ＮＥＵＳＯＦＴ在線學習系統支撐平臺的設計和實現

E-learning是指通過因特網或局域網進行的學習與教學活動，它充分利用現代信息技術、具有全新溝通機制，依托網絡多媒體技術提供豐富資源的學習環境，從而實現一種全新的學習方式。這種學習方式將改變傳統教學中教師的作用和師生之間的關系，從而根本改變教學結構和教育本質。

知識經濟時代，知識的半衰期越來越短，員工50%的知識和技能會在3～5年內過期。面對這樣的時代要求，傳統的面授、函授等培訓方式已遠不能滿足員工更新知識的需求。由此催生了E-learning的快速發展。1998年以來，E-learning在世界范圍內得到飛速發展。從北美到歐洲，進而擴展到亞洲，韓國、日本、新加坡的一些著名企業如LG等都開始采用E-learning的方式進行企業內部培訓。據不完全統計，在西歐，整個市場從2000年的3.2億增長到2004年的39億。在亞太地區，電子教學軟件和服務市場超過20億美元?？梢姡珽-learning的全球溫度節節攀升。

現行的E-learning標準

E-learning能得到成功的應用，采用統一的行業標準非常重要，E-learning標準實際上是E-learning領域的一套通用的規則。這些規則約定了如何構造課程和學習管理平臺，讓課程和平臺能夠共同工作；提供了一套通用語言，使系統和課程能夠共享數據和交換信息。

IMS（Instructional Management Systems）：IMS包括一套如何對E-learning內容確認和標記規范，以及如何跟蹤在學習過程中一些通用的參數，如元數據、內容包裝、問題與測試互操作、學習者信息包裝等。目前很多標準都引用了IMS的規范文檔，如IEEE/LTSC以及SCORM。

SCORM（The Sharable ContentObject Reference Model）：可共享內容對象參考模型，是美國國防部于1997年啟動的一個稱為“高級分布式學習”（Advanced Distributed Learning）研究項目制訂的一份規范。它定義了一個網絡化學習的“內容聚合模型”（Content Aggregation Model）和學習對象的“運行環境”（Run-timeEnvironment）。SCORM提出了用一種標準方法來定義和存取關于學習對象的信息，只要遵循這種標準，不同的教學系統之間如同有了一種共同的語言，彼此就可以互相溝通了。SCORM采取XML作為定義數據及其意義的共同語言。

AICC標準：AICC是美國航空工業計算機輔助教學委員會（Aviation IndustryCBT Committee）的簡稱。該委員會在航空工業內開展計算機輔助教學已有十幾年的歷史，并形成簡稱為“AICC標準”的一系列遠程教育的系統結構、數據類型、通訊協議以及顯示樣式的規定與建議。

典型網絡教學支撐平臺介紹

要完整地實施基于WEB的教學，必須要有一套易用、高效的網上教學支撐平臺的支持。目前在國際市場上主要有以下教學支撐平臺：

WEB CT（Web Course Tools）：由加拿大British Columbia計算機科學系開發的異步課程傳遞及管理系統，主要用于課程開發與聯機教學內容發布。WEB CT提供了一系列可以自動與課程內容緊密集成的學習工具，便于非計算機專業的用戶使用。

Virtual-U：由加拿大的Simon Fraser大學開發的一套在服務器上運行的軟件系統，它是一個提供實施基于WEB的教學和培訓的集成工具，它可以設計、發布基于WEB的聯機教學內容，并為教師聯機教學和學生聯機學習提供了集成的教學工具和學習工具。該系統的課程設計方便簡單，不需要課程開發者掌握復雜的程序設計語言，可以使得更多的有想法的課程開發者參與進來。但對于初級的教學有它的局限性，如：頁面導航過多，對于信息素養不高的學習者來說，容易在學習過程中迷航；不支持實時聊天使得教師與學生、學生與學生間的交流大大減少；不提供關鍵詞索引工具使得學習者在學習過程中的學習效率大大減少，過多的精力已然放在了搜索環境中，這勢必會影響他們學習的興趣。

WISH：全稱是Web InstructionalServices Headquarters（WEB教學服務總部），它由美國Pennsylvania州立大學開發，它包括多項基于Internet的教學服務。

與國外的網絡教育支撐平臺相比，國內開發的網絡教育支撐平臺相對較少，而且許多教學平臺的開發是在引進國外成功的網絡教學平臺的基礎，旨在提供一種全面的支持服務系統，缺乏針對性。而國外的網絡教學平臺做的更加細致，針對性強，能夠廣泛地開展應用。

NEUSOFT在線學習系統總體設計與實現

NEUSOFT在線學習系統是一個面向對象的分層的體系結構，基于開放的Web標準，采用先進的瀏覽器/服務器（簡稱B/S）三層架構模式設計。整個系統由若干個屬于不同層次的模塊組成，各模塊分別支持應用界面集成、數據集成、組件集成等功能，同時系統兼容國際SCORM規范，提供統一的用戶接口、存儲格式，能實現與多種課件標準的整合。

NEUSOFT E-learning教學支撐平臺由3個子系統組成：用戶系統、應用服務器和數據庫。用戶系統包含E-learning客戶端的邏輯顯示，通過We b瀏覽器向教師、學生和管理員分別提供教學內容發布、在線學習和系統的管理、更新和維護等功能的頁面顯示；應用服務器負責接收客戶端的任務請求，對用戶注冊、課程學習、教學任務制定和系統管理等事務進行處理并返回結果；數據庫負責存儲各類型數據資源，包括課件、題庫、用戶注冊信息等。后臺通過SQLserver數據庫的采用，可方便對數據庫管理，解決用戶并發操作，實現同步更新功能。

NEUSOFT在線學習系統

模塊的結構與功能設計

在開發教學系統之前，進行了詳細的需求分析，力求系統具備如下功效：

良好的平臺功效。即教學內容具有良好的靈活性、嚴密性；學習內容具有良好的實效性、豐富性；教學評價具有良好的多樣性、智能性。

優化的設計方案。優化的設計方案和良好的交互性能使教師和學生在在線學習系統的幫助下，不分時間和地點方便地交流，及時獲得反饋信息來靈活地調整教學過程，更好地完成教學任務，高效的導航功能。清晰簡潔的導航功能設計可以引導學生提高學習效率，并有助于教師與管理員提高教學工作及系統使用效率。

為達到上述功效及良好的教學目標，本系統共包括6個基本功能模塊：系統管理模塊、教學管理模塊、學習模塊、信息發布模塊、課件開發模塊和師生交互模塊。各模塊功能如下：

系統管理模塊： 一個后臺管理系統，主要功能包括系統用戶管理、系統基礎數據的管理和NEUSOFT在線學習系統相關信息維護管理。

教務管理模塊：主要功能包括教師管理、課程管理、考試管理和課件管理等四個方面。教師管理主要包括教師信息維護，教師的崗位、職責和教學計劃安排的制定和分配等功能；課程管理主要包括課程的開設、課堂測試及作業管理等方面功能；考試管理主要包括制定考試計劃、試卷管理和選用等功能；課件管理主要包括課件信息管理（課件分類、參考資料和FAQ等）和課件的上傳、下載等功能。

學習模塊：負責為用戶提供完善的學習環境。通過學習模塊，學生可以充分地進行自主學習，完成全部的學習活動：制定課程學習計劃、向老師提問、完成作業和考試等。同時，系統能夠對學生的學習過程進行跟蹤記錄，實現個性化的學習指導。

信息發布模塊：用于各種信息的發布和系統留言，實現了網站平臺內容的更新與維護。公告的內容包括：課程安排公告，包括課程日程表、教學方式、授課教師信息等；教材等相關的臨時通知通告；考試計劃等。管理員可通過后臺對各種公告信息進行錄入、查詢、修改和刪除等操作。其中，公告信息包括標題、發布時間、公告內容和公告序號等屬性。

課件開發模塊：由課件制作編輯、課件產品預覽以及IE瀏覽器插件組成，采用了“搭積木”式的開發模式，用來集成、編輯和統一管理文本、圖形圖像、動畫、音視頻等多媒體素材進行課程課件的開發制作。

師生交互模塊：包括在線答疑和非實時答疑。在線答疑類似于聊天室，由在線教師負責對同學們提出的問題進行實時解答；而非實時答疑則類似于BBS討論區，師生之間、同學之間均可以在該討論區進行學術方面探討，老師負責異步解答學生的疑問。

NEUSOFT在線學習系統

主要設計特點

清晰簡潔的導航與個性化的管理。系統通過采用智能Agent和知識管理技術，能夠動態地對課件、教學等內容進行智能化的分層管理，并根據學生的興趣和目的，生成清晰簡潔的導航圖，主動向其推薦學習內容、指導其學習方式以及監督其學習過程。

基于知識管理的教學結構設計。教育知識管理是一個具有前沿性的研究領域，知識管理和在線學習平臺的整合不僅可以完善網絡教學功效，也進一步豐富和開闊了遠程教育的研究理論和視野，具有顯著的時代性和先進性。

基于組件和中間件技術的系統開發。組件是可重用的軟件構件，具有良好交互接口，可以方便地集成于系統中。系統通過使用組件技術構件出功能強大的中間件平臺，充分發揮了軟件開發中抽象和復用的思想。中間件技術使得客戶端和服務器之間能夠更加有效地互連協作，同時又提供了全方位的用戶互動、流程整合和數據應用集成等有力支撐。

基于本體（Ontology）的內容設計。本體概念起源于哲學，后為人工智能所應用。本體是關于共享概念的一致約定，本系統使用Ontology思想對教學領域的知識和概念進行統一、建模，將平臺資源的內容和理論進行共同約定，用于互操作主體之間的交互。通過在線學習平臺中的本體使用，很好地對教學資源、教學對象等元素的關系和集成這些元素需遵循的約束進行了描述，使系統使用者能夠更加準確、快捷地搜索到與學習相關的教學內容，統一教學資源標準，提高教學資源的重用性，實現遠程教育中的個性化學習。

現代遠程教育是以計算機網絡、多媒體和人工智能等技術為基礎，通過遠程交互的方式，為人們提供教育信息服務。NEUSOFT在線學習系統融合了先進的現代化信息技術，為遠程教育提供了優越的教學平臺支撐，確保了遠程教育的開放性、自主靈活性和資源共享性。如何與人工智能等先進技術更好地整合有待進一步研究完善。

（此項目由遼寧省教育廳科學研究計劃資助、東北大學東軟信息學院完成）