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摘要 随着信息技术的快速发展，我们已经进入了数字化学习时代。利 用网络进行教学和学习已成为一种新的学习趋势，但是以前的学习管 理系统经过几代的发展仍然存在很大的问题，主要表现为教学方法单 一、教学方式单调、不能有效控制学生学习过程等，尤其是在学习设 计的重用性和互操作性上。为了解决存在的问题，i m sl d 规范建立 起来了，它关注学习设计过程、重视活动和活动序列的设计、而且关 注对学习过程和具体的教学环节进行跟踪和支持、尤其关注学习设计 的重用性和互操作性。要解决实际的问题，就必须借助于依据i m sl d 规范而开发出来的学习设计工具，只有对这些工具有了很好的了解和 应用，才能从根本上解决问题。 本文主要有四大部分： 第一部分介绍了本文的研究背景及相关的概念，研究的意义及研 究方法。 第二部分介绍了i m sl d 规范和i m sl d 工具及其应用研究现 状。 第三部分对目前的大部分i m sl d 工具进行了汇总，并对它们 进行了详细的分类和比较研究。 第四部分首先依据教学设计模式和学习单元创建步骤，使用 i m sl d 工具进行学习单元的案例设计，并对案例进行比较和分析； 其次通过质性和量性研究方法对i m sl d 工具的应用效果进行分析； 最后，指出现有工具在应用中存在的问题，并为解决这些问题提供一 些方法。 对工具比较和应用进行研究，可以帮助教师有效率地选择适合自 己的工具，并利用工具设计出好的学习设计，这既能达到提高教师的 设计效率和学生的学习效果的目的，也能为更多的教师重用学习设计 提供了一个平台。 关键词：i m sl d 规范，学习单元，学习设计，教学设计 i i a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y , w eh a v e e n t e r e dt h ee r ao fd i g i t a ll e a r n i n g t e a c h i n ga n dl e a r n i n gt h r o u g ht h e n e t w o r kh a sb e c o m ean e wl e a r n i n gt r e n d ，b u tt h ep r e v i o u sl e a r n i n g m a n a g e m e n ts y s t e m s w h o e x p e r i e n c e t h e d e v e l o p m e n t o fs e v e r a l g e n e r a t i o n s ，h a v eb i gp r o b l e m s ，m a i n l y a ss i n g l et e a c h i n gm e t h o d ， m o n o t o n o u st e a c h i n gm e t h o d s ，c a nn o te f f e c t i v e l yc o n t r o lt h ep r o c e s so f s t u d e n tl e a r n i n ga n d s o o n ，e s p e c i a l l y o nt h e r e u s a b i l i t y a n d i n t e r o p e r a b i l i t yo fl e a r n i n gd e s i g n i no r d e r t os o l v ee x i s t i n gp r o b l e m s ， i m sl ds p e c i f i c a t i o nb u i l d su p ，i ti sc o n c e r n e da b o u tt h el e a r n i n gd e s i g n p r o c e s s ，e m p h a s i so nt h ed e s i g no fs e q u e n c eo fe v e n t sa n da c t i v i t i e s ，b u t a l s oc o n c e r n e da b o u tt h et r a c k i n ga n ds u p p o r t i n go ft h el e a r n i n gp r o c e s s a n ds p e c i f i ct e a c h i n g ，i sp a r t i c u l a r l yc o n c e r n e da b o u tr e u s a b i l i t ya n d i n t e r o p e r a b i l i t yo fl e a r n i n gd e s i g n t os o l v ep r a c t i c a lp r o b l e m s ，i tm u s t b e b ym e a n so ft h el e a r n i n gd e s i g nt o o l sw h o s ed e v e l o p m e n ta r eb a s e d o n i m sl ds p e c i f i c a t i o n ，a n do n l yh a v e ag o o du n d e r s t a n d i n ga n d a p p l i c a t i o no f t h o s et o o l sc a nw ef u n d a m e n t a l l ys o l v et h ep r o b l e m t h i sa r t i c l eh a sf o u rp a r t s ： t h ef i r s tp a r td e s c r i b e st h er e s e a r c hb a c k g r o u n do ft h i s a r t i c l ea n d r e l a t e dc o n c e p t s ，r e s e a r c hs i g n i f i c a n c ea n dr e s e a r c hm e t h o d s t h es e c o n dp a r td e s c r i b e st h ei m sl ds p e c i f i c a t i o na n dt h ei m sl d i i i t o o l sa n dt h e i ra p p l i c a t i o ns t a t u s t h et h i r dp a r ts u m m a r i e st h em a j o r i t yo ft h ec u r r e n ti m s l d t o o l s ， a n dc a r r i e so u tad e t a i l e dc l a s s i f i c a t i o na n dc o m p a r a t i v es t u d i e so fi m s l dt o o l s t h ef o u r t hp a r tf i r s tu s i n gt h ei m sl dt o o l st o d e s i g nt h ec a s eo f l e a r n i n gu n i tb a s e do ft h ei n s t r u c t i o n a ld e s i g nm o d e la n dt h es t e p so f c r e a t i n gl e a r n i n gu n i t s ，a n dc o m p a r i s o na n da n a l y s i so ft h ec a s e ；f o l i o w e d b yq u a l i t a t i v ea n dq u a n t i t a t i v er e s e a r c hm e t h o d so nt h ea p p l i c a t i o no f i m sl dt o o l sf o ra n a l y s i so ft h ee f f e c t s ；a n df i n a l l y , p o i n t e do u tt h a tt h e e x i s t i n gp r o b l e m si nt h ea p p l i c a t i o no fe x i s t i n gt o o l s ，a n ds o m ew a y st o a d d r e s st h e s ei s s u e s r e s e a r c ho nt h ec o m p a r i s o na n da p p l i c a t i o n so ft o o l s ，c a n h e l p t e a c h e r se f f i c i e n t l yc h o o s et h e i ro w n t o o l s ，a n du s et o o l st od e s i g ng o o d l e a m i n gd e s i g n ，w h i c hc a nh e l pi m p r o v i n gt h ed e s i g n e f f i c i e n c yo f t e a c h e r sa n dt h ep u r p o s eo ft h es t u d yr e s u l t s ，a n dc a n a l s of o rm o r e t e a c h e r st or e u s ed e s i g n p r o v i d e sal e a m i n gp l a t f o r m k e yw o r d s ：i m sl d s p e c i f i c a t i o n ，l e a m i n gu n i t ，l e a r n i n gd e s i g n ， i n s t r u c t i o n a ld e s i g n i v i m sl d 工具比较与应用研究 第一章绪论 1 1 研究背景 信息技术的快速发展，促进了信息技术与教育的整合，利用网络 进行教学已经成为当前教育中的热点之一，这对教学活动方式产生了 很大的影响，使数字化学习的构想走向现实，从而进入e 1 e a r n i n g 时 代。 在e 1 e a r n i n g 时代，利用网络进行教学主要是依靠网络教学平台 或学习管理系统，如著名的d o k e o s 系统、m o o d l e 平台等。这些学习 管理系统大致经历了从c m s ( c o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e m 内容管理 系统) 到l m s ( l e a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m 学习管理系统) ，再到 l c m s ( l e a r n i n gc o n t e n tm a n a g e m e n ts y s t e m 学习内容管理系统) 的 发展历程，它们从注重内容的管理发展到注重内容和学习者的双重管 理。这些学习管理系统一般都包含的功能有：呈现学习内容( 学习资 源) 、交互功能( 主要是论坛) 、测试评价和监控功能等。它们一般用 于个别化的异步学习，对于同步的协作学习支持比较少，协作学习一 般是通过论坛来进行的。教师在上课前要先进行教案的设计，教案一 般是用静态的文字呈现，然后通过公告板或者其他交互手段来发布信 息，告诉学生应该先做什么，后做什么。学生进入平台内，根据教师 的信息指示，一步一步的完成教师布置的任务，。在学生的学习过程 中，教师可以查看学生的学习完成情况，但只限制于分别进行单个活 动的查看，而不能从整体上看学生的学习完成到哪一步，因为这些网 络教学平台中的任务教师不能很好的控制，学生可以从任意一个活动 开始学习，且里面内容繁多，容易分散学生的注意力，学生很容易迷 失在系统内。在这些系统中，教师的教学方法只有一种，学生的学习 方式也只有一种，容易让学生产生一成不变的感觉，对学生产生不了 吸引力；其次，这种学习方式对于学生的自律性要求很高，不是每个 学生都有很强的自制力；还有，这种学习方式主要是支持个人学习， 硕士学位论文 基本上不支持协作学习，这容易让学生产生情感上的孤独感，从而对 学习产生厌倦感；最后，教师不能有效地控制学生的学习过程，不能 及时对学生的学习作出反馈，总之，这些问题导致了学生的学习效果 不能得到提高。 总体来说，这些学习管理系统普通存在的问题是过于强调“内容 或“教务”，而没有关注学习的效果，忽视了教学( 学习) 策略、方法 的设计，只注意了学习对象与内容的重用；使得学习成为了“翻页练 习”，人一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。总之，忽 视了对学习过程和具体教学环节的跟踪和支持，没有学习活动支持的 学习内容是无法真实地支持学习者的学习和意义建构的。 随着问题的出现及其技术的不断发展，大家已经意识到目前的学 习管理系统不能满足人们的需求，不能有效地提高学习者的学习效 果，因此促使人们寻找利用更先进的技术手段来解决目前存在的问 题。近些年流行起来的学习设计理念强调要关注学习设计过程、重视 活动和活动序列的设计、而且关注对学习过程和具体的教学环节进行 监控和支持以及关注学习设计的重用性和互操作性，这些为我们解决 上述问题提供了重要的思路。 学习设计理念来源于i m s 学习设计规范，该规范由i m s 全球学 习联盟( i m sg l o b a ll e a r n i n gc o n s o r t i u m ) 在2 0 0 3 年2 月发布的。该规 范把“学习设计 定义为：学习设计是对学习者按一定的顺序在一定 的学习环境条件中通过执行一定的学习活动进而达到特定学习目标 的方法的描述。i m sl d 规范主要有四个特征：( 1 ) 采用一种语言 ( e m l ) 描述多种教学方法，如练习法、案例研究法等，( 2 ) 支持多 种学习方式，如个别化学习、个性化学习、协作学习等；( 3 ) 是面向 “活动的，设计出来的教案时动态的一系列的活动或活动结构；( 4 ) 设计出来的学习设计具有重用性和互操作性。根据这四个特征，我们 知道该规范确实能够解决上述问题。 杨琛学习设计一致性测试模型研究与实现【d 华中师范大学，2 0 0 8 ：2 1 2 i m sl d 工具比较与应用研究 要解决教学实践中存在的问题，就必须借助于一定的工具软件， 这些软件都必须是遵循i m s 学习设计规范或是遵循该规范的理念而 开发出来的。基于i m sl d 规范而开发的学习设计工具都具有i m s 学 习设计规范所具有的4 种特征。利用这些工具设计出来的单元教案是 一系列顺序的活动或活动结构组合，而不再是一个静态的文字组合； 不同的内容可以采用不同的教学方法，不会让学生产生一成不变的感 觉；支持多种的学习方式，同步的或异步的，个别学习或协作学习， 练习性或探究性，对学生会产生很强的吸引力；教师可以通过关卡设 置，控制学生的学习过程；可以通过监控功能，监控每个学生的学习 进程，只需要看他完成的最后一步是什么就可以知道学生的学习进 度，可以在学生有困难的时候给予适当的帮助；设计出来的教案可以 在多个支持该规范的工具内使用和修改，也就是说设计出来的学习设 计具有重用性和互操作性，教师可以直接借用其他教师的学习设计或 者对学习设计进行部分修改后使用。由于设计好的学习活动是一系列 顺序活动，每个活动都是教师提前设计好的，学生完成上一个活动， 才能进行下一个活动，直到所有的学习完成都完成，这种以活动为单 位的设计能给学生很强的指示感，让学生能很快的明确自己的学习内 容及学习步骤，不容易被其他无关紧要的东西分散注意力，从而能更 集中精神完成学习，从而达到提高学习效果地目的。 但是由于i m sl d 规范本身就是一个很复杂的规范，而且遵循该 规范而开发出来的工具也需要使用者具备一定的技术功底，且目前国 内这方面的研究比较少，所以教师通过自己研究并使用这些工具来进 行学习设计的开发将会是一个比较漫长的过程，并且由于很多客观的 原因，如时间有限、技术要求等，教师不太可能自己去研究者这些工 具的使用方法。而且，由于目前的学习设计工具大多，每个学习设计 工具的层次不同，功能不一，教师要使用这些工具来进行学习设计， 就迫切需要掌握这些工具的相关特点及其使用方法，以便教师能快捷 地选择合适的工具使用，这样不仅减轻了教师的负担，并能使教师更 多的把精力集中在学习设计本身。 硕士学位论文 所以，本人针对教师的需求，以及目前国内研究的空白，对i m s 学习设计工具进行研究，以期能给予教师在选择和应用i m s 学习设 计工具上一些指导，希望能为国内这方面的研究起到抛砖引玉作用。 1 2 研究理论基础， 本文的研究主要立足于活动理论、技术理论和教学设计自动化 思想。 1 2 1 活动理论 活动理论是一个交叉学科的理论，是“一个研究不同形式人类活 动的哲学和跨学科的理论框架 ( k u u t t i ，1 9 9 6 ) 。活动理论的前身是 维果茨基的文化一历史心理学理论，后来在2 0 世纪4 0 年代被列昂捷 夫发展成为活动理论。活动理论将人类认识的起点和心理发展的过程 放在活动上，认为人的心理发展( 有意识的学习) 与外部实践活动是 辩证统一的。活动不能在没有意识的情况下发生，意识也不能发生在 活动情境之外。具体来说活动理论的理论内容主要包括： 1 活动系统( a c t i v i t ys y s t e m ) 的构成要素 活动系统包括六个要素：主体、工具、客体、分工、共同体和规 则。活动系统里的构成要素并非稳定且互相独立，而是动态且持续不 断地与其他构成要素互动。它们之间的关系如图1 1 所示。 f 1 4 , 墁妫强l - j t *分【 图1 1 活动系统结构 在活动系统中，主体、工具和客体是核心要素。也就是说，所有 张爽，李玉斌从活动理论看远程教育中小组学习活动的设计【j 】中国远程教育，2 0 0 5 ， 1 1 ( 上) ：5 0 4 i m sl d 工具比较与应用研究 活动都是以客体为导向，是由人类( 主体) 通过工具作为媒介对客体 进行改造来完成的。每种活动最终都产生一定的结果，这种结果可以 是物质的、精神的或符号的。人类的行为活动处于社会文化的情境脉 络中，而在活动系统中，规则、共同体和分工是对人类个体活动发生 的社会文化环境因素的描述。共同体是活动主体所在群体，对学生来 说，可能是学习小组或班集体等。规则是指对活动进行约束的明确的 规定、法律、政策和惯例，以及潜在的社会规范、标准和共同体成员 之间的关系。分工是指共同体内合作成员横向的任务分配，也指纵向 的权力和地位分配，即分工可以根据各活动的具体情况协商进行，也 可以自上而下纵向组织。一个组织如何分工，在某种程度上决定了参 与者的工作文化的性质和氛围。由此可见，这六个要素是互动联系的、 共同制约着活动系统的活动进行。 2 活动具有层次结构( h i e r a r c h i c a ls t r u c t u r e ) 活动理论认为，活动是由动机和目的联接的活动，是活动行动和 操作的完整体系。活动是有意识的过程，包括一连串的行动，行动又 包括一连串的自动化的、无意识的操作。它们之间的关系是双向动态 的：活动可以分解成为行动，并最终被分解为操作；操作也有可能被 打断而成为行动，它们之间的关系如图1 2 所示。 活动灯勘芬母撩锈： 图1 2 活动、行动、操作的层级性质 3 活动以工具作为中介( t o o lm e d i a t i o n ) 活动理论认为人类活动必须以工具作为媒介。工具是人类( 主体) 作用于客体的手段。工具可以是像榔头、计算机等物的东西，也可以 是像符号系统、程序语言、模式或启发等抽象的、精神上的东西。工 具将活动主体与客体联系起来。工具不仅在活动自身的发展中形成， 而且还保留了特定的社会、文化、历史色彩，因此，对特定文化工具 的使用影响了个体外部行为的属性和内部心理机能的发展。 硕士学位论文 1 2 2 技术哲学理论 技术哲学理论对技术的本质有两种看法：技术工具论和技术本体 论。 技术工具论认为技术是用来服务于使用者目的的工具，在任何一 种社会情境中总是发挥着相同的功能。效率是衡量技术的唯一准则， 理解技术的关键是目的正如德国著名哲学家雅斯贝尔斯所言“技术仅 仅是一种手段，它本身并无善恶一切取决于人从中造出些什么，它为 什么目的而服务于人，人将其置于什么条件之下。 在这种语境下， 技术是中性的，只是一种达到目的的工具和手段，本身没有价值内涵， 没有好坏、善恶及对错之分。这种技术中性论与技术工具论密切交织 在一起，成为理解技术工具论的途径。技术作为工具手段，它与所服 务的价值目的只具有或然相关性，被任何使用者应用于任何目的。 技术本体论认为技术不是简单的手段，而是世界的构成方式，技 术已经变成了一种环境和生活方式，构成了一种新的文化体系。这种 新的文化体系将整个世界重新构造成一个人类可控制的对象。 在这里，本文研究的学习设计工具从微观上来讲是一种为教师和 学生服务的工具，但从宏观上来讲这种工具也构成了一种教师设计和 学生学习的教学环境和生活方式，因此可以说本文中研究的学习设计 工具受到了技术工具论和本体论的双重影响，这也是教育技术自身所 具有的双重特征。 1 2 3 教学设计自动化思想 教学设计是教育技术学最核心的内容之一，也是教育技术学区别 于教育学领域中其它学科的最重要特征之一，教学设计理论的发展为 教育技术学的发展奠定了坚实的基础。但是，教学设计仍然是少数教 学设计专家的“专利 ，在广大教师中普及应用仍然有一定的距离。 究其原因，首先教学设计方法需要进一步完善和发展，包括教学设计 的过程模式比较复杂、“通用模式在各种教学情况下的不适应等；其 次“设计的工作量过于繁杂( 如内容分析阶段的a b c d 方法就是一项 曾巍行走在工具论与本体论之间m 教育技术的双重特征四教育技术导刊，2 0 0 7 ，( 7 ) ：4 i m sl d 工具比较与应用研究 复杂的“机械 劳动) ，尤其是在新的知识观背景下，知识管理越来 越重要。因此，若能让计算机帮助教师完成一些“机械劳动 ，让教 师把更多的精力关注于学与教的过程和行为，具有非常重要的理论意 义和现实意义。 正是在这种背景下，1 9 8 4 年，梅瑞尔率先提出教学设计自动化( a u t o m a t e di n s t r u c t i o n a ld e s i g n ，简称ai d ) 思想，他1 9 8 4 年发表的 计算机指导的教学设计一文就是对这一领域的最早探索。自此之 后，教学设计自动化的美好前景吸引了很多教育技术专家、心理学家、 人工智能专家和计算机专家的参与，如：t e n n y s o n 、s p e c t o r 等，并 取得了相当多的成果。从1 9 8 4 年到9 0 年代中期，教学设计自动化发 展十分迅速，并产生了大量著作和产品原型，从9 0 年代后期开始， 教学设计自动化大多以别的面貌出现，其研究也越来越深入。 马宁和余胜泉( 北京师范大学) 对教学设计自动化进行了定义， 认为“教学设计自动化 ( a i d ) 是指有效利用计算机技术，为教学 设计人员和其它教学产品开发人员在教学设计和教学产品开发过程 中提供辅助、指导、咨询、帮助或决策的过程。“教学设计自动化” 更为贴切的提法应该是“计算机辅助的教学设计 ( c o m p u t e ra i d e d i n s t r u c t i o n a ld e s i g n ，简称c a i d ) 。 以前认为教学设计自动化是一个梦想，但学习设计工具的出现促 进了教学设计自动化的发展，使得教学设计自动化不再是一个梦想， 它成为了现实。学习设计工具的应用范围很广，可以应用于传统的教 学中，作为辅助的教学，便于学生课后的网络学习，也可以应用于已 工作人员的终身学习，这将会很好的促进他们的学习，提高他们的学 习效率。 1 3 相关概念的界定 ( 1 ) i m sl d 规范将学习设计定义为：对学习者按一定的顺序 在一定的学习环境条件中通过执行一定的学习活动进而达到 特定学习目标的方法的描述。 ( 2 )学习设计：学习设计有两层含义：一个是广义上的学习设 硕士学位论文 计，是指借鉴了i m sl d 规范中的某些思想而进行的学习设计， 如“以活动为中心 ；另一个是狭义上的学习设计，是指遵循 i m sl d 规范而进行的学习设计。 ( 3 ) i m sl d 工具：指的是遵循i m sl d 规范及其理念而开发出 来的学习设计工具。 ( 4 ) 活动：是学习工作流程模型核心元素之一。他们描述一个 角色在一个规定的，由学习对象和服务组成的环境中需要进行 的活动。有两种基本的活动类型：学习活动和支持活动。 ( 5 ) 活动结构：多个相关的活动可以组合成一个活动结构，它 可以是顺序结构或者是选择结构。利用活动的结构，活动可以 被扩大或组合。 ( 6 ) 学习对象：在执行学习活动和辅助活动时使用的任何可以 再生产的数字或非数字资源，在i m s 内容包装中用r e s o u r c e s 标签描述。 ( 7 ) 学习单元：一个抽象的词，可以指任何限定的教育或培训 单元，比如一门课程，一个模块，一节课等等。学习单元不 只是学习资源的集合，还包括教学过程中的各种学习活动，评 价，服务以及教师提供的辅助性活动。简单的说，学习单元 = i m s 学习设计+ i m s 内容包装。 ( 8 ) 方法：是使学习者达到特定的学习目标而设计出来的一组 教学方案，同时也规定了学习者能够使用该方法的先决条件。 对方法的描述采用了戏剧的术语即“剧本 ( 或多个同时进行 的“剧本”) ，它由很多幕组成，每一幕包括一个或多个角色， 每一个角色又协助另一个角色去完成一个活动或活动结构。 ( 9 ) 环境：环境元素包含两个基本的类型，即学习对象和服务。 前者包括u r l 链接，工具，资源、测试等学习客体；后者指 的是在环境中提供的服务，如论坛、聊天室等。 ( 1 0 )学习目标：是完成学习单元学习者获得的整体学习目标。 学习目标可以从几个详细的层面上指定。在i m s 学习设计中， i m sl d 工具比较与应用研究 设计者可以选择在两个层次上指定学习目标，每一个都有优势 和劣势。第一个，在学习单元的全局层面上定义学习目标是可 行的。第二，为学习设计中的每一个单一的活动制定学习目标 是可以的。 1 4 研究意义及研究方法 1 4 1 研究意义 i m s 学习设计规范提出的学习基于学习活动的理论对推动 e 1 e a m i n g 的发展将起到重大的作用。它对目前的教学设计理论是一 个巨大的创新。通过以学习活动为中心的学习设计方法，将学习活动 与学习内容分离出来，形成更加灵活的体系，并用x m l 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。 目前国内对学习设计规范的理论进行了一些研究，但对i m sl d 软件工具的研究就比较少，因此应该多关注学习设计工具的相关应用 研究。目前教师对i m sl d 规范及其工具都不是很了解，但是又有使 用该工具的必要性，那么我认为研究i m sl d 规范及其工具的使用是 非常有意义的。 目前，由于国内仅对i m sl d 规范进行了理论探讨，而对工具进 行详细的研究则几乎是一片空白，本文的研究恰好弥补了这片空白， 是本文的创新点之一。另外，本文除了对工具本身进行比较研究，且 对工具的使用效果进行了质性和量性研究，研究成果可以直接应用于 实践，指导教师的教学设计实践，算是本文的另一个创新点。 希望本文的研究能为这方面的空白作出一点绵薄之力，促进教师 对工具的了解及使用，最终达到提高教师教学设计的效率和学生学习 效果的目的。 1 4 2 研究方法 。 本论文采用的主要研究方法包括：文献调研法、比较法、案例研 究法、专家评价法和访谈法等。 通过大量的文献调研，得出了目前的i m sl d 规范及其工具的现 硕士学位论文 状。采用比较法对国际上的大部分i m sl d 工具进行了多个角度的比 较，利用工具设计案例，通过案例比较法对工具进行比较，最后采用 专家评价法和访谈法对i m sl d 工具的应用效果进行调查。 1 5 研究内容 本文首先对i m sl d 规范的相关知识进行介绍，在此基础上，对 i m sl d 工具进行详细的比较研究，然后，针对前面工具的比较结果， 选取部分i m sl d 工具进行学习单元案例的设计，之后对这些学习设 计案例进行比较分析，再后，对工具的应用效果进行了分析，最后， 根据上面的分析，指出现有工具在应用中存在的问题，并为解决这些 问题提供一些建议。 i i sl d 工具比较与应用研究 第二章i m sl d 规范及其工具概述 2 1i m sl d 规范概述 ， 2 1 1 学习设计的概念及其观点 学习设计是近几年流行起来的一种理念，它强调关注学习过程， 重视活动和活动序列的设计。目前主要有以下3 种主要概念和观点： k o p e r 博士认为学习设计是学习单元( u n i to f l e a r n i n g ，简称u o l ) 的建模，或者说是应用学习设计知识开发具体的学习单元。其中，学 习单元是为学习者提供学习活动并能满足一个或多个相关学习目标 的最小单元。 i m s 全球学习联盟( i m sg l o b a ll e a m i n gc o n s o r t i u m ) 在2 0 0 3 年2 月发布的学习设计规范i m sl e a r n i n gd e s i g nv e r s i o n1 0 中指 出，学习设计是对学习者按一定的顺序在一定的学习环境条件中通过 执行一定的学习活动进而达到特定学习目标的方法的描述。在学习设 计规范中用语言描述一个学习设计就是创建了一个模型，这个模型能 够表明为了达到特定的教学目标某人在什么时间用了哪些资源。 s a n d yb r i t a i n 认为学习设计理念有3 个主要的观点：学习者通 过积极参与活动来学习，会取得更好的学习效果。“活动 是学习设 计的重要载体，包括小组讨论、问题解决、角色扮演等。学习设计的 目的之一就是要拓展可用于支持数字化学习的学习活动；可以对学 习活动进行排序和结构化，形成学习活动序列，以促进更有效地学习。 这种排序包括不同教学活动的时间顺序和各种教学内容出现的逻辑 先后顺序；若对“学习设计 进行记录，将有利于学习设计成果的 共享。学习设计最突出的特点是它不仅能支持单个学习活动序列的设 计，而且支持不同的教学模式，为各种教学模式提供了一个万能平台， 从而使教师可以根据具体的教学需要选择合适的教学模式，而不必受 技术的限制，这也为新的教学理念和方法的引入及发挥信息技术的真 硕士学位论文 正优势开辟了极好的前景。 2 1 2i m sl d 规范概述吲吲 i m s 的学习设计规范是由i m s 全球学习联盟( i m sg l o b a l l e a r n i n gc o n s o r t i u m ，以下简称i m s ) 在2 0 0 3 年2 月发布的，是建立 在荷兰开放大学的教育建模语言( e m l ) 基础上的，加入了一种类似 h t m l 的内容模型来支持行为，整合和扩展了i m s 现有的相关规范。 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 1 e a r n i n g 材料的交换和互操作性。 e m l 作为i m sl d 规范的基础和核心内容，我们不得不提到它。 荷兰开放大学在将e m l 作为一个相对简练的元语言( m e t a - - l a n g u a g e ) 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，发现无论涉及到哪种教学理论，在实践中每一个 学习设计最后都可以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 ) ，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( p r o p e r t i e s ) ，条件( c o n d i t i o n ) 和通告 ( n o t i f i c a t i o n ) ，能够被这个元语言所描述的设计可能涉及到单个的学 习者或多个学习者，它们可能要求学习者独立工作或者协作，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 及其它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到的学习者和支持者。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 - - - j ( b l e n d e dl e a r n i n g ) ，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 魏晓燕，罗晋华学习设计理念及其应用 j 】教育技术导刊，2 0 0 7 9 ：4 彭岗学 - 3 设计信息模型及应用研究【d 】华中师范大学，2 0 0 7 ：7 8 杨琛学习设计一致性测试模型研究与实现 d 】华中师范大学，2 0 0 8 ：1 2 1 4 1 2 i m sl d 工具比较与应用研究 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。 i m s 学习设计规范由三个文档组成：学习设计信息模型、学习 设计信息绑定和学习设计范例及实施指南。如下图2 1 所示，从学习 设计规范概念结构图可以看出：在教学过程中，每个人( p e r s o n ) 将担 当某个角色，通常是学习者( 1 e a r n e r ) 角色或工作人员( s t a 角色。角 色在环境( e n v i r o n m e n t ) 里实施学习活动、支持活动( 1 e a r n i n g a c t i v i t i e s s u p p o r ta c t i v i t i e s ) ，实现学习目标( 1 e a r n i n go b j e c t i v e ) ，完成确 定的结果( o u t c o m e s ) 。活动可按一定的顺序组织起来，形成活动结构 ( a c t i v i t ys t r u c t u r e ) 。环境由学习对象( 1 e a r n i n go b j e c t s ) 和服务( s e r v i c e s ) 组成。这里的学习对象是指在学习活动和支持活动中使用的可重用的 数字或非数字资源，例如w e b 页面、书本、制作工具( 文本编辑器等) 、 仪器( 显微镜等) 、试题等等；服务就是用来支持教与学过程的工具， 如聊天室、论坛和邮件等( 这些工具由学习管理系统提供) 。服务可分 为四类：邮件服务、会议服务( 实时会议、非实时会议和通知等) 、监 控服务和索引搜索服务。学习设计不仅能够选择性地使用服务，在需 要的时候还能整合服务。 人i 亡 角色 学习者 教师 摹芏筹出至口圈 若一囤 工_ 1l 先决条件l 詹b 本 i l j ，蔺 磊一堡璺 朔：境 图2 1 学习设计概念结构图 学习设计规范参考戏剧剧本概念，在方法( m e t h o d ) 中描述一个 墨斯 硕士学位论文 学习设计( 1 e a r n i n gd e s i g n ) ! t l l 何呈现：一个剧本( p l a y ) e h 多个幕( a c t ) 组 成，每个幕有一个或者多个角色演出，比如几位学生讨论一个问题， 教师对学生的讨论结果进行评论。每个角色在活动中都有自己的学习 对象和服务工具( 比如交流工具) 。当一个幕结束后，下一个幕开始， 当所有的幕结束时剧本也结束；当所有的剧本结束，学习设计也就结 束了。如下图2 2 所示： 图2 2 学习设计在剧本中呈现 学习设计的实施则可以分三层：a 层、b 层和c 层，其复杂程度 依次增高。学习设计信息模型的大部分内容在a 层中，主要有方法 ( m e t h o d ) 、角色( r o l e ) 、活动( a c t i v i t y ) 、环境( e n v i r o n m e n t ) 等基本要素。 b 层除了包括a 层的全部要素外，还增加了“属性”( p r o p e r t y ) 和“条 件 ( c o n d i t i o n ) 两个元素。条件表达式中使用了与个人和角色相关的 属性，我们可以把属性看成是容器，它用来存储与角色和学习单元相 关的信息，比如学生的学习特征和偏好。通过条件判断属性变量里的 值，以决定触发相应的活动跳转。这些结果和事件可以触发一个通知， 使角色执行一项新的活动，因此能够记录输出和指导学习行为，定义 更精细的序列化和交互性操作，体现个性化的学习支持。“属性 项 用以描述控制变量，是监控、个性化、评价和用户间交互的关键部分。 c 层除了包含了b 层的全部要素，还增加了“通知”( n o t i f i c a t i o n ) 属 性，它是由学习的结果激发的。当产生某种学习结果时，通过“通知” b i sl d 工具比较与应用研究 影响在学习过程中的某些角色的行为，起到反馈的作用，也可以提供 对“事件驱动 能力的支持。 总之，i m s 学习设计规范是描述学习设计和学习单元的教育过程 建模语言( e m l ，e d u c a t i o n a lp r o c e s sm o d e l i n gl a n g u a g e ) 。有效的教学 依赖于课程( 学习单元) 的质量，而课程的质量在很大程度上又依赖于 学习设计的质量。i m s 学习设计规范提供了一种框架，可以让教师， 尤其是网络教师全面而详细地设计和编辑课程，把学生和教师、学习 活动和辅助活动、学习资源和工具有机地联系在一起，为有效的教学 奠定良好的基础。 2 1 3i m sl d 规范的主要用途 i m s 学习设计的主要作用如下： ( 1 ) 描述和实现在各种教学理论( 包括小组和协同学习) 指导下的教 学内容设计，使其像教师指导学习者学习； ( 2 ) 支持多人参与的多元化、交互式和个性化学习活动； ( 3 ) 支持带协同服务的学习内容的使用； ( 4 ) 支持多种教学模式( 包括混合模式) 的应用； ( 5 ) i m s 学习设计还可以在系统间传输、共享和重用( 包括学习设 计、素材、学习活动、角色等均可重用) 。 2 2i m sl d 工具及其应用研究现状 2 2 1 国外研究现状 i m s 于2 0 0 3 年2 月1 3 曰公开发布了i m sl d 规范1 0 版本( 即 i m sl ds p e c i f i c a t i o n1 o ) 。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。 从i m sl d 规范提出到目前已经有6 年了，在这6 年中，i m sl d 规范在理论和技术方面都有了很大的发展。在s p r i n g e r 外文电子期刊 马晓绛，袁德明，陆祥翠，王琛基于i m s 学习设计规范的教学设计实践【j 】计算机时代， 2 0 0 8 ( 9 ) ：7 6 1 5 硕士学位论文 中，以i m sl d 、l e a r n i n gd e s i g n ，t o o l 为关键词进行检索，找到大约 5 0 0 多篇文章，再以i m sl d 为关键词对论文的标题进行检索，找到 7 篇，以l e a r n i n gd e s i g n 为关键词对论文标题检索能找到4 3 篇。通过 对资料分析后发现，这几年的成果主要内容如下： 1 理论研究 i m sl d 规范本身就是个理论。因此，在刚开始的几年中，人 们更侧重于讨论i m sl d 规范是什么，讨论i m sl d 规范应该包含的 要素、起到的功能作用等。到现在人们更侧重于讨论i m sl d 规范是 为谁用，如何能更好的使用i m sl d 规范。具体的方面包括：i m sl d 信息模型的研究、i m sl d 规范与其它规范的关系、使用i m sl d 规 范创建c s c l 活动、使用i m sl d 创建自适应或个性化学习活动、以 及如何用建模语言表征多种学习活动的过程等等。 2 工具的开发 i m sl d 规范终究只是一个理论，规范的使用不可避免的需要借 助一些软件工具。在i m sl d 规范提出不久之后，学习设计工具如雨 后春笋般发展起来了。而这些工具并不是都是完全遵循i m sl d 规范 而开发出来的，部分工具只是吸纳了i m sl d 规范中的“以活动为中 心 的思想。到目前为止，大约有2 4 种工具能开发“以活动为中心” 的学习单元或资源。现在更关注的是如何把利用这些工具开发的学习 单元更好地为学生使用，这需要借助于其它软件，如遵循i m sl d 规 范的学习活动管理系统的开发。 3 工具的应用 目前，工具的应用包含两个方面：一个是利用这些学习设计工具 来开发学习设计，主要是偏重于利用这些工具进行c s c l 活动、个性 化活动等的设计；另一个是把利用工具设计出来的学习设计为其它人 员如教师、学生等使用，这也就是体现了i m sl d 规范中的学习设计 的重用性