魏志民 喻益琳

摘要：本文對SCORM標準規(guī)范與交互式CBT技術的集成應用進行研究，通過對SCORM標準規(guī)范及交互式CBT技術的詳細分析，重點研究SCORM標準規(guī)范下的交互式CBT課件內部邏輯設置及打包機理，本文研究成果的應用可為改進傳統(tǒng)的理論教學和培訓方法提供新的手段。

關鍵詞：CBT;SCORM;交互式;課件

中圖分類號：TP315

1 SCORM標準規(guī)范概述

計算機輔助訓練是采用文字、圖像、音視頻、虛擬仿真等手段為學員營造一種直觀、真實培訓環(huán)境的培訓方式。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，計算機輔助培訓已應用到社會多種行業(yè)，尤其在與教育培訓相關行業(yè)里的應用已日趨成熟。計算機輔助訓練作為一種成熟、高效的訓練方式，也開始廣泛的應用在軍事裝備和民用航空領域的理論培訓過程中。國際對航空CBT的研究早于國內，美國航空航天基于計算機培訓協(xié)會（AICC）是最早制定有關利用計算機進行培訓標準的組織。目前，世界上仍有很多的計算機輔助訓練系統(tǒng)和培訓課程遵循AICC標準。然而，隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，AICC數(shù)據(jù)模型與HTTP綁定的通訊方式逐漸無法滿足WEB課件的需求，而繼承AICC部分標準采用API綁定方式的SCORM規(guī)范開始展現(xiàn)出強大的優(yōu)勢。

SCORM（共享內容對象參考模型）是對數(shù)字內容教材的制作、內容開發(fā)提供一套共通的規(guī)范。目前運用廣泛的SCORM標準版本為SCORM 2004。SCORM 2004分成3部分內容：CAM（內容聚合模型），RTE（運行時間環(huán)境）和SN（排序和導航）。[1-2]其中，Content Aggregation Model（內容聚合模型）包括Asset（微單元），SCO（可共享內容對象），Content Organization（內容結構）3個重要組成部分。Content Organization（內容結構）包括了清單和清單文件;微單元是課件中的多媒體資源，如文本、圖像、聲音等數(shù)據(jù)類型;SCO是若干微單元的集合，是LMS系統(tǒng)和課程實現(xiàn)互操作的最小單元，它可以在SCORM 運行環(huán)境中通過API與學習管理系統(tǒng)（LMS）進行數(shù)據(jù)傳遞，LMS能夠啟動和跟蹤SCOs。Run-Time Environment（運行時間環(huán)境）的目的在于學習內容管理系統(tǒng)和基于學習內容的共享內容對象之間提供的一個互操作的方法。它規(guī)定了啟動（Launch）、應用程序接口（API）和數(shù)據(jù)模型（Data Model）三個接口，這三個接口的作用是實現(xiàn)學習管理系統(tǒng)（LMS）和符合SCORM標準的內容包的識別。[3]如下圖所示為SCORM運行時環(huán)境示意圖;

SCORM運行時環(huán)境示意圖

學員在LMS上學習標準的課件時，LMS可以詳細地跟蹤和記錄每個學習者的學習進度、狀態(tài)、交互及成績等信息。

2 交互式CBT技術概述

目前所謂的交互式CBT，是指利用基于Web的多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術，借用多媒體課件、虛擬仿真課件及網(wǎng)絡資源，由學習者自主進行一種雙向交流式培訓方式。本文主要對虛擬現(xiàn)實交互式CBT技術進行研究。

虛擬現(xiàn)實技術是一種逼真地模擬人在現(xiàn)實世界中視、聽、觸覺等行為的人機界面技術，它有三個主要特性即：沉浸感、交互性、構想性。虛擬現(xiàn)實技術可分為桌面虛擬現(xiàn)實、沉浸式虛擬現(xiàn)實、分布式虛擬現(xiàn)實和增強虛擬現(xiàn)實四個級別。桌面虛擬現(xiàn)實技術采用PC實現(xiàn)仿真模擬，將顯示器作為虛擬環(huán)境窗口，通過鼠標、鍵盤等外設與虛擬內容進行交互。

近年來，虛擬現(xiàn)實技術的快速發(fā)展為教學手段的豐富和進步提供了新的契機，它打破了傳統(tǒng)理論和多媒體單向授課的教學模式，讓參與者有更加直觀的感受和學習體驗。在四個級別的虛擬現(xiàn)實技術中，桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)憑借其突出的實用性和經濟性的特點應用最為廣泛，許多航空維修訓練系統(tǒng)（如VMT/IPT）都是基于桌面式虛擬系統(tǒng)構建的。本文所研究的基于標準的CBT虛擬現(xiàn)實課件也屬于虛擬現(xiàn)實技術在桌面級系統(tǒng)的應用，將桌面式的虛擬現(xiàn)實課程移植到Web系統(tǒng)上用于CBT培訓，也是當前教育培訓領域正在研究的課題之一。

本文以航空CBT課程為例。對于飛行、乘務的理論培訓課程采用多媒體CBT課件形式基本可以達到良好的培訓效果，但其中一些飛行原理、動態(tài)儀表等內容仍需進行仿真實現(xiàn)，以加強多媒體課件內容的交互性。對于機務而言，由于維修培訓具有較高的實操性要求，單純的教室理論培訓和多媒體CBT培訓形式很難達到理想的培訓效果，因此需要在機務維修CBT課件中引入虛擬現(xiàn)實技術來豐富課件的展現(xiàn)形式，增強課件的交互性，給學員更直觀的知識體驗。

3 基于SCORM標準的交互式CBT培訓技術研究

開發(fā)一個完整的SCORM課件包括編寫腳本、建立學習主題（Create Scos）、建立內容清單（Create Manifest）、建立內容包（Create Content Package）、測試及評價（Test and Evaluate Product）、發(fā)布和應用（Deliver and Implement Product）、設計和進行總結性評價修改（Designing and Conducting Summative Evaluations）等工序。[4]

虛擬現(xiàn)實交互式CBT課件包的開發(fā)可以選擇NGRAIN、Cortona3D等專用軟件完成，開發(fā)完成后的課件包需添加信息追蹤代碼，并對內容清單進行重新編寫和封裝并最終進行發(fā)布。

3.1 學習信息追蹤代碼添加

首先，在學習資源文件目錄下加入APIWrapper.js和SCOFunctions.js兩個SCORM標準函數(shù)文件并在學習頁面與中加入以下引用;

.

其中APIWrapper.js是CBT課程調用APIAdapter的標準接口，當CBT課程中的SCO被啟動后就可以調用APIAdapter中的跟蹤函數(shù)來實現(xiàn)與LMS的交互操作。findAPI（）函數(shù)代碼如下：

function findAPI（win）{

while（（win.API == null）&&（win.parent ！= null）&&（win.parent！= win））{

findAPITries++;

if（findAPITries > 7）{

if（_Debug）{

alert（"Error finding API--too deeply nested."）;

}

//頁面層級太多

return null;

}

win = win.parent;

}

return win.API;

}

SCOFunctions.js用于數(shù)據(jù)信息分析，在其中也可以加入用戶自定義的函數(shù)，該文件中的函數(shù)在SCO跳轉或退出時被調用，用于統(tǒng)計學員學習時間的函數(shù)也包含在其中。

var totalTime = doGetValue（"Cmi.core，total_time"）;

alert（"您目前此章節(jié)的學習時長為：" + totalTime）;

添加loadPage（）初始化事件和unloadPage（）結束事件，在頁面的載入和退出時將被調用。

Onload（頁面開始時呼叫）Wingdings`C@ LMSInitialize（）Wingdings`C@ loadPage（ADL Wrapper provided function）

Onunload（頁面結束時呼叫）Wingdings`C@LMSFinish（）Wingdings`C@ unloadPage（ADL Wrapper provided function）

3.2 內容清單編寫和內容包封裝

標準SCORM課件內容包主要由內容清單和相關物理文件組成，內容清單文件描述課程包所需信息，包括：

元數(shù)據(jù)（Meta-data）：整體描述內容包的數(shù)據(jù);

組織結構（Organizations）：包括組成獨立的n個學習單元資源的內容或組織結構;

資源（Resources）：定義內容包中綁定的學習資源;

子內容清單（（sub）Manifest（s））：描述任何邏輯嵌套的教學單元（可以作為獨立的單元）。

ReloadEditor常作為內容清單文件編寫及內容包的封裝的工具，具體過程如下：

1）打開軟件，新建一個SCORM 2004標準內容包，內容包及元數(shù)據(jù)版本一般使用默認值。選擇用于新內容包的目錄，導入基于Web的學習資源課件。

2）接下來編輯imsmanifest.xml文件。在右邊的Organizations點鼠標右鍵用AddOrganization命令增加一個組織，然后鼠標右鍵用AddItem增加頂。操作界面如圖2所示：

圖2 AddOrganization操作界面

3）用AddResource命令增加一個課程資源，并將相應SCO拖到右側Resource下，設置SCORMType=sco。

4）組織Organization，并將其Referencedelement項指向下面相應的Resource。

5）預覽所做的課程并打包，即完成虛擬現(xiàn)實交互式CBT課件打包成符合SCORM標準課程。

3.3 滿足SCORM標準的交互式CBT課件的測試與應用

滿足SCORM標準的交互式CBT課件需采用ADL組織官方測試工具Test Suit進行測試，如果課件測試過程停止或出錯，則說明課件不滿足SCORM1.2標準要求，需要返回課件打包階段進行問題查找。

另外還有兩個問題需要注意：1）所要測試的課件包內的manifest.xml文件及相關所需的xsd文件必須放在桌面上;2）初次使用Test Suit的測試人員會忽略該軟件不支持中文路徑及中文標題的問題，從而導致測試失敗，此時可修改“＼＼HKEY_CURRENT_USER＼＼Software＼＼Microsoft＼＼Windows＼＼CurrentVersion＼＼Explorer＼＼User Shell Folders”下的Desktop值。

測試成功的滿足SCORM標準的交互式CBT課件即可上傳到任意滿足標準的LMS平臺上進行使用，平臺與課件之間按照SCORM運行時環(huán)境模型進行通信，平臺可以實時記錄課件的學習信息并追蹤課件的學習狀態(tài)。

4 總結

本文對SCORM標準規(guī)范與交互式CBT技術的集成進行了深入研究，實現(xiàn)了SCORM標準要求下的虛擬現(xiàn)實CBT課件的集成應用，為改進傳統(tǒng)的理論教學和培訓方法提供了新的手段。

參考文獻：

[1]ADL（Advanced Distributed Learning）（2006）.SCORM 20043rd Edition Overview[EB/OL].http：//wwww.adlnet.org.

[2]ADL（Advanced Distributed Learning）（2006）.SCORM 20043rd Content Aggregation Model[EB/OL].http：//wwww.adlnet.org.

[3]李建偉，李京，柴淞，劉帥.基于SCORM標準的學習管理系統(tǒng)設計[J].現(xiàn)代教育技術，2013，（05）：98-102.

[4]于晶，郭航.基于SCORM標準的交互式課件的設計與開發(fā)[J].電腦知識與技術，2016，（31）：203-204.

作者簡介：魏志民（1987-），男，天津人，助教，研究方向：航空培訓標準/虛擬仿真技術。