基于媒体素材库的学习内容构建方法研究

【摘要】： 现代高等远程教育系统亟待解决的问题是如何最大限度地丰富教育资源以满足不同人群的需要。众所周知，人的知识具有“数量”上的浩瀚无际性，“质量”上的高度不确定性和模糊性，因此从理论上讲在远程教育系统中建立一个完备的学习网络是一项很困难的工作。 本文从可重复使用学习对象入手，重点研究现代远程教育系统资源库中的媒体素材库。具体研究方法以教育学的构件主义思想理论为基础，从高等远程教育资源库的媒体素材库结构分析出发，重点研究了三个方面的任务：媒体素材库的元数据；如何利用元数据描述的媒体素材组织和表达学习内容；以及在这两种前提下的远程教育系统实现。 国外对教育资源元数据的研究始于二十世纪九十年代，并且对于不同的应用都制订了相应的元数据标准。本文在详细分析了我国现代高等远程教育资源库的媒体素材库组成及特点的基础上，提出了媒体素材库元数据三层层次结构：元数据基本集、元数据基础集和元数据详细集，并提出了元数据详细集的内容。同时利用XML语言对元数据详细集进行了规范化和形式化的描述，XML的描述使得媒体素材库的元数据元素可以与国际上的其它相关元数据参考标准进行互相转换，在一定意义上实现了开放性。 为解决学习内容的组织和表示，本文剖析了教育学中的教学模式、教学组织策略和设计方法，确立了在现代远程教育系统中采取以学生为中心结合以教师为中心的多元化教学模式，确定了层级分析法作为分解学习目标的方法，提出了构造概念之间的映射关系的星形图算法。 教育学的支撑和媒体素材库元数据为利用媒体素材组建学习内容奠定了基础。本文分析了学习空间的组成结构，提出了学习空间的三WP=5层结构：单元层、概念层、实体层。仔细研究了学习空间三层中的各类对象之间的关系以及可能存在的操作，从理论上解决了如何利用实体层上的媒体素材构造满足需要的单元层上的学习内容的问题。在学习空间的三层结构上确定了学习内容的获取就是在层内关系和层间关系上执行相关的操作，最后跳跃到实体层上的过程。 本文将具体的学习内容组织转化成在概念层上相关概念的逻辑聚集，提出了学习内容层次图思想；经过分析发现学习内容层次图的组织方式和人工智能理论中的AND/OR图之间存在着相似性，将学习内容的获取转化为AND/OR图中的AND/OR树问题；最终确立了学习内容的获取就是以树根为学习目标，以分枝节点为相关概念组织，以树叶节点为对应的媒体素材的逻辑聚集。 在以上理论研究成果的基础上，对现有的远程教育资源库进行了改进，增加了媒体素材库元数据和学习内容层次图的存储和管理；同时对远程教育系统学习模型进行了改进，给出了改进后的远程教育系统学习模型示意图，并给出了学习内容层次图和AND/OR树之间的构造转换的具体算法。 论文最后对研究工作进行了总结，提出了今后进一步的研究方向。