基于S1000D标准的源数据转换技术应用研究

魏志民 荆楠 刘志东

摘要：本文对S1000D规范和SCORM标准的差异性进行了分析，对源数据从符合S1000D规范的学习数据包模块转换为SCORM标准学习内容包进行了研究，本文的研究对开发基于SCORM标准的航空及武器装备CBT课件提供了新的数据途径，通过对研究的应用将有效降低CBT课件的开发费用和时间。

关键词：S1000D；CSDB；SCORM；CBT；课件

中图分类号：TP315

目前，国内航空及军工研究院所对于国际S1000D规范和SCORM标准的研究仍不成熟，对于S1000D规范和SCORM标准两者的集成研究还处于概念阶段，因此导致S1000D中的公共源数据无法与基于SCORM标准的课程开发对接起来，造成数据冗余严重，管理不易。通过对两种规范标准内部数据逻辑的深入研究，将基于S1000D规范的装备出版物资源直接转换为基于SCORM标准的训练内容将大大降低航空及武器装备CBT课件的开发费用和时间。同时，技术出版物与训练的对接将更有利应用于装备的全寿命周期。

1 S1000D规范和SCORM标准介绍

S1000D规范是一个采用公共源数据库（Common Source Data Base，CSDB）来创建、管理及维护技术出版物的国际标准[1]。以模块化设计为主导思想的S1000D规范将出版物细分的信息对象和数据模块存储于公共源数据库中。信息对象与数据模块呈对应关系，信息对象是指插图、动画、视频等多媒体对象，而数据模块是技术资料中最小的自包含的信息单元。S1000D规范可用于军民高端装备的交互式电子技术手册（IETM）的开发，IETM能够解决在使用、维修和保障等环节中技术信息无法进行移植、交换和共享等问题，可以在全面改进训练方式、提高维修效率、改善装备技术资料管理等方面取得显著效益。目前运用广泛的S1000D规范版本为S1000D4.0和S1000D4.1。

SCORM（Sharable Content Object Reference Model，共享内容对象参考模型）是美国国防部ADL（Advanced Distributed Learning）对于数字内容教材、课件开发制定的一套共通标准[2]。以SCORM标准开发的电子教材、课件具有可重用性、可获得性、耐久性和共通性的特点。SCORM标准课件在标准的平台上运行时，学习管理平台（LMS）可以详细地追踪和记录学习者的学习进度、学习状态及学习成绩等信息。SCORM内容模型包括了Asset（微单元），SCO（可共享内容对象），Content Organization（内容聚合）3个重要组成部分，Content Organization （内容结构）包括了清单和清单文件；微单元是课件中的多媒体资源，如文本、图像、声音等数据类型；SCO是一个或者多个微单元的集合，它可以在SCORM运行环境中与学习管理平台之间进行实时的数据传递。目前运用广泛的SCORM标准版本为SCORM 2004。

2 S1000D规范和SCORM标准差异性分析

S1000D规范用于电子技术出版物，SCORM标准用于培训系统和课件，两者最初为解决不同的问题而产生，以致其内容逻辑与各系统间传递方式有所不同。表1是S1000D与SCORM功能对比表，总结出了它们之间的差异性[4]。

对表中重要组成元素数据模块（DMs）和元数据（Assets）、可共享内容对象（SCOs）的研究是实现CSDB源数据向SCORM学习内容包转换的关键技术。

3 CSDB源数据转换技术分析

3.1 S1000D4.0中SCORM内容包模块分析

由表1中可以看到，在S1000D4.0规范内容中引入了学习数据模块，使得S1000D规范不仅仅支持技术资料，同时也具备了支持训练内容的条件，实现技术资料和训练支持数据的全寿命周期的管理。学习模块主要包含了五类信息：计划、概述、内容、總结和测验。

1）计划。学习计划主要用来描述学习目标和需求、教学设计模型、人物分析、学习分类以及其他信息。

2）概述。概述是对学习内容的简要描述，主要涉及到学习目标、前提条件、学习时间、适用学员及其他信息。

3）内容。内容是学习模块的主体，由各种素材组成，可直接使用描述性信息模块。

4）总结。总结是对学习目标、学习行为的回顾，含有学习内容评价以及将来的学习要求。

5）测验。测试提供了一些问题或交互式过程，以达到对学习内容进度掌握、学习内容回忆和加固的目的。

每一个数据模块均由状态标识段和内容段组成。S1OOOD 4.0数据模块的Schema，学习数据模块下的内容段包含了learning内容，如图1所示。

3.2 SCORM学习包结构分析

每个SCORM学习包都由一个IMSmanifest.xml清单文件和其他相关物理文件组成。如图2所示。IMSmanifest.xml清单文件记录课程的组织结构、各种学习资源的存放位置，以及其他相关的metadata（元数据），同时也可记录SCO或Assets的读取顺序。文件结构如图3所示。物理文件中主要包括课件资源（包括SCOs和Assets）、標准Schema文件等。

3.3 CSDB源数据转换

源数据转换的过程就是将CSDB中SCPM（SCORM内容包模块）Schema通过XSLT（可扩展样式表转换语言）转换（映射）为SCORM学习包Schema，并在（DMs）数据模块中创建可共享内容对象（SCOs）的过程[5]。源数据转换概念模型如图4所示；

由图中可以看到，首先是在公共源数据库提取出需要进行转换的SCORM内容包模块及相关的数据模块，经过转换后能够形成标准的SCORM学习包，包括IMS文件清单和可共享内容对象，学习包可以放到任意满足SCORM标准的LMS（学习管理系统）中进行使用。

数据转换的过程首先是将所有相关的数据模块和多媒體文件做URN（统一资源名称）资源映射，每一个多媒体文件的定义和存放都在数据模块的<！ENTITY>要素中，URN资源映射可以使后续能够创建IMS清单中的“resource/dependency”要素。接下来将所有URN资源映射文件加入到IMS清单“resource”要素中。

图5为从SCORM内容包模块资源要素到IMS清单要素的映射情况。SCOs的构建需要在HTML文件中加入两个ADL提供的Javascript

（APIWrapper.js与 SCOFunctions.js），实现将资源Assets变为可被追踪的最小单元SCOs，将HTML SCOs以href（超文本引用）方式加入到IMS清单“resource”要素中。最后需要复制ADL Schemas、IEEE LOM Schemas定义文档到SCORM学习包中。如此方法，就可实现CSDB中的源数据在基于SCORM标准的课程中的引用。

4 结语

S1OOOD规范与SCORM标准资源的结合，将会对航空工业和国防工业产生非常大的积极影响。从技术手册到训练过程的内容数据可以进行统一的公共源管理和重用，进而有效地增强高端产品装备的全生命周期的信息管理。

参考文献：

[1]ASD S1000D：International specification for technical publication Issue 4.1[S].20121231.

[2]ADL（Advanced Distributed Learning）（2006）.SCORM 20043rd Edition Overview [EB/OL].

[3]姚佳豆.基于SCORM标准的移动学习资源的设计与开发[D].北京交通大学，2011.

[4]叶海生，吴永明，解洪成.S1000D标准和SCORM标准的集成技术研究[J].标准科学，2011，（01）：4044.

[5]Kevin Ruess，Bob Pokorny，Jackie Haynes，Tim Tate.S1000D SCORM Test Bed；Integrated Development ofTechnical Publications and Training[C].The Interservice/Industry Training， Simulation&Education Conference

（1/ITSEC）2007.

作者簡介：魏志民（1987），男，天津人，助教，研究方向为装备综合保障标准研究及虚拟仿真技术。