遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫(數(shù)據(jù)庫)

時間：2022-12-07 16:30:02 | 來源：信息時代

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    遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫 : 遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建遠(yuǎn)程教學(xué)環(huán)境下的存儲機(jī)制。它配合隨時隨地學(xué)習(xí)的新需求,以及強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)資源的可移植性(portability)、可重用性(reusability)和互通性(interoperability),進(jìn)而影響數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)的架構(gòu)。
在數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展中,由于數(shù)據(jù)處理需求的變化,數(shù)據(jù)的存儲方式和結(jié)構(gòu)也隨之產(chǎn)生了變化。例如,由傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫演變?yōu)閿?shù)據(jù)倉庫,這是因為數(shù)據(jù)處理的重點不再是追求高效率的聯(lián)機(jī)處理,而是強(qiáng)調(diào)對海量數(shù)據(jù)的分析能力。以實體-關(guān)系模式配合規(guī)范化理論,企圖降低整體數(shù)據(jù)重復(fù)而減少異?，F(xiàn)象、并提高整體運行效率的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫運作方式,已轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)倉庫星狀模式的存儲架構(gòu),這種架構(gòu)采用單一事實數(shù)據(jù)表(fact table)搭配維度表(dimension table)的維度存儲方式,具備了快速深入各切面的能力,以滿足支持決策分析的需求。
1.根據(jù)存儲內(nèi)容建立遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫
(1)學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)庫:學(xué)習(xí)者數(shù)據(jù)庫中不僅存儲學(xué)習(xí)者個人基本信息,還應(yīng)包括學(xué)習(xí)者在進(jìn)行學(xué)習(xí)時的學(xué)習(xí)歷程記錄,即學(xué)習(xí)者所有學(xué)習(xí)經(jīng)過的記錄,包括: 學(xué)習(xí)課程、學(xué)習(xí)次數(shù)、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)路徑等。學(xué)習(xí)歷程的記錄是一種輔助教學(xué)者衡量學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)成效的有效方法,通過這種方法,可以了解學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的學(xué)習(xí)情況,并通過數(shù)據(jù)挖掘工具或數(shù)據(jù)立方體(data cube)予以分析,進(jìn)一步反饋到課程設(shè)計中進(jìn)行內(nèi)容調(diào)整; 對于學(xué)習(xí)者自身,則可以根據(jù)這些學(xué)習(xí)記錄,除了了解自己的學(xué)習(xí)情況外,還可作為學(xué)習(xí)的憑證,能夠在任一個LMS上累積,而不至于因環(huán)境的變化而中斷學(xué)習(xí)。
學(xué)習(xí)歷程記錄可以是歷史數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的一種。在這類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,任何變動的時間點、內(nèi)容都會被完全記錄,形成新版本的數(shù)據(jù),不會因更新而消失。它是一類與時間有關(guān)的時態(tài)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
(2) 內(nèi)容對象庫(repository): 越來越多的E-learning產(chǎn)品開發(fā)者都認(rèn)識到內(nèi)容對象庫存在的意義。對于自身產(chǎn)品只能通過無法掌控的搜尋引擎來讓使用者發(fā)現(xiàn)其存在性,這樣被動的等待形同于將產(chǎn)品置于網(wǎng)絡(luò)孤島之上,無法進(jìn)行主動且有效的行銷。另一方面,課程設(shè)計者也習(xí)慣于從網(wǎng)上尋找相關(guān)的內(nèi)容對象,且不希望自己設(shè)計的學(xué)習(xí)資源被存放在查詢不到的地方。因此,當(dāng)內(nèi)容對象庫可以在網(wǎng)絡(luò)上使數(shù)字化資源被存儲、檢索以及重復(fù)使用時,應(yīng)將內(nèi)容對象庫列為重要的原始需求。美國Wisconsin的ADL學(xué)術(shù)協(xié)同實驗室,在2004年曾提出一份針對內(nèi)容對象庫的問卷,綜合問卷的結(jié)果,定義了內(nèi)容對象庫應(yīng)包含的三種基本功能: ①元數(shù)據(jù)的管理(metadata management)。遠(yuǎn)程教育專家對于內(nèi)容對象庫系統(tǒng)能否有效且直接地組織元數(shù)據(jù),有若干具體要求,如遵從特定的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(如LOM、dublin code)、提供編輯元數(shù)據(jù)的界面、自動產(chǎn)生元數(shù)據(jù)及根據(jù)主題給予索引等。內(nèi)容對象庫系統(tǒng)必須提供足夠的工具和資源,以協(xié)助建立和管理符合特定標(biāo)準(zhǔn)的元數(shù)據(jù),并在元數(shù)據(jù)匯總后幫助實現(xiàn)課程再利用的目標(biāo)。②內(nèi)容管理(content management)。內(nèi)容對象庫系統(tǒng)必須提供有效的界面和工具以便于課程內(nèi)容的管理,包括: 內(nèi)容對象的上傳與下載;判斷使用者的權(quán)限。對于未經(jīng)認(rèn)證的使用者,內(nèi)容對象庫系統(tǒng)應(yīng)提供部分通信能力,例如查詢或上傳;發(fā)布數(shù)據(jù)變化的信息,向用戶通報庫內(nèi)數(shù)據(jù)的變動;實現(xiàn)對內(nèi)容對象庫數(shù)據(jù)的安全管理; 提供與內(nèi)容對象相關(guān)的版權(quán)信息,不論系統(tǒng)是否具備通過加密或其他技術(shù)在上傳內(nèi)容對象時執(zhí)行版權(quán)的功能,至少要清楚地標(biāo)出內(nèi)容對象的版權(quán)狀態(tài),便于對知識產(chǎn)權(quán)等所有權(quán)進(jìn)行有效管理。③互通性(interoperability)。不論在高度分布的查詢系統(tǒng)或是在不同的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中,通過內(nèi)容對象庫的跨平臺(cross-platform)或開放原碼(open-source)等方法,要求系統(tǒng)必須具有與不同標(biāo)準(zhǔn)通信的能力,接受并執(zhí)行工作流程(workflow),以及提供不受限于內(nèi)容對象版本的用戶參考信息。即內(nèi)容對象庫通過發(fā)展、存儲、管理、內(nèi)容檢索、內(nèi)容傳遞等功能,使內(nèi)容對象能在網(wǎng)絡(luò)上被存儲(store)、發(fā)現(xiàn)(discover)、和重用(reuse)。
2.根據(jù)學(xué)習(xí)形態(tài)建立遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫
理想的遠(yuǎn)程教學(xué)不僅應(yīng)滿足隨時隨地學(xué)習(xí)的要求,更重要的是要有能力模擬出傳統(tǒng)教室教學(xué)的優(yōu)點。合作式學(xué)習(xí)是傳統(tǒng)教學(xué)中最常運用的、培養(yǎng)學(xué)生之間互動能力和溝通能力的學(xué)習(xí)形態(tài)?，F(xiàn)以合作學(xué)習(xí)和移動學(xué)習(xí)分別代表傳統(tǒng)與新興的學(xué)習(xí)形態(tài)來研究遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)庫。
(1)合作學(xué)習(xí)與主動式數(shù)據(jù)庫(active database):合作學(xué)習(xí)的原理是借助群體壓力來激發(fā)與強(qiáng)化學(xué)習(xí)動機(jī)和學(xué)習(xí)效率?，F(xiàn)有的計算機(jī)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)工具,例如聊天室等,提供遠(yuǎn)程教學(xué)模擬傳統(tǒng)教室的同步溝通功能。但仍有一些合作學(xué)習(xí)的功能是一般網(wǎng)絡(luò)工具無法提供的,如角色的自動衡量與給定。遠(yuǎn)程教學(xué)要達(dá)到較佳的合作學(xué)習(xí)需具備的功能可歸納為:①安排群體學(xué)習(xí)模式以及構(gòu)建學(xué)習(xí)活動,包括定義出群體中的角色、各角色的受限學(xué)習(xí)活動以及角色間的互動規(guī)則。為了在遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中實現(xiàn)合作學(xué)習(xí),定義角色是最基本和最重要的。助教角色可以提出新問題并做總結(jié); 學(xué)習(xí)者的角色則是在所屬組群中發(fā)表意見。②自動探測學(xué)習(xí)事件發(fā)生時應(yīng)引發(fā)的議程,為了使議程自動化,系統(tǒng)必須具有探測事件進(jìn)而觸發(fā)相關(guān)動作的能力。探測事件是否發(fā)生需要設(shè)立主動機(jī)制來檢查各種條件是否滿足: 而相關(guān)動作則是給出反映程序間各種時序關(guān)系的信息。③查詢學(xué)習(xí)歷程,教師需要查詢學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的內(nèi)容和應(yīng)該繼續(xù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容,學(xué)習(xí)過程的記錄和時序查詢是必要的。
一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都是被動式的,即除非用戶下達(dá)指令,否則系統(tǒng)不會主動做出任何動作。所以合作學(xué)習(xí)所需要的學(xué)習(xí)活動自動處理是一般數(shù)據(jù)庫所無法完成的,合作學(xué)習(xí)需要主動式數(shù)據(jù)庫。使用者設(shè)定主動式數(shù)據(jù)庫后,當(dāng)所關(guān)注的事件發(fā)生時,就能依照設(shè)定的時序自動完成適當(dāng)?shù)墓ぷ鳌＿@當(dāng)中有三個關(guān)鍵問題: 一為時間偵測; 二為規(guī)則處理; 三為執(zhí)行模式。因為主動數(shù)據(jù)庫被定義為“數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)加規(guī)則”,因此,不僅可支持一般數(shù)據(jù)庫的SQL查詢信息,且具有觸發(fā)、報警、保護(hù)和版本控制等支持合作式學(xué)習(xí)活動所需的功能。
整個合作學(xué)習(xí)的架構(gòu)包括用戶程序、角色導(dǎo)向的活動服務(wù)器與主動式數(shù)據(jù)庫。主動式數(shù)據(jù)庫負(fù)責(zé)過濾信息以記錄用戶的活動行為,當(dāng)主動式數(shù)據(jù)庫將信息解釋過后,用戶端程序便能指定用戶的角色并分派工作; 而角色導(dǎo)向的活動服務(wù)器將信息傳遞給主動式數(shù)據(jù)庫來維護(hù)并支援每個用戶角色。
(2)移動學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)庫:由于計算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展,移動設(shè)備的成熟使遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)更具有動力,并推動了移動學(xué)習(xí)的發(fā)展。根據(jù)對于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境接入狀態(tài)的不同,移動設(shè)備可以是一個動態(tài)的資源接收和傳送站,也可以是以固定方式連接網(wǎng)絡(luò)的固定資料站。由于移動設(shè)備在電力供應(yīng)與存儲空間方面有先天的局限,因此會造成數(shù)據(jù)庫在查詢最佳處理和課程規(guī)劃的制定上與一般數(shù)據(jù)庫有不同的考慮。①查詢最優(yōu)化,移動學(xué)習(xí)由于對存儲空間和顯示空間的考慮而在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中往往引入所謂“近似查詢結(jié)果”和“概略性查詢結(jié)果”的概念?！敖撇樵兘Y(jié)果”只提供部分不完全的,但能滿足一般使用者需求的查詢結(jié)果,如學(xué)習(xí)者想要根據(jù)測試成績查詢補(bǔ)充教材時,數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并不需要列出所有滿足條件的學(xué)習(xí)資源,而僅列出每一大項中的代表項。此種做法并不會因未列出所有資源而造成學(xué)習(xí)者的不便,反而能使學(xué)習(xí)者不會因為資源太多出而迷失重點,同時也能達(dá)到節(jié)省移動設(shè)備能源的目的。而“與位置相關(guān)的查詢”,是因為移動設(shè)備本身“移動”的特性,使同樣的一個查詢指令在不同位置可能會有不同的查詢結(jié)果。如進(jìn)行游戲式學(xué)習(xí),學(xué)習(xí)者此時與當(dāng)?shù)刂鳈C(jī)連線查詢,希望獲得最近的資源站的位置,則查詢的范圍與結(jié)果將因為連線位置的不同而不同。②課程下載規(guī)則,因為移動學(xué)習(xí)環(huán)境不定,可能時而連線時而斷線,為了避免學(xué)習(xí)過程因此而受到影響,應(yīng)把要學(xué)習(xí)的資源先行下載到移動設(shè)備中。但由于移動設(shè)備存儲空間的限制,因此,一次下載多少內(nèi)容對象,下載哪些內(nèi)容對象,學(xué)習(xí)完成后如何置換及如何更新管理系統(tǒng),都是數(shù)據(jù)庫應(yīng)該考慮的問題。