淺談基于學(xué)習(xí)對象理論的教學(xué)資源庫研究的論文
論文關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)對象 元數(shù)據(jù) 教學(xué)資源庫
論文摘要：學(xué)習(xí)對象是教育技術(shù)領(lǐng)域的一個全新理念。作為理論，學(xué)習(xí)對象研究影響教學(xué)資源可重用性的各種因素間的最佳結(jié)構(gòu)狀態(tài);作為技術(shù)，學(xué)習(xí)對象是教學(xué)資源的抽象與封裝，教學(xué)資源以學(xué)習(xí)對象的形式存在，教學(xué)設(shè)計者通過重用學(xué)習(xí)對象來共享教學(xué)資源。本文介紹了學(xué)習(xí)對象的特征、分類、粒度和元數(shù)據(jù)語義模型，分析了在教學(xué)資源庫系統(tǒng)中引入學(xué)習(xí)對象的優(yōu)勢，討論了基于學(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫系統(tǒng)中學(xué)習(xí)對象粒度定位、類的封裝與繼承及其xml綁定。
一、引言
自20世紀90年代e-learning逐漸興起以來，教學(xué)媒體發(fā)生了改變，教學(xué)資源的形態(tài)也隨之發(fā)生了變化，數(shù)字化教學(xué)資源作為教育信息化背景下的現(xiàn)代教學(xué)要素，己經(jīng)成為支持信息化教學(xué)活動的重要基礎(chǔ)和保證。
但是，教學(xué)資源普遍存在難以重用、互操作性差、共享困難、利用率低下等諸多問題。因此，教學(xué)資源的共享與重用越來越引起教育技術(shù)學(xué)界的關(guān)注。受到計算機科學(xué)中面向?qū)ο笏枷氲纳羁逃绊�，學(xué)習(xí)對象的理念逐漸形成并得以快速發(fā)展。
本文探析學(xué)習(xí)對象的理論及其在共享型專業(yè)教學(xué)資源庫中的應(yīng)用。
二、學(xué)習(xí)對象的理論
(一)面向?qū)ο笏枷?/strong>
20世紀70年代末，針對導(dǎo)致軟件危機的根源，即用vonneumann機求解的問題域結(jié)構(gòu)與解域結(jié)構(gòu)的不一致性，形成了面向?qū)ο蟮乃枷搿?/p>
面向?qū)ο?object-oriented,00)思想的基本內(nèi)容是：1、系統(tǒng)由對象組成;2、對象具有標識唯一性且相互關(guān)聯(lián);3,對象由屬性和方法組成，屬性刻劃了對象的狀態(tài)，方法刻劃了對象的作用、運動及其相互關(guān)聯(lián);4、對象的屬性變化反映了系統(tǒng)的狀態(tài)變化。5、系統(tǒng)中各個對象之間的相互作用關(guān)聯(lián)，形成對象方法之間的相應(yīng)動態(tài)組合，從而完成系統(tǒng)任務(wù)。
80年代，隨著oop的迅速發(fā)展，00思想及其方法與技術(shù)不僅在軟件工程領(lǐng)域得到深人研究和廣泛應(yīng)用，還深刻影響了系統(tǒng)工程、知識工程、人工智能、計算機體系結(jié)構(gòu)等眾多領(lǐng)域。到了90年代，00在高度(思維科學(xué))、廣度(應(yīng)用領(lǐng)域)和深度(形式描述)三個維度的研究不斷擴展和深人，成為計算機科學(xué)的一個研究熱點。
(二)學(xué)習(xí)對象的概念
xx思想運用到教育技術(shù)領(lǐng)域，提出了可重用教學(xué)構(gòu)件((reusableinstructionalcomponents)的概念。1994年，h.waynehodgin;在《learningarchitec-tures,api’s,andlearningobjects》一文中首次使用學(xué)習(xí)對象(learningobject,lo)一詞來描述這種易組合、可重用的教學(xué)構(gòu)件。
1996年，美國ieee學(xué)習(xí)技術(shù)標準委員會(ltsc,ieeep1484)成立。該委員會采納了學(xué)習(xí)對象術(shù)語，2000年，委員會下設(shè)的學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)工作組(p1484.12)給出了學(xué)習(xí)對象的一個十分寬泛的定義：學(xué)習(xí)對象是可以在技術(shù)支持學(xué)習(xí)的過程中被使用、重用或引用的任何數(shù)字或非數(shù)字的實體。
一些研究機構(gòu)和學(xué)者也相繼提出了學(xué)習(xí)對象的定義，但基本上都是針對上述定義的限制性界定和具體描述，最典型的是：學(xué)習(xí)對象是支持學(xué)習(xí)的可重用的數(shù)字化資源(anydigitalresourcethatcanbereusedtosupportlearning}。這些限定和描述刻劃了學(xué)習(xí)對象的特性，從而進一步明確了學(xué)習(xí)對象的含義和范疇。
學(xué)習(xí)對象概念的三個顯著特性是：
1、教學(xué)性。學(xué)習(xí)對象是針對學(xué)習(xí)而設(shè)計、在學(xué)習(xí)過程中被使用、為達到學(xué)習(xí)目的而存在的特定實體。
2、可重用。學(xué)習(xí)對象可以被教學(xué)設(shè)計者針對不同的教學(xué)對象、出于不同的教學(xué)目的、基于不同的教學(xué)策略、在不同的教學(xué)情境下重新組合和重復(fù)利用。
3、數(shù)字化。學(xué)習(xí)對象是數(shù)字化實體，能夠傳輸和共享。
學(xué)習(xí)對象概念還具有其它一些特性，如自包含(self-contained)、自足(self-sufficient)、內(nèi)聚(cohesion),可聚合(canbeaggregated)、互操作(interoperable)等，但教學(xué)性、可重用、數(shù)字化是最重要的三個特性。教學(xué)性是學(xué)習(xí)對象的首要任務(wù)，可重用是學(xué)習(xí)對象的核心目標，數(shù)字化是學(xué)習(xí)對象與傳統(tǒng)教學(xué)資源的根本區(qū)別。
(三)學(xué)習(xí)對象與教學(xué)資源
建立在非數(shù)字化教學(xué)媒體基礎(chǔ)上的傳統(tǒng)教學(xué)資源，其形態(tài)是固化的、物化的和靜態(tài)的。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和信息技術(shù)教育應(yīng)用的普及，以網(wǎng)絡(luò)為載體、以多種媒體來呈現(xiàn)的數(shù)字化教學(xué)資源，從一開始就表現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)資源所無法比擬的巨大優(yōu)勢，并逐漸成為教學(xué)資源的主流形態(tài)。但是，僅僅只是教學(xué)資源的形態(tài)發(fā)生變化還遠遠不夠，這是因為：1、它所包含的教學(xué)內(nèi)容(或教學(xué)材料)仍然是固定的，難以被教學(xué)設(shè)計者解構(gòu)和重組;2、它不具備一致的組織結(jié)構(gòu)及其描述信息，難以互操作和共享。
學(xué)習(xí)對象是教學(xué)資源的抽象與封裝，教學(xué)資源以學(xué)習(xí)對象的形式存在，教學(xué)設(shè)計者通過重用學(xué)習(xí)對象來共享教學(xué)資源。因此，學(xué)習(xí)對象是構(gòu)件化的教學(xué)資源，能有效的檢索、發(fā)現(xiàn)、管理、重用和共享，具有現(xiàn)代教學(xué)資源的全部特征。
(四)學(xué)習(xí)對象的分類
學(xué)習(xí)對象的內(nèi)在固有特性包括：組合元素的個數(shù)、內(nèi)含對象的類型、可重用的構(gòu)件對象、一般功能、外部依賴性、邏輯類型、不同情境下可重用的潛力、同一情境下可重用的潛力。學(xué)習(xí)對象按上述固有特性分為5類：基本型((fundamental)、組合封閉型(tom-biped-closed)、組合開放型(combined-open)、生成呈現(xiàn)型(generative-presentation)和生成教學(xué)型(genera-tive-instructional)}z}o
學(xué)習(xí)對象按組織結(jié)構(gòu)分為原子、集合、線性、層次和網(wǎng)狀類型叭按聚合度分為4個聚合層次。
(五)學(xué)習(xí)對象的粒度
粒度(granularity)是關(guān)于對象的大小、尺度及其詳細程度等特征的描述。學(xué)習(xí)對象的粒度決定了學(xué)習(xí)對象的重用頻率與效率，粒度過大會降低重用頻率，粒度過小則會降低重用效率。
一方面，根據(jù)00思想，對象的粒度要滿足“高內(nèi)聚，低藕合”。另一方面，學(xué)習(xí)對象不同于軟件工程學(xué)中的抽象數(shù)據(jù)類型，教學(xué)性是其首要特性，因此，學(xué)習(xí)對象的粒度要以能表達一定獨立教學(xué)意義為原則。
(六)學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)
元數(shù)據(jù)是關(guān)于數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，用于描述數(shù)據(jù)的屬性。學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)(learningobjectsmetadata,lom)的作用在于，為教學(xué)設(shè)計者和學(xué)習(xí)者查找、獲取、使用、評價、互換、共享、管理學(xué)習(xí)對象提供支持。學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)是學(xué)習(xí)對象的關(guān)鍵技術(shù)之一。
目前，國際上相對完備的lom標準是ieee((draftstandardforlearningobjectsmetadata})(ieeep1484.12.1)aieeelom標準定義了學(xué)習(xí)對象的一個語義模型，其結(jié)構(gòu)是一個4層語義樹。該語義模型將學(xué)習(xí)對象的屬性組合成9類，分別是：general,lifecycle,meta-metadata,technical,education}rights,rela-tion,annotation,classification。該語義模型的數(shù)據(jù)元素分為必須數(shù)據(jù)元素(mandatorydataelement)與可選數(shù)據(jù)元素(optionaldataelement)，全體必須數(shù)據(jù)元素組成lom核心集，全體可選數(shù)據(jù)元素組成lom可選集。特別的，第9類數(shù)據(jù)元素classification組成lom分類擴展集，為特定領(lǐng)域的學(xué)習(xí)對象提供了一個簡單的擴展機制。
我國《教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》是ieeelom標準在教學(xué)資源領(lǐng)域的擴展和本土化。《教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》以lom核心集為基礎(chǔ)，抽取lom可選集的一個必要子集，利用lom分類擴展集對九類教學(xué)資源規(guī)定了擴展屬性。
三、基于學(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫
教學(xué)資源庫是面向教學(xué)的教學(xué)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它利用信息技術(shù)對教學(xué)資源進行開發(fā)與整合，以計算機網(wǎng)絡(luò)為傳輸載體與共享手段，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建共享。教學(xué)資源庫是示范性高等職業(yè)院校的主要建設(shè)內(nèi)容之一，它主要包括專業(yè)教學(xué)目標與標準、精品課程體系、教學(xué)內(nèi)容、實驗實訓(xùn)、教學(xué)指導(dǎo)、學(xué)習(xí)評價等要素。
基于學(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫是指：基于學(xué)習(xí)對象所包含的教學(xué)設(shè)計理論、面向?qū)ο笏枷�、可重用性核心理念，運用學(xué)習(xí)對象的元數(shù)據(jù)技術(shù)和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計技術(shù)，描述、組織、管理、發(fā)布、運用教學(xué)資源的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
基于學(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫具有以下優(yōu)勢：
第一，由于學(xué)習(xí)對象的可重用性，在學(xué)習(xí)對象理論指導(dǎo)下構(gòu)建的教學(xué)資源庫能以最大效度提高資源的使用效率;
第二，由于學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)的標準性，使教學(xué)資源的分類組織及其特征描述符合一定規(guī)范，同時也是資源數(shù)據(jù)庫的設(shè)計依據(jù);
第三，由于學(xué)習(xí)對象的潛在智能性，在某種教學(xué)策略或認知策略的引導(dǎo)下，系統(tǒng)能夠自適應(yīng)教學(xué)目標并生成相應(yīng)的學(xué)習(xí)對象序列，從而使系統(tǒng)具有一定程度的智能化或通過代理結(jié)構(gòu)實現(xiàn)智能代理。
(一)教學(xué)資源的分類
教學(xué)資源按內(nèi)容可分為三大類，即標準類、素材類和課程類，其中素材類和課程類屬于學(xué)習(xí)對象。各類教學(xué)資源界定如下：
1標準類包括職業(yè)標準、崗位能力標準、人才培養(yǎng)方案和課程標準等。
(1)職業(yè)標準是根據(jù)職業(yè)的活動內(nèi)容，對從業(yè)人員工作能力水平的規(guī)范性要求。
(2)崗位能力是從業(yè)人員在具體工作崗位上應(yīng)具備的能力，是職業(yè)能力的具體化。崗位能力標準一般從普通崗位能力、基本崗位能力、核心崗位能力三個層面描述工作崗位的能力體系，每個層面由若干能力素質(zhì)類別構(gòu)成，每一類別根據(jù)行為表現(xiàn)的不同而劃分為多個級別，每個級別代表不同處理事件能力的程度。
(3)人才培養(yǎng)方案是人才培養(yǎng)目標與培養(yǎng)規(guī)格的具體化、實踐化表現(xiàn)形式，是學(xué)校實施人才培養(yǎng)工作的指導(dǎo)性文件，是組織教學(xué)和進行教學(xué)管理的主要依據(jù)。人才培養(yǎng)方案包括培養(yǎng)目標、培養(yǎng)規(guī)格、培養(yǎng)模式、課程目標、課程體系、實踐實訓(xùn)教學(xué)體系、學(xué)習(xí)評價等方面的內(nèi)容。
(4)課程標準是教材編寫、教學(xué)實施、評價測量的依據(jù)，是學(xué)校管理和評價課程的基礎(chǔ)。課程標準闡述課程的性質(zhì)、價值與功能，明確三個維度(知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀)的課程總目標和學(xué)段目標，描述學(xué)習(xí)領(lǐng)域的內(nèi)容標準和學(xué)習(xí)目標(結(jié)果性目標和體驗性目標)，給出實施建議(教與學(xué)建議、教材編寫建議、評價建議、課程資源開發(fā)與利用建議等)。
2.素材分為媒體素材、試題、試卷、課件、案例、常見問題解答、文獻資料、資源目錄索引等。
(l)媒體素材是傳播教學(xué)信息的基本材料單元，素材類型分為文本、圖形圖像、音頻、視頻、動畫五大類。
(2)試題是測試中使用的問題、選項、正確答案、得分點和輸出結(jié)果等的集合。題庫是按照一定的教育測量理論，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中實現(xiàn)的試題集合。
(3)試卷是用于測試的典型成套試題。
(4)課件是針對若干知識點實施相對完整教學(xué)的軟件。
(5)案例是指由各種數(shù)字媒體元素組合表現(xiàn)的有現(xiàn)實指導(dǎo)意義和教學(xué)意義的代表性事件或現(xiàn)象。
(6)常見問題解答是針對某一領(lǐng)域最常出現(xiàn)的問題給出的全面解答。
(7)文獻資料是有關(guān)教育教學(xué)方面的政策、法規(guī)、條例、規(guī)章制度和專業(yè)文章、書籍、音像資料、事件記錄等。
(g)資源目錄索引是某一領(lǐng)域中相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源url鏈接和非網(wǎng)絡(luò)資源的索引氣
3.課程類包括網(wǎng)絡(luò)課程、精品課程、課程包等。
(1)網(wǎng)絡(luò)課程是通過網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)的某專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容以及所實施的教學(xué)活動的總和，包括按一定的教學(xué)目標、教學(xué)策略組織起來的教學(xué)內(nèi)容和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境。
(2)精品課程是指具有“五個一流”的示范性課程，即具有先進的教育思想、豐富新穎的教學(xué)內(nèi)容、精湛的教學(xué)藝術(shù)、現(xiàn)代化的教學(xué)手段、嚴格的教學(xué)管理及評價等特點的示范性課程。“精品課程要使用網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)與管理”，從這個意義上講，精品課程的網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)形式是網(wǎng)絡(luò)課程。
(3)課程包是針對課程實施完整教學(xué)的軟件。
(二)學(xué)習(xí)對象粒度的定位
教學(xué)資源的上述分類是依據(jù)內(nèi)容分類，因此，學(xué)習(xí)對象的粒度取決于教學(xué)內(nèi)容的規(guī)模。
知識點是教學(xué)內(nèi)容的核心單元，知識點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系體現(xiàn)了知識體系的內(nèi)在聯(lián)系，所以知識點及其關(guān)聯(lián)關(guān)系是構(gòu)建完整知識體系的基礎(chǔ)。同時，一個知識點又是具有原子特性的不可分單元。因此，知識點屬組合封閉型，圍繞一個知識點的相關(guān)素材屬基本型，由關(guān)聯(lián)知識點組成的課程屬生成教學(xué)型。
設(shè)計學(xué)習(xí)對象時，其粒度定位如下：
1、單個課件被一個學(xué)習(xí)對象封裝;
2、其它素材類教學(xué)資源按照知識點分組，每個分組被一個學(xué)習(xí)對象封裝;
3、一門課程對應(yīng)一個學(xué)習(xí)對象序列。
(三)學(xué)習(xí)對象類的封裝與繼承
將教學(xué)資源分類后，提取每一類教學(xué)資源的共性特性和個性特性，這些特性在基于學(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫系統(tǒng)內(nèi)部定義為一個抽象數(shù)據(jù)類型--一學(xué)習(xí)對象類(learningobjectsclass，loc)。loc是教學(xué)資源在系統(tǒng)內(nèi)部的抽象與封裝，每個具體的教學(xué)資源是loc的一個實例。
loc與lom都是教學(xué)資源的抽象與封裝，loc用于系統(tǒng)內(nèi)部對教學(xué)資源的各種加工處理，lom用于系統(tǒng)對外呈現(xiàn)教學(xué)資源，loc與lom是動態(tài)對應(yīng)的。位于頂層的loc是一個抽象類，它的屬性與必須數(shù)據(jù)元素一一對應(yīng)，方法至少包括構(gòu)造器、set,get等方法。各類loc繼承頂層類，重載頂層類的屬性與方法，其擴展屬性與可選數(shù)據(jù)元素、分類數(shù)據(jù)元素一一對應(yīng)，屬性的賦值可以在構(gòu)造時通過構(gòu)造器由元數(shù)據(jù)庫中初始讀取，也可以通過set方法由元數(shù)據(jù)庫中動態(tài)讀取。
為了實現(xiàn)學(xué)習(xí)對象的序列化和智能代理，還要考慮loc實例的持久化，在loc實例的整個生存周期內(nèi)保持有狀態(tài)會話。
(四)學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)的xml綁定
為了實現(xiàn)元數(shù)據(jù)的xml綁定，基于學(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫系統(tǒng)需要具備：1、一個完備的資源命名空間;2、一套完整的xml標記，并通過dtd約束以符合規(guī)范，使用xsl設(shè)置顯示格式;3、元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器等元數(shù)據(jù)管理工具;4,xml文檔生成器。
注冊教學(xué)資源時，在元數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)編輯器向?qū)�，提取教學(xué)資源的元數(shù)據(jù)，創(chuàng)建相應(yīng)的loc實例，存儲到元數(shù)據(jù)庫。發(fā)布教學(xué)資源時，xml文檔生成器讀取元數(shù)據(jù)庫，用xml描述、封裝元數(shù)據(jù)，生成xml文檔格式的虛擬資源庫。
四、結(jié)束語
學(xué)習(xí)對象是教育技術(shù)領(lǐng)域的一個全新理念。它所包含的教學(xué)設(shè)計理論、面向?qū)ο笏枷�、可重用性核心理念對于教學(xué)資源的建設(shè)有著深遠的理論指導(dǎo)意義。它的分類方法、粒度定位、元數(shù)據(jù)規(guī)范對于教學(xué)資源庫的構(gòu)建有著現(xiàn)實的實踐指導(dǎo)意義。
教學(xué)資源庫的建設(shè)，需要理論指導(dǎo)、教學(xué)設(shè)計、標準規(guī)范和技術(shù)支持的多重實現(xiàn)，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程�；趯W(xué)習(xí)對象的教學(xué)資源庫，能有效提高教學(xué)資源的可重用性和利用率，具有規(guī)范的數(shù)據(jù)描述和體系結(jié)構(gòu)，能充分發(fā)揮學(xué)習(xí)對象潛在的智能性。
【淺談基于學(xué)習(xí)對象理論的教學(xué)資源庫研究的論文】相關(guān)文章：
淺談基于任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)媒體理論與實踐實驗教學(xué)研究論文04-02
淺談基于自組織理論的信息化教學(xué)和學(xué)習(xí)11-16
英語教學(xué)的學(xué)習(xí)理論策略研究論文03-16
基于生態(tài)位理論的大學(xué)智力資本評價研究論文提綱11-18
基于對話理論的手機新聞傳播研究12-08
淺談基于計算機網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)模式研究11-16
淺談高校教育教學(xué)改革的研究論文03-25
- 相關(guān)推薦