高校信息化教学支撑环境的构建与应用研究

沈霞娟，高东怀，宁玉文，李维国，靳豪杰

（第四军医大学 网络中心，陕西 西安 710032）

一、引言

国家《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》明确将“建设信息化公共支撑环境，提升公共服务能力和水平”作为一项重要的发展任务进行系统规划和实施。[1]教学是高校的核心任务，建设高质量的信息化教学支撑环境已经成为加快教育教学改革的先决条件与紧迫任务。笔者通过对信息化教学的技术因素、人力因素以及管理因素的综合分析，形成了较为完善的信息化教学支撑环境构建理论，并以第四军医大学为研究个案，详细介绍了支撑环境建设方案和应用成效。

二、信息化教学支撑环境的构建理论

信息化教学的开展离不开支撑环境，但不同学者对其内涵理解各有不同，尚未形成统一认识。[2][3]笔者们以系统理论为指导，对服务信息化教学的要素进行筛选与分析，认为信息化教学支撑环境是运用现代教育理论和信息技术所创建，维持信息化教学活动开展的条件和情况的综合。[4]信息化教学支撑环境要素多、涉及面广，为了有效推进支撑环境的建设，需要明确其结构模型、建设原则和建设阶段。

1.支撑环境结构模型

笔者们参考建构主义学习环境（CLEs）设计模型，提出了信息化教学支撑环境的结构模型，包括理论、技术、标准、管理和人才五大要素，如图1所示。[5]其中，理论主要指信息化教学基础理论和信息技术应用理论，用于指导支撑体系的建设；技术主要包括信息基础设施、信息资源和应用系统三大类群，用于实现支撑体系的主体建设；标准主要包括信息环境建设标准、信息资源建设标准以及教育管理信息标准等，用于规范支撑体系的建设；管理主要包括行政手段（各类信息化教学规章制度）与技术手段（各类信息化教学管理与服务系统），用于保障支撑体系的正常运行和服务提供；人才是指支撑体系的决策者（信息化领导小组）、建设者与管理者（信息化实体单位）、使用者（教育行政管理人员、教师），是支撑体系建设和应用的能动因素。支撑体系的建设要始终以满足信息化教学需求为出发点，并能够根据实践应用中的反馈信息及时调整、优化其结构和功能。

图1 信息化教学支撑环境结构模型

2.支撑环境建设原则

为了有效保障支撑环境的科学性、有效性，在支撑环境建设时应当遵循三个原则：（1）统筹规划，分步实施。即必须按照教育信息化整体规划，统筹设计各要素的建设方案和实施步伐，抓住重点，分步实施。（2）应用驱动，共建共享。即必须紧扣教学应用需求，开发应用优质教育信息资源，形成行政主导、师生参与、多方协作的共建共享机制。（3）兼容开放，持续发展。即体系建设必须及时吸纳新技术，通过创新应用提升教学服务能力，并有效支持信息化教学新模式、新方法的研究与实践，促进支撑环境的可持续发展。

3.支撑环境发展阶段

参照信息系统发展阶段的诺兰模型与米切模型，信息化教学支撑环境的发展可以分为基础设施建设、应用与资源建设、应用系统集成、服务融合创新四个阶段。[6]基础设施建设阶段主要完成信息化教学环境的搭建和推广，为信息化教学的开展提供先决条件；应用与资源建设阶段重点推动教学资源开发和教学管理系统建设，为信息化教学提供资源支持和应用环境，实现有效的数据管理；应用系统集成阶段重点实现信息化教学业务综合服务平台的搭建，业务流程的整合是这个阶段最大的特点；融合创新阶段，重点突出信息服务和知识共享，信息不仅供使用与流通，更重要的是形成数据历史和知识，辅助教学业务部门及领导者决策。

三、信息化教学支撑环境的建设方案

在理论研究的基础上，第四军医大学以结构模型为蓝本，通过实施“建设、优化、整合”三项措施，基本建立了平台先进、资源丰富、机制顺畅的信息化教学支撑环境，有效推动了学校信息化教学的深入开展。

1.实施支撑环境专项建设，健全技术服务平台

（1）网络基础设施建设

良好的信息基础环境，是有效开展信息化教学的依托和前提。第四军医大学综合考虑教医研需求和安全保密要求，建成了承载不同业务的校园网、军训网、一卡通网和军卫网等四套网络，支持各类教学应用业务的开展。目前学校和附属医院所有大楼全部联网，实现了万兆主干、千兆楼宇、百兆桌面，建设了多个电子阅览室，计算机网络实验室等公共上网场所，并为所有教室安装了多媒体教学设备。此外，我校还按照“搭积木”的思路，为军地两网各建立了一个初具规模的数据中心。数据中心采用双机热备、镜像存储和虚拟化等多项先进技术，实现了重要数据的集中存储、备份容灾，以及服务器和存储资源的灵活调配，基本满足了全校师生网络教学、在线科研和资源共享的需求。

（2）教育信息资源建设

教学资源是信息化教学支撑环境的核心组成部分，第四军医大学自2001年起开始实施 “网络教学资源建设工程”，通过建引结合，形成了以“课程资源为主，学科资源为辅，专题资源为特色”的优质资源体系。1）参照国家精品课程要求，分四批建成覆盖学校医学主干课程的100门网络课程，其中国家级精品课程7门，国家精品资源共享课程2门，用于开展网上教学或支持学生拓展学习。2）以二级学科为基本单位，开发了包含学科名师、学科前沿、学科研究成果、学科资源为基本内容的120个医学学科专业信息网站，包括基础医学学科网站21个；临床医学学科网站72个；口腔医学学科网站15个；公共卫生与预防医学学科网站7个；药学学科网站5个。这些网站用于支持在校生的学科研究和非在校生职业能力培养。3）为了将最新的医学研究成果融入学生素质教育体系，学校自2007年起先后开展了精湛医术、精新药物、精良设备等二十余项专题讲座活动，每场专题活动由5～8个10分钟左右的微型学术报告组成。为使这些优质资源在更大范围内共享和重用，我校建成了精品视频专题资源库，截至目前已录入各类精品专题活动100余场，视频约7000分钟。这一特色资源库的建立，不仅成为学习者了解学科前沿动态的重要渠道，还成为教师开展信息化教学的典型示范。

此外，为了有效支持信息化教学的开展，学校还建立了含文字、图片、动画、视频、音频五种媒体格式的医学教学素材库和以电子病历形式展示的医学案例库，引进电子图书1100多种，医学文献数据库57个，有效拓展了师生的资源选择范畴，充分发挥了校内外优质资源的教学应用价值。

（3）教学应用系统建设

科学有效的应用系统是实现教学业务信息化和流程变革的基本依托。第四军医大学以业务需求为导向，建立了以“通用网络教学系统为核心，辐射远程教学、虚拟教学、互动教学”的信息化教学应用平台。1）建立了全校统一的网络教学系统，能够开展网上备课、授课、答疑、作业、考试等教学活动，注册课程100门，是我校开展信息化教学的主阵地。2）建立了3套远程医学教学系统，支持通过卫星和有线网络开展远程诊疗、教学和培训。目前有医学直播卫星车多辆，远程医学中心1个。3）建立了视频互动教学系统，学校和三所附属医学共有教学录播/直播系统15套，可通过校园网络直播手术、学术会议，让学员在最真实的环境中观摩学习，提升知识应用和迁移能力。4）建立了支撑医学实验教学的模拟训练系统。基础医学方面建立了医学机能学、电子仿真、数学建模与物理仿真虚拟实验室三个大型虚拟实验室，支持开展生理、药理、病理、人体等课程的仿真实验，临床教学中引进了临床技能模拟训练系统，以及电子模拟人、标准化病人、基础解剖模型、局部功能性模型等辅助临床教学实验的开展。5）按照数字校园架构，建设了教学管理现代化系统，包括教务、研究生、继续教育、教学保障在内的4大教学管理系统共14个功能模块，提供教学管理与组织服务。

此外，为了有效实现信息资源的广泛共享和应用系统的整合集成，我校还建设了统一的教学门户网站——第四军医大学教学在线，开展一站式的教学应用服务，并提供信息化教学示范教案和信息化学习指导，协助师生顺利完成在线资源的检索和利用。[7]

2.优化建设标准和管理机制，确保信息化教学支撑环境顺畅运行

（1）优化资源建设标准，促进资源规范建设

在国家和军队专项课题的支持下，第四军医大学以教育部《教育资源建设技术规范》为基础，制定了适合医学教育的信息资源建设标准和应用指南。[8]该指南主要包括《网络课程建设标准》、《学科网站建设标准》、《多媒体课件制作标准》、《数字校园数据标准》等，规范了资源建设内容、数据标准和使用管理要求，为教学资源的共建共享奠定了基础。

（2）优化运行管理机制，增强管理技术手段

为了确保支撑环境的良好运转，第四军医大学建立了“行政与技术两条线管理”的共管机制。行政方面，我校从基础设施、信息资源、教学应用和支持服务四个方面制定了完善的管理办法，并下发了《学校信息系统安全管理暂行规定》、《关于全面推进本科课程信息化教学改革的指导意见和若干要求》以及《信息化教与学指导手册》等相关文件，使日常管理有章可循；技术方面，我校建立了统一身份管理与认证系统，网站及网络课程管理系统，自主研制了网络综合业务管理系统，实现了从网络平台到信息资源与应用系统，以及用户网络行为的全面管控。

3.整合信息化人员力量，提升信息化教学支撑环境服务保障能力

为了理清职责、加强协作，第四军医大学对信息化教学服务保障力量进行了整合，建立了由信息化教学领导小组、信息化教学支持小组、信息化教学协作小组构成的三级支持服务团队，如图2所示。[9]信息化教学领导小组，由学校信息化领导决策人员和教学专家共同组成，主要负责信息化教学的整体规划和政策制定；信息化教学支持小组，由教务管理人员和网络中心技术人员共同组成，前者负责信息化教学支撑环境应用推广的组织管理和相关政策的咨询指导，后者负责信息化教学应用系统开发、资源制作和支撑环境的运行维护；信息化教学协作小组，主要由院系教学秘书构成，负责各项信息化教学活动的具体实施与协调。这三支团队相互协作，从决策、管理和实施三个层面为信息化教学提供了强有力的组织保障。

四、信息化教学支撑环境的应用成效

图2 信息化教学支持服务团队构成

为了深化支撑环境的教学应用，第四军医大学开展了信息技术能力培训、信息化教学比武、教育信息资源评比等系列活动，积极创新应用模式和方法。目前信息化教学环境已经在学校教育教学中得到全面应用，同时在多所军地院校推广试用，取得了一定成效。

1.有效支持教学改革深入开展

为了实现信息技术与课程教学的深度融合，十一五期间，学校把医学课程分为 “讲授为主型”、“讲习结合型”和“自学为主型”三类，并依托支撑环境对医学课程进行了大范围的信息化教学改革。[10]对“以讲授为主”的课程，支撑环境重点提供教学素材库、教学设计模板、网络教学系统和教学交流系统，辅助教师备课、授课和答疑；对“讲习结合”的课程，除上述教学环境外，支撑环境还提供虚拟实验室、网络课程、视频点播、案例库等资源辅助学生的模拟实验和操作练习；对“以自学为主”的课程，通过教学门户网站全面提供网络课程、学科网站、虚拟学习社区、在线考试系统、教学管理系统等，有效解决学生自学中的资源支持、交流、考评、管理等问题。五年来，学校先后分两批，依托支撑环境完成了学校93%的课程（186门）的课改任务，并在全校88%的教师及全体本科生中大面积推广应用，教学效果显著。

2.有效推进教学资源共建共享

为了进一步提升资源共建共享成效，从十二五开始我校借鉴云服务的理念，从基础设施、开发平台、应用软件三个层次提供资源共享服务。[11]（1）基础设施共享服务，针对需要计算资源、存储资源和网络资源的应用，采取虚拟化技术动态分配所需资源，解决了分散购置资源带来的浪费和利用率低的问题；（2）开发平台共享服务，针对网络课程、学科网站等教育信息资源建设，统一提供开发平台、设计模板和技术支持，解决了自主开发困难和后期维护不便的问题；（3）应用软件共享服务，针对师生教学需求，提供了公共软件、教学软件、管理软件、科研软件和医学专用软件5类约80项共享服务。据教务部门统计，网络教学系统累计注册教员1000余人，2007级以来每届注册学员达90%以上，全校80%以上课程教学采用网络课程进行课前预习或辅导答疑，在线辅导答疑次数每门课每学期不少于3次，90%的科室通过学科专业网站及时传递教学、医疗、科研成果，学科专业网站总访问量超过800万次，部分临床科室学科网站（如西京消化学专业网、口腔修复学学科专业网等）已经成为患者就医参考与医患互动的平台。“教学在线”门户网站日均访问量达1100余次，并已为第三军医大学、南方医科大学、天津医科大学、西安交通大学医学院等15所医学院校开通访问授权，有效实现了校际资源共享。

五、结束语

科学有效的信息化教学支撑环境是深入推进信息技术和教育教学融合的基础和前提。我们从理论和实践两方面入手初步探索了体系的构建理论和建设方案，并开展了一系列教学应用。然而，由于信息化教学支撑环境涉及的要素较为复杂，而且不同高校的应用环境差异较大，因此为了充分发挥支撑环境促进教学改革的作用，必须进一步加强普适性的建设方案、应用模式和运行管理机制的研究。

[1]教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[R].2012.

[2]李敏,段渭军,陈世进.高校信息化教学环境的建设与探索[J].现代教育技术,2008,18(12):122-144.

[3]张凯.信息化教学环境的构建与实践[J].信息技术,2012(24):241-242.

[4]高东怀等.高等医学院校信息化教学支撑体系的构建科学总结[R].西安:第四军医大学,2011:3.

[5]李妍.乔纳森建构主义学习环境设计研究[D].上海：华东师范大学,2007:28.

[6]张晓华,林红,张至柔.高校信息化发展阶段的论述[J].现代教育技术,2009(7):120-121.

[7]第四军医大学教学在线，http://itais.fmmu.edu.cn/，2013-8-20.

[8]许卫中，张迎，沈霞娟.军队医学教育信息资源建设标准[R].西安:第四军医大学,2008:10-15.

[9]高东怀等.高校信息化教学环境层次模型的设计与应用[J].现代教育技术,2011(2):52-56.

[10]刘涛,殷进功.医学课程信息化教学模式应用的八年探索[J].中国大学教学,2009(5):47-51.

[11]Ivan I.Ivanov.Cloud Computing in Education:The Intersection of Challenges and Opportunities[C].Web Information Systems and Technologies.Volume 101,2012,pp 3-16.