标准的课件开发

课件制作者的任务是选择微单元组成可共享内容对象SCO，并将SCO按照课程目标、教学需要等进行排列组合，然后打包、发布，最终在学习管理系统运行，开展教学活动[5]。

1）SCORM课件的构成要素

SCORM课件由微单元、可共享内容对象、内容组织结构、元数据这四个要素构成。其中，作为课件编辑中最基本的单位，SCO也是平台中的最小单位，每个SCO都必须要有完整的元数据描述。元数据信息模块可以区分成九大类，每一个大类又可以细分其他的小项，在其多种制作工具中，Reload Editor是相对方便快捷的常用的元数据制作工具。

2）SCORM课件包

参照CAM的要求对网络课件进行设计，最关键的就是课件内容如何打包， SCORM课件打包后又称为内容包，它为学员、教员、学习管理系统提供使用和管理学习内容的标准方法[6]。内容清单和物理文件是内容包的主要部分，其中，内容清单以XML文件的形式置于包的根目录下，系统将其默认命名为imsmanifest.xml。内容清单主要包含四个方面的内容：①元数据：对内容包进行整体描述的数据；②组织结构：一个或多个教学单元的学习资源的内容或组织结构；③ 资源：内容包所包含的各类学习资源；④内容清单：对教学单元进行逻辑嵌套方面进行说明的清单。而物理文件就是实际的课程内容、媒体、评估、XML名称空间定义等一些文件。多种静态的学习资源的组织和呈现方式可包含于单一内容清单中。

4 清单文件解析技术

网络课件制作平台的核心部分就是对SCORM课件包的清单文件进行解析。XML文件作为程序之间的一种沟通方式，它不仅是一个数据载体，同时还是重要的数据传输工具。所以，必须对XML文件进行解析，也就是处理XML文档在应用程序中的读写问题。

应用程序如果采用普通的文档读写方式直接对XML文档这种结构化文档进行操作，其效率非常低，且过程复杂。目前多采用XML解析器分析文档结构，然后由解析器提供接口对分析结果进行访问，也就是不直接操作XML文档，而是通过XML解析器，在应用程序和XML之间搭建一座桥梁，其步骤是：首先检查XML文件是否存在结构方面的错误，而后将解析出的数据进行XML文件中标记剥离，接着提取出有用数据，最后交给应用程序进行最终处理。XML解析器可以解决各类繁琐低层工作，从而使程序员可以专心关注应用层面的设计。在不同的解析器中有各异的代表操作方法的操作接口。

在SCORM课件包设计中常用的XML解析器主要包括：JDOM、SAX、DOM和dom4j。这四种解析器各有优、缺点，要根据开发的实际选择一种或几种组合解析。对于JAVA语言开发来说，首推dom4j解析器。首先它最大的优势就是简单，便于掌握且方便好用。其次，dom4j解析XML文档的方式是面向接口编程，对dom4j API和标准DOM接口可以并行访问，远比JDOM的解析方式灵活多变。再次，dom4j是面向接口编程的方式，其底层可以在不同的解析机制间自由切换，应用程序不用关心接口的具体的底层实现方式。最后。dom4j采用高度封装使用抽象基本类的方法对原始的底层解析器进行了优化，处理XML文档的更加简明快捷。

5 小结

高等职业教育体系中，目前的主流就是远程教育。交互式课件的开发和研制，对教学资源的共享性、重用性、顺序性等进行了说明和实现。基于SCORM标准制作的交互式课件在制作思想与学习方法上使内容组织更加灵活，增强了课件的可移植性，保证了其具有不同于传统课件的易获得性、通用性等优势，更加适合网络学习的特点和要求，为开展量身定做的标准化的学习工具。

參考文献：

[1] 鄢爱兰，常玲，彭国建. 基于SCORM标准的网络多媒体课件设计与实现[J]. 南华大学学报（自然科学版），2008（3）：41-43.

[2] 余胜泉.SCORM E—Learning的国际技术标准[J].中国远程教育，2003（5）：25—27.

[3] 黄宗江，王兆青. 基于SCORM 标准的网络课件设计[J]. 浙江理工大学学报，2008（1）：70-74.

[4] 陆峥，杨路明，宋虹.基于SCORM 规范的教学管理平台的开发与实现[J].计算机与数字工程，2005（3）：81-84.

[5] 朱新化，罗辉.基于SCORM 的开放式内容对象及其运行环境的设计[J].计算机工程与设计，2005（11）：2949-2951.

[6] 蔡群英.符合SCORM规范的内容包制作工具的实现技术[J].计算机系统应用，2007（8）：43-47.