基于价值分析的开放教育数字徽章系统设计

高 茜 谢青松 周 晖

(1.北京开放大学 a.城市管理学院; b.教务处，北京 100081；2.重庆广播电视大学 大数据应用研究院，重庆 400052)

数字徽章系统作为数字化评价与认证的创新方式，已经在国外各类正式与非正式学习领域有了丰富的实践经验和理论研究成果，为在线学习的过程评价和学习成果认证提供了可供选择的创新方法[1]。2016年，教育部发布的《关于办好开放大学的意见》指出，要“对学校人才培养质量开展多种形式评价”“着眼全面提升学习者素质和能力”[2]。学习技术中的评价技术既成为开放教育教学中的关键环节，也借力创新技术和以人为本的育人理念，影响教学全过程，是促进开放教育可持续发展的重要研究内容。基于数字徽章的价值分析，结合国外成熟的数字徽章设计实例分析，尝试在开放教育领域中设计数字徽章系统，以满足我国开放教育人才培养的发展诉求。

一、信息化条件下开放教育学习评价发展诉求

学习评价既是联结师生互动行为的渠道之一，也是学习者持续学习过程的记录和能力认证，影响教学改进与学生发展。随着学习技术的日益成熟，大数据、智能化、开放性成为开放教育教学过程的显著特点。基于教育大数据的学习评价能够更为全面系统地记录学生学习结果背后一系列的学习行为，不仅是对学习成果的单一识别，还可以从干预、转化的视角，影响教学过程和学习成果转换。

(一)注重目标引领与过程激励

开放教育学习者以具有职业和社会经验的成人为主体，在学习评价方面需要考虑成人学以致用的特性，不局限于从知识上进行考核，更应该注重操作与应用、关注过程与变化[3]。教育部在《关于办好开放大学的意见》中进一步强调了评价在教学过程中的重要作用，即“加强对教学全过程和学生学习效果的监测与评价”“确保学生网络自主学习严格、规范，可监测、可评价”[2]。从教师角度，学习评价可以帮助教师根据学习者的实际学习情况有针对性地调整和优化课程，将教学目标阶段化，提供适切的学习支持。从学生角度，学习者需要及时有效地反馈，了解目标完成度，增强在线参与感和自我效能，也以评价为标志形成个性化学习路径。

(二)打通不同学习成果间认证与转换渠道

开放教育丰富多样的学习方式带来了学习成果的多样化与复杂化。其复杂性主要体现在：一是成果认证机构及标准不统一，不同学习成果之间转化和认定缺少衔接机制；二是学习成果可视化程度低，以分数或证书为载体和呈现形式的成果难以彰显学习者的真实学习绩效；三是人力市场认可度低，雇主无法有效辨别学习成果在职场中的适用域。因此，实现各级各类教育和不同学习成果之间互认和衔接成为促进全民学习、推动开放教育发展的重要助力。学习评价是教学成果的认定凭证，但开放教育视域下的学习评价不能再固囿于教学环境中，而是需要考虑如何通过学习技术，有效增强学习评价的“认证”功能，让学生的学习成果获得“大学”“职场”等不同领域的认可。

综上可见，依赖于信息化学习技术和教育大数据，开放教育领域中的学习评价不再是学习过程结束时单一的教学节点，而是打通在线教学、职业行业以及学生个体发展多重场景的重要环节。

二、数字徽章系统在开放教育中的价值分析

随着开放教育对学习过程的关注和学习成果的多样化和数字化，开放教育机构在过程评价和成果认证方面作出不断探索和努力。数字徽章在不同教育领域的实践为这一问题的解答提供了创新思路。 2011年，麦克阿瑟基金会(MacArthur Foundation)为Mozilla提供资金支持，创建数字徽章基础设施[1]，徽章作为微型凭证开始受到关注。经过十余年的发展，数字徽章的应用领域已经遍及职业教育、高等教育等不同教育领域。数字徽章已经成为学习成果有效的可视化表征。

在已有研究中，教育系统赋予数字徽章的主要角色功能包含三个方面，即激励学习行为、辅助教学开展、认证学习成果[4]。这体现了其三种典型的功能，即捕获(确认学习进程、跟踪学习进展)、展示(回顾与反思学习过程)和激励[5]。有学者研究发现，缺乏对徽章目的和价值的分析是影响数字徽章应用的主要因素[6]。结合开放教育目前的发展诉求，对数字徽章的应用价值进行分析。

(一)激励：系统性引领自主和合作学习

数字徽章作为具有一类系统化设计的教学技术，包含结构化教学目标、学习活动等教学信息和阶段性奖励等反馈信息，通过目标设定来引导学生开展自主学习和合作学习，在此过程中激发学习者的内部与外部动机。

数字徽章可以关联与外部奖励相关的目标信息，比如财富和荣誉[7]，通过向学习者提供各类奖励，激发其外部动机，鼓励他们持续地参与到教学活动中。比如，可汗学院鼓励学员获得不同的技能徽章，并通过Facebook发布他们的徽章，向包括潜在雇主在内的社区成员公开展示自己的学习成就[8]。

同样有学者认为，数字徽章可以引导学生按照设计的学习路径完成学习活动，起到教学引导的作用[9]。目标导向对于激励个人完成一项任务很重要[10]。一系列徽章可以作为潜在成就的路标，为学习者提供下一步学习内容的信息。对于自主学习的成人学习者来说，学习者可以预见自己的学习目标，在学习过程中不断反思自己学习目标的达成度，这样的引导让教学设计更加清晰。学生可以选择他们想要获得的徽章，通过数字徽章形成个性化学习路径，参与到获得某一徽章的学习小组中，以共同目标为基础开展合作学习。

(二)评价：数字化记录多方位信息

数字徽章的“数字”属性既是指其可以以数字化形式呈现在互联网平台中，也是指其具有丰富的数据信息，这些信息包含关于与学习目标有关的知识与技能以及与目标达成有关的“证据链”[11]。

有了这些数据信息的支持，教师可以更加直观和全面地了解学习者的学习进度和学习过程，及时督促反馈，适当调整学习内容，准确推送帮助学习者获得徽章的资源。而对于学习者本身，利用数字徽章跟踪自己的学习进度，反思自己的目标，并作出自我评价和相应调整，提高自我效能感。

对于一些传统教学评价中难以评定的能力，比如协作能力、批判性思维、社交能力等，教师可以通过数字徽章来协助评价。数字徽章可以以数字化形式与能够展现相关技能的学习活动、知识等相联系，直观展现学习者在能力获得方面的进展，提供运用知识、掌握技能的直接和间接证据。

(三)认证：开放性促进校企人才共育

数字徽章是跨教育环境的学习成就和能力的象征。数字徽章本身承载了特定教学目标相关的知识与技能的元数据[12]。学生、教师以及潜在雇主可以通过徽章信息获得学习者完成学习任务的相关“证据”信息，比如参加的学习活动、获得的分数以及评价。这些信息相对于传统教学评价中的分数和证书而言，不仅可以展现学习者对学习内容的掌握，还可以验证学习者的技能。

随着开放教育徽章生态系统的演变，数字徽章的开放性使其出现在各种不同的应用程序中。学习者在教学平台个人徽章系统中收集数字图像，随后可以在LinkedIn等社交媒体平台网络上展示它们。

三、典型应用案例分析——美国计算机科学学生网络项目

卡内基梅隆大学(Carnegie-Mellon University)与美国国防部高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency)共同设计了计算机科学学生网络(Computer Science Student Network ，CS2N)，旨在为不同的学习群体(包括成人学习者)开发计算机科学和其他STEM领域的教育系统[13]，并设计了高度结构化的徽章系统，跟踪学习者的学习路径和痕迹，为其提供引导路径和评估。在2012年数字媒体和学习竞赛(Digital Media and Learning Competition)中，CS2N徽章系统被认为是为终身学习和教师学习提供了高质量的徽章系统。这也为开放教育领域数字徽章系统的设计提供了有效思路和经验。

(一)设计多层次徽章体系

基于教学设计与职业技能发展的双重设计需求，计算机科学社交网络(CS2N)利用徽章作为课程学习导引和职业技能发展导引，建立了多层次的徽章体系。CS2N的徽章体系主要包括三类：一是课程学习过程中的活动认证徽章；二是基于项目的认证徽章；三是行业认证徽章。其中，行业认证徽章获得了机器人与计算机科学行业的认可。徽章系统完成了从学习活动、项目到行业的全面认证，既增加了徽章本身的认证价值，也推动了学校与企业、行业的合作发展。

(二)构建对接职业认证的学生学习发展路径

如上所述，CS2N开发了他们的徽章系统，包括许多小徽章，以显示每个学生不同阶段的成就。在基本的教学任务之上，项目还设计了从编程和工程技能的入门级能力发展到专业级能力认证。在这套徽章系统中，徽章认定标准对接外部行业标准。比如，CS2N徽章系统结合了计算机编程、机器人技术和工程实践等领域的相关行业标准，获得来自外部行业的认可，从而使徽章认证更具专业性和权威性，更加符合行业认证流程的认证标准，更有力地显示学习者在这些行业标准下所具有的能力。

这套徽章系统标准与行业标准保持一致，旨在增强徽章在外部行业的价值和认可度，搭建出学生与外部行业企业交流的桥梁。同时，徽章系统帮助学习者增强行业职业认知，了解未来的职业发展可能性，提高未来职场竞争力。获得徽章是获得行业授权和认可的技术认证的重要一步。

(三)建立徽章授予双向机制

CS2N徽章授予机制主要采用自动化评估和教师评估两种方式。项目开发了一个高度自动化的系统来评估学生学习机器人技术和工程实践的能力和技能。这些自动化系统旨在提供有关学生技能水平和掌握相关行业标准的信息。CS2N设计徽章系统可以利用人工智能导师和计算机评分软件，跟踪和监控学生掌握技能的进度，并授予相应徽章。目前已在徽章的评估和授予中实现小型评估和微观评估，还未能够完全实现评估自动化，未来有望开展大规模的人工智能导师和评分过程。

项目为提高评估教师的权威性，设计开发教师徽章，代表教师个人在一系列活动中展示的技术和教学成就。获得教学徽章的教师将拥有访问CS2N网络的部分管理权限，能够批准某个学生获得某个特定徽章。这种教师徽章由专业机构颁发和认证，从而间接增强了学生获得徽章的价值。

四、开放教育数字徽章系统设计

即便在教学领域，数字徽章价值也会因对象和目标不同而呈现多元化的特点。在设计数字徽章系统时，首先明确数字徽章对于不同应用群体的意义及价值。基于以上分析，将数字徽章的应用价值聚焦于三个方面，即激发学习者动机、以评价促进教学过程开展、丰富资格认证。根据价值分析，在系统功能设计时以教学、学习支持和认证为目标对象，分层次设计数字徽章系统的具体内容。

(一)教学功能：引领学习目标，搭建学习路径

1.目标具体化与路径化

每个徽章都包含教学材料和互动学习活动等有关的学习信息，按照教学设计的过程，分阶段设计数字徽章系统，构建学习过程，搭建复杂的学习任务。按照徽章所显示的目标轨迹，教师可以提供个性化的学习内容，帮助学习者完成知识点之间的联结。同时教会学习者如何使用徽章以及徽章所代表的价值和工作原理，包括徽章是什么、如何获得徽章、在什么场景中可以使用徽章等内容[14]。

如果只按照教师预先设定的学习路径开展学习，会导致成人学习者缺乏自主性[15]。为了解决这个问题，数字徽章系统库提供更多样化的徽章类型，允许学习者设定子目标，选择他们自己的学习路径，并将之前完成的目标形象化。

2.促进合作与竞争

获得同伴的认可有助于激发学生的积极性。基于徽章属性，学习者可以在网络学习环境中寻找和组织学习团队。除了个人徽章以外，还可以建立团队徽章，并赋予共同参与和完成学习任务的学习者们，奖励学习者们的互动行为，通过建立社会关系和共享目标来增加学习者们的学习动力。他们在完成任务中所承担的不同角色以及展示的不同技能也可以通过徽章呈现出来。徽章系统采用分系统、排行榜等竞争系统，有助于在学习者之间相互竞争，激励学习者参与到学习中。

3.创设多维评估

不同的评估方法会对学习者的动机产生复杂的影响。数字徽章的认定和颁布可以由多种方式构成，比如计算机评估、专家评估、同伴评估和自我评估等。这些教学评估功能从多角度全面展现学习者的学习绩效，增强评估的有效性。

(二)学习支持功能：识别学生角色，反馈学习表现

学习者需要具备自我观察、自我判断和反思的能力，以更好地调整自己的学习进度。在欠缺面对面教师指导的情况下，数字徽章系统为学习者提供学习进展及目标达成度的反馈。通过这些反馈，学习者可以提高自我效能，跟踪自己的学习进度，反思自己的目标，并相应地进行调整。

1.识别身份

数字徽章的重要功能是识别身份，这与其本身具有的认证功能有关。创建学习者希望从事的职业或角色命名的徽章，能激励学生为获得更高的成就努力。

2.提供及时反馈

学习者需要知道自己的表现如何，是否达到目标以及如何调整自己的学习策略来匹配目标。数字徽章系统可以将复杂的学习任务分解成“小目标”，并给予及时的反馈，反馈信息可以包括教师的点评、成就等级等信息，同时明确下一阶段的任务。

3.自定节奏

在教学目标之外，每个学生可以设置自己的个体目标，在徽章库中寻找匹配自己目标的学习内容。学习过程与满足个体兴趣、追求职业发展的目标相结合，鼓励学生形成自己的学习节奏和发展目标，适应不同自我效能水平的学生。

(三)认证功能：对接外部标准，展示徽章价值

数字徽章可以应用于不同教育领域。在开放教育应用场景中，除了关注学习者与教学目标有关的知识成就以外，还需要能够展现学习者与职场情境有关的能力获得。因此，在这部分内容设计时，要考虑如何打通“学习场景”与“职业发展相关场景”，让学习者的“学习成果”可以有效转化为能够被潜在雇主所认可的“职业能力”。

1.识别徽章的外部价值

促进徽章传播和被采用的主要因素是徽章的价值与外部机构需求间的匹配度。寻求外部认证会让数字徽章更有价值，因此可以通过与受到认可的机构和组织建立合作关系，确保数字徽章的公共价值。

2.建立与外部标准对接的徽章标准

将徽章与外部行业标准对齐，遵循公共的、标准化的要求来认定学习者的学习成果，从而促使知识、技能和其他成就获得更广泛的认可。同时，学习徽章既可以识别正式学习中的成果，也可以识别其他非正式学习成果，扩大认证的范围，促进正式与非正式学习之间的相互转换。

3.明确评价或认定主体

与职业行业有关的徽章既可以由专家发布，从而增强徽章本身的信度，扩大徽章影响力与认可度，也可以让教师接受专业培训，通过行业认证，再授予学生认证机构认证的徽章。除此之外，还可以由社区、行业等外部机构直接认定授予。增强专家判断的效度，即通过培训员工或聘请外部专家来设计执行评估学习过程的质量来增强效度。

4.建立徽章展示途径

增强数字徽章的开放性，明确数字徽章的价值领域，建立互认关系，通过社交媒体向公众展示学生的成绩，来激励他们在学习过程中有更优表现。

五、结语

在开放教育领域，数字徽章是一种展现学习者学习收获、兴趣等的可视化教学工具，其所包含的元数据既能够解释学习者所达成的学习目标、参与的学习活动以及与之相关的资源，也能够展现评价(认定)标准和评价者，从而对学习过程与学习结果有直观系统的呈现。在教学功能之外，数字徽章还是学习成果认定与转换的有效工具，在在线学习和开放教育成果转换中起到重要的作用，可以通过数字徽章系统搭建不同学习成果转换的桥梁。

从实际的应用来看，由于数字徽章设计的开放性与标准存在差异，影响了其教学价值之外的潜在价值。要想实现数字徽章的广泛应用，需要深入挖掘数字徽章在开放教育领域的价值，借助校企合作等渠道和资历认证等工作，打通不同系统间的认证渠道，提升开放教育教学的实际效果。