學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)環(huán)境構(gòu)建的研究.pdf

1、隨著知識經(jīng)濟的發(fā)展與技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動,特別是互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的迅速發(fā)展和社會（計算）網(wǎng)絡(luò)的迅猛形成,e-Learning出現(xiàn)了多方位變化,現(xiàn)代服務(wù)業(yè)中的教育第三方服務(wù)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(jìn),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(chǎn)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(xué)習(xí)資源。資源的多樣性產(chǎn)生了資源自身的異構(gòu)、再生、無序等問題,資源服務(wù)平臺的多樣化也引發(fā)

2、了系統(tǒng)異構(gòu)和服務(wù)質(zhì)量等問題,這些問題對資源共享都構(gòu)成較大的影響。如何解決上述問題,實現(xiàn)學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)資源相關(guān)概念,學(xué)習(xí)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(chǔ)、技術(shù)架構(gòu)和技術(shù)實現(xiàn)等方面考慮構(gòu)建學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)環(huán)境,以解決學(xué)習(xí)資源的有效共享問題。從理論層面分析了構(gòu)建學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)（LRSES）的理論基礎(chǔ),闡述了生態(tài)系統(tǒng)、開放系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)傳通系統(tǒng)、

3、協(xié)同學(xué)習(xí)等相關(guān)理論,界定了學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)LRSES的范疇并且給出了理論模型,構(gòu)建了學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)論域（LRSEUoD）,對LRSEUoD的角色空間∑R、內(nèi)容資源空間∑CR、媒體工具空間∑MT、協(xié)調(diào)空間∑C、工作信息空間∑W等5個子空間進(jìn)行建模和形式化描述,并分析了學(xué)習(xí)資源在時空中的交互演化過程,最后定義了學(xué)習(xí)資源生態(tài)服務(wù)質(zhì)量參數(shù)。從技術(shù)架構(gòu)層面上研究了LRSES的技術(shù)框架,分別從系統(tǒng)架構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、語義本體等三個方面,研究解

4、決學(xué)習(xí)資源及其服務(wù)系統(tǒng)的異構(gòu)問題,以實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源及其服務(wù)系統(tǒng)的互操作。在系統(tǒng)架構(gòu)方面,分析了技術(shù)系統(tǒng)架構(gòu)發(fā)展演化和學(xué)習(xí)服務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)的情況,建立了學(xué)習(xí)資源服務(wù)的系統(tǒng)架構(gòu);在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,研究了學(xué)習(xí)資源相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及互操作,拓展了數(shù)字化學(xué)習(xí)資源（內(nèi)容）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,以解決社會計算環(huán)境下學(xué)習(xí)資源標(biāo)準(zhǔn)化問題;在語義本體方面,分析了教育資源領(lǐng)域語義本體,并基于e-Learning相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,定義了學(xué)習(xí)資源生態(tài)環(huán)境輕量級本體LREO（Learning R

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

6、其相關(guān)算法,并利用網(wǎng)格技術(shù)設(shè)計學(xué)習(xí)資源自治分布子系統(tǒng)（LRSDG）;最后分析了學(xué)習(xí)資源共享服務(wù)的角色權(quán)限分配,給出了學(xué)習(xí)資源共享服務(wù)的4個步驟,闡述了學(xué)習(xí)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(jié)構(gòu)與訪問接口、學(xué)習(xí)資源生態(tài)本體（LREO）、自治管理（LRSDG）和服務(wù)共享（LRSS）等層面,闡述了學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)生態(tài)環(huán)境,給出了驗證和測試學(xué)習(xí)資源服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)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(gòu)了學(xué)習(xí)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(guān)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(xué)習(xí)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(xué)習(xí)資源的服務(wù)共享環(huán)境（LRSS）,實現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源服務(wù)共享環(huán)境中的用戶認(rèn)證、權(quán)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(xué)“十五”規(guī)劃教育部重點課題“網(wǎng)絡(luò)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(wù)系統(tǒng)ERSDG實現(xiàn)”（863項目編號:2004AA1Z2330）、上海市教育科學(xué)規(guī)劃重點課題“多視角下的上海教育資源網(wǎng)格的構(gòu)建研究”（課題編號:A0505）、全國教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃教育部重點課題“國家基礎(chǔ)教育信息資源服務(wù)體系架構(gòu)與共享機制研究”（課題編號:DC