浅谈数字化学习的体系架构

□缪秋菊

浅谈数字化学习的体系架构

□缪秋菊

数字化学习是21世纪倡导的新型学习形式，数字化学习是建立在数字化学习的环境、资源、方式等诸多条件基础上进行的。针对目前数字化学习存在的一些问题进行了分析，提出了数字化学习系统工程建设的思路。

数字化；学习；体系；架构

一、数字化学习概述

数字化学习是指在教育领域建立互联网平台，学生通过网络进行学习的一种全新学习模式，又称为网络化学习或E-learning[1]。

美国21世纪劳动委员会经过研究断言，美国未来经济的健康发展将直接取决于美国年青一代在什么样的广度和深度水平上达到 “21世纪能力素质”的要求，而E-Learning（数字化学习）正是美国教育部2000年12月向国会递交的“国家教育技术计划”中打算用来提高年青一代“21世纪能力素质”的根本措施。换句话说，E-Learning的目标就是要普遍提高年青一代的“21世纪能力素质”。所谓能力素质的含义，美国21世纪劳动委员会强调的是：“很强的基本学习技能，也包括思维、推理能力和团队协作精神以及对信息技术的熟练掌握与运用”；而美国教育技术CEO论坛第4年度（2001）报告则明确指出：21世纪的能力素质应包括以下5个方面：基本学习技能、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力。

对以上两种表述加以比较，不难看出，二者的含义基本相同，只是后者更全面、更准确一些，所以我们倾向于采用CEO论坛报告的表述。在上述五个方面的能力素质中，一般认为，基本学习技能就是指“读、写、算”能力；信息素养是指能够有效地对信息进行获取、分析、加工、利用和评价；创新思维则应包括发散思维、批判思维、联想、想像以及抽象概括与逻辑推理等方面的思维能力。可见，这五个方面确实是21世纪（即信息时代）创新人才所应具备的能力素质。如上所述，E-Learning的目标就是要普遍提高年青一代的这种素质，因此，从根本上说，E-Learning的目标就是要通过现代信息技术（特别是多媒体和网络通信技术）所提供的理想学习环境，实现一种全新的学习方式，彻底改革传统的教学结构与教育本质，从而培养出大批21世纪所需的创新人才[2]。

数字化学习的架构由具有三部分组成。一是数字化学习的环境，也就是所谓信息技术学习环境。它经过数字化信息处理具有信息显示多媒体化、信息传输网络化、信息处理智能化和教学环境虚拟化的特征。它包括设施、资源、平台、通讯和工具。二是数字化学习资源。它是指经过数字化处理，可以在多媒体计算机上或网络环境下运行的多媒体材料。包括数字视频、数字音频、多媒体软件、CD-ROM、网站、电子邮件、在线学习管理系统、计算机模拟、在线讨论、数据文件以及数据库等等。数字化学习资源是数字化学习的关键，它可以通过教师开发、学生创作、市场购买以及网络下载等方式获取。数字化学习资源具有切合实际、即时可信；可用于多层次探究；可操纵处理；富有创造性等特点。三是数字化学习方式。利用数字化平台和数字化资源，教师、学生之间开展协商讨论、合作学习，并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识以及展示知识的方式进行学习，具有资源利用、自主发现、协商合作和实践创造几种途径。

二、体系架构

目前，我国大学数字化资源建设还处于初期阶段，还存在不少问题。纵观目前国内一些高校的数字化学习的资源建设，普遍体现出对建设教学资源库的重视程度不够，多数高校的数字化校园建设只重视硬件的投入，重技术，不重视软件投入和教学应用：有的高校因为客观原因，资源库建设启动较晚，或者人力物力财力投入有限，造成网上课件和网上教学素材严重不足；有的学校校园网硬件建设虽然起步较早，硬件投入达到了一定规模，但有“路”（信息高速公路）无“车”（教学支撑平台）无“货”（课件、素材库等教学资源）的状况比较突出，校园网的主要应用局限于简单的公文通知收发、教务管理、信息浏览和行政办公信息等方面，而作为学校最主要的教学活动在网上未得到真正的应用，学生的学习方式受到局限，影响了学校的教育信息化发展速度。

除此之外，数字化学习资源建设中的问题还体现在系统之间的有效集成、互通问题，资源的冗余、有效共享与管理方面，要解决这些问题除了要将数字化学习资源建设纳入数字化校园建设的统一规划，还需要加强标准规范体系的制定，解决系统、资源之间的互联问题。

建议从以下几个方面解决数字化学习建设过程中的问题：

（一）标准规范体系的制定

若要达到资源和数据信息的重用、共享和可扩展性，必须使资源的制作和数据库遵循一定的标准规范，目前比较典型且公认的参考标准包括“中国教育部资源建设技术规范”和“LOM元数据规范”。在数字化校园建设中，应遵循相关标准，保障网上教育资源共享和系统之间的相互操作，同时要对资源进行标准化包装（例如利用SCORM标准进行内容的标准化包装），便于资源的检索、重组和评价等。标准规范体系是衡量一所高校数字化校园是否已达到成熟阶段的标志之一，虽然目前我国数字化资源还没有达到这一目标，但是相信高校会把标准规范体系的制定和执行作为未来数字化校园建设的一项重要内容。

（二）资源的分布式存储

资源的分布式存储指的是教育资源存储在多个教育资源库中，同时为用户提供一个统一的资源门户网站作为访问的入口。这些教育资源库处于不同的地理位置，并且每个教育资源库都有一个独立的资源管理系统。各教育资源库都会依据同样的标准构建，以保证库与库之间、库与门户网站之间的互联畅通。每个教育资源库都会生成一个Web服务端点，资源门户网站通过Web服务端点来共享各个教育资源库中的资源。用户通过资源门户网站登录，实现信息的检索，但是实际信息的浏览、下载等功能都是在各个教育资源库执行。分布式资源的重复建设，提高资源的可扩展性。

数字化校园是一个非常庞大的工程，功能复杂，使用人群广，如果所有资源的收集、编辑和管理都由同一服务器承担，势必会增加服务器的负担，降低运行效率，极端情况下将导致服务器瘫痪。因此，实现资源的分布式存储将有效地增强系统功能的强健性、持久性和可扩展性，提高资源的共享程度，是数字化校园的发展趋势。要实现资源的分布式存储就要保证各个教育资源库依据相同的标准规范，因此，加强标准规范体系的制定是实现资源分布式存储的基础。

（三）资源建设规划和管理

教学资源的数字化是一个长期的持续的工程，应将其列入一项长期的工作，建立一个良好的开始，然后逐步日常化，规范化。另外，资源库不是简单的资源“叠加”，而是按照科学的体系结构组织在一起的海量多媒体教育资源和应用管理平台的结合。要充分调动广大教师的积极性，提高他们的工作和资源操作等能力。依靠学校、教师、教育机构，教育企业共同组织材料，构建完整的资源数字化系统。学校要配置相关专业人员负责管理和研制工作，把这项工作长期不懈地进行下去。

信息化应用于教学是教育信息化的一个核心内容。各校争先进行数字化教学平台的建设，本身就证明了信息化对于教学的迫切性和趋势性。但是在数字化教学平台的建设上，也存在着盲从和认知上的偏差。一是认为校园网就是数字化教学平台，而实际上校园网并不等于教育信息化，也不等于数字化教学平台。二是认为设备越先进，教学效果越显著。事实上当新的信息化设备应用于课堂教学之中，而教师仍延用旧的教学观念进行教学，教学效果必将大打折扣，所以先进的信息化设备并不等于先进的理念。有效解决数字化学习过程中存在的问题，具体可以从9个构建入手：

1.构建与创新的能力教学核心，提高学生对知识的认知度。多媒体及网络应用于教学的最终目的是要提高课堂的学习效率，即以最有效的手段学习最有价值的知识，从而培养学生不断更新知识和创新知识的能力。因此，无论教学的媒体、工具怎样变化，教学的核心思想提高学生对知识的认知、构建与创新的能力不变。在现代教育技术环境下，数字化教学平台就要为这一核心提供全方位的服务。了解学生的需求，学生对哪些内容感兴趣、哪种呈现方式有效果、需补充哪些知识点，教师应予充分了解和把握，做到胸有成竹，以使获取的学习资源更具针对性，更符合教学规律和学生认知需求。

2.构建师生教与学的新观念，培养师生信息素养。华东师范大学祝智庭教授认为，“从教育层面看，教育信息化是一个追求信息化教育的过程。信息化教育具有教材多媒化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、任务合作化、环境虚拟化、管理自动化等特点。”因此，教育信息化给广大师生提供了先进的技术和大量获取、展示、利用信息的各种途径和方法。学生要从传统的被动地接受知识、理解知识、掌握知识转变为主动地获取知识、处理知识、运用知识，具备较强的自我学习能力。这就需要培养学生信息素养，并努力改变他们的学习观念。

教育信息化更要有熟练运用现代信息技术的教师。部分教师把传统的“人灌”变为“机灌”，走入了用信息技术强化传统教育的误区。信息时代的教师必须同时具备信息素养和更为先进的教学观念。要实现真正的教育信息化必须进行教师信息素养的培养和教学观念的转变。因此，在围绕提高学生对知识的认知、构建与创新能力这一核心思想下，要更好地开展信息化教学，必须抓住数字化教学平台建设中极为重要的两个关键点，即培养师生的信息素养，改变师生教与学观念。

3.构建教师交流平台，提高专业水平。“如果说信息技术是威力巨大的魔杖，那么教师就是操纵这个魔杖的魔术师。”这句话蕴含着两个重要的意思，一是信息化在促进教育现代化方面已经起着非同寻常的作用，二是教师在教育信息化中起着不可忽视的核心作用。因此，教师必须懂得如何利用信息技术来支持教育改革和促进教育发展，利用信息技术的特点，更新教育观念，才能做到有的放矢。为此，首先要进行教师交流平台的建设。在搭建教师交流平台过程中，不仅要有先进的校园网络硬件环境做支持，还要为广大教师提供应用的软件资源。学校可以依据自身的实力来渐进式完成。对于花费较小而又非常实用的应用软件可优先考虑，如FTP、Mail、BBS、Windows Messenger等，方便教师交流与文件传输。然后，可逐渐地对教学备课等起重要作用的资源库、期刊库、多媒体信息库等数字化资源进行部署。这些资源突出了素质教育改革的新理念，信息时代感强，系统性强。

教师交流平台使资源共享与整合，教师横、纵向间的交流，大大缩减教师个体备课时间，扩展了教师思维的广度与深度。教师的信息意识在应用、交流中培养起来，在学习与应用信息技术的教学过程中改变传统的教学观念，提高信息化条件下的专业水平。

4.构建师生互动平台，形成良好学习氛围。师生主体论认为，良性的师生关系就是要求师生之间形成良性的互动，即师生共同参与教育并获得共同的发展。因此，学校在信息化建设中要大力构建师生互动平台，当前，网络成为信息传输的主要载体。学校构建信息传输网络，使学生在课上、课下充分享受多媒体、网络带来的便利，充分调动了学生积极性，使学生充分参与其中，真正做到学生是学习的主人、学习的主体，实现师生的良性互动。

5.构建学生自主学习平台，拓宽知识领域。教育信息化提出了一个响亮的口号：变“教科书是学生的世界”为“世界是学生的教科书”。网络为学生提供了无穷的知识空间，网络成为学生学习的巨大舞台。学校建立网校、资源库、题库、图书阅读等提供了学生自主学习的平台。

资源建设中过多地注重“教”而忽视“学”。大多数资源设计者没有更多地从学习者使用角度来考虑资源设计，而是一味迎合教师的需求，或者在建设前没有明确是为教师的“教”还是为学生的“学”设计资源。指导思想含糊导致建设出来的资源在使用中没有明确的服务对象，往往让人觉得教师能用学生也能用，可事实上谁也用得不顺畅。

6.构建教师科研平台，指导教学实践。教科研在提升教师理论水平、增强实践能力方面起着极为重要的作用。在现代信息条件下，教师的理论水平与实践能力必须不断增强，以适应新技术、新环境下的教学需要。因此，教师要在教法、学法等方面进行研究与交流。学校可为教师构建教师科研平台。

学校可以为教师建立专门科研网站，开设了理论探索、名师专栏、教学反思、教学创新、学习研讨等栏目，促进教师相互切磋、交流，将教学实践上升理论的高度进行认识与总结，使广大教师在理论平台上开扩视野、提高认识，进一步促进教学的再实践。

为了更好的开展广泛的学科研讨与交流，学校还可以通过视频直播点播教学研究系统。教师做示范课、研究课，观摩老师利用网络视频进行教学的远程评估与交流，达到方便快捷，提高效率，共同研究的目的。

7.构建师生展示平台，提高信息应用水平。网络既是知识存储与传输的平台，也为每个网络终端的个体提供了展示的舞台，我们可以将师生教学实践成果进行展示，提高信息化应用水平，增强师生成就感，促进横向交流与教学反思。构建师生展示平台，增加了学习的乐趣，磨练了学生意志，展现出学生在信息化平台下利用学科知识勇于探索、勇于实践与创新的精神风貌。根据教学设计对所选择的资源进行必要的加工，将资源较好地融入到课堂教学的相关环节中地，以求最佳教学效果，真正发挥资源效益。

8.构建技术支持平台，保障信息应用畅通。在学校数字化教学平台中处于最底层的是技术支持平台，但恰恰是技术支持平台才能使得其他各项平台处于高效运转之中。学校将技术支持平台细化为以下三项功能模块：（1）应用服务模块：包括Web、FTP、Mail、BBS、Windows Messenger、多媒体中央控制系统、网校、资源库、电子图书、题库、视频直播点播、视频会议等信息化教学服务；（2）技术培训模块：包括教师、学生使用计算机和应用各项服务的技术培训，保障了现代化条件下教师专业业务水平与信息应用水平同步发展；（3）设备维护模块：学校信息化设备既贵重又专业，因此，要派专业技术主管来负责维护。

各学院需进一步分工合作、强化对资源库的管理。数字化资源库的有效利用是建立在良好的管理基础之上的，管理的主要任务是内容管理和安全管理。首先是完善管理机制，明确职责、分工合作，监督审核载入资源库中的内容，确保优质、有效、安全，避免有意或无意损坏资源库数据的行为发生。其次要选派品德良好、技术过硬、责任心强的同志来管理资源库，对资源进行统筹规划和合理配置，及时观察、检查、维护设备，保证设备的正常运行和信息流的通畅，通过建立防火墙、数据备份、用户授权等手段从技术上保证资源的安全可靠，使资源保存和运行效果更好。

9.构建资源利用的便捷性和实效性体系，凸显节约与共享特点。规范的资源开发是确保资源有效利用的基础，从开发、创建环节抓起，注意解决资源的标准化和实效性问题。资源的标准化建设有利于资源的共享，是提高资源利用率的根本途径，只有标准化建设资源，才能扩大共享和利用；资源的实效性包含两层含义，其一是有效，即开发的资源能够解决教学中的某个实际问题。其二是实用，即使用方便，能为不同技术水平的人员广泛使用。实用有效的资源自然会产出更多的教学成果，并更具生命力，能延长使用周期，如果有着较高的共享度，教育成果与资源的消耗之比就能趋于最大化。目前许多学校不重视资源开发的规范和标准，导致资源的共享度不高，利用率低下。因此，规范资源开发的标准刻不容缓。

数字化学习(E-Learning)作为一种强有力的教育技术手段，突破了时空的限制，适应了教育普及化的要求又满足了个性化学习的需要，字化学习必将为具备创新精神与实践能力、适应信息时代知识经济要求的创新型人才的培养、为终身教育的实现、为人们知识的更新和全面发展开辟更广阔的前景。

[1]陈丽.数字化校园与E-learning[M].北京：北京师范大学出版社，2007.

[2]韩陵宜.健全高职院校教学质量监控体系的思考[J].职业教育研究,2001(1).

责任编辑 谢荣国

缪秋菊（1959－），女，江苏扬州人，苏州经贸职业技术学院教授，研究方向为纺织工程教学和教学管理。

课题项目：本文系2007年江苏高等教育教改研究重点课题“高职院校节约型数字化校园建设与共享平台的研究”（编号：2007-51）成果之一。

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1001-7518（2010）14－0054－02