文/Marieke de Wit Francesc Santanach and Jeffrey Merriman

國(guó)際視角下的下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境構(gòu)建

文/Marieke de Wit Francesc Santanach and Jeffrey Merriman

當(dāng)EDUCAUSE《下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境》（Next Generation Digital Learning Environments，NGDLE）報(bào)告發(fā)布時(shí)，其他國(guó)家同樣也在研究這個(gè)主題。荷蘭在全國(guó)范圍內(nèi)組織了這項(xiàng)工作，為所有的高等院校選取一個(gè)通用方法構(gòu)建數(shù)字教學(xué)環(huán)境，以支持靈活和個(gè)性化的學(xué)習(xí)。在西班牙，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)（Universitat Oberta de Catalunya，UOC）選擇與麻省理工學(xué)院（Massachusetts Institute of Technology ，MIT）合作，根據(jù)NGDLE原則為新的虛擬校園開(kāi)發(fā)具體架構(gòu)。這些方法盡管各不相同，但都擁有一個(gè)共同的目標(biāo)，那就是正確地為NGDLE的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造條件。

SURF：國(guó)家層面上對(duì)院校的支持

2006年，荷蘭進(jìn)行的一項(xiàng)調(diào)查顯示，超過(guò)75%的高等院校正在建設(shè)數(shù)字教學(xué)環(huán)境（Digital Learning Environment，DLE）。這不僅是因?yàn)樵盒０l(fā)覺(jué)要更多地管控師生所用的工具和應(yīng)用，還因?yàn)榇蠖鄶?shù)的院校與Blackboard公司的授權(quán)協(xié)議到期了，需要進(jìn)行新的招標(biāo)。數(shù)字教學(xué)環(huán)境開(kāi)發(fā)如圖1所示。

圖1 數(shù)字教學(xué)環(huán)境開(kāi)發(fā)

通過(guò)采用可改變和可擴(kuò)展的組件組成數(shù)字教學(xué)環(huán)境的思想得到了許多院校的認(rèn)可。他們對(duì)這一概念在某些情境下進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。然而，當(dāng)需要替換教學(xué)管理系統(tǒng)（Learning Management System，LMS）時(shí)，絕大多數(shù)的院校仍然選擇了一體化的系統(tǒng)，因?yàn)樗麄冞€沒(méi)有確定好對(duì)模塊化教學(xué)環(huán)境的需求。此外，實(shí)施模塊化的數(shù)字教學(xué)環(huán)境還存在著技術(shù)和組織方面的問(wèn)題。

SURF是荷蘭教育和科研IT部門(mén)的合作組織，其使命就是通過(guò)信息通信技術(shù)（Information and Communication Technology,ICT）的創(chuàng)新來(lái)提升其IT部門(mén)的工作質(zhì)量。數(shù)字教學(xué)環(huán)境是SURF正在應(yīng)對(duì)的主題之一，其主要目標(biāo)就是使院校具備構(gòu)建數(shù)字教學(xué)環(huán)境的能力，以支持靈活和個(gè)性化的學(xué)習(xí)。SURF和院校一起尋求對(duì)普遍性問(wèn)題的解決方法，這樣就可以讓相關(guān)的院校專(zhuān)家都參與工作，不然院校就只能自己來(lái)干。在荷蘭，主要的普遍性問(wèn)題有以下幾個(gè)方面：

數(shù)字教學(xué)環(huán)境是否能支持院校的教育愿景？院校的教育愿景在多大程度上影響或決定數(shù)字教學(xué)環(huán)境的選擇？通過(guò)討論和圓桌會(huì)議的形式，高等院校的代表們就這一主題出版了荷蘭教育科研網(wǎng)SURFnet期刊的專(zhuān)刊，如果院校對(duì)于數(shù)字教學(xué)環(huán)境對(duì)教育愿景的支持存在疑問(wèn)時(shí)可以參考。該專(zhuān)刊根據(jù)當(dāng)前的教學(xué)趨勢(shì)提出了數(shù)字教學(xué)環(huán)境所隱含的全局條件要求。

其中，一個(gè)有趣的組織悖論暴露出來(lái)：從教育愿景向教學(xué)模型和授課方式的轉(zhuǎn)化經(jīng)常是在大學(xué)或?qū)W院中的多個(gè)層次上進(jìn)行的，如院系、專(zhuān)業(yè)、項(xiàng)目、課程等。但是，關(guān)于數(shù)字教學(xué)環(huán)境的責(zé)任和決定經(jīng)常是在學(xué)校層次上的，這個(gè)層次上不可能滿(mǎn)足所有的、各種各樣對(duì)于數(shù)字教學(xué)環(huán)境的愿望和需求。盡管如此，數(shù)字教學(xué)環(huán)境也還得盡可能多地支持不同的教學(xué)和學(xué)習(xí)過(guò)程。因此，學(xué)校層次的選擇必須讓個(gè)體項(xiàng)目層次有充分的靈活性，同時(shí)還要讓院校有充分的控制力。

一個(gè)重要的教學(xué)趨勢(shì)是：院校規(guī)定學(xué)習(xí)的產(chǎn)出，而不是預(yù)定的課程。學(xué)習(xí)產(chǎn)出是指學(xué)生所知道的、所理解的，以及在學(xué)習(xí)過(guò)程結(jié)束后對(duì)所能做到事情的描述。

數(shù)字教學(xué)環(huán)境必須對(duì)教師和學(xué)生都提供有效支持，讓學(xué)生可以負(fù)責(zé)自己的學(xué)習(xí)過(guò)程。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，數(shù)字教學(xué)環(huán)境必須要為院校的教學(xué)活動(dòng)與相關(guān)任務(wù)及期限提供一個(gè)清晰且透明的展示。這就要有更多的變化來(lái)適應(yīng)各種不同的學(xué)習(xí)途徑和學(xué)習(xí)方式，而且更進(jìn)一步通過(guò)（同伴）反饋等方式深入洞察個(gè)體和全體學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程。最后，還可以實(shí)現(xiàn)與他人的合作，無(wú)論合作是發(fā)生在院校邊界之內(nèi)還是邊界之外。

圖2 堡壘和開(kāi)放城市的比喻

院校如何管理其應(yīng)用布局？如何為可靠性、安全性以及用戶(hù)的選擇自由提供支持？荷蘭的高等院校用堡壘和開(kāi)放城市模型作為比喻（如圖2所示），用來(lái)確定哪些工具在學(xué)校層次管理，哪些分散管理，還有哪些不需要管理。

許多荷蘭院校在自身組織中使用這個(gè)模型。該模型多次出現(xiàn)在數(shù)字教學(xué)環(huán)境的報(bào)告展示和愿景陳述中，為這個(gè)議題的討論提供了一個(gè)便捷的方法，而且有助于確定各個(gè)組件在數(shù)字教學(xué)環(huán)境架構(gòu)中位置。院校經(jīng)常傾向于將所有東西都放在堡壘中，但這并不總是最佳選擇。借助這個(gè)比喻可以做出更加平衡的選擇，而且這個(gè)比喻也為院校從事數(shù)字教學(xué)環(huán)境相關(guān)工作的人們提供了一個(gè)共同語(yǔ)言。

如何確保不同應(yīng)用之間的互操作性？EDUCAUSE的報(bào)告指出，有一系列的計(jì)劃正在塑造著NGDLE的愿景，而且要實(shí)現(xiàn)愿景還有很多必要的工作。在荷蘭，我們根據(jù)NGDLE的特性開(kāi)發(fā)了一個(gè)通用架構(gòu)。這個(gè)架構(gòu)模型中的內(nèi)容和功能來(lái)源于多個(gè)組件，而且有互操作性標(biāo)準(zhǔn)讓分離的系統(tǒng)可以一同工作。這種“組件”為教育任務(wù)的有效執(zhí)行提供職能（functionality），此處的職能指的是全部可能應(yīng)用（例如功能）組成的整體。下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境要由哪些組件構(gòu)成？要實(shí)現(xiàn)數(shù)字教學(xué)環(huán)境的個(gè)性化和靈活性還需要做什么？進(jìn)行集成還需要什么？

來(lái)自十所不同院校的架構(gòu)師們一起研究了每個(gè)組件的情況：哪些數(shù)據(jù)需要和哪些其他的組件交換；應(yīng)當(dāng)使用的標(biāo)準(zhǔn)；這些在組件之間交換的數(shù)據(jù)是流入的還是流出的；這個(gè)研究形成了可以院校在數(shù)字教學(xué)環(huán)境的設(shè)計(jì)中使用的一個(gè)功能模型。

這個(gè)功能模型（如圖3所示）確定了數(shù)字教學(xué)環(huán)境中最重要的五項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn):IMS LTI（教學(xué)工具可操作性和集成）、IMS LIS（個(gè)性化教學(xué)信息服務(wù)）、XAPI（分析）、SAML/VOOT（合作）和OOAPI（可達(dá)性和通用設(shè)計(jì)）。

院校如何確保這些服務(wù)是符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的？在數(shù)字教學(xué)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)中，供應(yīng)商扮演著不可或缺的角色。在當(dāng)前，幾乎沒(méi)有廠(chǎng)商完全支持模塊互操作。廠(chǎng)商的確提供了（部分）產(chǎn)品包，但是經(jīng)常不能和其他系統(tǒng)互操作。只有廠(chǎng)商采納互操作的途徑，我們才能實(shí)現(xiàn)模塊化數(shù)字教學(xué)環(huán)境的目標(biāo)。這需要服務(wù)提供商進(jìn)行改變，需要他們按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放服務(wù)，并且提供與之前不同的授權(quán)模式。

SURFnet向廠(chǎng)商提出了挑戰(zhàn)，促使他們向院校展示其產(chǎn)品在模塊化數(shù)字教學(xué)環(huán)境方面的貢獻(xiàn)。SURFnet開(kāi)發(fā)了一個(gè)模擬演示環(huán)境，廠(chǎng)商可以在其中展示他們的服務(wù)兼容相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的程度。國(guó)家層面的這項(xiàng)工作是對(duì)供應(yīng)商和院校雙方的支持。廠(chǎng)商只要進(jìn)行一次對(duì)接就可以向全荷蘭院校進(jìn)行展示；院?？梢岳眉稍谀M演示環(huán)境中的所有知識(shí)。

在學(xué)校層面上院校如何根據(jù)教育方法和教學(xué)模型運(yùn)用正確的工具和設(shè)計(jì)用戶(hù)界面呢？下面將要描述的就是麻省理工學(xué)院（MIT）和加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)（UOC）所合作的企業(yè)級(jí)架構(gòu)，使這一問(wèn)題得以解決。

UOC/MIT：為高等教育中的教學(xué)技術(shù)提供支持

加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)（UOC）和麻省理工學(xué)院（MIT），總部分別位于西班牙巴塞羅那和美國(guó)馬薩諸塞州的劍橋市，彼此之間有一段國(guó)際合作的歷史。

圖3 數(shù)字教學(xué)環(huán)境的功能模型

加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)是加泰羅尼亞高等教育系統(tǒng)中第一個(gè)遠(yuǎn)程教育大學(xué)，并從1995年起作為完全在線(xiàn)的大學(xué)，采用基于個(gè)性化的教育模型和電子教學(xué)（E-learning）為學(xué)生提供持續(xù)支持。加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)有大約54000名學(xué)生，6438個(gè)虛擬教室，2988名課程講師，366名教職人員和研究人員。

麻省理工學(xué)院數(shù)字教學(xué)辦公室（Office of Digital Learning，ODL）的戰(zhàn)略教育項(xiàng)目（Strategic Education Initiatives，SEI）小組負(fù)責(zé)支持麻省理工學(xué)院與其他大學(xué)、基金會(huì)、信托機(jī)構(gòu)、非政府組織和國(guó)家政府在數(shù)字教學(xué)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)施方面的合作關(guān)系。一些SEI項(xiàng)目擴(kuò)展到不同的國(guó)家和上百所學(xué)校，協(xié)助著麻省理工學(xué)院和全世界的實(shí)踐者、研究者和學(xué)習(xí)者促進(jìn)數(shù)字教學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步。

加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)和麻省理工學(xué)院自2006年以來(lái)就（通過(guò)SEI/ODL）在教學(xué)技術(shù)項(xiàng)目上開(kāi)展合作。

現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)必須能實(shí)現(xiàn)任何地點(diǎn)和任何時(shí)間進(jìn)行學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的講授，而不必考慮他們的物理位置。例如，如今在某所醫(yī)院中的住院醫(yī)師學(xué)生可以與不同國(guó)家和不同地點(diǎn)的教授進(jìn)行在線(xiàn)交流，而不只是在某個(gè)大學(xué)附屬醫(yī)院中的面對(duì)面交流。有了這些技術(shù)，我們就可以使教育過(guò)程出現(xiàn)在最需要的時(shí)間和地點(diǎn)，包括工作場(chǎng)所在內(nèi)——醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室、工廠(chǎng)、農(nóng)場(chǎng)，以及其他地方。

這種新的教育現(xiàn)實(shí)要求教育者和教學(xué)設(shè)計(jì)者們重新思考教育的一些基本方法。授課教師的角色也許要從教室教學(xué)轉(zhuǎn)移到輔導(dǎo)和指導(dǎo)上。學(xué)生也許將被要求扮演更加活躍的角色，向同學(xué)提問(wèn)并請(qǐng)求授課教師的輔導(dǎo)。同時(shí)也要求能有一些更加有用的教學(xué)方法：在支持下一代的教育體驗(yàn)的過(guò)程中，對(duì)基于能力的教學(xué)（competency-based education）、面向問(wèn)題解決的方法（problem-solving approaches）和基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)（project-based learning）的接受程度都在不斷增加。促進(jìn)創(chuàng)造、支持動(dòng)態(tài)指導(dǎo)、鼓勵(lì)學(xué)生之間的討論和合作工作的工具和服務(wù)將變得越來(lái)越多樣化和可交互。在未來(lái)的幾年中，我們將見(jiàn)證新的教學(xué)方法和新的軟件服務(wù)在教育行業(yè)中的繁榮發(fā)展。

社會(huì)也正在變化。如今的從業(yè)者們都在分布式的、跨學(xué)科的和國(guó)際化的團(tuán)隊(duì)中工作，而且工作場(chǎng)所數(shù)字化的進(jìn)步已經(jīng)改變了絕大多數(shù)的職業(yè)。每個(gè)領(lǐng)域中的創(chuàng)新都在持續(xù)，要求工作技能的終身更新。在線(xiàn)教育很有可能是同時(shí)提供數(shù)字化素養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)的最佳環(huán)境。

1995年，能使用的數(shù)字教學(xué)環(huán)境的學(xué)校并不多，所以加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)自己開(kāi)發(fā)了一個(gè)。如今，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)的虛擬校園使用的是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)混合體，源于后來(lái)根據(jù)用戶(hù)需求、技術(shù)升級(jí)和教學(xué)方法改變而不斷進(jìn)行的改寫(xiě)。與之相并行的是，基于互聯(lián)網(wǎng)的教學(xué)技術(shù)行業(yè)在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)并發(fā)展至今。許多廠(chǎng)商從事這個(gè)行業(yè)并且生產(chǎn)出了可靠的教育應(yīng)用和教學(xué)系統(tǒng)。

像許多其他的大學(xué)一樣，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)致力于一個(gè)充滿(mǎn)生機(jī)的教育行業(yè)的形成。因此，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)正處于從自建系統(tǒng)到第三方系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變過(guò)程之中，并尋找著那些不僅是軟件和服務(wù)提供商同時(shí)也是教育合作者的廠(chǎng)商。

EDUCAUSE下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境報(bào)告為數(shù)字教學(xué)環(huán)境的演變提供了一個(gè)明確的愿景。因此，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)和麻省理工學(xué)院共同提出了支持這一愿景的下一代企業(yè)架構(gòu)的設(shè)想。

圖4描繪了這個(gè)教育生態(tài)系統(tǒng)中的組件，使用了三個(gè)主要元素之間的關(guān)系來(lái)表示：應(yīng)用程序（右上）、教學(xué)服務(wù)（教育服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施EIS），以及一個(gè)新的概念——教學(xué)方法體驗(yàn)（learning method experience，LMX）。

圖4 教育生態(tài)的模型

應(yīng)用程序

Web、移動(dòng)或任何形式的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了最佳的教學(xué)資源的個(gè)性化提供。每個(gè)職業(yè)都需要多種多樣的應(yīng)用，因此應(yīng)用市場(chǎng)涵蓋了所有種類(lèi)的數(shù)字應(yīng)用程序，類(lèi)似于普通的移動(dòng)應(yīng)用商店和應(yīng)用市場(chǎng)。如同IMS LTI那樣的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)證實(shí)，事實(shí)上應(yīng)用程序市場(chǎng)可以支撐教育的需求，而且也是可行的。正如前文所述，社會(huì)的快速變化同樣催生了教學(xué)選用應(yīng)用的經(jīng)常性更新以及教育的集成需求。

教學(xué)服務(wù)

教育服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施（Educational Infrastructure Services，EIS）是滿(mǎn)足教學(xué)應(yīng)用需要的一整套服務(wù)，提供了支持全校教育和行政管理業(yè)務(wù)模型的基本功能元素。實(shí)施和鞏固更加具體的教育業(yè)務(wù)流程（如在線(xiàn)評(píng)價(jià)）將會(huì)造成變革后的服務(wù)從教學(xué)管理系統(tǒng)（LMS）中脫離并進(jìn)入到企業(yè)架構(gòu)之中。教育是一個(gè)復(fù)雜的領(lǐng)域，每一個(gè)部分的進(jìn)步和精確化都要求專(zhuān)門(mén)的業(yè)務(wù)。下一代數(shù)字教學(xué)環(huán)境（NGDLE）將需要為這些從教學(xué)管理系統(tǒng)中分離出來(lái)的新服務(wù)的部署和持續(xù)提供支持，不僅在技術(shù)方面也在業(yè)務(wù)方面。在這一點(diǎn)上，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)正在主持一個(gè)和18個(gè)歐洲合作伙伴共同開(kāi)展的被稱(chēng)為T(mén)eSLA的項(xiàng)目，聚焦于在評(píng)價(jià)過(guò)程中使用生物識(shí)別技術(shù)。這個(gè)項(xiàng)目將要求有新的廠(chǎng)商，特別是生物識(shí)別廠(chǎng)商，而且毫無(wú)疑問(wèn)的將要通過(guò)新的服務(wù)合同集成到教育生態(tài)之中。與此同時(shí)，在過(guò)去17年間，麻省理工學(xué)院基于一個(gè)可擴(kuò)展的服務(wù)定義（service definition）集合，形成了由不斷增加的教學(xué)相關(guān)服務(wù)組成的主體。圖5展示了麻省理工學(xué)院開(kāi)發(fā)的不斷擴(kuò)大的整套企業(yè)級(jí)教學(xué)服務(wù)（enterprise learning service）。

圖5 MIT開(kāi)發(fā)的EIS套件

教學(xué)方法體驗(yàn)（LMX）

教學(xué)方法體驗(yàn)（learning method experience）指的是一個(gè)實(shí)體，如用戶(hù)界面或者其他的機(jī)制，用于提供一個(gè)特定的教育方法或教學(xué)模型所需的情境和完整用戶(hù)體驗(yàn)。在當(dāng)今的教學(xué)管理系統(tǒng)（LMS）概念中，教學(xué)方法體驗(yàn)（LMX）應(yīng)當(dāng)是教學(xué)過(guò)程的一組視圖或者是訪(fǎng)問(wèn)點(diǎn)（access point），諸如課程列表、提醒、日歷、新型的教學(xué)空間和更近的能力地圖（competency map）之類(lèi)。教學(xué)方法體驗(yàn)這一概念包括了教學(xué)人員根據(jù)他們的教育方法和教學(xué)模型設(shè)計(jì)出整體的用戶(hù)體驗(yàn)所需的功能集合。與這一概念相一致，加泰羅尼亞開(kāi)放大學(xué)對(duì)于新的數(shù)字教學(xué)環(huán)境的中心要求，就是要有設(shè)計(jì)和建立新的數(shù)字教學(xué)空間的能力，特別是為不同的項(xiàng)目建設(shè)不同教學(xué)方法體驗(yàn)環(huán)境的能力。

結(jié)論

作為對(duì)新的教育和工作現(xiàn)實(shí)的回應(yīng)，教學(xué)系統(tǒng)的自然演化意味著傳統(tǒng)的、一刀切的教學(xué)管理系統(tǒng)正在迅速地沒(méi)落下去。下一代的教學(xué)環(huán)境必須要滿(mǎn)足不斷演化的教學(xué)方法、新的終身學(xué)習(xí)的人口結(jié)構(gòu)現(xiàn)實(shí)和持續(xù)不斷演化的軟硬件技術(shù)的需求。

從根本上，我們探討的是新的、開(kāi)放定義的和不斷演化的模型，從而以程序可訪(fǎng)問(wèn)的方式捕捉和共享真實(shí)的教育知識(shí)，激發(fā)新的教育業(yè)務(wù)和服務(wù)的出現(xiàn)。最終我們可以期待由豐富教育知識(shí)組成的不斷增長(zhǎng)的網(wǎng)絡(luò)的形成，而且邁向全新類(lèi)型的互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)和嵌入式技術(shù)，超越目前通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽器（一項(xiàng)有著25年之久的技術(shù)）所能達(dá)到的最高水平。

為了跟隨和實(shí)現(xiàn)上述發(fā)展進(jìn)步和獲取一個(gè)適用的數(shù)字教學(xué)環(huán)境的嘗試并不是獨(dú)一無(wú)二的。美國(guó)、荷蘭和西班牙都在進(jìn)行相關(guān)的工作，推動(dòng)數(shù)字教學(xué)環(huán)境提升到更高水平，而且這些項(xiàng)目已經(jīng)聯(lián)合起來(lái)，使形成的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛟诟蠓秶鷥?nèi)共享。

（責(zé)編：楊潔）

（本文譯自EDUCUASE REVIEW；翻譯：陳強(qiáng) 清華大學(xué)信息化工作辦公室）