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摘要：艺术教育资源的建设不符合标准化及资源建设途径单一的问题，导致资源无法实现充分的共享与交换，无法高效地为学生自主学习服务。基于中国网络教育技术标准(CELTS)提出了可扩展的艺术教育资源元数据层次模型，利用XML语言对该模型进行XML绑定，描述了元数据的设计与实现。探讨了建设资源的有效途径，给出了相应建设策略。
关键词：艺术教育资源；CELTS；元数据；XML绑定；层次模型
中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)24-1230-02
Research on Development and Construction of Art Education Resources Based CELTS
SHI Jiao-fang, SUN Hong-wen
(Computer Center, Suzhou Art and Design Technology Institute, Suzhou 215104, China)
Abstract: In the field of art education, resources are difficulty to be shared and exchanged, and cannot serve for self learners. The reasons of this situation were because the construction of education resources was not standard and the constructing route was unique. To resolve this problem, according to the China E-Learning Technology Standards (CELTS), an expandable metadata layer-model for art education resources was provided. The model is bounded with XML in terms of the XML language, and the design and realizing of metadata are described. Also, the effective route of resources construction was studied and the corresponding constructing strategies were given.
Key words: art education resources; CELTS; metadata; XML bounding; layer-model
1 引言
在艺术教育领域，教育资源的建设现状不容乐观，主要存在以下两个问题：一是能实现网上开放和共享的数字化资源较少，相当部分资源不能适应教学管理平台上的一致性管理和交换的要求，导致资源的共享与交流受到区域性和平台性限制。学习资源共享是指一个学习对象可被多个学习系统利用，系统互操作性则是指多个系统及组件之间能够交换与使用彼此的信息。用标准化办法保障网上艺术设计学习资源共享和系统互操作，对资源属性编码，使其能够符合《教育资源建设技术规范》是解决该问题的根本途径。二是资源建设观念仍然局限于为教师的课堂演示服务，不重视为学生自主学习、探究学习创造更为广阔的知识空间，也不注重为教师整体素质的提高提供知识服务。艺术设计教育对创造性的更高要求使这一矛盾显得尤为突出。
2 CELTS标准规范
CELTS(China E-Learning Technology Standards)中国网络教育技术标准[1]，是教育部教育信息化技术标准委员会研究制定的国家标准，它包含5类标准：指导性标准、学习环境相关标准、学习资源相关标准、学习者相关标准和教育管理相关标准。《教育资源建设技术规范》(CELTS-41)是针对资源建设而制定的资源开发指导规范，其核心是按照资源类型的不同，制定了一系列相关的资源属性标注标准，从而为不同资源库系统实现数据的共享和互操作提供支持。CELTS-41规范提供了以下三个层次的属性标注：
1）核心集。任何类型的资源都必须具有的属性标注，开发者应严格遵循；2）通用可选集。与教育资源密切相关，并对各类教育资源都适用的属性集合，根据用户需求和开发者开发过程作为参考属性有选择地使用；3）分类扩展集。根据资源的特点，制定与该类资源技术特征密切相关的属性。
3 规范的扩展
艺术教育学习资源作为特殊教育领域的资源，既要符合一般教育资源的内容包装规范，又应根据其特点制定与其特征密切相关的属性，对规范进行必要的扩充。建立艺术教育资源元数据标准是应用CELTS规范的有效工具。由此，我们确定艺术教育资源元数据的属性的三个层次：核心集定义了标识、标题、资源格式、大小等通用信息；可选集抽取了不同类型资源的特性属性，如视频素材的帧数、视频采样率、音频采样率等；扩展集则重点建立资源的评价指标，如重点和难度：由资源提供者根据学习内容确定，可用等级分将学习内容分为0~1之间的一个等级值；网络评分：资源使用者给予的评价；影响因子：统计该资源被其他同类别素材资源引用的次数，表征资源与其他资源的关联性及相应的影响；下载次数：统计资源被使用者使用的频度，反映资源的有效利用率；曝光时间：资源被使用的日期时间；所属章节和知识点：描述章节信息以及关联的知识点。如表1是一个视频资源的元数据实例。
元数据扩展集重点采集了资源使用者的评价，资源的使用情况，资源的知识点等信息，这些信息都是为了促进对资源的重利用而实现互操作，促进对资源的检索引用，促进学习者自主应用资源自主学习。
4 艺术教育资源库的总体结构和资源的开发流程
系统总体结构：在艺术教育中，素材资源是教育教学的强有力支撑，素材资源又与学科知识点及发散性艺术教育形式相关联。因此，我们在艺术教育资源的开发中，将媒体素材库置于底层，素材库的更新支持着课程的同步更新。同时采用文件管理系统与关系数据库结合的方式对多媒体资源进行存储和管理。多媒体资源的各种属性保存在数据库中，而具体资源仍然以文件的形式存储在硬盘中，它们之间通过数据库中的名称和存储路径来建立关联。系统总体结构见图1。
表1某一视频资源的元数据实例
图1 艺术教育资源库总体结构
在我们的探索性研究中，资源的开发建设流程有三个步骤：
1）素材的收集与编制。素材是艺术设计教育不可或缺的内容支持，不管是教师教学的需要还是学生学习创作的需要，离不开大量各种形式的素材。图片、声音、动画、视频是艺术设计教育教学中应用最广泛的素材。素材来自于教师的课前准备、课中授课、课后总结；来自于学生的学习过程：模仿、想像、创作；教师的示范，学生的作业都是最鲜活的资源，除了作品结果，灵感产生过程的记录更是学生学习的最好素材。
2）对原始资源进行必要的筛选和优化，再进行数字化处理。对收集和编制的原始资源，结合教与学的实际需要，根据学生学习的认知规律和教学理论的基本要求，进行必要的教学设计，筛选和优化出我们需要的教学资源。同时进行必要的数字化处理。如数字化视频存储有多种格式：AVI格式、Quick Time 格式、MPEG格式和流式媒体格式。网上实时传输教学使用的视频素材主要使用流式媒体格式。
3）对资源进行包装，使其成为标准化的元数据。根据CELTS的相关标准和艺术教育资源规范的扩展，学习资源中引用的素材必须要经过描述，也就是要符合元数据标准。在系统中所有的素材都放在媒体素材库中，这些素材引用时需要有相应的元数据信息，由元数据信息生成描述性的XML文档，这是教育资源元数据信息与XML的绑定。1998年，Semantic Web在XML的基础上又提出了新一代互联网资源描述框架语言(Resource DescriptionFrame,RDF)，RDF建立在XML的语法基础上，是处理元数据的基础[2]。
设计架构为：利用内容包装规范(CETS-9)将资源的物理位置和以章节为顺序的逻辑结构建立关联；用内容包装中的metadata(LOM规范)描述每一个逻辑结构单元所包含的资源。
实现步骤可分为二步：
1）结合“教育资源建设技术规范”的要求选取所有必需数据元素、可选数据元素和特定扩展数据元素，最终设计出相应的元数据模型。
2）在XML Schema的语法要求下，设计出描述教育资源的XML文档[3]。对于扩展数据元素，进行自定义。如对表1的视频资源，每一个Video文件中包含教师一次上课录制的内容，可能涉及多个章节或多个知识点。这种情况在Organization中是属于多节点的，每个节点对应这个Video文件的一个时间段（如从第4分钟到第15分钟是讲述某章节、某知识点的），对此，(Organization)下节点(Item)是可以扩展的。用名字空间xmlns:keyan.sgmart=http://keyan.sgmart.com/contentpacking_extend_ns/1.0来定义这个扩展。扩展后XML绑定文件的其他部分不变，只是在resourse/file元素下增加timestamp元素如下：＜keyan.sgmart.timestamp begin=“320” end=“652”/＞，（以秒为时间单位）。
以下是Organization节包装章节案例结构的XML绑定实例。
色彩
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色彩
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第一章静物
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练习一
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练习二
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第二章风景
经过以上流程，资源元数据已经构建完成。
元数据是资源库系统的基础，不管是资源的存取、检索，还是不同资源库之间交换数据，都需要元数据的支持。
在元数据的基础上，利用艺术教育资源管理系统实现教学资源元数据的添加、删除、修改、属性描述、预览等功能，建设成为满足艺术设计教与学需要的艺术教育资源中心。
参考文献：
[1] 教育部现代远程教育资源建设委员会.现代远程教育资源建设技术规范[Z].2001.
[2] 张惠文.基于XML的元数据架构[J].情报科学,2002,(10):1072-1074.
[3] 丘威.基于XML的在线多媒体课件设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,(1):241-243.
[4] 刘丽,杨宗凯.远程教育系统中教育资源共享技术研究[J].电脑知识与技术,2005,(12):94-96.
关键词：艺术教育资源；CELTS；元数据；XML绑定；层次模型
中图分类号：G424文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)24-1230-02
Research on Development and Construction of Art Education Resources Based CELTS
SHI Jiao-fang, SUN Hong-wen
(Computer Center, Suzhou Art and Design Technology Institute, Suzhou 215104, China)
Abstract: In the field of art education, resources are difficulty to be shared and exchanged, and cannot serve for self learners. The reasons of this situation were because the construction of education resources was not standard and the constructing route was unique. To resolve this problem, according to the China E-Learning Technology Standards (CELTS), an expandable metadata layer-model for art education resources was provided. The model is bounded with XML in terms of the XML language, and the design and realizing of metadata are described. Also, the effective route of resources construction was studied and the corresponding constructing strategies were given.
Key words: art education resources; CELTS; metadata; XML bounding; layer-model
1 引言
在艺术教育领域，教育资源的建设现状不容乐观，主要存在以下两个问题：一是能实现网上开放和共享的数字化资源较少，相当部分资源不能适应教学管理平台上的一致性管理和交换的要求，导致资源的共享与交流受到区域性和平台性限制。学习资源共享是指一个学习对象可被多个学习系统利用，系统互操作性则是指多个系统及组件之间能够交换与使用彼此的信息。用标准化办法保障网上艺术设计学习资源共享和系统互操作，对资源属性编码，使其能够符合《教育资源建设技术规范》是解决该问题的根本途径。二是资源建设观念仍然局限于为教师的课堂演示服务，不重视为学生自主学习、探究学习创造更为广阔的知识空间，也不注重为教师整体素质的提高提供知识服务。艺术设计教育对创造性的更高要求使这一矛盾显得尤为突出。
2 CELTS标准规范
CELTS(China E-Learning Technology Standards)中国网络教育技术标准[1]，是教育部教育信息化技术标准委员会研究制定的国家标准，它包含5类标准：指导性标准、学习环境相关标准、学习资源相关标准、学习者相关标准和教育管理相关标准。《教育资源建设技术规范》(CELTS-41)是针对资源建设而制定的资源开发指导规范，其核心是按照资源类型的不同，制定了一系列相关的资源属性标注标准，从而为不同资源库系统实现数据的共享和互操作提供支持。CELTS-41规范提供了以下三个层次的属性标注：
1）核心集。任何类型的资源都必须具有的属性标注，开发者应严格遵循；2）通用可选集。与教育资源密切相关，并对各类教育资源都适用的属性集合，根据用户需求和开发者开发过程作为参考属性有选择地使用；3）分类扩展集。根据资源的特点，制定与该类资源技术特征密切相关的属性。
3 规范的扩展
艺术教育学习资源作为特殊教育领域的资源，既要符合一般教育资源的内容包装规范，又应根据其特点制定与其特征密切相关的属性，对规范进行必要的扩充。建立艺术教育资源元数据标准是应用CELTS规范的有效工具。由此，我们确定艺术教育资源元数据的属性的三个层次：核心集定义了标识、标题、资源格式、大小等通用信息；可选集抽取了不同类型资源的特性属性，如视频素材的帧数、视频采样率、音频采样率等；扩展集则重点建立资源的评价指标，如重点和难度：由资源提供者根据学习内容确定，可用等级分将学习内容分为0~1之间的一个等级值；网络评分：资源使用者给予的评价；影响因子：统计该资源被其他同类别素材资源引用的次数，表征资源与其他资源的关联性及相应的影响；下载次数：统计资源被使用者使用的频度，反映资源的有效利用率；曝光时间：资源被使用的日期时间；所属章节和知识点：描述章节信息以及关联的知识点。如表1是一个视频资源的元数据实例。
元数据扩展集重点采集了资源使用者的评价，资源的使用情况，资源的知识点等信息，这些信息都是为了促进对资源的重利用而实现互操作，促进对资源的检索引用，促进学习者自主应用资源自主学习。
4 艺术教育资源库的总体结构和资源的开发流程
系统总体结构：在艺术教育中，素材资源是教育教学的强有力支撑，素材资源又与学科知识点及发散性艺术教育形式相关联。因此，我们在艺术教育资源的开发中，将媒体素材库置于底层，素材库的更新支持着课程的同步更新。同时采用文件管理系统与关系数据库结合的方式对多媒体资源进行存储和管理。多媒体资源的各种属性保存在数据库中，而具体资源仍然以文件的形式存储在硬盘中，它们之间通过数据库中的名称和存储路径来建立关联。系统总体结构见图1。
表1某一视频资源的元数据实例
图1 艺术教育资源库总体结构
在我们的探索性研究中，资源的开发建设流程有三个步骤：
1）素材的收集与编制。素材是艺术设计教育不可或缺的内容支持，不管是教师教学的需要还是学生学习创作的需要，离不开大量各种形式的素材。图片、声音、动画、视频是艺术设计教育教学中应用最广泛的素材。素材来自于教师的课前准备、课中授课、课后总结；来自于学生的学习过程：模仿、想像、创作；教师的示范，学生的作业都是最鲜活的资源，除了作品结果，灵感产生过程的记录更是学生学习的最好素材。
2）对原始资源进行必要的筛选和优化，再进行数字化处理。对收集和编制的原始资源，结合教与学的实际需要，根据学生学习的认知规律和教学理论的基本要求，进行必要的教学设计，筛选和优化出我们需要的教学资源。同时进行必要的数字化处理。如数字化视频存储有多种格式：AVI格式、Quick Time 格式、MPEG格式和流式媒体格式。网上实时传输教学使用的视频素材主要使用流式媒体格式。
3）对资源进行包装，使其成为标准化的元数据。根据CELTS的相关标准和艺术教育资源规范的扩展，学习资源中引用的素材必须要经过描述，也就是要符合元数据标准。在系统中所有的素材都放在媒体素材库中，这些素材引用时需要有相应的元数据信息，由元数据信息生成描述性的XML文档，这是教育资源元数据信息与XML的绑定。1998年，Semantic Web在XML的基础上又提出了新一代互联网资源描述框架语言(Resource DescriptionFrame,RDF)，RDF建立在XML的语法基础上，是处理元数据的基础[2]。
设计架构为：利用内容包装规范(CETS-9)将资源的物理位置和以章节为顺序的逻辑结构建立关联；用内容包装中的metadata(LOM规范)描述每一个逻辑结构单元所包含的资源。
实现步骤可分为二步：
1）结合“教育资源建设技术规范”的要求选取所有必需数据元素、可选数据元素和特定扩展数据元素，最终设计出相应的元数据模型。
2）在XML Schema的语法要求下，设计出描述教育资源的XML文档[3]。对于扩展数据元素，进行自定义。如对表1的视频资源，每一个Video文件中包含教师一次上课录制的内容，可能涉及多个章节或多个知识点。这种情况在Organization中是属于多节点的，每个节点对应这个Video文件的一个时间段（如从第4分钟到第15分钟是讲述某章节、某知识点的），对此，(Organization)下节点(Item)是可以扩展的。用名字空间xmlns:keyan.sgmart=http://keyan.sgmart.com/contentpacking_extend_ns/1.0来定义这个扩展。扩展后XML绑定文件的其他部分不变，只是在resourse/file元素下增加timestamp元素如下：＜keyan.sgmart.timestamp begin=“320” end=“652”/＞，（以秒为时间单位）。
以下是Organization节包装章节案例结构的XML绑定实例。
经过以上流程，资源元数据已经构建完成。
元数据是资源库系统的基础，不管是资源的存取、检索，还是不同资源库之间交换数据，都需要元数据的支持。
在元数据的基础上，利用艺术教育资源管理系统实现教学资源元数据的添加、删除、修改、属性描述、预览等功能，建设成为满足艺术设计教与学需要的艺术教育资源中心。
参考文献：
[1] 教育部现代远程教育资源建设委员会.现代远程教育资源建设技术规范[Z].2001.
[2] 张惠文.基于XML的元数据架构[J].情报科学,2002,(10):1072-1074.
[3] 丘威.基于XML的在线多媒体课件设计与实现[J].计算机工程与设计,2007,(1):241-243.
[4] 刘丽,杨宗凯.远程教育系统中教育资源共享技术研究[J].电脑知识与技术,2005,(12):94-96.