我国数字化教育资源库研究现状与发展趋势

2012-01-10 02:11兵,杨
终身教育研究 2012年5期
关键词:资源库数字化理论

方 兵,杨 成

一、研究背景

数字化教育资源库指在信息技术的支持下,依据一定的标准和规范将多媒体素材的教育资源进行收集、加工和管理,为学校开展教育教学提供资源服务支持的系统。数字化教育资源库作为一个庞大的资源服务支持系统,一般应具备以下典型特征[1]:第一,它应是一个丰富的多媒体数字信息资源库;第二,资源库中的资源是可以拷贝、传输、使用、加工和组合的独立单元;第三,所有资源都应有基于标准的元数据,便于查找和利用;第四,标准的教育资源库应该有一个标准的资源管理系统来支撑,这个系统应能够适应分布式资源建设的特点,实现资源的有序组织,并具有动态性和开放性。

随着我国教育信息化建设不断深入,各地的信息技术设施和网络环境逐渐完善,对数字教育资源的需求日益强烈。近十多年来,我国数字教育资源建设的研究成果丰硕,其中以数字化教育资源库的研究相对较多。笔者根据CNKI中国学术期刊全文数据库1999—2011年所收录的论文,按“题名”为检索项,“资源库”为检索词,检索的“文献出版来源”分别是《电化教育研究》、《中国电化教育》、《开放教育研究》、《远程教育杂志》、《现代教育技术》、《现代远距离教育》、《现代远程教育研究》和《中国远程教育》等教育技术学专业的核心期刊,剔除与本文研究无关的通知等其它文献后,共有107篇学术论文,它们在各核心期刊的数量分布情况如表1所示。

表1 各核心期刊与“数字化教育资源库”相关的学术论文数量分布情况

由表1可以看出,较为关注“数字化教育资源库”的教育技术学专业核心期刊依次是《中国电化教育》(占32.7%)、《现代教育技术》(占23.4%)、《电化教育研究》(占21.5%),刊载的论文数目均为20篇以上。相对而言,来自这些核心期刊的文章质量较高,它们能够基本反映我国近十多年来数字化教育资源库建设的研究现状。本文以这107篇学术论文为研究对象,重点围绕数字化教育资源库的内涵及其研究现状,主要的构建模式和构建技术,以及已有研究存在的不足和未来的发展趋势等多个方面展开深入阐述。

二、四种类型数字化教育资源库的研究现状

我国学者对数字化教育资源库的研究主要始于21世纪初,近十多年来已取得了大量的研究成果。从最初围绕教育资源库的建设进行浅层次理论探讨,到近几年来将多种新理论和新技术应用于数字化教育资源库的构建研究,其中也包括一定数量的实践案例研究。从已有的研究成果来看,我国数字化教育资源库的主要类型分为基础教育资源库、高等教育资源库、远程教育资源库和网络教育资源库,下面来概括介绍这四种类型数字化教育资源库的研究现状。

1.基础教育资源库

笔者通过分析归类检索的107篇学术论文,发现与基础教育资源库建设相关的论文有11篇,其中3篇论文是关于基础教育资源库的设计研究,2篇论文是关于基础教育资源库应用现状的研究报告,2篇论文分别研究新西兰和英国的数字化教育资源库建设及其对我国教育资源建设的启示,1篇论文以广东省主题资源库为例,研究广东省信息化教育资源的建设策略,其余3篇是关于中小学教育资源库建设的理论探讨类论文。基本信息如表2所示,由此可以看出,我国基础教育资源库的研究成果相对较少,不够深入,大多停留在资源库的理论构建与探讨层面。

表2 基础教育资源库研究相关文献的基本信息

2.高等教育资源库

在检索到的教育资源库研究论文中,较多研究高校数字化教育资源库,原因可能与研究者大多是高校教师有关,他们切实关注高校数字化教育资源库的建设。其中,以研究高校学科教育资源库的成果偏多,如研究英语、体育、计算机和教育技术学等专业的学科教育资源库。例如,与英语教育资源库相关的论文有5篇。另外,就是系统研究高校教育资源库的设计与实现方法,重点探讨利用新技术或者新理论来如何构建数字化教育资源库。目前,我国高等教育资源库的研究成果相对较多,既有大量的理论层面研究,也有部分实践案例研究,这对具体落实教育资源库的建设具有一定指导意义。

3.远程教育资源库

教育资源库不仅是远程教育的基础设施,更是远程学习者的基本生存环境。由于远程教育更多地需要学生通过自主学习的方式来完成学习任务,而提供丰富的优质教学资源则是远程教育能够顺利开展的必要前提。所以关于远程教育资源库的研究成果也比较多,笔者通过对已有研究成果进行归类分析,将它们分为以下三类:一是关于远程教育资源库的设计研究;二是关于远程教育资源库的标准和服务机制研究;三是关于远程教育资源库建设的思考和探索,如桑新民教授的《探索中国远程教育的强国之道——远程教育发展的战略思考》一文[2],系统提出了中国远程教育的发展战略,希望能够借此引起各方的高度重视,从而加快推动我国远程教育的发展。从这三个方面的相关文献可以看出,我国远程教育资源库的研究比较全面,但研究的深度还有待提高。

4.网络教育资源库

网络教育资源库是近几年来兴起的资源库研究热点,现有的研究主要包括以下两个方面内容:一是关于网络教育资源库的设计研究;二是对网络教育资源库的建设进行理论探讨和比较研究。例如,张萍的《网络教育资源库建设的分析比较》一文[3],首先对中美两国教育资源库的建设情况进行概括介绍,通过对两国教育资源库建设的开发模式、数据存储方式、资源库服务以及资源的评价与审核标准的分析,提出了我国教育资源库建设中需要注意的若干问题。虽然,我国网络教育资源库的已有研究成果比较多,但多数是从理论层面进行研究,缺乏一定数量的典型实践案例研究。

三、数字化教育资源库的构建模式

1.基于知识管理的模式

知识管理是当前管理领域的一种科学、高效的管理办法,将它应用于数字化教育资源库的建设,会使教育资源库的建设上升到一个新高度。张一春和祝智庭教授[4]较早提出将知识管理技术应用于e-Learning资源库的建设,并用知识管理技术具体分析e-Learning 资源库建设的六个方面问题,同时探讨了教学资源库建设的途径与方法。梁斌等人认为网络教学资源库中的知识管理工具应该包含从简单的数据搜索工具到知识创新工具,并据此设计了知识管理工具开发模型图[5],如图1所示。

图1 网络教学资源库系统知识管理工具设计模型图

2.基于Web2.0理念的模式

Web2.0是一个以用户为核心的开放性互联网,它的主要理念就是让用户参与内容创造,从而有利于变革互联网的内容组织和信息传播。Web2.0倡导的这一理念对数字化教育资源库的建设具有重要指导价值,它突破了传统资源库存在的资源更新缓慢,用户参与性差等缺点,使得资源库的内容更加丰富多样。而将Web2.0理念与数字化教育资源库的深层次整合,关键在于将Web2.0的核心价值无缝地整合到资源库的设计之中,调动用户充分参与资源库建设,并通过Web2.0的各种有效的社会化驱动和信息聚合机制,提升整个资源库的建设和应用绩效[6]。

3.基于共建共享的模式

共建共享模式,指多个单位通过协同互助的方式来共同完成资源建设任务,并且最终共同享用资源的一种模式。例如,江林升在《数字化教学信息资源库共建模式》一文中提出了一个新型的数字化教学信息资源库共建模式,并具体论述了数字化教学信息资源库共建整体架构、共建数据模型设计、共建模式的层次设计实现,以及教学信息资源库共建系统的构建实现过程等[7]。刘晓林等人也针对如何实现高校数字教育资源“共建共享”,提出基于资源共享代理和核心资源库的高校数字教育资源的集中分布式资源共享模式,以期为我国高校的数字教育资源有效共享提供参考[8]。

4.基于加涅学习结果分类理论的模式

将加涅的学习结果分类理论应用于数字化教育资源库的建设,对提高资源库的资源分类和构建结构的合理性具有重要指导意义。穆桂斌等人依据加涅学习结果分类理论对学习资源进行了分类和设计,并据此提出了查询模块的五级联合检索模式,从理论模型上对学习者资源检索相关度低的问题进行了尝试解决,并构建出教学资源库的模型,该模型自底向上主要包括数据服务层、中间服务层和用户层,为学习者提供了资源查询、资源下载、资源上传等功能模块,便于学习者通过Web浏览器快速地实现基于资源检索的自主学习[9]。

四、数字化教育资源库的构建技术

1.J2EE技术的应用

J2EE(Java 2 Platform Enterprise Edition)体系结构是SUN公司在1999 年底推出的一项企业计算平台规范,它定义了包括平台角色、组件模型、标准服务等一系列规范。一般情况下,它是由客户层、Web 层、业务层和数据库层等组成的多层系统。吴永春等人在《基于J2EE的教育资源库系统设计与实现》一文中,系统提出了利用J2EE技术设计教育资源库的过程,具体包括资源库系统总体框架、系统设计与实现方法[10]。

2.Moodle技术的应用

Moodle英文全称是Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment,即模块化面向对象的动态学习环境。Moodle既可以用于网络课程的开发,也可以用于学生学习活动的管理,还可以用于信息化教学资源的整合。曹熙斌在分析利用Moodle 技术构建“共建共享西部区域性基础教育资源库”的可行性基础上,提出了基于Moodle 平台共建共享西部区域性基础教育资源库的体系结构模型,并提出了六条应遵循的构建原则[11]。

3.P2SP技术的应用

P2SP 是对P2P 技术的进一步延伸,它不但支持P2P 技术,还通过多媒体检索数据库这个桥梁把原本孤立的服务器资源和P2P资源整合到一起,这样使得下载的速度更快、稳定性更强,并且下载的资源内容更加丰富。孙波等人将P2P 技术引入资源库集成中,提出了基于P2SP的资源库集成技术,围绕系统结构、节点加入与退出、资源缓存、传输策略和存在的问题等五个方面具体探讨了P2SP 技术在教育资源库中的构建原理和方法[12]。

4.网格技术的应用

网格技术是近年来日益发展起来的一种新兴信息技术,它能够容纳各种计算资源,将它们转化成一种随处可得的、可靠的、标准的且比较经济的计算能力。它的技术优势包括:超强的计算和存储能力、资源统一共享和管理、互操作性强、资源共享高效、可扩展性强和可靠的安全保证。袁小红以深圳职业技术学院示范性院校专业教学资源库建设为例,系统提出了基于网格技术的共享型专业教学资源库建设目标、基本框架模型、主要技术特点和实际应用价值[13]。

5.流媒体技术的应用

流媒体指在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体,如音频、视频、动画等其它多媒体文件,它的基本工作原理是利用特殊的数据压缩和传输技术,将整个音视频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包,再由视频服务器向客户端连续、实时传送。例如,金蕾等人结合北京工业大学教育在线的视听课堂网站,详细介绍了利用Windows Media 9 创建网络视频资源库的具体过程,利用流媒体技术构建的教育资源库,增强了教育资源呈现的直观性与及时性,因而能够方便用户开展在线学习[14]。

五、数字化教育资源库研究的不足

1.缺乏深层次的理论研究

通过分析这107篇学术论文发现,较多停留在理论探讨层面,缺乏深层次的理论研究。这类文章多数围绕数字化教育资源库建设进行思考探究,如针对当前某一类型教育资源库建设存在的问题,提出作者自己的解决策略或者新的资源库建设方案。然而,深层次的理论研究比较缺乏,因此,建议学界要多重视从理论层面对数字化教育资源库的建设进行深入研究,将各种新理论不断引入我国数字化教育资源库的建设,同时要多关注教育资源库的建设标准研究。

2.实践案例研究相对较少

目前,我国学者对数字化教育资源库的研究主要围绕理论和技术两个层面,其中以技术层面的研究较多,而关于实践案例的研究相对较少。已有研究多数侧重数字化教育资源库的设计研究,主要将各种新理论和新技术引入数字化教育资源库的设计中来,但它们较多停留在理论构建层面,很少进行实践研究。因此,建议学界要重视数字化教育资源库的实践案例研究,通过从资源库建设的实践中发现问题来进行针对性研究,从而提升研究的层次与价值。

3.基础教育资源库研究偏少

对已有研究成果进行分析,发现对基础教育资源库的研究相对较少。基础教育是我国教育的重要组成部分,它在整个教育过程中发挥着基石作用。当前,由于我国各地基础教育资源分配不平衡,地区之间、城乡之间的基础教育差距日益扩大,而通过建设大量优质的基础教育数字资源或者基础教育资源库,将能够有力地缓解各地基础教育资源配置不均衡的问题。所以,建议学界要多关注基础教育资源库的建设研究。

六、数字化教育资源库的发展趋势

数字化教育资源库的建设是一项庞大的系统工程,它既需要给予理论层面的指导,也需要利用多种技术加以实现。随着当前各种新理论和新技术的日益涌现,它们会从内容、形式、结构和功能等多层面对已有数字化教育资源库进行革新,使其更能符合学习者的实际需求。下面将分别从“新理论”和“新技术”两个方面概括提出数字化教育资源库的发展趋势。

1.新理论引入教育资源库建设

(1)后现代主义理论

20世纪80年代,针对当时理性工具主义的种种弊端开始提出了后现代主义学习论,杜威、皮亚杰、布鲁纳等为后现代主义理论奠定了思想基础。该理论的基本假设是:没有一种绝对正确的理论,没有一种理论可以取代其它理论,并且它主张世界应该是开放的、非封闭型的、批判的。例如,杨朝政等人从后现代主义视野下重新审视数字化教育资源库建设,分析了资源库建设的理论依据,然后从技术视角对教育资源库的设计、描述、组织等进行重新架构,并对资源更新体制提出了合理的观点[15]。

(2)知识元理论

知识元是人类知识结构中的基本元素,它可以是一个独立的学科知识单元,也可以是一个事物的过程、结果或者结论。它首先出现在知识服务领域,并作为知识的控制单位,通过将知识元从文献中抽取出来、组成知识元链接的检索系统,将能够产生巨大的知识增值,并能够推动人类对知识的利用和新知识的创造。陶善菊等人以教育技术学科为例,将教育技术学科的资源进行分类,详细介绍了基于知识元的资源组织,并在学科资源分类与知识元标引技术的基础上,具体探讨了基于知识元的教育技术学科资源库的构建方法[16]。

(3)信息生态学理论

信息生态学是当今的一门新兴学科,它为信息时代中产生的新问题开辟了新的研究视角。修永富等人认为,信息生态学就是研究人—信息—环境之间相互关系的学科,该学科的研究内容是三者组成的信息生态系统,目的是在该系统核心价值的指导下,用生态学的观点来认识信息生态系统的产生、发展、演化,用生态学的方法解决信息生态系统中产生的问题,用生态学的思想来优化信息生态系统的组织结构,使其产生更大的效率[17]。因此,信息生态学对教育资源库的建设具有重要的指导意义,既要注重教育资源建设的整体性和多样性,又要倡导以人为本,注重培养学生的能力,还要注重保持资源库的平衡,促进资源库中信息的流动,从而提高教育资源的利用率。

2.新技术引入教育资源库建设

(1)云计算技术

云计算(Cloud Computing)是未来教育信息化建设的技术热点和必然趋势,它是一种基于互联网的新型超级计算模型和新兴的共享基础架构方法,其实质为超大规模的分布式网络环境提供数据存储和网络服务。将云计算技术引入数字化教育资源库的建设,将为促进优质数字教育资源共享创造有力的前提,会极大地提高资源的利用率。利用云计算技术构建的数字化教育云资源库,学习者可以随时随地通过云终端设备享用它提供的教育资源服务。如图2所示。

图2 数字化教育云资源库为多种云终端提供资源服务

(2)内容图像检索技术(CBIR)

近年来,随着教育资源库的资源数量急剧增加,如何快速有效地检索到自己需要的资源已成为一个难题。内容图像检索技术(CBIR)指能够自动提取图像的多种底层特征作为其图像信息的特征标注,然后进行相似度匹配与检索,也就是说直接将图像的内容作为检索的“关键词”在图像数据库中进行图像信息的查询与检索,找到其相似的图像集合[18]。因此,内容图像检索技术对数字化教育资源库的建设具有重要意义。

(3)人工智能技术

智能化和个性化将是未来教育资源库的发展趋势和要求。有研究者从教育资源库使用者的角度出发,提出了智能引导的概念。将“智能引导技术”引入教育资源库的建设,教育资源库不但是一个存储教育资源的“库”,还应提供引导使用者学习的功能,引导目的使得学习者不只是从教育资源库中获得资源,而是能够更方便地获得知识[19]。本体(Ontology)和语义网(Semantic Web)技术也是人工智能领域的重要研究对象,也有学者提出将“本体”和“语义网”引入教育资源库的建设,并提出系统的解决方案框架和技术实现方法。因此,将这些人工智能技术引入数字化教育资源库建设将有利于促进教育资源库的智能化,方便用户开展个性化学习。

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