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1、分布式环境下共享学习 资源模型研究作 者：赵隽琪 姚宇明 陈德人单 位：浙江大学计算机系，浙江大学远程教育学院电子邮件：目录分布式环境下共享学习资源模型研究.一、引言.二、SCORM标准概述.三、分布式计算环境相关技术. .3.1CORBA技术. 3.2J2EE(Java 2 Platorm Enterprise Edition).四、XML技术概述.五、SCORM标准坐在分布式环境下的应用.5.1学习管理系统 LMS（Learning Managgement System）5.2教学资源组织.5.3应用研究.六、结束语.参考文献.分布式环境下共享学习资源模型研究赵隽琪1 姚宇明2 陈德人3
2、摘要设可基于标准建复用共享学习资源是现代远程教育的一个重要内容。本文讨论了分布式环境下基于SCORM标准的共享学习资源模型，结合CORBA和J2EE这两种分布式环境框架，设计一个共享学习资源模型系统。关键词SCORM，分布式，J2EE，CORBA，XML，EJB, 学习资源Abstract Its very important to make reusable learning resource based on specification in the modern distance education. In this article we discuss the sharable lea
3、rning resource model conform to the SCORM specification in the distribute environment. We also design a sharable learning resource model system using CORBA and J2EE technology.Key wordsSCORM ,Distribute ernvironment,J2EE,CORBA,XML,EJB，Learning resource 一、引言现代远程教育是以计算机网络多媒体技术为基础，体现开放性、协同学习、共享资料、无时空限制
4、的教育，它为社会成员构筑一个随时、随地、自主学习的终身学习体系，也称网上学习。学习资源共享是其中一个重要内容。目前教学资源的共享基本上停留在简单的HTML文件和其他常用文档文件共享的基础之上，没有统一的结构，课件重复开发严重，结构混乱，管理难度大，费用高。这些情况严重阻碍了学习资源在高层次、大尺度上的共享和交流。远程教育要成为真正意义上的网上协同学习，成为教育体系中不可或缺且有活力的组成部分，必须在共享课件资源制作和管理上符合标准化原则，实现资源复用和协同操作，SCORM标准等有关技术为实现此目标提供了强有力的支持。二、SCORM标准概述目前国际上已经有不少国家的机构和公司致力于远程教育技术规
5、范的制定和推广。其中比较著名的有美国航空工业计算机辅助训练委员会（AICC）提出的计算机管理教学标准、美国国防部提出的可共享课件对象参照模型(SCORM)、IMS全球学习联合公司的学习系统技术规范以及IEEE 1484系列标准。许多国家还组织力量进行标准本地化工作。其中IMS规范了关于学习服务器(Learning Servers)、学习内容(Learning Content)以及它们企业级集成的相关协议,IEEE1484是在国际电气和电子工程师协会学习技术标准委员会（简称IEEE LTCS）主持下制定的全面的远程教育规范，包括IMS在内的众多企业和组织都参与了1484标准的制定。 1赵隽琪，浙
6、江大学计算机科学与工程系，硕士2姚宇明，浙江大学计算机科学与工程系，副教授3陈德人，浙江大学远程教育学员 副院长 教授图 1 SCORM标准发展进程 （摘自ADL主页）SCORM标准由美国国防部建议，是关于共享课件创建、管理和使用的标准。美国国防部最早提出高级分布式学习建议(ADL Initivate) ，从兼容性、促进远程学习和商业上考虑，定义了一系列高级要求，比如内容复用、可访问性、持久性和协同学习等。从1997年开始，ADL就围绕制定基于Web的学习技术标准与业界组织、企业一起展开工作。到1998年，ADL在对众多远程教育标准研究基础上，形成了一个统一框架，即可共享课件对象参照模型(Sh
7、arable Courseware Object Reference Model,SCORM)。目前SCORM已经发展到2.0版本。图1 反映了SCORM标准与其它标准的关系。SCORM定义了共享课件对象参照模型。现有练习和学习模型可以映射到这个模型上。SCORM规范实现了课件管理系统、开发工具接口和数据结构的标准化。SCORM V1.0发布以后， ADL Co-Lab等单位也开发了一些工具用于测试开发的课件是否符合标准。根据调查，符合SCORM模型的课件系统，费用降低30-60%；效率提高30%；学生掌握的知识量增加30% 1 。三、分布式计算环境相关技术自计算机出现以来，怎样将计算机互连起
8、来以更好地利用资源，高效完成各种信息处理，一直为人们所思考和探索。在上个世纪七、八十年代，服务器/客户机技术一直是分布式计算环境的主流技术。近十年出现了一种全新分布式计算概念，即网络就是计算机，任何计算设施不需预先配置和安装，便可在任何时间任何地点加入网络，并且能和网络中已有的各种软硬件一起协调工作完成分布式计算。计算级网络是典型的异构(Hyterogeneous)体系,这种异构同时来源于硬件和软件。即便在一个小的局域网环境中，可能存在着不同公司的工作站、服务器、PC、交换机、路由器等硬件设备，工作站上可能运行不同版本的UNIX操作系统，而PC机上则是windows系统。软件开发语言也是种类繁
9、多。远程教育课件资源共享必须考虑建立在这样一个异构系统平台上。解决这个问题，需遵循如下两条原则：n 寻求独立于平台的模型和抽象n 在不牺牲太多性能的情况下，尽可能隐藏低层的复杂细节两种主流分布式环境框架CORBA和J2EE很好地贯彻了以上原则。3.1 CORBA技术由对象管理组(Object Management Group ,OMG)编写和维护的CORBA 规范提供了一种灵活、切实可行的抽象集，并确定了一些服务程序。OMG制定的对象管理体系(Object Management Architecture ,OMA)及其核心（CORBA规范）是一个适用于各类分布式系统的完整的体系结构。CORBA
10、体系结构整体上可以分为3个部分：n 对象模型(Object Model)将对象定义为永恒不变，始终是唯一的封装实体。客户端只能通过严格定义的接口向对象发送请求才可以获得对象的服务。对象的实现细节和位置对于客户端是隐藏的。n 引用模型(Reference Model)提供接口种类。接口大致分为对接口，分别对应CORBA服务对象、领域通用服务对象和应用程序特定服务对象。n 对象请求代理(ORB)。所有接口种类由一个ORB按概念连接在一起。通常，一个ORB可以在客户机和对象之间进行通信，当请求发送后，ORB定位对象并激活它。图2是CORBA结构图。 图2 CORBA结构图（摘自The Common
11、Object Request Broker: Architecture and Specification）下面结合一般请求流来说明CORBA体系结构：1、 客户端提出请求。有两种方式，一种是通过静态存根(Static Stubs)，它是由IDL(Interface Definition Language 接口定义语言)映射成特定编程语言的类，包含了服务端对象的接口定义。客户端通过调用存根中的方法(Method)来发送请求；另一种是通过动态调用接口(Dynamic Invocation Interface,DII)，比如接口仓库（Interface Reponsitory）。不论哪一种方式，客
12、户机都将请求传送给与这个进程相连的ORB核心。2、客户机ORB核心通过网络传送给与服务器应用程序连接的服务器ORB核心。这个过程可以通过共享文件实现，但在真正分布式环境下，名字服务(Naming Service)是最合适的机制。3、 服务器ORB核心将请求分配给对象适配器(Object Adapter),由它产生目标对象。一个对象适配器是一个插入式对象，它用来做代理，允许调用程序在不知道对象实际接口 情况下调 用一个对象的方法。这里涉及到一个伺服程序的概念。伺服程序就是CORBA对象的实例。定义它们的类继承了编译IDL接口定义时产生的框架类，在 伺服类中，可以重载框架基本类中的虚拟函数。用对象
13、适配器注册这些伺服程序，当客 户机发出要求调用伺服类对应的CORBA对象的请求时，允许对象适配器调度请求给这些伺服程序。直到CORBA 2.1版本，仅仅适用于基本对象适配器(Basic Object Adapter,BOA),CORBA 2.2版本引入可移植的对象适配器(Portable Object Adapter,POA)取代了BOA。POA强调在维护应用程序的可移植过程中，应确保CORBA对象和与编程语言有关的伺服程序之间的完全交互。4、对象适配器进一步将请求分配给实现目标对象的伺服程序。与客户机一样，服务器可以选择静态或动态调度机制用于它的伺服程序，这取决于对象接口定义是IDL编译形成的静 态框架(static skeleton)还是其伺服程序可以使用动态框架接口(dynamic skeleton interface,DSI)。5、 伺服程序执行请求后，返回结果给客户应用程序。CORBA最大的好处就是它有一个标准的接口定义手段来支持异构环境下不同平台的集成，与语言、平台无关。CORBA的客户端和服务端可以用许多不同的语言实现，比如Java,C+,C,Smalltalk等等。这一成就归功于OMG接口定义语言(IDL)。IDL支持内置的简单类型和结构化类型，提供接口、操作定义规范，以及用于名字作用域的模块结构。IDL不是编程语言，它唯一的目的就是允许对象接口
