（教育学专业论文）基于SCORM标准的《小学数学》教学资源库设计与开发(1).pdf

摘要 基于s c o r m 标准的小学数学 教学资源库设计与开发 教育学专业硕士学位申请人李俊 指导教师瞿望副教授 摘要 随着教育信息化的不断深入，新课程改革的需要，现有的中小学教学资源库越来越不能 满足教师教学和学生学习的需要，通过研究现有教学资源库的缺点，找出现有教学资源库中 资源质量不高、资源利用率低、时效性差、内容更新慢、缺乏个性化、分类混乱、共享性差 等不足，分析造成这种情况的原因主要是资源库建设缺乏标准化，使得优秀的资源不能共享， 大家停留在低水平的重复上。 目前也有一些资源建设标准，其中s c o r m 标准正在得到越来越多的人所认可。本研究 针对传统中小学教学资源库开发存在的问题和s c o r m 标准的特点，在对s c o r m 标准、个 性化学习、教学资源库、网络课程设计与开发等相关理论深入分析的基础上，以小学数学 为例进行具体分析、设计、开发、阐述，主要完成了以下工作： 1 借鉴以学习活动为中心的教学设计模式和学习对象理念，结合实际的开发过程，总结出 了基于s c o r m 标准的个性化教学资源库设计与开发的方法。 2 建设了基于s c o i 己m 标准的小学数学教学资源库，该资源库具有以下特点： ( 1 ) 通过合理的学习对象粒度划分，使资源具有重用性，从而提高开发效率，降低开发成 本，缩短开发周期； ( 2 ) 实现了跟踪学生学习情况并记录学生学习成绩的功能： ( 3 ) 通过编序模板生成个性化学习课程： ( 4 ) 直接通过传统教材或单元测试等的测试结果判断学生的学习效果，并进行个性化学习。 希望本文能对中小学教学资源库的建设起到抛砖引玉的作用。 关键词：教学资源库s c o r m 编序规则个性化学习小学数学新课程标准 两南大学硕士学位论文 a bs t r a c t a st h ea d v a n c eo fi n f o r m a t i o n i z a t i o ni ne d u c a t i o na n dt h en e c e s s i t yo fc u r r i c u l u m r e f o r m , t h ec u r r e n tr e s o u r c ed a t a b a s ei np r i m a r ya n dm i d d l es c h o o l sd o e sn o tm e e tt h e n e e d si nt e a c h i n ga n dl e a r n i n g t h ea r t i c l ea n a l y z e st h ed e f i c i t so fc u r r e n tt e a c h i n ga n d l e a r n i n gr e s o u r c e sd a t a b a s e ，s u c ha sl o wq u a l i t y , i n e f f i c i e n tu t i l i z a t i o n , u n i m m e d i a t e n e s s ， s l o w l yr e n e w e dc o n t e n t , u n i n t e l l i g e n ts e a r c h , d i s o r d e r e dc l a s s i f i c a t i o n , a n dp o o rs h a r e a b i l i t y t h ea b s e n c eo fc r i t e r i o nt h r o u g ht h ec o n s t r u c t i o np r o e m so fr e s o u r c ed a t a b a s ei st h e m a i nr e a s o n ，w h i c hm a k et h es h a r eo fe x l l e n tr e s o u r c ed i f f i c u l t ，a n dt h er e s o u c ea l r e a d y h a v eo v e r l a pe a c h o t h e r t h e r ea r es o m ec r i t e r i a , a m o n gw h i c hs c o r mi sa c c e p t e db ym o s t a i ma tt h e r e m a i n i n gp r o b l e m so ft r a d i t o n a lr e s o u r c ed a t a b a s ec o n s t r u c t i o ni nm i d d l es c h o o la n d p r i m a r ys c h o o l ，a sw e l la st h ef e a t u r e so fs c o r m ，a n db a s eo nt h ea n a l y s i so ft h e o r i e s a ss c o r mc r i t e r i o n ，i n d i v i d u 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 gr e s o u r c ed a t a b a s e ，a n d t h ed e s i g na n de x p l o i t a t i o no fn e tc o u r s e ，t h i sr e s e a r c h t a k ep r i m a r ym a t ha st h e r e s e a r c ho b j e e t ，m a i n l yf u l l f i l lt h ef o l l o w i n gt a s k s ： 1 b yr e f e r e n c eo fa c t i v i t y - b a s e d i n s t r u c t i o n a ld e s i g nm o d e la n dt h et h e o r yo f l e a r n i n go b j e c t ，t o g e t h e rw i t l lt h ep r a c t i c a le x p l o i t a t i o np r o c e s s ，s u m m a r i z e dt h e c o m m o m p r o c e s so fd e s i g na n de x p l o i t a t i o no f d a t a b a s eb a s e do ns c o r m 2 c o n s t r u c t e dt h ep r i m a r ym a t hr e s o u r c ed a t a b a s eb a s e do ns c o r m ，w h i c hh a s t h ef o l l o w i n gc h a r a c t e r i s t i c s ： ( 1 ) t h er e s o u c eb e c o m er e u s a b l eb yr a t i o n a ld i v i s i o no fg r a n u l a r i t yo fl e a r n i n g o b j e c t s ，w h i c hc a nr a i s et h ee x p l o i t a t i o ne f f i c i e n c y , s h o r t e nt h ee x p l o i t a t i o nc y c l e ，a n d s a v et h ee x p l o i t a t i o nc o s t ； ( 2 ) t h er e s o u r c ed a t a b a s ec a nt r a c ka n d r e c o r dt h el e a r n i n gp r o g r e s so fs t u d e n t s ； ( 3 ) t h er e s o u r c ed a t a b a s ec a nu s es e q u e n c i n gt e m p l a t e st og e n e r a t e i n d i v i d u a l l e a r n i n gp r o g r a m s ； ( 4 ) d i r e c t l yt h r o u g ht h e t e s tr e s u l t so ft r a d i t i o n a lt e a c h i n go ru n i tt e s t i n g ，t h e r e s o u r c ed a t a b a s ec a nj u d g es t u d e n t s l e a r n i n ga f f e c t i o n , a n dc a r r yo u ti n d i v i d u a l t u t o r s h i p k e y w o r d s ：t e a c h i n ga n dl 韶m i i l gr e s o u r c ed a t a b a s e ；s c o r m ；s e q u e n c i n g r u l e s ；i n d i v i d u a ll e a r n i n g ；p r i m a r ym a t h ；n e wc u r r i c u l u ms t a n d a r d s i i 独创性声明 学位论文题目：基王墨g q 趔拯准的堇尘! 堂数堂熬堂童返崖遮盐皇珏筮 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者：字任、 签字日期： j 7 年o 月弓日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：落伎 导师签名：跖惨 ， l 签字日期： 珈乡年，。月，弓日 签字日期： z 年b 月i 厂日 ， 。 f 第1 章绪论 鼍i iiii- 一一- - ii i iii i i i i 皇曼曼曼鼍皇曼鼍曼皇曼曼皇 第1 章绪论 1 1 研究背景 2 0 世纪9 0 年代初，当“信息高速公路”刚刚兴起的时候，大家关注着光纤的 里程、频带的宽度、计算机的数量、网站个数、上网人数等。这在当时的情况下， 也许是很自然、很必要的。然而，在中小学学校努力实现校校通的过程中，中小 学学校的校园网已经铺建起来，教育信息化建设在进一步深入下去的时候，问题 就暴露出来了，“路、车、货”的争论就成了教育信息化工作者讨论的焦点。“路、 车、货 就是一种形象的说法，其实本质是指信息技术( 包括基础设施、硬件、软 件) 与信息资源的关系问题。当人们讲“有路没车、有车没货 或者“有车没好货” 的时候，反映了人们在实际工作中痛切地意识到了技术与资源脱节的严重问题。 光纤的利用效率究竟如何? 计算机究竟发挥了多少作用? 有多少课程可以在网 上开设? 通过校园网，可以为各校提高教育质量提供多少教育资源? 事实充分证明， 必须把信息资源开发和利用水平的提高作为当前教育信息化建设的基本目标，并 且把这一观念具体落实到各种工程项目的规划和实施过程之中，切实使各种投资 在提高信息资源的开发和利用水平方面，产生实实在在的经济效益、社会效益， 真正使信息资源的数字化程度有所提高、利用的方便程度有所提高、加工利用的 水平有所提高，而不只是以铺设了多少网线、买了多少台计算机作为评价指标。 教育部“校校通”工程的通知明确指出，实施“校校通工程的目标是：“用 5 - 1 0 年时间，使全国9 0 左右的独立建制的中小学学校能够上网，使中小学师生 都能共享网上教育资源，提高所有中小学学校的教育教学质量 。中小学上网的目 的是使教育资源共享；但很多学校却单纯地以为建立一个学校网站，上了网，做 几个f l a s h 动画就是实现了“校校通 ，甚至还有更为“先进的学校望文生义地 实现了“班班通”，真是滑天下之大稽，大违“校校通 工程实施的主旨。 随着计算机网络和信息技术的发展，有专家( 2 0 0 0 年) 提出了“建网、建库、建 队伍 的口号，以解决好“路、车、货 问题。资源库建设由此被正式纳入议事 日程。目前资源库的建设经历了三代，第一代：资源库是文件夹的形式管理素材； 第二代：资源库的结构为“系统十课件 ，学校通过购买资源库成品作为基础，更 新完善主要通过零星开发和各处搜集进行，这一阶段较好地解决了“建库 的问 题，但有待完善；第三代：资源库，即目前大力倡导的新一代资源库，具有统一 标准、体现课改思想、强调探究、注重交互性、全面整合现有资源、素材与管理 系统分离、积件设计理念、紧密结合e 1 e a r n i n g ( 络化学习) 等特点。 目前，国内中小学教学资源库建设的目标是提供多媒体教学的资源，以教育 西南大学硕士学位论文 软件和电子教学资料为主，多版本教材全覆盖，多媒体课件全配套，校本资源自 主建设，全方位提供与课程改革、教学活动相协调的教学资源服务，对整体推进 区域内的信息化资源建设、保障适合各地区的资源应用模式顺利实施。主要研究 内容是校园网络资源建设和各中小学学科教学资源的建设，立足于为教学服务， 实现资源共享。不论是政府、学校还是厂商在资源建设的实践中都做了大量的探 索，并取得了一定的成绩。 然而，是不是这些教学资源库就满足了广大教师的教学需求和学生自主学习 的需要呢? 笔者，通过发送e m a i l 的方式和b b s 论坛，咨询过使用了上述教育产品 的教师，调查结果显示：目前的教学资源库资源很丰富，提供了大量标准课件供 教师参考和使用，使用这些课件给教师的教学带来了方便，但也存在不少问题。 大部分的教师认为：虽然教学资源库有很多资源，但在使用中还是缺资源! 原因 一：教学资源库中的资源得不到及时更新，查询不到最新的资料；原因二：在进 行个性化教学中，缺乏智能搜索功能，不能很快找到相关资源。原因三：现有教 学资源库不能满足学生开展自主学习【l 】和研究性学习的需要。原因四：大部分教师 认为，学校花费几万，甚至十几万买来的资源库除了领导来检查和公开课比赛的 时候使用之外，其他时间基本不用，即资源建设的投入与产出不成比例。 由于长期以来没有运用一套完整的网络教育技术标准体系来规范我国的网络 教育市场，各网络教育系统的资源建设各成体系，教育资源仅在低水平上实现了 自治与共享，根本无法进行真正有效的交流和共享，实现资源之间的互操作；各 自为政的开发现状造成了大量低水平的重复性开发工作，造成资源的极大浪费。 随着数字学习( e l e a r n i n g ) 的兴起，国际上一些标准应运而生，如全球学习 联盟学习管理系统i m s ( i n s t r u c t i o n a lm a n a g e m e n ts y s t e m ) 的内容包装标准，航空 产业计算机辅助训练委员a i c c ( a i r c r a f ti n d u s t r i e sc o m p u t e r - b a s e dt r a i n i n g c o m m i t t e e ) 的学习管理系统运行环境标准，这些标准的目的都是致力于解决教材 的流通和学习组件的再利用。在这些标准中，最能引起我们注意的是由美国高级 分布式学习( a d l ，a d v a n c e dd i s t r i b u t e dl e a r n i n g ) 先导计划制定的可共享内容对 象参考模型 s o o r m ，s h a r a b l ec o n t e n to b j e c tr e f e r e n c em o d e l ) ，它已日益成为 网络课程和学习管理系统( m s ) 需要遵循的事实性标准。该模型是在已有的网 络教育技术标准( 蹦s ，a i c c ，i e e el t s c ，a r a d n e ) 的基础上建立的具有可 访问性、协作性、持久性和可重用性的特定模型，该模型提出的内容编序准则对 解决目前的个性化学习问题具有很大作用。 1 2 研究意义及目的 教学资源库建设是现代网络远程教育建设的核心，是教育信息化的基础。本 2 第1 章绪论 研究目的在于找出一种基于s c o r m 标准，在满足可访问性、适应性、经济性、 互操作性、持久性、可重用性的基础上，能够根据不同学习者的个性特征进行个 性化教学的教学资源库建构方法，通过该标准化的方法建设的教学资源库不但可 以提高学生的学习效果，而且可以提高开发效率，降低开发成本，缩短开发周期。 本研究将对网络教学资源库开发者具有一定的参考和借鉴价值。并且，对于 s c o r m 标准的研究和应用，对我国网络教育技术标准的研究工作起到一定的积极 作用。总之，本研究对我国网络教学资源库开发、网络课程的运用以及现代远程 教育的发展具有重要的现实意义。 1 3 论文结构安排 本论文共分六章，下面就每一章的主要内容进行阐述： 第一章绪论，主要介绍课题的研究背景、研究现状以及研究意义和目的。 第二章小学数学教学资源库建设的需求与现状分析，主要阐述在当今教 育，特别是新课程标准下教学资源库具有不可或缺的作用和目前中小学教学资源 库存在的问题。 第三章网络教育技术标准与s c o r m 规范体系，简要地介绍了网络教育相关 技术标准并进行了比较分析，详细阐述了s c o r m 规范体系内容，为设计与开发 基于s c o r m 标准的个性化教学资源库奠定了理论基础。 第四章基于s c o r m 标准的小学数学教学资源库设计与开发，结合新课 程标准、小学数学的特点，提出了基于s c o r m 标准的教学资源库设计与开发方 法。 第五章总结与展望，是对本研究作的结论，探讨本研究的贡献和不足，提出 本研究后续发展和完善的思路。 西南大学硕士学位论文 第2 章中小学教学资源库需求与现状分析 2 1 教学资源库概述 “教学资源库 ，目前教育界对它还没有很明确的界定，对于“教学资源库 这个字眼，在许多的文献当中，只能找到有关它的零星的描述。针对以上状况， 笔者以资源库、教育资源库、教学资源库、网络教学资源库为关键字对搜集到的 资料进行了检索，经过整理与归纳，得到了以下几种认识或看法： 1 构建教学资源库主要是为网络教学提供丰富的、多元化的教学素材，它应包 括各个学科的内容，并以各种媒体形式，以多种展示方式组织、存储、管理，便 于使用者查询、下载、应用等。教学资源库可分为多媒体素材库、课件库、案例 库及试题库。【z 】 2 网络教学资源是开展网络教育的前提和基础。随着网络教育的逐步拓展，网 络教学资源越来越丰富，对教学资源的有效管理成为开展网络教育的关键。它为 各类学习内容对象提供高效存储管理，为各种使用者提供方便快捷的存取功能， 为教学管理者提供资源访问效果评价分析，从而提高教学资源对象的利用率，促 进教学资源更好地为实际教学系统服务。【3 】 3 教学资源库是当代教育理论与教育技术发展的产物，其核心的问题是让学生 通过资源库提供的资源不仅掌握所学知识，更让其学会学习，促进他们身心和谐 发展以及2 l 世纪能力素质的提高。【4 】 4 建设网络教学资源库的目的在于利用网络优势，一方面为教学者提供大量的 教育信息以满足教学者自身的学习需要，同时为其提供制作课件所需要的素材： 另一方面为学习者提供大量的学习资源。【5 】 5 教学资源库是专为学习和教学而设计的结构化的资源库，其最重要的特点就 是针对性强。资源内容主要是针对一定范围内的学习者，为不同年龄和层次的学 生提供网上多媒体教育资源服务，创造良好的网络学习环境，使学生可以方便地 通过资源库学习各类知识。【6 】 通过以上几种看法或认识进行分析，我们不难看出：建设网络教学资源库的 最终目的是为教学服务的，它应当为教师或学生提供最有效的支持性服务；网络 教学资源库具有多媒体性，它由多种媒体素材组成，并且具有多种表示形式，它 一般包括多媒体素材库、课件案、案例库以及试题库等几大部分：从功能上讲， 网络教学资源库应能够提供方便的管理方法和应用手段。另外，为了利于资源的 共享与传输，网络教学资源库的资源建设必须依据一定规范和标准来进行。 基于以上几点，笔者认为：网络教学资源库是依据一定的规范与标准将多种 4 第2 章中小学教学资源库需求与现状分析 媒体素材的教学资源进行收集与管理，以为教学提供支持性服务的系统，它一般 由多媒体素材库、课件库、案例库、试题库以及网络课程【7 】【8 1 等几部分组成，它为 使用者提供快捷、方便的使用方法，同时也为管理者提供高效的管理模式。 2 2 建设中小学教学资源库的必要性 2 2 1 教学资源库建设是中小学教育信息化的需要 教育是百年大计，直接关系到一个国家乃至一个民族未来的发展。对于中国 这样一个人口大国来说，实现现代化首先需要实现教育的现代化，而信息化对于 教育现代化具有明显的促进作用。在现阶段，我国优质教育资源供需矛盾突出以 及教育管理方式落后的现状，对教育信息化提出了强烈的需求：一方面，实现优 质教育资源的共享需要优质网络来支撑；另一方面，优化教育管理迫切需要搭建 起家长、学校、老师和学生四方信息沟通的平台。 目前我国中小学教育资源分布严重不均衡。其一，城乡之间分布不均优质 教育资源大多集中在少数直辖市、特大城市，而在广大农村，教育资源十分匮乏。 其二地区之间分布不均。教育资源过多集中在东部沿海发达地区，而在广大的 中西部地区以及边远地区，教育资源相对不足。其三，即使在同一城市，重点与 非重点学校之间，教育资源也存在不均衡现象。高水平师资被极少数重点学校垄 断，多数学生得不到名校老师的指点和教导。 要实现优质教育资源全社会共享，首先需要搭建功能强大的公共信息传送平 台，把分散的优质资源整合在一起，通过信息网络传播到四面八方，让不同地域 的人群都能够通过网络来共享教育资源。 目前北京不少重点中学建立了网校，例如北京四中、1 0 1 中学、人大附中、北 师大附中等，用信息化手段实现优质教育资源共享的网络基础已经具备，但是真 正通过网校来获得名师辅导的学生还不多。在周末、寒暑假，家长仍然要花大笔 的钱去给孩子报这样那样的辅导班，课堂教学目前还是孩子们获得优质教育的主 要手段。究其原因，不少家长反映网校优秀的课件数量太少，网校的内容建设还 跟不上。 对此有关专家认为，造成这一现象的原因是复杂的，但是最主要的原因是目 前的网校运作模式不能充分体现优秀课件的价值。些公共的教育资源，例如教 育政策信息、招生考试信息、普及性的教育知识等，通过网络广泛传播、免费浏 览是可行的，但对于精品的教育信息，例如优秀的课件和教案等很难在网上获取， 不是很难查找到，就是需要交纳一定的费用才能获取。 优化教育管理要求搭建四方沟通平台在当前教育中已成为社会生活的热点领 域之一，孩子的升学、择校、择班、择师问题，往往成为一个家庭的大事，牵动 5 西南大学硕士学位论文 着父母的心。在信息技术欠发达的年代，传统的教育管理主要依靠家长会、家访、 电话等形式，实现家长与老师、学校之间的联系。但这种信息沟通形式相对较慢， 沟通不够充分，家长与学校之间甚至会产生某些信息真空地带。这就导致了一个 看起来奇怪的现象出现：一个在家长眼中是“好孩子”，在学校眼里是“好学生 的青少年，某一天突然变成了抢劫犯罪的少年犯。原来这个孩子放学之后经常去 网吧，发展到痴迷程度，又结交了一些无业社会青年，最后因为手头拮据和社会 青年的唆使，走上犯罪的道路。这个事例说明，家长与老师和学校之间，迫切需 要搭建起快捷方便的信息沟通桥梁，才能有效地掌握孩子的一切动向，保证其在 成长道路上走好每一步。随着社会的进步和信息技术的发展，传统的教育管理手 段已经适应不了家长和学校之间希望时时处处紧密联系的客观需要，急需进行优 化和提高。 孩子的健康成长事关家长、老师和学校三方，需要他们之间的密切配合。家 长需要随时掌握孩子在校的表现，了解放学之后孩子在什么位置? 学习上存在哪些 薄弱环节? 怎样有针对性进行辅导，提高孩子的学习成绩? 老师和学校也需要把孩子 的有关信息传达给家长，例如功课上有哪些问题、思想上有什么苗头、希望家长 怎样来配合老师等。这样一个四方沟通的信息平台，对网络的覆盖程度、可靠性、 信息技术手段上都具有较高的要求。 2 2 2 教学资源库建设是新课标的需要 新课标下的教学，将突破书本和教室的限制。首先是课程资源极其丰富，从 范围上将涵盖学校、社区、家庭的一切有效教学资源，从类型上将涵盖课本、文 献、图书、音像、多媒体素材、网站等各种资源形式；其次是教学活动丰富多彩， 探究式教学和学生的自主学习1 9 】【1 0 1 、协作学习将成为日常教学的重要形式，课堂学 习和课外学习将有机地结合，为学生的个性发展提供广阔的空间。 在这样的背景下，多媒体教学资源库将成为实施新课标教学不可缺少的基础 设施。那么，什么样的资源库才能满足新课标教学的需要呢? 第一、教学资源库的开发必须符合各学科新课程标准的教学培养目标，必须 与新课程标准充分整合。新课标资源库建设应该坚持为课程改革服务、支持信息 技术与课程整合的基本理念。“整合 与课程改革的目标是一致的。所谓“整合 ， 从目标的角度理解，就是在教学活动中充分有效地应用现代信息技术，更好地培 养学生的“知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观 ，其中最主要的，是培 养学生主动学习、乐于探究，培养学生搜集和分析信息的能力、获取新知识的能 力，培养学生分析和解决问题的能力以及交流合作的能力。因此，支持信息技术 与课程整合的资源库也就是满足新课标需求的资源库。 第二、资源库的开发必须符合各学科的特点和学生的认知规律。资源的“教 6 第2 章 中小学教学资源库需求与现状分析 皇皇曼i i 一 一 一i i - - - i ih i o 皇皇曼皇曼鲁皇皇鼍曼曼曼皇曼曼量曼曼皇皇曼薯 学加工”，包括以下几个层面。首先是资源标引属性层面的加工，比如资源的标题、 关键词、描述等，对资源恰当准确的描述才能使资源成为意义完整的教学资源( 比 如一幅人物图片，只有描述清楚了人物、时代、背景才可能成为有用的历史教学 资源) ：其次是资源表现层面的浅层加工，比如图像的尺寸加工、清晰度加工，比 如影音文件的剪辑处理、效果优化等，这些加工是为了使资源具有更好的媒体表 现效果：再次是资源表现层面的深度加工，比如事实及现象类知识的演示、概念 类知识的情境创设、技能类知识的示范、原理类知识的过程模拟、方法类知识的 可视化展示等，这种加工的核心是知识的教学化，即使知识的学习过程可视化、 使知识的呈现方式符合学生的认知规律i 最后，在资源交互层面的加工，比如在 知识呈现的过程中，按照学生的认知规律适时地创设情景、引入问题、设计任务， 方便教师组织探究，引导学生发现问题、提出问题、分析问题进而解决问题。例 如：自然科学学科的基于科学建模的交互型课件，可以自由调节模型参数，即时 互动，支持学生的自主探究。教学资源库的目标是在资源中渗透先进的教学思想， 倡导探究式及自主合作学习的教学方法。经过“教学加工 的教学资源，不仅具 有多媒体资料的属性，更具有承载先进教学思想的教学和学习工具的属性。 第三、教学资源库的开发要符合先进性和标准化原则。首先，教育观念的先 进性。就是要以新课程标准的先进理念作指导，以达到新课标的培养目标为方向， 努力寻求培养学生的科学素养，尊重和促进学生的个性发展，培养学生的正确的 情感态度和价值观的最佳表现方式。其次，教学资源库的开发设计的媒体表现形 式和技术的先进性。用最好的媒体表现形式和最先进、最富表达效果的计算机技 术、网络技术等来制作开发电子资源，用先进的通信技术、宽的带宽、高的速度 把这些资源送到全国。 第四、资源组织要智能化。比如按照主题的形式组织各种多媒体资源构成主 题学习资源包( 或称微型教学网站) ，提供多种资源组织的线索并且有效利用超文本 技术，以建立资源包内在的资源关联和知识关联。这种加工在一定程度上实现了 隐性知识的显性化，旨在为学生的自主学习和合作学习提供有效的具有选择性的 资源环境。 2 2 3 教学资源库建设是个性化学习的需要 个性化学习的思想和实践经历了从古代、近代、现代到当代的漫长历程。春 秋时期，我国教育家孔子就提出了“因材施教 的个性化教学思想【l l 】。近代，美 国教育家夸美纽斯提出的“根据儿童情况因材施教 ，生动地体现了个性化教育的 思想。一般而言，由于知识背景的不同，在同一门课的学习上，学生通常会显示 出不同的学习兴趣，不同的学习方式，个性化学习则较好地考虑了学习者的个性 特征，并根据个性特征确定需要，为其提供合适的学习内容。个性化学习主要有 西南大学硕士学位论文 以下特点： ( 1 ) 个性化学习强调以个别差异为出发点，以学习者兴趣与需求为中心，以 每个学习者能力与个性的最大发展为目标。相应地，要求学习安排适应个别差异 的环境条件，创设相应的情境，建构相应的课程知识以及建立相应的评价制度。 ( 2 ) 个性化学习环境的基本要求是能够为同一个学习单元提供多种学习途 径。因为每个人有不同的学习方式，一个有效的学习安排对另一个人不一定同样 有效。个性化的学习环境应该尽量能够给学习者的学习提供最有效的方法和途径。 ( 3 ) 个性化学习同时强调，学习者可以根据自身情况采取不同的学习进度。 例如学习内容的不同i 学习的兴趣点不同等。个性化的学习环境会尽量根据每一 个学习者的需求量身订制，与传统学习方式相比，学习效果会更好。 当然，要实现为学习者提供有效的学习路径；制定不同的学习进度，就要始 终清楚学习者的学习进展，随时掌握学习者的学习行为。然后根据这些信息提供 适当的方式。 针对个性化学习的特点，传统教学较难满足实际教学的需要，但这正好发挥 信息技术的特长，如何能让教学资源库满足个性化教学的需要，教学资源库在标 准化的发展方向中，s c o r m 标准能较好地解决这个问题，通过其内容编序的思想， 结合学生的学习成绩，能让学生较好地实现个性化学习。 2 3 中小学教学资源库现状分析 2 3 1 目前中小学教学资源库存在的问题 随着教育信息化进程的推进，信息技术的不断发展，新技术带来很多的新思 维，教育资源库也应从幼稚走向成熟，原有资源库产品存在的问题日渐显露出来。 归结起来，存在资源质量不高、利用率低、资源时效性差，更新缓慢，共享性差 等主要问题。 自从“校校通”工程引爆教育信息化市场以来，市场上销售最热的教育信息 化产品当数教育资源库了。教育资源库的热销并不是偶然的。长期以来，校园网 “有路无车、有车无货”的现象，一直是学校信息化建设过程中存在最大的问题。 教育资源库恰如一场及时雨，它的出现反映了学校信息化对教育资源的渴求。资 源库的价格动辄上万元，但是学校购买了之后，使用的效果如何呢? 笔者调查了部 分购置了资源库的学校，得到的回答非常一致：教师在教学中利用资源库的次数 很少，资源库的利用率很低。 为什么会出现这样的现象呢? 得到的原因有以下几点：一是学校信息化的程度 不高，教师本身就很少利用信息技术手段备课、上课，资源库自然用不起来；二 是从资源库中检索到的资源陈旧或者不符合教学实际的需要，远远不如从互联网 第2 章中小学教学资源库需求与现状分析 上直接搜索资源，所以教师们不愿意使用资源库：三是教师使用这些资源往往需 要二次加工，而加工起来比较困难，而且这些资源整合到课件中也比较困难。 以上几种原因，导致了几乎所有的资源库中的资源很少得到使用，应该承认 这是一种资源上的浪费。那么，当前的教学资源库到底存在哪些问题呢? 除了资源匮乏和分布松散外，目前互联网上与技术有关的资源库还存在资源 分类不规范、内容和形式比较单一，资源建设不符合远程教育技术资源库标准， 资源不能共享等问题，目前出现的问题大致可以分为以下几种： 一、大量资源堆积 这与开发者的理念有关，虽然他们也意识到了资源分散这个问题，但只是简 单地把信息收集起来，这种最初的资源库形式已经远远不能满足现在的需要了。 许多资源库容量动辄上百g b ，号称“海量”资源库，有“几万幅图片，几千个课 件，几万个动画 等。但是这些资源并不完全是针对教学优化筛选的，所以有许 多资源并不符合教学实际的需要，尤其是不符合当前新的课程标准的需要。当初 资源库的开发策略更多地放在了“量 上，而不是“质 ，所以出现了“资源库是 个杂物筐，什么都往里装 的现象。这种现象的产生，很大原因是为了方便于商 家的宣传，产品的推销。 二、资源时效性差 任何资源都有一定的时效性，教育资源库也不例外。尤其是近几年在课程改 革浪潮的涌动之下，原有的统一的教材体制正在逐渐被打破，教育部已经批准十 八家出版社从事新教材的开发和出版，教育资源多样化的格局正在形成。“皮之不 存，毛将附焉? ，新课程标准、新教材格局的出现，势必会影响到教育资源库资 源的时效性，恐怕有许多资源已经不能在新的课程体系下使用了。 三、内容更新慢 大部分中小学教学资源库信息陈旧，不能及时动态更新，这是由于开发者最 初热情很高，搜集了很多信息，但是很遗憾没有坚持，时间久了，网站也就荒废 了。正因为资源库的资源时效性较差，对于资源库用户来说，购买现有的资源只 是需求的一个方面，而能够享受资源和平台更新，则是用户最期望得到的服务。 因此，与其说资源库是一种产品，不如说是一种服务。但是实际上资源库的更新 速度不尽如人意，往往半年才能升级一次。 四、共享性差 当一个学校的资源库辛辛苦苦建立起来以后，要与其他学校的资源库进行资 源共享，合并成一个更大教学资源库，现有的教学资源库几乎都不能完成这点。 再加上原来的教学资源库的数据库结构、数据字段名称及数据类型长度等都不一 样，即使要进行合并，也需要专业的编程人员花费大量的时间才能完成，进而给 教学资源库的维护提高了技术难度。 9 西南大学硕士学位论文 罡曼蔓曼曼曼曼皇曼蔓曼曼曼鼍曼皇曼暑皇曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼! ! 曼曼曼曼曼曼曼量皇皇量曼曼! 曼曼曼皇曼皇曼量曼曼曼曼曼曼曼皇皇曼鼍曼曼曼皇曼曼量舅曼曼i 一 i ! 五、资源库缺乏智能搜索功能 有些资源库根本没有考虑到这个问题，搜索方式单一，设置也比较简单，用 户使用很不方便。例如：中小学资源库缺乏像g o o g l e 和百度那样的关联搜索，用 户的搜索某一特定资源时，不能查看到相关的其他资源。 六、资源的分类比较混乱 把各种资源全放在网页上，而不进行分类，或者说没有采用适合学习者的分 类方式。另外，知识的分类很难用一种类别来表达和描述。而目前大部分的教学 资源库只能做到一种分类，不利于知识的显性化。 七、评价和反馈机制不健全 资源库只是单方面的陈列信息，没有与用户的交流。其实用户的反馈意见是 非常重要的，它能直接反映资源库的优点和不足，另外若能考虑用户之间的沟通 就更好了。 八、资源库功能设置简单 大部分的资源库用户只能对其进行浏览操作，不利于知识的积累；无法显示 资源库内资源的利用情况，不利于知识共享和用户交流。采用a j a x 技术，可以使 得资源库的各种操作更加丰富，交互性更强，用户体验更好。 纵观目前资源库的现状，除了系统建设者在考虑用户体验和系统功能上的欠 缺外，其中最主要的因素还在于缺乏资源库标准化，由于缺乏建构标准使得资源 建设周期长，浪费大，大量低水平的重复，优秀资源不能共享，自然导致了以上 问题，而目前的资源库建构标准中，s c o r m 标准受到业界的广为推崇。 2 3 2 教学资源库研究现状 远程教育作为一种教育的形式必然是以教育资源为基础的。现在很多组织和机 构都有自己丰富的教学资源，并构建了各自的教学资源库。目前，教学资源库对 教学资源进行组织使用得较多的方式主要有四种：文件方式、主题树方式、超媒 体方式和数据库方式，其中又以数据库方式使用得最多。 1 文件组织方式。一个文件包括数据、程序和字符，是计算机保存处理结果 的基本单位。以文件方式组织学习资源简单方便，可以降低组织的难度和成本： 它还能存贮各种图形、图像、图表、音频、视频等非结构化信息。但是，当随着 学习资源利用的不断普及和数量的不断增多，以文件方式组织的信息会使网络负 载越来越大，当学习资源结构复杂时，就难以实现有效的控制和管理，从而降低 组织的效率。 2 主题树组织方式。它实际是提供一种界面机制，用户通过这个界面只与学 习资源的主题目录进行交流，并通过主题目录间接地连接并使用多个实际数据资 源。它提供了一个基于树浏览方式的简单易用的信息检索和利用界面，用户按照 1 0 第2 章中小学教学资源库需求与现状分析 规定的分类体系逐步查询，查准率高，树型目录结构具有良好的可扩充性和严密 的系统性。 ，3 超媒体组织方式。超媒体技术是超文本技术与多媒体技术相结合的产物， 它将文字、表格、声音、图形、图像、视频等多媒体信息以超文本方式组织起来， 使人们可以通过高度链接的网络结构在各种学习库中自由航行，找到所需要的任 何学习资源的信息。超媒体采用非线性的由节点和链组成的网状结构组织块状信 息，类似于人类的联想记忆结构，同时它把数字、文本、声音、图形、视频等有 机地整合，方便地描述和建立各学习资源之间的语义关系，能满足人们自然交流 信息的过程。 4 数据库组织方式。数据库是在计算机存储设备上合理存放的相互关联的数 据集合。数据库组织方式就是将所获得的学习资源按照固定的记录格式存储组织， 用户通过关键词及其组配查询就可找到所需要的信息线索，再通过信息线索连接 到相应的学习资源。它能高速处理大量结构化和非结构化数据，还能提供数据信 息之间的知识关联。但是，对于已经构建的教学资源库，彼此之间是不兼容的。 它们有各自所识别的学习资源的格式，有各自的数据传输和消息传输的通讯协议， 这在很大程度上阻碍了资源的共享和教育的发展。 基于标准化教学资源库的开发逐渐得到业界开发者的重视，国内外标准研究 情况参见第三章。有一些企业、团体和个人积极投身到了基于s c o r m 标准的教 学资源库开发之中，但其中也存在一些问题。符合s c o r m 标准的教学资源库有 不同的层次之分，最简单的是进行对资源进行x m l 包装，使不同的资源库通过复 杂的转换可以进行共享交流，目前很多自称是基于s c o r m 的教学资源库就限于 这个层次。第二个层次是对资源加上必要的元数据描述，使得素材和学习组件都 能达到重用功能。再上一个层次，就牵涉到资源库、课程、学习管理系统之间的 对话模式，能够跟踪学习者资料和记录一些学习者状况与成果，并能提供判断编 序的规则，判断在哪些状况下可以进行下一步骤的学习，进而提供个性化课程。 因此，要开发出真正符合s c o r m 思想的教学资源库，需要在开发流程中就时刻 考虑与s c o 蹦相关的问题。但是，目前在开发符合s c o r m 规范的资源库的工 程师往往不懂教育、课程，导致开发完成后的教学资源库难以发挥s c o r m 思想。 目前基于s c o r m 标准的教学资源库大多用于高等教育，而基础教育有其自 身的特点。本研究基于新课程标准的特点设计开发基于s c o r m 标准的教学资源 库，希望能把这种良好的思想和方法运用到基础教育当中。 西南大学硕士学位论文 第3 章s c o r m 标准分析 目前中小学教学资源库在新课程标准下具有不可缺少的作用，所暴露出的问 题在很大程度上是资源库建设缺乏标准化造成的，由于资源库建设缺乏良好的标 准，使得开发的优秀资源不能共享，浪费大量人力物力进行低水平重复，开发出 的资源库质量不高，不能适应较高教学的要求。因此选择优秀的资源标准具有相 当重要的意义。 3 1 网络教育资源标准 3 1 1 国内外网络教育资源标准简介 国外关于教育资源标准的研究起步于2 0 世纪9 0 年代末，相互借鉴、互相兼 容，并逐步完善。其中影响较大的有：o c l c ( o n l i n ec o m p u t e rl i b r a r y c e n t e r ，i n e 联机计算机图书馆中心) 的d u b l i nc o r e 元数据规范，“i m s 全球性学习联盟 ( m s g l o b a li 七a r n i n gc o n s o r t i u m ，i n e ) 的学习资源元数据规范( l e a r n i n gr e s o u r c e m e t a d a t as p e c i f i c a t i o n ) 和内容包装规范( c o n t e n tp a c k a g i n gs p e c i f i c a t i o n ) ，i e e e l t s c ( l e a r n i n gt e c h n o l o g ys t a n d a r d sc o m m i t t e e ，学习技术标准委员会) 的l o m ( l e a r n i n go b j e c tm e m d m a ，学习对象元数据) ，a d l ( a d v a n c e dd i s t r i b u t e d l e a m i n g ，高级分布式学习组织) 的s c o r m ( s h a r a b l ec o n t e n to b j e e tr e f e r e n c e m o d e l ，可共享内容对象参考模型) 等等。 1 o c l cd u b l i nc o r e 元数据规范 1 9 9 5 年3 月，o c l c 和美国国家大型计算机应用协会( n c s a ) 组织了5 2 位 来自图书馆、计算机和网络方面的专家成立了