侯 霞，郝保水，崔展齊

（北京信息科技大學 計算機學院，北京 100101）

0 引言

教育是立國之本、強國之基。我國對于高等教育建設(shè)非常重視，每年投入大量的人力物力進行教學資源的建設(shè)。各高校都已在本校本專業(yè)本課程范圍內(nèi)積累了大量的優(yōu)質(zhì)教學資源，但是各高校間的教學資源并沒有形成有效充分的資源利用和共享機制。另一方面，傳統(tǒng)教材類資源存在出版周期過長、信息滯后等情況。

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的發(fā)展和教育教學模式的變革，新型教學手段和資源形式正在被大量用于傳統(tǒng)課堂中[1]。近些年來，一些學者開始利用信息技術(shù)幫助和改進教學內(nèi)容與方式。例如，慕課（Massive Open Online Course，MOOC）就 是將信息技術(shù)用于教育的典型案例[2]。蘭州大學周慶國教授提出基于互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)作式開放在線教程（Collaborative Open Online Course，COOC）則是MOOC 概念在教材編寫環(huán)節(jié)中的延伸[3]。信息技術(shù)幫助營造了全新的學習環(huán)境，對于教育教學有很大的幫助和推進[4]。

1 教學資源建設(shè)存在的主要問題

經(jīng)過大量的教學研究和積累，各高校的教學資源日趨豐富。同時，各出版社也都在爭取優(yōu)質(zhì)教師和資源，完成越來越多的優(yōu)秀教材。但是，從整體層面上分析，教學資源的建設(shè)和共享還存在一些問題，主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1）教學資源重復建設(shè)，造成浪費。

目前，國內(nèi)眾多高校開設(shè)了很多相同或類似的課程，通過各類教育教學項目的支持，對課程的授課內(nèi)容、授課形式、輔助資源等進行了深入探討和研究，在本校本專業(yè)本課程范圍內(nèi)獲得了不少收獲。但是，由于各高校是獨立開展教學工作的，很難形成有效充分的資源利用和共享。各個高校各自進行課程建設(shè)，其中很大一部分基礎(chǔ)內(nèi)容是重復的，這種重復建設(shè)造成了人力物力的極大浪費。

2）教學資源沒有形成共享和互補機制。

各高校相同或相似課程的基礎(chǔ)部分內(nèi)容雖然差異不大，但是各有側(cè)重，特別是目前在領(lǐng)域的案例教學方面，各高校由于授課教師和教學資源各有所長，授課使用的教學案例各有特色。如果各校資源能夠共享，取長補短，則可以成為一套非常完整的優(yōu)質(zhì)資源，但是目前并沒有這種共享和互補機制。

3）教學內(nèi)容很難及時地隨技術(shù)同步更新。

技術(shù)發(fā)展速度較快，特別是信息技術(shù)的發(fā)展日新月異，對非基礎(chǔ)類課程的專業(yè)課程來說，其授課內(nèi)容和教學資源難以緊跟技術(shù)發(fā)展。

例如，移動應用開發(fā)課程就是一門實踐性很強的專業(yè)課程。Android版本幾乎每年升級，開發(fā)集成環(huán)境也在更新?lián)Q代。要想在課程中及時體現(xiàn)Android移動應用開發(fā)的最新發(fā)展和軟硬件環(huán)境，教師需要頻繁更新課程教案和相關(guān)資源，非常辛苦，甚至任課教師可能受到時間精力的限制，很難保證教學內(nèi)容總是與技術(shù)發(fā)展同步更新。

4）出版的教材無法保證技術(shù)的新穎性。

公開出版的教材需要一定的審批、校對和出版流程，而技術(shù)更新速度非?？欤虼?，教材正式出版時，可能已有新技術(shù)出現(xiàn)，這導致任課教師無法找到非常合適的教材。

2 教學資源建設(shè)新模式

2.1 基于COOC的在線教學資源建設(shè)

COOC是蘭州大學周慶國教授提出的一種教學資源建設(shè)理念。該方式的教學資源建設(shè)，便于多用戶同時進行教材編寫，可有效提高效率，縮短教材的開發(fā)周期。周慶國教授基于gitbook搭建了一個COOC平臺，通過這種模式可以有效集成多種形式的教學資源。

基于COOC平臺建設(shè)在線課程教學資源時，需要統(tǒng)籌規(guī)劃知識體系和資源形式。對于實踐性較強的技術(shù)類課程，建議遵循如下原則進行教學資源建設(shè)。

1）以知識點為基礎(chǔ)展開內(nèi)容。

開始編寫教材之前統(tǒng)籌規(guī)劃知識體系，確定知識點列表，構(gòu)建較為完整的知識體系。各點之間應相對獨立，便于梳理知識點之間的關(guān)聯(lián)與差異，便于學習者定制化學習。

姐妹倆默默地、默默地相對而坐，一會兒同時望望靈床上的亡人，一會兒兩兩相望，眼睛就漸漸地潮濕模糊了；梨花抹了下眼睛，手上水水的。不知從什么時候開始，她已經(jīng)會流淚了。眼淚一旦決了堤，就如潮涌一般不可收拾；但梨花無心收拾，任由淚水蒙住了眼睛。對她而言，眼淚可以洗涮一些東西；但更多的是撒上傷口的鹽巴，讓她感到痛。更痛。

2）以實驗為補充強化訓練。

針對特定的一個或幾個知識點設(shè)計實驗內(nèi)容，給出實驗指導過程，用于強化對特定知識點的訓練。

3）以案例為手段培養(yǎng)綜合能力。

案例的設(shè)計應覆蓋特定的知識點集合，能體現(xiàn)和說明知識點之間的關(guān)聯(lián)與銜接，用于培養(yǎng)學習者解決實際問題的能力。案例的選取應注重多樣化和實用性，案例集應盡量保證能覆蓋常用知識點。

4）以問題列表為補充完善實踐體系。

技術(shù)類課程除了對理論知識的掌握之外，在實踐方面總會遇到這樣那樣的問題，這些問題和解決方案對知識的學習有很大幫助，是很有應用價值的資源。傳統(tǒng)教材中很難包含這部分資源，但是在線資源可以更加多樣和豐富。

基于上述原則，北京信息科技大學聯(lián)合北京大學、中原工學院、青島工學院、長沙學院共同建設(shè)了移動開發(fā)課程的在線教學資源。該課程資源已發(fā)布在開放的COOC平臺 。

在課程建設(shè)階段， COOC在線協(xié)作的特點被充分利用和體現(xiàn)。

（2）問題列表則在授課過程中由學生收集和撰寫，給出了Android開發(fā)實踐中的常見問題及解決方案。學生提交的問題列表由主講教師審核并發(fā)布。

這種在線協(xié)作方式可以包含豐富的資源形式，如文本、圖片、視頻等，該方式還極大地提高了教學資源建設(shè)的效率。該課程包含14章常規(guī)內(nèi)容（內(nèi)含實驗）、5個典型案例和200多個常見問題，這在傳統(tǒng)教材建設(shè)中是很難實現(xiàn)的。其閱讀界面見圖1，左邊是目錄，方便導航。

2.2 基于知識圖譜技術(shù)的知識體系

在學習傳統(tǒng)教材時，很難實現(xiàn)知識之間的導航，這個問題可以借助信息技術(shù)加以解決。

知識圖譜是一種非常合適的技術(shù)。知識圖譜涉及模型構(gòu)建、信息抽取、可視化等關(guān)鍵過程，涉及大量的人工智能技術(shù)[5]。

在完成課程內(nèi)容的編寫工作后，采用信息抽取技術(shù)可以將零散的知識點關(guān)聯(lián)在一起形成課程的知識體系圖，從中可以清晰地體現(xiàn)知識點之間的前驅(qū)后繼關(guān)系，便于知識梳理和學習。

為了形成知識圖譜，在撰寫教案的過程中除了講述本部分知識內(nèi)容之外，需要明確標明該部分與其他知識點的關(guān)聯(lián)。例如，圖1中右側(cè)是知識點的內(nèi)容，其中有“編號”和“前驅(qū)知識點編號”。后期可以通過編寫程序自動提取這兩個信息，從而構(gòu)建知識點之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系并存儲。最終，可以將所有的知識點串起來形成課程的知識圖譜。

通過信息技術(shù)將知識圖譜可視化，可有效改善學習者的交互體驗。例如，圖2中左側(cè)就是前述移動開發(fā)課程整體知識圖譜的可視化結(jié)果。該圖譜直觀地描述了知識點及其之間的關(guān)系、一個實驗或案例涉及的知識點等，這些是傳統(tǒng)教材不能體現(xiàn)的內(nèi)容。點擊左圖中的任意一個點，右側(cè)顯示該知識點所有關(guān)聯(lián)的知識點關(guān)系，且點擊右上角的鏈接可以直接跳轉(zhuǎn)到在線教程的相關(guān)章節(jié)。

圖1 基于COOC的移動開發(fā)課程資源

圖2 移動開發(fā)課程的知識圖譜

通過這種知識導航的方式，學習者可以按照從部分到整體的方式，即先學習基礎(chǔ)知識，到實驗，到案例；也可以從整體到部分學習，從實驗或案例入手，產(chǎn)生整體感知，再導航到具體的知識點。

2.3 融入信息技術(shù)的在線教學資源建設(shè)優(yōu)勢

通過COOC和知識圖譜建設(shè)教學資源的模式是一種教學改革嘗試，有下述優(yōu)勢。

1）優(yōu)質(zhì)的教學資源聚集和及時更新。

基于COOC平臺構(gòu)建教學資源，可以充分發(fā)揮協(xié)作的特點，集成多個教師、專業(yè)、高校的優(yōu)勢，形成優(yōu)質(zhì)的資源池，最終有助于形成內(nèi)容全面、形式豐富的教學資源，可實現(xiàn)資源共建、共享、取長補短的目的。同時，開放的在線協(xié)作建設(shè)方式，更有利于用戶協(xié)作維護課程資源，以保證內(nèi)容及時更新。

2）關(guān)聯(lián)緊密的課程知識體系。

知識點的學習是必備基礎(chǔ)，但是數(shù)量巨大，難以實現(xiàn)對不同程度學習者的個性化知識體系構(gòu)建和學習進展的安排。同時，學習者僅學習知識點，也難以建立完整的知識體系，難以有效地組織知識用于解決實際問題。在傳統(tǒng)知識點的基礎(chǔ)上，基于知識圖譜技術(shù)可以細致地刻畫知識點之間的關(guān)聯(lián)性，從而形成一個知識體系圖譜。圖譜可以幫助學習者理解知識的關(guān)聯(lián)性，理解和掌握知識條理，便于知識導航。

3）交互式的學習環(huán)境。

基于知識圖譜的可視化技術(shù)有助于提供交互式學習資源。在該環(huán)境下，學習者可以完成從知識點與實驗或案例之間的雙向?qū)Ш?，實現(xiàn)從點到面或從面到點的學習方式。這種交互式學習可以提供更具吸引力的環(huán)境，改善學習者的體驗和提升學習興趣。

4）定制化的資源使用配置。

不同的學校由于其教學背景、教學對象、教學方式等方面的不同，需要根據(jù)各自的需要使用教學資源?，F(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)化學習都是基于已有的固定知識結(jié)構(gòu)，難以為使用者提供定制化的學習安排，也難以進行個性化的交流。而通過課程的知識圖譜可以由使用者自主進行知識點的連接性構(gòu)建并使用相應的資源，從而建立起符合需要的個性化知識體系和資源結(jié)構(gòu)。同時，由于有大量的協(xié)同者，各種資源及其使用的問題也更容易解答。

3 結(jié)語

基于COOC和知識圖譜技術(shù)的在線教學資源建設(shè)模式，充分利用信息技術(shù)改善現(xiàn)有教學資源建設(shè)的問題。該模式可實現(xiàn)資源共建、共享、取長補短的目的，通過協(xié)作維護課程資源以保證技術(shù)內(nèi)容的及時性和完整性。這種模式特別適用于技術(shù)更新速度快的課程建設(shè)。同時，模塊化建設(shè)的課程資源便于學習者根據(jù)自己情況定制化學習內(nèi)容和方式。

移動開發(fā)課程資源建設(shè)的案例驗證了此種模式的有效性，但是該種模式的推廣和應用還需要教育界的大力支持，通過打破區(qū)域壁壘來協(xié)調(diào)共建更多的優(yōu)質(zhì)教育資源。