学习对象元数据在远程教育有效利用关键技术分析
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摘要：随着远程教育的不断发展，如何进行信息资源共享已经成远程教育发展中迫切需要解决的重要课题。在对远程教育中学习对象元数据应用分析的基础上，对学习对象元数据的关键技术进行研究，并探讨了远程教育信息资源共享中如何有效利用学习对象元数据的问题。
关键词：远程教育；资源共享；学习对象元数据有效利用
中图分类号：G64 文献标识码：B
文章编号：1672-5913（2007）04-0067-03
1引言
随着互联网和远程教育的不断发展，现有的信息资源不仅包括传统的物理资源，还包括数字化的资源，对于如此庞大的资源库，管理和查找存在着一定的难度。同时，由于制作信息资源的工具各异，导致了对信息资源的使用和查找机制都不尽相同，不利于信息资源的共享。基于此，在建设远程教育时，如何进行信息资源建设、实现信息资源的共享，已成为远程教育发展中迫切需要解决的重要问题，而解决这个问题的关键在于信息资源的标准化。学习对象元数据作为一种新兴的远程教育技术，能够通过定义远程教育中资源的信息结构、定义由数字对象构成的资源库的组织结构，决定远程教育的信息组织和利用方式，同时学习对象元数据还是实现跨资源库特别是远程教育这种分布式异构数据库语义操作的基础。因此，在远程教育中如何有效的利用学习对象元数据进行信息资源地描述，实现资源发现和交流，是解决远程教育信息资源共享的关键所在。
学习对象元数据在远程教育信息资源的管理、浏览、查找和共享等方面起着重要的作用。随着远程教育信息资源的不断增加，以及学习对象元数据在远程教育中应用的不断发展，如何在远程教育中充分、有效利用学习对象元数据实现信息资源的共享显得尤为重要，在对远程教育相关规范及标准研究的前提下，下面将对远程教育中如何有效利用学习对象元数据的关键技术进行分析，并探讨如何将其引入远程教育中以实现信息资源的共享。
2.1 学习对象元数据的分层描述
在利用学习对象元数据实现信息资源的表示时，考虑到数据用户对数据要求的层次性和已有学习对象元数据内容的复杂性，可以将学习对象元数据根据不同数据用户的服务需要而设计成不同的层次，如图1所示。在学习对象元数据的分层模型中主要包括如下对象：
学习对象元数据核心集：由学习对象元数据元素中的必需数据元素组成；
学习对象元数据可选集：由学习对象元数据元素中的可选数据元素组成；
学习对象元数据特定扩展集：由学习对象元数据规范定资源的扩展数据元素组成；
学习对象元数据任意扩展集：由用户扩展的数据元素组成。
在图1所示的学习对象元数据的分层模型中，可将学习对象元数据中众多对象信息之间的关系划分为两大类集合（层内和层间）。
层内关系：指的是同一层对象之间的关系，它体现了学习对象元数据的分层模型中，所处相同层次上各对象之间的关系。
层间关系：指的是不同层次对象之间的关系，它体现了学习对象元数据的分层模型中不同层次的跨层间对象之间的关系。
在学习对象元数据的分层模型中，层内和层间存在着密切的联系，这些层次的产生从本质上来讲是学习对象元数据的灵活性与互操作性制约平衡的结果。因为在远程教育实际的应用中，由标准所规定的学习对象元数据对于用户来讲是远远不够的，当我们在开发出一些具有特色的资源时，往往需要在遵循标准的基础上对学习对象元数据进行扩展，以增强灵活性和描述能力。这些扩展的数据元素并不像标准数据那样具有通用性，因此随着扩展数据元素描述能力的增强，其互操作能力也相应的减弱。
2.2 学习对象元数据的存储
学习对象元数据的存储是指系统采用各种数据库和存储设备，表示并存储所获取的学习对象元数据。在远程教育中，各种信息资源都是以数据库的形式进行存储管理，由于用户、信息资源以及对信息资源的管理是分散在不同的地理位置，所以远程教育系统在实现技术上是一种多层结构的分布式数据库模式，是一个分布式的异构系统，如图2所示。远程教育的信息资源实际上是以学习对象元数据的方式存储在分布式的学习对象元数据库中。因此，如果在远程教育系统中构建一个分布式学习对象元数据库的交换中心，并且使用XML来定义独立数据库的学习对象元数据，将学习对象元数据和数据一起描述成XML文档进行存储，这样可使得用户在访问信息资源时所花费的代价大大减少,提高信息资源的利用率，有利于信息资源的共享。
在传统的环境下，发生交换的系统的数量一般在100~101，因此采用这种方式还是可以接受的，但由于目前远程教育数据库之间的异构性，需要交换数据的数据库种类的数量级提升到102~104，继续采用上述方式显然就不适合了。
由于XML可以很方便的用来定义元数据，同时它也是进行数据交换的有效工具，因此使用XML来定义独立数据库的元数据，并将元数据和数据一起描述成XML文档进入交换系统，可以使得交换代价大为减少。交换体系将由一个交换中心（Exchange Center）和一个交换格式FS组成，其工作方式如下：
数据库A要将数据交换给数据库B
Step1：应用系统A将数据库A中的数据转换成FS格式文件f
Step2:应用系统A将f传递给交换中心
Step3:交换中心将f传递给应用系统B
Step4:应用系统B将FS格式文件f解释并导入数据库B中
接下来分析一下这种机制的交换代价：
2.4 学习对象元数据包装信息模型
学习对象元数据内容包装信息，指的是一个对象内部各资源之间组织关系的描述信息。内容包装信息模型通过定义一种能够用来交换信息资源的标准数据结构，为远程教育信息资源的制作提供标准数据绑定基础，从而使信息资源可以在不同的创作工具、管理系统和运行环境之间互操作，学习对象元数据包装信息模型不限定文档中的具体内容和文件格式，而是将着眼点放在文档管理结构上，并提出实现这种结构的系统方法，使之能方便的输入、输出、合并或拆分。
把各类信息资源组织成对象以后，必须与对象的内容包装信息模型相配合，利用内容包装信息来管理、查找对象，将对象进行一定的拆分、组装与封装，才能真正、有效地重用、共享信息资源。
3结 语
作为远程教育中新兴的学习对象元数据技术，如何对其充分有效地利用，是实现远程教育信息资源共享的关键所在，在对学习对象元数据相关标准及规范确定的前提下，通过对学习对象元数据的有效利用，可以将网络上分布的各类信息资源组织成各个层次上可重用的对象，并采用学习对象元数据对众多的信息资源进行描述，在生成信息资源本身的同时，生成与之相对应的学习对象元数据信息，在此基础上将信息资源以独立对象的方式进行基于标准的封装与组织，从而能够很好的解决远程教育信息资源共享的问题。
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投稿日期：2006-08-30
作者简介:郑耿忠(1975-),男,广东潮州人,韩山师范学院数学与信息技术学院讲师,硕士,研究方向：多媒体网络与远程教育、虚拟现实。