XML在网络教育信息标准化中的应用

　　[摘要　　]本文先阐述了网络教育信息标准化的意义，简要介绍目前网络教育信息标准化国际国内现状；再详细地介绍了什么是XML以及它的特点及优势，最后从网络教育信息标准化与XML之间的切合点论述了XML在网络教育信息标准化中的应用。
[关键字]XML标准化网络教育信息标准化
一、网络教育信息标准化的意义
　　标准化，在《标准化基本术语第一部分》中所定义的概念是："在经济、技术、科学及管理等社会实践中，对重复性事物和概念通过制订、发布和实施标准，达到统一，以获得最佳秩序和社会效益。"由此我们可以看出，网络教育信息标准化就是在现代网络教育领域的实践中，通过制订、发布和实施各项网络教育的信息标准，使整个现代网络教育达到统一，获得最佳秩序和效益。
　　网络教育信息标准化主要包括：教育信息分类编码与文件格式标准化、教育信息处理过程标准化、教育信息交换标准化等多个方面。重要意义在于：
*网络教育系统的基础，通过它从技术上、内容上、组织管理上把各方面有机联系起来，形成统一的整体，保证远程教育有条不紊、稳定地运行。
*衡量远程教育质量的重要依据，标准从它诞生开始就带有科学性、先进性、规范性。只要整个网络教育按照标准执行，就有了获得高质量与高效率的保证。
*提高远程教育的经济效益，网络教育信息标准化可以使远程教育的发展避免盲目性、重复性，避免不必要的、无代价的经济损失和劳动损失，从而提高远程教育的经济效益。
*促进远程教育的进一步发展，网络教育的学习教材开发标准化可以提高设计质量，缩短设计同期；网络教育管理标准化，可以避免重复劳动，促进管理的科学化、统一化、协调化，提高管理效率。
*促进与国际远程教育的交流，现代标准化的特点之一就是它的国际性，只有与国际标准兼容才能更好保证基于Internet的远程教育在世界范围内的交流。
*网络教育信息标准化是实现整个终身教育体系的先决条件。
二、网络教育信息标准化国际国内现状
国际
国际上许多国家或地区都成立了专门从事教育信息标准化工作的组织。这些组织分为两类：一类是研究机构，它们开发最初的规范草案，并在实践中进行检验，最后形成各具特色的规范，一些重要的网络规范创建者如表1所示；另一类是国家级的标准化组织，它们吸取研究机构开发的规范，经过工作组的反复讨论，最后投票通过以形成正规标准（参见表2）。

表1：国际网络教育规范组织

ims
(instructional management systems)
http://www.imsproject.org
它是一个全球性的学习联盟。它致力于开发便利在线分布式学习活动的开放标准，这些分布式的学习活动有使用教育资源、跟踪学习过程、报告学习成绩和在管理系统之间交换学生记录等。目前它主要的研究领域包括学习资源元数据规范、企业规范、内容组装规范、学习者信息组装规范、问题和测试规范。adl
http://www.adlnet.org
它是由美国创立的研究部门，专门负责与高级分布式学习活动相关的研究内容，如共享式课程对象参考模型、元数据标准及基于xml的课程结构格式等。prometeus
http://prometeus.org
它是欧洲委员会建立的机构，负责阐明各类网络教育的需求、收集不同部门的意见，并为欧洲标准化委员会提供参考资源。ariadne
http://ariadne.unil.ch它是欧洲基金会支持的组织，为远程写作、教学和学习服务提供工具，着重强调电子学习资源的共享和重用。它在开发元数据和可操作性基础框架方面有很大贡献。

表2：国际网络教育标准组织

dublin core
http://dublincore.org
它是一个致力于规范internet资源体系结构的国际性联合组织，它定义了一个所有web资源都应遵循的核心标准，涉及资源的标题、创建者、主题、标识符、类型、格式等15个方面信息。

cen/isss
（european committee for standardization/information society standardization system）
http://www.cenorm.be/isss

/workshop/lt/

它建立了好几个工作组，研究与学习技术相关的标准，如多媒体信息和电子商务的元数据标准。1999年，它下属的一个学习技术工作室开展了"学习与培训技术及多媒体教育软件"标准化工作项目。该项目关注的是远程教育中信息和通信技术的标准化。ieee/ltsc
（ieee learning technology standards committee）
http://ltsc.ieee.org学习技术标准委员会负责研究制定教育系统中与计算机相关的信息标准。他们开发技术标准，推荐好的实践范例，并设计一些方法，为开发计算机执行的教育和培训的系统提供便利。许多ltsc开发标准将由国际标准化组织的sc36子委员会提升为国际标准，由此可见，这个委员会的研究成果对整个网络教育的重要性。iso/iec jtc1/ sc36
http://jtclsc36.org国际标准化委员会下成立的学习、教育和培训的信息技术委员会。它目前最主要的研究项目有网络教育的体系结构、学习资源的元数据标准、网络教育中术语及协作学习的相关技术标准。

国内
我国的网络教育信息标准化的研究工作是随着《现代远程教育工程》计划的实施而起动的。
1、《现代远程教育资源建设技术规范》颁布于2000年5月，教育部远程教育资源建设委员会颁发了《现代远程教目资源建设技术规范》（试行），这是我国关于远程教育信息标准化工作的重要成果。该规范的核心内容是：
　　（1）课程资源分为六大类：媒体素材、试题、网络课件、案例、文献资料和网络课程，详细规定了各类资源的功能、技术开发要求和信息属性标注。
　　（2）教学支持系统所具有的功能要求。
（3）远程教育管理系统的功能要求。
2、2000年底，教育部高教司联合清华大学、北京大学、北京师范大学、华东师范大学、上海交通大学等十余所高校成立了中国现代远程教育技术标准化委员会。该委员会致力于借鉴国际上比较成熟的标准，在此基础上一方面结合我国的实际情况进行本土化的工作，另一方面结合我国网上教育具体实践对标准进行修订和完善，使之既与国际接轨并为国际标准提供中国的个案补充，又符合本国的国情以利于我国远程教育的长远发展。　　
　　通过分析国际上关于教育信息技术标准的研究线索，特别是参照IEEEP1848的框架，中国现代远程教育技术标准化委员会提出了我国现代远程教育标准体系，并于2001年4月29日颁布了《现代远程教育技术规范(教学资源部分)》1.0版。
三、XML简介
什么是XML？
XML是"可扩展标识语言"(ExtensibleMarkupLanguage)的缩写。也是目前网络上流行的HTML语言的延伸。
与HTML不同的是，XML语言能把数据与数据表示（例如界面）分开。这种特性能够让XML适合在网络上不同计算环境（无论是不同的操作系统环境，还是不同的设备显示方式）中采用一致的信息表示方式。XML技术被称作是下一代网络计算的核心技术，是因为它能够按照一定的语法和词汇表定义各种专业知识，而且还能够以文本的方式在网络上传递，让各种联网的计算机能够解释这些知识，并协同工作完成不同的计算任务。这种特性使XML成为了网络上分布式计算的最佳载体，使P2P计算方式轻松实现。
XML的特点
XML的本质特点是表达知识的语义。具体地包括：
*有助于构造三层的应用框架
XML能集成不同的数据源，并与分布式对象技术相结合，构造三层的应用框架。
*可在本地进行个性化计算和处理
在客户端处理数据，减轻了服务器端负担，并且可根据不同用户的要求作相应的处理。
*各种编辑操作非常方便
特别是支持对文档局部进行更新，减少了数据传输量。
*广泛的适用性
支持多种应用环境，具有跨平台、跨空间和跨设备的优点，适合网络传输。
*表达知识能力强
与HTML不同，XML主要是描述数据本身而非数据的显示格式，因此，它特别适合知识表示。
XML带来的好处更有意义的搜索
数据可被XML唯一的标识。没有XML，搜索软件必须了解每个数据库是如何构建的。这实际上是不可能的，因为每个数据库描述数据都是不同的。有了XML，书就可以很容易以标准的方式按照作者、标题、ISBN序号或其他的标准分类。搜索书就变得十分方便。
2、开发灵活的Web应用软件
数据一旦建立，XML能被发送到其他应用软件、对象或者中间层服务器做进一步地处理，也可以发送到桌面用浏览器浏览。XML和HTML、脚本、公共对象模式一起为灵活的三层Web应用软件的开发提供了所需的技术。
3、不同来源数据的集成
现在搜索多样的不兼容的数据库实际上是不可能的。XML能够使不同来源的结构化的数据很容易的结合在一起。软件代理商可以在中间层的服务器上对从后端数据库和其他应用处来的数据进行集成。然后，数据就能被发送到客户或其他服务器做进一步的集合、处理和分发。
4、多种应用得到的数据
XML的扩展性和灵活性允许它描述不同种类应用软件中的数据，从描述搜集的Web页到数据记录。同时，由于基于XML的数据是自我描述的，数据不需要有内部描述就能被交换和处理。
5、本地计算和处理
XML格式的数据发送给客户后，客户可以用应用软件解析数据并对数据进行编辑和处理。使用者可以用不同的方法处理数据，而不仅仅是显示它。XML文档对象模式(DOM)允许用脚本或其他编程语言处理数据。数据计算不需要回到服务器就能进行。分离使用者观看数据的界面，使用简单灵活开放的格式，可以给Web创建功能强大的应用软件，这些软件原来只能建立在高端数据库上。
6、数据的多样显示
数据发到桌面后，能够用多种方式显示。通过以简单开放扩展的方式描述结果化的数据，XML补充了HTML，被广泛的用来描述使用者界面。HTML描述数据的外观，而XML描述数据本身。由于数据显示与内容分开，XML定义的数据允许指定不同的显示方式，使数据更合理地表现出来。本地的数据能够以客户配置、使用者选择或其他标准决定的方式动态地表现出来。CSS和XSL为数据的显示提供了公布的机制。
7、粒状的更新
通过XML，数据可以粒状的更新。每当一部分数据变化后，不需要重发整个结构化的数据。变化的数据不需要刷新整个使用者的界面就能够显示出来。目前，只要一条数据变化了，整一页都必须重建。这严重限制了服务器的升级性能。XML也允许加进其他数据，比如预测的温度。加入的信息能够流入存在的页面，不需要浏览器发一个新的页面。
8、升级性
由于XML彻底把标识的概念同显示分开，处理者能够在结构化的数据中嵌套程序化的描述以表明如何显示数据。这是令人难以相信的强大的机制，使得客户计算机同使用者间的交互作用尽可能的减少了，同时减少了服务器的数据交换量和浏览器的响应时间。另外，XML使个人的数据只能通过更新的布告发生变化，减少了服务器的工作量，大大增强了服务器的升级性能。
四、XML在网络教育信息标准化中的应用
XML的特点和优势给网络教育信息标准化带来了极大的方便。如前面介绍，网络教育信息标准化主要包括：教育信息分类编码与文件格式标准化、教育信息处理过程标准化、教育信息交换标准化等方面。网络教育信息标准化的这几个方面，XML都可以做出比较大的贡献，以实现这几个方面的标准化。用XML定义数据表示的基本结构，实现网络教育信息文件格式、数据结构的标准化。
由于XML可用来描述信息及对之进行组织，所以我们可以将它当作一种数据描述语言，用它来描述数据成分、记录和其它描述结构--甚至复杂的数据结构。我们可以用XML方便地创建出共享的自定义数据结构，生成有关服务、产品、商业交易以及网络教育的结构化信息，这些信息是可以在网上进行交换的。简单点说就是，用XML能描述一个过程，原封不动地移动数据，重新对信息进行打包，让这些信息更适合特定的信息接收者。
如此一来，我们只要按照一定的规范用XML描述各种网络教育信息包括学习资源、学习对象等信息，就可以实现网络教育信息数据结构的标准化。
2、XML编码绑定技术
所谓绑定，就是用一种具体的形式来表示概念上的数据模型，如XML绑定等等。只有这样，才能在实现时具体地表示对象的元数据实例，才能对元数据的实例进行各种操作。
3、采用XML作为数据交换格式，实现网络教育信息交换标准化。
由于XML是一个开放的基于文本的格式，在网上传输起来非常便捷；而且由于基于XML的数据是自我描述的，数据不需要有内部描述就能被交换，适合当网络客户必须在不同的数据库之间传递信息时的应用，这个优势使网上不同平台不同系统不同设备之间的数据交换得以方便实现。
利用XML的这个特性，再利用定义好的通用的编码绑定，就能够采用XML作为数据交换格式，实现网络教育信息交换的标准化。
4、XML非常方便进行数据的本地化个性化计算和处理
XML格式的网络教育信息数据从服务器上发送出去时，数据的显示以及数据的再次处理可以交给客户端自己来个性化实现。这样不但减轻了服务器的负担，也使数据表示多样化个性化，还简化了服务器与客户端之间的交互过程。
[参考资料] 《XML实用大全》中国水利水电出版社杜国梁、杜大鹏译
2、《XML学习指南》机械工业出版社王顺译
3、《现代远程教育技术规范(教学资源部分)》1.0版