一种灵活配置的个性化学习方案定制系统及其定制方法
【专利摘要】本发明提供一种灵活配置的个性化学习方案定制系统及其定制方法，该系统的SSM模型库构建模块根据学习活动和各学习活动之间的关系转移顺序采用改进的WSCL标准进行描述，得到SSM模型库，建立学习方案有向图；学习活动定制模块根据学习方案有向图建立学习活动树，提供给用户进行个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活动视图；学习数据定制模块根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库，得到个性化学习数据视图；学习流程定制模块根据个性化学习活动视图和个性化学习数据视图，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，得到该用户的个性化学习流程视图，得到SSCM模型库。
【专利说明】
一种灵活配置的个性化学习方案定制系统及其定制方法
技术领域
[0001]本发明属于多租约SaaS服务技术领域，具体涉及一种灵活配置的个性化学习方案定制系统及其定制方法。【背景技术】
[0002]多租约SaaS应用(S〇ftware as a Service，软件即服务)以服务的形式将业务功能通过代表不同业务需求的租约交付给各类终端用户使用，将软件应用的所有权从用户手上分离出来。用户不用再购买软件，而改为向SaaS应用服务提供商租用基于Web的软件应用， 且无需承担软硬件基础设施建设和维护的支出。多租约SaaS应用的服务提供商可以按用户需求提供按需应用的软件，具有很强的灵活性、可伸缩性和可扩展性，并且以按需服务 (Pay-as-You-GO)的方式收费。这种按需服务的方式提高了用户使用软件应用的灵活性，在节约了用户使用成本的同时，通过为更大范围的用户提供服务为SaaS应用服务提供商带来了可观的收益。
[0003]在多租约模式下，由于SaaS应用是通过共享的方式按需提供用户服务应用，如果租约不能自定义满足自己的业务需求，或者SaaS提供方没有提供足够的SaaS可扩展性和可配置性，就不能满足特定租约对特定业务需求的使用要求。因此，基于租约需求的个性化配置，比如在学习系统中学习的内容和顺序及具体服务的个性化定制方面，传统的学习应用只能满足特定的，事先已经配置完成的服务。当个性化学习方案需要调整相关学习流程、学习内容、学习方式、学习数据时，传统应用只能通过学习方案的重新规划才能实现重新调整的目标。由于学习方式和内容所属的每个活动之间逻辑关系复杂，重新调整的过程将涉及到应用的重规划、重开发，因此需要付出一定的代价，降低了学习应用的效率。因此，首先需要发明一种灵活的学习方案(包括学习内容、学习方式、具体学习服务数据和学习流程)描述方法，即对学习方案的建模方法;其次，在此基础上发明学习方案个性化定制方法，并开发一种灵活配置的学习方案个性化定制系统。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中在线学习系统在个性化配置学习计划方面的不足，本发明提出一种灵活配置的个性化学习方案定制系统及其定制方法，该方法主要通过发明具有对偶性和低耦合性的学习方案组织、描述形式及基于对偶交互的建模方法，以支持个性化学习方案的灵活调整，并采用可视化的操作简化用户的个性化定制行为。
[0005]本发明的技术方案为:
[0006]一种灵活配置的个性化学习方案定制系统，包括SBM模型库构建模块、学习活动定制模块、学习数据定制模块和学习流程定制模块；
[0007]所述SSM模型库构建模块，用于根据教育领域专家提供的学习活动创建学习活动集合，根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建学习活动变迀集合， 将学习活动集合和学习活动变迀集合采用改进的WSCL标准进行描述，并以XML文档形式存储于数据库中，得到SSM模型库，将学习活动集合的各学习活动作为学习方案有向图的节点，将学习活动变迀集合中的各变迀及对应的变迀规则作为学习方案有向图的边，建立学习方案有向图，以XML文档的形式存储在SSM模型库中；
[0008]所述学习活动集合包括:各学习活动的集合；
[0009]所述学习活动包括:学习活动名称、学习活动的数据传递类型、学习活动的数据文档和学习活动的自定义数据文档；
[0010]所述学习活动名称包括:学习课程、学习方式和学习内容；[〇〇11 ]所述学习活动变迀集合包括:各学习活动变迀的集合，所述学习活动变迀即学习活动之间的关系转移；
[0012]所述变迀规则为变迀的源学习活动到变迀的目标学习活动的变迀转移条件规则。
[0013]所述消息数据传递类型为学习活动接受消息或发送消息的传递类型，包括先接收后发送、先发送后接收、仅接收、仅发送和空交互。
[0014]所述变迀规则包括:强制选择规则、包含依赖规则、共存规则、排他规则、前序规则和邻接规则。
[0015]改进的WSCL标准具体为:[0〇16]在WSCL标准定义基础上对其进行扩展包括:在学习活动中添加多组学习活动的数据文档和学习活动的自定义数据文档，在变迀规则中添加多组源学习活动变迀规则及变迀的源学习活动业务属性规则；[〇〇17]其中，多组学习活动的数据文档的扩展:将WSCL中的Interact1n扩展为具有多个输入输出学习活动业务数据文档组；
[0018]学习活动的自定义数据文档的扩展:通过在SSM模型中增加自定义业务数据文档的方式支持用户对个性化业务数据的自定义；
[0019]多组源学习活动变迀规则的扩展:针对WSCL中的Interact1n扩展了多组学习活动的数据文档，通过扩展多组源学习活动条件的方式针对源学习活动具有多数据文档组时产生的多XML文档进行的变迀业务规则约束；
[0020]变迀的源学习活动业务属性规则的扩展:针对个性化学习方案定制过程中，在变迀中添加对变迀的源学习活动中某数据文档数据属性的条件约束布尔表达式，支持SSCM模型描述具有业务属性约束的变迀规则。
[0021]所述学习活动定制模块，用于根据SSM模型库中的学习方案有向图建立学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作，即对学习活动视图的节点进行选择;根据用户对学习活动视图进行的个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活动树，即该用户的个性化学习活动视图；[〇〇22]所述学习数据定制模块，用于根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM 模型库中的XML文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，即对学习数据视图进行的选择、修改或添加，将用户对学习数据视图的个性化定制操作以UML类图的形式显示，得到个性化数据视图；[〇〇23]所述学习流程定制模块，用于根据所述个性化学习活动视图和个性化数据视图， 搜索SSM模型库中对应的XML文档的学习活动变迀集合，将当前个性化学习活动之间的变迀规则以UML活动图的形式显示，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，即对已有变迀规则约束下的学习流程视图中的变迀进行的添加、修改或删除，以及对用户自定义变迀规则进行的添加，根据用户对学习流程视图的个性化定制操作，以UML活动图的形式显示，得到该用户的个性化流程视图，根据个性化学习活动视图、个性化数据视图和个性化流程视图，生成该用户的SSCM模型，并将其以XML文档形式存储于数据库中，得到SSCM模型库。
[0024]采用灵活配置的个性化学习方案定制系统的定制方法，包括以下步骤:[〇〇25]步骤1:根据教育领域专家提供的学习活动创建学习活动集合，根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建学习活动变迀集合，将学习活动集合和学习活动变迀集合采用改进的WSCL标准进行描述，并以XML文档形式存储于数据库中，得到SSM模型库；[〇〇26]步骤2:将学习活动集合的各学习活动作为学习方案有向图的节点，将学习活动变迀集合中的各变迀及对应的变迀规则作为学习方案有向图的边，建立学习方案有向图，以 XML文档的形式存储在SSM模型库中；[〇〇27]步骤3:根据SSM模型库中的学习方案有向图建立学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作，即对学习活动视图的节点进行选择；[〇〇28]步骤3.1:遍历学习方案有向图的边，将学习方案有向图中先驱节点和后继节点相同的边删除；
[0029]步骤3.2:遍历学习方案有向图的边，若相邻节点存在两条边，将该相邻节点中后继节点到先驱节点的边删除；
[0030]步骤3.3:将学习方案有向图的第一个节点设置为学习活动树的根节点，将根节点作为当前节点；
[0031]步骤3.4:判断当前节点是否存在后继节点，若是，则执行步骤3.5,否则，执行步骤 3.7；[〇〇32]步骤3.5:判断当前节点的后继节点的入度是否为1，若是，则将该后继节点作为学习活动树当前节点的子节点，执行步骤3.8，否则，执行步骤3.6;
[0033]步骤3.6:利用回溯算法判断当前节点出发经过后继节点的所有路径是否可以回溯到当前节点，若是，将该后继节点作为学习活动树当前节点的子节点，执行步骤3.7,否贝1J，将该后继节点作为学习活动树当前节点的邻居节点，执行步骤3.7;[〇〇34]步骤3.7:判断学习方案有向图中是否还存在未处理的节点，若是，则将学习方案有向图中未处理的节点作为当前节点，返回步骤3.4,否则，执行步骤3.9;
[0035]步骤3.8:将当前节点的下一个后继节点作为当前节点，返回步骤3.4;[〇〇36] 步骤3.9:得到学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作。
[0037]步骤4:根据用户对学习活动视图进行的个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活动树，即该用户的个性化学习活动视图；[〇〇38]步骤5:根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，即对学习数据视图进行的选择、修改或添加；[〇〇39]所述根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，具体过程为:遍历个性化学习活动树中与学习方案有向图中的相同节点，并将该节点对应的数据库中的XML文档中数据部分进行提取，以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作。
[0040]步骤6:将用户对学习数据视图的个性化定制操作以UML类图的形式显示，得到个性化数据视图，并将个性化学习活动树中用户对该节点对应数据的定制结果存储于缓存中；
[0041]步骤7:根据缓存中已存在的个性化学习活动视图和个性化数据视图，搜索SSM模型库中对应的XML文档中的学习活动变迀集合，将当前个性化学习活动之间的变迀规则以 UML活动图的形式显示，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，即对已有变迀规则约束下的学习流程视图中的变迀进行的添加、修改或删除，以及对用户自定义变迀规则进行的添加；[〇〇42]步骤8:根据用户对学习流程视图的个性化定制操作，以UML活动图的形式显示，得到该用户的个性化流程视图；[〇〇43]步骤9:根据个性化学习活动视图、个性化数据视图和个性化流程视图，生成该用户的SSCM模型，并将其以XML文档形式存储于数据库中，得到SSCM模型库。
[0044]步骤9.1:初始化个性化流程视图，获取个性化学习活动树及其节点个数；[〇〇45]步骤9.2:判断个性化学习活动树中的当前节点是否超出个性化学习活动树的节点个数，若是，执行步骤9.10，否则，步骤9.3;
[0046]步骤9.3:判断个性化学习活动树中的当前节点是否在个性化流程视图中，若是， 执行步骤9.4，否则，在个性化流程视图中创建该节点，执行步骤9.4;[〇〇47]步骤9.4:在学习活动树中查找个性化学习活动树中的当前节点是否存在，若是， 执行步骤9.6，否则，执行步骤9.5;[〇〇48]步骤9.5:放弃个性化学习活动树中的当前节点，将个性化学习活动树中当前节点的邻接节点作为当前节点，返回步骤9.3;[〇〇49]步骤9.6:在学习活动树中查找个性化学习活动树中当前节点对应的目标节点是否存在，若是，执行步骤9.8，否则，执行步骤9.7;
[0050]步骤9.7:将个性化学习树中当前节点的邻接节点作为当前节点对应的目标节点， 返回步骤9.6;[〇〇51]步骤9.8:判断个性化学习活动树中当前节点对应的目标节点是否在个性化流程视图中，若是，执行步骤9.9，否则，在个性化流程视图中创建该目标节点，执行步骤9.9; [〇〇52]步骤9.9:判断个性化学习活动树中的活动的变迀规则是否存在于学习活动树的 XML文档中，若是，则根据学习活动树中的该活动的变迀规则在个性化流程视图中创建该活动的变迀规则，并将对应的个性化数据视图中对应的XML文档存储于个性化流程视图，返回步骤9.7，否则，返回步骤9.2;
[0053]步骤9.10:得到该用户的个性化流程视图，即得到该用户的SSCM模型提供给用户。 [〇〇54]本发明的有益效果:
[0055]本发明提出了一种灵活配置的个性化学习方案定制系统及其定制方法，首先，该系统利用多层次视图的方式提供对不同定制目标的个性化定制操;其次，领域学习方案和个性化学习方案采用具有对偶和交互性的模型分别描述;利用SSM和SSCM模型的对偶交互性既能够灵活支持用户的个性化定制目标，也能够满足个性化学习方案配置过程的一致性;再次，可视化的视图操作使得用户的定制过程简单、直观、具有导向型。该发明有利于个性化定制过程更加灵活，可提供从学习内容(选择课程)、学习方式(选择怎么学)、学习数据 (选择书、视频、课件、习题)、学习流程(顺序)的个性化定制，具有可视化操作性，保证配置的灵活性和一致性。【附图说明】
[0056]图1为本发明【具体实施方式】中灵活配置的个性化学习方案定制系统的结构框图； [〇〇57]图2为本发明【具体实施方式】中SSCL描述语言结构；[〇〇58]图3为本发明【具体实施方式】中将WSCL中的Interact1n扩展为具有多个输入输出学习业务数据文档组的示意图；
[0059]图4为本发明【具体实施方式】中通过在SSM模型中增加自定义业务数据文档的方式支持用户对个性化业务数据的自定义的示意图；
[0060]图5为本发明【具体实施方式】中通过扩展多组源学习活动条件的方式针对源学习活动具有多数据文档组时产生的多XML文档进行的变迀业务规则约束的示意图；
[0061]图6为本发明【具体实施方式】中灵活配置的个性化学习方案定制系统中模型层次图；
[0062]图7为本发明【具体实施方式】中灵活配置的个性化学习方案定制系统的定制方法的流程图；[〇〇63]图8为本发明【具体实施方式】中根据学习方案有向图建立学习活动树的流程图；
[0064]图9为本发明【具体实施方式】中:根据个性化学习活动视图、个性化数据视图和个性化流程视图得到SSCM模型库的流程图。【具体实施方式】[〇〇65]下面结合附图对本发明【具体实施方式】加以详细的说明。[〇〇66] 一种灵活配置的个性化学习方案定制系统，如图1所示，包括SSM模型库构建模块、 学习活动定制模块、学习数据定制模块和学习流程定制模块。[〇〇67] SSM模型库构建模块，用于根据教育领域专家提供的学习活动创建学习活动集合， 根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建学习活动变迀集合，将学习活动集合和学习活动变迀集合采用改进的WSCL(Web Service Conversat1n Language)标准进行描述，并以XML文档形式存储于数据库中，得到SSM模型库，将学习活动集合的各学习活动作为学习方案有向图的节点，将学习活动变迀集合中的各变迀及对应的变迀规则作为学习方案有向图的边，建立学习方案有向图，以XML文档的形式存储在SSM模型库中。[〇〇68]学习活动集合包括:各学习活动的集合;学习活动包括:学习活动名称、学习活动的数据传递类型、学习活动的数据文档和学习活动的自定义数据文档。[〇〇69] 学习活动名称包括:学习课程、学习方式和学习内容。[〇〇7〇]本实施方式中，根据教育领域专家提供的学习活动创建一个学习活动模型的五元组表示学习活动集合，学习活动集合表示为AC= {aci，ac2,'，acn}，其中，aci=(学习活动 Id，学习活动名称acName，学习活动的数据传递类型acType，学习活动的数据文档组0〇〇61'〇即，学习活动的自定义数据文档(^1:。11112(50。。)。
[0071]消息数据传递类型为学习活动接受消息或发送消息的传递类型，包括先接收后发送、先发送后接收、仅接收、仅发送和空交互。[0〇72] 学习活动的数据文档组DocGroup，可具体定义为二元组DocGroup=(文档组标识 groupID，数据的传递类型DType)，DType={^;^收的数据文档IN，发送的数据文档OUT}。 [0〇73] 学习活动的自定义数据文档Cust〇mizeD。。可具体定义为二元组CustomizeDoc^ (固有名称标识Customize，文档信息Tenantlnf。)，CustomizeD。。可以为空表示相应学习活动不存在自定义数据文档。[〇〇74]学习活动变迀集合包括:各学习活动变迀的集合，所述学习活动变迀即学习活动之间的关系转移。[〇〇75]变迀规则为变迀的源学习活动到变迀的目标学习活动的变迀转移条件规则。
[0076]本实施方式中，根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建一个学习活动变迀四元组表示学习活动变迀集合，学习活动变迀集合表示为TS= {tsi，ts2,'， 七8?}，其中，1^=(变迀的标识1(1，变迀的源学习活动名称33。，变迀的目标学习活动名称〇3。， 变迀规则集合Rule)。[〇〇77]变迀规则集合Rule表示变迀的源学习活动和变迀的目标学习活动的活动顺序规则集合，即源活动在某些业务规则下该变迀才能够成立，变迀规则集合表示为Rule={'lei， rule2，'，rulen}。对于每一个变迀规则可以表示为一个二元组rulei = (SacConditon， PRule)〇[〇〇78]其中，SacCondiUn表示变迀的源学习活动变迀的条件，即根据源学习活动的数据文档判定该变迀是否生效，该条件可以为源学习活动中多个活动数据文档组数据XML文档的逻辑关系，具体形式为源学习活动条件中某特定IN或OUT数据XML文档的布尔表达式。 [〇〇79] PRule表示变迀规则，即根据源学习活动集合中某属性数据值的判断条件对学习活动的转换进行规则约束，具体形式为变迀的源学习活动条件数据文档中某数据属性范围的布尔表达式。当SacConditon与PRule同时为真时，该变迀成立。
[0080] 变迀规则包括:强制选择规贝ijARule'、包含依赖规贝ijARule cd、共存规贝ijARule C。、排他规则ARule eX、前序规则ARule P。和邻接规则ARule ad。[0081 ]本实施方式中，根据学习活动集合和学习活动变迀集合建立一个总学习活动四元组表示总学习活动集合=(学习活动集合AC，初始活动集合aclnitial，结束活动集合 acFinal，学习活动变迀集合TS)。[〇〇82]初始活动集合adnitial为学习活动变迀集合中各变迀的源学习活动集合内容的整合，结束活动集合acFinal为学习活动变迀集合中各变迀的目标学习活动集合内容的整合。[〇〇83] 改进的WSCL标准具体为:
[0084]改进的WSCL语言即SSCL(Study Service Conversat1n Language，学习服务会话语言)标准，SSCL语言是通过扩展修改WSCL(Web Service Conversat1n Language)标准以支持多层次的描述学习方案中的可定制目标。[〇〇85]本实施方式中，为了使用WSCL支持学习定制模型的描述，需要在WSCL标准定义基础上对其进行扩展包括:在学习活动中添加多组学习活动的数据文档和学习活动的自定义数据文档，在变迀规则中添加多组源学习活动变迀规则及变迀的源学习活动业务属性规贝1J，通过UML类图描述扩展后的改进的WSCL语言，即SSCL语言如图2所示。
[0086]其中，多组学习活动的数据文档的扩展:针对SaaS多租约用户的个性化业务需求中可能存在不同租约对同样的业务活动有不同的业务输入/输出业务数据的情况，将WSCL 中的Interact1n扩展为具有多个输入输出学习业务数据文档组，如图3所示。扩展的学习活动的数据文档组中包含具体的输入数据XML schema文档和输出数据XML schema文档，业务数据文档组利用标签〈EXDocumentGroup〉标识。用户在个性化租约业务定制阶段可以根据不同的个性化学习数据要求定制一个或多个业务数据文档组，以实现个性化业务功能。[〇〇87]学习活动的自定义数据文档的扩展:通过在SSM模型中增加自定义业务数据文档的方式支持租户对个性化业务数据的自定义；[〇〇88]针对WSCL中Interact1n所包含的业务数据文档不能满足租户的个性化业务数据需求的问题，为了支持定制的灵活性，通过在SSM模型中增加自定义业务数据文档的方式支持用户对个性化业务数据的自定义。如图4所示，自定义业务数据文档通过〈 已父(^1:。11^(50。_5111:>来标识。该文档包括常值为‘“12(5’的文档名称及租约标识信息，租约方相应学习活动则由正常的业务数据文档组表示，只是文档组的名称(groupID)为默认值‘Customize’。当用户SSCM某学习活动向SSM相应交互发送自定义的业务数据文档时，软件提供方根据文档组名称‘CustMiZe’可判断该租约方所使用的文档组为自定义文档，然后根据租约标识信息和交互名称能够动态的搜索自定义业务数据文档库，并将根据搜索到的 XML sJiema文档与租约方进行业务交互。[〇〇89]多组源学习活动变迀规则的扩展:针对WSCL中的Interact1n扩展了多组学习活动的数据文档，这使得源交互可能产生的结果集出现多种可能的情况。当不同用户定制了不同的交互数据文档时，仅仅提供对单个源交互结果的条件判断显然是不能表达不同租约、 不同学习业务数据个性化的业务规则描述，通过扩展多组源学习活动条件的方式针对源学习活动具有多数据文档组时产生的多XML文档进行的变迀业务规则约束，如图5所示，扩展的源交互条件组利用标签<EXRule>表示。
[0090]变迀的源学习活动业务属性规则的扩展:针对个性化学习方案定制过程中，在变迀中添加对变迀的源学习活动中某数据文档数据属性的条件约束布尔表达式，支持SSCM模型描述具有业务属性约束的变迀规则。扩展的变迀业务属性规则通过标签〈 EXPropertyRule〉表示，其中包含类型为布尔型的判定条件condit1n。[〇〇91]学习活动定制模块，用于根据SSM模型库中的学习方案有向图建立学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作，即对学习活动视图的节点进行选择;根据用户对学习活动视图进行的个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活动树，即该用户的个性化学习活动视图。[〇〇92]本实施方式中，用户的个性化学习活动五元组表示个性化学习活动集合=(租约标识TID，个性化学习活动集合AC’，个性化学习初始活动acinitial’，个性化学习结束活动 acFinal’，个性化学习活动变迀集合TS’)。[〇〇93] 个性化学习活动五元组中的个性化学习活动与总学习活动四元组中对应的学习活动具有对偶关系，包括对应的学习活动名称相同，对应的学习活动的消息传递类型相反， 相同学习活动的数据文档组的数据文档传输类型相反。
[0094]学习数据定制模块，用于根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，即对学习数据视图进行的选择、修改或添加，将用户对学习数据视图的个性化定制操作以UML类图的形式显示，得到个性化学习数据视图；[〇〇95]学习流程定制模块，用于根据所述个性化学习活动视图和个性化学习数据视图， 搜索SSM模型库中对应的XML文档的学习活动变迀集合，将当前个性化学习活动之间的变迀规则以UML活动图的形式显示，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，即对已有变迀规则约束下的学习流程视图中的变迀进行的添加、修改或删除，以及对用户自定义变迀规则进行的添加，根据用户对学习流程视图的个性化定制操作，以UML活动图的形式显示，得到该用户的个性化学习流程视图，根据个性化学习活动视图、个性化学习数据视图和个性化学习流程视图，生成该用户的SSCM模型(SaaS Study Customized Model学习自定义模型)，并将其以XML文档形式存储于数据库中，得到SSCM模型库。
[0096]本实施方式中，模型层次图如图6所示。其特点是SSCM模型中节点与SSM模型中节点具有消息传递方式的对偶关系的，如相同名称的学习活动结点在SSM模型中为先接收后发送，在SSCM中必须对偶为先发送后接收。[〇〇97]采用灵活配置的个性化学习系统的定制方法，如图7所示，包括以下步骤:[〇〇98]步骤1:根据教育领域专家提供的学习活动创建学习活动集合，根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建学习活动变迀集合，将学习活动集合和学习活动变迀集合采用改进的WSCL标准进行描述，并以XML文档形式存储于数据库中，得到SSM模型库。[〇〇99]本实施方式中，根据教育领域专家提供的学习活动创建一个学习活动模型的五元组表示学习活动集合，学习活动集合表示为AC= {aci，ac2,'，acn}，其中，aci=(学习活动 Id，学习活动名称acName，学习活动的数据传递类型acType，学习活动的数据文档组 0〇〇61'〇即，学习活动的自定义数据文档(^1:。11112(50。。)。
[0100]消息数据传递类型为学习活动接受消息或发送消息的传递类型，包括先接收后发送、先发送后接收、仅接收、仅发送和空交互。[〇1〇1 ] 学习活动的数据文档组DocGroup，可具体定义为二元组DocGroup=(文档组标识 groupID，数据的传递类型DType)，DType={^;^收的数据文档IN，发送的数据文档OUT}。 [〇1〇2] 学习活动的自定义数据文档Cust〇mizeD。。可具体定义为二元组CustomizeDoc^ (固有名称标识Customize，文档信息Tenantlnf。)，CustomizeD。。可以为空表示相应学习活动不存在自定义数据文档。[〇1〇3]学习活动变迀集合包括:各学习活动变迀的集合，所述学习活动变迀即学习活动之间的关系转移。
[0104]变迀规则为变迀的源学习活动到变迀的目标学习活动的变迀转移条件规则。
[0105]本实施方式中，根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建一个学习活动变迀四元组表示学习活动变迀集合，学习活动变迀集合表示为TS= {tsi，ts2,'， 七8?}，其中，1^=(变迀的标识1(1，变迀的源学习活动名称33。，变迀的目标学习活动名称〇3。， 变迀规则集合Rule)。
[0106]变迀规则集合Rule表示变迀的源学习活动和变迀的目标学习活动的活动顺序规则集合，即源活动在某些业务规则下该变迀才能够成立，变迀规则集合表示为Rule={'lei， rule2，'，rulen}。对于每一个变迀规则可以表示为一个二元组rulei = (SacConditon， PRule)〇[〇1〇7]其中，SacCondiUn表示变迀的源学习活动变迀的条件，即根据源学习活动的数据文档判定该变迀是否生效，该条件可以为源学习活动中多个活动数据文档组数据XML文档的逻辑关系，具体形式为源学习活动条件中某特定IN或OUT数据XML文档的布尔表达式。
[0108]PRule表示变迀规则，即根据源学习活动集合中某属性数据值的判断条件对学习活动的转换进行规则约束，具体形式为变迀的源学习活动条件数据文档中某数据属性范围的布尔表达式。当SacConditon与PRule同时为真时，该变迀成立。
[0109]变迀规则包括:强制选择规贝ijARule'、包含依赖规贝ijARule cd、共存规贝ijARule C。、排他规则ARule eX、前序规则ARule P。和邻接规则ARule ad。[〇11〇]本实施方式中，根据学习活动集合和学习活动变迀集合建立一个总学习活动四元组表示总学习活动集合=(学习活动集合AC，初始活动集合adnitial，结束活动集合 acFinal，学习活动变迀集合TS)。初始活动集合adnitial为学习活动变迀集合中各变迀的源学习活动集合内容的整合，结束活动集合acFinal为学习活动变迀集合中各变迀的目标学习活动集合内容的整合。[〇112]步骤2:将学习活动集合的各学习活动作为学习方案有向图的节点，将学习活动变迀集合中的各变迀及对应的变迀规则作为学习方案有向图的边，建立学习方案有向图，以 XML文档的形式存储在SSM模型库中。[〇113]步骤3:根据SSM模型库中的学习方案有向图建立学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作，即对学习活动视图的节点进行选择，如图8所示。[〇114]步骤3.1:遍历学习方案有向图的边，将学习方案有向图中先驱节点和后继节点相同的边删除。
[0115]步骤3.2:遍历学习方案有向图的边，若相邻节点存在两条边，将该相邻节点中后继节点到先驱节点的边删除。[〇116]步骤3.3:将学习方案有向图的第一个节点设置为学习活动树的根节点，将根节点作为当前节点。
[0117]步骤3.4:判断当前节点是否存在后继节点，若是，则执行步骤3.5,否则，执行步骤 3.7。
[0118]步骤3.5:判断当前节点的后继节点的入度是否为1，若是，则将该后继节点作为学习活动树当前节点的子节点，执行步骤3.8，否则，执行步骤3.6。
[0119]步骤3.6:利用回溯算法判断当前节点出发经过后继节点的所有路径是否可以回溯到当前节点，若是，将该后继节点作为学习活动树当前节点的子节点，执行步骤3.7,否贝1J，将该后继节点作为学习活动树当前节点的邻居节点，执行步骤3.7。[〇12〇]步骤3.7:判断学习方案有向图中是否还存在未处理的节点，若是，则将学习方案有向图中未处理的节点作为当前节点，返回步骤3.4,否则，执行步骤3.9。
[0121]步骤3.8:将当前节点的下一个后继节点作为当前节点，返回步骤3.4。
[0122]步骤3.9:得到学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作。
[0123]步骤4:根据用户对学习活动视图进行的个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活动树，即该用户的个性化学习活动视图。
[0124]步骤5:根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，即对学习数据视图进行的选择、修改或添加；
[0125]本实施方式中，根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML 文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，具体过程为:遍历个性化学习活动树中与学习方案有向图中的相同节点，并将该节点对应的数据库中的XML文档中数据部分进行提取，以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作。
[0126]步骤6:将用户对学习数据视图的个性化定制操作以UML类图的形式显示，得到个性化学习数据视图，并将个性化学习活动树中用户对该节点对应数据的定制结果存储于缓存中；
[0127]步骤7:根据缓存中已存在的个性化学习活动视图和个性化学习数据视图，搜索 SSM模型库中对应的XML文档中的学习活动变迀集合，将当前个性化学习活动之间的变迀规则以UML活动图的形式显示，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，即对已有变迀规则约束下的学习流程视图中的变迀进行的添加、修改或删除，以及对用户自定义变迀规则进行的添加；
[0128]步骤8:根据用户对学习流程视图的个性化定制操作，以UML活动图的形式显示，得到该用户的个性化学习流程视图；
[0129]步骤9:根据个性化学习活动视图、个性化学习数据视图和个性化学习流程视图， 生成该用户的SSCM模型，并将其以XML文档形式存储于数据库中，得到SSCM模型库，如图9所不。[〇13〇]步骤9.1:初始化个性化学习流程视图，获取个性化学习活动树及其节点个数； [〇131]步骤9.2:判断个性化学习活动树中的当前节点是否超出个性化学习活动树的节点个数，若是，执行步骤9.10，否则，步骤9.3;
[0132]步骤9.3:判断个性化学习活动树中的当前节点是否在个性化学习流程视图中，若是，执行步骤9.4，否则，在个性化学习流程视图中创建该节点，执行步骤9.4;
[0133]步骤9.4:在学习活动树中查找个性化学习活动树中的当前节点是否存在，若是， 执行步骤9.6，否则，执行步骤9.5;
[0134]步骤9.5:放弃个性化学习活动树中的当前节点，将个性化学习活动树中当前节点的邻接节点作为当前节点，返回步骤9.3;
[0135]步骤9.6:在学习活动树中查找个性化学习活动树中当前节点对应的目标节点是否存在，若是，执行步骤9.8，否则，执行步骤9.7;
[0136]步骤9.7:将个性化学习树中当前节点的邻接节点作为当前节点对应的目标节点， 返回步骤9.6;
[0137]步骤9.8:判断个性化学习活动树中当前节点对应的目标节点是否在个性化学习流程视图中，若是，执行步骤9.9，否则，在个性化学习流程视图中创建该目标节点，执行步骤9.9;
[0138]步骤9.9:判断个性化学习活动树中的活动的变迀规则是否存在于学习活动树的 XML文档中，若是，则根据学习活动树中的该活动的变迀规则在个性化学习流程视图中创建该活动的变迀规则，并将对应的个性化学习数据视图中对应的XML文档存储于个性化学习流程视图，返回步骤9.7，否则，返回步骤9.2;
[0139]步骤9.10:得到该用户的个性化学习流程视图，即得到该用户的SSCM模型提供给用户。
【主权项】
1.一种灵活配置的个性化学习方案定制系统，其特征在于，包括SSM模型库构建模块、 学习活动定制模块、学习数据定制模块和学习流程定制模块；所述SSM模型库构建模块，用于根据教育领域专家提供的学习活动创建学习活动集合， 根据教育领域专家提供的各学习活动之间的关系转移顺序创建学习活动变迀集合，将学习 活动集合和学习活动变迀集合采用改进的WSCL标准进行描述，并以XML文档形式存储于数 据库中，得到SSM模型库，将学习活动集合的各学习活动作为学习方案有向图的节点，将学 习活动变迀集合中的各变迀及对应的变迀规则作为学习方案有向图的边，建立学习方案有 向图，以XML文档的形式存储在SSM模型库中；所述学习活动定制模块，用于根据SSM模型库中的学习方案有向图建立学习活动树，即 学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作，即对学习活动视图的节点进行选择;根据 用户对学习活动视图进行的个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活动树，即该用户 的个性化学习活动视图；所述学习数据定制模块，用于根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型 库中的XML文档，并将对应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图 提供给用户进行个性化定制操作，即对学习数据视图进行的选择、修改或添加，将用户对学 习数据视图的个性化定制操作以UML类图的形式显示，得到个性化学习数据视图；所述学习流程定制模块，用于根据所述个性化学习活动视图和个性化学习数据视图， 搜索SSM模型库中对应的XML文档的学习活动变迀集合，将当前个性化学习活动之间的变迀 规则以UML活动图的形式显示，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，即对 已有变迀规则约束下的学习流程视图中的变迀进行的添加、修改或删除，以及对用户自定 义变迀规则进行的添加，根据用户对学习流程视图的个性化定制操作，以UML活动图的形式 显示，得到该用户的个性化学习流程视图，根据个性化学习活动视图、个性化学习数据视图 和个性化学习流程视图，生成该用户的SSCM模型，并将其以XML文档形式存储于数据库中， 得到SSCM模型库。2.根据权利要求1所述的灵活配置的个性化学习方案定制系统，其特征在于，所述学习 活动集合包括:各学习活动的集合；所述学习活动包括:学习活动名称、学习活动的数据传递类型、学习活动的数据文档和 学习活动的自定义数据文档；所述学习活动名称包括:学习课程、学习方式和学习内容；所述学习活动变迀集合包括:各学习活动变迀的集合，所述学习活动变迀即学习活动 之间的关系转移；所述变迀规则为变迀的源学习活动到变迀的目标学习活动的变迀转移条件规则。3.根据权利要求1所述的灵活配置的个性化学习方案定制系统，其特征在于，所述消息 数据传递类型为学习活动接受消息或发送消息的传递类型，包括先接收后发送、先发送后 接收、仅接收、仅发送和空交互。4.根据权利要求1所述的灵活配置的个性化学习方案定制系统，其特征在于，所述变迀 规则包括:强制选择规则、包含依赖规则、共存规则、排他规则、前序规则和邻接规则。5.根据权利要求1所述的灵活配置的个性化学习方案定制系统，其特征在于，所述改进 的WSCL标准具体为:在WSCL标准定义基础上对其进行扩展包括:在学习活动中添加多组学习活动的数据文 档和学习活动的自定义数据文档，在变迀规则中添加多组源学习活动变迀规则及变迀的源 学习活动业务属性规则；其中，多组学习活动的数据文档的扩展:将WSCL中的Interact1n扩展为具有多个输入 输出学习活动业务数据文档组；学习活动的自定义数据文档的扩展:通过在SSM模型中增加自定义业务数据文档的方 式支持用户对个性化业务数据的自定义；多组源学习活动变迀规则的扩展:针对WSCL中的Interact 1n扩展了多组学习活动的 数据文档，通过扩展多组源学习活动条件的方式针对源学习活动具有多数据文档组时产生 的多XML文档进行的变迀业务规则约束；变迀的源学习活动业务属性规则的扩展:针对个性化学习方案定制过程中，在变迀中 添加对变迀的源学习活动中某数据文档数据属性的条件约束布尔表达式，支持SSCM模型描 述具有业务属性约束的变迀规则。6.采用权利要求1所述的灵活配置的个性化学习方案定制系统的定制方法，其特征在 于，包括以下步骤:步骤1:根据教育领域专家提供的学习活动创建学习活动集合，根据教育领域专家提供 的各学习活动之间的关系转移顺序创建学习活动变迀集合，将学习活动集合和学习活动变 迀集合采用改进的WSCL标准进行描述，并以XML文档形式存储于数据库中，得到SSM模型库；步骤2:将学习活动集合的各学习活动作为学习方案有向图的节点，将学习活动变迀集 合中的各变迀及对应的变迀规则作为学习方案有向图的边，建立学习方案有向图，以XML文 档的形式存储在SSM模型库中；步骤3:根据SSM模型库中的学习方案有向图建立学习活动树，即学习活动视图，提供给 用户进行个性化选择操作，即对学习活动视图的节点进行选择；步骤4:根据用户对学习活动视图进行的个性化选择操作，生成该用户的个性化学习活 动树，即该用户的个性化学习活动视图；步骤5:根据用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML文档，并将对 应节点的XML文档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化 定制操作，即对学习数据视图进行的选择、修改或添加；步骤6:将用户对学习数据视图的个性化定制操作以UML类图的形式显示，得到个性化 学习数据视图，并将个性化学习活动树中用户对该节点对应数据的定制结果存储于缓存 中；步骤7:根据缓存中已存在的个性化学习活动视图和个性化学习数据视图，搜索SSM模 型库中对应的XML文档中的学习活动变迀集合，将当前个性化学习活动之间的变迀规则以 UML活动图的形式显示，得到学习流程视图，提供给用户进行个性化定制操作，即对已有变 迀规则约束下的学习流程视图中的变迀进行的添加、修改或删除，以及对用户自定义变迀 规则进行的添加；步骤8:根据用户对学习流程视图的个性化定制操作，以UML活动图的形式显示，得到该 用户的个性化学习流程视图；步骤9:根据个性化学习活动视图、个性化学习数据视图和个性化学习流程视图，生成该用户的SSCM模型，并将其以XML文档形式存储于数据库中，得到SSCM模型库。7.根据权利要求6所述的灵活配置的个性化学习方案定制方法，其特征在于，所述步骤 3,包括以下步骤:步骤3.1:遍历学习方案有向图的边，将学习方案有向图中先驱节点和后继节点相同的 边删除；步骤3.2:遍历学习方案有向图的边，若相邻节点存在两条边，将该相邻节点中后继节 点到先驱节点的边删除；步骤3.3:将学习方案有向图的第一个节点设置为学习活动树的根节点，将根节点作为 当前节点；步骤3.4:判断当前节点是否存在后继节点，若是，则执行步骤3.5,否则，执行步骤3.7;步骤3.5:判断当前节点的后继节点的入度是否为1，若是，则将该后继节点作为学习活 动树当前节点的子节点，执行步骤3.8，否则，执行步骤3.6;步骤3.6:利用回溯算法判断当前节点出发经过后继节点的所有路径是否可以回溯到 当前节点，若是，将该后继节点作为学习活动树当前节点的子节点，执行步骤3.7,否则，将 该后继节点作为学习活动树当前节点的邻居节点，执行步骤3.7;步骤3.7:判断学习方案有向图中是否还存在未处理的节点，若是，则将学习方案有向 图中未处理的节点作为当前节点，返回步骤3.4,否则，执行步骤3.9;步骤3.8:将当前节点的下一个后继节点作为当前节点，返回步骤3.4;步骤3.9:得到学习活动树，即学习活动视图，提供给用户进行个性化选择操作。8.根据权利要求6所述的灵活配置的个性化学习方案定制方法，其特征在于，所述根据 用户个性化学习活动树中选择的节点搜索SSM模型库中的XML文档，并将对应节点的XML文 档中数据以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给用户进行个性化定制操作，具体 过程为:遍历个性化学习活动树中与学习方案有向图中的相同节点，并将该节点对应的数 据库中的XML文档中数据部分进行提取，以UML类图的形式显示，得到学习数据视图提供给 用户进行个性化定制操作。9.根据权利要求6所述的灵活配置的个性化学习方案定制方法，其特征在于，所述步骤 9包括以下步骤:步骤9.1:初始化个性化学习流程视图，获取个性化学习活动树及其节点个数；步骤9.2:判断个性化学习活动树中的当前节点是否超出个性化学习活动树的节点个 数，若是，执行步骤9.10，否则，步骤9.3;步骤9.3:判断个性化学习活动树中的当前节点是否在个性化学习流程视图中，若是， 执行步骤9.4，否则，在个性化学习流程视图中创建该节点，执行步骤9.4;步骤9.4:在学习活动树中查找个性化学习活动树中的当前节点是否存在，若是，执行 步骤9.6，否则，执行步骤9.5;步骤9.5:放弃个性化学习活动树中的当前节点，将个性化学习活动树中当前节点的邻 接节点作为当前节点，返回步骤9.3;步骤9.6:在学习活动树中查找个性化学习活动树中当前节点对应的目标节点是否存 在，若是，执行步骤9.8，否则，执行步骤9.7;步骤9.7:将个性化学习树中当前节点的邻接节点作为当前节点对应的目标节点，返回步骤9.6;步骤9.8:判断个性化学习活动树中当前节点对应的目标节点是否在个性化学习流程 视图中，若是，执行步骤9.9,否则，在个性化学习流程视图中创建该目标节点，执行步骤 9.9；步骤9.9:判断个性化学习活动树中的活动的变迀规则是否存在于学习活动树的XML文 档中，若是，则根据学习活动树中的该活动的变迀规则在个性化学习流程视图中创建该活 动的变迀规则，并将对应的个性化学习数据视图中对应的XML文档存储于个性化学习流程 视图，返回步骤9.7，否则，返回步骤9.2;步骤9.10:得到该用户的个性化学习流程视图，即得到该用户的SSCM模型提供给用户。
【文档编号】G06F17/30GK105975520SQ201610279565
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】张川, 张一川, 栾思雨, 易俗, 宋杰
【申请人】东北大学