网络环境下科研人员继续教育内容研究以中国科学院继续教育网资源为例

2018-02-20赵以霞金昆金瑛

数据与计算发展前沿 2018年6期

关键词：教育网中科院中国科学院

赵以霞，金昆，金瑛

1.中国科学院计算机网络信息中心，北京 100190

2.中国科学院文献情报中心，北京 100190

3.中国科学院，北京 100864

4.中国科学院大学，北京 100049

联合国教科文组织曾经做过一项研究，结论是：信息通信技术带来了人类知识更新速度的加速。在18世纪时，知识更新周期为80～90年，19世纪到20世纪初，缩短为30年，上个世纪 60～70年代，一般学科的知识更新周期为5～10年，而到了上个世纪80～90年代，许多学科的知识更新周期缩短为5年，而进入新世纪时，许多学科的知识更新周期已缩短至2～3年。

随着互联网的发展，人类当前 90%的数据都是近两年产生的，2017年国际数据公司(IDC)发布的白皮书《数据时代 2025》预测，未来数据增长速度惊人，2025年全球的数据量将达到163ZB，是目前的10倍之多。[1]

1 背景

1.1 科研范式发生变化

科学研究作为知识密集型行业领域典型代表，知识更新速度的加快，对其影响更加深远，当前科研范式也发生了变化。图灵奖得主吉姆.格雷提出科学研究范式共分为四类：实验归纳、模型推演、计算模拟仿真和数据密集型科学发现[2]。数据密集型科学发现正是基于大数据时代的大数据而产生，开展数据密集型科学发现，需要科研人员具备云计算技术和大数据分析技术的能力，包括异构数据整合、海量数据处理、领域算法、研究结论的可视化等，同时大数据给交叉学科的发展提供了契机，科研人员需要掌握更多可能的交叉学科知识，以促进科研新知识新发现。

1.2 信息技术发展变革教育方式

随着信息技术和多媒体技术的发展，人类的学习模式也在不断变化。1989年，美国凤凰城大学开始推行在线学位计划，1991年授予首批在线 MBA 学位。2002年，联合国教科文组织提出开放教育资源(Open Education Resources，OER)，通过信息通信技术向教育者、学生、自学者提供的，基于非商业用途，可被自由免费查阅、参考或应用的各种教育类资源[3]。美国麻省理工学院(MIT)自2001年起实施开放课件计划(Open Courseware)计划，将学校所有课件(Courseware)资料上网免费提供给世界各地学习者。2004年，萨尔曼·可汗开始创建可汗学院(Khan Academy)，利用网络影片进行免费授课，每段课程影片长度约十分钟，教学者本人不出现在影片中。2008年戴维·彭罗斯首创提出微课程(Microlecture)，运用建构主义方法化成的、以在线学习或移动学习为目的的实际教学内容。MOOC 概念于2008年提出，是“一种参与者分布在各地，而课程材料也分布于网络之中的课程”，并且“这种课程是开放的，规模越大，它的运行效果会越好”，MOOC 三要素包括课堂、平台和机制模式，是通过开放教育资源形式而发展来。而随着 MOOC 应用的深入，更涌现出了SPOC、MOOL、DOCC、MOOR等，进入到后 MOOC时代[4]。在线教育资源制作的手段和工具上来说，随着信息技术和各种软件的发展，历经了Authorware、Powerpoint、Flash、3Dmax、ispring、视频拍摄录制等工具。

1.3 科研人员继续教育发展现状与问题

继续教育是面向学校教育之后所有社会成员特别是成人的教育活动，是终身学习体系的重要组成部分，是对专业技术人员进行知识更新、补充、拓展和能力提高的一种高层次的追加教育。

继续教育主要包括学历教育与非学历培训两部分。学历教育主要通过参加成人高校学历教育来完成，岗位技能培训主要由企事业机构的内部培训来完成，或者参加由成人高校组织的各种短期培训[5]。各类组织机构都是自身部门开展继续教育与培训的主体，社会上也存在专业的继续教育主体，如高校继续教育学院、远程教育学院、各类开放大学等。当前关于继续教育研究重点主要在国外继续教育借鉴和高校继续教育研究，如韩国继续教育实践参考[6]、英国继续教育启示[7]，各类电大、高校开展的学历继续教育和非学历继续教育研究[8]。关于各类机构自身继续教育内容研发尤其是科研行业的研究比较缺乏，本研究重点介绍科研机构在互联网环境下开展继续教育内容建设的探索实践。

2 中国科学院继续教育网简介

中国科学院是中国自然科学最高学术机构，自然科学与高技术综合研究发展中心。中国科学院共拥有12个分院、100多家科研院所、130多个国家级重点实验室和工程中心、210多个野外观测台站，承担 20余项国家重大科技基础设施的建设与运行，正式职工7 万余人。为了满足互联网环境下分布在全国的7 万多学科的科研人员的终身学习需求，中国科学院继续教育网(www.casmooc.cn)于2016年4月上线运行提供服务。中科院继续教育网服务中科院继续教育与培训工作，一是支撑中科院各类机构组织利用信息化手段组织实施继续教育提高管理效率；二是服务于职工继续教育，为职工提供所需的继续教育内容。本研究重点介绍继续教育内容方面的探索工作。中科院继续教育网自上线运行以来，截至2018年4月，共建设和汇聚资源 2,519个，原创课件为1,921个，职工在线学时达到1,313,636个小时。中国科学院下设 100多个研究机构，由于很多研究机构有保密资质，研究所内连接互联网受到限制，因此当前产生在线学习行为的用户有28,461人，人均每年在线学时为23.1小时。中国科学院继续教育网研发的两个微课资源获得2017 中国教育电视优秀教学课例微课一等奖。

3 科研人员继续教育在线内容研发实践

3.1 基于工作情境的科研人员继续教育内容需求分析

科学研究是指利用科研手段和装备，为了认识客观事物的内在本质和运动规律而进行的调查研究、实验、试制等一系列的活动，基本任务就是探索、认识未知。知识是人类在实践中认识客观世界(包括人类自身)的成果，它包括事实、信息的描述或在教育和实践中获得的技能。从某种意义上讲，科研人员尤其是自然科学研究人员是知识的发现者，那么如何给自然科学研究人员提供知识更新、补充、拓展和能力提高服务？这种学和教集于一体的矛盾在其他行业中并不常见，而在科研行业最为明显。如图1所示。

为了能更好地了解科研人员的继续教育需求，本研究通过情境分析法、面谈法，结合中国科学院历年多次调查结果(2013年青年科技工作者思想状况调查、2017年中科院青年人才调研)，分析科研人员工作场景，在此基础上试图分析科研人员不同情境下的继续教育内容需求。如2017年中科院青年人才调研中，1,937名青年科技人员的调查数据显示，科研人员除了本身科研工作外，还主要承担教学(19.82%)、科研管理(53.04%)、参加学术会议(70.4%)、争取科研项目(92.03%)、担任导师(66.52%)等工作，见图二。通过多次与青年科研人员交流，得出科研工作主要包括阅读文献、开展实验、成果发表和实施科研项目内容。

为进一步分析科研人员工作，对图二进行归类和完善，得出科研人员主要工作由导师与教学、成果发表、学术交流、开展实验、查阅文献和科研项目组成，见图三。

图1 知识生产者与接收者矛盾Fig.1 Gap between knowledge producer and receiver

为了进一步了解科研人员继续教育需要的内容资源，2014年中国科学院人事局通过抽样(初、中、高级)，在100多个研究所中开展了中国科学院职工培训需求调查。“您认为在自己职业未来发展中最需要的培训内容是”调查题目中，科研人员选择所需要的内容排序为，第一位是科技前沿、学科交叉，第二位是团队管理，第三位是科研项目与经费管理，第四位是科学精神，第五位是心理健康，第六位是专业知识。如图四所示。

图2 青年科研人员工作组成Fig.2 Work components of young researchers

图3 科研人员工作分析Fig.3 Hierarchical structure showcasing researchers' work components

图4 科研人员所需继续教育内容Fig.4 Contents of continuing education for researchers

据2013年中科院青年科技工作者思想状况调查结果和2017年中科院青年人才调研结果，72.3%的科研人员每周从事科研工作大于60小时。在科研人员高强度工作状况下，如何在有限的时间内为科研人员提供继续教育内容、解决工学矛盾，成为需要解决的问题。结合上面科研人员工作模式和所需继续教育内容的调查结果，为了能更好地提供继续教育服务，本研究提出了将继续教育内容服务融合到科研人员工作情境中的模型。在本模型中，基于科研机构的发展目标，针对科研人员不同的工作，将继续教育内容有机地嵌入工作场景，以实现继续教育目的。见图五。

3.2 继续教育在线内容分类体系研究

在解决了为科研人员提供何种继续教育内容、以及如何将继续教育内容嵌入到工作场景中的问题后，还需要解决信息检索获取的问题。中国科学院继续教育网继续教育课件资源的分类经过了两次迭代。2016年中国科学院继续教育网上线时，由于资源内容比较少，以“最大包含”原则，在分类上直接采取了一级学科分类，即哲学、经济学、法学、教育学、文学、历史学、理学、工学、医学、管理学、艺术学、农学等十三个一级学科，另外按照需求增加了党建和其他两类，共计十五类。一级学科分类之下不再细分类别。

图5 继续教育嵌入科研工作模型Fig.5 Mode showing how continuing education merges into research

2017年，中国科学院上海分院针对2016年中国科学院继续教育网上线后的使用开展了“网络课件模式研究”，其中仅有17.24%的受访者认为很容易找到继续教育课程资源。造成这个问题的原因，一方面是因为资源不够丰富，另一方面反馈出来的原因是学科分类不易检索的问题。具体分析，采用一级学科分类存在三个问题：一是很多分类下内容为空，非自然科学的学科体系下内容少；二是学科下级分类太细无法展示造成检索困难；三是如何展示交叉学科。

为了解决检索问题，中国科学院继续教育网开展了课程分类优化研究，主要采用两种方法，一是互联网已有资源分类调研；二是专家访谈调查。本研究分析了国外 Coursera、edx、Udacity、国内学堂在线、北大中文慕课、网易公开课等知名MOOC 网站。这些面向公众教育的学习平台，其分类主要遵循三个原则，一是热点专题，即追逐热点命名类别；二是与学校学历教育分类对接，这是由其颁发证书而决定的；三是围绕某个具体职业命名，如开发工程师等。这几大流行的学习平台所采取的分类方式是由其互联网特性以及可持续发展模式而决定的。科研院所的特点决定了其培训模式和高校 MOOC 不同，属于组织机构内部继续教育，以组织机构发展要求为目标。

在互联网信息极大丰富的情况下，中科院继续教育网主要是建设满足科研人员的特色资源，这种特色反应在中科院主要从事自然科学研究上。2017年，通过开展问卷调研和科研人员座谈方法，中科院继续教育网课程资源的一级分类回归到数学、物理、化学、天文、地球、生命六大类。由于一级分类笼统，难于检索，必须进行细分。在开展二级分类研究中，试图从科研院所实验室或课题组角度细分，但由于中科院组织机构庞大，以实验室或课题组为二级分类，则会产生规模庞大的体系，且带来资源不易归类的问题。为了解决资源上传者(各科研机构)和资源使用者(中科院职工)的两重问题，最终采取了聚类研究所到一级分类的方法。通过聚类研究所到一级分类，可以解决资源上传者对资源进行精准分类的问题，即资源分类直接默认为研究所对应的一级类别；可以解决职工选择课程时直接定位到研究所，实现快速查找资源的目的。以地球类别为例，新的继续教育资源分类见表一。当前中国科学院继续教育网 2519个课件正按照新的分类重新调整。

3.3 继续教育在线内容形式与载体

在确定了继续教育内容和分类之后，需要确定继续教育内容展示的形式和载体。据2013年中科院青年科技工作者思想状况调查结果和2017年中科院青年人才调研结果，72.3%的科研人员每周从事科研工作大于60小时。2014年中国科学院职工培训需求调查中，在“您最喜欢的培训方式”问题上，48%的科研人员选择边工作边培训，42%的科研人员选择脱产学习，选择先学习再集中讨论占比 10%。见图六所示。结合上面两个数据可以得出，科研人员的工学矛盾非常突出，对于在线提供继续教育内容而言，需要碎片化融合到工作中，而无法让科研人员抽出大段时间来查看内容。

图6 科研人员最喜欢的培训方式Fig.6 Training methods preferred by researchers

表1 资源分类体系（以地球为例）Table1 Resource categorization system(earth sciences as an example)

结合科研人员工作时间和学习的特点，中科院继续教育网通过不断探索，最终确定三种继续教育内容展示形式。第一种是长课程，长课程主要来源于中科院各研究所组织的培训班，以三分屏形式为主，这种形式能够满足科研人员直接定位到所想看的内容索引，通过视频和PPT 能够更好地理解内容，见图七所示。

第二种是微课，微课主要是针对科研项目成果交流，20分钟左右的时间长度，加有字幕，并直观展示图表，便于科研人员利用碎片化时间了解某个前沿或者热点，见图八所示。第三类是纯文档内容，这种资源主要来源科研人员学术交流报告，以 PPT 形式为主，解决科研人员自行掌控学习进度问题，并通过共享可以快速丰富资源。

图7 微课案例Fig.7 A case of micro class

图8 精品长课案例Fig.8 A case of classic lecture

为了能够更好地就某一热点深入介绍内容，中科院继续教育网探索专题方式展示资源，利于形成系统的知识服务。如精准医疗与健康专题，由9个视频微课组成，从不同侧面介绍精准医疗，请带我遨游太空专题，由20个天文领域的微课构成，讲解了太阳、月亮、火星等知识。为了能够更好地提供继续教育内容，还探索出在线课程与线下培训融合的模式，通过线上自学融合线下答疑讨论交流，取得了较好的效果，如新员工入职培训。

随着移动互联网的发展，用户越来越多通过移动终端访问内容。为了满足这一需求，中科院继续教育网支持用户通过手机终端 APP 访问继续教育内容，并支持离线学习，即用户可以下载课件观看，并记录学时，见图九所示。此外，为了更好地扩大继续教育资源共享，还探索出直播模式提供内容。

3.4 继续教育在线内容模式总结

综上，在面向科研人员提供继续教育方面，主要通过研究解决了三个问题，一是为科研人员提供什么内容；二是继续教育内容的分类问题；三是继续教育内容的展示形式。如图十所示。

图9 移动端资源展示Fig.9 Resources at mobile applications

图10 科研人员继续教育内容模型Fig.10 Mode showing the contents of researchers' continuing education

当前，中国科学院继续教育网共建设和汇聚资源2,519个，原创课件为1,921个，每个继续教育课件满分为5分，所有课件平均分为4.6分。用户对课件比较认可，如大数据大智慧课件，有用户评论“徐老师讲课非常透彻，实用。细致，对科研人员帮助非常大。值得深入研究与学习，在自己学科领域更好地应用。”目前，中国科学院继续教育网微课资源更新率为每周 2个，长课资源每周 3个，以便能够实现资源更新率，保持用户的访问热情。

4 效果简介

中国科学院继续教育网作为中科院继续教育内容展示的平台，通过各种大图推荐、邮件推送等方式，目前各类资源服务取得了不错的效果。如结合三八妇女节推出女性科研专题，对院士大会开展三分屏直播，获得了科研人员的认可。

为了保障中国科学院继续教育网资源服务，成立了专门的实验室负责中科院继续教育网资源建设和运营工作。

经过近三年的探索，目前关于继续教育内容建设已形成了系列规范，主要包括《中国科学院继续教育网资源发布规范》、《中国科学院继续教育网微课标准规范》、《中国科学院继续教育网精品课件标准规范》、《中国科学院继续教育网电子阅读标准规范》、《中国科学院继续教育网资源授权规范》和《中国科学院继续教育网运维规范》等，并初步建立起中国科学院继续教育网师资库。