基于协作的微课资源共享平台的关键技术研究

摘 要：为了克服中心化的微课资源共享平台的不足，文章提出一种基于协作的微课资源共享平台，通过其系统体系结构阐述了其主要实现思想。然后介绍了该平台实现的关键技术，即微课标记元语体系、基于XML模式的微课描述文档以及对象元语的自我发展机制。

关键词： 微课；慕课；协作；Web 2.0

中图分类号：TP393 文献标志码：A

一、引言

伴随着微课教学理念的快速发展，微课资源共享平台也几乎同步发展起来[1-3]。当前国内的微课资源共享平台比较著名的有微课网、爱课程、中国大学MOOC、学堂在线以及咪咕学堂等。这些平台上的微课资源都是平台运营商利用自己的资源组织专业化的微课制作团队针对目标受众所专门打造的，无疑这些微课资源的质量都相对较高，但是由于盈利是这些平台的终极目标，所以这些平台上的微课资源已经或终将付费才可使用。这种中心化的微课资源共享平台在本质上与今天互联网所倡导的“平等、自由、共享”的理念是背道而驰的。此外，由于这些平台的封闭性特征，使得这些平台上的微课资源远远满足不了广大学习者的学习需要。为了克服中心化的微课资源共享平台的上述不足，充分发挥微课“自由、协作、共享”的本质特性，本文提出一种基于协作的微课资源共享平台，并且介绍了其实现的关键技术。

二、基于协作的微课资源共享平台

基于协作的微课资源共享平台的设计目标是：一方面为了实现微课资源供给的多样性和丰富性，强调微课资源的自由创作，即人人皆可建设自己的微课资源；另一方面为了让更多的人利用这些微课资源，引入第三方的微课中介。微课中介是一个中立的不以营利为目的的第三方平台，它提供创作者发布自己创作的微课资源的渠道以及使用者发现自己所需要的微课资源的工具。利用微课中介将广大的微课资源提供者和微课资源使用者联系起来，实现真正的“草根制作，人人可得”的微課资源共享的目标。

传统的中心化的微课资源共享平台使得微课资源的共享范围始终是受限的，将中心化的微课资源共享平台改变为非中心化的微课资源共享平台，其核心在于基于协作的理念。以协作为中心，理论上使得资源共享的范围由有限变为无限，这是它的最大优势。但是要实现这一目标，必须要对微课资源共享平台的体系结构进行重构。

图1所示为基于协作的微课资源共享平台的系统体系结构图[4，5]。该微课资源共享平台将传统的资源发布者和资源需求者之间的二元关系改变为微课需求者、微课所有者和微课中介之间的三元动态关系。微课资源所有者在制作完成微课资源以后，首先使用微课标记元语标注自身所拥有的微课资源，形成微课资源描述文档。这里的微课资源标注元语是一种由微课中介所导入并且由所有参与者共同构建的用于微课资源标记的受控词汇体系，类似于社会化标注系统里的受控标签，但是微课标记元语具有更多的规则性。然后微课资源所有者将其建构的微课资源描述文档通过互联网提交给第三方的微课中介。微课中介是一种“云”端的资源管理的服务者，类似于今天的淘宝平台。微课中介同样依据微课资源标记元语体系，使用工具自动抽取微课资源描述文档中的微课资源描述信息，然后按照其所建立的微课资源组织体系将其组织起来，并存入微课资源共享登记系统的中心数据库，最后将该微课资源描述信息在微课资源共享登记系统上发布。微课资源需求者同样首先利用微课标记元语来描述自己的学习需求。为了便于学习者描述自己的学习需求，微课资源需求者使用的微课标记元语是一种轻量级的受控词汇，它是对微课资源标记元语体系的一种面向用户的简化结果。然后微课资源需求者利用其所建构的需求描述信息，在第三方的微课资源共享登记系统中检索以发现其所需要的微课资源，当找到感兴趣的微课资源以后，通过相关工具，借助于微课资源描述文档中的所有者的相关信息来建立与所有者之间的访问应用关系，开始进入使用微课资源的过程以展开自我学习阶段。

在上述这样一个微课资源的发布、组织、发现和应用的完整过程中，微课资源所有者、微课中介以及微课资源需求者的工作都是围绕微课标记元语展开的。微课标记元语在基于协作的微课资源共享平台中具有特殊重要的作用，它是实现三者之间协作关系的技术保证。基于微课标记元语可以设计各种微课标注工具和微课资源自动匹配和检索工具。在微课资源所有者描述其微课资源和微课资源需求者描述其学习需求时，利用这些工具可以实现半自动化的微课资源标注或微课资源的自动推送服务，从而简化微课资源所有者的自我描述发布工作、微课资源需求者的需求描述和检索工作以及微课中介的微课资源登记信息的组织管理工作。

三、基于微课中介的资源共享典型场景

基于协作的微课资源共享平台强调通过微课资源所有者、微课资源需求者和微课中介的紧密协作实现社会范围内的微课资源的最大范围的共享。这种协作体现在三个方面：微课资源所有者对其所拥用资源的自我描述；微课中介对其微课标记元语的管理和控制以及对微课资源描述信息的组织、管理和发布；微课资源需求者对其学习需求的自我描述。这三种协作都是以微课标记元语为联系纽带的。下面通过一典型场景来介绍基于协作的微课资源共享平台的使用过程及其资源共享的优势。

以笔者所在学校为例，教务处组织各个学院开发了大量微课资源，并将这些资源放置在校园网上供本校师生使用。由于这些微课资源的部署是零散的、不成体系的，所以除了本校师生使用这些资源以外，几乎没有任何社会性的使用，这使得对这些资源的使用效率并不高。在导入基于协作的微课资源共享平台以后，这些微课资源的所有者登录微课中介的网站，按照微课描述模板的要求填写微课的特征信息。微课描述模板是基于微课标记元语体系开发的一种半自动标记工具，其目的在于在简化微课所有者描述其微课资源的同时，尽可能多的获得结构化的受控标记内容，这正是基于协作的微课资源共享平台与当前的社会标注系统不一样之处。在微课所有者提交其微课描述文档以后，微课中介的资源共享登记系统抽取所有者提交的描述信息内容，依据微课标记元语所建立的分类体系将微课所有者提交的微课资源进行自动分类组织。

微课资源所有者可以选择将微课上传，也可以不上传，只提交微课资源描述文档即可。对于前一种情况，上传的微课资源即进入微课资源共享登记系统，这就意味着该微课成为真正的社会性资源，以后对于该微课资源的使用将不再受微课所有者的控制；对于后一种情况，微课资源所有者在微课资源描述文档中提交了用户访问的路径信息，用户使用这一路径信息可以获得和微课资源所有者联络的通道，由微课资源所有者控制微课的使用过程。这样既发挥了微课中介的社会性资源整合作用，又保留了资源所有者对自身资源的完整控制能力，能够保证微课所有者通过微课资源共享实现自己的目标，从而促进微课资源更加广泛的创作与共享。

从用户的角度来看，使用微课共享资源平台使得发现微课资源的可能性极大增加。由于资源所有者提交的微课资源描述信息的受控性特征，微课中介所提供的微课资源具有很好的分类结构特征，当用户无法清晰表达自身的学习需求时，可以直接使用微课资源共享登记系统所提供的资源地图帮助自身发现潜在的学习需求。在微课资源描述文档中引入了“先导知识元”的概念，它表达了当前微课中所使用的基础性的知识单元，其目的就是帮助用户使用逆向回溯的方式寻找所需要的各类知识。“先导知识元”建立了微课资源共享登记系统中的微课资源间的横向联系，它与微课标记元语体系所建立的纵向分类体系共同构成了一个网状的微课资源图谱，这是用户易于获得所需資源的最重要保证。当然用户也可以直接使用资源检索的方法寻找资源，由于微课标记元语体系的存在，微课资源共享登记系统可以提供传统图书情报系统所使用的复杂精细化的资源检索过程。这些技术特征都为简化用户的使用过程提供了强有力的支持。

通过上述场景描述可见，基于协作的微课资源共享平台的最大优势在于通过各方协作，在实现微课资源最大限度共享的前提下，尽可能简化每一方的使用过程。借助于“自由”、“开放”、“简单”的平台特征来促进社会范围内的微课资源的创作、共享和使用的正向循环。可以预见，一旦这样的平台获得了社会的认可，则其累积的微课资源将会无止境的增加，最终必将形成一个微课教学的开放性生态环境，它又会反过来影响当前的信息技术教育模式。虽然是一种理想，但并非不可能！

四、基于协作的微课资源共享平台的关键技术

基于协作的微课资源共享平台的 “自由”、“开放”、“简单”的平台特征在简化用户使用过程的同时，却使得自身的建构变得非常复杂，为了实现这些目标，平台需要引入如下关键技术。

1.微课标记元语体系

微课标记元语体系是微课资源描述时所使用的受控词汇的集合。微课资源标记元语的引入一方面是为了实现微课资源描述的相对规范化，另一方面是建立微课资源之间的逻辑关系，这两者都是为了便于微课资源的组织管理和发现。为实现这些目标，将微课资源标记元语分为类属元语和对象元语两大类。

类属元语是对微课资源的所述类别属性和外部特征属性进行描述的规范化词汇，如由中图分类法所使用的分类标准词汇就可以直接引入作为微课资源分类属性的种子元语；而作品名称、作者姓名、作者单位、先导知识元等则属于外部特征属性元语。类属性元语可以用来建立微课资源对象之间的类属关系，利用这一关系可以将微课资源登记系统里的所有微课资源组织成“树”状的逻辑结构，为分类识别微课资源以及遍历微课资源提供了可能。特别要强调的是先导知识元元语，它存在的主要目标在于建立微课资源对象之间承前启后的“链”状的逻辑结构，为系统化的微课资源发现提供了可能路径。类属元语由微课中介负责发起建立，在使用的过程中不断进行扩充。当然新的类属元语的导入需要相对严格的控制。

对象元语是对微课资源内容进行描述的元语，它主要用于对微课资源的主题、关键词、要旨、应用等方面进行描述。对象元语是相对自由的，微课中介可以引入种子对象元语，伴随着用户提交的微课资源描述文档中的词汇的不断抽取和累积，借助于对象元语的自我发展机制逐渐导入新的对象元语词汇以实现对象元语的自我发展。对象元语词汇除了用于微课资源的匹配发现过程之外，还用于微课资源描述和学习需求描述过程中的半自动化的推送服务工具的设计。

2.基于XML模式的微课描述文档

协作的实现是以用户使用过程的简化为前提的，为了实现微课资源所有者、微课资源需求者和微课中介之间的有效互动，必须要提供丰富的工具以简化各类用户的操作过程。各种自动化和半自动化的工具的提供是基于协作的微课资源共享平台能否被用户和市场接受的关键。为了便于开发出这些工具，微课资源描述文档应该在语法层面表现出结构化的特征。为了实现此目标，借鉴Web发展的历史经验，选择使用XML作为微课资源描述文档的表述语言。借鉴HTML文档的结构特点，建立了图2所示的微课资源标记文档结构图。

微课资源标记文档由基于XML的标记文档头和标记文档体两个部分组成。其中文档头部分是为各种解读微课资源标记文档的工具所设计的，主要用作解读工具的处理准备。这和HTML文档头部分内容是为浏览器服务的思想是一样的。文档体部分用于真正的微课资源本身的描述，它主要表达微课资源的各种维度的特征。这和HTML文档体部分的内容是为浏览者服务的思想是一样的。标记文档头的受控元语包含版本控制、管理特征和受控标记导入说明三个子部分。标记文档体部分还可以进一步分成内容特征描述和形式特征描述两个子部分。内容特征描述子部分是微课资源所有者进行资源描述时的主要工作内容，它要表达微课资源的主旨。内容特征描述子部分又进一步被划分为标准内容标记和用户扩展内容标记两个部分。标准内容标记包含上下文、领域、主题、摘要、关键词等标签部分。用户扩展内容标记部分是用户使用非受控元语进行微课资源描述的部分。对这一部分内容的工具解读需要使用前述受控标记导入部分的导入外部元语的链接。形式特征的内容主要使用类属元语对微课资源的外在特征进行描述，这部分内容提供了微课中介对微课资源进行管理的主要依据。上述这些部分的内容和所使用的标记可以直接借鉴HTML语言标准。

3.对象元语的自我发展机制

类属元语的受控性非常强，它由微课中介负责升级维护。与之对比，对象元语则表现出相对自由的特征，只有提供既极大丰富又相对受控的对象元语集合，才能够为微课资源和微课需求的表述同时提供便捷和高质量的特征。这为对象元语的建构带来了挑战。借鉴社会化标注系统的成功经验，建立了一套对象元语的自我发展机制，以实现在实践中不断发展和丰富对象元语。这一自我发展机制的关键在于采用将工具抽取和人工管理相结合的策略来逐步丰富对象元语的词汇集合。

用户在使用客户端工具描述其微課资源对象时，其所使用的描述词汇没有任何限制，是完全自由的。但是用户在完成其建构的微课资源描述文档以后，利用微课资源描述文档的结构化特征，客户端工具具有自动采集这些描述词汇的能力，根据客户端工具所内置的词汇关联发现机制，客户端工具会将其所采集的描述词汇按照一定的逻辑关系组织起来，并且将它们与对应的微课资源描述文档绑定起来，一道上传给微课中介所管理的对象元语识别和管理子系统。对象元语识别和管理子系统是一个知识发现系统，它负责对这些标记词汇及其之间的关联关系进行语义分析，在获得相关的语义关联关系以后，将这些知识发现结果存入个人用户的对象元语空间以备后用。所有这些工作都是由客户端和服务器端的工具自动完成的，用户都感觉不到这一过程的存在。

微课资源对象元语分为三个级别，即非受控级别对象元语、相对受控级别对象元语和受控级别对象元语。非受控级别对象元语为每一个用户所自由建立、维护和使用，不受任何的控制和约束。使用非受控级别对象元语所构建的微课资源描述文档，需要微课资源所有者和微课资源使用者共同使用某一个XML模式文件作为建构和解读的依据；相对受控级别对象元语为一定范围内（如某一网络社区内）的用户达成共识以后所使用的微课资源内容描述受控词汇，在这一相对范围内，所有微课资源描述文档的建立和解读都是用这一对象元语为依据。对于超越该范围内的用户来说，它们可以通过微课资源描述文档中的受控元语导入机制所附带的链接，来访问该相对受控级别对象元语库来使用该类描述标签。受控级别对象元语是指在整个微课资源共享平台的范围内，为所有用户达成共识的用于微课资源内容描述的受控词汇，由于它是平台内规范化的描述标签，所以被内置于所有资源描述工具和资源解读工具之中，用户在使用过程中反而完全感觉不到其存在，但是它们却保障了所有用户对资源描述和需求描述的共同理解。

用户所使用的微课资源内容描述词汇可以由非受控级别对象元语逐步发展演化为微课资源共享库的受控级别对象元语。相对受控级别对象元语来自于非受控级别对象元语，而受控级别对象元语又是由相对受控级别元语发展而来的。这种发展依赖于基于民主的表决机制。个人用户可以主动将所拥用的非受控级别对象元语提交给上一级对象元语表决机构进行进阶的表决，也可以由客户端工具的主动挖掘机制将满足一定条件的受控词汇自动提交给上一级对象元语表决机构。对象元语表决机构可以是人工的，也可以是一个智能化的选择系统。通过表决的词汇进阶为相对受控级别对象元语，未通过表决的词汇仍然保持其非受控级别对象元语身份不变。同样，对于相对受控级别元语也采用这样一套机制实现其向受控级别元语的进阶。实现这一逐步演化过程的关键在于提交机制和表决机制的实现，可以首先采用人工的方式，然后逐步引入工具支持以实现半自动化的提交和表决。

五、结束语

基于协作的微课资源共享平台使得微课资源的组织、管理和应用不再采用传统中心化的管理模式，它使得面向社会的更大范围的微课资源共享成为可能。具体来说其优势表现为：一方面，所有参与者按照自己的需要来标注、发布和使用微课资源，使得微课资源的共享过程获得了更多灵活性，它会促成微课资源的应用不断向纵深发展；另一方面，微课资源的标注、组织、发布和应用都以微课标记元语体系为标准，在简化用户使用的同时，又有利于开发出更多具有高附加值的微课教学应用。基于协作的微课资源共享平台的实现主要依赖于第三方独立的微课中介的出现和发展，它不是一个技术问题，而是一个教育信息化的发展理念问题，以及具体操作层面的市场开拓与发展的问题。

参考文献：

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[5]张明宝，刘鹏飞.行业知识库研究[J].计算机系统应用，2015（5）：1-10

（编辑：鲁利瑞）