職業教育微視頻課程知識元的深度聚合與實踐應用

杜棋東

摘 要：移動微視頻在課程中存在分散無序、淺層整合、聚合度低等問題，通過引入知識元和微視頻元對課程進行重構，提高知識獲取效率。文章在介紹知識元概念與特征、設計組織流程的基礎上，設計基于知識元的微視頻深度聚合模型，并從深度聚合的前提、基礎、重點以及目的四個方面分析其原理，最后以《影視后期特效合成》為例，介紹知識元和微視頻元深度聚合的功能實現。實踐表明，基于知識元深度聚合的微視頻課程有利于學生對知識的建構。

關鍵詞：知識元；微視頻；深度聚合；職業教育

中圖分類號：G434 文獻標志碼：A 文章編號：1673-8454（2018）04-0032-04

移動學習具有高便捷性、高可用性和微型化的特點，是非正式學習與終身學習的一種主要形式。微視頻作為移動學習的重要載體，能夠快速地為學生在豐富的知識資源中提取出精華部分，對知識的闡述直接且深刻。然而，由于缺乏良好的描述結構和組織模式，微視頻分散無序、淺層整合、聚合度低，使學生淹沒在巨大的“信息海洋”中，承受著“信息爆炸”和“知識匱乏”的雙重尷尬 [1]。為了提高學生獲取知識的效率，減少查找瑣碎知識的時間，引入知識元和微視頻元對課程進行重構，構建完整的知識體系，從而形成有序、深層聚合的知識結構，實現知識增值。

一、知識元內涵分析

1.知識元的概念特征：四種顯著特征

知識元的概念最早在20世紀70年代后期，由美國情報學家佛拉基米爾·斯拉麥卡（V.Slamecka）教授提出，他認為知識控制單元將深化到文獻中的數據、公式、事實、結論等最小獨立的知識元[2]。后來，知識元的概念在圖書與情報領域、突發事件領域與教育領域不斷得到發展和演繹。在國內，溫有奎等提出鏈接理論，認為“知識元是組成知識結構的最小單元”[3]，文庭孝等認為“知識元是對知識進行獨立、自由、有效地識別、處理及組合的基本知識單元”[4]，楊選輝等認為“知識元是用于組成教學知識點的知識單元”[5]，劉新等認為“知識元是能夠完整描述并準確表達知識內涵與外延的相對獨立的知識單元”[6]等。迄今為止，知識元尚未有統一的內涵界定，但對于知識元在教育領域的應用，憑借其完整性、獨立性、結構性、鏈接性的顯著特征得到普遍認可。

所謂完整性，是指一個知識元在邏輯上對某個知識點的描述是完整的，可以表達一個完整的定義、技巧、事實等；所謂獨立性，是指知識元可以獨立地對知識進行描述，獨立地為人們所檢索和利用；所謂結構性，是指不同類型的知識元可以有不同的結構，相互之間通過不同的組合與排列構成不同的知識單元；所謂鏈接性，是指在整個知識系統中，知識元與知識元之間存在關系，可以通過向導信息，對知識元進行鏈接。

2.知識元的設計組織流程：四步構建流程

知識元的設計組織需要遵循一定的規范，學者們在此基礎上都有自己的見解。如關于“三層構建法”，楊選輝等認為是知識元的抽取、知識元標引、知識元鏈接[5]，姜永常等認為是知識元抽取、知識元分類與標引、知識元庫和知識倉庫構建[7]；關于“四層構建法”，陶善菊等認為是獲取數據源、建立知識元庫、構建學科資源庫、設計應用平臺[8]，高國偉等認為是獲取泛在化數據、維持知識庫模型的技術保障、知識元的管理和處理、促進用戶的知識創新[9]。本文結合職業教育移動學習資源中知識元的應用特點，提出如圖1所示的四步構建流程。

第一步，明確對象。在設計組織知識元前，通過理解課程的教學目標、能力要求、學習過程等要素，分析學生的年齡特點、認知特征和能力水平，明確知識元對學生移動學習所起的作用，以此作為設計知識元的前提條件。

第二步，知識元抽取與標引。根據課程的標準和計劃確定知識樹，再從知識樹中分離出知識元，并根據描述信息的相關屬性和導航信息對知識元進行劃分；以知識元為基本的標引單位，構建標引規則，內部標引知識元名稱、屬性、描述等要素，外部標引知識元之間的關系，最后使用數據庫技術，封裝建立知識元庫。

第三步，知識元鏈接。知識元的鏈接是對課程知識網絡的顆粒化和進一步的理解，任何一個知識元都不是孤立的，相互間都存在一定的關聯，知識元與知識元之間的鏈接直接構成整個知識網。如圖2所示。

第四步，知識元表征。相關聯的知識元組合形成資源節點，資源節點可通過原始性相關、擴展性相關以及發現性相關等屬性，并以其中一種向導信息鏈接起來。如圖3所示。

二、基于知識元的微視頻深度聚合模型設計及其原理分析

1.基于知識元的微視頻深度聚合模型設計

隨著移動信息技術的快速發展，泛在學習環境下移動課程中微視頻的應用越來越受到關注。然而微視頻在職業教育中廣泛應用的同時，也存在著一定的問題，大多數的微視頻資源處于淺層次的混合、整合階段，較少深層次的融合、聚合。基于此，本文在職業教育微視頻課程建設中，引入知識元概念，實現微視頻資源的語義化聚合。基于知識元的微視頻聚合模型如圖4所示，其中，微視頻元的顏色深淺與知識元的關聯程度有關，顏色越深代表越緊密，圖中微視頻元簡稱為視頻元。

2.基于知識元的微視頻深度聚合模型原理分析

（1）微視頻資源深度聚合的前提：明確學習對象

職業教育階段學生的年齡段在15-22周歲之間，其中高職學生約為19-22周歲，中職學生約為15-18周歲。由于年齡的差異，專業的不同，他們的學習動機、認知特點有所不一，對學習過程中所提供的微視頻喜愛程度和認知程度也不盡相同。中職學生往往會認為微視頻講解過于復雜，內容深奧，高職學生則認為微視頻講解的例子簡單、離散，沒有案例過程的完整視頻。根據以上分析，在設計職業教育微視頻課程知識元之前，需要確定學習對象，結合其認知特點和職業崗位性，把握其興趣點，提高學習樂趣。

（2）微視頻資源深度聚合的基礎：劃分知識元，聚合微視頻元endprint

資源聚合的基礎首先對課程知識元進行劃分，知識元的劃分可根據不同的知識點要素、不同的主題，如常識類知識元、技能類知識元、概念類知識元、 主題類知識元等。本文由知識元內涵，引申出“微視頻元”概念，其概念表示與其對應知識元的相關微視頻資源。這些微視頻知識元的聚合可以形成某類微視頻知識元集合，微視頻知識元集合又可轉換為高一層次的微視頻知識元。

（3）微視頻資源深度聚合的重點：形成資源節點

知識元聚合微視頻元形成資源節點，形成新的知識元都有相關的微視頻元，微視頻元的顏色越深，表示與知識元的關聯程度越緊密，本文將微視頻資源的緊密程度分為三類，分別是原始性相關（教學基礎）、擴展性相關（教學提高）、發現性相關（課外提高）。所謂原始性相關，表示該微視頻資源與課程教學內容知識點相吻合，相關度極高，例如課程內容的技能點提到畫筆工具的使用，所對應的原始性相關微視頻就是講解畫筆工具的使用；所謂擴展性相關，表示該微視頻資源與課程教學內容知識點有一定關聯，能夠加深學生對知識的理解，相關度中等；所謂發現性相關，表示該微視頻資源與實際課程教學內容知識點不怎么符合，相關度較低，但是有利于拓展學生的思維空間，培養學生的創新能力，促進學生對知識的學習與應用。

（4）微視頻資源深度聚合的目的：深度聚合成網

經過前期的劃分知識元、聚合微視頻元、形成資源節點，微視頻資源聚合架構基本成形。需要進一步依據課程大綱、知識點、技能點、知識元及結構等要素，對所有微視頻資源進行聚合，深度聚合過程中若干微視頻知識元可根據實際情況進行修改、調換，最終形成微視頻聚合網。

三、知識元在微視頻課程的應用案例

1.《影視后期特效合成》微視頻資源深度聚合

（1）課程分析

《影視后期特效合成》是高職領域的一門專業核心課程，也可以作為公共選修課程，旨在培養學生理解后期特效制作流程，理解后期領域的軟件及操作使用能力，熟悉影視后期特效相關軟件的基礎知識，掌握影視剪輯、影視音視頻制作、影視特效合成等技能，使學生具備“技能專、用途寬”的特點。課程教學內容包括六個情境項目，分別是“影視特效理論”、“影視色彩校正技術”、“影視常用特效”、“影視特效插件”、“影視摳像、跟蹤”、“影視包裝技術”。課程教學方式采取翻轉課堂形式，強調學生自主學習，培養學生獨立的思維能力和創新能力。

（2）知識元、微視頻元及聚合結構的劃分

《影視后期特效合成》從職業崗位性、技術特點以及認知特點出發，將課程重構為6大學習情境，每個學習情境可以作為一個“鏈接”，從橫向角度來說，學習情境一到學習情境六由淺到深遞進，從縱向角度來說，每個學習情境劃分出不同的知識元。圍繞知識元，根據不同的屬性收集、整理、開發文本、圖片、動畫、音頻、視頻等資源，本文描述的主要是視頻屬性資源，所以形成的對應是視頻元。例如學習情境三影視常用特效，劃分分解出“云霧特效”、“文字特效”、“破碎特效”等知識元，“云霧特效”包含邊角固定、理解外掛概念、飄動的白云效果以及晨霧繚繞效果等微視頻元，微視頻元與“云霧特效”的相關緊密程度不同，顏色深淺不一樣。邊角固定、理解外掛概念的圓圈底色最深，代表著“原始性相關”，即教學基礎篇內容；飄動的白云效果的圓圈底色顏色較淺，代表著“擴展性相關”，即教學高級篇內容；晨霧繚繞效果的圓圈底色最淺，代表著“發現性相關”，即課外提高篇內容。每個知識元可以由兩個或以上的微視頻元聚合，根據老師的建設資源的進度可適當增、減、改，如圖5所示。

（3）微視頻元深度聚合成網

根據課程信息、語義信息等要素對《影視后期特效合成》微視頻進行分類，最終構成微視頻資源聚合網。本門課程是公共專業選修課，技能要求不高，對學生的要求是掌握原始性相關（教學基礎篇）的微視頻教學內容，例如“三維特效”知識元，學生只需要學習三維圖層、攝像機圖層以及空白圖層即可，若有學生對該課程產生濃厚興趣，可以進一步學習擴展性相關和發現性相關的微視頻“旋轉立方體”以及“三維光環”，當然在此之前，需要學習“攝像機系統”、“時間方向層”等微視頻。圖5展示了課程微視頻資源聚合網局部內容。

2.《影視后期特效合成》微視頻的教學實踐應用

（1）課程制作開發

基于移動端的《影視后期特效合成》課程采用了HTML5技術和Bootstrap框架，能夠較好地兼容蘋果、安卓等移動系統，于2017年初制作完成。該課程強調自主學習為主，為保證課程體系的完整性，設置了“視頻教學”、“圖文教學”、“理論基礎”、“測試專區”、“課程實訓”、“作品賞析”、“精品素材”、“教學參考”以及“在線交流”9大模塊，如圖6的①圖所示。學生可以根據自己的需要進行不同模塊的學習。

本文基于知識元僅對“視頻教學”模塊開展研究。目前“視頻教學”共有6個學習情境，23個知識元，76個微視頻。其中學習情境一有5個微視頻，學習情境二有17個微視頻，學習情境三有18個微視頻，學習情境四有15個微視頻，學習情境五有12個微視頻，學習情境六有9個微視頻。按照“邊建邊用”的原則，課程日后還會根據實際情況增加學習情境和微視頻。

（2）知識元和微視頻元深度聚合的功能實現

鏈接引導功能：進入視頻教學模塊，可以選擇不同的學習情境進行學習，如圖6的②圖所示，選擇學習情境一則會下拉“1.1 After Effects 基礎知識”、“1.2 After Effects CS6的基本操作”兩個知識元。圖中“教學基礎篇”、“教學高級篇”、“課外提高篇”對應的是原始性相關視頻、 擴展性相關視頻、發現性相關視頻。例如在1.1 After Effects 基礎知識下的教學基礎篇，有2個微視頻After Effects簡介和初始化設置，也可以選擇教學高級篇或課外提高篇的視頻。endprint

聚合引導功能：在觀看微視頻的過程中，特別是教學高級篇和課外提高篇的微視頻，會有相關微視頻由微視頻元深度聚合成網推薦出來的。若當前學習的是教學高級篇，推薦的也是屬于其他知識元的教學高級篇，同理若是課外提高篇，推薦的也是課外提高篇的微視頻。例如圖6的③圖所示，學習“飄動的白云效果”微視頻，推薦先學習色彩校對—曲線色彩平衡、文字特效—文字抖動等微視頻；圖6的④圖所示，學習“制作電視片頭”， 推薦先學習制作簡單視頻動畫、變色的汽車等微視頻教程。

四、總結與展望

移動學習發展過程中，必定伴隨視頻資源爆發性增長，如何對學習資源從普通的淺層整合過渡到深度聚合，成為教育技術領域亟待解決的重要問題。本文引入知識元和微視頻元，將課程知識體系的知識點和微視頻深度聚合起來，從而解決分散無序、淺層整合、聚合度低的問題。本文提出了基于知識元的微視頻深度聚合模型具有普適性，這對從事課程建設的教師具有一定的理論參考意義。后續將建立評價指標體系，通過調查問卷、實驗對比等方式來驗證模型可用度，進一步完善理論體系。

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（編輯：郭桂真）endprint