基于XML的个性化网络教学课件系统的研究和实现(1)

摘  要：文章概述XML在个性化网络教学课件系统开发中的优势，研究网络教学课件内容分解成各个知识点，来解决课件内容的个性化选择，利用XML技术，实现个性化的网络教学课件系统。

关键词：网络课件；XML；XSL；知识点；个性化

随着计算机网络技术的快速发展，依托网络，发挥网络丰富的信息资源和不受时空限制的优势，实现网络教学。由于网络学员的个性千差万别，若使用划一的、模式化的教学目标将否定或无视学员的丰富色彩的个性，这与创新教育和现代教学理论发展的要求是相悖的。

因此，我们在组织实施网络教学过程中，对网络教学课件的开发应体现个性化，实现学员在学习过程中，呈现给学员的网络教学内容个性化，显示的页面样式个性化，并有个性化的学习指导。这样学员在独自地网络学习中不会盲目学习，更有针对性和目的性。使学员按照自身个性的本来面目投入社会，这才符合教育的本质要求—促进人的个性完善，我们一贯所支持的“因材施教、因人而异”的教学理论也将在个性化的网络教学课件中得到体现。

而现有的网络课件主要是基于HTML网页的网络课件，制定者按一定的思路，以HTML网页形式呈现教学内容，通过网页集成图形、图像、动画、音频、视频等媒体表现形式，嵌入脚本生成动态网页，以同一模式呈现给所有的浏览者，教学内容互相链接而形成一个知识结构网状图，网络教学课件起到电子教材的作用，缺乏教学内容、显示样式等个性化。

XML虽与HTML一样源自SGML，但吸收SGML的精华，增加了部分互联网的特殊成分，突破了HTML固定标记集合的约束。使用者可以运用XML自行定义无穷无尽的标记及属性名来描述文件中的任何数据元素，使数据与表现形式剥离开来，使数据结构化并能自解释。XML被推荐为下一代网页发布语言。

使用XML开发个性化的网络教学课件，至少存在以下几点优势：1、可实现课件信息的标准化。 XML具有良好的语义和清晰的结构，是 Internet上不同系统、不同平台上进行数据交换的理想格式，可以用来定义标准化课件信息格式。2、具有开放性的课件。XML强大的数据检索能力为课件信息的开放性提供基础，并达到课件共享和重用的目的。3、课件信息的组织。一般教学课件的内容可以划分为若干知识点，并以知识点为基本单元来组织整个教学内容。所形成的树状层次结构数据表示与XML层次和结构化文档组织正好相和。4、课件内容的维护。XML实现了形式与内容的分离，数据从最原始形式就与其最终表达分离开来。XML文档重在描述数据及其之间的关系，专门用 XSL和 CSS来表现其内容，使同一数据可以根据实际情况具有多种表现形式，真正实现个性化发布。

课件制作者在认真地考虑本专业课程的网络教学过程中的各种教学需求中，既要考虑本课程教学内容，又要考虑辅助教师教学、学员学习、资料参考、扩展学员兴趣的需要，同时也应考虑如何更好地适合个性化网络教学，从而最终确定网络教学课件的内容。

一般来说，一门课程的教学课件内容从整个课程来看具有层次型结构，即可分解生成一个树状结构。可以用知识点作为描述课程内容的基本单位，它分为复合知识点（可以再分解为复合知识点或原子知识点）和原子知识点（不能再分割）。知识点可以看作是阐述某一方面的教学内容，同时包含相关练习及相应多媒体演示课件、相关知识链的一个完整的教学单元，甚至可以为一段文字、一幅图表、一段动画、一段视频、一段声音等学习对象或实体作为某一个知识点，一门课程的学习可以看成对一系列知识点的学习过程。各知识点划分越细，对各知识点重用性就越高，知识点之间的关系从整个课程结构分析，可以看为树形结构。但由于知识点之间又相互关联，又形成网状结构。

为了增加与有关教学资源元数据规范的一致性及改善网络教学课件的数据元素定义的明晰性、范围以及内部的一致性，以及便于对网络教学课件的数据元素的具体操作，对课件的数据元素的属性进行描述，使之尽可能满足各种应用对课件信息的检索操作需要，可以根据具体需要包括以下其中的几个描述：名称、标识、学科、作者、描述、关键词、相关链接、链接描述、难度、重要程度、日期、权限、类型、格式、适用对象等。

为了对分解的知识点能有更好的数据信息提供给课件系统，符合各系统模块的相应操作，同时便于将各知识点的数据元素存储在数据库中，对各知识点进行相应的管理，可以根据具体情况包括以下其中的几种描述：标识、标题、描述、关键词、掌握程度、难度、重要程度、划分类型、知识类型、创建时间、内容（链接该知识点的具体教学内容）、内容显示样式、相关知识点、示例、自测试题等；同时还需对相应的知识点内容、示例、自测试题进行相应的属性描述。

我们根据以上对网络教学内容的研究，结合网络教学课件和知识点的数据元素的描述，用XML Schema语法建立一些开发个性化网络课件系统时将要用到的XML Schema文件，如对网络教学课件的数据元素的XML Schema文件（课件.xsd），描述知识点的数据元素的XML　Schema文件（知识点.xsd），以说明我们所定义的网络课件的标记规定，来验证我们将产生的有关的课件文件XML文件是否符合我们所定义的XML Schema文件。

我们所研究的个性化网络课件系统的有关课件和知识点的数据信息将存储在数据库服务器，我们将有关的XML文件映射到数据库中的一个表或几个表中，我们在建立类似“知识点.xsd”文件时，用XSD架构创建到数据库中的表的自定义映射。

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

<!--命名空间声明-->

<xsd:schema xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema"

xmlns:sql="urn:schemas-microsoft-com:mapping-schema">

……<!—设定元素知识点映射为数据库的一个表，表名为：知识点结构à

<xsd:element name="知识点" sql:relation="知识点结构">

…..<!—将知识点元素下的各元素映射为表（知识点结构）中的各字段à

<xsd:element name="知识点标识" type="标识TYPE" sql:field="知识点标识" sql:datatype="ntext" />

<xsd:element name="标题" type="xsd:string" sql:field="名称" sql:datatype="nvarchar(30)" />

<xsd:element name="内容" sql:relation="内容">

……<!—子表（内容）与父表（知识点结构）用“知识点标识”进行联接à

<sql:relationship parent="知识点结构" parent-key="知识点标识" child="内容" child-key="知识点标识" />

…..

本系统采用B/S三层体系结构来实现。

第一层为客户端浏览器，它是用户与整个系统的接口；对于教师，是实现对课件的有关信息数据进行输入、修改、删除等操作的界面，对于学员，能通过浏览器实现个性化网络学习。