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随着信息技术和通讯技术(ICT)的迅猛发展和普及，数字化学习(e-Learning)逐渐成为人们不可或缺的学习方式之一，并且成为构建终身学习体系和学习型社会的基础性支柱之一。基于普适计算技术的泛在学习被认为是未来e-Learning的发展方向，特别是用于支持终身学习、支持分布式情境认知的理想环境。泛在学习环境的实现不仅需要泛在的通信网络和计算设备，更需要可吸收群体智慧、实时进化的学习资源，需要具备情境适应性、能支持完整学习流程的学习资源，需要具备高度开放性、能在分布式系统中动态联结与实时共享的学习资源，需要能附加交互信息与人际网络信息的学习资源，才能落实泛在学习随需学习、情境化学习、社会化学习的理念。而现有的学习资源共享模型的重点集中在对资源的规范化描述和打包上，共享模式停留专家设计资源、教师与学生使用资源的单向信息传递模式，凸显出与学习资源发展趋势的不适应性。
针对以上的问题，本文尝试提出一种新型的学习资源共享模型--学习元。与现有的学习资源共享模型相比，学习元在生成性、开放性、情境性、联通性等方面具备突出的优势，使学习资源能够在使用和共享的过程中吸收集体智慧进化发展，能够适应不同的学习终端和学习者需求，能够在异构系统间实时的联结和聚合，能够共享与资源密切相关的人际网络，能够满足泛在学习对学习资源的要求。
学习元是对现有的学习对象、学习设计模型的继承与发展。本研究在分析泛在学习对学习资源的核心需求与现有的资源组织和共享方式的特点和不足基础上，总结了泛在学习环境中理想的学习资源应当具有的组成要素和结构，构建了学习元的概念模型。其逻辑结构包括元数据、知识本体、学习内容、学习活动、学习工具、学习评价、用户模型、生成性信息以及服务接口等元素。具体而言，本研究包括以下几个方面的主要内容：
首先，本文利用基于语义Web的知识组织方式，提出了一个通用的学科知识本体模型，作为学习元组织各类学习资源的核心，作为学习元的动态聚合、智能推理的基础。同时设计了基于知识本体的评价描述和用户模型描述方法，来支持适应性的资源检索和导航，以及社会认知网络的构建和共享。
其次，设计了支持协同知识建构、版本控制和知识建构路径表达的生成性学习内容组织的信息模型，以支持学习元可进化的关键特性，并对协同知识建构的学习方式予以支持。
第三，设计了通用的学习活动、工具的共享模型，支持用户灵活的定制各种活动，并可与符合规范的学习工具绑定和自动部署运行，为学习者创设更好的交互环境。
第四，本研究依托中国教育电视台的终身学习支撑平台--“学习超市”项目，开发了学习元的支撑系统原型，设计和实现了基于学习元模型的知识本体构建、协同内容编辑、语义检索、可视化导航、学习路径推荐、社会认知网络共享、开放的学习活动设计与学习工具整合等功能，实际部署并取得了初步的应用效果，充分体现了学习元作为泛在学习环境下开放性、情境性学习资源的优势，具备广阔的应用前景。
本文研究工作的创新点主要体现在以下三个方面：
(1)设计了生成性学习资源的共享模型，将时间维度引入到学习资源的概念中。学习资源不再是一成不变的，而是随着时间不断进化的。本文从协同知识建构的角度设计了学习元内容的动态生成和共享机制，以促进多用户环境下的协同内容建设和知识建构，使学习者在参与协同知识建构过程中产生更深入理解和反思，资源进化过程中的版本更迭、历史记录、生成性信息都得以保留并共享，学习者可以从历史的角度来观察一个观念、一个主题、一个理论的演进过程，对其生命周期有更完整和深入的理解，这有助于学生的知识建构以及理解知识的情境性，并使资源的丰富性、时效性和与学习者的贴近程度大大提高，以契合泛在学习对学习资源数量和质量的需求。
(2)将人力资源纳入到可共享资源的范畴中来。学习元中的知识本体模型，不仅可以聚合内容，而且能构建学习者的认知能力模型，从而以物化资源为中介构建社会认知网络，当知识本体在异构系统中迁移时，物化资源附加的人力资源也可以得到迁移和共享。当用户在泛在学习环境中的不同系统间切换时，用户模型可以随之迁移，从而为学习者提供适应性的资源组合和学习路径推荐，体现了对泛在学习社会性、情境性特征的支持。
(3)设计了通用的学习活动描述规范，用户可以基于该规范自由的扩展活动类型，并与支持规范的学习工具绑定、部署、运行和收集反馈信息。使学习元的支撑系统在功能上也具备进化能力和聚合特性，能更好的构建多系统协作的开放、和谐的泛在学习软件生态环境。