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一、SCORM標準的不足和xapi標準的TLA架構

xAPI允許學習記錄系統LRS(LearningRestoreSystem)之間相互訪問，并且互相共享數據。存儲于LRS中的數據可以被LMS、報表工具RT(ReportingTool)或者其他LRS訪問，并且可以作為個人學習記錄或成績單存儲起來。使用xAPI規范可以隨時跟蹤并詳細記錄學習者網絡學習行為的數據，并獲得多維報表分析以及更精確的學習者學習記錄分析。xAPI運行的應用接口規范架構為培訓和學習體系架構TLA(Training&LearningArchitecture)。TLA包含一系列標準化的網絡服務規范以及開源軟件，用以創建一個能夠將培訓與學習相連接的環境。它可跟蹤學習者的學習經驗而非簡單記錄完成度的數據及分數，利于教學情境的設計[6]。TLA由四個部分組成：學習經驗追蹤(ExperienceTracking)、學習者檔案(LearnerProfile)、內容及協議(ContentBrokeringandUnderstanding)和能力認證(CompetencyInfrastructure)。學習經驗跟蹤是通過與學習經驗交互來跟蹤學習者的數據；學習者檔案是與學習者相關的數據與信息；內容及協議是指運用軟件和規范來管理內容以支持即時學習并為下一步活動做出合理選擇；能力認證是將學習目標與系統所認定的學習者能力進行匹配認定。

二、基于xAPI的網絡學習記錄模型構建

(一)基于xAPI的網絡學習記錄模型

基于xAPI的網絡學習記錄模型如圖1所示。學習者進入互聯網，通過用戶認證后登入網頁、LMS或應用程序等，其網絡學習資源一般包含網絡課程、文章、網頁、嚴肅游戲等。學習者瀏覽網絡學習資源獲得學習經驗；學習經驗經由xAPI協議及規范傳入LRS。其傳入過程具體為：活動(ActivityProvider)對學習者所產生的學習活動進行定義，并將活動以不同模塊分組；活動生成語句(Statement)，語句通過活動生成語句API存儲于LRS。xAPI包含4個接口，分別為語句接口(StatementAPI)、狀態接口(StateAPI)、活動描述接口(ActivityProfileAPI)以及描述接口(AgentProfileAPI)。語句接口負責語句在LRS中的存儲以及取出；狀態接口為緩存區來存儲正在使用的活動；活動描述接口可以引用存于LRS中活動的完整描述；描述接口向LRS內添加與相關的數據。

(二)基于xAPI的LMS網絡學習記錄模型組成要素

基于xAPI的LMS網絡學習記錄模型主要組成要素分別為：A.學習記錄系統；B.活動；C.語句；D.認證。LRS內部數據以個人學習記錄或成績單的形式存儲，不同的學習活動產生的記錄均可傳送到LRS中存儲。LRS可通過報表工具與其他LRS或LMS進行通信。內部存儲為執行者(Actor)、動詞(Verb)與對象(Object)的集合，活動用來將文件發送給DocumentAPI。多個活動組成群組，每一組定義不同的活動。這可用來對LMS聲明哪些程序可被允許通過，并將活動轉化為語句。該階段表明必須使用OAuth協議程序登錄進程來登記信息，并應提供方法將信息傳入LMS而無需管理員進入登錄界面。語句的最簡單語義形式為執行者(Actor)+動詞(Verb)+對象(Object)。

(三)xAPI的語句語義結構

語句是xAPI的內容表現形式，所有學習事件都以語句的形式存儲于LRS中。語句的屬性由ID、執行者、動詞、對象、結果、語境、時間戳、存儲時間、授權、版本以及附件組成。其中，“執行者”“動詞”“對象”為固定屬性，它們構成了語句中簡單的組成結構“誰做了什么”，其他為可選屬性。語句語義結構描述如圖2所示。語句結構格式中的動詞描述了執行者對對象所產生的行為，是“誰做了什么”中的“做”。xAPI規范規定了24種常用動詞類別，具體類別及語義描述如表1所示。對象是指“誰做了什么”中的“什么”，是執行者所做的內容。對象的內容可以是活動、、群組、子語句或語句引用等。xAPI規范中規定了13個常用活動對象，具體活動對象類別及描述如表2所示。

(四)學習記錄信息交互過程

學習者通過登錄網頁、LMS、應用程序以及其他學習終端獲取學習經驗，學習記錄信息與LRS進行交互以完成存儲或提取信息功能。具體過程為：學習者進入網頁、LMS學習課程或者應用程序進行學習獲取學習經驗，系統將該條學習經驗轉化為活動，由活動生成語句。語句通過xAPI中的StatementAPI與LRS交互來存儲或提取信息。LRS與LMS間的學習記錄信息的交互過程與LRS間不同。在LMS中，LRS只存儲和獲取學習記錄，而內容打包、和輸出都在LMS中完成。LRS中所記錄的信息數據可在獨立的LRS間通過報表工具傳送，也可通過LMS內部報表工具傳送給LMS中的LRS。

三、基于xAPI學習記錄的LMS網絡系統架構

LMS與xAPI相融合能夠記錄正式學習內部以及外部(非正式學習)的學習行為，因此，將LRS融入到LMS當中能夠幫助LMS實施更加完善的功能。單獨使用LMS平臺無法追蹤學習者在LMS外部學習時所留下的學習記錄，將該平臺加入xAPI機制進行架構重構，能夠支持xAPI中的動詞和活動語義關系，便于進一步進行基于xAPI的數據記錄分析和數據挖掘，為學習者提供個性化的學習體驗?；趚API學習記錄的LMS網絡系統架構主要有兩種類型：第一種為LMS集成模型，即以原有LMS平臺為基礎對其進行架構重構，分別包括資源集成模式以及平臺集成模式的重構。第二種為插件模式，即對基于網頁或應用程序的搭載源進行架構重構，以輔助LMS平臺進行外部學習記錄的采集。因此，基于xAPI學習記錄的LMS網絡系統架構包含三種架構重構模式：資源層、平臺層和環境層。

(一)資源層：LMS資源集成重構模式

通過將SCORM和AICC注冊信息轉化為xAPI中的語句，可將SCORM、TICC標準的學習資源轉化為xAPI環境下支持的課件格式，即將SCORM標準課程中的數據自動生成語句并作為xAPI中的數據存入LRS中。通過該資源集成模式用戶可輸出SCORM和AICC包，保留SCORM內容，并將生成的語句存儲到不同的LRS中。用戶還可從LMS的課程中獲取語句，通過報表工具記錄到LMS或者其他LRS中。

(二)平臺層：LMS平臺集成重構模式

LRS作為學習記錄存儲系統，只存儲和查找學習單與學習記錄，而內容打包、和輸出仍在原有LMS平臺內部完成。對原有LMS平臺進行架構重構即在平臺內部建立LRS學習記錄存儲系統以及xAPI相應機制。

(三)環境層：LMS插件重構模式

基于網頁或應用程序的搭載源通常搭載非標準課程學習資源，由于網頁以及應用程序自身技術、標準等多方面的限制，為適應xAPI多為在原有網頁或應用程序上添加小插件或小應用程序，以實現在學習資源內容以及呈現形式不改變的基礎上將學習經驗完整傳輸到獨立LRS或LMS內部LRS中的功能。

四、應用案例

(1)案例一：LMS平臺集成重構案例應用在TinCan()網絡平臺應用中，能夠通過構建xAPI應用系統環境，通過使用LMS、網頁及應用程序跟蹤記錄學習者學習經驗。構建的應用系統環境將傳統的LMS系統進行xAPI架構重構，并嵌入LRS，將學習者學習經驗所產生的語句傳輸給LRS，系統經過對學習者學習時產生的語句的展現以及對學習者的學習記錄數據進行分析后回傳分析報告。在LMS平臺集成重構案例應用過程中，主要包括三個步驟：第一步，學習者在自行學習后系統自動生成語句并傳輸至LRS內部，同時為該學習者設置的各類徽章，以此激勵學習者使用該系統進行學習；第二步，重構后的LMS中的LRS可與多個學習軟件進行融合，將學習者學習數據以活動流形式傳入學習者LRS中，并將數據直觀得呈現給學習者；第三步，系統通過學習分析可視化建模，可以呈現學習者經常使用的軟件以及其對學習者對動詞使用量、使用形態等進行的數據分析。(2)案例二：LMS資源集成重構案例應用基于SCORM標準的資源可以進行手工集成重構，在xAPI資源標準包添加包含Ioslaunch.html、Meta.xml、Presentation.html、Presentation.swf以及Tincan.xml描述文件。其中Tincan.xml為整個包的根目錄，重構語義的描述內容描述了該結構中活動的群組化?；顒訉γ恳粋€活動進行定義，包含活動的ID、類型、名稱以及描述?；顒由傻恼Z句傳入StatementAPI中，從而以語句的形式將活動存儲在LRS中，實現學習記錄的跟蹤與管理。

五、總結和展望

本文根據不同網絡學習資源搭載源的特征分別進行xAPI的架構重構，提出基于xAPI學習記錄的LMS網絡系統架構。該系統架構將xAPI與LMS平臺相融合，對原有LMS進行架構重構，運用xAPI中的動詞與活動的語義關系對數據進行統一記錄分析及挖掘，能夠跟蹤包括LMS內外的正式與非正式學習的學習行為，有效得將正式學習與非正式學習相融合，并將學習記錄完整準確得展示給學習者；學習者通過使用重構的LMS平臺可追蹤其平臺內部及外部學習時所留下的所有學習記錄，從而從多個層面彌補了SCORM標準的缺陷與不足。本框架結構現已完成對TLA架構中的學習跟蹤部分的探究及實現，對Moodle等LMS應用平臺的應用起到支持社會化學習和移動學習的作用。下一步將對TLA中的學習者檔案、內容及協議以及能力認證進行理論研究，逐步完善本LMS網絡系統架構研究。

作者：方海光胡祎祎杜舟單位：首都師范大學教育技術系