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数字化教育资源的概念十篇

发布时间:2024-04-29 06:30:21

数字化教育资源的概念篇1

关键词:数字化校园;智慧校园;发展现状;建设研究

《国家中长期教育改革和规划纲要》指出,在整个教育结构和教育布局当中,必须把职业教育摆到更加突出、更加重要的位置,到2020年形成现代职业教育体系。而中等职业教育是我国职业教育的重要组成部分,推进中等职业教育的信息化建设是实现《纲要》中“加快教育信息化进程”的重要步骤之一。中等职业学校是实施中等职业教育的学校,学生毕业属中专学历。招生对象是初中毕业生和具有与初中同等学历的人员,基本学制为三年。作为我国职业教育的主体,其定位是在义务教育的基础上培养大量技能型人才与高素质劳动者。目前,我国中等职业学校共有三类:(1)中等专业学校(简称“中专”)主要招收初中毕业生,培养目标是中级技术人员、管理人员,近年来培养目标已扩大到各类技能型人才。(2)技工学校(简称“技校”)主要招收初中毕业生,培养目标是中、初级技术工人。(3)职业高级中学/高级职业中学(简称“职业高中”、“职高”)在改革教育结构的基础上发展起来的中等职业学校,大部分由普通中学改建而成,一般招收初中毕业生,学制以3年为主。培养目标与中等专业学校和技工学校类似,以生产服务一线的操作人员为主。

中等职业学校从传统校园到建设并建成数字化校园,已经经过了多个阶段及多个层面的研究,在代替了传统校园的纸笔和电教后,数字化校园也完成了计算机化、信息化、网络化的进程建设。随着传感技术、云计算、虚拟化技术、人工智能等技术的发展和应用,智慧校园的建设已掀起一股浪潮,改变以往人们传统的生活与工作方式,改善了人与社会的关系。智慧校园的发展是数字化校园的高端形态,是数字化校园发展的理想追求,也已成为一种共识。

近年来,国内很多学校都开展了“数字化校园”的建设工作。这些建设均投人了极大的人力、财力与物力。虽然有的学校硬件平台与相应的软件平台已经搭建完成,系统已经投入运行,但与预期效果相比还有较大的差距。其主要原因还是在于建设都集中在平台的投入上而没有让广大师生感受到其带来的巨大便利,系统没有与用户很好地结合。随着物联网技术与移动通信技术的成熟与发展,移动终端设备的广泛使用,在数字化校园的基础之上又发展起来了智慧校园。可以说“智慧校园”是数字校园升级到一定阶段的表现,是数字校园发展的一个阶段。“智慧校园”的基石是前期数字校园的建设与发展,也就意味着,“智慧校园”首先要有一个统一的基础设施平台,要拥有有线与无线双网覆盖的网络环境;其次,要有统一的数据共享平台和综合信息服务平台。智慧校园的建设也存在着硬件与软件投入、系统建设与系统使用之间的矛盾。解决这些问题的关键还是领导与决策者的看法与决心。不能为了建设而建设,重点要放在实践应用上。只有充分使用才能充分发挥智慧校园的各项优势。

一、数字校园的缘起及概念解析

数字校园概念最早起源于20世纪70年代美国麻省理工学院提出的e-campus计划。1990年,美国克莱蒙特大教授凯尼期・格林(KennethGreen)发起了“数字校园计划CampusComputing(theproject)”大型科研项目(黄荣怀2009)。1998年,美国前副总统戈尔发表了题为“数字地球:21世纪认识地球的方式”的演讲,提出“数字地球”的概念,此后全世界普遍接受了数字化概念,并引出了“数字城市”、数字校园等概念(陈丽,2007)。随着国际互联网的广泛应用,各种与之相关的概念不断涌现,数字校园逐步成为一个单独的研究领域。利用各种计算机技术创建一个基于互联网的与现实校园并行的“虚拟化电子校园”,并依托各种技术工具和手段来推动高校的全方位改革,成为世界各国高等教育改革的重要趋势之一(赵国栋,2012)。数字校园是一个伴随技术应用变化而不断发展的概念,人们理解的层次和内涵不尽相同,目前存在四种有代表性的观点。

(1)“平台”观。万新恒(2000)较早阐述了数字化校园的概念,他认为数字化校园以高速发达的计算机网络为核心技术支撑,以信息和知识资源的充分共享为手段,以培养善于获取、加工、处理和利用信息与知识的学生为主要目标,以校园为整个社会知识、信息的基本创新与传播中枢。陈丽(2007)认为数字化校园是一个网络化、数字化、智能化有机结合的新型教育、学习和研究的校园平台。

(2)“空间”观。沈培华等(2002)认为数字化校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、教室等)、资源(如图书、讲义、课件等)到活动(包括教学、管理、服务、办公等)的全部数字化,在传统校园的基础上构建一个数字空间,拓展现实校园的时间和空间维度,提升传统校园的效率,拓展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平的目的。蒋笃运(2009)认为,中小学数字校园是借助信息技术手段,对学校的教育、教学管理等主要业务以及资源和数据进行优化、整合和融通,拓展现实校园的时间和空间维度,在传统校园的基础上构建一个数字空间,实现从环境、资源到活动的数字化,从而达到提升教育教学质量和管理水平的目的。这既是一个实用概念,也是一项工程和标准,更是一种文化.并非严格意义上的学术定义(张虹波等,2009)。

(3)“环境”观。黄荣怀(2009)认为,数字校园是为了有效支持学生学习,创新和转变教学方式,以面向服务为基本理念,而构建的数字化资源丰富的、多种应用系统集成的、相关业务高度整合的校园信息化环境;其宗旨是拓展学校的校园时空维度,丰富校园文化,并优化教学、教研、管理和服务等过程。

(4)“过程”观。蔡苏等(2009)认为中小学数字校园是一种依托现实校园而存在的以网络为基础平台,通过数字化环境的支撑,实现从环境、资源到活动的数字化,辅助完成校园活动的全部过程。赵国栋(2012)认为在当今信息技术广泛应用的背景下,以提高运行效率、推动管理改革为出发点,高等教育机构在管理、教学、科研、社会服务等方面规划、建设与应用各种现代通信技术工具的过程,可以称之为“数字化校园”。数字化校园的建设目的是充分利用信息技术来改变校内各部门之间的信息传递流程,推动高校组织模式、管理模式与运行方式的变革,从而最终实现优化管理流程、提高工作效率和促进教学科研之目标。

上述观点从不同侧面描述了数字校园的特点。数字校园是学校教育信息化发展到一定阶段的产物,是通过技术手段改造和提升传统校园的必然结果,其具备五方面的特征:重点关注学生的有效学习以及创新和转变教学方式;以服务教育教学作为数字校园的建设的基本理念;支持学与教的资源比较丰富;多种应用系统有机集成、相关业务高度整合;能拓展学校的时空维度并丰富校园文化。

数字校园建设强调信息技术应与教育教学深度融合,这与教育信息化的目标是一致的,也是与社会信息化的步伐相匹配的。但要应对社会信息化进程中学习方式变革的诉求,单纯的网络基础设施装备、学与教数字化资源建设、应用软件系统的开发难以有效支撑学与教方式的变革和拓展相对封闭的时空维度。只有跟上甚至引领社会信息化的进程,积极构建“智慧型”校园环境才能真正提升校园信息化水平。

二、智慧校园的内涵与特征

2008年,美国iBm总裁兼首席执行官彭明盛在题为“智慧地球:下一代领导议程”的演讲中首次提出了“智慧地球”的理念。2009年,奥巴马就任美国总统后对这一理念给予积极回应。“智慧地球”的概念一经提出,得到美国各界的高度关注,甚至有分析认为iBm公司的这一构想极有可能上升至美国的国家战略,并在世界范围内引起轰动。(张永民,2010)

在“智慧地球”的概念提出后,国内不少学者提出了“智慧校园”的概念和建设思路(宗平等,2010;郭惠丽等,201l严大虎等,2011;张永波,2011),西南大学、成都大学、同学等几十所高校正在筹划、实施智慧校园的建设,智慧校园不再停留在理念层面(鲁东明,2011)。例如,浙江大学信息化“十二五”规划,提出建设一个“令人激动”的智慧校园,这种智慧校园支持无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活(吴颖骏,2010)。南京邮电大学完成了一个相对完整的智慧校园规划(朱洪波,2011),且认为智慧校园的核心特征主要反映在三个层面:一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台,提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用与服务领域,实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台,为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。

在理论研究方面,不同学者从多个角度对智慧校园的内涵进行了解读。黄荣怀(2009)从数字校园的建设进程角度提出数字校园的“四代”建设观,他认为第四代数字校园(智慧校园)能够有效支持教与学,丰富学校的校园文化,真正拓展学校的时空维度,以面向服务为基本理念,基于新型通信网络技术构建业务流程、资源共享、智能灵活的教育教学环境。有研究者强调物联网技术在智慧校园建设中的作用,如沈洁等(2011)认为,智慧校园是一种将人、设备、环境、资源以及社会因素,在信息化背景下有机整合的一种独特的校园系统,它以物联网技术为基础,以信息的相关性为核心,通过多平台的信息传递手段提供及时的双向交流平台,简单说,就是更智能的学校;周彤等(2011)认为,智慧校园是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合;李春若(2012)认为,智慧校园是物联网在学校教学管理、公共安全、后勤保障中的具体应用,为学校构建了智能化的学习和生活环境。有研究者认为智慧校园是各种技术的综合应用,如陈翠珠等(2012)认为,智慧校园是充分利用信息化相关技术,通过监测、分析、融合、智能响应的方式,综合学校各职能部门,融合优化现有资源,提供质量更高的教学、更好的服务,构建绿色的环境、和谐的校园,以保证学校教育的持续发展。也有研究者认为智慧校园的建设不仅仅是物联网技术的应用,那只是感知部分,应更多考虑技术的特点,突出应用和服务。(宓泳,2011)

综合以上观点和黄荣怀等(2012)提出的“智慧学习环境”的概念,我们认为,智慧校园(SmartCampus)应具有以下特征:

(1)环境全面感知。智慧校园中的全面感知包括两个方面,一是传感器可以随时随地感知、捕获和传递有关人、设备、资源的信息;二是对学习者个体特征(学习偏好、认知特征、注意状态、学习风格等)和学习情景(学习时间、学习空间、学习伙伴、学习活动等)的感知、捕获和传递。

(2)网络无缝互通。基于网络和通信技术,特别是移动互联网技术,智慧校园支持所有软件系统和硬件设备的连接,信息感知后可迅速、实时的传递,这是所有用户按照全新的方式协作学习、协同工作的基础。

(3)海量数据支撑。依据数据挖掘和建模技术,智慧校园可以在“海量”校园数据的基础上构建模型,建立预测方法,对新到的信息进行趋势分析、展望和预测;同时智慧校园可综合各方面的数据、信息、规则等内容,通过智能推理,做出快速反应、主动应对,更多地体现智能、聪慧的特点。

(4)开放学习环境。教育的核心理念是创新能力的培养,校园面临要从“封闭”走向“开放”的诉求。智慧校园支持拓展资源环境,让学生冲破教科书的限制;支持拓展时间环境,让学习从课上拓展到课下;支持拓展空间环境,让有效学习在真实情境和虚拟情境能得以发生。

(5)师生个。智慧校园环境及其功能均以个为理念,各种关键技术的应用均以有效解决师生在校园生活、学习、工作中的诸多实际需求为目的,并成为现实中不可或缺的组成部分。

因此,智慧校园是指一种以面向师生个性化服务为理念,能全面感知物理环境,识别学习者个体特征和学习情景,提供无缝互通的网络通信,有效支持教学过程分析、评价和智能决策的开放教育教学环境和便利舒适的生活环境。

三、职业学校智慧校园建设目标

加快基础设施建设的升级、提速、完善,建设高水平网络平台,完善ipv6网络系统的建设与管理,实现高速优质有线网和无线网全覆盖,构建10000兆骨干的网络系统,逐步建设物联网基础设施,建设校园云计算平台,实施虚拟服务器系统,完善有效服务不同学科的共享高性能计算环境;建设基础应用支撑平台,进一步完善和全面推广统一身份认证系统、信息门户和中心数据库;建设信息化教学应用平台,构建支持多种教学模式的数字化教学与学习环境开发整合校内各种资源的数字资源管理服务系统;建设覆盖学校所有领域的综合业务管理信息平台,实现以用户为中心的管理与服务,建立提升管理效率的决策支持系统和一体化业务应用系统,支撑学校核心战略发展;建设有利于学科交叉和学术交流的科研信息平台,支持自然科学研究社会科学研究水平的提升;建设信息化校园服务平台,完善虚拟社区功能,建立涉及各类服务项目的“一站式”服务申报、受理信息系统;建设物联网应用及移动互联平台,探索智能感知、识别控制等技术在学校各个领域的应用。

建立统一的标准体系、严密的安全体系和规范的校园服务体系,保障数字校园的效益的最大发挥。以人才培养、管理体制和政策措施为重要保障举措。经过两个阶段的努力,将我校的数字校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地,建立省内示范性智慧校园,支撑与推动学校整体战略发展。

特色创新:智慧校园是一个系统工程,中等职业学校物力有限,在两者之间找一个切合实际应用的结合点,既能结合中等职业学校财力物力构建一定规模的智慧校园实践项目,又能将学校的智慧校园建设成为市级领先、省内一流的职业教育信息化高地,因此本项目准备以本校数字化校园中已部分建成的智能办公管理系统和教学资源建设为突破口,进行智慧校园建设的实践研究,探索智慧校园在中职学校的实践之路。

参考文献:

[1]严大虎,陈明选.物联网在智慧校园中的应用[J].现代教育技术,2011,06:123-125.

[2]沈洁,黄宇星.智慧校园及其构建初探[J].福建教育学院学报,2011,06:122-125.

[3]黄荣怀,张进宝,胡永斌,杨俊锋.智慧校园:数字校园发展的必然趋势[J].开放教育研究,2012,04:12-17.

[4]陈明选.基于物联网的智慧校园建设与发展研究[J].远程教育杂志,2012,4:61-65.

数字化教育资源的概念篇2

高等院校校园信息化建设总体上可以分成三个阶段:

第一阶段以硬件集成为主,校园信息化建设的重点是校园网硬件平台的搭建。

第二阶段以应用软件集成为主,校园信息化建设的重点体现在学校管理信息系统建设上,这也是当今大多数校园网所采用的模式。

第三阶段是以数字化校园建设为主。随着认识和实践的进一步深入,人们发现:硬件加软件的校园信息化模式还远不能发挥出校园网的优势,更不能实现教育信息化所要求的对传统教学模式的改革和对全新教育模式的建构。这样,数字化校园的概念便应运而生了。对于大学数字化校园模式、内容和建设的探讨,也就成为当前校园信息化建设的研究方向和热点话题。

数字化校园的概念及模式

1.数字化校园的概念

数字化校园是由数字化的信息管理方式和沟通传播方式形成的高度信息化的高素质人才培养环境。

数字化校园是利用计算机技术、网络通讯技术对学校的教学、科研、管理和生活服务等所有信息资源进行全面的数字化,并科学规范地对这些信息资源进行整合和集成,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制;通过组织和业务流程再造,推动学校进行制度创新、管理创新,最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。

(1)数字化校园具有以下的关键特征:

数字化校园是以网络技术为基础的学校信息化集成应用系统。

数字化校园以信息装置的互联运行为技术支持,以学校应用软件和教育资源为核心,以建构现代教育模式为目的。

数字化校园要为学校信息化提供全方位的服务,包括教学、管理、科研、办公、信息交流和通讯等。

数字化校园建设是对学校的未来进行重新设计。

(2)数字化校园与传统校园比较:

空间拓展:教室的概念不再局限于传统意义上的教室,而是指网络环境中同时处于学习状态的学习者群体所处的网络空间、信息空间和虚拟空间,体现空间的开放性。

时间拓展:学习者可以根据自己的需要自主安排学习时间,打破了学制、年龄、身份等限制,体现教育终身制。

教育对象拓展:除了学校内的在册学生外,可以向全社会开放教学资源,提供接受教育的机会,体现教育全民化。

教学方式和内容拓展:不再是以教师讲授为主,而是以学习者自主式、交互式、个性化学习为主。教师的概念虚拟化,教学内容不再局限于传统的书本知识,而是扩展到整个internet和信息空间,体现学习的自主性和教学内容的广泛性。

教育理念和管理体制变化:体现建构主义的信息化教育理念,改革传统的人才观、知识观,打破过去对教学管理和评估的教条做法,适应信息化教学的要求。

2.数字化校园的模式

数字化校园的模式可以从概念、空间、功能三个层次进行探讨。

概念模式的通常描述是:数字化校园包含理念层、信息层、应用层和物理层四个层次。物理层是指网络和数字化设施以及具备这些设施的实体,构成数字化校园的基础平台。应用层是指运行在物理层之上的数字化信息资源和以教学、管理为核心的应用系统。主要包括:管理信息系统、办公自动化系统、网上教学系统、资源管理系统以及知识库、信息库等等。信息层主要包括信息技能、信息意识和信息学习。其中,信息技能是指信息获取、信息检索、信息表达、信息交流、信息处理等技能。信息意识是指人的信息敏感程度,是对信息的价值和作用的一种正确认识、合理评价和有效管理。信息学习是指对信息的归纳、抽象,将纷杂无序的信息转化成为有序的知识,独立学习,形成自己的知识结构。理念层是指教育理念重构。包括教育理念、人才培养、知识创新和生产、教学模式、教学方法、教学内容组织、教学管理等观念,以及规则、方法和行为的总和。物理层是实现数字化校园的前提和保证。应用层构成数字化校园的“软环境”。信息层体现数字化校园中“人”的状态。人是数字化校园的主体,人如何来使用和操纵物理层和应用层,如何从所提供的网络和信息服务中有效学习,是数字化校园中不可忽视的内容。信息层体现数字化校园物理层和

应用层的效果、内容、形式和运行方法,决定了资源的组织利用,推动理念层的形成。理念层代表数字化校园的目标,实现教育理念的重构,决定了其下各个层次的结构和内容。

空间模式包括物理空间、网络空间、信息空间、虚拟空间四个空间层次,体现“数字化空间提升”、“教育空间虚拟”的特点。物理空间主要是指现实校园中实际存在的实体部分,如:人、基础设施、应用系统等,是数字化校园的基础。网络空间是通过网络建立的交互和连接空间,它可以非常广阔,但仍是有限的、可见的空间。信息空间是指信息经“数字化处理”,就是使信息管理方式、沟通传播方式、存储处理方式等的数字化。它代表着实际的信息和资源,也反映人对信息的处理、意识、学习、利用等智力活动,因此它是半可见的,介于虚和实之间。虚拟空间是由物理空间、网络空间和数字信息空间升华出的无限的、不可见的教育空间,是完全的“虚”的空间。它体现数字化校园对教育、对社会、对人类乃至对整个宇宙的辐射和影响。

功能模式主要是探讨通过信息技术来实现的功能,分为网络、应用、信息服务三大功能层次,是数字化校园建设实践的宏观模式。网络层功能很单一,主要是指是网络硬件设施和数字化设施所提供的网络基本功能和网络基础服务,包括网络接入、电子邮件、文件传输、域名服务等,是数字信息流动的平台和渠道。应用层的功能很丰富,主要包括两大部分:一是软件支撑环境所提供的操作系统、数据库系统等功能;二是所建立的各种应用功能,包括办公自动化、数字图书馆、管理信息系统、网络教学、信息资源管理以及电子商务等。信息服务层的功能是将条理化的信息按照用户的需求提供给用户,包括信息查询、信息处理、个性化门户以及决策支持等功能。

中国人民大学的数字化校园建设实践

中国人民大学的数字化校园建设实践,是在经历了校园信息化建设的第一和第二阶段后,经过理论上的深入探讨和国内外大学的实践调研,制定了“数字人大”的五年建设规划。规划中明确了“数字人大”建设策略、建设路线、建设内容、体系结构和实施计划。

1.“数字人大”建设策略

总体规划、分步实施、逐步推广。从我校的实际需要和长远发展出发,进行总体规划,分步实施,逐步推广,有计划、分阶段、科学合理地构建数字化校园。

内合外联、资源共享、优化配置。引进与开发相结合,优化利用资源,合理使用资金,避免低水平的重复性开发和造成人力物力的大量浪费。

改革创新、勇于探索、形成特色。我校各学科都有其长期积累下来的教育优势和文化传统,在新的教育形势和技术条件下,通过改革和创新,形成自己的教育特色。

重点突破、加大投入、形成优势。在那些特别有利于发挥信息化教育特长的重点学科和特色专业方面,应该加大人力物力的投入力度,加快发展速度,迅速形成优势。

2.“数字人大”体系结构

基础设施建设:包括网络、主机等基础硬件和操作系统,是数字校园建设的基础。

应用支撑平台:包括公共服务平台和公共管理工具,是数字校园信息传输的平台。

应用系统建设:包括教学、科研、管理等方面的管理信息系统和业务系统,是数字校园的核心。

个性化门户:包括部门及信息门户、个人工作平台,为用户提供与其身份相对应的个性化信息与服务,是数字校园的门面。

信息安全体系:包括系统安全、信息安全、安全管理、安全审计等,是保障数字校园系统安全可靠运行的条件。

标准规范体系:包括管理规范、实施规范、维护规范等,是保障数字校园系统安全可靠运行的条件。

3.“数字人大”建设主要内容

建设一个为全校提供服务的数据中心,包括主机托管、虚拟主机、应用服务、数据存储服务、数据备份服务、数据安全服务等。

建立全校统一的电子身份认证体系,并使用统一的电子身份体系为各种网络应用系统服务,使全校用户在所有的网络应用系统中都使用惟一的电子身份。

建设完整的校园信息管理系统,为实现“网上办公、网上管理、网上教学、网上服务”提供全面的支持。

建立全校严密的网络安全体系,保证校园网络的安全、保证关键数据、关键应用的安全以及关键业务部门的安全,实现校园网络及其应用系统的安全高效运行。

建设面向校内外的信息服务网站,及时学校各类信息,针对社会公众和校内师生提供不同的信息服务和进入相应校园信息管理系统的入口。

4.“数字人大”建设路线

设施建设是基础

数字校园建设不但要做到需求驱动、设计合理、先进实用、安全可靠,还要留有余地,便于今后扩充和更新。

资源开发是重点

数字校园的资源建设包括数字图书馆、学科资源库、科研信息库等,应该作为重点建设项目。

师资培训是关键

数字校园教育系统的功能能否得到充分发挥,取决于师资队伍的信息化素质,因此要采取措施对他们进行强化培训,使他们不但能够掌握使用信息技术的一般技能,还要懂得如何有效利用网上信息资源和开展网上教学活动。

政策配套是保障

在学校中发展网上教育,必须要有相应的配套政策,包括使用收费政策、绩效奖励政策等,对于积极投入信息化教育的人员,应该有较大力度的政策倾斜。

5.“数字人大”实施计划

第一阶段(2003年1月至2004年6月)

部署应用系统软硬件、网络存储系统,统一全校所有数据,完成公共数据库建设。建设学校统一应用门户,建立综合信息服务系统,建设校园一卡通系统。

第二阶段(2004年7月至2005年12月)

实施学校各业务部门的应用集成,推广应用网络教学系统,实现全校教学资源的统一共享与交流。

第三阶段(2006年1月至2007年12月)

进一步完善信息的集中共享和对数字校园用户的个性化服务。

“数字人大”建设现状

目前,我校已初步完成了网络基础设施的建设,实现了千兆校园网主干和高速出口带宽,搭建了稳定、高效、安全的应用系统平台。校园网以光缆连接整个校区,铺设光缆达35公里,信息点数达12000个,建成一个千兆以太网主干,范围扩展到全校所有教学、科研、办公、服务乃至生活场所,校园网出口速度达3×100mbps。与此同时,在办公自动化、管理信息系统、数字图书馆、网络教学和信息资源建设等方面取得了较大的成绩。

数字化教育资源的概念篇3

关键词:数字化校园;信息技术;规划

0前言

随着现代信息技术和通讯工具的不断更新,人类利用互联网传递信息变得越来越快捷,越来越频繁,基于数字化和计算机化的电子文化的发展给传统的书本文化带来巨大的冲击,更使教育领域的课堂模式、教学手段、学习方法、课程教材等面临严峻的挑战。其应对策略,是努力实现教育的信息化。所以推进教育信息化不仅仅是一般意义上的行政举措,更是科学技术和学校教育发展到一定阶段的必然要求。谁抓住了教育信息化工作的主动权,谁就抓住了学校发展的主动权。

1数字化校园的概念和特点

1990年由美国克莱蒙特大学凯尼斯格林(KenneGreen)发起并主持的一项大型科研项目“信息化校园计划”,是数字化校园概念的最早出现。1998年,美国前副总统戈尔在一次演讲中,提出“数字地球”的概念,迅速被全世界普遍接受,并引出“数字城市”、“数字校园”等多种理念。

数字化校园是以网络为基础,利用先进的信息化手段和工具,实现从环境(包括设备、教室等)、资源(包括图书、讲义、课件等)到活动(包括教学、管理、服务、办公等)的全部数字化,以拓展实现校园的时间和空间维度,提升传统校园的效率,扩展传统校园的功能,最终实现教育过程的全面信息化,从而达到提高教学质量、科研和管理水平与效率的目的。

从技术层面看,数字校园的基本特点是网络化、智能化和多媒化。网络化使得信息资源可共享、活动时空少限制、人际合作易实现;智能化使得系统能够做到教学行为人性化、人机通讯自然化、繁杂任务化;多媒化使得信息表征多元化、复杂现象虚拟化、教学信媒一体化。从教育层面上看,数字校园的建设必然导致教育过程信息化。信息化教育具有以下显著特点:教材多媒化:教材多媒化就是利用多媒体,建立教学内容的结构化、动态化、形象化表示。

资源全球化:利用网络,可以使全球的教育资源连成一个信息海洋,供广大教育用户共享。教学个性化:利用人工智能技术构建的智能导师系统能够根据学生的不同需求进行教学及提供帮助。学习自主化:由于以学生为主体的教育思想日益得到认同,利用信息技术支持自主学习成为必然发展趋向。

活动合作化:通过合作方式进行学习活动也是当前国际教育的发展方向。信息技术在支持合作学习方面可以起重要作用,其形式包括通过计算机合作(网上合作学习);在计算机面前合作(如小组作业);与计算机合作(计算机扮演学生同伴角色)。

管理自动化:利用计算机管理教学过程的系统叫做Cmi(计算机管理教学)系统,包括计算机化测试与评分、学习问题诊断、学习任务分配等功能。

环境虚拟化:网上活动空间是一个空间距离为零、时间维度具有高度弹性的虚拟世界,这意味着教学活动可以在很大程度上脱离物理空间和时间的限制,这是电子网络化教育的重要特征。现代已经涌现出一系列虚拟化的教育环境,包括虚拟教室、虚拟实验室、虚拟图书馆、虚拟学社、虚拟出版社等,由此带来的必然是虚拟教育。

2数字化校园建设原则和目标

(1)教学创新。依托学院各示范专业群的建设,整合形成数字化教学资源,构建共享型教学资源管理服务平台,实现网络教学模式。实现教学资源共享,为其他高职院校相关专业深化教学改革提供信息和借鉴,同时为各专业不同层次的技能人才职前培训和职后提升提供自主学习的平台。

(2)管理创新。以就业为导向,建成一个“双挂牌、双基地”校企合作的网络平台。通过网络平台将以课堂教学为主的学校教育和承担企业职业能力培训服务等任务有机结合起来,使学校与企业、教师与企业技术人员建立起广泛的联系,形成与企业生产实际紧密联系的培训体系,更好地为学院工学结合的办学模式提供服务。

3数字化校园建设实施规划

数字化校园的特点是涉及面广、任务重、项目复杂,同时由于与原有系统的整合问题,整个工程时间跨度较长,因此规划在分阶段完成整个系统的实施。

总结以往实施系统的经验和教训,建议整个项目划分为两个阶段实施。

第一阶段是基础建设阶段,其总体目标是:完成信息化基础设施以及基础平台的建设,同时要选择能在短期来产

生效果的应用系统,从而为为后续阶段的建设打下良好的基础。其主要任务包括:

(1)信息化基础设施建设。将校园网主干升级为千兆,建立与中国教育网及其他网络多样化的宽带连接,形成一个结构合理、高速通畅的教学办公网络,同时网络覆盖学生宿舍,为宿舍学生访问互联网提供方便。校园网实现全网的安全控制与管理。在校园网的硬件设施建设上满足数字化校园建设需求并为数字化校园软件应用建设打下坚实的基础。

(2)完成数字化校园基础平台,包括共享数据平台、信息交换平台、综合信息服务门户、统一身份认证平台的建设,完成主要应用系统与数字化校园基础平台的整合,同时选择综合性全局应用进行建设。

(3)信息化应用技术培训和制度建设。成立数字化校园管理中心,引进信息技术专业人才,加强数字化校园的管理和维护。建立信息化应用技术的培训制度,对教师不断开展网络新技术培训和网络应用培训。

第二阶段的深化建设阶段,其总体目标是:在第一阶段建设成果上,继续深化各应用系统的整合,推动全局性业务系统的建设。其主要任务包括:完成数字化校园基础平台对其他应用系统的整合,同时全局性业务系统的建设。主要包括:

(1)数字化图书馆建设。建立以采购、编目、馆藏、流通及馆际互借等为核心的管理信息系统;建立海量图书资料存储系统,有计划地实现图书文献数字化计划。

(2)综合教学资源管理系统平台建设。实现资源的统一管理和应用服务。

(3)教学资源库建设。围绕专业教学目标与标准、课程体系、教学内容、模拟实验实训、教学指导、学习评价等几个模块进行资源的建设。

(4)基础数据库与平台建设。建立学院行政管理工作的各项数据资料,形成数据库。开发完成全校综合性的管理信息系统。

(5)校企合作的网络平台建设。建成一个“双挂牌、双基地”校企合作的网络平台,通过web服务器技术建立为社会、企业提供职业能力培训服务和职业技能鉴定的交互式服务平台,实现职业能力在线培训和职业技能在线鉴定等功能;提供职教集团企业人才招聘、人才资源统计、在线查证;向社会、企业提供职业能力发展培训和职业技能鉴定的资源及相关信息。

(6)校园网络社区服务系统建设。建立校园一卡通系统,从学校环境、资源到活动的全部数字化管理,充分利用银行的金融服务,实现“一卡在手,走遍校园”。

4结语

数字化校园的规划和实施是一个庞大的系统工程,因此在进行系统开发时需要有一个整体的考虑,以保证各个系统之间的无缝连接,使得数字化校园形成一个有机的整体。

参考文献

数字化教育资源的概念篇4

    论文摘要:高校教育信息化的进程在加快,数字化的教学资源正在对高等教育进行全方位渗透。本文对数字化教学资源的概念和特征作了阐述,并时其如何与高校课程进行整合作了初步探讨。

    随着信息化社会的不断发展,人类已进人了一个数字化的时代。在此发展进程中,知识和信息是主要要素,知识和信息的生产、分配和使用将成为全社会经济发展新的热点。因此,强化数字化、信息化资源建设与整合管理日益成为整个社会发展与进步的关键环节。伴随该进程的不断推进,信息化建设已经逐渐渗透到高校教育教学之中。尤其是自我国正式启动“教育振兴行动计划”以来,高等学校教学质量与教学改革工程、教育信息化建设工程等已经是高校当前的主要工作,数字化教学资源在其中充当十分重要的角色,高校教学资源主要来自图书馆、现代教育技术中心和信息中心,以及各院系等部门,教学资源陈旧并且比较分散,因此,加快构筑与高校教育信息化教学发展相适应的数字化教学资源体系,是高等学校课程整合改革与发展十分紧迫的战略任务。

    一、数字化教学资源的概念与特点

    数字化教学资源是指把原有传统的教学资源经过计算机采集、压缩、编码等数字化加工处理,可以在多媒体计算机和网络化环境下运行的多媒体教学材料。它一般具有下列特点。

    1.处理数字化。

    所有的教学材料经过采集转换与抽样量化后使用二进制符号来记录,其可靠性远比模拟信号高,纠错性强。

    2.显示多样化。

    主要指利用多媒体计算机技术存储、传输、处理多种媒体学习资源,如文本、声音、图形、图像、动画、视频等,而且可以实现多种媒体,以获得更好的效果。

    3.传输网络化。

    信息可以不受时空限制,实现网络远距离传输,而学习者可以在任何一台联网的计算机上获取自己需要的信息。

    4.使用便捷化。

    多个学习者可以同时、重复、任意地使用或者复制教学资源。

    5.教学智能化。

    各类数字化教学资源的综合使用,使教学过程多彩纷呈,实现自主学习、协作学习、讲授式教学、探究式学习等多种教学模式。

    二、数字化教学资源的优势

    数字化教学资源在现代教学过程中发挥着至关重要的作用,相比于传统教学资源具有下列优势。

    1.组织形式为非线性结构。

    数字化的教学资源可以随意进行复制、传输与再编辑,不受传统线性顺序限制。

    2.存储形式多媒体化、数字化。

    所有数字化教学资源以多种形式存储,可以存放在硬盘、光盘、u盘等多种存储介质上。

    3.网络化传输教学信息。

    所有数字化教学资源通过网络传输得以应用,从而实现资源的共建共享。

    三、整合的概念与前提

    数字化教学资源日益受到人们的青睐,把数字教学资源与课程进行整合已经成为高等学校教育信息化的迫切需要。这里的整合就是把一些零散的教学资源通过多种方式结合起来,从而实现信息系统的资源共享和协同工作,其主要的精髓在于将零散的要素组合在一起,并最终形成一个有价值、有效率的新的整体。

    数字信息资源与高校教学的整合可以从两个方面理解:一是从技术层面上可以理解为根据实际需要,按照一定的规范和标准,利用现代信息技术对高校传统教学中使用的教学资源进行压缩处理,使其转化为数字化信息;二是从内容层面可以理解为计算机技术与教学过程优化组合,实现教学过程的最优化。

    为了实现数字化教学资源与课程的完美整合,我们应该从多方面做好整合工作。首先要有专业的理论、技术人才团队作支持,应该有专业教师、主管教学工作人员、计算机技术人员、教育技术人员等,所有人员各尽其责,为实现数字化资源与课程有机整合承担保障作用。其次要把创新推广理论引人到整合中来,在先进的教育科学理论的指导下,把改变传统的以教师为中心的教学结构,创建既能发挥教师主导作用,又能充分体现学生主观能动作用的新型教学结构,从而实现数字化资源与课程的有机“整合”。

    四、数字化教学资源与高校课程整合的途径

    1.以数字化资源为基础,建立立体化教学模式。

    数字化的教学资源并非“书本搬家”,也不是简单地将文字、图像与动画等在计算机中的集中反映,而是由这些多媒体元素,通过独特的连接方式组成有序的开放信息集合体系,是教学理论、计算机技术与艺术的完美结合。在高校教育教学中,多种类型的教学过程迫切需要利用图像、声音、动画、视频等形式来讲授,以使学生在同等时间内接受更多的信息元素。

    随着信息技术的飞速发展,不同类型的现代化教学用具也涌现出来。如:电子白板、实物投影、电子教鞭、电子讨论版等。这些现代化教学工具的使用,改变了传统呆板、单一的教学方法,建立了立体化的教学模式,使多种媒体元素能灵活有机地结合应用,活跃了教学过程。

    2.建立数字化社区,搭建新型的网络学习环境。

    数字化社区又称虚拟学习社区,是网络教育平台与学习者和教师组成的人机教学系统。由于虚拟学习社区可以改变传统的教学方式和学习方式,因此自网络得到广泛普及以来,其在国内外的高等教育中起到了越来越重要的作用与功能。该种学习方式不仅可以不受时空限制,而且具有方便开展计算机网络协作模式的学习形式。因此,在高校研究充分使用数字化社区,可以为培养学生的创新能力提供学习空间,使学生不仅能够学习学科知识,而且能够掌握获取知识的方法、途径、技术和技巧,在很大程度上培养学生可持续性发展的能力。

    3.充分利用数字图书馆配套资源。

    图书资源数字化,是信息社会发展的必然要求。数字化信息资源具有传统图书馆文献资料无可比拟的优势。图书馆的数字化发展使信息的表达和传输出现了质的飞跃,使全球化的图书资源共享成为可能,同样还可以促进信息资源的多次开发利用。

    数字图书馆作为高校数字教学资源与课程整合的重要组成部分,为两者的整合提供了强大的后盾。数字图书馆可以实现数字化教学资源在更大范围内的共建共享,并且融人了web2.0的相关理念,所有用户共同来建立资源、利用资源,以实现教学资源的完全开放,使数字图书馆在数字化教学资源与课程整合过程起到纽带作用。

数字化教育资源的概念篇5

【关键字】教育资源资源管理本体owl本体集成

【中图分类号】tp315【文献标识码】a【文章编号】1006-9682(2009)04-0040-02

【abstract】amingattheactualityofmilitaryacademyinformationizationconstruction,thispaperbringsontologyintothemilitaryacademyeducationresourcesmanagement.Usingontologylanguagetodescribetheeducationresources,inordertofacilitatesharingandreusing;Devisinganewarithmeticofontologyintegration,inordertocommunicationandsharingbetweendifferentontologies.atlast,theframeworkofmilitaryacademyeducationresourcemanagementispresented.

【Keywords】educationresourceResourcemanagementontologyowLontologyintegration

随着新军事变革的加深,军事院校的信息化建设越来越受到人们的重视。在军院信息化建设过程中,硬件是基础,软件是核心,资源是关键,制度是保障,应用是最终的目的。教育资源管理的好坏决定着信息化教育发展的优劣。教育资源不同于一般的资源,它表现形式多样,有文本、图片、视频、音频、试卷、课件、网络等,[1]并随着信息技术的发展,呈指数方式增长。目前,军校教育资源已出现如下特点:数据量大、形式多样、针对性强、教育性强,分布式等,并出现了如下不足:[2][3]信息资源分散,缺乏公共基础数据平台,信息标准不统一,适用性教学资源匮乏,信息成果共享不畅;应用缺乏有效基础,网络应用缺乏统一的身份认证系统支持。这直接导致了一种奇怪现象的出现:一方面院校拥有丰富的教育资源,另一方面用户却抱怨资源匮乏。究其原因就是目前的教育资源管理无法满足需求。如何将分散、无序的资源整合起来,消除资源孤岛,使用户能方便、高效的将其利用于自己的学习和工作之中,并在大范围内共享是当前要解决的重大课题。

本体作为一种有效表现概念层次结构和相互关系的模型,已经被广泛地应用到计算机科学及其相关领域,如知识表示、共享和重用、系统分析等方面。本文将本体引入军校教育资源管理领域,以期解决以上问题。

一、maeRo描述

1.本体描述语言owL

本体语言用于形式化描述web文档中词汇的含义,在语义web的7层模型中占有重要的位置。目前不同的组织提出了多种本体建模语言:RDF,RDFS,oiL,DamL+oiL和owL。

而作为w3C推荐的owL已经成为定义web本体的标准语言。受到了广泛的应用,可以认为owL是用XmL语法,RDF模型定义的一种描述逻辑语言。

2.本体建模工具protege4

目前本体的编辑工具有很多:斯坦福大学开发的protege,卡尔斯鲁厄atFB开发的ontoedit和Kaon,曼彻斯特开发的oiled等工具。在这些工具中,protege作为开源的软件应用最为广泛,最新版本到了protege4,它具有如下特点:

(1)图像化用户接口框架。

(2)良好的api接口,有较好的扩展性。

(3)模块化。包括:智能的利益局部/全局知识库去处理导入依赖;导入多个本体在同一个工作空间;本体间动态切换;本体间公里互相移动。

(4)导航。

(5)强大的推理支持。推力器可以作为插件加入;pellet推理机和FaCt++推理机的直接接口。

(6)owL编辑。包括:本体实体的一致性描述;owL描述解析;自动完成;语法高亮;自动为新实体创建iD。

(7)丰富的插件。

为了得到良好的推力能力,开发一个标准的、可扩展的、智能的和稳定的maeRo,我们利用protege4建模本体,采用owL作为本体描述语言。

3.描述maeR的元数据标准

构建分布共享的学习资源数字环境,实现学习资源的共建共享是目前世界各国都在积极进行的项目,具有良好互操作、基于资源发现和检索的元数据,则是有效地实现这些资源的描述、检索、利用的基础和关键。目前,国际上较有影响的描述教育信息资源的元数据主要有ieeeLom(学习对象元数据),DC-education(都柏林核心教育元数据),imS(教学管理系统元数据)等。[4]

我国从2001年开始启动了教育信息化技术标准研究项目,成立了中国教育信息化技术标准委员会(CeLtSC)。该项目以实现资源共享、支持系统互操作、保障网络教育服务质量为目标,通过跟踪国际标准研究工作和引进相关国际标准,并根据我国教育的实际情况修订与创建了各项标准,最终形成“中国教育信息化技术标准体系”(CeLtS)。该体系包括:

(1)《学习对象元数据》(CeLtS-3):属于上层的抽象规范,规定了描述学习对象的基本方法与准则,它属于CeLtS体系中的基础标准。

(2)《教育资源建设技术规范》(CeLtS-41):是对《学习对象元数据》与具体应用领域结合的产物,它面向资源建设领域(包括基础教育、高等教育、职业教育和培训等领域)。

(3)《基础教育教学资源元数据规范》(CeLtS-42):其应用领域则更为具体,主要面向基础教育的资源建设。这三个规范从理论上来说,是一脉相承的,都是以Lom为核心建立的。

综上所述,在本文中参考以上标准,根据军校本身的特点来构建maeRo。

4.maeRo的实现

为了建立maeRo本体,下面我们首先给出maeR的概念空间的定义:

概念空间eCS=(C,R),其中C={c1,c2,…,cm}为本体种概念集合。R={r1,r2,…,rm}为概念的关系集合。ri:C×…×C{true,False}。概念的定义通常为一种分类层次,体现出概念间的继承关系。这里所说的概念是对教育领域中词汇表中术语的抽象定义;概念与概念之间的联系用关系表示;推理规则用基于事实的推导,得出新的概念,同时为完成语义的相关性搜索提供支撑条件。

为了更好的建立maeRo,我们先给出它的本体语义网络(oSn)结构。限于篇幅,下面给出部分资源的oSn。

二、本体集成

由于不同的人对同一事物可能有不同的理解,如同样领航课,驾驶和领航学员所学的内容就不同,所用的教材也不同。因此本文提出用本体的集成来解决该问题。本文提出的本体集成的概念是指:将对同一概念的不同本体描述集成成为一个新的本体。首先,将库中的本体模型根据资源所属的种类分类,由判定规则判断出本体是否描述同一概念,利用本体集成的思想,将本体集成。

分类方法有很多。本文主要是用聚类的思想,限于篇幅不再介绍。下面主要介绍本体集成算法。

1.集成判定规则

规则1,如果两个概念的URL是相同的,那么这两个概念是相同的。

规则2,如果两个概念的子概念完全相同则两个概念是同一个概念。

规则3,如果两个概念的祖先概念都相同,并且兄弟概念也都相同则这两个概念是同一个概念。

规则4,如果两个概念名字是相同的,那么这两个概念是相同的。

规则5,如果两个概念的实例是相同的,那么这两个概念是相同的。

2.本体集成算法

算法如下:

输入:新加入本体oi和已有规范本体库;

输出:经过集成后的本体库。

①根据聚类算法判定新加入的本体oi是否可以分到相应的类别中,是转②,否则转⑤。

②判断与oi属于同一类别的且没有和oi进行规则匹配的本体是否存在,存在转③,否则转④。

③任取尚未和oi进行规则匹配的本体oj,将oj和oi利用规则进行判断,如果oj和oi是描述的概念是相同概念,调用合并算法,并退出。否则转②。

④将oi列为本类别的新的子类,并退出。

⑤将oi列为新的类,退出。

三、资源检索框架

由于用户的观念、知识水平、立场等的不同,对于同一个检索要求各个用户输入的检索条件的表述可能会不同,或者对于检索条件输入不准确。同时,因为在许多情况下会出现一词多义的现象,如小绵羊既可指一种家畜,也可指软弱的人;同义词的现象如计算机也被称为电脑等。所有这些现象将导致检索结果不准确或有大量无用信息返回。而领域本体是面向特定领域,用于描述领域知识的概念模型,并要求模型中的概念在某个特定领域或范围内是公认的,所以可以对用户输入的检索语句用领域本体本体来提示以规范查询。其检索步骤设计如下:

1.当用户输入检索条件后,将该检索条件和本体论库中已有本体进行分解匹配,再按照一定的算法在本体库中进行推导演绎。返回当前词条所有的相关概念结果集。

2.由用户对返回的结果集进行选择,进一步确定检索范围,再将处理后的检索请求提交给搜索引擎。

最后,根据本文思想,设计出如下基于本体的军校教育资源管理框架:

四、结束语

随着我国军事院校的发展,信息化的发展要求愈来愈迫切,教育资源越来越丰富,但是目前的大多数资源管理技术无法利用丰富的资源为用户提供满意的服务,不能满足发展的需要。基于此,本文将本体引入军校教育教育资源管理中,介绍了本体在高校教育资源描述、资源共享和资源查找上的应用,设计了军校教育资源本体maeRo,本体集成规则和算法以及设计了基于本体的军校教育资源管理框架。该方法试图使得资源管理更合理,提供更高效的服务。当然,由于工程浩大,本文建立本体的比较薄弱,下一步的工作主要进一步完善maeRo,扩大本文的适用范围。

参考文献

1薛玲、李红良、佘嫱.军队院校信息化建设的对策研究.情报,2005.12:142~144

2李远星、谭忠、王敏等.军校信息化教学模式的缺陷与重构.军事交通学院学报,2008.10(3)78~81

3王军武.军队院校信息化建设探讨.教育技术导刊,2007.7:36~37

数字化教育资源的概念篇6

关键词:现代信息技术;微积分教材;教学质量

对大学生的数学教育,是培养学生理性思维、对他们进行美感熏陶的重要载体和途径。发展和改革大学数学教育,是培养和造就具有创新精神和创新能力人才的至关重要的一项措施。作为数学科学的重要组成部分,微积分自诞生三百多年来,始终在解决数学、物理、工程科学,以及经济学、管理学、社会学、生物科学等领域问题中发挥着巨大的作用。目前,微积分已成为理工类大学生的必修课程,包括人文社科类专业的大学生都在学习微积分。

随着计算机技术、多媒体技术和网络技术的普及和发展,利用这些技术实现校园网络化、资源数字化、管理科学化,即教育信息化,已成为高等学校改革的一个新热点。技术的变革带来了微积分课程教学方法和教学手段的变革,多媒体教学、网络辅助教学的开展,对传统微积分教材的内容和形式也提出了新的要求。

一、现状与思考

纵观国内近年来的微积分教材建设历程,成果还是非常显著的。20世纪90年代,在“普通高等教育面向2l世纪教学内容和课程体系改革计划”的推动下,一批“内容更新、体系创新、教法革新”的“面向21世纪课程教材”涌现出来,其中马知恩、王绵森主编的《工科数学分析基础》等一批教材在分层次、分类别进行微积分教材建设过程中产生了深远的影响。“十五”期间,通过立项研究带动精品教材建设,结合“新世纪网络课程建设工程”等项目,高等教育出版社全面启动各类教学资源建设;引进国外优秀微积分教材,推动和促进我国数学教学内容改革和教材建设;整合现有资源,研制开发大学数学教学资源库,推进优质教学资源共享,在立体化、网络化、精品化教材建设上又迈出了一大步。

目前微积分教材种类繁多、其中不乏经典之作,但仍然存在着一些问题:传统教学内容的现代化问题;在教材中融入数学建模思想、加强与实际联系的问题;网络技术发展带来的教材形式更新的问题以及数学软件和其他计算机技术的应用问题等。

在这些方面,美国微积分教材的一些做法值得我们学习。以高等教育出版社同时影印和翻译引进的《托马斯微积分》一书为例。《托马斯微积分》目前已出到第ll版,其第1版早在1951年出版,距今已有半个世纪,而能在半个世纪中出了11版的微积分教材是不多的。这本教材有几个特点非常突出。第一,目标明确。作者称教材虽然做了重大修订,“但我们没有放弃我们的信念,即微积分的根本目的在于帮助学生进入数学、科学和工程的领域作准备”,“保持了本教材的传统的优点:坚实的数学基础,对科学和工程相关的和重要的应用以及极好的习题”。本书鼓励学生直观形象地、解析和数值地思考,把加强解决问题的方法和技能的训练作为重点。这,恰恰应该是微积分课程教给学生的根本。第二,教材力图尽早地将数学建模和数学实验的思想和方法融入课程。作者努力将精选的、仅涉及较初等的数学知识又能体现建模思想的案例引入书中,训练学生将实际问题翻译成准确的数学问题、再把数学问题得到的结论和成果翻译成常人能懂的语言的“双向翻译”能力,并配备了大量习题加强训练。第三,加强微积分学习中技术手段的应用。教材中引入的技术手段主要是图形计算器、计算机、相应的数学软件以及网络教学等。教师可以从书后的光盘或者网络上获取包括投影胶片等可以直接用于电子教案的许多技术素材和技术手段,学生也可以利用网络资源进行自主学习。当然作者也同时强调,技术手段永远是辅助手段,它能促进我们思考,但教学过程中如何使用,还要由教师来决定。第四,教学内容现代化。书中不少文字和习题涉及航天等现代高科技问题,就数学本身而言,诸如相直线、平衡点的稳定性分析、吸引子、分形等也都有论述,虽然都蜻蜓点水般带过,但为学生进一步学习这些重要的现代数学概念打下了基础。

类似的例子还有很多。总之,不少美国微积分教材不论在教学内容、教学手段的多样化和现代化方面,还是渗透近代数学思想、将数学建模与数学实验的思想融入课程中,以及加强数学软件等现代技术的应用上,都有了许多成功的尝试,值得我们思考和借鉴。

二、探索与实践

近年来,基于现代信息技术和现代教育教学理念,我们在微积分教材建设方面进行了一些探索和尝试。

1.处理好继承与创新的关系,实现教材内容现代化

高质量的内容处理是教材建设的根本。现行微积分教材的主体部分,大体上是19世纪以前的内容,数学教学与教材内容现代化的问题很突出,但同时我们也要认识到,基础数学是一种思辩的科学,其体系是由逻辑来构筑的特殊性。因此,教材内容的“现代化”不能简单地以教材中罗列了多少现代的内容作为衡量的尺度,而要把经典的数学结构和内容尽可能用现代数学的观点、语言来统率;适当地介绍某些现代数学在经典数学中的“源头”;对那些已经构成相关学科基础的现代数学重大成果,可在教材中做通俗的介绍,使学生具有自学相关专业所需现代数学的必要基础。同时要舍得删掉一些过于繁琐的推理和可用计算器代替的计算,以及一些相对陈旧、在现代科学中没有发展前景的概念、方法等。

由高等教育出版社出版、同济大学数学系主编的《高等数学》,历经几十年的变迁,已经推出第六版。其间的每一次修订,无不紧跟当时的教学需求,注重新知识、新应用的体现。最新一次的修订,正值我国高等教育由“精英教育”向“大众化教育”阶段转变的时期,面对大学生总量急剧增加、入学的总体水平下移、学生间的差距明显增大、各种类型和不同层次院校的涌现这些新情况,锤炼体现时代精神的精品教材成为本次修订最根本的目标。修订后的教材削减了部分陈旧内容,努力反映国内外高等数学课程改革和学科建设的最新成果和最高水平,适当开设与现代数学的“窗口”,并突出了数学的基本思想、概念和方法,同时尽可能地使用现代数学的语言、术语和符号,强调数学建模,加强培养学生用数学方法解决实际问题的意识和兴趣、培养学生的抽象思维和逻辑思维能力。

2.推动将数学建模思想融入微积分课程及教材建设中

过去的微积分教学及教材,常常过于追求体系的天衣无缝,过于追求理论的完美和逻辑的严谨,使得不少学生被一大堆概念及公式牵着鼻子走,知其然而不知其所以然,不仅没有得到数学文化的熏陶,反而在数学的迷宫里失去了方向,培养创新能力更难免成为一句空话。全国大学生数学建模竞赛的开展,以及大学中“数学模型”及“数学实验”等课程的开设,向这种不合理的状况发起了冲击,取得了良好的效果,也得到了广大师生

的热情关注和大力支持,成为这些年来大学数学教学改革中成效显著的一个亮点。

为了将改革的成果更好地总结提升,更广泛地应用于主干课程教学中,高等教育出版社与建模竞赛组委会共同组织了“将数学建模思想和方法融入大学数学主干课程教学中的研究与试验”的项目研究、中期检查及成果验收,并将优秀成果固化于教材中,其中天津大学边馥萍主编的“十五”部级规划教材《数学模型方法与算法》、太原理工大学贾晓峰主编的《微积分与数学模型》已在高等教育出版社出版;目前我们正在组织专家对项目成果中其他优秀的教学单元设计去粗取精,并继续征集,不断完善,期望不久的将来推出更多的新教材。

李大潜先生指出,“在强调将数学建模精神融入到数学类主干课程的时候,我们不应该采取形而上学的思维方式,简单地在所有的概念或命题之前都机械地装上一个数学建模的实例,把一个完整的数学体系变成处处用不同的数学模型驱动的支离破碎的大杂烩。”“对每一门数学主干课程要精选融入的数学建模内容,其原则应是:仅仅集中精力针对该门课程的核心概念和重要内容,不遍地开花;所用的实际背景应能简明扼要地阐述清楚,不拖泥带水,不烦琐臃肿;不追求自成体系、自我完善,在与原有内容有机衔接的时候,要自觉当好配角,让主角闪亮登场;文字要简洁、通顺,不摆弄吓人的名词和概念,做到朴实无华,平易近人。”

虽然距离这个目标还任重道远,但我们愿意也正在与广大高校教师一起,努力推进将数学建模思想融入微积分(同时还有线性代数、概率统计)课程与教材的建设中。

3.搭建平台,促进立体化教材建设

应用现代教育技术改革传统教学内容、教学方法和教学手段,目前在高等学校中已非常普及。许多高校教师开发制作了大量的多媒体课件和网络课程。教育部在上个世纪末和21世纪初,先后组织了“96-750”项目和“新世纪网络课程建设工程”,对高等学校的数字化教学资源建设,起到了积极的推动作用,也为大学数学课程的数字化教学资源建设打下了坚实的基础。如何使这些资源更有效地为课程及教材建设可持续发展所用,成为摆在高校及广大教师面前的一个难题。

2002年底,高教社发出“百门精品课程教材建设计划”的通知,要“在各校近几年开展的课程体系改革和教材建设基础上,重点支持建设一批本科教育公共课、基础课和专业主干课程精品教材。”同济大学高等数学等9个数学类项目入选重点建设项目。目前这个项目已顺利通过达标评审,并得到评审专家“该项目在整体设计、精品教材锤炼、数字化教学资源建设以及集成服务等方面勇于开拓创新,具有突出的特色,在教材建设方面起到了很好的引领作用”的高度评价。“百门精品”项目的实施,对立体化、数字化、精品化的微积分教材建设起到了积极的推动作用。

同时,针对目前数学类课程电子教案技术手段较低、检索不便、素材不易拆分等问题,我们从经济管理类专业微积分课程入手,正在开发新型电子课件平台。在新的平台上,真正实现了基于知识点的课件检索,按需拆分各级各类素材等功能,帮助教师自由下载和修改,从而定制完成个性化的电子教案等教学素材。

历经几年的时间,“立体化”教材的概念已经深入人心,其内涵也在发生着变化:从原来的纸质教材+纸质教辅,到今天辅以丰富的数字化资源支撑,加强网络辅助教学手段的使用,高智力投入的纸质教材与教辅+高集成度的数字化资源+功能强大的交互式网络平台,正在逐渐成为立体化教材建设的一个方向。

4.整合集成,开发大学数学教学资源库

多媒体技术和网络技术的发展,向广大数学教师敞开了另一扇大门,立体化教材的推出,也大大推动了微积分课程开展多媒体教学和网络辅助教学的进程。网络教学平台作为教学辅助手段,使教学突破了时空限制,使教学材料的展示变得灵活、形象与生动,对教学过程实现了连续的支持、跟踪与管理,成为高校传统课堂教学的有益补充和拓展。

很多高校纷纷投入大量人力、物力建设多种类型、多种媒体的数字化资源,在一定时期内极大地丰富了微积分课程的教学资源,但低水平重复开发、缺乏符合国际标准的技术规范、资源的升级维护与可持续发展等问题也突现出来。

在这种情况下,除了开发建设传统经典纸质教材、建设以“百门精品”为标志的各类教学资源外,从2003年开始,高教社与全国高等学校教学研究中心、教委共同开发研制了“大学数学教学资源库”。根据数学学科特点,资源库按照课程知识点框架结构,提供大量媒体素材(文本文稿、图形图像、音频、视频、动画等)和知识单元素材(名词概念、定理和定律、实验、人物资料、研究成果、试题习题、案例、答疑资料、课件、名师示范课等)。目前,高等数学子库共建设完成素材1191个,文件总数2669个,其中包括教学设计、动画、电子教案、典型例题、应用案例,以及释疑解难等模块。另外还有数学史与数学家小传部分,内容涉及122位重要数学家和6类数学史素材。以上应用模块的素材按照备课教案、多媒体电子课件、网络辅导的要求,提供word,ppt,htm,swf等通用软件格式文件,大大方便了教师集成、修改和使用。

在全国20多所高校的试用过程中,大学数学教学资源库得到了广大师生的肯定,但也发现了不少问题。目前,基于“中国高等数学课程网”的大学数学数字化教学资源建设正在一期成果的基础上,进行深层次地开发、补充和完善。

数字化教育资源的概念篇7

田村中心小学成立于1949年,与新中国同龄,坐落在海淀区的西南部,是一所环境优美、学风严谨的现代化学校。1995年以来,学校始终坚持“小学实施成功教育”的实践与研究,使“自主成功教育”的思想深入人心,在多年的“成功教育”探索之路上孜孜追求。2011年结合校情明确提出以努力打造“绿田文化”为重点,以“田有界,春无限”为办学愿景,以实现“每个人都能享受成功快乐”为目标的办学理念。

学校信息化发展核心特征

1.依托信息化设备搭建数字教学平台

互动反馈技术的应用使课堂教学变得更加灵活,教师能够在即时反馈过程中及时调整教学策略及学习方式,实现了教学反馈的全面、高效,学生在信息技术的支持下实现了主动学习。教室由多媒体触控一体机和高清实物展台替换了原有笨重的多媒体机柜、维护费用较高的投影机、清晰度差的幕布、分辨率较低的实物投影。学生可以很清晰地看到教师出示的文字、图像和视频,教师可以用自带的互动软件在一体机上绘制复杂的图形,完成原有教学多媒体上很多不可能完成的操作,有效地提高了课堂学习的效率。新概念互动教室的使用允许教师与学生实现全方位的互动,学生体验着全新的学习方式所带来的优越性与成功感。

2.网络办公体系和学习空间

“无纸化”、“数字化”办公是学校办公发展的方向,教育教学资源的储备标志着学校发展的进程。加强教师与学生、家长的及时沟通是现代化教育发展的需要。朝着这一目标,学校逐步搭建起了服务于教师的网络办公平台、文件资源管理平台和与学生及家长网络通讯平台。同时,学校实现了全面无线网络覆盖,拓展了学习和办公空间。网络资源的不断丰富为教师和学生提供了办公和学习的便利。校园无线网络促进了办公室办公、教室学习环境的变革,寻找到了更为宽松舒适、方便快捷的办公空间和学习空间。

3.打造多元数字校园文化

跟随海淀教育信息化的发展脚步,学校校园数字化的发展在逐步推进。校园网站的开放以及校内外信息系统的使用使校外人员、家长、学生及时了解到学校的发展进程。校园电视台、少年议事厅、阶梯教室的综合使用为教师、学生提供了更好的展示空间。少年议事厅的启动还为学生的可持续发展提供了平台。

学校信息化发展运作模式

1.搭建数字教学平台形成学校特色

课堂教学中的“按按按”互动反馈多媒体教学系统至今已升级到第四代。信息反馈技术提高了课堂教学系统的整体性、综合性、关联性,使全体学生全面参与教学活动中,有效地促进了师生之间知识信息、情感信息的互动交融,在提高课堂教学成效方面展现出巨大的前景。学校引入海淀教育信息中心推出的电子互动教室项目“新概念互动教室”,教师以交互式电子白板或互动电视为控制平台,学生以平板电脑为操作平台,带给教师和学生全新的、超乎想象的教学模式和功能体验。这些数字教学平台的使用,践行了“每个人都能享受成功快乐”的办学理念。

2.网络教育办公体系辅助教育教学

在“nBC可视化协同办公系统”的帮助下,教师可以与校内、学区内任意领导或教师进行沟通,并实现无纸化办公或进行视频会议,大大提高了办公工作效率,成为了学区内教师不可缺少的网络办公平台;作为学校文件资源统一管理的重要平台,“文件资源管理系统”为教师和学生建设资源、分享资源和管理资源发挥着重要的作用;“家校互动系统平台”开通后成为了教师与家长最有效、快捷的沟通方式,实践证明,它可以使教师和家长进行及时有效的沟通。

3.打造多元数字校园文化,拓展学校发展空间

校园对外网站作为学校对外的第一信息窗口,下设“教学天地”、“德育阵地”、“科研之窗”、“缤纷校园”等多个栏目;校园电视台与阶梯教室能够实现实时直播与互播功能;多功能厅的录播系统可实现通过校园网络进行在线直播或点播功能;数字化电子教室应用到各普通教室和专用教室,通过控制端可实现网络影院、视频直播以及教学演示功能。学生还可以通过“同步课堂”、“名校大讲堂”进行网上学习,教师可以通过“同步备课”进行网上备课。“imo即时通讯平台”既可以作为教师与学生、家长的通讯平台,还可以作为本班或同年级家长之间、家长与学校事物咨询人员之间的交流平台。

问题建议

1.加大学校信息化建设资金的投入力度,加快学校数字化进程

学校的信息化基本经费主要用于保障信息化设备的正常维护、维修、耗材、设备更新以及网络流量费用,而学校2010年以前的信息化建设费用主要来源于信息化基本经费,这就大大减缓了信息化建设的发展进程。自2010年以来,在区教委及信息中心的大力支持下,学校成功申报了网络统一身份认证平台、多系统数据整合、教师多维度评价系统、数字无纸化办公、数字信息、校园数字监控、数字图书馆等信息化设施,为学校个性化、特色发展奠定了基础。

2.加强学校教师信息技能培训力度,激发教师学习动力

信息化设备的升级与更新导致教师在使用过程中会不断出现新的疑惑或问题,这就要求为教师安排更多的培训机会。在举行相关主题的赛课评比及展示活动中,教师们获得了学习的乐趣,体验了成功的喜悦。结合海淀区新概念互动教室的推广与新一代教学多媒体的投入使用,为了掌握基本的使用方法和深度挖掘设备的使用技巧,发挥信息化设备的最大使用效用,也应进行全面、细致的培训活动,举办各式各样的竞技项目,提供更丰富多彩的展示空间。

3.用学校办学理念来指导信息化建设发展方向

在未来五年中,学校将构建全面的数字化校园,建设新型的计算机教室,提高普通教室数字化功能,打造专业云教室、数字美术教室、专业音乐教室。目标是建立一个以人为本,方便各级教师、学生及家长共同参与和使用的统一数字化校园生活平台。

数字化教育资源的概念篇8

民族教育资源本体知识库是基于本体技术的领域知识规范化与系统化的表示、组织与存储,提供了机器可理解的形式化表示方法,实现了资源的语义描述。具体来讲,本体知识库首先应包含民族领域教育资源的重要概念,且这些概念需要涵盖民族领域知识的方方面面;然后是定义层次结构、描述属性及其关系、声明知识领域的公理,便可以让计算机在一定程度上理解民族领域知识,实现推理与判断。民族教育信息资源领域知识库与一般领域知识库相比应具有一定的教学性,是为了有效支持学习者了解、学习民族文化而存在的,应能根据学生模型推送出具有语义的知识,辅助学生学习少数民族知识。基于此,在相关书籍与领域专家的支持下对民族教育信息资源提取知识点构建知识本体是必要的。目前已有的本体建模方法都不是特别完善,也没有统一的标准。借鉴软件工程方法学思想,民族教育资源本体知识库的构建可以如下规划:(1)本体规划阶段此阶段需要明确构建此知识库的意义,包括需求分析与总体设计两大部分。(2)本体框架建立阶段通过对各种建模方法与ieee1074-1995标准的比较,采用“七步法”来建立本体框架。(3)本体形式化阶段要使计算机能理解构建的本体,需要采用计算机所能理解的语言将本体表达出来,这就是本体的形式化,也可以理解为本体编码的过程。(4)本体评价阶段此阶段主要是研究所构建的本体是否满足正确性、一致性、可扩展性和有效性原则;本体中的概念类是否被清晰的定义;本体中的概念类、相关关系是否完整等,若不符合上述要求,则需进行修改。(5)本体进化阶段本体构建是一个反复积累的过程,进化阶段体现了本体构建的迭代本质,每迭代一次,本体就进化一次,得到一个更完善的版本。如上所述,可得出本体知识库的构建方法如图1所示。本着建模的通用性原则,考虑具体构建对象的特点,这为民族领域本体知识库的构建提供了一种可借鉴的思路与方法。

2民族教育资源本体构建及其实现———以傣族教育资源为例

基于目前所能搜集到资源的丰富性、广泛性、典型性特征,构建少数民族教育信息资源知识库中择优选取傣族为特定的研究实例。根据图1详细阐述傣族领域知识点本体构建过程。在傣族教育资源知识点本体的构建中,分析本体的领域范围:以傣族领域范围内的教育信息资源为研究对象,试图建立傣族的领域本体知识库;明确构建此本体的目的:获取傣族教育信息资源中为大家所认可的共同知识点,建立相关关系,形成层次清晰的知识体系,为后续的应用提供底层数据和资源;明确本体的目标用户:一是使用者,包括学生、教师、大众;二是开发者,包括领域专家、本体开发人员、维护人员等。在描述语言方面,本文采用w3C推荐的owL语言作为描述语言,protege3.4.6作为开发工具。

2.1傣族教育资源概念的获取在对知识概念搜集之前,需要先了解知识的基本类型。不同的教育学者根据不同的维度对知识的分类是不同的,基于“aCt-R理论[5]”,本文将知识分为关于事实的陈述性知识(declarativeknowledge)和关于如何完成各种认知活动的程序性知识(proceduralknowledge)两种。在傣族领域的知识中,有哪些宗教、人口数是多少、聚集地等属于陈述性知识;孔雀舞的学习需要先掌握基本舞步,然后根据音乐将舞步串联,并加入个人情感,属于程序性知识;这两种知识之间是相互联系的,陈述性知识是基础,同时程序性知识的获得有助于学习新的程序性知识。确定本体的目的、范围后,便可从资源库中提取关键词汇,这类词汇是傣族知识本体中用来表达知识的术语,可能成为概念类、属性类或实例。通过相关专家的知识和书籍的参考,研究可得到部分词汇:傣族概括、人口、人种特征、分布地、聚居地、散居地、发祥地、组成、分支、傣族历史、傣族物质文化、工艺、建筑、寺塔建筑、民用建筑、服饰、男子服饰、女子服饰、头饰、手饰、饮食、日常饮食、礼仪饮食、傣族精神文化、历法、宗教、文字、艺术、文学、美术、舞蹈、音乐、宗教音乐、民间音乐、碧波孔雀、民间戏曲、民间歌曲、民间歌舞、孔雀舞、民间说唱、语言、风俗、婚俗、殡仪、礼仪、节日等。这些词汇集合中可能会存在语义上的重叠或属性无法确定,我们根据实际情况在类的确定及属性设置的过程中进行严格控制,对原有词汇进行添加、删除、修改等。在实现过程中发现傣族领域中陈述性知识多于过程性知识这一特性。

2.2傣族教育知识概念的层次结构本体概念是广义上的概念,它既可以是一般意义上的概念,也可以是任务、功能、行为、推理过程等,这些概念通常会构成一个分类层次。其中高层的类,代表着最抽象的实体概念。由于类具有继承性,故子类继承了其父类的抽象特征。知识间的继承性,能使知识库中的知识具有较小的冗余度,并使知识具有良好的重用性、共享性。比如,在owL中所有的个体都是类owL:thing的成员,用户自定义的类都是owL:thing的一个子类,比如“傣族”是“中国民族”的子类,并且会继承“中国民族”的属性与规则。本文在选择类时是基于三个方面加以考虑的:一是基础要求,从最初的词汇集合中,根据该词汇是否可以描述抽象的实体概念,是否代表着一类具有共性的实例的对象来判断;二是学习理论要求,基于建构主义学习理论和层次网络模型的信息加工理论,我们需要考虑知识点本身的概念性质和联系,形成层次网络的体系结构;三是权威性要求,参考《民族文化传承与民族基础教育课程改革》一书对民族文化的划分(物质文化、精神文化、制度与习俗的具体定义)。应用到傣族的领域知识,整理出顶级概念类4个:“傣族概况”、“傣族精神文化”、“傣族物质文化”、“傣族制度与习俗”;二级概念类15个:“傣族人口”、“傣族人种特征”、“傣族分布地”、“傣族组成”、“傣族历史”、“傣族宗教”、“傣族文字”、“傣族艺术”、“傣族语言”、“傣族工艺”、“傣族建筑”、“傣族服饰”、“傣族饮食”、“傣族风俗”、“傣族历法”;三级概念类12个:“傣族文学”、“傣族美术”、“傣族舞蹈”、“傣族音乐”、“傣族寺塔建筑”、“傣族民用建筑”、“傣族日常饮食”、“傣族礼仪饮食”、“傣族婚俗”、“傣族殡仪”、“傣族礼仪”、“傣族节日”;四级概念类几十个,这些基本的概念类可以完全覆盖傣族的所有知识点。依据类的层次划分的基本原则,对傣族领域知识点概念类进行层次结构划分,形成本体类的树状结构,如图2所示。

2.3傣族教育知识概念的属性及关系构建本体的最大目的是为了实现资源的共享和重用,这就要求不仅能描述知识概念类,并能描述知识概念类的属性及关系,支持学生的有效学习。具体到傣族领域属性及属性关系的确定,需要解决以下几个问题:首先确定知识点所具有的通用属性,包括一般属性和教学属性;其次要确定不同知识点所具有独特的属性;再次是有效进行属性的分类与管理。为实现属性的分类与管理,文中知识点本体与学习资源本体的属性统一采用槽的描述方式。在王丽丽等对槽的定义与分类(属性槽,关系槽,属关槽,方法槽)基础上,结合本文的属性分类,我们提出了三类槽:属性槽(对应数据属性),一般为名词;关系槽(对应对象属性),一般为动词;约束槽是对属性槽和关系槽的限制,如槽值的类型、值域约束、关系的约束、公理的应用,一般包含在属性槽和关系槽中,此方法优化了属性的归类和管理。本文中对知识点本体的属性槽的确定是按上述理论分为了通用属性和特有属性。其中通用属性又细分为一般属性和教学属性,需要说明的是通用属性是所有知识点都应添加的,而教学属性能辅助学生学习,比如若知识点的教学属性难度系数较大,那么学习者可根据自身水平来决定是否学习该知识点。另外特有属性的设置是为了方便不同知识点的属性提取,从而从语义角度来实现知识点内容的描述。具体而言,所选取的通用属性为:iD(知识点序号)、title(标题)、Key(关键字)、Describe(复合知识或元知识)、Description(描述)等一般属性;type(知识类型)、import(重要程度)、ease(难度)、Sure(掌握程度)、Subject(学科)、object(适用对象)等教学属性。因为特有属性的提取取决于具体的知识点,故节选傣族音乐举例说明。在文献中,李天成认为民族音乐可以从类型(民间音乐、文人音乐、宗教音乐、宫廷音乐)、民族、乐器、流传(包括流传地区、时期、人物、方式)四个属性对其进行完整的描述。例如,“阳关三叠”可以进行如下的本体描述。曲名:阳关三叠{类型:文人音乐———唱诵音乐民族:汉藏语系———汉语族———汉乐器:弦鸣乐器———弹拨弦鸣乐器———古琴流传:时期———隋唐人物———创作———王维}傣族音乐特有属性的确定借鉴李天成的基本思想及傣族音乐自身所携带的特色属性加以完善。在研究傣族音乐时,我们发现傣族音乐除具有通用民族音乐具有的四个类别属性之外,还具有曲调、别称两个共同特性并添加到属性类,无法提取为共同特性的内容可借用一般属性中的“Description”来实现,只提取共有属性是基于本体类的提取原则,其优势在于能实现知识点最大的共享。由于类型属性作为概念类提取的依据,并可以通过层次上下位关系、类的继承体现到具体音乐实例中,故此属性不必重复添加。综上所述,傣族音乐特有属性包括:民族、乐器、流传、曲调。傣族音乐中民间歌舞类中的“孔雀歌”进行本体描述:曲名:孔雀歌is-a民间歌舞{民族:傣族乐器:萧流传:{地区:云南德宏地区时期:近现代人物:杨丽萍方式:谱记}曲调:微调式傣语别称:喊罗永}•9•知识点间是相关联的,知识点本体的完成,还需要通过关系槽的设定使其构成完整的系统知识,同时也要对内部关系进行描述,满足建构主义学习理论的意义建构和层次网络模型的信息加工理论。依据傣族教育信息资源知识库的特色,先将关系槽定为建议前驱关系、建议后继关系、相关关系三种;其次是知识点内容本身间的关系,鉴于傣族领域知识点不同于学科知识、具有很强的逻辑链接,故将其简单的定义为父子关系、兄弟关系两种。

2.4傣族教育知识本体实例实例的创建是将获得的知识类创建一个实例,实现属性槽、关系槽、约束槽的赋值与界定,为本体框架构建的最后一步。理论上本体实例的创建可以通过三种方式实现[8]:一是利用protégé工具的individuals界面来创建;二是利用系统的批量导入来创建,主要是通过Jena的api将处理过的电子表格(excel)实例数据直接导入本体库;三是利用系统创建本体实例,是通过Jena的api编程实现。本文采用第一种方式来实现实例的创建,以音乐实例“碧波孔雀”的创建进行举例说明。此过程分为两步:首先选择知识点中的音乐类创建实例“碧波孔雀”;然后填充槽及槽值,得到图3

3结论

数字化教育资源的概念篇9

【关键字】信息化浪潮数字化氛围效率功能信息化

前言:数字化校园是以数字化信息及网络为基础,融合计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理,解决现在高校信息化建设中普遍存在的教学资源杂乱无章、各应用系统集成性差、信息孤岛等一系列问题,真正实现从环境、资源到管理的数字化,构造一个在不浪费原来系统资源基础上,整合基于各类平台开发的资源,如教务管理系统、财务管理系统、学生管理系统等一系列孤立的应用系统,实现数据的交互、资源的共享、真正提升校园办公效率、扩充校园的功能。通过对校园内的教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制;通过组织和业务流程再造,推动学校进行制度创新、管理创新,最终实现教育信息化、决策科学化和管理规范化。这种新型的、开放式教育模式提供了适应学习者个性化成长和发展需求的学习环境,并允许其自主选择多种媒体组合的学习资源、能够创新的运用和创造资源。

一、数字化校园的概念及发展意义

1.1数字化校园的概念

数字校园发展历史可追溯到上个世纪,国外数字校园建设起源于1990年美国克莱蒙特大学教授凯尼斯・格林(KennethGreen)发起并主持的一项名为“信息化校园计划”的大型科研项目。简单总结,数字化校园就是以数字化信息和网络为基础,基于计算机和网络技术建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用,使数字资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。

1.2数字化校园的发展意义

我国高等学校大规模的信息化建设大多从20世纪90年代开始,并得到快速发展,在“面向21世纪教育振兴行动计划”中提出并强调了要利用信息技术来推进教育的改革。我国数字化校园就是在这一教育改革的理念上提出来的。在随后的数字化校园建设实践过程中,数字化校园的理念得到了逐步完善和扩充。

随着计算机技术,多媒体技术,网络技术的迅猛发展,不仅对人们的学习、生活、工作方式产生巨大的影响,而且会引发高校教学模式、教学方法、学习方式和教学环境等支撑环境建设的变革。因此,基于以上技术的数字校园已成为21世纪高校建设发展的趋势。我们国家也高度重视教育信息化建设,《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020)》明确指出:“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”。

二、数字化校园的建设方向

1、整合共享。即解决各业务部门的原有应用需求及部门间系统共享、整合问题。

2、深化应用。即在统一应用平台的基础上,全面实现各个业务部门的应用信息化的需求。

3、亮点工程。即根据学校现状及互联网环境,建设有学校特色且有亮点的项目内容。通过移动校园及综合查询系统等的搭建,让学校信息化建设更具特色及效果展示。

4、挖掘数据。即在已经足够丰富的应用环境下,利用云计算技术、大数据技术来进行数据统计、分析,最终实现辅助领导决策和实现学校的公众信息价值。

三、数字化校园的建设目标

学校数字化校园旨在建立统一的、开放的、先进的、安全的、人性化的、承载综合应用的数字校园系统,实现“网上办公、网上教学、网上管理、网上服务”,对整个教学、科研、服务等各个环节提供高效的信息化、智能化和人性化管理,为全校师生员工提供快捷、共享、全面的信息服务;实现学校各类资源的整合和配置优化,提高学校的管理水平和办学效率,使学校信息化应用达到较高水平。具体而言,应实现三个核心目标:

1)建立一套立足于应用建设长期发展的标准体系和应用框架:

2)建立一套贯穿于教学、科研、管理与服务四大核心业务智能化服务模式;

3)建立面向长期发展的技术队伍和保障体系。

围绕以上三个核心目标,进一步展开分析,主要达到以下细化目标:

1)智能的环境:以先进的网络技术为基础,构建教学、科研、管理、校园生活为一体的一种新型智能化环境。

2)综合的服务:提供面向师生的综合信息服务,使得全校师生能快速、准确的获取所感兴趣的服务。

3)优化的管理:将学校的管理和业务流程再造,作为学校进行制度创新、管理创新的重要内容之一。

4)科学的决策:提供可定制的、智能化的综合数据分析应用,为学校各种决策提供最基础的数据支撑,实现科学决策。

5)资源的共享:通过数字校园中各个应用系统的紧密联结实现资源共享、信息共享、信息传递和信息服务,从而提高教学、科研和管理水平。

6)创新的模式:通过数字校园的建设.探索出一条结合目前主流信息技术和教育改革发展的需要,具有明显学校特色的,以服务为本的信息化建设之路。

学校数字化校园建设的总体目标,可高度概括为:利用先进的网络技术、通信技术、计算机技术和教育管理理念,在先进、高性能的新一代信息基础设施之上,构建先进、开放的数字校园支撑平台,在此基础上,开发和整合网络基础应用系统、电子校务系统、教学服务系统、移动校园应用系统、安全与运维服务系统以及综合应用信息服务系统的多层次应用。项目的实施,将实现数字校园应用、资源及服务的高度整合,为学校的教学、科研、管理与生活提供先进、完善的数字化平台,实现学校的战略目标,最终达到提升学校综合实力,建设成为特色鲜明的高水平应用型地方院校的目的。

四、数字化校园建设存在的几个问题

4.1教育理念的转变及技术的应用

在数字化校园的建设过程中,应该属于网络的普及及网络资源的使用,是信息化教育的体现。在校园数字化刚刚起步的今天,校园的数字化建设往往容易忽视的问题是传统的教育理念的转变,而重视校园网络化的技术问题。这样就不能很好的发挥校园的数字化作用,甚至适得其反。现代的教育思想、教育理念、教育方式方法都要随着信息化的发展而得到改变,在教学过程中达到教学相长。

4.2软件和硬件的相互协调问题

数字化校园建设当中,有一个突出的问题就是重硬件轻软件。硬件和软件相互补充和协作才能更好地建设现代信息化校园,才能更好地被老师和学生所接纳和利用。重设备轻资源无疑是严重的问题,不能够使学生更好地去利用数字化带来的便捷;教学软件使用不足,教学资源不足,互联网上有些资源库缺乏权威性及正确性;还有些资源过于陈旧而不能跟上现代的教学步伐,不能与现在的教学思想和教学理念相呼应。另外资源的利用率低也是校园数字化建设过程中存在的一个问题,利用率低的一个首要原因就是使用者的信息素质不够高,对于信息的了解相对匮乏,不懂得如何利用数字化解决问题,而我国对这方面的培训人才不多,不能及时地将数字化问题进行解决。

4.3校园内外相互配合不足

校园数字化的最大优势就是资源共享,使师生在信息化过程中学习到更多的知识,提高学生的学习效率,数字化校园的管理者应注重对网络资源的建设与运用。但有不少的校园数字化建设的过程中对校外资源的引用相对较少,这样就影响了教师和学生对资源的把握。在校园数字化建设过程中应该注重校内资源和校外资源的有效利用,做到在分类上、整理上的检索工作更完善,这样会有利于教师和学生更有效的利用数字化校园的资源。

4.4教学系统的建设不足问题

数字化校园建设的直接目的就是支持教师的教学、支持学生的学习,从而提高学习科学文化知识的效率,以此来为国家和社会培养更加优秀的人才。目前很多学校在数字化校园的建设过程中过于注重校园管理的数字化而忽视了教学系统的数字化。与学生学习息息相关的教学系统建设应该是对课堂的教学、教师的备课、学生的成绩、学生的自我学习方面做相应的规划和调整。加强课件资源库和电子图书、网上教学、网上考试等等教学系统的建设。

数字化教育资源的概念篇10

一个案例引发的思考

学校在今年3月份选择了12位教师开设校内公开课,引起反响最大的是50多岁的钱老师。在他的数学课上,一张嘴、一支粉笔、一本书、一份激情,触动了大多数依赖ppt教学的听课教师。精选的例题、抵及数学思维的设问、详尽的黑板演算,无不揭示着数学学习方法,迸发着数学学科的理性光芒。

在肯定亮点的同时,大家也认识到这是一节以教师为主导、以接受性学习为主要学习方式的课,课堂容量相对较小,课堂信息呈现形式单一,师生互动不够充分,等等。如果这节课还需要优化,那么优化点在哪里?大家讨论得出的结论是“要恰当地运用信息技术”。

钱老师是一位老教师,他应用信息技术的意识和能力相对欠缺。教师信息技术能力强可理解为在教学中想得到、用得到和用得好信息技术。如果钱老师具备了较高水平的信息技术应用能力,他会如何改进他的教学呢?我认为,一位学科教学功底好的教师可以通过提升信息技术应用能力实现其更好的专业发展。

自近代夸美纽斯形成班级授课制以来,课堂教学成为了教育的核心活动。以下的思考是基于目前全日制班级集体授课、教室配备多媒体讲台的教学环境。

信息技术应用理念更新教师的教学理念

这节课基本上是在教师的掌控下,学生被教师牵着走的痕迹还是比较明显。在接受性学习为主的方式下,学生的“海绵式”学习思维得到了训练,但“淘金式”学习思维的能力没有得到提升。

新课程理念下,教育教学改革的首要任务是确立新的教育观,核心任务是转变学习方式。将信息技术应用于教学,就是将信息技术作为认知工具使学生获得学习上的自由,变被动的接受式学习为主动的探究式学习。

信息技术教育的价值,虽不是具体的、可操作的知识,且具有缄默性特点,但对教师信息技术应用的方向、范围、创造性应用和结果的有效性都会产生影响。在教学中科学应用信息技术,有利于发挥学生在学习过程中的主动性、积极性与创造性,使学生在学习过程中真正成为信息加工的主体和知识意义的主动建构者,而不是外部刺激的被动接受者和知识灌输的对象;使教师成为课堂教学的组织者、指导者,学生建构意义的帮助者、促进者,而不是知识的灌输者和课堂的主宰。

信息技术应用能力提升教师有效教学的水平

《中小学教师教育技术标准》中提到,在学科教学过程中把信息技术、信息资源和课程有机结合,建构有效的教学方式,促进教学的最优化。在《美国学生教育技术标准》中写道:在学术性知识的日常学习过程中,利用技术来支持、加强“学和教”的过程。

首先,开发、整合课程资源。课程资源一般有三个来源,其一是知识,主要来源于教材,属原生性来源;其二是学生,属内生性来源;其三是社会,属外生性来源。在钱老师的这节课中,外生性资源几乎为零。在备课阶段,具备较强信息获取能力的教师,能够借助信息检索工具有效地和高效地获取信息;能够熟练地、批判性地评价信息;能够精确地、创造性地整合信息。教师也可以指导学生在课前、课后完成对教材外资源的收集与整理。教师和学生共同成为学习资源的选择者、开发者和整合者。

其次,优化教学信息的呈现方式。这节课中教师呈现信息的方式主要是语言和板书。学习理论给我们的启发是:事实和概念不是孤立存在的,而是与一定的生活情境相关联。教师要将事实与概念设置在一定的情境中,调动学生先前的知识建构新的内容,激发学生的学习兴趣和动机。创设情境和呈现知识,除了教师的语言和板书,还可以借助信息技术实现方式的多样化。美国教育和培训界有一个非常有名的“学习金字塔”理论如下图所示,它形象地显示出采用不同的学习方式,学习者在两周以后还能记住的内容(平均学习保留率),结果是有很大差异的。在课堂教学中,通过信息技术优化知识呈现方式的做法很多,例如,(1)通过课件突出信息的重要特征。课件的作用是激发兴趣,创设情境,提示难点和重点,辅助讲解,总结、概括、提炼。(2)利用概念图建构知识体系。概念图能形象化地表征某一命题中各概念节点之间的逻辑关系,帮助学生整合信息,理解各概念之间的关系,促进学生有意义地学习。(3)变信息抽象感知为直观感知。这节课的课堂练习中,钱老师让学生口述解题的过程,完全可以通过实物展台展示学生的练习本,并在展台上“直播”教师批改的过程。另外,在一些课堂中播放语音、视频文件,既可以丰富教学的情境,又提供多元的思维角度。

再次,丰富师生互动方式。现代教育理论研究认为,教育现代化等于“情感化”加上“技术化”。从某种意义上讲,良好的师生关系与和谐的学习氛围是非常重要的学习因素。课堂教学中,教师与学生主要通过互动实现信息交流。师生互动方式包括学习辅助、疑难解答、师生对话、小组对话、情感激励、活动示范等。这节课上,师生互动的形式还是比较单一的,可以通过技术要素的介入使互动关系发生变革,形成师生之间的民主关系、生生之间的协作关系、学生和知识之间的探究关系,让学生获得更为积极的情感体验和深层次的认知体验。比如,数学课堂中让学生用excel模拟概率实验,既解决了课堂中无法进行大量重复的实验问题,又让学生在数学实验中理解概念、猜想结论和探究数学规律。让学生与几何画板对话,利用探究式学习方式在变动的状态下感悟不变的数学关系。教师还可以将互动延伸到课后,通过信息化平台,既可以为学生提供更丰富的学习资源,又可以使其实现自我检测和及时交流。

信息技术应用情感提速教师专业发展