整体框架和主要要点.docx
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整体框架和主要要点
IMS学习设计范例与实施指南
目录：
第一章：
绪论
1.1范畴
1.2“学习设计规范”的益处
1.2.1学习设计A层体现的核心价值
1.2.2学习设计B层的附加价值
1.2.3学习设计C层的附加价值
1.3术语
第二章：
用例
2.1根据学习者档案（学档）调整学习单元
2.2获取文化相关的内容解决问题
2.3提供诊断性的学习单元
2.4信息技术课程中基于问题的学习任务
2.5完成合作活动的分工任务
2.6设计可以在不同团体中重复使用的内容
2.7根据学档缩减在学习路径上的某些内容
2.8使用虚拟实验室
2.9混合式学习的发送
2.10适应性学习的发送
第三章：
设计者指南
3.1在不同的教学法中使用“学习设计”
3.2开发一个学习单元
3.2.1介绍
3.2.2“学习设计”的框架
3.2.3“学习设计”中的元素
3.2.4设计阶段的详细介绍
3.2.5一个范例
第四章：
学习设计（LD）XML实例文档的范例
4.1程序教学（B层）
4.1.1介绍
4.1.2UML活动图
4.1.3注意要点
4.1.4XML实例文档
4.2凡尔赛角色扮演（A层）
4.2.1介绍
4.2.2UML活动图
4.2.3注意要点
4.2.4XML实例文档
4.3基于能力的学习（C层）
4.3.1介绍
4.3.2UML活动图
4.3.3注意要点
4.3.4XML实例文档
4.4从做中学（A层）
4.4.1介绍
4.4.2UML活动图
4.4.3注意要点
4.4.4XML实例文档
4.5基于问题的学习（C层）
4.5.1介绍
4.5.2UML活动图
4.5.3注意要点
4.5.4XML实例文档
4.6文学作品派系（B层）
4.6.1介绍
4.6.2UML活动图
4.6.3注意要点
4.6.4XML实例文档
第五章：
实施者指南
5.1介绍
5.1.1逻辑架构
5.1.2创作
5.1.3发送
5.1.4角色切换
5.2外部接口
5.2.1门户
5.2.2学生管理
5.2.3用户注册
5.2.4服务
5.3与其它规范的关系
5.4创作阶段的详细领域模型
5.5数据词典
第一章绪论
在我们致力于促进e-learning（素材）材料的交换和互操作性的进程中，建立一种支持教学的多样性和新颖性的框架是e-learning行业当前面临的主要挑战之一。
缺乏一种公认的和兼容的方式来描述教学方法（教学策略）和教育目标会在一定程度上制约e-learning行业的发展。
随着基于e-learning的教学实践的经验积累，一些好的教学方法将会以形式化的方式编辑成册。
这样势必会引导出越来越多的成功的教学实践。
不建立这样一个框架的弊端显而易见。
教材的编著者以及他们的机构将继续经历不必要的麻烦。
如：
·把要用到这些材料的教学方法编成文档
·建立并遵守规定的程序以保证文档的一致性
·确保在跨组织的范围内实现教学质量的目标
·选用现有学习单元中的元素以设计新的学习单元
没有这样的框架会增加在利用别人提供的学习内容和服务时的代价。
发生这种情形不是因为技术问题，而是因为外界提供的学习内容和服务是以不同的途径实现的。
以一种一致的和机器可以处理的方式分别描述学习内容和讲授这些内容的教学方法，并描述他们之间的关系，是解决这些问题的一个办法。
如果将这些信息进行合适的编码，它们则能通过调整和改变学习内容用于不同的教学方法中。
通过用一种共同的机器可处理的方式标注出教学方法以及其组成部分，学习过程和环境的描述就可以和学习内容本身分开来管理。
这些信息将会使很多e-learning共同体获益非凡。
例如：
大学教师得以将授课方法和授课内容以一种既相互区别又相互联系的方式描述出来，从而使他们更容易和同行共享和复用为不同的教学方法和学科而编成的学习内容。
这些信息也有助于调整某些学习内容以适应不同的学习管理系统。
当一个教学机构打算更换或扩展原有的系统时，现有的课程不会因为系统的变更而受太大的影响。
1.1范畴
IMS学习设计范畴文档中描述了工作的范畴。
最高层的目标定义如下：
IMS学习设计工作组（LDWG）的目标是建立一个规范以描述学习单元的元素和结构，包括：
．（学习）资源
．学习活动指导
．结构化互动模板
．概念模型（例如，基于问题的学习）
．学习目的，目标和结果
．评估工具和策略
描述这种框架的规范应该能够：
．描述和实现不同种类的学习方法
．创建有效的、有用的和可复用的学习单元
．可以在学习系统之间访问学习单元和对学习单元进行互换
．支持多种（课程）发送模式
．支持对学习单元及其组件元素的复用和对其使用目的重新定义
．支持对学习单元框架和组件的复用或对其使用目的重新定义
．强化现有的规范和标准
．包含不同文化背景（国际化）
．在学习活动中支持多个学习者和多个角色，获得协作式学习和基于小组的学习的体验
．支持（学习）报告和绩效分析
我们的目标是使用一种一致的表示法，表示许多不同种类的教学设计，这种表示法可以在多种课程或者学习项目中获得一致的实现。
为基于问题的学习和其它类型的学习确立概念模型是一个艰巨的任务，需要主题映射或者相应的能力，因此在本文档中不予以支持。
同样地，本文档没有明确地包括评估工具和策略，但是可以通过引用为评估的内容元素把它们包括进来。
QTI规范描述了评估的结构。
内容包装规范中元素的域有一组公认的术语，可以把IMS其它规范中的实例包含进来，并且可以用来识别为评估的内容元素。
学习设计工作组将和QTI工作组一起探讨如何最好地把QTI规范整合到学习设计规范中。
虽然学习设计规范支持不同种类的学习策略，目前没有规定专门的词汇来描述不同种类学习方法，部分原因是因为运行时系统不需要这样的词汇来准确地解释学习设计-系统只需要能够解释元-语言足矣（meta-language）。
这样可以用相对简洁的语言表达许多不同种类的教学方法。
语言本身必须保持教学法的中立。
结果是，解释这种语言的系统不需要知道学习设计中的教学方法为何：
只需要能够把学习设计实例化，把活动和相关的资源分配给扮演不同角色的参与者，并且协调运行时的流程（flow）。
同样地，正如在本文档中提到，学习设计规范允许系统之间交换学习单元，但它不支持通过搜索学习方法的类型，访问系统之间的学习单元，（而是在每一个学习单元中支持一个全球唯一标识符（GUIDs））。
然而在规范的最后确立前，学习设计工作组可能会引入教学分类法，或者一些分类法的实例，可以和IMS元数据元素一起使用。
这些分类等或许会成为单独的文档，它们不属于规范，因为如果规定成规范会引起争议，而且也不是规范的主要内容。
IMS元数据规范描述了使用现有的域和词汇可以访问学习单元的可能，但是不包括IMS学习设计中明确有的学习目标和先决条件元素。
在本质上，这些与IMS能力或教学目标的可重复使用定义（IMSReusableDefinitoinofCompetencyorEducatonalObjective）的形式一致，都由一个文本描述组成，并且和一个全球唯一标识符相关联，使得不需要在解析和解释文本的前提下可以引用描述。
在此之外，建立一个描述学习目标的词汇是一个重要的任务（尽管用资源描述框架（RDF）的主题地图（TopicMaps）和语义网的结合会是学习设计规范未来版本的一个研究项目）。
因此，学习设计运行时的实现不要求有描述教学方法的词汇，只需要能够识别出演员和用例。
例如，一个学习设计人员或者学习供应人员寻找学习内容，不会只在主题范围内寻找，而是用一个例子来说明一个学习方法；再例如，为学习者提供学习单元的系统中提供的选择标准就是使用的教学方法。
为了这些目的，在IMS/IEEE元数据域中需要使用教学方法的分类法。
学习设计工作组决定以下内容不在范畴之内：
1.编辑工具规范
2.用户偏好对设计和学习单元发送的影响
3.发送学习单元的技术机制规范（比如，内容包装模型，客户-服务器信息转移等）
4.学习单元的质量
5.从一种模型到另一种模型解释内容过程的机制规范
在2）“用户偏好对设计和学习单元发送的影响”范畴之外，学习设计B层支持属性和条件，因此间接地支持学习者档案。
有两种类型的属性：
1.“内部“属性指学习设计者根据需要设立属性，有属性的名称，类型和属性值，可以在运行时分配并储存在学习者档案中。
这些“内部”属性在对学习设计者和该设计的运行时的第一个实例中才有意义。
2.“外部”属性指用一个公认的词汇描述广泛被认可的属性，可以在跨学习设计中使用。
这些通常包括学习者偏好和可进入性要求。
这些域会在机构，区域或者国家资料库中保存，可以在IMS元数据规范，IMS学习者信息包装规范，和可进入性工作组对域的增加中找到域的来源。
支持内部属性并不困难，不需要得到广泛的认可，但是对学习设计者的能力提出了更高的要求。
内部属性已经在教育建模语言中（EML）中建立和实现，是一个有价值的增添。
由于很难定义外部属性，可能是被排除在范畴之外的原因。
但是可以采用在IMS其它规范中定义的属性（实际上把这种属性排除在外受到了质疑，但是没有适当的进行讨论）。
在3）“发送学习单元的技术机制规范（比如，内容包装模型，客户-服务器信息转移等）”范畴之外，学习设计规范和内容包装规范结合，发送学习单元。
在5）“从一种模型到另一种模型解释内容过程的机制规范”范畴之外，可以在SimpleSequencingWG中找到，该规范应该还规定一个行为模型，解释学习设计的动态过程。
可以把该规范看作是解释内容过程的（最高层）机制，否则这个范畴应该属于本文档的范畴。
1.2“学习设计规范”的益处
学习设计工作组综合现有的IMS规范，以这些规范为基础在必要时增加了新内容。
因此有必要问学习设计规范对现有的和正在发展的IMS规范增添了什么价值。
可以从反射出三种不同学习设计模式的三方面来阐述学习设计规范的益处。
为了便利规范的建立和后继的实施，学习设计规范被分成三部分，即A层,B层,和C层。
每层都有单独的XML模式，而且B层和C层都是对上一层的综合和扩展。
1.2.1学习设计A层体现的核心价值
总体上讲，学习设计支持在网上学习中使用广泛的教学方法。
不是平等地捕捉多种教学方法中的每一个细节，和在每种教学模式中实现设计和运行时系统，学习设计规范规定了一种通用和灵活的语言。
这种语言可以表达许多不同种类的教学方法。
和其它的选择相比较，这种方法的优势在于只需要执行一套学习设计和运行时工具，就可以支持想要的不同教学方法。
经过广泛的研究，和对大量不同的教学方法和相关学习活动的比较，以及反复地强调建立一种语言保持通用性和教学表达性的良好平衡，这种语言最初在荷兰开放大学建立。
现有的IMS规范反映的是个体学习者的模式，和内容进行交互，然后被测试，而“学习设计规范”设计的学习单元可以同时包括几个角色，每个角色由不同的演员来扮演。
角色的活动可以在类似于群件工作流程中的“学习流程”中得以描述。
因此它支持许多不同类型的小组式学习和协作式学习方式，而且这种方式的重要性在商业培训和教育领域逐渐得到认可。
IMS学习设计规范也支持个体学习者的模式，即通过创建一个有个体角色的学习单元，而且学习者之间没有互动。
如果多个学习者被指定到这一个角色中，他们单独在分配的资源中学习。
同样的机制也允许把提供支持的工作人员角色，和学习者角色一样包括在设计中。
因为学习设计把活动和活动结构相分离，活动和角色与资源相分离，成为可以重复使用的组件。
它们在“方法（method）”概念下集合起来，使用类似剧本的结构，由幕（act）和角色活动（role-part）组成。
“学习设计规范”也规定了一些服务。
服务提供基本的功能，如电子邮件，会议，或者布告服务，在设计阶段不能使用一个网址（URL）来指定,只有当学习设计被实例化，实际的人员被分配到不同的角色中时，才可以被运行时系统绑定。
目前内容包装规范不支持服务的概念，因为在设计阶段必须指定一个固定的URL。
学习设计规范有一个单独的XML绑定，所以可以独立于学习设计而使用，例如作为简单排序规范的扩展。
1.2.2学习设计B层的附加价值
学习设计B层规定了通用属性和条件。
这里有两种属性“内部属性”和“外部属性”。
内部属性在设计阶段设定了名称和值的范围，以事先设定的方式控制活动的流程。
外部属性和它们的词汇必须广泛地得到认可，例如在可进入性规范的扩展名中设立的域和术语。
其它的外部属性会在IMS学习者信息包规范的未来版本中设立。
针对个体学习者模式，B层增添了学习者个性化，支持学前知识，偏好，和可进入性。
B层还支持“档案评估”的学习方法，并且逐渐地在一些商业培训中使用，这种方法是根据学习者的作品或者“档案”进行的定性评估，而不是定量评估或者是基于测试的评估。
12.3学习设计C层的附加价值
C层在系统组件之间和角色之间，介绍了通知或者“消息”的新概念，支持实时的事件驱动的工作/学习流程。
活动然后可以设置成学习者学档的一个动态变化的结果，或者是在学习活动进行中产生事件的结果。
通知也可以用来触发一个消息的发送。
更普遍的是，通知可以让学习流程的活动自动化，上一个任务的完成触发下一个活动的进行，而不是预先设置好学习流程。
协作式的活动也可以得到支持，角色的活动取决于其他人的活动状况。
因此可以设置一个网络状的活动规则，而不是预先设置好的活动顺序。
那么依赖于运行时事件的结果是，学习者的活动不再是都可以预测的，而是取决于合作的过程。
在A层和B层中，学习者的学习活动顺序是可以预测的，然而在B层中，通过使用属性和条件，学习活动的流程可以变成条件性的。
C层还支持角色-扮演/玩游戏和事件驱动的模拟。
1.3术语
AICCAviationIndustryCBTCommittee（航空工业CBT委员会）
EMLEducationalModellingLanguage（教育建模语言）
IETMInteractiveElectronicTechnicalMannual（交互式电子技术手册）
LDWGLearningDesignWorkingGroup（学习设计工作组）
LIPLearnerInformationPackage（学习者信息包）
LMSLearningManagementSystem（学习管理系统）
LOMLearningObjectMetedata（学习对象元数据）
OOPObjectOrientedProgramming（面向对象的程序设计）
OUNLOpenUniversityoftheNetherlands（荷兰开放大学）
UMLUnifiedModelingLanguage（统一建模语言）
URIUniversalResourceIdentifier（通用资源标识符）
W3CWorldWideWebConsortium（万维网联盟）
XMLExtensibleMark-upLanguage（可扩展标记语言）
第二章用例
下面的用例代表了IMS学习设计工作组的会员需求，包括学术的，公司的，内容方面的，和出版商方面的需求。
从概念模式上讲，一个学习单元中包含的基本概念有角色，资源，活动，和方法。
此外，学习单元还有各种元数据，包括目标和标题等。
因为在计划阶段多次强调了用例的发展和概念模型的发展，下面的用例就用来验证概念模型。
2.1根据学习者档案（学档）调整学习单元
叙述：
一种学习模式是指导老师为一个学习者确立预想的学习结果，然后发起学习过程。
通过提前考查个人的学前知识和了解学生的长处和特殊需求，指导老师识别出相关的活动并把活动集合在一起，组合成一个个别化的学习单元，发送给学习者。
这个用例解决了一个软件系统如何自动化这个程序的一部分，并给指导老师和学习者带来了价值。
主要演员：
学习者，指导老师
相关者和兴趣：
指导老师---指导灵活设置的，以结果为基础的学习过程。
学习者（个人/小组）-参与到适合他们能力的学习过程中。
机构-提供有效的架构体系,能够捕捉，跟踪和分享学习单元。
先决条件：
指导老师和学习者都登录到系统中。
启动：
指导老师为学生确立预想学习结果。
情景步骤：
1.指导老师在系统中找到和学习者相匹配的预想学习结果。
2.系统根据预想结果的先决条件检索学前-考查，然后发送给学习者。
3.学习者进行学前-考查，然后把结果提交给系统。
4.系统对学前-考查评分。
5.系统利用学习者信息包，学前考查结果和定义的结果检索到相关的活动。
6.相互评估结束。
7.建立学习单元。
8.系统把学习单元发送给学习者。
9.学习者完成学习单元，并把结果提交给系统。
10.系统把学后-评估发送给学生。
11.学生完成学后-评估，并把结果提交给系统。
12.系统对学后-评估评分，并把结果提交给指导老师。
延伸：
5a.学前评估结果显示学生没有满足和预想结果相匹配的活动标准。
5a1.系统通知指导老师，并显示学前考查结果。
5a2.指导老师确立新的预想结果，并返回到步骤1。
2.2获取文化相关的内容解决问题
叙述:
在6年级社会学科单元,非本地的学生不会使用”加拿大议会程序”展开讨论;他们会使用“第一国家”管理程序。
同样地，公民资格在“第一国家”中的定义会大不相同。
Alberta远程学习中心使用的LMS必须能够根据学习者的学档提供和文化背景相匹配的内容，不需要老师插入连接、改变问题、增加活动、用其它的语言替换作业或步骤，人为地为每个学生设置学习环境。
尽管内容（实例，解释等）可以个性化，学生必须能够在跨文化的小组中学习，来准备论点进行网上辩论。
主要演员：
学习者，老师
相关者和兴趣：
学习者—获得与其文化背景相关的内容作为解决问题的基础。
老师----协作学习任务的完成。
机构-把适宜的内容发送给指定的学生。
先决条件：
1．学习者在系统中有注册的个人资料。
2．系统包含反映文化背景的内容。
启动：
学习者登录到系统中，找到6年级社会学科单元“加拿大管理方式”模块。
主要成功设想情景：
1．学习者登录到系统中，使用指定的用户名和密码。
2．系统辨认出学习者并检索到相应的学习者资料。
3．学习者辨认出“加拿大管理方式”模块。
4．系统根据学习者资料检测出学生有权访问该模块。
5．系统准备好模块，分配辅导老师。
6．学习者被分配到跨文化的协作式小组中，收到参加辩论的主要问题。
7．学习者单独为辩论准备，在需要时获得老师的帮助。
从网页可以发送电子邮件，来说明学习者需要帮助。
8．系统收到学习者发送的电子邮件，匹配到网页中（webpage）。
在邮件消息的主体部分插入页面连接（pagelink），并转寄给辅导老师。
9．指导老师查看系统邮件是否有或者什么时候有帮助需求；老师通过电子邮件或电话答复学习帮助需求。
10.当核心概念需要一个实例，解释等时，系统搜索内容数据库并提供与文化背景相关的实例。
延伸：
1a:
提交的用户数据不正确或不完整。
1a1.系统提示需要数据并得到满足。
1a2.系统没有辨认出学生，学生被锁住。
2a:
系统无法把学生学档和其用户名相匹配。
2a1.学生没有完成他的学档填写；提示学生完成；
2a2.学生没有注册课程。
系统建议学生和远程学习中心联系。
4a:
学习模块没有提供给学生。
4a1.学生没有完成先决条件；系统提供建议。
4a2.学生不在班级名单中；指导老师不通过系统，直接把学生增加到名单中。
4a3.没有指导老师；系统对学生提出建议，消息发送到系统管理员。
5a:
学生没有收到问题或没有被分配到小组学习中。
5a1.学生提醒老师；老师进行分配。
5a2.老师告诉系统管理员出现系统错误。
6a:
老师没有收到电子邮件消息。
6a1.学生给老师打电话。
7a:
学生邮件中没有包含问题页面的URL。
8a:
老师没有回复电子邮件。
8b:
没有收到电子邮件，学生把出现错误的信息发送给系统管理员。
9a:
找不到和文化背景相关的内容。
9a1.没有相关的内容。
9b2.内容没有正确地和系统相连接；老师进行分配。
通知发送到系统管理员。
2.3提供诊断性的学习单元
叙述：
一种普通的大学教学模式是教授进行1个小时的大型演讲，然后由教师助理每周进行小型授课。
这种教学模式的重点是澄清教授演讲中的要点和帮助学生完成作业。
为了优化这种模式，对每个学生进行学前考查，找到欠缺的必备知识和技能，然后进行自定步调的学习指导来弥补学前考查无法发现的不足。
自定步调的学习指导是把现有的材料集合在一起，以找到的欠缺的必备知识和技能为基础，并且符合每个学生的学习需求。
这个用例解决了一个软件系统如何有效地使程序的一部分内容自动化。
主要演员：
学习者
相关者和兴趣：
学习者-收到弥补必备知识和技能的指导，并和个人学习需求相关。
指导者-允许学生的参与，能够很好地运行大型-演讲课程。
机构-增强介绍性课程的效率和效力。
先决条件：
1．学生在系统中注册，并有个人学档。
2．学生注册了有资格参加的课程。
启动：
学生试图第一次登录有资格参加的课程。
主要成功设想情景：
1．学习者使用指定的用户名和密码登录到系统中。
2．系统辨认出学习者，检索到正确的学档，提供给学习者一个选择的菜单。
3．学习者做出选择，符合课程的开始。
4．系统通知学生课程学习要进行学前考查，并要求学习者作出现在是否进行学前考查的选择。
5．学习者选择进行学前考查。
6．系统发送学前考查。
7．学习者进行学前考查，并把结果提交给系统进行评分。
8．学习者记录学前考查结果，更新学档，搜索学习活动。
9．根据学前考查无法发现的不足和学习者学档，系统集合学习单元，对课程进行弥补。
学习单元包含一套活动结构，顺序按照课程的题目排列。
每一个活动-结构中包含学后测试，来检验活动-结构是否有效完成。
10.学习者按顺序完成活动-结构，进行相关的学后测试，把结果提交给系统。
11.系统记录结果，对学后测试评分，更新学习者的学档。
延伸：
1a.系统可能辨认不出学生的用户名和/或密码。
4a学习者可能选择在其它时间参加学前考查。
9a系统可能没有确定和学习者欠缺的知识或学习者学档相匹配的活动-结构的位置。
10a学习者可能没有在单独的会话中完成学习活动-结构。
10b学习者可能没有参加或者完成学后测试。
11a学习者可能在学后测试后落后于标准。
2.4信息技术课程中基于问题的学习任务
叙述：
在PennState,学习信息技术课程的学生参与到基于问题的学习方式中。
在课程中，需要完成一系列的问题解决学习活动。
准备这些问题需要介绍课程的学习目标、政策、结构、原则，和小组参与的问题-解决活动实例。
在每个学习活动，学生会被分配到小组中，并向他们提供对问题的描述、学习目标、回答文档的书写要求和口头陈述要求、相关话题的要点，和评估量规（evaluationrubrics）。
然后把一系列的学习任务分配给学生，学习任务强调了问题的所有方面。
学习任务包括参与讨论活动，请教主题专家，学习网上的内容和资源，进行网上测验。
学生一旦完成所有学习任务，提交他们的问题解决
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