知識對象在學(xué)校數(shù)字化建設(shè)中的作用

摘要:該文從中小學(xué)信息技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀出發(fā)，討論了知識對象的概念、知識庫的組織，知識庫的結(jié)構(gòu)，并從應(yīng)用的角度對知識對象的結(jié)構(gòu)進行了重新定義、描述。

關(guān)鍵詞:知識對象，知識庫，數(shù)字資源建設(shè)

中圖分類號:TP182 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2009)15-3955-01

隨著中小學(xué)計算機應(yīng)用的普及，學(xué)校數(shù)字化資源的需求日益迫切。但開放的、適合學(xué)校的數(shù)字化資庫建設(shè)進展緩慢，商業(yè)資源包也因為適用性問題受到教師的質(zhì)疑。為滿足教學(xué)需求，多數(shù)教師自己動手，邊學(xué)邊干，積累了部分?jǐn)?shù)字資源，但因為工作量大，共享性、重用性不好，限制了這些資源的使用。因此建立一個互助、自主、共享的資源庫受到了學(xué)校的廣泛重視。

在數(shù)字化資源應(yīng)用研究中，國內(nèi)外不同學(xué)科、不同領(lǐng)域提出了各種各樣的模型和組織方法。在教育教學(xué)領(lǐng)域中，以信息對象、知識對象、學(xué)習(xí)對象三種模型最具代表性。信息對象面向媒體資源，側(cè)重于對媒體信息塊的描述。知識對象面向知識的結(jié)構(gòu)和知識的實例，描述如何抽出知識的共性形成通用的知識框架。學(xué)習(xí)對象面向具體的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)結(jié)構(gòu)，描述如何構(gòu)建具有可重用性的教學(xué)資源構(gòu)件。三者的關(guān)系由圖1所示?？梢钥闯?，信息對象是知識對象構(gòu)建的基礎(chǔ)、知識對象是構(gòu)建學(xué)習(xí)對象的基礎(chǔ)。這個過程是簡單對象向復(fù)雜對象轉(zhuǎn)化的過程，后者是在前者的基礎(chǔ)上進行篩選、組織、加工，并加入相關(guān)的知識構(gòu)建而成。

學(xué)校數(shù)字資源建設(shè)模式如何選擇呢?隨著教育教學(xué)改革的深入，三種教學(xué)模式(“以教為主”、“以學(xué)為主”、“教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體”)優(yōu)劣的爭論越來越激烈，理論上的爭論也許會在短時間內(nèi)有個結(jié)果。但實踐中，三種教學(xué)模式長時間共存的事實將難以改變。無論哪種教學(xué)模式，信息技術(shù)在學(xué)校教育中的輔助地位暫時不會改變，建設(shè)一個適度結(jié)構(gòu)化、具有一定伸縮性的應(yīng)用平臺。讓數(shù)字化資源建設(shè)和學(xué)校教學(xué)改革同步進行，不人為的去滯后或拔高數(shù)字化資源的應(yīng)用水平，才能有效的促進信息化技術(shù)才學(xué)校的應(yīng)用。知識對象模型以知識為中心對數(shù)字資源進行適度組織。易接受、易應(yīng)用、易改進、有一定的伸縮性，可以作為學(xué)校數(shù)字資源組織的一種選擇。

知識對象是個十分常見的術(shù)語，M.David Merrill及其同事將知識對象認(rèn)為是一種用來精確描述教學(xué)主題內(nèi)容和知識的方式。在“Knowledge Objects”和“Instructional Transation Theory(ITT):Instructional Defign Based On Knowledge Objects”等文中對知識對象的含義特點有較為詳細的解釋:[2-3]

“一個知識對象是一個用來組織知識庫的方法，以讓不同的教學(xué)法則能夠利用同一個知識對象來教授同一類的主題內(nèi)容。例如，同樣的一個知識對象能被用來介紹、探究、練習(xí)和模仿。同一個知識對象能用來支持部分的、某類的、如何做以及會發(fā)生什么等各種類別的知識?！敝R對象是一種對同類知識結(jié)構(gòu)共性的抽象描述，知識庫則是存儲此種知識結(jié)構(gòu)實例的集合。通過多個屬性取值各異的具體實例，學(xué)習(xí)者能夠掌握知識對象的各個組成要素及其特點;另外用不同的教學(xué)策略來配合某個特定實例，能夠?qū)崿F(xiàn)適應(yīng)個別化教學(xué)的功能。

從應(yīng)用的角度看，知識對象的結(jié)構(gòu)可以分為三部分:實例化的知識庫;算法;程序。實例化知識庫是指知識對象實例化的不同屬性的值(或者說是圍繞一個知識點的不同描述)。算法指的是學(xué)習(xí)方法實現(xiàn)的策略、知識展示的策略(如知識呈現(xiàn)的順序、停頓時間、和學(xué)習(xí)者的交互等)等的實現(xiàn)方法。程序指的是實現(xiàn)算法所需要的具體函數(shù)。這樣的表述雖然和從教學(xué)設(shè)計的角度對知識對象的表述(由五類構(gòu)件[1]組成的表述)相比有較大的差異，但結(jié)構(gòu)清晰，分工明確。從教學(xué)的角度看，教師負(fù)責(zé)相關(guān)專業(yè)資料的收集、策略制定(如教學(xué)流程，學(xué)習(xí)技巧等)。從程序設(shè)計的角度看，程序設(shè)計者負(fù)責(zé)編制實現(xiàn)算法的函數(shù)，各取所長，優(yōu)勢互補，更有利于知識對象的應(yīng)用實施。

在知識對象的創(chuàng)建過程中，知識對象的切分粒度對知識對象的應(yīng)用也會產(chǎn)生較大影響。綜合平衡相關(guān)因素，適當(dāng)?shù)目刂魄蟹至６?，使知識對象的大小控制在一個相對合理的水平，才能充分體現(xiàn)知識對象的可重用、可聚合、可共享、可接觸、可改制、自足內(nèi)聚、靈活等特點，過大過小都不利于應(yīng)用和管理。

知識庫的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用層次結(jié)構(gòu)，由基本數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、應(yīng)用數(shù)據(jù)三部分組成?；緮?shù)據(jù)是構(gòu)成資料庫的基礎(chǔ)，由描述知識的文字、圖片、動畫、視頻、音頻、可執(zhí)行文件等組成。元數(shù)據(jù)是對基本數(shù)據(jù)或應(yīng)用數(shù)據(jù)進行描述的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，為基本數(shù)據(jù)或應(yīng)用數(shù)據(jù)的管理和應(yīng)用提供必要的信息。應(yīng)用數(shù)據(jù)則是依照知識對象的理論模型對基本數(shù)據(jù)進行重新組織、規(guī)劃形成的數(shù)據(jù)。當(dāng)然，應(yīng)用數(shù)據(jù)也可以依照學(xué)習(xí)對象的模型或其它模型對基本數(shù)據(jù)(或應(yīng)用數(shù)據(jù))進行重新組織。如基于知識庫的學(xué)生自動答疑系統(tǒng)等。

知識庫對知識的表述可以更具包容性。傳統(tǒng)的教材，由于受科學(xué)性、完整性、表述的嚴(yán)謹(jǐn)性、教材的厚度等要求的限制，教材的可讀性、趣味性受到影響。知識庫則可以放寬這樣的限制。如過去幾年一度流行的計算機學(xué)習(xí)中的傻瓜書，以及后來計算機愛好者自己寫的入門電子書，簡單、直觀、明了、表述輕松，讓許多不熟悉計算機的人在不知不覺中就跨入了計算機應(yīng)用的大門。知識庫中對知識的表述方式除了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋硎鐾猓部梢园杨愃粕倒蠒谋硎鲈黾拥街R庫的相關(guān)表述中，給知識的閱讀提供較多的選擇，讓知識的表述更具可讀性。

在實際應(yīng)用中，知識對象的定義和描述也可以具有一定的可定制性、可生成性。由于數(shù)字資源的攝取、聚集、輸出等采用開放、共享的平臺。知識庫可以容納不同的表述方式，對知識對象的定義、理解也會有不同的方式。讓用戶根據(jù)自己的需要和理解，在知識的表述方式、算法、程序上部分(或全部)定制、即時生成。一方面可以滿足不同用戶的不同需求，讓用戶不論在離線或在線都可以方便使用所選擇的內(nèi)容。另一方面也可以通過實際應(yīng)用，選擇、改進、優(yōu)化知識對象的定義。

學(xué)校數(shù)字資源的建設(shè)是一個漫長的過程，需要持之以恒、不斷完善。資源庫建設(shè)的成敗除了學(xué)校推行的力度外，主要還在于數(shù)字資源本身的吸引力。切合師生的實際，對使用習(xí)慣進行培養(yǎng)，合理引導(dǎo)，就會讓數(shù)字資源的建設(shè)應(yīng)用良性發(fā)展。實踐表明，學(xué)校數(shù)字化資源建設(shè)有三種結(jié)果:悲觀的結(jié)果是把學(xué)校的數(shù)字資源建設(shè)為一個共享的、歸置有序的資料庫，大家可以方便的檢索、存放自己所需要的資源。樂觀的結(jié)果是資料存儲結(jié)構(gòu)化、模塊化，應(yīng)用智能化，成為教學(xué)應(yīng)用和教學(xué)改革的重要輔組助工具。最不希望看到的結(jié)果是高不成、低不就，成為一個擺設(shè)，一個昂貴的、無用的擺設(shè)。

參考文獻:

[1] 胡小勇，祝智庭，學(xué)習(xí)對象的理念及發(fā)展歷程[J].電化教育研究，2002，(9).

[2] M.David Merrill，Utah State University，Instructional Transation Theory(ITT): Instructional Defign Based On Knowledge Objects. [Online]Available: http://id2.usu.edu/Papers/7RigChp.Pdf， 23/04/2002.

[3] M.David Merrill，Utah State University，Knowledge Objects.