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1、基于学习对象技术的网络课程设计王良辉（中国远程教育2005年第10期）【摘 要】现有的网络课程在定制能力、可重用性以及标准化等方面存在不足。文章认为从学习对象的角度来进行网络课程建设可以解决这些问题。文章从学习对象的概念与特点入手，详细介绍了使用学习对象进行网络课程设计的关键理论与具体做法，最后给出了一个网络课程的系统框架。 【关键词】 网络课程；学习对象；教学内容设计 一、前言 自从1998年开展网络教育试点工作以来，我国的网络教育经历了一个快速增长的时期，期间网络课程供不应求。为此市场上出现了一批通用的网络课程生成工具，提升了网络课程的生产速度，缓和了网络课程的供求矛盾。这些工具在一定程度
2、上，解决了网络教育试点工作中的网络课程“荒”，对试点工作的顺利开展具有积极意义。但是我们也要看到，此类工具做出来的网络课程具有如下不足： 1. 形式上千篇一律，内容上的定制能力几乎等于零，所以很难体现网络教育的个性化； 2. 由于教学内容与教学策略是固定在网络课程中，因而其重用性差，从客观上造成了网络课程建设中重复建设、浪费的现象非常严重； 3. 由于这些工具制作出来的网络课程在标准化上的缺陷，也将导致资源共建共享的理念在技术层面上难以实施。 因此，目前的网络课程设计至少要在以下三个方面取得突破，即内容的可定制、内容与策略的可重用性以及标准化。针对这些问题，本文从学习对象的角度对网络课程的设计
3、提出一些自己的看法。 二、学习对象概念与特点 一般来说，学习对象是在计算机科学中面向对象的范式影响下而形成的一个学习技术领域的概念。它包含的一个最基本的理念就是，把教学内容设计成一个个相对比较小的成分，使其能够在不同的学习情景中重用。 目前，关于学习对象的定义比较多。其中，比较权威的定义来自美国电气和电子工程师协会（IEEE）学习技术标准化委员会（LTSC），它是指任何可以在技术支持的学习中使用、重用或引用的数字化或非数字化的实体(LOM, 2000)。根据该定义，一本书或者一台万用表是一个学习对象，一个教学软件或者一张电脑图片也是一个学习对象。显然，对于目前的教育技术实践来说，该定义由于太过
4、宽泛而显得不合理。因此，美国学习技术专家David A. Wiley把学习对象定义为“任何能够被重用以支持学习的数字资源”（any digital resource that can be reused to support learning）。该定义强调了学习对象的教学性与可重用性，同时把学习对象的讨论范围限制在数字化的范围，因而比较符合教育技术实践的需要。同时作为LTSC学习对象概念的一个子集，所以符合该定义的学习对象同时也遵循IEEE的相关标准，本文讨论的学习对象都遵守该定义。 相对于学习对象定义的多样性，学习对象本身的特性倒是有比较一致的说法。 胡小勇归纳的学习对象具有如下十大特性：可
5、重用性；数字化；教学性；自足内聚；以元数据标记；可共享、可搜索、易接触；可聚合；跨平台、兼容性；目标指向；灵活性、可定制。 而Joseph B. South与David W. Monson则发现，在一些制定学习对象标准与规范的组织，如IMS， LTSC等，在他们的工作中经常要提到几个“ility”，它们包括：耐用性（durability，指稍经修改就能重用）、互操作性（interoperability）、易获得性（accessibility）、可重用性（reusability）、可发现性（discoverability）、可扩展性（extensibility）、经济性（affordabilit
6、y）与可管理性（manageability）。这些“ility”实际上也是对学习对象特性的另一种解答。 根据上述对于学习对象特性的描述，我们可以看到，学习对象最根本的特性就是可重用性与规范性，这是它在实践中最吸引人的地方。在网络课程系统中通过使用学习对象理念，可以解决当前网络课程建设的不足。 三、基于学习对象的网络课程设计 网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。从该定义看，网络课程主要由两部分组成，即教学内容与为了进行相关教学活动而设计的教学工具。下面就先对这两部分的设计理论做分别描
7、述，然后从标准化的角度，介绍目前与学习对象的相关标准。 （一）教学工具设计 谢幼如教授认为网络课程可以分成以下八个系统：教学内容系统；虚拟实验系统；学生档案系统；诊断评价系统；学习导航系统；学习工具系统；协商交流系统；开放的教学环境系统。我们认为，除去第一个“教学内容系统”，其余七个就是工具系统的主要内容。 在基于学习对象的网络课程中，工具系统的设计，我们强调要把工具系统产生的数据格式化为学习对象，如学生实验的数据、交流的内容，特别是资源库内的资源，全部以学习对象的形式存在，这样一方面便于教学内容的扩充，另一方面，也使工具系统具有良好的协同工作的能力。这样做的另一个好处还在于使教学内容的范围变
8、得更加灵活，能够适合不同程度的学习者。 （二）教学内容设计 在基于学习对象的网络课程中进行教学内容设计，其主要工作是学习对象本身的设计与学习对象呈现顺序的设计。而学习对象本身的设计，又包括学习对象内容范围大小的选定以及学习对象内部结构的设计。 对学习对象内容范围大小的设计实际上就是对学习对象的粒度（granularity）进行设计，这是使用学习对象进行教学设计过程中，设计者面临的最困难的事情。一方面，从重用性的角度来看，学习对象粒度越小就越灵活，其重用的机会越大；但是从实用的角度看，学习对象越小，组成相同的学习内容所使用的学习对象越多，则花在学习对象组合上的时间越多，从而使效率变得低下。总之，
9、学习对象的粒度设计，没有一个外在的设计尺度，主要的设计依据是在满足教学要求的情况下，考虑重用性。 学习对象内部结构的设计，可参考Cisco的可重用学习对象策略。该书作者认为，可重用学习对象（Reusable Learning Object，RLO）是由可重用信息对象（Reusable Information Object，RIO）组成。每个RIO由三部分组成（图1），即内容项、实践项与评估项。而每个RLO除了59个RIO外，还包括概览（Overview）、摘要（Summary）与评估（Assessment）三个部分（图2）。这个结构是Cisco的Internet学习解决方案小组（Interne
10、t Learning Solutions Group，ILSG）的实践结果，非常适合学习内容的标准化，我们在基于学习对象的网络课程设计中把该结构作为学习对象的内部结构。 学习对象顺序的设计则可以参考Wiley的学习对象设计与排序理论（Learning Object Design and Sequencing Theory）。该理论是Wiley博士在综合现有多种理论的基础上，结合他的学习对象分类法开发的专门针对学习对象设计的教学设计理论。根据该理论，我们可以把学习对象顺序的设计分成预备活动（Preliminary Activities）、内容的分析与综合（Analyze and Synthesi
11、ze Content）、练习与信息演示设计（Design Practice and Information Presentation）、学习对象的选择与（或）设计（Select and / or Design Learning Objects）、设计学习对象顺序（Design Learning Object Sequencing）、质量改进循环（Loop back for quality improvement）等6个部分（阶段）： 1. 预备活动：在该阶段中，教学或者教学设计人员应该比较学习对象的应用情景是否跟自己的目前所处的教学情景相符合，学习对象并不能一劳永逸地解决任何教学问题，因此在做
12、出选择前需要慎重考虑； 2. 内容的分析与综合：在该阶段中，需要进行的活动包括，分解关键技能、任务重组、识别领域知识的维度、确定任务难度等级、整合完整的任务模型、专家确认领域地图等； 3. 设计实践活动与信息呈现：在该阶段中，需要进行的活动包括，分类任务模型与技能要素、设计实践活动与信息呈现等； 4. 学习对象的选择与（或）设计：在该阶段中，需要进行的活动包括，学习对象类型辨别、学习对象类型定义、选择学习对象类型并进行学习对象设计； 5. 设计学习对象顺序：在该阶段中，需要进行的活动包括，工作模型排序、案例类型排序、特殊问题排序； 6. 质量改进循环：学习对象设计与开发后，需要进行应用、评价与
13、修改，这是一个无止境的循环，也是质量改进的所有工作。 四、一个可能的系统框架 基于学习对象的网络课程系统，是一个基于数据库技术的可管理的学习对象仓库结合学习对象的内容包装模型，最终提供给用户一个高度可定制的网络课程系统。整个系统的框架如图3。 在本系统框架里，根据网络课程的定义，分成教学内容与教学活动两部分。其中教学内容部分强调了学生的主体作用，在这里我们提供了高度可定制的、符合每个学习者特征的教学材料，但是在这里教师也可以通过定制教学材料来实现“导”的作用；而教学活动部分则主要是体现教师的主导作用，教师在这里起到组织者的作用。 网络课程中的教学活动部分跟传统课堂的教学活动大致一一对应的，这样
14、有利于教学的实施。而工具系统则是为教学提供工具支持，它依附于教的过程与学的过程。 学习对象库是本系统框架中最基础的内容，在库里可以大致地区分为教学内容与扩展资源，但是这两者的界线并不明显，主要根据教学对象的变化，教学内容与扩展资源的内容可以动态适应，所以这两者在途中用虚线表示。整个网络课程系统对学习对象的操作主要是通过LOM来进行的。因而在学习对象库的上面应该提供一个专门进行LOM操作的层。 本框架中实现高度可定制功能的核心是内容包装文件的生成。当然在这里使用内容包装文件主要是其标准化的优点。实际上为了实现网络课程的定制，我们可以自己设计能够描述学习对象组织结构的文件格式我们笼统地称其为网络课
15、程模板。每个使用者（包括教师与学生）可以直观地改变网络课程模板来实现网络课程内容的定制。 本框架中还提供了内容管理模块，主要是供学习对象元数据的录入，以及内容的更新等操作。 整个系统的优点在于：通过使用学习对象元数据与内容包装文件，使网络课程的内容设计与表现形式的设计相分离，教学内容与教学策略相分离，同时也便于实现网络课程的标准化问题。这些优点将使目前网络课程中重复建设的局面得到控制，最终也将协调网络课程的大规模生产与教师、学生个性化使用之间的矛盾。 五、结束语 学习对象技术由于其天然的规范性与可重用性预示着它在学习技术领域的发展前景。本文从建设高度个性化与标准化的网络课程出发，把学习对象技术
16、引入到网络课程建设当中，实属对学习对象技术应用的一种探索，希望能够对实践提供参考，同时更有待于在实践中完善。 参考文献 1 Cheryl J. Hamel ， David Ryan-JonesDesigning Instruction with Learning ObjectsOnline http:/www.ao.uiuc.edu/ijet/v3n1/hamel/2003.12 2 David A. WileyConnecting learning objects to instructional design theory： A definition, a metaphor, and a
17、taxonomyOnline http:/www.reusability.org/read/chapters/wiley.doc2002.9 3 David A. WileyLearning Object Design and Sequencing TheoryOnline 4 Jeroen J. G. van Merri?nboer ， Liesbeth Kester The Four-Component Instructional Design Model: Multimedia Principles in Environments for Complex LearningOnline h
18、ttp:/www.ou.nl/open/vor/6_nieuws/VORthemaconferentie2004_Multimediabook2.pdf2003.5 5 Joseph B. South ， David W. MonsonA University-wide System for Creating, Capturing, and Delivering Learning ObjectsOnline http:/www.reusability.org/read/chapters/south.doc2003.5 6 Reusable Learning Object StrategyOnl
19、ine 7 胡小勇，祝智庭 学习对象网络教学技术的新理念J 电化教育研究，2002，（4）：22-28. 8 现代远程教育资源建设技术规范（试行）Z. 2000.5 9 何克抗，郑永柏，谢幼如 教学系统设计M 北京：北京师范大学出版社，2003 作者简介：王良辉，远程教育学硕士，讲师，浙江师范大学教育学院讲师（321004）。Editors note: Judson Jones is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with CNN for four years, covering severe w
20、eather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it was like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from space hear the faint beeps of the worlds first satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step fo
21、ot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plug on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to re
22、ach for the stars.As a meteorologist, Ive still seen many important weather and space events, but right now, if you were sitting next to me, youd hear my foot tapping rapidly under my desk. Im anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the New Mexico desert.Its like the set fo
23、r a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Strat
24、os Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing that if they would just line up in a vertical straight line we would be go for launch.I feel this mission was created for me because I am also a journalist and a photographer, but above all I l
25、ive for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I will never reach. However, it did not stop me from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and t
26、wisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground I knew it was over.How claustrophobia almost grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wri
27、nkles of disappointment on the face of the current record holder and capcom (capsule communications), Col. Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the disappointing news: Mission aborted.The supersonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an
28、 important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day
29、weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting even higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot
30、of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilometers). Here, Fearless Felix will unclip. He will roll back the door.Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the
31、 concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling fast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the shallow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expect
32、ed to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of the water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabi
33、lization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of around 5,000 feet (1,524 meters).In order to deploy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kp
34、h). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds.Even if everything goes as planned, it wont. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet
35、(7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way Id miss this.
