浅析分布式学习管理系统(DLMS)

【前言】浅析分布式学习管理系统(DLMS)由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。因为分布式学习管理系统从技术上、模式上解决了三维虚拟训练系统不能在常规学习管理系统架构下运行，虚拟课程由专门厂家设计、课程内容不能共享的问题，以及其他通用E_Learning（网络化学习）平台不能支持三维交互对象及实时仿真训练，无法适用于虚拟训练的问题，因而...

摘要：本文主要对分布式学习管理系统这种全新的三维虚拟交互式训练课程运行平台系统特点、系统组成以及系统实现的关键技术进行了简要介绍，最后对系统的应用前景进行了展望。

关键词：分布式 学习管理系统 训练课程

中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）10-0196-01

分布式学习管理系统（Distributed Learning Management System）是一种全新的符合SCORM规范的三维虚拟交互式训练课程运行平台，支持加载和运行三维交互式的训练课程，比如虚拟装备对象（如飞机、火炮、舰船等），可供学生进行机械维修/维护任务的训练（如日常维护任务、设备拆装程序、故障排查流程等），可对学生的学习、训练、考核过程进行跟踪记录，非常适合于网络化教学。

1、系统特点

因为分布式学习管理系统从技术上、模式上解决了三维虚拟训练系统不能在常规学习管理系统架构下运行，虚拟课程由专门厂家设计、课程内容不能共享的问题，以及其他通用E_Learning（网络化学习）平台不能支持三维交互对象及实时仿真训练，无法适用于虚拟训练的问题，因而具有以下突出特点：

一是将三维虚拟训练内容封装到SCORM学习系统框架下，使虚拟培训具有在线学习、考核、记录等功能，从而真正成为实用化的培训系统；二是学生在自主训练时可得到虚拟教师的在线指导，提高训练效率；三是三维训练课程按SCORM标准封装，可在异构的运行平台上执行，进而达到课程内容可共享的目的；四是支持按S1000D标准生成的技术手册导入，生成培训课程；五是虚拟训练在E Learning框架下实现，使训练可随时随地开展，降低培训成本，提高培训效率。

2、系统组成

分布式学习管理系统由虚拟课程运行平台及虚拟课程创作平台组成，如图1所示。虚拟课程运行平台包括：至少一服务器端、客户端、API实例端；虚拟课程创作平台主要由：课程结构设计部件、可共享内容对象划分部件、可共享内容对象制作部件、课程包聚合与输出部件及标准课程测试部件组成。（如图1）

服务器端有LMS服务器，客户端有SCO运行环境。SCO运行环境可以加载与运行训练课程，启动、运行SCO后与API适配器通讯，发现LMS提供的API实例。

虚拟课程运行平台使用API实例与LMS服务器进行初始化通信和读取或设置值。通过实现与HLA的通讯机制，同时支持实时分布式仿真的初始参数设置、仿真加载、仿真过程数据记录等。

三维训练课程按SCORM标准在虚拟课程创作平台上进行封装，封装好的课程可在异构的运行平台上执行，进而达到课程内容可共享的目的。虚拟课程创作平台支持按S1000D标准生成的技术手册导入并生成培训课程。实现了虚拟课程内容的结构化、模块化、标准化、制作流程化。

3、系统关键技术

3.1 SCO封装技术

课件内容组织大体可分为两大类：一类是结构化的内容，包括CGM、SVG和3KO等；另一类是非结构化的内容，包括Flash、音频文件等。对于结构化的内容，将被封装成一个个可重复使用的学习对象SCO。可共享内容对象（Sharable Content Object，SCO）代表了一个或多个基本素材的集合，这个集合包含了一个特殊的可基本素材，它利用SCORM运行环境与LMS进行通讯。

为了可以重用，SCO并不依赖于学习内容，而是其本身。比如，一个SCO可以用在不同的学习体验中来执行不同的课件。另外，一个或者多个SCO可以整合成更加高端的教学和培训单元，来执行更高端的学习对象。

SCO被认为是小型的单元，所以跨课件的重用是有可能的。SCORM 对 SCO的大小不会有特别的限制。尽管在设计编写期间，决定SCO大小的时候还是定一个其内容的最小的逻辑大小，而这些内容在运行时可以由LMS跟踪。内容开发者根据学习内容的信息数量和其可重用的水平来决定SCO 的大小。

3.2 仿真模型采用轻量化技术

在以往的三维仿真和虚拟样机应用中采用的是多边形处理方式，当模型复杂时，比如整机，整船的模拟，三角形数量会上百万，数据量在1GB以上，这就对计算机的图形处理能力要求非常高，只能在高档图形工作站上才能开发和运行，不可能进行网络和批量。

在本系统中的虚拟交互模型，将采用NGRAIN公司独特的体素（VOXEL）技术，用cell将三维实体实行网格分割，而非传统的面图形（Surface Graphics），避免了复杂设备多边形面的巨量计算问题；进而专门开发了针对复杂系统的三维可交互的软件平台，做到了三维模型的超轻量化，保证模型物理属性、外观真实条件下的高比例压缩。

渲染引擎完全由软件实现，不需要硬件三维加速，支持低端计算机平台，如普通的台式电脑、笔记本电脑、掌上PDA等。

4、结语

分布式学习管理系统可广泛应用于工科院校机电一体化专业开展虚拟交互式网络课程开发于，可为课堂教学提供信息化的教学手段支撑，也可为学生提供课后网络化的自学自训应用平台，同时分布式学习管理系统还能够把学生的学习状况、学习进度及学习结果同步记录下来，并将结果反馈给授课教师，用于教学质量评估或教学效果考察，对促进教学相长、提升教学质量效益具有重要的推动作用。

参考文献

[1]谢新观.远程教育概论.中央广播电视大学出版社，2000.