浅析学习设计规范的研究意义

浅析学习设计规范的研究意义

江汉大学教育学院　彭　岗

网络教育是当今国际国内教育发展新的生长点，也是现代教育技术的主流发展方向。网络教育具有技术复杂性、文化多样性等特点，使得大量的网上学习资源难以共享，资源难以得到有效使用。国内外许多研究机构致力于网络教育相关标准的制定与实施，以提高网络教育的效率及促进其推广应用。

目前网络教育主要关注学习资源的描述与包装，忽略了学习过程和学习活动的设计，使得资源难以有效的利用。针对这个问题，学习设计规范提出学习过程设计独立于内容的策略，通过学习活动及学习过程的设计，可以推动教学资源的应用。另外，学习活动的标准化设计可以有效解决学习活动设计的重用和共享问题。

一、网络教育资源标准的发展现状

网络教育是当今国际国内教育发展新的生长点，也是现代教育技术的主流发展方向。由于网络教育具有地域广泛性、技术复杂性、文化多样性等特点，使得大量的网上学习资源难以实现共享。在资源使用上，学习者苦于课程系统缺乏互操作性，教材无法在不同的开发系统和教学平台上使用，学习记录也难于转移或根本无法在不同系统中转移。人们希望能在任何地方、在Internet上进行学习，继续他们未完成的课程。学习者还希望他们的学习记录能随着工作的单位转移，教师则希望从E-learning系统得到好的教学管理信息。

网络教育资源建设是教育信息化的重要基础，网络教育资源的共享及互操作性对整个教育系统的发展起到关键性的作用。由于从事网络教育资源建设和应用的团体各种各样，网络教育资源的共享程度低下，严重影响了教育信息化的发展。因此，国内外许多研究机构都致力于网络教育相关标准的制定和实施，以促进资源的共享和重用，提高网络教育的效率。国内外专家们为此对数字学习系统及相应的教学资源标准的规范化提出了期望，可以归纳为以下七点^[1]：

重用性（Reusability）：在不同应用环境下，学习内容或学习对象可以重复使用；

可访问性（Accessibility）：学习者可以在任何时间、任何地点获取适当的学习内容；

持久性（Durability）：计算机科技水平提升或改变时，不需重新修改应用程序或学习资源；

互操作性（Interoperability）：学习资源可以在任何开发系统和教学平台上使用；

适应性（Adaptability）：可随学习者之经验调整其学习内容，达成个性化学习；

经济性（Affordability）：能以经济有效的方式开发学习资源；

可管理性（Manageability）：能查询、移转学习者和课程的记录。

世界各国在发展网络教育时深刻认识到，学习资源的可共享性和系统的互操作对于教育系统的实用性和经济性具有决定性意义。虽然现行的网络技术已为教育资源在低水平上的自治与共享、学习活动的合作（例如通过各种网上通信工具）提供了基本技术条件，但是允许教学资源在课程知识和教学管理水平进行交换的标准却没有很好地认定，因此妨碍了教学资源的大范围共享与交流。有鉴于此，国际国内已有不少国家和组织致力于网络教育标准的研究与开发^[2]。标准是一种书面的协议，包括技术规范或明确的指标。作为规则、指导方针或特征定义，标准必须得到始终如一的遵守，这样才能保证原料、产品、过程和服务能够达到应有的要求。教育信息化技术标准的目的，是在现代教育信息化领域的实践中，通过制订、发布和实施各项教育信息化的技术标准，使整个教育信息化应用环境达到和谐统一，获得最佳秩序和效益。

目前国际上主要的教育信息化技术标准化组织如下：

（1）ISO/IEC JTC1 SC36

ISO和IEC联合组织的第一联合技术委员会（Joint Technical Committee1，JTC1）中的第36分委员会（Subcommittee36，SC36）是ISO中专门从事学习、教育和培训信息技术的标准研究的委员会，其主要工作就是制定和发展学习、教育和培训方面的信息技术的国际标准，其目的在于使学习的资源能够得到很好的重用。

（2）IEEE LTSC

国际电气电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）学习技术标准委员会（Learning Technology Standards Committee，LTSC）负责研究和制定教育系统中与计算机相关的信息技术标准。其影响比较大的标准有学习对象元数据标准IEEE LOM。

（3）IMS

教学管理系统全球学习联合公司（Instructional Management System Global Learning Consortium）是一个全球范围的非营利性组织，致力于开发和扩展针对学习技术的开放式互操作技术规范。IMS发布了大量的教育信息化技术标准，涉及资源描述、资源包装、测试互操作、企业接口、权利控制、学习者信息管理等各个环节，IMS发布的不少标准已经成为事实上的国际标准，在相关行业领域，尤其是企业界，享有很高的声望。

（4）ADL

高级分布式学习计划（Advanced Distributed Learning Initiative，ADL）是由美国国防部推动的，旨在通过教材重用与共享机制的建立，缩短教材开发周期、降低成本、促成教材在各学习平台间流通自如。ADL集合了教材开发厂商、使用者与AICC、IMS、IEEE等标准推动单位，制定出了一套技术参考规范，这就是在业界非常著名的规范——可共享内容对象参考模型（Sharable Content Object Reference Model，SCORM）。

（5）CELTSC

我国教育技术标准化研究起步相对较晚。教育部于2000年10月开始组织力量研制中国的网络教育技术标准，并于2001年初成立了现代远程教育技术标准化委员会（Distance Learning Technology Standardization Committee，DLTSC），2002年初更名为教育部教育信息化技术标准委员会。为了适应我国教育信息化的长远发展，2002年12月23日，经国家标准管理委员会批准，教育部教育信息化技术标准委员会正式命名为全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会（China E-Learning Technology Standardization Committee，CELTSC）。CELTSC的主要任务是研究、制定、推广和维护中国网络教育技术标准（China E-Learning Technology Standards，CELTS）。CELTSC已经发布了一定数量的标准，初步形成了自己的CELTS 标准体系^[3]。

经过相关研究机构多年的努力，已经取得了许多成果，形成了很多重要的教育信息化的技术标准。当前网络教育技术标准主要包括两个方面：元数据描述和内容包装。学习对象元数据（Learning Object Metadata）是描述学习对象数据的数据^[4]，应用元数据的目的是为了增强网络教育资源的可获取性。内容包装定义了如何在不同环境中组合学习资源，是学习对象内部各网络教育资源之间组织关系的描述性信息，其主要目的是增强学习对象的互操作性^[5]。

目前大多数网络教育的标准关注的是学习内容的描述与包装，而忽略了学习活动的设计，使网络教育资源没有有效地应用。而学习设计规范则提出了新的思维，认为学习可以独立于内容，教学设计人员设计合理的学习过程，根据学习者的特征制定相应的学习行为，学习者通过学习行为的体验来达到教学目标。这就是本文的重点研究内容学习设计规范的理论基础。学习设计规范通过结构化的XML绑定，将学习行为描述出来，以达到学习设计的互操作性与重用性。因此相比较以往的资源标准，学习设计规范在学习技术理论上是一个重大的突破，它为学习方法的重用提供了支持，同时不以内容为中心，使得“静态僵化”的学习内容更加活跃起来。

二、学习设计规范概述

学习设计规范是IMS全球学习联合公司（IMS Global Learning Consortium）根据荷兰开放大学的教育模型语言（Educational Modelling Language，简称EML）改进而来的一个描述学习方法的规范。IMS是一个包括超过50个成员和附属机构的非盈利组织。它的成员来自于全世界有关E-Learning的各个社团或机构，其中有硬件、软件提供商、教育机构、出版商、政府机构、系统集成商、多媒体内容提供商以及其他社团。IMS的宗旨是在全球范围内对学习技术的使用提供支持。IMS开发和推广可互操作的学习技术的开放技术标准规范的应用。IMS已有数个关于传递学习产品和服务的规范成为全球标准，比如IMS内容包装、IMS简单序列、IMS元数据等较有影响的规范。而2003年IMS推出的学习设计（Learning Design）规范则是整合了荷兰开放大学（Open University of the Netherlands）向IMS学习设计工作组（Learning Design working group）提交的EML以及已有的IMS规范。Learning Design规范尤其以内容包装以及元数据和简单序列规范作为基础并将其扩展。学习设计工作组的关键任务之一就是开发支持教学方法多样性和革新的框架，推进E-Learning材料的交换和互操作性。

荷兰开放大学在将EML作为一个相对简练的元语言（meta-language）来开发以获取教学方法多样性之前，对一系列多样的教学方法进行了广泛的检验和分析。无论涉及哪种教学理论，在实践中每一个学习设计最后都归结为以某种顺序描述学习者或教学人员的行为的方法。每个行为都引用一个完成这个行为所需要的特定的对象或服务的集合（称之为“环境”，包括完成这个学习所需要的预备知识，完成这个学习所需要的网络服务等）。为了支持个性化的学习设计的描述，我们需要学习者的属性（properties），条件（condition）和通告（notification）。能够被这个元语言所描述的设计可能涉及单个的学习者或多个学习者；学习和教学的设计者和提供者可能采用行为主义、认知主义、建构主义或其他的方法。它们可能要求学习者独立工作或者合作，但荷兰开放大学的研究发现所有这些可以用一种包含角色、行为结构、环境及其他围绕这些概念而设计的方法来描述。

这个元语言方法最大的优势在于，它使用相对少量的词汇以明确的术语来表达每一个这样的方法所需要涉及的学习者和支持者。它也允许不同的教学方法集成到一个单个的学习设计中，此时不同的方法可能适合于不同类型的学习者。

除了能支持传统学习、在线学习等学习模式的描述，这个语言也支持混合学习（blended learning），使得传统方法如面对面的教学、使用书本、实验室工作、实地考察也能被说明为学习行为。它给混合教学带来的是将两种学习都在一个学习单元中详细说明的能力，而这个学习单元本身是数字的形式。

IMS学习设计规范主要提供三个文档，分别为信息模型（IMS Learning Design Information Model）、规范的XML绑定说明（IMS Learning Design XML Binding）和规范的实践指导（IMS Learning Design Best Practice and Implementation Guide）。此外还提供规范的XML模板（schema）文档和一些教学设计的文档实例。通过这些可以了解学习设计规范的元素组成及工作机制。

在三个文档中，核心内容都在信息模型文档中进行描述，它是其他两个文档的基础。在信息模型中我们可以看到规范中对学习设计建立的概念模型，所有元素的信息模型以及学习设计规范的行为模型。

三、学习设计规范的研究意义

尽管在教育信息化及网络教育技术标准化工作方面已经取得了很多成果，但仍然存在许多新的问题。开发能支持教学法的多样性和教学法的革新，同时推动E-Learning资源的交换和互操作性的框架，是E-Learning行业目前面临的一个关键挑战。缺乏一个多方一致认可和兼容的描述教学策略（教学方法）和教育目标的方法，阻碍了E-Learning的发展，因此有研究者开始把注意力转向了学习活动和学习环境的设计方面。按照内容重用和交互的思路，建立一个学习设计的规范来描述学习者的学习行为，可以进一步管理学习者的学习活动，并使得教学设计人员的成果可以得到重用。学习设计规范的提出正是以此为目的的。该规范指导教学开发人员以学习活动而不是学习内容为出发点去达到一定的学习目标。学习来源于是否活跃地参与不同的学习活动中，学习也发生在学习者相互合作去解决问题的社会和工作环境中。学习不是内容的“消费”。

学习设计规范将学习设计定义为：对能让学习者在一定的学习环境中通过特定顺序的学习行为而达到一定学习目标的方法的描述。因此学习设计规范描述的是学习方法，将学习方法中的信息通过结构化的XML文档进行绑定。

在学习设计规范中，对学习设计概念模型中各个基本元素都进行了严格和规范的定义，形成XML文档形式的规范模板。XML作为当前标准和通用的数据交换方式，可以将教学开发人员制定的学习方法表达出来，并在不同的系统之间交换和重用。通过这样一种方式，解决了如何开发一个支持E-Learning资源的交换和互操作性的框架的问题。这个框架在教学法上保持中立，支持教学方法和学习策略的多样性。IMS学习设计是一个复杂和语义丰富的标准。因此，为它提供完全的支持是非常琐细的工作，我们必须开发相应的工具测试和支持这个标准。

随着学习设计规范以及相应软件工具的发布，可以期待在学习设计领域会有以下一些发展^[6]：

（1）学习设计能够用一个XML文档描述一个学习单元（Unit of Learning）。这些元素包括：

所使用的资源（如网页，程序，纸质文档等）

对学习行为的指导

结构化交互的模板

概念模型（如基于问题的学习）

学习目标和结果

评价工具和策略

（2）学习资源只是学习单元的元素之一。同样的文档可以出现在一系列有不同目的的学习单元中。这种方法为教师交换、浏览、搜索符合他们自己的教学方法、学习者、评价策略的学习材料提供支持。

（3）学习设计没有将一个特定的教学法观点强加给它的使用者，在教学法的选择上保持中立。正因为如此，它没有被具体指定为有限的一些教学方法的模板，而是一种可以用来描述学习方法的语言。

（4）学习设计超越了将学习行为定义为单个学习者执行的局限。它支持群组活动的定义，群组的状态会在行为发展的过程中变化。学习设计还包括交互服务的定义。

（5）学习设计可以被看做一个复杂精细和标准化的规划方法。这个方法允许行为被定义成一个高层次的细节并且能在教师以及学习者之间共享。

（6）学习设计的学习单元清楚地说明了建立一个学习行为所需要的所有信息。

综上所述，可以看出学习设计规范提出的学习基于学习行为的理论对推动E-Learning的发展将会起到重大作用。它对目前的教学设计理论是一个巨大的创新。通过以学习行为为中心的学习设计方法，将学习活动与学习内容分离开来，形成更加灵活的体系，并用XML文档进行规范定义，达到方便交换和重用的目的，使得教学设计人员的开发成果以更高的效率进行应用。随着该标准的进一步成熟以及支持该标准的软件系统的发展，E-Learning将会进入一个新的发展阶段。

四、学习设计规范与其他标准的关系

在网络教育资源建设标准化的实施过程中，众多标准容易混淆，在一定程度上造成了混乱，因此有必要搞清它们之间的联系和引用关系。事实上，这些标准制定的指导思想都是一脉相承的，只是在具体的应用层面或应用形式上有所区别^[7]。本文提到的几个主要标准间的引用关系如图1所示。SCORM引用了学习对象元数据和内容包装规范，它们主要是关于学习对象、学习内容等资源的建设。而学习设计是引用了学习内容包装规范，通过将学习设计与内容资源标准结合起来描述一个完整的学习环境及学习过程。

学习设计的目的之一是使学习内容更加有效地为学习服务，学习设计规范与相关学习资源标准之间的关系，学习设计如何与资源标准整合使用是必须研究的问题。

图1　教育资源标准间的引用关系

学习对象元数据、内容包装、可共享对象参考模型等标准的一个共同之处是它们都是关于学习内容的描述与包装的标准。SCORM整合了多种标准，可以用来构建学习内容管理系统（LCMS）。学习内容管理系统继学习管理系统之后成为E-Learning的热点研究问题。在线学习的关键问题是建立有效的电子课程。学习内容管理系统将学习内容以对象的形式呈现给学习者。

这种以内容为中心的资源建设方式有其缺陷，主要体现在：大多数学习内容管理系统没有关注学习的效果；忽视教学（学习）策略、方法的设计；只注意了学习对象与内容的重用与互操作性；使得学习成为“翻页练习”；人——内容的模式导致了静态的、僵化的学习内容，学习者学习动机不强，投入不够，形成非个性化和分离的学习环境。E-learning成为传统教室教学的网络版本。

因此学习设计规范提出将学习行为独立于学习内容，通过在内容包装文档中嵌入学习设计文档形成一个完整的学习单元，然后可以将学习单元导入到相应的运行环境中（IMS LD Player）。学习单元是按照内容包装的规范来描述学习设计的。学习设计规范中学习行为被从学习内容中分离出来，如果需要说明学习内容，可以在相关的〈item〉元素中引用内容包中的实际学习内容资源。

五、应用现状及努力方向

关于学习设计规范的推广和应用研究还是全球新兴领域，以欧洲的英国、荷兰和澳洲为主要国家。英国的教育技术及互操作性标准中心（CETIS）有专门探讨学习设计规范的论坛。目前与学习设计规范相关研究项目：

UNFOLD^[8]项目是荷兰开放大学一个项目，全称是Understanding New Frameworks of learning Design。该项目的目标是使欧洲处于创建和探索下一代学习系统的前列，通过实现和使用及发展当前开放的标准如学习设计规范来克服当代电子化学习系统的限制。

LAMS^[9]是Macquarie University of Australia的一个项目。LAMS是一个设计、管理和传递在线协作学习活动的革命性的新工具。LAMS为教师提供一个高度直观可视的创建学习行为序列的著作环境。这些行为可以包括一系列的个人任务，小组工作和整个班级的行为，这些学习行为可以基于内容也可基于协作。LAMS主要以IMS学习设计和EML为基础。

RELOAD^[10]的全称是可复用电子化学习对象著作与传递（Reusable E-learning Object Authoring and Delivery），它致力于虚拟学习环境中一些著作工具和平台的制作，特别是一些规范的使用、编辑工具和平台。

目前在国内对于学习设计规范的研究还比较少，因此应该更多的关注学习设计的理论研究，同时在网络教育的实践中贯彻学习设计的思想，开发出广泛应用的学习设计的运行系统，为广大学习者提供更高效的学习环境，推动E-Learning事业的不断发展。

同时，作为中国的各个教育技术研究机构以及教育资源开发的厂商，必须拿出统一成熟的方案及产品去贯彻学习设计的思想，将先进的理念应用于产品之中。只有这样才能真正做到教育资源的高效利用。否则再先进的理念只能停留在相关研究机构的白皮书上，没有任何实际意义。毕竟让各级各类学校的教育技术人员来开发相应的产品是不现实的。

参考文献

[1]李建华.网络学习资源相关标准及其本土化研究[J].中国远程教育，2005（03）：48

[2]祝智庭.网络教育技术标准研究概况[J].开放教育研究，2001（04）：12

[3]吴砥，程文青，杨宗凯.国际教育信息化技术标准领域的工作[J].中国远程教育，2006（9）65～67

[4]CELTS-2.1，网络教育技术标准术语规范[S]

[5]SCORM v1.3，SCORM Content Aggregation Model Version 1.3[S]

[6]Dai Griffiths，Riina Vuorikari.IMS Learning Design：what’s in it for the teacher？.Http://www.eun.org/eun.org2/eun/en/insight_standardization/content.cfm.2005.06

[7]路秋丽，魏顺平.网络教育资源标准及标准应用的调查分析[J].中国电化教育，2005（07）：82

[8]UNFOLD项目.http://www.unfold-project.net:8085/UNFOLD.2006.12

[9]LAMS项目.http://www.lamsinternational.com.2006.08

[10]RELOAD项目.http://www.reload.ac.uk.2006.10