吳砥 王楊春曉 彭嫻
[摘 ? 要] 教育信息化標準對于保障教育信息化良性發(fā)展具有重要支持作用。我國教育信息化經(jīng)歷了起步、應(yīng)用、融合、創(chuàng)新等不同發(fā)展階段,在每個階段都對教育信息化標準的研制內(nèi)容和方向提出了不同的要求。文章從各階段存在的問題和我國教育信息化發(fā)展面臨的現(xiàn)實需求出發(fā),梳理了國外教育信息化標準從資源系統(tǒng)互聯(lián)互通到學(xué)習(xí)環(huán)境無縫集成,再到技術(shù)創(chuàng)新教學(xué)應(yīng)用的發(fā)展和演進脈絡(luò),以及我國教育信息化標準的研制發(fā)布現(xiàn)狀,對比分析了國內(nèi)外教育信息化標準在研制主體、研究方向和測評模式方面存在的差異,提出了我國教育信息化標準的后續(xù)發(fā)展建議。
[關(guān)鍵詞] 教育信息化; 標準; 綜述
[中圖分類號] G434 ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] A
[作者簡介] 吳砥(1978—),男,湖北洪湖人。教授,博士,主要從事教育信息化核心指標與績效評估、教育信息化標準與應(yīng)用研究。E-mail:wudi@mail.ccnu.edu.cn。
一、教育信息化標準的目的和意義
“不以規(guī)矩,不成方圓”,標準是為了在一定的范圍內(nèi)獲得最佳秩序,經(jīng)協(xié)商一致制定并由公認機構(gòu)批準,共同使用和重復(fù)使用的一種規(guī)范性文件[1]。
教育信息化標準是推進教育信息化持續(xù)、有序發(fā)展的重要保障。《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》(以下簡稱《十年規(guī)劃》)強調(diào),要“加強教育信息化標準規(guī)范制定和應(yīng)用推廣,加快標準制修訂步伐,強化標準的宣貫,推動標準化實施,確保數(shù)字教育資源、軟硬件資源、教育管理信息資源等各方面內(nèi)容的標準化和規(guī)范化?!?/p>
教育信息化標準的目的,旨在通過制定、發(fā)布和實施各項標準,促進教育信息化推進過程中的數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)互操作,以獲得最佳秩序和效益。教育信息化標準對教育信息化的發(fā)展具有規(guī)范和引導(dǎo)作用,受到各國的普遍重視。尤其是隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,各國已步入全球范圍的知識共享社會,我們正以前所未有的方式和速度創(chuàng)造、交換海量信息與知識,電子課本和電子書包、大規(guī)模開放在線課程、學(xué)習(xí)分析技術(shù)、教育大數(shù)據(jù)挖掘以及智慧學(xué)習(xí)環(huán)境等創(chuàng)新應(yīng)用成為大勢所趨。但隨之也出現(xiàn)諸多問題,比如技術(shù)和應(yīng)用水平參差不齊、資源共享困難、系統(tǒng)難以互通等。因此,通過制定標準來建立教育信息化的秩序,促進資源、應(yīng)用和服務(wù)的有序共享,對保障教育信息化可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
二、教育信息化的標準化需求
根據(jù)信息技術(shù)與教育的融合程度,教育信息化的發(fā)展可分為“起步”“應(yīng)用”“整合”和“創(chuàng)新”四個階段[2]。在各個教育信息化發(fā)展階段,教育信息化的建設(shè)和應(yīng)用重點不同,對標準化需求也有明顯差異。
(一)起步階段
在教育信息化的起步階段,各國關(guān)注的重點一般在基礎(chǔ)設(shè)施條件建設(shè)和教師信息技術(shù)應(yīng)用能力。美國出臺的第一份《國家教育技術(shù)規(guī)劃》(NETP 1996)中提出:“美國的每個教室必須擁有能連接因特網(wǎng)的計算機、優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)軟件和接受過良好培訓(xùn)的教師”[3] ?。新加坡在1997年至2002年的教育信息化一期發(fā)展規(guī)劃(MP1)中對生機比、師機比、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和速率、教師信息技術(shù)與課程整合能力等提出了要求[4] 。韓國教育部在1997年實施“教育信息化全面規(guī)劃”,旨在推動學(xué)校的硬件終端建設(shè)和架設(shè)計算機網(wǎng)絡(luò)。
然而,各國在教育信息化硬軟件基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、教師信息技術(shù)應(yīng)用能力培訓(xùn)方面雖有一定成效,但也存在明顯問題。由于設(shè)備匹配性和軟件系統(tǒng)兼容性等原因,導(dǎo)致有些學(xué)校不能正常訪問互聯(lián)網(wǎng)或運行學(xué)習(xí)軟件;不同地區(qū)、學(xué)校的信息化系統(tǒng)部署水平有差異,學(xué)校間的互聯(lián)互通存在障礙;教師信息化教學(xué)能力有限,不能很好發(fā)揮設(shè)備和資源的使用效益等。針對以上問題,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)類規(guī)范、教師教育技術(shù)能力規(guī)范、教育信息化水平評估規(guī)范等就對推進該階段的教育信息化發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。
(二)應(yīng)用階段
在信息技術(shù)全面應(yīng)用于教育的階段,優(yōu)質(zhì)的數(shù)字教育資源和完善的教學(xué)管理系統(tǒng)必不可少。美國發(fā)布的NETP 2000和NETP 2004中明確了普及數(shù)字資源、利用評估促進教學(xué)以及提升數(shù)據(jù)系統(tǒng)互操作能力的重要性[5] 。新加坡在MP1中要求促進與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)資源的應(yīng)用[4]。韓國發(fā)布的第二份教育信息化規(guī)劃中強調(diào)重點推進數(shù)字教育資源建設(shè)和數(shù)字化學(xué)習(xí)。在我國,2000年教育部下發(fā)了“關(guān)于在中小學(xué)實施‘校校通工程的通知”,目標是讓90%以上的中小學(xué)校采用多種手段和形式,用較低的成本獲得豐富的教學(xué)資源[6] 。2012年3月發(fā)布的《十年規(guī)劃》明確提出建設(shè)國家教育云基礎(chǔ)平臺,要求充分整合和利用各級各類教育機構(gòu)的信息基礎(chǔ)設(shè)施,建設(shè)覆蓋全國、分布合理、開放開源的基礎(chǔ)云環(huán)境[7] 。
然而,各國對數(shù)字教材的開發(fā)、教學(xué)支持系統(tǒng)的建設(shè)雖然開展得如火如荼,但無規(guī)范的“開發(fā)熱”導(dǎo)致資源重復(fù)建設(shè)、信息孤島問題嚴重、資源無法互換、系統(tǒng)無法互操作等情況普遍存在。因此,對如何實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源復(fù)用,減少低水平重復(fù)開發(fā),實現(xiàn)資源和數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)之間的有效共享,以及不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的互操作,成為這個階段的迫切需求。學(xué)習(xí)資源內(nèi)容封裝規(guī)范、問題測試互操作規(guī)范、平臺媒體引用譜規(guī)范等一系列旨在促進資源封裝規(guī)范化、系統(tǒng)接口一致化的標準,正是應(yīng)對這一階段需求的產(chǎn)物。
(三)融合階段
利用信息技術(shù)促進教師專業(yè)能力發(fā)展和基于信息化環(huán)境的教學(xué)方法創(chuàng)新是技術(shù)與教育融合階段最鮮明的特征。新加坡在MP3中要求教師能為學(xué)生提供信息化環(huán)境下的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,構(gòu)建多種合適的平臺和網(wǎng)絡(luò)以促進學(xué)生之間的協(xié)作[8] 。美國NETP2016要求推進信息技術(shù)支撐下教育系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性變革[9] 。在技術(shù)與教學(xué)環(huán)境融合方面,新加坡、韓國在中小學(xué)校園大規(guī)模推廣使用電子書包,通過云服務(wù)實現(xiàn)所有終端教育資源同步推送。在教育教學(xué)服務(wù)方面,自從國家教育資源公共服務(wù)體系建設(shè)啟動以來,各級各類學(xué)校大力建設(shè)教育云學(xué)習(xí)和管理服務(wù)平臺,為區(qū)域和學(xué)校提供優(yōu)質(zhì)資源和服務(wù)。
在教育信息化的融合階段,技術(shù)深度融入教育教學(xué)內(nèi)容和過程,成為教與學(xué)不可或缺的一部分,并在一定程度上直接改變了既有的教學(xué)流程和結(jié)構(gòu),電子書包作為數(shù)字化教學(xué)資源包和網(wǎng)絡(luò)通信的未來型教育電子產(chǎn)品,可以充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性,從電子書包的內(nèi)容、系統(tǒng)、服務(wù)、硬件等方面研制標準規(guī)范是解決電子書包發(fā)展瓶頸的重要環(huán)節(jié)[10] 。同樣,全國各地區(qū)都在建設(shè)教育云平臺,企業(yè)也都紛紛推出教育云服務(wù)解決方案,然而不同教育云平臺之間難以互聯(lián)互通,數(shù)據(jù)和服務(wù)共享困難,如何避免重蹈覆轍再次形成“孤云”,制定支撐系統(tǒng)互操作的接口標準就顯得尤為重要。因此,電子書包系列標準、教育云系列標準等開始受到重視。
(四)創(chuàng)新階段
與時俱進,充分融合新興技術(shù)助力教育生態(tài)重構(gòu)是創(chuàng)新階段的顯著特征,在這一階段,技術(shù)已成為變革傳統(tǒng)教育的重要引擎。2010到2016年的地平線報告多次預(yù)測學(xué)習(xí)分析技術(shù)、增強現(xiàn)實(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)將對教育產(chǎn)生影響重要應(yīng)用,并對學(xué)習(xí)分析技術(shù)、虛擬實驗、人工智能在教學(xué)、學(xué)習(xí)、研究和知識生成等方面所具有的作用進行了分析,勾勒了其廣泛的應(yīng)用前景[11] 。2012年3月,美國正式啟動“Big Data Research and Development Initiative”計劃,正式將“大數(shù)據(jù)”提高到國家戰(zhàn)略層面。為了更好地促進美國國內(nèi)“大數(shù)據(jù)”在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,美國教育部在2012年10月發(fā)布了《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析促進教與學(xué)》報告,揭示了我們已經(jīng)進入了“數(shù)據(jù)驅(qū)動學(xué)校,分析變革教育”的大數(shù)據(jù)時代[12],大數(shù)據(jù)必將改變傳統(tǒng)教育的面貌,成為促進教育教學(xué)差異化、教育管理精細化的核心動力。此外,人工智能、區(qū)塊鏈等新興技術(shù)的快速發(fā)展,與教學(xué)模式創(chuàng)新、教育生態(tài)重構(gòu)的歷史潮流形成交匯,對標準化提出了全新要求。
創(chuàng)新階段重在利用信息化促進教育變革,無論是教育理念、教育模式,還是教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境,信息技術(shù)已完全融入教育的方方面面,最終形成以信息化教育為核心的全新教育生態(tài)。因此,在這一階段,與教育大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)相關(guān)的教育應(yīng)用以及安全和隱私保護相關(guān)標準成為教育信息化標準研制的主要關(guān)注方向。
三、國際教育信息化標準的演進脈絡(luò)
從1996年開始,國際電氣和電子工程師協(xié)會學(xué)習(xí)技術(shù)標準委員會(Institute of Electrical and Electronics Engineers - Learning Technology Standards Committee, IEEE LTCS)就開始了學(xué)習(xí)技術(shù)標準的制定工作,最終形成IEEE1484標準。國際標準化組織ISO于1999年成立了JTC1/SC36委員會,專門從事學(xué)習(xí)、教育、培訓(xùn)技術(shù)標準的征集和研究。在美國,航空工業(yè)計算機輔助訓(xùn)練委員會(The Aviation Industry CBT Committee, AICC)最早提出了計算機管理教學(xué)標準;美國國防部發(fā)起的高級分布式學(xué)習(xí)(Advanced Distributed Learning, ADL)組織提出了可共享課程對象參照模型標準(SCORM);IMS全球?qū)W習(xí)聯(lián)合公司提出了一系列的學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范,包括學(xué)習(xí)資源元數(shù)據(jù)規(guī)范、內(nèi)容包裝規(guī)范、企業(yè)規(guī)范和問題與測試規(guī)范等。如圖 1所示,從最初關(guān)注促進數(shù)字內(nèi)容共享和互操作,到學(xué)習(xí)環(huán)境的無縫集成和支持智慧教育的創(chuàng)新型教育應(yīng)用,教育信息化標準的研究方向也跟隨信息技術(shù)的腳步,積極推動信息技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新發(fā)展。
(一)解決數(shù)字教育資源共享和系統(tǒng)互操作的問題
當基本的教育信息基礎(chǔ)設(shè)施條件具備后,教師和學(xué)生已開始使用數(shù)字資源進行教學(xué),學(xué)校和各類教育機構(gòu)開始采用教育管理信息系統(tǒng)來提升事務(wù)效率和簡化流程,然而在進行常態(tài)的大規(guī)模應(yīng)用時,各種問題也逐漸顯露出來:資源重復(fù)建設(shè),數(shù)據(jù)無法共享,導(dǎo)致系統(tǒng)間并沒有實現(xiàn)真正意義上的互聯(lián)互通。通過研制標準來促進資源、數(shù)據(jù)共享以及系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換就成為早期的關(guān)注重點。
在2000年前,各大標準組織所研制的標準都集中在這個領(lǐng)域。如都柏林核心元數(shù)據(jù)設(shè)計的初衷就用于網(wǎng)絡(luò)電子資源的識別、描述和定位。IEEE LTSC在2000年提出了LOM標準,目的是為學(xué)習(xí)者或教育者對學(xué)習(xí)對象的查找、評估、獲取和使用提供支持,同時,也支持學(xué)習(xí)對象的共享和互換。SCORM則是關(guān)于共享課件的創(chuàng)建、管理和使用的標準。SCORM在已有的教育技術(shù)標準(IMS的內(nèi)容包裝,序列與導(dǎo)航,IEEE LTSC的學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)標準)的基礎(chǔ)上建立了具有可訪問性、協(xié)作性、持久性和可重用性的內(nèi)容組織模型,其目的是為了解決課程如何從一個平臺轉(zhuǎn)移到另一個平臺,如何創(chuàng)建可供不同課程共享的可重用構(gòu)件,以及快速準確查找課程素材[13] 。
(二)實現(xiàn)數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的無縫集成
隨著數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境不斷朝著更加系統(tǒng)化、模塊化、集成化的方向演變,以及對靈活性和開放性的需求,教育信息化應(yīng)用系統(tǒng)不再是一個獨立系統(tǒng),而是由各種不同模塊相互集成,并共享數(shù)據(jù)和資源。通過這種靈活的架構(gòu),不同的應(yīng)用服務(wù)模塊就可以加入原有的系統(tǒng)中,大大豐富和拓展了原有系統(tǒng)的功能。因此,構(gòu)建在線學(xué)習(xí)環(huán)境標準就成為研究重點。
IMS在其早期標準化工作的基礎(chǔ)上,發(fā)起了數(shù)字學(xué)習(xí)服務(wù)標準,該標準包括內(nèi)容統(tǒng)合包裝、學(xué)習(xí)工具互操作和學(xué)習(xí)信息服務(wù)三類標準,這些標準提供了基礎(chǔ)能力,以促進數(shù)字內(nèi)容、學(xué)習(xí)應(yīng)用跨越教室、校園和在線技術(shù)平臺的無縫整合[14]。內(nèi)容統(tǒng)合包裝是一系列開放標準規(guī)范的集合,該標準主要解決兩類問題:一是提供數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的內(nèi)容包裝、內(nèi)容描述和內(nèi)容遷移的解決方案;二是統(tǒng)合包裝組譜提供了在線課程資源和電子書的出版模式,其核心思想是對資源進行模塊化包裝,以便互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布、交互和可定制。學(xué)習(xí)工具互操作規(guī)范的目的是通過提供一個更加完整和可拓展的平臺來促進服務(wù)和事件更深度地整合,實現(xiàn)學(xué)習(xí)者在不同學(xué)習(xí)平臺獲得一站式學(xué)習(xí)服務(wù)。
(三)支持教育信息化的創(chuàng)新應(yīng)用
在“創(chuàng)新”階段,學(xué)生成為學(xué)習(xí)活動的中心,教學(xué)活動和教學(xué)內(nèi)容的組織都是圍繞著促進學(xué)生的“學(xué)”而進行,同時,各級教育主管部門和學(xué)校的管理效率不再是由信息技術(shù)的處理能力所決定,而是由其內(nèi)部管理結(jié)構(gòu)和事務(wù)處理流程所決定[2]。此階段的教學(xué)、管理將變得更加“智能”,而達成這一目標的前提就是獲取教育方方面面的海量數(shù)據(jù)信息,并在此基礎(chǔ)上進行加工和處理。因此,學(xué)習(xí)分析、教育大數(shù)據(jù)和智慧學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)等規(guī)范研究勢在必行。
學(xué)習(xí)分析技術(shù)能動態(tài)地跟蹤學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為和活動,通過分析與解讀收集到的數(shù)據(jù),實現(xiàn)教育個性化和智慧化的干預(yù)與預(yù)測。2013年,高級分布式學(xué)習(xí)組織ADL發(fā)布Experience API(簡稱xAPI)規(guī)范。該規(guī)范可以靈活追蹤來源于正式學(xué)習(xí)、非正式學(xué)習(xí)、社會學(xué)習(xí)和現(xiàn)實世界等多種環(huán)境中的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。與此同時,IMS開展的Caliper Analytics(學(xué)習(xí)測量框架)項目,基于在線學(xué)習(xí)、MOOCs以及其他學(xué)習(xí)技術(shù)構(gòu)建的教育技術(shù)生態(tài)環(huán)境,呼吁將“大數(shù)據(jù)”分析應(yīng)用于教育以推動構(gòu)建更高效的學(xué)習(xí)環(huán)境。大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域逐漸與業(yè)務(wù)相結(jié)合,成為驅(qū)動教育發(fā)展變革的主要動力。國際知名標準化組織ISO和ITU-T等都已開展了大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的標準化工作。ISO/IEC JTC1 SC36還專門成立了教育大數(shù)據(jù)相關(guān)標準工作組(WG9),基于大數(shù)據(jù)的智能學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)技術(shù)等相關(guān)標準也成為研究的焦點。創(chuàng)新教育模式的MOOC和電子書包(課本)等相關(guān)規(guī)范繼承了資源和環(huán)境標準的通用特性,結(jié)合了當前的新興信息技術(shù)特點和教育需求,成為推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量。
四、教育信息化標準的類型和特征
隨著教育信息化的不斷發(fā)展和教育信息化標準研究的不斷深入,標準體系和標準內(nèi)容也在不斷調(diào)整以適應(yīng)新時期教育信息化發(fā)展的需要。從研究內(nèi)容上分,教育信息技術(shù)標準研究主要有如下幾個方向:
(一)環(huán)境的標準
教育環(huán)境是“為培育人而有意識地創(chuàng)設(shè)的情境”[15],信息技術(shù)將教育教學(xué)轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中,教師和學(xué)生可以在網(wǎng)絡(luò)上完成授課、學(xué)習(xí)和交流,各類學(xué)校管理業(yè)務(wù)也通過高效的管理信息系統(tǒng)來處理。各類信息需要在不同機構(gòu)中流動,勢必要求與之相關(guān)的各類教育數(shù)據(jù)在不同信息系統(tǒng)中實現(xiàn)共享,因此,確保信息化教育環(huán)境互聯(lián)互通的規(guī)范成為本階段的迫切需求。
跨平臺應(yīng)用集成、虛擬現(xiàn)實、基于大數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)分析的智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、電子書包以及云計算技術(shù)拓展并豐富了教育教學(xué)環(huán)境。例如,IMS學(xué)習(xí)工具互操作標準(Learning Tool Interoperability,LTI)旨在使系統(tǒng)將豐富的學(xué)習(xí)應(yīng)用整合在統(tǒng)一的平臺上[16],以此形成了教育功能混搭的個人學(xué)習(xí)環(huán)境。ISO/IEC JTC1/SC36會議成立了“LET增強現(xiàn)實(AR)和虛擬現(xiàn)實(VR)環(huán)境和資源”“新興技術(shù)教育”標準研究特設(shè)組,研究AR和VR技術(shù)以及新興信息技術(shù)在教學(xué)環(huán)境和資源中的應(yīng)用標準[17]。CELTSC的學(xué)習(xí)環(huán)境類標準工作組,開展了電子課本與電子書包、智慧環(huán)境、教育云服務(wù)等與學(xué)習(xí)環(huán)境相關(guān)的標準研究項目30余項,對于促進電子書包、智慧校園和教育云的環(huán)境建設(shè)起到了積極的作用。
環(huán)境相關(guān)標準對建設(shè)規(guī)范、有序的信息化教育環(huán)境,促進優(yōu)質(zhì)資源的共享與再生、信息互通與分析具有重要作用。此類標準在今后的發(fā)展中將會越來越精細化到每一個應(yīng)用領(lǐng)域,打通底層傳輸障礙,形成泛在學(xué)習(xí)環(huán)境。
(二)資源的標準
學(xué)習(xí)資源類相關(guān)標準是為實現(xiàn)教育資源的共享、可重用和互操作等目的而制定的,該類標準主要在于解決海量資源的搜索、重用、組合等問題,減少資源的重復(fù)建設(shè),提高資源的可用性,其中具有代表性的標準有學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)、SCORM、測試互操作等。
早期的都柏林核心集(Dublin Core)有效解決了網(wǎng)絡(luò)資源的標識和檢索問題,在此基礎(chǔ)上,IMS研制了學(xué)習(xí)資源的元數(shù)據(jù)規(guī)范(LRM),之后,IEEE LTSC在IMS的工作基礎(chǔ)上,制定了學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)標準(Learning Object Metadata, LOM)規(guī)范,較好解決了在線教育領(lǐng)域資源的標識、檢索和共享問題,從而被廣泛采用。我國教育信息化領(lǐng)域?qū)<以诖嘶A(chǔ)上進行本地化并進一步修訂,形成了國家標準《GB/T 21365-2008 信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)學(xué)習(xí)對象元數(shù)據(jù)》。ADL制定的可共享內(nèi)容對象參考模型(SCORM)標準,實現(xiàn)學(xué)習(xí)資源在不同的教學(xué)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)獲取和資源重組,提升資源的可重用性與交互性,支持SCORM標準的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)有Blackboard、Moodle、OLAT和Atutor等[18]。類似的還有IMS組織制定了問題測試互操作規(guī)范(Question Test and Interoperability, QTI),為不同學(xué)習(xí)系統(tǒng)和用戶提供具有互操作性的標準格式的練習(xí)/測試數(shù)據(jù),對于題庫資源的共享和智能組卷系統(tǒng)、考試測評系統(tǒng)的開發(fā)具有重要價值。
數(shù)字教育資源數(shù)量龐大、種類繁多,資源相關(guān)標準是保障數(shù)字教育資源開發(fā)、傳輸、重用、再生,以及靈活適應(yīng)不同在線學(xué)習(xí)平臺間資源交換的前提,是信息化環(huán)境下教育資源共享、流通、轉(zhuǎn)換的必要條件。
(三)人的標準
與人相關(guān)的標準關(guān)注點主要集中在學(xué)習(xí)主體——學(xué)習(xí)者,該系列標準旨在實現(xiàn)個人學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)在人的教育生命周期中的全程記錄和跟蹤,對于教育大數(shù)據(jù)挖掘具有重要價值,其中較核心的標準包括學(xué)習(xí)者模型、參與者標識符、電子學(xué)習(xí)檔案等。
“學(xué)習(xí)者模型”規(guī)定了學(xué)習(xí)者模型的語法和語義、學(xué)習(xí)者個人信息、學(xué)業(yè)信息、管理信息、關(guān)系信息、安全信息、偏好信息、績效信息和作品集信息模型等,該信息庫可以在學(xué)習(xí)者的整個教育、學(xué)習(xí)經(jīng)歷以及工作生涯中共享、遷移和使用?!皡⑴c者標識符”定義一個標識符的數(shù)據(jù)類型,用于標識學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)過程中的參與者,在教學(xué)管理系統(tǒng)中就可以方便地查詢、更新和統(tǒng)計學(xué)生信息。“學(xué)力定義”規(guī)范定義一個普遍適用的學(xué)力信息模型,描述了不同層次的學(xué)力所應(yīng)該具有的表現(xiàn),使得學(xué)力認定可在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、檔案系統(tǒng)中進行交換、認證和互認。IMS在2015年提出了電子學(xué)習(xí)檔案規(guī)范,該規(guī)范定義了完善的電子學(xué)檔結(jié)構(gòu),記錄學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)經(jīng)歷、學(xué)習(xí)績效、學(xué)習(xí)成果等內(nèi)容,是支撐多元化學(xué)習(xí)評價的重要手段,在個人職業(yè)規(guī)劃、終身學(xué)習(xí)和資格認證等不同領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用價值。
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,各類信息系統(tǒng)對個人信息的記錄能實現(xiàn)貫穿人的終身學(xué)習(xí),而人的標準是實現(xiàn)終身學(xué)習(xí)記錄數(shù)據(jù)共享的關(guān)鍵,結(jié)合學(xué)習(xí)分析技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù),人的發(fā)展記錄的內(nèi)容將會更加細致與完備,因材施教、個性化學(xué)習(xí)將變成可能。
(四)管理的標準
教育管理標準的目標是規(guī)范定義教育管理各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的數(shù)據(jù),為各級各類學(xué)校管理和教育行政管理信息化提供重要指導(dǎo);使各級各類學(xué)校和教育行政部門在數(shù)據(jù)建模、信息采集、加工處理、數(shù)據(jù)交換的過程中有統(tǒng)一的標準與規(guī)范,最大限度地實現(xiàn)信息優(yōu)化管理和資源共享,為教育管理決策提供支持。
例如,美國的通用教育數(shù)據(jù)標準(Common Education Dara Standards, CEDS)為了解決州與州之間縱向教育管理信息共享問題,定義了從早期教育、中小學(xué)教育直至職后教育整個階段的教育管理相關(guān)數(shù)據(jù),對于幫助研究者們進行教育問題研究、教育評估監(jiān)測和教育管理決策具有重要作用[19]。我國的教育管理信息類標準首批研制發(fā)布了包括《教育管理基礎(chǔ)代碼》在內(nèi)的七項行業(yè)標準,基于該系列標準,我國教育管理公共服務(wù)平臺按照“兩級建設(shè)、五級應(yīng)用”的原則,建設(shè)和部署了多個數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng),對于促進政務(wù)信息系統(tǒng)互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)共享,提升教育監(jiān)管和服務(wù)水平發(fā)揮了重要作用。
教育信息化管理類標準是實現(xiàn)各級各類教育管理信息系統(tǒng)互聯(lián)互通的前提,通過各類數(shù)據(jù)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)小溪匯成數(shù)據(jù)海洋,這對于了解全國的教育現(xiàn)狀,發(fā)現(xiàn)我國教育中存在的薄弱點,支持教育科學(xué)決策具有重要意義。
(五)評價的標準
評價是一個反饋和監(jiān)督的過程,只有通過評價才能確保教育資源和服務(wù)的質(zhì)量?!罢n程資源評價”“教學(xué)環(huán)境評價”“教育服務(wù)質(zhì)量管理”分別提出了課程質(zhì)量評價和教學(xué)環(huán)境評價的指標體系以及網(wǎng)上遠程教育的管理規(guī)定。
ISO/IEC 19796 RFDQ(質(zhì)量方法描述參考模型)是ISO/IEC JTC1 SC36提出的針對信息技術(shù)學(xué)習(xí)、教育和培訓(xùn)的管理、保障和度量標準,研究者將其應(yīng)用到資源庫和網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)中,以確保資源庫、網(wǎng)絡(luò)課程的質(zhì)量和可靠性。CELTSC已經(jīng)成立了教育信息化服務(wù)標準工作組,旨在指導(dǎo)、規(guī)范教育信息化服務(wù)業(yè)的發(fā)展,對教育信息化服務(wù)分類、質(zhì)量規(guī)范及質(zhì)量認證等方面進行規(guī)約;此外,還專門啟動了教育信息化評估指標標準工作項目,旨在研制適應(yīng)我國實際需求的教育信息化指標體系和評估標準。
隨著教育信息化的不斷進步,評價標準的內(nèi)容將會更加多元,不僅有微觀的評價,如對數(shù)字教育資源、智能教學(xué)環(huán)境等的評價,也會有更加宏觀的評價,如對教育信息化水平、智慧校園等的評價。各類評價標準的研制,是教育信息化可持續(xù)發(fā)展的重要保障。
五、我國教育信息化標準發(fā)展狀況
我國于2001年由教育部組織有關(guān)專家成立了一個現(xiàn)代遠程教育標準化委員會(Distance Learning Technology Standardization Committee, DLTSC),專門從事網(wǎng)絡(luò)教育技術(shù)標準的制訂和推廣工作,由此正式拉開了我國教育信息化標準研究的序幕。2002年,經(jīng)過國家標準化委員會批準,成為全國信息技術(shù)標準化技術(shù)委員會教育技術(shù)分技術(shù)委員會(China E-Learning Technology Standardization Committee, CELTSC)。
在DLTSC成立之初,標準體系借鑒了IEEE 1848框架,其中主要標準也是參考的IEEE/ LTSC相關(guān)標準。隨著國內(nèi)信息化教育發(fā)展不斷對標準提出了新的需求,CELTSC標準體系框架也隨之調(diào)整,如圖 2所示的是2008年調(diào)整后的研究框架[20]。
隨著我國教育信息化建設(shè)的不斷發(fā)展,標準體系和標準內(nèi)容通過不斷調(diào)整以適應(yīng)新時期教育信息化發(fā)展的需要。目前,CELTSC開展教育信息化標準研究主要包括以指導(dǎo)類、資源類、環(huán)境類、學(xué)習(xí)者類等為代表的10個標準工作組[20],見表 1。
與國際上教育信息化標準的發(fā)展類似,CELTSC的標準也具有明顯的階段性。在2002年啟動的時候,除了“系統(tǒng)架構(gòu)與參考模型”“術(shù)語”等指導(dǎo)性的總體規(guī)范外,其他在2002年左右立項的標準有教育資源建設(shè)規(guī)范、內(nèi)容包裝、測試互操作、學(xué)習(xí)者模型、平臺與媒體標準組譜、學(xué)習(xí)管理等,這些都是數(shù)字化學(xué)習(xí)內(nèi)容、資源和系統(tǒng)互操作的標準。到2007年,新一批開始研究的標準項目包括:學(xué)習(xí)設(shè)計、數(shù)字權(quán)利描述語言、高等教育管理信息標準、系統(tǒng)架構(gòu)及接口規(guī)范等,這些標準主要是為了促進不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)、功能共享和系統(tǒng)集成。2010年至今,CELTSC的研究項目開始關(guān)注信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的具體應(yīng)用,例如虛擬實驗、電子課本與電子書包、教育云、教育服務(wù)等領(lǐng)域的標準。每個領(lǐng)域都有一系類標準來滿足具體的建設(shè)和應(yīng)用需求。
六、國內(nèi)外教育信息化標準的差異分析
(一)標準研究的主體差異
IMS、ADL等都是在教育信息化國際標準研制方面十分活躍的組織,其研究和發(fā)布的很多標準如學(xué)習(xí)資源元數(shù)據(jù)、內(nèi)容包裝、學(xué)習(xí)工具互操作、學(xué)習(xí)分析等都得到了廣泛應(yīng)用。究其原因,一方面是由于IMS、ADL等都匯聚了眾多的數(shù)字化學(xué)習(xí)技術(shù)和產(chǎn)品開發(fā)商,以應(yīng)用推動標準的研制,因此,其研制的標準有利于達成業(yè)界共識,大多數(shù)標準在聯(lián)盟成員所開發(fā)的系統(tǒng)中都得到很好的采納;另一方面IMS、 ISO、DCMI、ADL等組織會緊密合作,積極采納和參考其他標準組織的最新成果,并向ISO提出新的標準研究項目,按照ISO的程序?qū)⑵髽I(yè)共同遵守的規(guī)范推進成為國際標準。目前,我國有很多科研院校和企業(yè)進行教育信息化產(chǎn)品的開發(fā)和運營服務(wù),相當多的企業(yè)意識到標準的重要性,直接參與到標準的研制過程中。然而,多數(shù)國內(nèi)標準還是以高校和研究機構(gòu)為主研制,企業(yè)參與有限,這就導(dǎo)致標準的推廣應(yīng)用渠道不夠通暢。標準最終的結(jié)果必須是領(lǐng)域內(nèi)的利益相關(guān)者們都能采用和遵守,因此,標準制定者的多元化才能制定出具有廣泛適用性的標準。
(二)標準研制的方向差異
從國際標準的發(fā)展脈絡(luò)我們可以看到,初期研制的標準多是為滿足當時大規(guī)模數(shù)字資源共享的需求,隨著信息技術(shù)在教育領(lǐng)域的深入應(yīng)用,標準的研制方向開始注重實現(xiàn)不同系統(tǒng)的集成,創(chuàng)新教育應(yīng)用。我國的教育信息化標準研制最初通過參考國際標準組織的成熟標準內(nèi)容,并根據(jù)國內(nèi)情況進行本地化,對于剛步入信息化時代的中國,參考或者采納成熟的國際標準是一種通行的做法。但是,隨著信息技術(shù)不斷深入應(yīng)用,我國也根據(jù)教育信息化建設(shè)和應(yīng)用的實際需要,自行研制了一系列標準。例如,《十年規(guī)劃》提出要建設(shè)國家教育云公共服務(wù)平臺,針對教育云建設(shè)過程中的需求和問題,CELTSC開展了教育云相關(guān)的標準研制工作。再如,隨著可移動終端設(shè)備的日趨普及,以及電子書包和電子課本在教學(xué)中的深入應(yīng)用,開展了電子書包的標準體系建設(shè),包括從內(nèi)容服務(wù)到終端設(shè)備等各類標準??傮w來看,我國標準逐漸從學(xué)習(xí)國外過渡到以本國發(fā)展需求為本。
(三)標準測評的模式差異
一致性測試作為標準化檢測的重要手段,是確保標準能正確應(yīng)用的前提。國外的一些標準化組織如ISO/IEC、ADL、IMS和IEEE等都會根據(jù)標準內(nèi)容制定相應(yīng)的一致性測試規(guī)范,或者開發(fā)相應(yīng)的測試套件。如IMS針對大部分的教育信息技術(shù)標準都有一致性測試指南或?qū)嵺`指南,以指導(dǎo)標準的應(yīng)用;ADL針對SCORM標準開發(fā)了SCORM符合性測試軟件(Test Suite),方便使用者自行測試所設(shè)計的平臺、課件資源等是否與SCORM的要求相符以及究竟相符到什么程度[21]。LOM的一致性測試主要是通過測試軟件讀取XML文檔(元數(shù)據(jù)實例),對其進行解析,并根據(jù)一致性測試條款對元數(shù)據(jù)實例進行逐條驗證,最后由軟件給出測試結(jié)果,即說明該元數(shù)據(jù)實例是否與本地化LOM模型一致[22]。國外教育信息化標準在一致性測試規(guī)范、測試工具和測試認證方面形成了良好的機制。我國大部分一致性測試也是將測試工具作為一部分融入標準測試系統(tǒng)中,例如CELTSC的測試系統(tǒng)[23]。但是,相比國外,我國目前還沒有形成成熟的一致性測試規(guī)范、測試工具以及測試認證機制。
七、教育信息化標準發(fā)展展望
隨著信息技術(shù)與教育的多元化和深度融合,移動學(xué)習(xí)和混合式學(xué)習(xí)模式已經(jīng)成為大勢所趨。新興技術(shù)從教學(xué)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)習(xí)工具、評估測試等各個層面以及全環(huán)節(jié)切入教育教學(xué)中??梢灶A(yù)期,今后一段時間內(nèi)教育信息化標準研究和應(yīng)用的主要方向?qū)Ⅲw現(xiàn)在以下幾個方面:
一是標準內(nèi)容更加貼近信息技術(shù)與教育融合的發(fā)展需求。虛擬現(xiàn)實技術(shù)提供了沉浸式學(xué)習(xí)場景,能讓學(xué)習(xí)者進行太空探險,從上帝的視角俯視地球;智慧學(xué)習(xí)環(huán)境將大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析技術(shù)等化作一顆細膩貼心的內(nèi)核,時刻關(guān)注學(xué)習(xí)者,適時給予最恰當?shù)膸椭?。而這些都需要標準加以適當規(guī)范,才能讓新興技術(shù)在教育領(lǐng)域發(fā)揮真正價值,為實現(xiàn)技術(shù)與教育的融合創(chuàng)新奠定基礎(chǔ)。
二是標準領(lǐng)域向虛擬現(xiàn)實、人工智能等新興信息技術(shù)延伸。國際標準組織ISO/IEC JTC1成立了新興學(xué)習(xí)技術(shù)特別研究組,開展教育領(lǐng)域新興技術(shù)的應(yīng)用標準研究,研究方向包括智慧學(xué)習(xí)環(huán)境、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實等。我國目前也開始布局了智慧學(xué)習(xí)環(huán)境標準,與實現(xiàn)智慧學(xué)習(xí)密切相關(guān)的教育大數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)分析標準的研制也是各個標準組織密切關(guān)注和著手研究的方向。
三是標準測評體系不斷完善。對于產(chǎn)品和服務(wù)提供者來說,參與標準認證過程能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品與其他系統(tǒng)的集成和兼容;對于教育機構(gòu)來說,參與標準測評能夠確保教學(xué)管理系統(tǒng)和教學(xué)內(nèi)容無縫兼容、協(xié)同工作。如果沒有對標準切實有效的測評工具,標準的應(yīng)用效果就無法得到保障,標準也就會成為一紙空文。因此,完善標準測評體系已成為必然要求。
四是標準與產(chǎn)業(yè)結(jié)合日益緊密。隨著標準化對教育信息技術(shù)產(chǎn)品質(zhì)量控制不斷加強,整個教育信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)也在逐步走向成熟。產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要標準化的指導(dǎo)與規(guī)范,標準化可以帶動產(chǎn)業(yè)良性、可持續(xù)發(fā)展,形成助推產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的有效機制,與此同時,教育信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展又將在更大力度上支持和參與標準研究,形成良性互動。
我國教育信息化正處于快速發(fā)展期,為避免無序建設(shè)、促進良性發(fā)展,應(yīng)著力研制一大批易采標、易評測的教育信息化標準,以促進信息技術(shù)為教與學(xué)提供更好的服務(wù),助力形成人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)的學(xué)習(xí)型社會。
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