淺談數字化學習的體系架構

□繆秋菊

淺談數字化學習的體系架構

□繆秋菊

數字化學習是21世紀倡導的新型學習形式，數字化學習是建立在數字化學習的環境、資源、方式等諸多條件基礎上進行的。針對目前數字化學習存在的一些問題進行了分析，提出了數字化學習系統工程建設的思路。

數字化；學習；體系；架構

一、數字化學習概述

數字化學習是指在教育領域建立互聯網平臺，學生通過網絡進行學習的一種全新學習模式，又稱為網絡化學習或E-learning[1]。

美國21世紀勞動委員會經過研究斷言，美國未來經濟的健康發展將直接取決于美國年青一代在什么樣的廣度和深度水平上達到 “21世紀能力素質”的要求，而E-Learning（數字化學習）正是美國教育部2000年12月向國會遞交的“國家教育技術計劃”中打算用來提高年青一代“21世紀能力素質”的根本措施。換句話說，E-Learning的目標就是要普遍提高年青一代的“21世紀能力素質”。所謂能力素質的含義，美國21世紀勞動委員會強調的是：“很強的基本學習技能，也包括思維、推理能力和團隊協作精神以及對信息技術的熟練掌握與運用”；而美國教育技術CEO論壇第4年度（2001）報告則明確指出：21世紀的能力素質應包括以下5個方面：基本學習技能、信息素養、創新思維能力、人際交往與合作精神、實踐能力。

對以上兩種表述加以比較，不難看出，二者的含義基本相同，只是后者更全面、更準確一些，所以我們傾向于采用CEO論壇報告的表述。在上述五個方面的能力素質中，一般認為，基本學習技能就是指“讀、寫、算”能力；信息素養是指能夠有效地對信息進行獲取、分析、加工、利用和評價；創新思維則應包括發散思維、批判思維、聯想、想像以及抽象概括與邏輯推理等方面的思維能力。可見，這五個方面確實是21世紀（即信息時代）創新人才所應具備的能力素質。如上所述，E-Learning的目標就是要普遍提高年青一代的這種素質，因此，從根本上說，E-Learning的目標就是要通過現代信息技術（特別是多媒體和網絡通信技術）所提供的理想學習環境，實現一種全新的學習方式，徹底改革傳統的教學結構與教育本質，從而培養出大批21世紀所需的創新人才[2]。

數字化學習的架構由具有三部分組成。一是數字化學習的環境，也就是所謂信息技術學習環境。它經過數字化信息處理具有信息顯示多媒體化、信息傳輸網絡化、信息處理智能化和教學環境虛擬化的特征。它包括設施、資源、平臺、通訊和工具。二是數字化學習資源。它是指經過數字化處理，可以在多媒體計算機上或網絡環境下運行的多媒體材料。包括數字視頻、數字音頻、多媒體軟件、CD-ROM、網站、電子郵件、在線學習管理系統、計算機模擬、在線討論、數據文件以及數據庫等等。數字化學習資源是數字化學習的關鍵，它可以通過教師開發、學生創作、市場購買以及網絡下載等方式獲取。數字化學習資源具有切合實際、即時可信；可用于多層次探究；可操縱處理；富有創造性等特點。三是數字化學習方式。利用數字化平臺和數字化資源，教師、學生之間開展協商討論、合作學習，并通過對資源的收集利用、探究知識、發現知識、創造知識以及展示知識的方式進行學習，具有資源利用、自主發現、協商合作和實踐創造幾種途徑。

二、體系架構

目前，我國大學數字化資源建設還處于初期階段，還存在不少問題。縱觀目前國內一些高校的數字化學習的資源建設，普遍體現出對建設教學資源庫的重視程度不夠，多數高校的數字化校園建設只重視硬件的投入，重技術，不重視軟件投入和教學應用：有的高校因為客觀原因，資源庫建設啟動較晚，或者人力物力財力投入有限，造成網上課件和網上教學素材嚴重不足；有的學校校園網硬件建設雖然起步較早，硬件投入達到了一定規模，但有“路”（信息高速公路）無“車”（教學支撐平臺）無“貨”（課件、素材庫等教學資源）的狀況比較突出，校園網的主要應用局限于簡單的公文通知收發、教務管理、信息瀏覽和行政辦公信息等方面，而作為學校最主要的教學活動在網上未得到真正的應用，學生的學習方式受到局限，影響了學校的教育信息化發展速度。

除此之外，數字化學習資源建設中的問題還體現在系統之間的有效集成、互通問題，資源的冗余、有效共享與管理方面，要解決這些問題除了要將數字化學習資源建設納入數字化校園建設的統一規劃，還需要加強標準規范體系的制定，解決系統、資源之間的互聯問題。

建議從以下幾個方面解決數字化學習建設過程中的問題：

（一）標準規范體系的制定

若要達到資源和數據信息的重用、共享和可擴展性，必須使資源的制作和數據庫遵循一定的標準規范，目前比較典型且公認的參考標準包括“中國教育部資源建設技術規范”和“LOM元數據規范”。在數字化校園建設中，應遵循相關標準，保障網上教育資源共享和系統之間的相互操作，同時要對資源進行標準化包裝（例如利用SCORM標準進行內容的標準化包裝），便于資源的檢索、重組和評價等。標準規范體系是衡量一所高校數字化校園是否已達到成熟階段的標志之一，雖然目前我國數字化資源還沒有達到這一目標，但是相信高校會把標準規范體系的制定和執行作為未來數字化校園建設的一項重要內容。

（二）資源的分布式存儲

資源的分布式存儲指的是教育資源存儲在多個教育資源庫中，同時為用戶提供一個統一的資源門戶網站作為訪問的入口。這些教育資源庫處于不同的地理位置，并且每個教育資源庫都有一個獨立的資源管理系統。各教育資源庫都會依據同樣的標準構建，以保證庫與庫之間、庫與門戶網站之間的互聯暢通。每個教育資源庫都會生成一個Web服務端點，資源門戶網站通過Web服務端點來共享各個教育資源庫中的資源。用戶通過資源門戶網站登錄，實現信息的檢索，但是實際信息的瀏覽、下載等功能都是在各個教育資源庫執行。分布式資源的重復建設，提高資源的可擴展性。

數字化校園是一個非常龐大的工程，功能復雜，使用人群廣，如果所有資源的收集、編輯和管理都由同一服務器承擔，勢必會增加服務器的負擔，降低運行效率，極端情況下將導致服務器癱瘓。因此，實現資源的分布式存儲將有效地增強系統功能的強健性、持久性和可擴展性，提高資源的共享程度，是數字化校園的發展趨勢。要實現資源的分布式存儲就要保證各個教育資源庫依據相同的標準規范，因此，加強標準規范體系的制定是實現資源分布式存儲的基礎。

（三）資源建設規劃和管理

教學資源的數字化是一個長期的持續的工程，應將其列入一項長期的工作，建立一個良好的開始，然后逐步日常化，規范化。另外，資源庫不是簡單的資源“疊加”，而是按照科學的體系結構組織在一起的海量多媒體教育資源和應用管理平臺的結合。要充分調動廣大教師的積極性，提高他們的工作和資源操作等能力。依靠學校、教師、教育機構，教育企業共同組織材料，構建完整的資源數字化系統。學校要配置相關專業人員負責管理和研制工作，把這項工作長期不懈地進行下去。

信息化應用于教學是教育信息化的一個核心內容。各校爭先進行數字化教學平臺的建設，本身就證明了信息化對于教學的迫切性和趨勢性。但是在數字化教學平臺的建設上，也存在著盲從和認知上的偏差。一是認為校園網就是數字化教學平臺，而實際上校園網并不等于教育信息化，也不等于數字化教學平臺。二是認為設備越先進，教學效果越顯著。事實上當新的信息化設備應用于課堂教學之中，而教師仍延用舊的教學觀念進行教學，教學效果必將大打折扣，所以先進的信息化設備并不等于先進的理念。有效解決數字化學習過程中存在的問題，具體可以從9個構建入手：

1.構建與創新的能力教學核心，提高學生對知識的認知度。多媒體及網絡應用于教學的最終目的是要提高課堂的學習效率，即以最有效的手段學習最有價值的知識，從而培養學生不斷更新知識和創新知識的能力。因此，無論教學的媒體、工具怎樣變化，教學的核心思想提高學生對知識的認知、構建與創新的能力不變。在現代教育技術環境下，數字化教學平臺就要為這一核心提供全方位的服務。了解學生的需求，學生對哪些內容感興趣、哪種呈現方式有效果、需補充哪些知識點，教師應予充分了解和把握，做到胸有成竹，以使獲取的學習資源更具針對性，更符合教學規律和學生認知需求。

2.構建師生教與學的新觀念，培養師生信息素養。華東師范大學祝智庭教授認為，“從教育層面看，教育信息化是一個追求信息化教育的過程。信息化教育具有教材多媒化、資源全球化、教學個性化、學習自主化、任務合作化、環境虛擬化、管理自動化等特點。”因此，教育信息化給廣大師生提供了先進的技術和大量獲取、展示、利用信息的各種途徑和方法。學生要從傳統的被動地接受知識、理解知識、掌握知識轉變為主動地獲取知識、處理知識、運用知識，具備較強的自我學習能力。這就需要培養學生信息素養，并努力改變他們的學習觀念。

教育信息化更要有熟練運用現代信息技術的教師。部分教師把傳統的“人灌”變為“機灌”，走入了用信息技術強化傳統教育的誤區。信息時代的教師必須同時具備信息素養和更為先進的教學觀念。要實現真正的教育信息化必須進行教師信息素養的培養和教學觀念的轉變。因此，在圍繞提高學生對知識的認知、構建與創新能力這一核心思想下，要更好地開展信息化教學，必須抓住數字化教學平臺建設中極為重要的兩個關鍵點，即培養師生的信息素養，改變師生教與學觀念。

3.構建教師交流平臺，提高專業水平。“如果說信息技術是威力巨大的魔杖，那么教師就是操縱這個魔杖的魔術師。”這句話蘊含著兩個重要的意思，一是信息化在促進教育現代化方面已經起著非同尋常的作用，二是教師在教育信息化中起著不可忽視的核心作用。因此，教師必須懂得如何利用信息技術來支持教育改革和促進教育發展，利用信息技術的特點，更新教育觀念，才能做到有的放矢。為此，首先要進行教師交流平臺的建設。在搭建教師交流平臺過程中，不僅要有先進的校園網絡硬件環境做支持，還要為廣大教師提供應用的軟件資源。學校可以依據自身的實力來漸進式完成。對于花費較小而又非常實用的應用軟件可優先考慮，如FTP、Mail、BBS、Windows Messenger等，方便教師交流與文件傳輸。然后，可逐漸地對教學備課等起重要作用的資源庫、期刊庫、多媒體信息庫等數字化資源進行部署。這些資源突出了素質教育改革的新理念，信息時代感強，系統性強。

教師交流平臺使資源共享與整合，教師橫、縱向間的交流，大大縮減教師個體備課時間，擴展了教師思維的廣度與深度。教師的信息意識在應用、交流中培養起來，在學習與應用信息技術的教學過程中改變傳統的教學觀念，提高信息化條件下的專業水平。

4.構建師生互動平臺，形成良好學習氛圍。師生主體論認為，良性的師生關系就是要求師生之間形成良性的互動，即師生共同參與教育并獲得共同的發展。因此，學校在信息化建設中要大力構建師生互動平臺，當前，網絡成為信息傳輸的主要載體。學校構建信息傳輸網絡，使學生在課上、課下充分享受多媒體、網絡帶來的便利，充分調動了學生積極性，使學生充分參與其中，真正做到學生是學習的主人、學習的主體，實現師生的良性互動。

5.構建學生自主學習平臺，拓寬知識領域。教育信息化提出了一個響亮的口號：變“教科書是學生的世界”為“世界是學生的教科書”。網絡為學生提供了無窮的知識空間，網絡成為學生學習的巨大舞臺。學校建立網校、資源庫、題庫、圖書閱讀等提供了學生自主學習的平臺。

資源建設中過多地注重“教”而忽視“學”。大多數資源設計者沒有更多地從學習者使用角度來考慮資源設計，而是一味迎合教師的需求，或者在建設前沒有明確是為教師的“教”還是為學生的“學”設計資源。指導思想含糊導致建設出來的資源在使用中沒有明確的服務對象，往往讓人覺得教師能用學生也能用，可事實上誰也用得不順暢。

6.構建教師科研平臺，指導教學實踐。教科研在提升教師理論水平、增強實踐能力方面起著極為重要的作用。在現代信息條件下，教師的理論水平與實踐能力必須不斷增強，以適應新技術、新環境下的教學需要。因此，教師要在教法、學法等方面進行研究與交流。學校可為教師構建教師科研平臺。

學校可以為教師建立專門科研網站，開設了理論探索、名師專欄、教學反思、教學創新、學習研討等欄目，促進教師相互切磋、交流，將教學實踐上升理論的高度進行認識與總結，使廣大教師在理論平臺上開擴視野、提高認識，進一步促進教學的再實踐。

為了更好的開展廣泛的學科研討與交流，學校還可以通過視頻直播點播教學研究系統。教師做示范課、研究課，觀摩老師利用網絡視頻進行教學的遠程評估與交流，達到方便快捷，提高效率，共同研究的目的。

7.構建師生展示平臺，提高信息應用水平。網絡既是知識存儲與傳輸的平臺，也為每個網絡終端的個體提供了展示的舞臺，我們可以將師生教學實踐成果進行展示，提高信息化應用水平，增強師生成就感，促進橫向交流與教學反思。構建師生展示平臺，增加了學習的樂趣，磨練了學生意志，展現出學生在信息化平臺下利用學科知識勇于探索、勇于實踐與創新的精神風貌。根據教學設計對所選擇的資源進行必要的加工，將資源較好地融入到課堂教學的相關環節中地，以求最佳教學效果，真正發揮資源效益。

8.構建技術支持平臺，保障信息應用暢通。在學校數字化教學平臺中處于最底層的是技術支持平臺，但恰恰是技術支持平臺才能使得其他各項平臺處于高效運轉之中。學校將技術支持平臺細化為以下三項功能模塊：（1）應用服務模塊：包括Web、FTP、Mail、BBS、Windows Messenger、多媒體中央控制系統、網校、資源庫、電子圖書、題庫、視頻直播點播、視頻會議等信息化教學服務；（2）技術培訓模塊：包括教師、學生使用計算機和應用各項服務的技術培訓，保障了現代化條件下教師專業業務水平與信息應用水平同步發展；（3）設備維護模塊：學校信息化設備既貴重又專業，因此，要派專業技術主管來負責維護。

各學院需進一步分工合作、強化對資源庫的管理。數字化資源庫的有效利用是建立在良好的管理基礎之上的，管理的主要任務是內容管理和安全管理。首先是完善管理機制，明確職責、分工合作，監督審核載入資源庫中的內容，確保優質、有效、安全，避免有意或無意損壞資源庫數據的行為發生。其次要選派品德良好、技術過硬、責任心強的同志來管理資源庫，對資源進行統籌規劃和合理配置，及時觀察、檢查、維護設備，保證設備的正常運行和信息流的通暢，通過建立防火墻、數據備份、用戶授權等手段從技術上保證資源的安全可靠，使資源保存和運行效果更好。

9.構建資源利用的便捷性和實效性體系，凸顯節約與共享特點。規范的資源開發是確保資源有效利用的基礎，從開發、創建環節抓起，注意解決資源的標準化和實效性問題。資源的標準化建設有利于資源的共享，是提高資源利用率的根本途徑，只有標準化建設資源，才能擴大共享和利用；資源的實效性包含兩層含義，其一是有效，即開發的資源能夠解決教學中的某個實際問題。其二是實用，即使用方便，能為不同技術水平的人員廣泛使用。實用有效的資源自然會產出更多的教學成果，并更具生命力，能延長使用周期，如果有著較高的共享度，教育成果與資源的消耗之比就能趨于最大化。目前許多學校不重視資源開發的規范和標準，導致資源的共享度不高，利用率低下。因此，規范資源開發的標準刻不容緩。

數字化學習(E-Learning)作為一種強有力的教育技術手段，突破了時空的限制，適應了教育普及化的要求又滿足了個性化學習的需要，字化學習必將為具備創新精神與實踐能力、適應信息時代知識經濟要求的創新型人才的培養、為終身教育的實現、為人們知識的更新和全面發展開辟更廣闊的前景。

[1]陳麗.數字化校園與E-learning[M].北京：北京師范大學出版社，2007.

[2]韓陵宜.健全高職院校教學質量監控體系的思考[J].職業教育研究,2001(1).

責任編輯 謝榮國

繆秋菊（1959－），女，江蘇揚州人，蘇州經貿職業技術學院教授，研究方向為紡織工程教學和教學管理。

課題項目：本文系2007年江蘇高等教育教改研究重點課題“高職院校節約型數字化校園建設與共享平臺的研究”（編號：2007-51）成果之一。

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1001-7518（2010）14－0054－02