XML技术在网络课件制作中的应用研究

第２４卷第１２期　

商丘师范学院学报　

Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．１２　

２ｏ０８年１２月　

ＪＯＵＲＮＡＬ　０Ｆ　ＳＨＡＮＧＱＩＵ　ＴＥＡＣＨＥＲＳ　ＣＯＬＬＥＧＥ　

Ｄｅｃ．　２００８　

ＸＭＬ技术在网络课件制作中的应用研究　

王海燕　，周思方　

（１．商丘师范学院计算机科学系，河南商丘４７６０００；２．商丘职业技术学院计算机系，河南商丘４７６０ｏ０）　

摘要：通过ｘＭＬ在课件制作中的相关技术，提出了一个课件子系统模型．分析了其实现的关键技术，给出了　

其组织结构及映射规则，讨论了ｘＭＬ与数据库间的转换及在客户端的显示．　

关键词：网络教学；ＸＭＬ；元数据；Ｄ０Ｍ　

中图分类号：　Ｉ　ｌ１．１３１　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２～３６ｏ０（２０ｏ８）１２—００９４～０４　

Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＸＭＬ　ｔｅｃｈｎ０ｌｏｇｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒ０ｄｕｃｔｉｏｎ　Ｏｆ　ｃＯｕｒｓｅｗａｒｅ　ｎｅｔｗ０ｒｋ　ｓｔｕｄｙ　

ＷＡＮＣ　Ｈａｉ．ｙａｎ　，ＺＨ０Ｕ　Ｓｉ．ｆａｎｇ　

（１．　Ｄｅｐｔ．ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　ＣｏＵｅｇｅ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ　４７６（）００，Ｃｈｉｎａ；　

２．Ｄｅ　ｐｆ．ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ，ｓｈａｎｑｊｕ　Ｖｏｃａｔｉ０ｎａ１．ｒｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｑｉｕ　４７６ｏｏＯ，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ　ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ　ｍｏｄｅｌ　ｗａｓ　ｇｉｖｅｎ　ｏｕｔ，ｔｈｒ０ｕｇｈ　ｔｈｅ　ｒｅｌｅｖａｎｔ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｏｆ　ＸＭＬ　ｉｎ　ｃ０ｕｒｓｅｗａｒｅ　ｐｍ—　

ｄｕｃｔｉ０ｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ．　ＴｈＩ．（）ｕｇｈ　ｉｔｓ　ａｎａｌｙｓｉｓ　０ｆ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌ０ｇｉｅｓ，ｔｈｅ　０ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍａｐｐｉｎｇ　ｒｕｌｅｓ　

ｗａｓ　ｇｉｖｅｎ　ｏｕｔ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃ０ｎＶｅｒｓｉ０ｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＸＩⅥＬ　ａｎｄ　ｄａｔａｂａｓｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｌｉｅｎｔ　ｗａｓ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．　

Ｋｅｙ　ｗＯｒｄｓ：ｎｅｔｗｏｒｋ　ｔｅａｃｈｉｎｇ；ＸＭＬ；ｍｅｔａｄａｔａ；ＤＯＭ　

目前的网络教学系统不利于在单位间信息资源的交流和数据格式的统一．因为数据可能来自不同的数据库，格式可能不　

同．但如果通过ｘＭＬ进行交互，情况就不一样了．ｘＭＬ可以开发各种不同专业（音乐、化学、数学等）的特定领域的标记语言．　

有了这些语言，这个领域的实践者们可以相互自由地交换短文、数据和信息，而不必担心对方是否利用特殊的、专门的软件来　

创建数据，但由于没按教育技术的试用规范，造成共享较难　．　

１　ＸＭＬ技术　

ｘＭＬ是一种元标记语言，所谓“元标记”就是开发者可以根据自己的需要定义自己的标记，任何满足ｘＭＬ命名规则的名　

称都可以标记，这就为不同的应用平台之间建立数据交互提供了方便．　

ｘＭＬ是一种语义结构化语言，它描述了文档的结构和语义．ｘＭＬ是一种通用的数据格式，ｘＭＬ可用于数据交换，主要是　

因为ｘＭＬ表示的信息独立于平台的，这里的平台既可以理解为不同的应用程序也可以理解为不同的操作系统；它描述了一种　

规范，利用它可以和　ｃｍｓｏｆｔ的ｗｏｒｄ文档和Ａｄｏｂｅ的Ａｃｒｏｈａｔ交换信息，也可以和数据库交换信息．　

ｘＭＬ　ｓｃｈｅｍａ＿２　是用一套预先规定的ｘＭＬ元素和属性创建的，这些元素和属性定义了文档的结构和内容模式，相应的一　

套规则指定了每个ｓｃｈｅｍａ元素或者属性的合法用途．如果违反这些规则，解析器就会拒绝解析你的ｓｃｈｅｍａ以及任何同它相　

联系的文档．ｘＭＬ　ｓｃｈｅｍａ可以让你把ｘＭＬ文档中的元素声明为特定的类型，准许解析器检查文档的内容及其结构，如果定义　

的ｘＭＬ内容与ｓｃｈｅｍａ中定义的类型不同，就会出现错误．　

２基于ＸＭＬ的网络课件系统模型　

２．１元数据　

元数据（Ｍｅｔａｄｄｔａ）　是课件子系统中用到的一个重要的概念，元数据是描述数据的数据．元数据这一概念起源于计算机　

科学，由Ｍｙｅｒｓ在１９６０年提出，当时是指能够有效描述资料的方式．Ｉｎｔｅｍｅｔ的快速发展，使网上大量的信息需要有效地组织，　

以便更好的被检索和使用．虽然有关的网络查询工具（如搜索引擎）能自动从网络资源中提取信息并编制索引供检索，但查准　

收稿日期：２ｏ０７—１２—０３　

基金项目：商丘师范学院教学改革项目　

作者简介：王海燕（１９７２一），女，河南商丘人，商丘师范学院讲师，主要从事ｗｅｂ数据库的教学及研究工作　

第１２期　王海燕，等：ｘＭＬ技术在网络课件制作中的应用研究　９５　

率和查全率较低，查找到的有用信息并不多．对专业人员来说，完成数量巨大的网络资源的组织与整理所需的人力和成本又　

太大，因此，我们需要更有效、更简便、更准确的组织方式来描述整理海量信息资源，元数据结构就是在这样的情况下被提出　

来的．　

２．２课件内容包装结构的模型　

在使用元数据对信息资源进行结构化方面，全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会（ｃＥＬＴｓ）制定了一系　

列标准．其中：ｃＥＬ１ｓ一９．１是关于内容包装信息模型的规范和ｃＥＬＴｓ一９．２是关于内容包装ｘＭＬ绑定规范，定义了一个绑定　

了ｘＭＬ的内容包装信息模型，目的是能够在不同工具、环境间共享课件内容　］，图１是ｃＥＬＴｓ标准提供的内容包装信息模　

．　

包　

内容清单　

一一一一

表现层　

元数据　

组织结构　

资源　

应用层　

子内容清单　

物理文件　

数据层　

ｆ实际内容、素材等）　

图１　ｃＥＴＪＴｓ标准提供的内容包装信息模型　图２课件开发系统总体结构图　

内容包（ｃｏｎｔｅｎｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）代表一组可单独使用的课件内容，它包含内容清单文件和实际的物理文件．　

内容清单文件（ｃｅｌｔｓｍａｎｉ　ｓｔ．ｘｍ１）用ｘＭＬ语言描述内容包的格式信息，其作用就像包裹中的包装单．内容清单中的元数　

据（Ｍｅｔａｄａｔａ）描述课件内容的相关属性，组织结构（０ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ）描述课件内容的组织结构，资源（Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ）包含了对内容清　

单中所有实际资源和所需媒体素材的引用，子内容清单（Ｍａｎｉｆｅｓｔ）是嵌套的内容清单，可为空．　

２．３课件子系统模型　

从总体结构上，一个基于ｘＭＬ并遵循ｃＥＩＪＴｓ标准的可共享网络课件开发系统，应由数据层、应用层和表现层组成，系统　

总体结构如图２所示．　

数据层，存放课件资源，素材库包括文本、图形、图片、图像、音频、动画等媒体素材，样式库存放课件的显示样式表．　

应用层，实现课件的编辑、管理、解析等功能．　

表现层，课件经解析表现在浏览器上供学习者浏览．　

３　实现技术　

３．１课件结构分析　

课程内容的层级分为：课程、章／模块、节／单元、知识点．　

对单个知识点构建的课件称为“简单课件”，它是最灵活、最独立、可重用性最高的课件．通过简单课件的聚合，能够形成　

面向知识点组、节、章、课程等更高层次的课件，称之为“组合课件”．　

参照ｃＥ　ｓ规范，简单课件内容包由内容清单文件和相关物理文件组成，内容清单文件描述的信息包括：元数据和对依　

赖资源的引用，依赖资源就是简单课件所使用的媒体素材文件和样式表．　

组合课件的结构实际上是对构成它的课件的一种组织，其内容包包括：元数据、组织结构信息、对依赖资源的引用和相关　

物理文件．在实际的课件制作中，取若干个已有的课件，根据上下文加入具体的浏览序列和特定上下文的内容，形成面向特定　

上下文的组合课件．这种方法制作的课件可组装、共享，符合课件制作的发展趋势．　

３．２　课件元数据的ｘＭＬ　Ｓｃｈｅｍａ定义　

使用元数据用来描述课件的相关属性，将极大地提高课件资源管理和检索的效率，同时为课件资源的共享和重用提供基　

础．ｃＥＬＴＳ一３．１是学习对象元数据Ｌ０Ｍ（ＬＪｅａｍｉｎｇ　０ｂｊｅｃｔ　Ｍｅｔａｄａｔａ）规范　Ｊ，它定义了学习对象元数据的语法和语义，构成了　

一

个学习对象属性的概念模型．本文参照Ｌ０Ｍ规范和对课件的结构分析，选取了一组特定的课件的元数据，分别用于描述课　

件的通用类、生存期类、技术类、教育类等类别的属性．下面给出的课件通用类元数据的ｘＭＬ　Ｓｃｈｅｍａ定义　ｊ：　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ｇｅｎｒａｌ”＞＜！　一一通用类属性一一＞　

＜ｘｓｄ：ｃｏｍｐｌｅｘｔｙｐｅ　＞　

＜ｘｓｄ：ｓｅｑｕｅｎｃｅ＞　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ｉｄｅｎｍｅｒ’’ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

商丘师范学院学报　

＜ｘｓｄ：ｅ１ｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ｔｉｔｌｅ”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅ珈ｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ｃａｔａｌｏｇ”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｄｎｇ’　／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ｌａｎｇｕａｇｅ”ｔｙｐｅ：”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

２００８年　

＜ｘｓｄ：ｅ】ｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ｄｅｓｃｒｉｐｌｊ０ｎ”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔ　ｇｔｌ／＞＜！一一本学习对象内容的文本简述一一＞　

＜ｘｓｄ：ｅ１ｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ：”ｋｅｙｗ０ｒｄｓ”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅ】ｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝’’ｓｔｎｌｃｔｕｒｅ”ｔｙｐｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔ矗ｎｇ”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｌｅｍｅｎｔ　ｎａｍｅ＝”ａｇｇｒｅｇａｔｉ０ｎｌｅｖｅｌ”ｔｙｐｅ：”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”／＞　

＜／ｘｓｄ：ｓｅｑｕｅｎｃｅ＞　

＜／ｘｓｄ：ｃｏｍｐｌｅｘｔｙｐｅ＞　

＜／ｘｓｄ：ｅ】ｅｍｅｎｔ＞　

＜ｘｓｄ：ｓｉｍｐｌｅｔｙｐｅ　ｎａｍｅ＝”ｓｔｔｙｐｅ”＞　

＜ｘｓｄ：ｒｅｓｔｄｃｔ　ｏｎ　ｂａｓｅ＝”ｘｓｄ：ｓｆｒｊｎｇ’’＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ　ｖａ１ｕｅ＝”原子”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｒａｔｊｏ刀ｖａ】ｕｅ：”网状”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｒａｔｉ０ｎ　ｖａｌｕｅ＝”集合”／＞　

＜ｘ８ｄ：ｅｎｕｍｅｒ丑ｔｉｏ几ｖａ１ｕｅ＝”层次”／＞　

＜ｘ８ｄ：ｅｎｕｍｅｒａｔｉ０ｎ　ｖａｌｕｅ＝”线性”／＞　

＜／ｘｓｄ：ｒｅｓｔ　ｃｔｉｏｎ＞　

＜／ｘｓｄ：ｓｉｍｐ１ｅｔｙｐｅ＞　

＜ｘｓｄ：ｓｉ瑚ｐｌｅｔｙｐｅ　ｎａｅ＝”　ｔｙｐｅ”＞　

＜ｘｓｄ：ｒｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ　ｂａｓｅ＝”ｘｓｄ：ｓｔｒｉｎｇ”＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｍｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ＝”知识点”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｒａｔｉ０ｎ　ｖａｌｕｅ＝”知识点组”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｒ丑ｔｉｏｎ　ｖａ１ｕｅ＝’’章”／＞　

＜ｘｓｄ：ｅｎｕｍｅｒａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ：‘’节”／＞　

＜／ｘｓｄ：ｒｌｅｓｔｒｉｃｔｉｏｎ＞　

＜／ｘｓｄ：ｓｉｍｐｌｅｔｙｐｅ＞　

３．３课件组织结构信息　

课件组织结构信息是指一门课程的课件，对其所包含的所有课件资源的组织方式．一门典型课件的组织结构信息可以用　

树图的形式描述，如图３所示：　

课程名称（根元素）　

属性　子标题列表　其他信息　

／

子标题（一级元素）　

　＼　

子标题（ｕ一级元素）　

属性　子标题列表　其他信息　属性　子标题列表　其他信息　

子课题　级元素）　

属性　子标题列表　其他信息　

子标题Ｃ二级元素）　

／　＼

子标题（二级元素）　

属性　子标题列表　其他信息　属性　子标题列表　其他信息　

图３课件的组织结构信息　

其数据描述的形式如图４所示　

我们把上图称为课件目录树．　

图４课件的组织结构信息的数据描述　

课件目录树的每一个节点与课件组织结构信息树图中处于同等位置的节点对应；　

每个节点包含信息有属性、子标题列表和其他信息；　

第１２期　王海燕，等：ｘＭＬ技术在网络课件制作中的应用研究　

属性包含了数据的所有属性，每个属性包含了属性名、属性值等；　

子标题列表包含该节点的所有子节点；　

其它信息包括父节点信息、节点对应的课件页面，元数据信息等，其中根结点的父结点信息是０或１．　

通过课件目录树可以描述课件组织结构的所有信息．课件目录树这种结构化的数据形式与ｘＭＬ数据形成了一一对应的　

关系，为与ｘＭＬ文档转换的实现提供基础．　

３．４映射规则　

在课件目录树的基础上，建立课件组织结构信息与ｘＭＬ文件之间的映射规则：　

（１）课件目录树与ｘＭＬ文件树的结构一致；　

（２）课件目录树的根节点对应于ｘＭＬ文档根元素；　

（３）课件目录树的其他节点对应于ｘＭＬ文档的元素；　

（４）课件目录树与ｘＭＬ文件树每个节点的属性与数据内容一一对应．　

３．５转换　

基于课件目录树的转换方法在建立课件目录树的基础上，根据映射关系制定一系列的执行指令创建目标ｘＭＬ文件，从而　

得到相应的目标文件．　

ｘＭＬ文件转换过程可以实现ｃｅｈｓｒｎａｎｉｆｅｓｔ．ｘｍｌ文件与课件组织结构信息的相互转换，用户可在课件制作工具的可视化工　

具中创建课件组织结构信息，在保存课件的时候，工具后台内置的转换器执行将课件组织结构信息转换成ｃｅｌｔｓｍａｎｉｆｅｓｔ．ｘｍｌ文　

件的过程，从而实现将课件包装成ｃＥＬＴｓ包．　

３．６　内容清单文件的ｘＭＬ绑定　

为实现课件的共享和可重用，系统实现ｃＥ　ｓ内容包装规范的思想，单个课件内容包用一个名为ｃｅｌｔｓｍａｎｉｆｅｓｔ．ｘｍ１的　

ｘＭＬ文件描述课件资源的内容清单．该文件中，＜ｍａｎｉｆｅｓｔ＞是根元素，包含子元素＜ｍｅｔａｄａｔａ＞、＜ｏｒｇａｎｉｚａｔｉ０ｎｓ＞和＜ｒｅ—　

ｓｏｕｒｃｅｓ＞，分别描述课件的元数据、组织结构和引用到的课件页面资源．＜ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ＞的子元素＜０ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ＞描述课件　

的分层结构，ｉｔｅｍ则是分层结构中的一个节点．　

４课件的操纵和显示　

利用．ＮＥＴ中的ＤＡＴＡｓＥＴ对象，把客户端的数据通过对象的ＲＥＡＤｘＭＬ方法读到ＤＡＴＡｓＥＴ中，直接保存到数据库中，再　

利用ＤＡＴＡｓＥＴ的ｗＲＩＴＥｘＭＬ方法把ＤＡＴＡＳＥＴ中的关系数据直接生成ｘＭＬ格式的数据，即可生成ｘＭＬ文件，也可直接显示　

或传输．　

采用文档对象模型Ｄ０Ｍ　技术和ｃ｝｝技术来编写课件目录并解析，解析其ｘＭＬ文档中的元素，并以节点树的形式显示课　

件目录结构．开发人员通过节点树访问文档的内容，并根据需要增、删、修改文档的内容，改变文档的显示格式．数据传输之　

前，利用ｘＭＬ技术中的Ｄ０Ｍ对象对ｘＭＬ进行遍历，利用ＪＡＶＡｓＣＲＩＰＴ和相应的ｃｓｓ样式来逐个按照规定的样式进行显示．　

为ｘＭＬ文档描述显示格式的是ｃＳｓ，样式表作为一个独立的资源存放在样式库中供使用．　

５结语　

这只是给出了课件制作模型及中间实现的关键技术，并没有真正实现，还要对其主要数据库进行设计，作者也会在此基　

础上继续研究，希望能对我校的网络教学平台有所贡献．　

参考文献：　

［１］万常．ｘＭＬ数据库技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００５．　

［２］　顾兵．ｘＭＬ实用技术教程［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０ＨＤ７．　

［３］万常．ｘＭＬ数据库技术［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２ｏ０５．　

［４］　中国教育部教育信息化技术标准［ＥＢ／０Ｌ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｅ１ｔｓｃ．ｅｄｕ．ｃｎ．　

［５］裘伟廷．ｘＭＬ与远程教育信息标准化［Ｊ］．河北广播电视大学学报，２００５，１Ｏ（１）：７—８．　

［６］　黎丽，何军华．苦于ｘＭＬ的网络课件页面的设计［Ｊ］．湖北师范学院学报，２ｏ０５，２５（３）：６９—７ｌ　

［７］　岳千钧．基于ｘＭＬ的网络课件共享研究［Ｊ］．长沙电力学院学报，２００４，１９（４）：２１—２５．　

【责任编辑：王军】