下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境全球視角

2015年，EDUCAUSE發(fā)表了《下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境：研究報(bào)告》（The Next Generation Digital Learning Environment：A Reporton Research，簡(jiǎn)稱(chēng)NGDLE），報(bào)告指出，下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境必須具有互操作性和集成能力，支持個(gè)性化，可實(shí)現(xiàn)分析、建議和學(xué)習(xí)評(píng)估功能，能夠支持協(xié)作，具有可訪問(wèn)性和通用設(shè)計(jì)。NGDLE應(yīng)該能夠整合課程材料，為學(xué)生提供有效的資源導(dǎo)航。為了提供個(gè)性化的在線資源，NGDLE必須整合各學(xué)科的應(yīng)用(Apps)，適應(yīng)不同的教學(xué)風(fēng)格和研究領(lǐng)域，創(chuàng)設(shè)定制的和自定步調(diào)的學(xué)習(xí)路徑。NGDLE應(yīng)該使用數(shù)據(jù)和分析來(lái)跟蹤學(xué)生的進(jìn)步，告知教師最佳的行為方式及設(shè)計(jì)課程的最佳方式。

教學(xué)環(huán)境的構(gòu)建

在通往下一代數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境愿景的歷程中，設(shè)計(jì)出下一代教學(xué)系統(tǒng)，并創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)教學(xué)體驗(yàn)從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)成效，這是一條令人振奮的路徑。這樣的教學(xué)系統(tǒng)將能理解學(xué)習(xí)成效、學(xué)生評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)記錄，并知道如何為每一個(gè)學(xué)生找到正確的學(xué)習(xí)時(shí)機(jī)。

在NGDLE研究報(bào)告中，核心的一個(gè)比喻是將教學(xué)環(huán)境中的每個(gè)組件比作一個(gè)樂(lè)高積木塊：如今。教育者們應(yīng)當(dāng)可以使用許多種令人驚嘆的教學(xué)和協(xié)作工具（“樂(lè)高積木塊”），這些工具（包括LMS）有相互溝通的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說(shuō)，所有“積木塊”都有一些共同屬性，可以組裝在一起，學(xué)生和教師可以一次登錄就進(jìn)入整個(gè)“積木塊生態(tài)”，“積木塊”之間共享結(jié)果和數(shù)據(jù)。“積木塊”都是彼此適合的；它們可以按需交換和替換，而且有把握做到教學(xué)體驗(yàn)不受干擾地延續(xù)下去。

這個(gè)樂(lè)高方案可能是一個(gè)令人驚嘆的技術(shù)壯舉。然而，即便是在“一刀切”的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)（LMS）時(shí)代，絕大多數(shù)教師甚至都不使用一些中級(jí)的功能（只用一些初級(jí)功能），而導(dǎo)致這一現(xiàn)象的問(wèn)題在這種樂(lè)高式系統(tǒng)中會(huì)被放大得更嚴(yán)重。很難想象教師們一邊要構(gòu)建全新的混搭環(huán)境，一邊要改進(jìn)教學(xué)活動(dòng)。如果“下一代”的嘗試要對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行完全重構(gòu)，而且引入“各色混搭”，那么就會(huì)遭受與當(dāng)前的教學(xué)管理系統(tǒng)（LMS）同樣的批評(píng)：教師們根本沒(méi)有時(shí)間也不可能未經(jīng)過(guò)培訓(xùn)來(lái)分辨不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式之間的細(xì)微差別。

人們談到的樂(lè)高積木的隱喻，指的只是像“老式學(xué)校”那樣的樂(lè)高設(shè)計(jì)，也就是將有兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)接口的積木塊整齊地組合在一起。然而，現(xiàn)在的教育技術(shù)更像是現(xiàn)代的樂(lè)高玩具，其中有輪子、火箭發(fā)射器、帶子以及各種各樣令人驚嘆的零件，互相適配但只有適當(dāng)配置才行。用戶不能將不同的零件湊在一起，就認(rèn)為系統(tǒng)可以和諧運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)，能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造出取得成就的教學(xué)環(huán)境。

圖1 NGDLE和數(shù)據(jù)流概要

圖2 堡壘和開(kāi)放城市的比喻

因此，教學(xué)管理系統(tǒng)（LMS）應(yīng)當(dāng)像是一個(gè)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，在通用的教學(xué)生態(tài)中將各個(gè)組件（“積木塊”）連接起來(lái)。下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境的神經(jīng)系統(tǒng)至少要做到能理解學(xué)習(xí)成效、學(xué)生評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)記錄，并知道如何找到每一個(gè)學(xué)生的良好學(xué)習(xí)時(shí)機(jī)。

各國(guó)實(shí)踐與進(jìn)展

美國(guó)諾特丹大學(xué)

2015年春，諾特丹大學(xué)成立了一個(gè)校級(jí)委員會(huì)來(lái)設(shè)計(jì)全新的首年體驗(yàn)（First-Year Experience，F(xiàn)YE）課程，用來(lái)取代已有30年歷史的體育（PE）要求。原來(lái)的體育要求由兩門(mén)必修的體育課組成，其中包括若干主題，其目的是協(xié)助學(xué)生調(diào)整自身從而適應(yīng)大學(xué)生活。新的課程幾乎全部關(guān)注如何使學(xué)生適應(yīng)諾特丹大學(xué)的經(jīng)歷，包括在校的學(xué)術(shù)和精神生活、多元文化，以及用來(lái)養(yǎng)成健康生活方式和創(chuàng)造成功未來(lái)的各種工具。這個(gè)必修的FYE課程是一個(gè)全校性計(jì)劃，在全校范圍內(nèi)服務(wù)于學(xué)校教學(xué)和學(xué)生，他們的專(zhuān)業(yè)技能在此得到了統(tǒng)一整合。因此，這個(gè)FYE課程成為了開(kāi)發(fā)數(shù)字教學(xué)環(huán)境的一個(gè)完美場(chǎng)景。其中，有一點(diǎn)從一開(kāi)始就非常明確，即以學(xué)生為中心的教學(xué)方法、一致的課程編制和創(chuàng)新的技術(shù)運(yùn)用，都是對(duì)課程的成功實(shí)施至關(guān)重要。

EDUCUASE《下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境：研究報(bào)告》中提出的NGDLE五個(gè)特征維度是新FYE課程數(shù)字架構(gòu)中遵循的指導(dǎo)框架，用以彌補(bǔ)當(dāng)前的教學(xué)管理工具和數(shù)字學(xué)習(xí)環(huán)境之間的缺口。學(xué)校聚焦于實(shí)現(xiàn)“可操作性和集成”、“分析、咨詢和教學(xué)評(píng)價(jià)”維度，適當(dāng)注意“個(gè)性化”維度并計(jì)劃在未來(lái)幾年中實(shí)現(xiàn)其他維度來(lái)建成NGDLE。

圖1展示了NGDLE如何匯集起來(lái)構(gòu)建起數(shù)據(jù)流，形成了豐富和多樣的數(shù)據(jù)生態(tài)和脈動(dòng)，并因此而實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的可視化。

荷蘭SURF

SURF是荷蘭教育和科研IT部門(mén)的合作組織，其使命就是通過(guò)信息通信技術(shù)（Information and Communication Technology，ICT）的創(chuàng)新來(lái)提升其IT部門(mén)的工作質(zhì)量。數(shù)字教學(xué)環(huán)境是SURF正在應(yīng)對(duì)的主題之一，其主要目標(biāo)就是使院校具備構(gòu)建數(shù)字教學(xué)環(huán)境的能力，以支持靈活和個(gè)性化的學(xué)習(xí)。

荷蘭的高等院校用堡壘和開(kāi)放城市模型作為比喻（如圖2所示），用來(lái)確定哪些工具在學(xué)校層次管理，哪些分散管理，還有哪些不需要管理。

許多荷蘭院校在自身組織中使用這個(gè)模型。該模型多次出現(xiàn)在數(shù)字教學(xué)環(huán)境的報(bào)告展示和愿景陳述中，為這個(gè)議題的討論提供了一個(gè)便捷的方法，而且有助于確定各個(gè)組件在數(shù)字教學(xué)環(huán)境架構(gòu)中位置。院校經(jīng)常傾向于將所有東西都放在堡壘中，但這并不總是最佳選擇。借助這個(gè)比喻可以做出更加平衡的選擇，而且這個(gè)比喻也為院校從事數(shù)字教學(xué)環(huán)境相關(guān)工作的人們提供了一個(gè)共同語(yǔ)言。

在荷蘭，根據(jù)NGDLE的特性開(kāi)發(fā)了一個(gè)通用架構(gòu)。這個(gè)架構(gòu)模型中的內(nèi)容和功能來(lái)源于多個(gè)組件，而且有互操作性標(biāo)準(zhǔn)讓分離的系統(tǒng)可以一同工作。這種“組件”為教育任務(wù)的有效執(zhí)行提供職能（functionality），此處的職能指的是全部可能應(yīng)用（例如功能）組成的整體。下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境要由哪些組件構(gòu)成？要實(shí)現(xiàn)數(shù)字教學(xué)環(huán)境的個(gè)性化和靈活性還需要做什么？進(jìn)行集成還需要什么？

表1

來(lái)自十所不同院校的架構(gòu)師們一起研究了每個(gè)組件的情況：哪些數(shù)據(jù)需要和哪些其他的組件交換；應(yīng)當(dāng)使用的標(biāo)準(zhǔn)；這些在組件之間交換的數(shù)據(jù)是流入的還是流出的；這個(gè)研究形成了可以院校在數(shù)字教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)中使用的一個(gè)功能模型。這個(gè)功能模型確定了數(shù)字教學(xué)環(huán)境中最重要的五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：IMSLTI（教學(xué)工具可操作性和集成）、IMSLIS（個(gè)性化教學(xué)信息服務(wù)）、XAPI（分析）、SAML/VOOT（合作）和OOAPI（可達(dá)性和通用設(shè)計(jì)）。

下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境中的隱私保護(hù)

下一代數(shù)字環(huán)境是否看起來(lái)更像是一個(gè)精心設(shè)計(jì)的“花園”，錯(cuò)落有致的社區(qū)地塊，或一地本土花草，保護(hù)個(gè)人隱私要求互操作性標(biāo)準(zhǔn)有助于確保制度和個(gè)人隱私的價(jià)值取向。

在一場(chǎng)會(huì)議中，專(zhuān)家們探討了隱私和在線監(jiān)控問(wèn)題是如何與院校研究相關(guān)的。同時(shí)還討論了倫理審查委員會(huì)（IRB）和《聯(lián)邦教育權(quán)利和隱私法（FERPA）》規(guī)定的與涉及學(xué)生數(shù)據(jù)的研究相關(guān)聯(lián)的強(qiáng)制義務(wù)，以及以學(xué)校名義進(jìn)行的研究如何在這些保護(hù)之下變成了一個(gè)特色領(lǐng)域。同時(shí)，還反復(fù)研討了無(wú)處不在的監(jiān)控對(duì)創(chuàng)新教學(xué)環(huán)境帶來(lái)的影響，因?yàn)閯?chuàng)新教學(xué)環(huán)境中個(gè)人需要有不受威脅地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的空間，也需要有無(wú)須害怕關(guān)門(mén)帶來(lái)的后果的自由。

下一代數(shù)字環(huán)境支持由多元化模塊組成的教學(xué)生態(tài)，因此互操作性和“不受阻礙的數(shù)據(jù)交換”被鼓吹為不可或缺的特性。

IMS全球隱私和安全工作組已經(jīng)發(fā)布了一個(gè)“數(shù)據(jù)使用標(biāo)簽”的模型，就像是營(yíng)養(yǎng)素標(biāo)簽一樣，用于按照教學(xué)工具互操作性（LTI）標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)工具注冊(cè)時(shí)向系統(tǒng)管理員展示。對(duì)這種對(duì)接方式加以改進(jìn)，使之面向更廣泛的一組隱私標(biāo)準(zhǔn)并根據(jù)院校的配置進(jìn)行自動(dòng)化的審核，就能為分布式的下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境形成一個(gè)進(jìn)行有效隱私管理的途徑。

近年來(lái)，奧巴馬政府嘗試推動(dòng)的消費(fèi)者隱私權(quán)利法案（Consumer Privacy Bill of Rights）定義了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的隱私框架，并承認(rèn)人們比過(guò)去更自由地分享個(gè)人隱私，近年來(lái)還出現(xiàn)了專(zhuān)門(mén)針對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)環(huán)境的若干框架。

表1對(duì)每個(gè)隱私框架中的多種構(gòu)成要素進(jìn)行了交叉分析，將這些互不相同的方案中的相關(guān)概念歸納為五大主題。這些主題為NGDLE互操作性隱私標(biāo)準(zhǔn)建立了基礎(chǔ)。某些隱私概念在所有的方案中都是一致的，盡管不同框架中概念的名稱(chēng)、重點(diǎn)、目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)途徑各不相同。某個(gè)框架也許在一個(gè)主題之中有多個(gè)思路，或者將主題的基本概念歸為另外一個(gè)主題中，或者根本不涉及一個(gè)主題。

隱私只是教學(xué)數(shù)據(jù)的符合倫理使用中的一個(gè)方面。信息化應(yīng)用為教學(xué)和指導(dǎo)帶來(lái)的益處（例如能加強(qiáng)師生關(guān)系等）可以支持學(xué)生取得成就，為每個(gè)學(xué)生創(chuàng)造未來(lái)的可能機(jī)會(huì)，并平衡教學(xué)數(shù)據(jù)共享帶來(lái)的各種風(fēng)險(xiǎn)。如果應(yīng)用提供商能夠在堅(jiān)持道德原則的治理流程和持續(xù)責(zé)任方面提出證據(jù)和論述的話，那么各方之間的信任程度就會(huì)提高，從而允許更敏感的數(shù)據(jù)參與到交換之中。

總之，通過(guò)制定NGDLE互操作性隱私標(biāo)準(zhǔn)，能夠提升教學(xué)數(shù)據(jù)的管理水平，從而能在下一代的學(xué)生培育自己的數(shù)字教學(xué)環(huán)境的時(shí)候?yàn)槠涮峁└娴闹С帧?/p>