發(fā)布時間：2016-08-31 04:03

  本文關鍵詞：電子課本模型構建與技術驗證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華東師范大學》 2013年

電子課本模型構建與技術驗證

傅偉  

【摘要】：自20世紀下半葉以來,世界范圍內(nèi)興起的以網(wǎng)絡技術、信息技術為特征的科技革命引領人類社會進入了數(shù)字化時代。伴隨著數(shù)字化閱讀在社會生活領域的普及態(tài)勢及個人數(shù)字終端設備的飛速發(fā)展,“電子課本”的時代正在到來。目前,電子課本已經(jīng)引起了多國政府的高度重視,從一項研究熱點、一種技術產(chǎn)品,逐步發(fā)展成為國家層面借以推動教育信息化發(fā)展,提高教育競爭力的利器。從傳統(tǒng)課本到電子課本這一質(zhì)的飛躍承載著人們對于技術增強學習、技術促進學習、技術賦能學習(Learning Powered by Technology)的殷切期望,電子課本正在推動著數(shù)字化時代人類閱讀與學習范式的變革。 本研究首先進行了研究綜述,通過現(xiàn)狀分析,總結(jié)了目前電子課本“應用先行、研究滯后、標準缺失”的現(xiàn)狀特點；揭示了電子課本多元理解問題；梳理了電子課本相關研究及數(shù)字化學習技術標準,并從學習對象理論視角對數(shù)字化學習資源的發(fā)展模式進行了分析。 基于對數(shù)字化學習資源及電子課本的理解,本研究在對數(shù)字化閱讀與學習領域資源形態(tài)、功能特性、技術標準深入研究分析的基礎之上,結(jié)合EPUB (Electronic Publication, IDPF組織的數(shù)字化閱讀格式標準,簡稱EPUB)、DC (Dublin Core Metadata,都伯林核心元數(shù)據(jù),簡稱DC)、LOM (Learning Object Metadata,學習對象元數(shù)據(jù),簡稱LOM)、SCORM (Sharable Content Object Reference Model,可共享內(nèi)容對象模型,簡稱SCORM)、IMS-CC (IMS Common Cartridge, IMS內(nèi)容統(tǒng)和模型或MS公共彈夾模型,簡稱CC)、IMS-CP (IMS Content Packaging, IMS內(nèi)容包裝模型,簡稱CP)、IMS-LD (IMS Learning Design, IMS學習設計規(guī)范,簡稱LD)等數(shù)字化技術標準,以電子書包系統(tǒng)功能模型為研究設計層面的原點,以需求分析為研究應用實踐層面的原點,從資源、活動、空間三種形態(tài)視角表征了電子課本的領域特性,并由此界定了電子課本的領域三態(tài),建構了電子課本的領域模型。 電子課本的領域三態(tài)描述為資源態(tài)、活動態(tài)和微環(huán)境態(tài)。資源態(tài)涵蓋了內(nèi)容資源格式轉(zhuǎn)換、內(nèi)容文件的兼容與包裝、單一文件形態(tài)向內(nèi)容對象形態(tài)轉(zhuǎn)化等問題,體現(xiàn)了電子課本的結(jié)構化特性；活動態(tài)為電子課本引入輕量級教學設計機制,使內(nèi)容主線的課本轉(zhuǎn)化為內(nèi)容為基礎、活動為主線的電子課本,體現(xiàn)了個性化特性；微環(huán)境態(tài)借助于虛擬學具與學習服務,通過個性化的內(nèi)容組織與知識建構過程,推動電子課本由統(tǒng)一編制、標準內(nèi)容的資源性集合形態(tài)演進為以個人微型知識空間為主要特征的全新電子課本形態(tài)。電子課本的領域模型表征了領域特性,具體可劃分為領域三態(tài)模型、三態(tài)演進模式與概念模型。 本研究借鑒了UML (Unified Modeling Language:統(tǒng)一建模語言)的建模思想,通過三次抽象過程,由電子課本的領域模型過渡到系統(tǒng)模型。電子課本的系統(tǒng)模型主要包括了電子課本的信息模型和內(nèi)容包裝模型。從電子課本的兩大研究原點到領域模型是第一次抽象過程,明確界定了電子課本的領域特性；從電子課本的領域模型到信息模型是第二次抽象過程,使用電子課本語義元素在邏輯層面表征了電子課本的內(nèi)容對象與功能特性；從電子課本的信息模型到內(nèi)容包裝模型是第三次抽象過程,設計了電子課本的內(nèi)容包裝結(jié)構與元數(shù)據(jù)。電子課本信息模型是整個設計的核心,包括了內(nèi)容結(jié)構模型、功能結(jié)構模型、學習地圖機制以及服務框架。電子課本的內(nèi)容包裝設計則是一個完整的電子課本資源聚合及內(nèi)容包裝方案,包括了電子課本內(nèi)容包裝模型、內(nèi)容對象包裝模型、元數(shù)據(jù)模型以及內(nèi)容包裝DRM (Digital Rights Management,數(shù)字版權管理,以下簡稱DRM)擴展方案。 依照電子課本的領域模型、信息模型、內(nèi)容包裝模型,本研究開發(fā)了英語、自然電子課本原型、閱讀器軟件、自然課本學習地圖,設計了電子課本系統(tǒng)軟件結(jié)構。在電子課本模型建構和原型的基礎上,通過英語、自然電子課本原型的設計研發(fā),驗證了電子課本模型的可行性,證實了本研究的價值。 本研究界定了電子課本的領域特性,探究了電子課本的演進模式,建構了電子課本的系統(tǒng)模型,設計研發(fā)了帶有輕量級學習設計功能特性、具有個人微型知識空間形態(tài)特征的結(jié)構化、個性化電子課本,推動了電子課本的示范性應用、產(chǎn)品研發(fā)與標準研制。 目前,電子課本雖然尚未成為主流,但其已經(jīng)處于一個取得突破性進展的臨界點。預測未來的最好方法就是創(chuàng)造未來。本研究定位于一個創(chuàng)造未來的過程,雖然所研發(fā)的電子課本原型還屬于實驗室產(chǎn)品,無法大規(guī)模應用試點、推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。但是筆者相信,電子課本將能夠讓孩子們丟掉沉重的書包,以較高的性價比享受到數(shù)字化學習所帶來的便捷及個性化的學習服務,推動目前教育與學習方式的變革。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華東師范大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：G434
【目錄】：

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本文編號：106208