精品課程“LOM+DC”元數(shù)據(jù)應(yīng)用方案的設(shè)計與實現(xiàn)

【摘要】文章在分析國內(nèi)外精品課程建設(shè)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出一種將“學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)(LOM)和都柏林元數(shù)據(jù)(DC)”相結(jié)合的精品課程元數(shù)據(jù)應(yīng)用方案，并給出基于XML的精品課程元數(shù)據(jù)實例描述，該元數(shù)據(jù)方案已應(yīng)用于江蘇省精品課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建設(shè)。

【關(guān)鍵詞】精品課程;數(shù)據(jù)庫系統(tǒng);LOM;DC;元數(shù)據(jù)

【中圖分類號】G40-057 【文獻標(biāo)識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)06—0103—05

一 精品課程建設(shè)的國內(nèi)外現(xiàn)狀

精品課程建設(shè)是高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程的重要組成部分。我國教育部于2003年啟動國家級精品課程建設(shè)工作，截止2009年底，全國共評選國家級精品課程2917門[1]。經(jīng)過7年的探索與實踐，我國精品課程建設(shè)已經(jīng)積累了一定經(jīng)驗，并逐步建立起國家級精品課程申報及評審平臺，相應(yīng)的課程網(wǎng)站索引導(dǎo)航系統(tǒng)等。

國內(nèi)精品課程主要采用“教師自行建設(shè)，逐級申報”的模式。目前，課程網(wǎng)站制作與服務(wù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，在教學(xué)信息資源組織、底層規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、教學(xué)資源共享服務(wù)機制等方面存在較多問題，制約了優(yōu)質(zhì)課程教學(xué)資源的推廣應(yīng)用。

比較而言，國外類似的課程建設(shè)主要采用OCW(Open Course Ware)開放課程(課件)的形式。課程資源網(wǎng)站界面風(fēng)格簡潔一致，課程教學(xué)資源欄目規(guī)劃、目錄體系統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)導(dǎo)航清晰，資源查找與利用方便，開放共享程度高。

國外主要由一些大學(xué)及基金會組織發(fā)起，課程以倡導(dǎo)知識的開放與共享為宗旨。課程建設(shè)與共享研究，主要集中在美國麻省理工學(xué)院、哈佛大學(xué)等具有較先進理念的知名高校，優(yōu)秀課程有FETP OCW、Utah State University OCW 、Japan OCW Alliance、Johns Hopkins OCW、ParisTech OCW等[2]。其中麻省理工學(xué)院的開放課程在全球有大量的鏡像站點，并且得到很多IT公司的支持，課程資源及網(wǎng)站建設(shè)采用標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容管理系統(tǒng)[3]。

因此，在精品課程資源庫建設(shè)過程中，采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對精品課程資源進行有序化的信息組織是推動課程資源的整合共享的前提，具有重要意義。江蘇省高校數(shù)字圖書館三期工程正在建設(shè)的《精品課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)》，注重課程資源信息組織及相關(guān)過程的標(biāo)準(zhǔn)化工作，探索了將LOM元數(shù)據(jù)和DC元數(shù)據(jù)相結(jié)合的資源組織元數(shù)據(jù)應(yīng)用方案，取得了良好的效果。

二 精品課程元數(shù)據(jù)方案設(shè)計

1 元數(shù)據(jù)需求分析

元數(shù)據(jù)(Metadata)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是一種從底層規(guī)范信息資源組織的有效方法。元數(shù)據(jù)的應(yīng)用，能夠從源頭上控制資源建設(shè)的質(zhì)量，形成清晰的資源脈絡(luò)，為資源的深度揭示、開放共享提供條件。不同類型的信息資源需要用不同的元數(shù)據(jù)進行描述。如用于描述網(wǎng)絡(luò)資源、支持網(wǎng)絡(luò)檢索而建立的通用元數(shù)據(jù)Dublin Core(簡稱DC)和ROADS，用于描述書目數(shù)字文獻的MARC元數(shù)據(jù)和TEI Header，用于描述教育資源的IEEE LOM元數(shù)據(jù)(學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù))和GEM元數(shù)據(jù)(教育資源網(wǎng)關(guān))，用于描述特殊資源的元數(shù)據(jù)(如政府信息資源元數(shù)據(jù)GILS和檔案編碼描述格式EAD)等[4]。

江蘇省精品課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計，本著“開放、互動、整合、共享”的理念，在綜合分析與調(diào)研的基礎(chǔ)上，建立精品課程教學(xué)資源庫系統(tǒng)的系列標(biāo)準(zhǔn)，特別是對精品課程資源元數(shù)據(jù)方案的選擇和定義。

從教育資源的描述來看，IEEE LOM是國際上發(fā)展相對完備的一項教育元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，它定義了學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)的語法和語義，其目的在于使用最小的屬性集完成對學(xué)習(xí)對象的管理、檢索和評估。其他教育資源元數(shù)據(jù)如IMS、ADL/SCORM等均以LOM為基礎(chǔ)建立。因此，許多國家都是以LOM為基礎(chǔ)建立本國的教育元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，如加拿大、英國、中國等[5]。從通用性的角度來看，DC元數(shù)據(jù)是美國OCLC的DCMI(DC元數(shù)據(jù)發(fā)起小組)為標(biāo)識數(shù)字化信息資源、支持網(wǎng)絡(luò)檢索而創(chuàng)建的目錄模式的元數(shù)據(jù)格式，通過國際性合作逐步完善，目前在網(wǎng)絡(luò)中得到廣泛承認(rèn)和應(yīng)用。由于DCMI與IEEE LOM的合作一直很密切，雙方都認(rèn)可基于RDF的元數(shù)據(jù)抽象模型，因此這兩套元數(shù)據(jù)規(guī)范在互操作方面比較容易達成一致。

2 元數(shù)據(jù)方案的提出

精品課程既包括一般性課程描述信息，還包括大量的課程資源。課程及課程資源的復(fù)雜性，決定了單純使用某一種元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)描述，存在很大局限性。僅僅采用LOM描述，會導(dǎo)致描述體系過于龐大;全部采用DC描述，又顯得力不從心，因為DC的簡單字段無法滿足課程全面標(biāo)引的需要。綜合對比分析有關(guān)元數(shù)據(jù)，并仔細(xì)剖析精品課程資源結(jié)構(gòu)，我們決定采用LOM元數(shù)據(jù)進行課程整體信息描述，采用DC元數(shù)據(jù)進行課程資源條目描述，即采用“LOM+DC”的精品課程元數(shù)據(jù)描述方案。這樣將兩者進行結(jié)合可以揚長避短，是比較理想的描述方案。

如圖1所示。一門課程從宏觀上是一個學(xué)習(xí)對象，LOM標(biāo)準(zhǔn)可以涵蓋有關(guān)課程的主要信息描述，而課程又包括核心資源，資源可以有很多條目，把每條課程資源作為一個小單元，很適合使用DC描述。在基本信息(LOM)與核心資源(DC)間建立包含關(guān)系，從而形成完整的精品課程元數(shù)據(jù)描述方案。也就是說一門精品課程的元數(shù)據(jù)完整描述應(yīng)該包含1個LOM加上很多DC形成的元數(shù)據(jù)包。

三 元數(shù)據(jù)介紹及實例描述

1 整體描述——學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)(LOM)

LOM最早是由國際電氣與電子工程師協(xié)會(IEEE)下屬的負(fù)責(zé)制定數(shù)字化學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)的組織學(xué)習(xí)技術(shù)委員會(LECS)制定。在中國，由全國信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(CELTSC)教育技術(shù)分技術(shù)委員會，負(fù)責(zé)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研制、認(rèn)證和應(yīng)用推廣工作。到目前為止，已經(jīng)頒布了CELTS系列標(biāo)準(zhǔn)，其中的3個標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)布為國家標(biāo)準(zhǔn)[6]。信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)(LOM)于2008年1月14日發(fā)布為國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 21365-2008)，2008年6月1日起正式實施[7]。

LOM定義了一個通用的概念數(shù)據(jù)模型，以促進學(xué)習(xí)對象的共享和互換。主要由9個類別組成，每個類別下有一系列表征元素。在國標(biāo)中，為了有利于用戶選擇使用LOM元素，把LOM元素分成必備數(shù)據(jù)元素(M，Mandatory data element)、可選數(shù)據(jù)元素(O，Optional data element)、擴展數(shù)據(jù)元素(E，Extended data element)三類。

LOM V1.0由9個類別組成:1)通用(general):組合了對學(xué)習(xí)對象進行整體描述的通用信息;2)生存期(lifecycle):組合了與學(xué)習(xí)對象的歷史和當(dāng)前狀態(tài)有關(guān)的特征以及在演化期間已經(jīng)影響該學(xué)習(xí)對象的那些個人和組織;3)元—元數(shù)據(jù)(meta-metadata):組合了元數(shù)據(jù)實例本身(不是元數(shù)據(jù)實例描述的學(xué)習(xí)對象)的信息;4)技術(shù)(technical):組合了學(xué)習(xí)對象的技術(shù)要求和技術(shù)特征;5)教育(educational):組合了學(xué)習(xí)對象的教育和教學(xué)特征;6)權(quán)利(rights):組合了學(xué)習(xí)對象的知識產(chǎn)權(quán)和使用條件;7)關(guān)系(relation):組合了定義在學(xué)習(xí)對象與其他相關(guān)學(xué)習(xí)對象之間的相互關(guān)系的特征;8)評注(annotation):組合了對學(xué)習(xí)對象在教育使用上的一些評論，以及這些評論的作者和創(chuàng)作時間的信息;9)分類(classification):描述了學(xué)習(xí)對象與某個或某些特定分類系統(tǒng)的關(guān)系信息。

選用原則:一門課程所包含的信息相當(dāng)復(fù)雜，既包括基本信息，諸如課程名、負(fù)責(zé)人、分類體系、網(wǎng)站等，又包括各種教學(xué)資源，總體上把課程作為一個基本描述單元，通過學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)的綁定可以保證課程間較高程度的語義互操作性。

精品課程整體信息描述中，主要以必備數(shù)據(jù)元素為主，可選、擴展數(shù)據(jù)元素為輔。其中6)權(quán)利和8)評注兩個類別為可選元素，在實例著錄中未使用。具體見下一部分的實例描述。

2 資源描述——都柏林元數(shù)據(jù)(DC)

DC推薦的基本元素，包括15個字段:1)標(biāo)題(Title):賦予資源的名稱;2)創(chuàng)建者(Creator):創(chuàng)建資源內(nèi)容的主要責(zé)任者;3)主題(Subject):資源內(nèi)容的主題描述;4)描述(Description):資源的內(nèi)容的解釋;5)出版者(Publisher):使資源成為可獲得的責(zé)任實體;6)貢獻人(Contributor):對資源的內(nèi)容做出貢獻的其他實體;7)日期(Date):與資源生命周期中的一個事件相關(guān)的時間;8)類型(Type):資源內(nèi)容的特征或類型;9)格式(Format):資源的物理或數(shù)字表現(xiàn)形式;10)標(biāo)識符(Identifier):在特定的范圍內(nèi)給予資源的一個明確的標(biāo)識;11)來源(Source):產(chǎn)生該資源的其他資源;12)語言(Language):描述資源知識內(nèi)容的語種;13)關(guān)聯(lián)(Relation):對相關(guān)資源的參照;14)覆蓋范圍(Coverage):資源內(nèi)容所涉及的外延或范圍;15)權(quán)限(Rights):有關(guān)資源本身所有的或被賦予的權(quán)限信息[8]。

選用原則:精品課程的每個資源條目基本具有相似的表征方式。如均需要表征資源的名稱、描述、提交更新時間、資源格式、資源標(biāo)識等信息。因此，采用適宜互聯(lián)網(wǎng)信息資源標(biāo)引的都柏林元數(shù)據(jù)DC，可以較完整地實現(xiàn)標(biāo)引。15個核心字段全部選用。

下面給出一門課程的元數(shù)據(jù)實例描述實現(xiàn)方案。

3 精品課程元數(shù)據(jù)實例描述

在網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)使用的過程中，通常會存在數(shù)據(jù)的綁定問題。XML作為一種通用的可擴展置標(biāo)語言，以其良好的體系結(jié)構(gòu)及數(shù)據(jù)描述能力，已成為數(shù)據(jù)存儲與交換的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此它也成為了精品課程元數(shù)據(jù)編碼綁定的首選。下述描述實例均使用基于XML的語法格式描述。

(1)課程基本信息描述(LOM方案)

如表1，列出了一門國家級精品課程的基本信息，共12個元素。假定本門課程在資源庫中對應(yīng)網(wǎng)址為:URL1，課程對應(yīng)核心資源的網(wǎng)址為:URL2。

＜img src=\"https://img.resource.qikan.cn/qkimages/xjyj/xjyj201006/xjyj20100626-2-l.jpg?auth_key=1752515928-223790946-0-d3be3501bacd010e93c2008fea9de065\" hspace=\"15\" vspace=\"5\" align=\"\"＞

其中權(quán)利(rights)、評注(annotation)類別未選用，＜!--內(nèi)容--＞為注釋內(nèi)容，代碼按照層級關(guān)系編寫。采用LOM V1.0，基于XML的綁定規(guī)則，具體標(biāo)準(zhǔn)符合信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)基于規(guī)則的XML綁定技術(shù)(GB/T 21364-2008)要求[9]。

＜?xml version=\"1.0\" encoding=\"gb2312\" ?＞

＜lom＞

＜general＞＜!--(1)通用信息--＞

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＜catalog＞URI-IN＜/catalog＞＜!--課程在資源庫中對應(yīng)網(wǎng)址--＞

＜entry＞ URL1＜/entry＞

＜catalog＞URI-OUT＜/catalog＞＜!--課程遠(yuǎn)程網(wǎng)站對應(yīng)網(wǎng)址--＞

＜entry＞ http://jpkc.njau.edu.cn/botany/ ＜/entry＞

＜/identifier＞

＜title＞植物學(xué)＜/title＞

＜language＞zh＜/language＞

＜description＞《植物學(xué)》是使學(xué)生了解植物的形式多樣性，植物學(xué)是一門重要基礎(chǔ)課程＜/description＞

＜keyword＞植物、植物生態(tài)、植物生產(chǎn)、生命科學(xué)＜/keyword＞

＜/general＞

＜lifecycle＞＜!--2)生存期信息--＞

＜contribute＞

＜role＞負(fù)責(zé)人＜/role＞

＜entry＞強勝＜/entry＞

＜/contribute＞

＜date＞2008-10-22＜/date＞

＜/lifecycle＞

＜meta-metadata＞＜!--3)元—元數(shù)據(jù)信息--＞

＜identifier＞

＜catalog＞URI＜/catalog＞

＜entry＞http://www.celtsc.edu.cn＜/entry＞

＜/identifier＞

＜contribute＞

＜role＞創(chuàng)建者＜/role＞

＜entry＞江蘇省精品課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫＜/entry＞

＜date＞2008-10-22＜/date＞

＜/contribute＞

＜metadataschema＞LOM V1.0＜/metadataschema＞

＜language＞xml＜/language＞

＜/meta-metadata＞

＜technical＞＜!--(4)技術(shù)信息--＞

＜format＞text/html＜/format＞

＜/technical＞

＜educational＞＜!--5)教育信息--＞

＜learningResourceType＞精品課程

＜/learningResourceType＞

＜/educational＞

＜relation＞＜!--7)關(guān)系信息，表示課程(LOM)與資源(DC)的關(guān)系--＞

＜kind＞B是A的一部分＜/kind＞＜!--A指精品課程，B指對應(yīng)資源條目或網(wǎng)址--＞

＜resource＞＜!--描述核心資源B的地址--＞

＜identifier＞

＜catalog＞ID＜/catalog＞

＜entry＞URL2＜/entry＞＜!--描述核心資源B對應(yīng)的地址--＞

＜/identifier＞

＜/resource＞

＜/relation＞

＜classification＞＜!--9)分類信息，5個分面分類入口--＞

＜purpose＞學(xué)科＜/purpose＞

＜taxonpath＞

＜source＞教育部精品課程專科學(xué)科分類

＜/source＞＜!--來源國家精品課程分類--＞

＜taxon＞

＜id＞09＜/id＞

＜entry＞農(nóng)學(xué)＜/entry＞

＜/taxon＞

＜taxon＞

＜id＞0901＜/id＞

＜entry＞植物生產(chǎn)類＜/entry ＞

＜/taxon＞

＜/taxonpath＞

＜purpose＞省份＜/purpose＞

＜taxonpath＞

＜source＞中國行政規(guī)劃＜/source＞

＜taxon＞

＜id＞320000＜/id＞

＜entry＞江蘇?。?entry＞

＜/taxon＞

＜/taxonpath＞

＜purpose＞級別＜/purpose＞

＜taxonpath＞

＜source＞課程級別＜/source＞

＜taxon＞

＜id＞01＜/id＞

＜entry＞國家級＜/entry＞

＜/taxon＞

＜/taxonpath＞

＜purpose＞類別＜/purpose＞

＜taxonpath＞

＜source＞課程類別＜/source＞

＜taxon＞

＜id＞01＜/id＞

＜entry＞本科＜/entry＞

＜/taxon＞

＜/taxonpath＞

＜purpose＞年份＜/purpose＞

＜taxonpath＞

＜source＞申報年份＜/source＞

＜taxon＞

＜id＞01＜/id＞

＜entry＞2003＜/entry＞

＜/taxon＞

＜/taxonpath＞

＜/classification＞

＜/lom＞

(2)課程核心資源(DC方案)

如表2，列出精品課程核心資源中的兩個條目，實例中僅描述第一條。假定本門課程在資源庫中對應(yīng)網(wǎng)址為:URL1，課程對應(yīng)資源的網(wǎng)址為:URL2，每條資源的詳細(xì)信息網(wǎng)址URL3。DC核心共15個元素，采用基于XML語法的RDF方案[10]。

＜img src=\"https://img.resource.qikan.cn/qkimages/xjyj/xjyj201006/xjyj20100626-3-l.jpg?auth_key=1752515929-312847891-0-9c11535cddbe9adc4d912fade01af3e6\" hspace=\"15\" vspace=\"5\" align=\"\"＞

資源條目中的“引用”，表示引用課程(LOM信息)中的相關(guān)描述內(nèi)容，由程序自動實現(xiàn)。如第1條資源著者即課程負(fù)責(zé)人直接引用，主題對應(yīng)課程的主題詞。

＜?xml version=\"1.0\" encoding=\"GB2312\"?＞＜!--條完整的資源條目描述--＞

＜rdf:RDF

xmlns:rdf=\"http://www.w3.org/1999/02/22-rdf-syntax-ns#\"

xmlns:dc=\"http://purl.org/dc/elements/1.1/\"

xmlns:dcterms=\"http://purl.org/dc/terms/\"＞

＜rdf:Description rdf:about=\"URL3\"＞

＜dc:title＞第一章植物細(xì)胞＜/dc:title＞

＜dc:creator＞強勝＜/dc:creator＞

＜dc:subject＞植物 植物生態(tài) 植物生產(chǎn) 生命科學(xué)＜/dc:subject＞

＜dc:description＞介紹細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能。＜/dc:description＞

＜dc:publisher＞江蘇省精品課程教學(xué)資源庫＜/dc:publisher＞

＜dc:contributor＞江蘇省教育廳＜/dc:contributor＞

＜dc:date＞更新2009-03-05＜/dc:date＞

＜dc:type＞課件＜/dc:type＞

＜dc:format＞PPT＜/dc:format＞

＜dc:identifier＞01.ppt＜/dc:identifier＞

＜dc:source＞URL2＜/dc:source＞

＜dc:language＞ZH＜/dc:language＞

＜dc:ralation＞植物學(xué)＜/dc:ralation＞

＜dc:ralation＞URL1＜/dc:ralation＞

＜dc:coverage＞農(nóng)學(xué) 植物生產(chǎn)＜/dc:coverage＞

＜dc:rights＞江蘇省教育廳＜/dc:rights＞

＜dcterms:isPartOf rdf:resource=\"URL1\"/＞＜!--基本信息(lom)與資源(dc)建立聯(lián)系--＞

＜/rdf:Description＞

＜/rdf:RDF＞

四 結(jié)語

精品課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)元數(shù)據(jù)方案的實現(xiàn)，探索了運用多個元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)組織復(fù)雜資源的可行性。采用該元數(shù)據(jù)方案建設(shè)的“江蘇省精品課程教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”，能夠?qū)崿F(xiàn)與“江蘇省高等教育優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享服務(wù)平臺”的順利對接。

目前，在數(shù)字化教學(xué)資源系統(tǒng)建設(shè)中，采用元數(shù)據(jù)方案的成功案例尚不多見，如何有組織地開展復(fù)雜對象信息組織方案的研究、不同資源間元數(shù)據(jù)接口規(guī)范及不同類型元數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)的制定等，是我們亟待解決的課題。

參考文獻

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