高校信息化教學支撐環(huán)境的構建與應用研究

沈霞娟，高東懷，寧玉文，李維國，靳豪杰

（第四軍醫(yī)大學 網絡中心，陜西 西安 710032）

一、引言

國家《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）》明確將“建設信息化公共支撐環(huán)境，提升公共服務能力和水平”作為一項重要的發(fā)展任務進行系統(tǒng)規(guī)劃和實施。[1]教學是高校的核心任務，建設高質量的信息化教學支撐環(huán)境已經成為加快教育教學改革的先決條件與緊迫任務。筆者通過對信息化教學的技術因素、人力因素以及管理因素的綜合分析，形成了較為完善的信息化教學支撐環(huán)境構建理論，并以第四軍醫(yī)大學為研究個案，詳細介紹了支撐環(huán)境建設方案和應用成效。

二、信息化教學支撐環(huán)境的構建理論

信息化教學的開展離不開支撐環(huán)境，但不同學者對其內涵理解各有不同，尚未形成統(tǒng)一認識。[2][3]筆者們以系統(tǒng)理論為指導，對服務信息化教學的要素進行篩選與分析，認為信息化教學支撐環(huán)境是運用現代教育理論和信息技術所創(chuàng)建，維持信息化教學活動開展的條件和情況的綜合。[4]信息化教學支撐環(huán)境要素多、涉及面廣，為了有效推進支撐環(huán)境的建設，需要明確其結構模型、建設原則和建設階段。

1.支撐環(huán)境結構模型

筆者們參考建構主義學習環(huán)境（CLEs）設計模型，提出了信息化教學支撐環(huán)境的結構模型，包括理論、技術、標準、管理和人才五大要素，如圖1所示。[5]其中，理論主要指信息化教學基礎理論和信息技術應用理論，用于指導支撐體系的建設；技術主要包括信息基礎設施、信息資源和應用系統(tǒng)三大類群，用于實現支撐體系的主體建設；標準主要包括信息環(huán)境建設標準、信息資源建設標準以及教育管理信息標準等，用于規(guī)范支撐體系的建設；管理主要包括行政手段（各類信息化教學規(guī)章制度）與技術手段（各類信息化教學管理與服務系統(tǒng)），用于保障支撐體系的正常運行和服務提供；人才是指支撐體系的決策者（信息化領導小組）、建設者與管理者（信息化實體單位）、使用者（教育行政管理人員、教師），是支撐體系建設和應用的能動因素。支撐體系的建設要始終以滿足信息化教學需求為出發(fā)點，并能夠根據實踐應用中的反饋信息及時調整、優(yōu)化其結構和功能。

圖1 信息化教學支撐環(huán)境結構模型

2.支撐環(huán)境建設原則

為了有效保障支撐環(huán)境的科學性、有效性，在支撐環(huán)境建設時應當遵循三個原則：（1）統(tǒng)籌規(guī)劃，分步實施。即必須按照教育信息化整體規(guī)劃，統(tǒng)籌設計各要素的建設方案和實施步伐，抓住重點，分步實施。（2）應用驅動，共建共享。即必須緊扣教學應用需求，開發(fā)應用優(yōu)質教育信息資源，形成行政主導、師生參與、多方協(xié)作的共建共享機制。（3）兼容開放，持續(xù)發(fā)展。即體系建設必須及時吸納新技術，通過創(chuàng)新應用提升教學服務能力，并有效支持信息化教學新模式、新方法的研究與實踐，促進支撐環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

3.支撐環(huán)境發(fā)展階段

參照信息系統(tǒng)發(fā)展階段的諾蘭模型與米切模型，信息化教學支撐環(huán)境的發(fā)展可以分為基礎設施建設、應用與資源建設、應用系統(tǒng)集成、服務融合創(chuàng)新四個階段。[6]基礎設施建設階段主要完成信息化教學環(huán)境的搭建和推廣，為信息化教學的開展提供先決條件；應用與資源建設階段重點推動教學資源開發(fā)和教學管理系統(tǒng)建設，為信息化教學提供資源支持和應用環(huán)境，實現有效的數據管理；應用系統(tǒng)集成階段重點實現信息化教學業(yè)務綜合服務平臺的搭建，業(yè)務流程的整合是這個階段最大的特點；融合創(chuàng)新階段，重點突出信息服務和知識共享，信息不僅供使用與流通，更重要的是形成數據歷史和知識，輔助教學業(yè)務部門及領導者決策。

三、信息化教學支撐環(huán)境的建設方案

在理論研究的基礎上，第四軍醫(yī)大學以結構模型為藍本，通過實施“建設、優(yōu)化、整合”三項措施，基本建立了平臺先進、資源豐富、機制順暢的信息化教學支撐環(huán)境，有效推動了學校信息化教學的深入開展。

1.實施支撐環(huán)境專項建設，健全技術服務平臺

（1）網絡基礎設施建設

良好的信息基礎環(huán)境，是有效開展信息化教學的依托和前提。第四軍醫(yī)大學綜合考慮教醫(yī)研需求和安全保密要求，建成了承載不同業(yè)務的校園網、軍訓網、一卡通網和軍衛(wèi)網等四套網絡，支持各類教學應用業(yè)務的開展。目前學校和附屬醫(yī)院所有大樓全部聯(lián)網，實現了萬兆主干、千兆樓宇、百兆桌面，建設了多個電子閱覽室，計算機網絡實驗室等公共上網場所，并為所有教室安裝了多媒體教學設備。此外，我校還按照“搭積木”的思路，為軍地兩網各建立了一個初具規(guī)模的數據中心。數據中心采用雙機熱備、鏡像存儲和虛擬化等多項先進技術，實現了重要數據的集中存儲、備份容災，以及服務器和存儲資源的靈活調配，基本滿足了全校師生網絡教學、在線科研和資源共享的需求。

（2）教育信息資源建設

教學資源是信息化教學支撐環(huán)境的核心組成部分，第四軍醫(yī)大學自2001年起開始實施 “網絡教學資源建設工程”，通過建引結合，形成了以“課程資源為主，學科資源為輔，專題資源為特色”的優(yōu)質資源體系。1）參照國家精品課程要求，分四批建成覆蓋學校醫(yī)學主干課程的100門網絡課程，其中國家級精品課程7門，國家精品資源共享課程2門，用于開展網上教學或支持學生拓展學習。2）以二級學科為基本單位，開發(fā)了包含學科名師、學科前沿、學科研究成果、學科資源為基本內容的120個醫(yī)學學科專業(yè)信息網站，包括基礎醫(yī)學學科網站21個；臨床醫(yī)學學科網站72個；口腔醫(yī)學學科網站15個；公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學學科網站7個；藥學學科網站5個。這些網站用于支持在校生的學科研究和非在校生職業(yè)能力培養(yǎng)。3）為了將最新的醫(yī)學研究成果融入學生素質教育體系，學校自2007年起先后開展了精湛醫(yī)術、精新藥物、精良設備等二十余項專題講座活動，每場專題活動由5～8個10分鐘左右的微型學術報告組成。為使這些優(yōu)質資源在更大范圍內共享和重用，我校建成了精品視頻專題資源庫，截至目前已錄入各類精品專題活動100余場，視頻約7000分鐘。這一特色資源庫的建立，不僅成為學習者了解學科前沿動態(tài)的重要渠道，還成為教師開展信息化教學的典型示范。

此外，為了有效支持信息化教學的開展，學校還建立了含文字、圖片、動畫、視頻、音頻五種媒體格式的醫(yī)學教學素材庫和以電子病歷形式展示的醫(yī)學案例庫，引進電子圖書1100多種，醫(yī)學文獻數據庫57個，有效拓展了師生的資源選擇范疇，充分發(fā)揮了校內外優(yōu)質資源的教學應用價值。

（3）教學應用系統(tǒng)建設

科學有效的應用系統(tǒng)是實現教學業(yè)務信息化和流程變革的基本依托。第四軍醫(yī)大學以業(yè)務需求為導向，建立了以“通用網絡教學系統(tǒng)為核心，輻射遠程教學、虛擬教學、互動教學”的信息化教學應用平臺。1）建立了全校統(tǒng)一的網絡教學系統(tǒng)，能夠開展網上備課、授課、答疑、作業(yè)、考試等教學活動，注冊課程100門，是我校開展信息化教學的主陣地。2）建立了3套遠程醫(yī)學教學系統(tǒng)，支持通過衛(wèi)星和有線網絡開展遠程診療、教學和培訓。目前有醫(yī)學直播衛(wèi)星車多輛，遠程醫(yī)學中心1個。3）建立了視頻互動教學系統(tǒng)，學校和三所附屬醫(yī)學共有教學錄播/直播系統(tǒng)15套，可通過校園網絡直播手術、學術會議，讓學員在最真實的環(huán)境中觀摩學習，提升知識應用和遷移能力。4）建立了支撐醫(yī)學實驗教學的模擬訓練系統(tǒng)。基礎醫(yī)學方面建立了醫(yī)學機能學、電子仿真、數學建模與物理仿真虛擬實驗室三個大型虛擬實驗室，支持開展生理、藥理、病理、人體等課程的仿真實驗，臨床教學中引進了臨床技能模擬訓練系統(tǒng)，以及電子模擬人、標準化病人、基礎解剖模型、局部功能性模型等輔助臨床教學實驗的開展。5）按照數字校園架構，建設了教學管理現代化系統(tǒng)，包括教務、研究生、繼續(xù)教育、教學保障在內的4大教學管理系統(tǒng)共14個功能模塊，提供教學管理與組織服務。

此外，為了有效實現信息資源的廣泛共享和應用系統(tǒng)的整合集成，我校還建設了統(tǒng)一的教學門戶網站——第四軍醫(yī)大學教學在線，開展一站式的教學應用服務，并提供信息化教學示范教案和信息化學習指導，協(xié)助師生順利完成在線資源的檢索和利用。[7]

2.優(yōu)化建設標準和管理機制，確保信息化教學支撐環(huán)境順暢運行

（1）優(yōu)化資源建設標準，促進資源規(guī)范建設

在國家和軍隊專項課題的支持下，第四軍醫(yī)大學以教育部《教育資源建設技術規(guī)范》為基礎，制定了適合醫(yī)學教育的信息資源建設標準和應用指南。[8]該指南主要包括《網絡課程建設標準》、《學科網站建設標準》、《多媒體課件制作標準》、《數字校園數據標準》等，規(guī)范了資源建設內容、數據標準和使用管理要求，為教學資源的共建共享奠定了基礎。

（2）優(yōu)化運行管理機制，增強管理技術手段

為了確保支撐環(huán)境的良好運轉，第四軍醫(yī)大學建立了“行政與技術兩條線管理”的共管機制。行政方面，我校從基礎設施、信息資源、教學應用和支持服務四個方面制定了完善的管理辦法，并下發(fā)了《學校信息系統(tǒng)安全管理暫行規(guī)定》、《關于全面推進本科課程信息化教學改革的指導意見和若干要求》以及《信息化教與學指導手冊》等相關文件，使日常管理有章可循；技術方面，我校建立了統(tǒng)一身份管理與認證系統(tǒng)，網站及網絡課程管理系統(tǒng)，自主研制了網絡綜合業(yè)務管理系統(tǒng)，實現了從網絡平臺到信息資源與應用系統(tǒng)，以及用戶網絡行為的全面管控。

3.整合信息化人員力量，提升信息化教學支撐環(huán)境服務保障能力

為了理清職責、加強協(xié)作，第四軍醫(yī)大學對信息化教學服務保障力量進行了整合，建立了由信息化教學領導小組、信息化教學支持小組、信息化教學協(xié)作小組構成的三級支持服務團隊，如圖2所示。[9]信息化教學領導小組，由學校信息化領導決策人員和教學專家共同組成，主要負責信息化教學的整體規(guī)劃和政策制定；信息化教學支持小組，由教務管理人員和網絡中心技術人員共同組成，前者負責信息化教學支撐環(huán)境應用推廣的組織管理和相關政策的咨詢指導，后者負責信息化教學應用系統(tǒng)開發(fā)、資源制作和支撐環(huán)境的運行維護；信息化教學協(xié)作小組，主要由院系教學秘書構成，負責各項信息化教學活動的具體實施與協(xié)調。這三支團隊相互協(xié)作，從決策、管理和實施三個層面為信息化教學提供了強有力的組織保障。

四、信息化教學支撐環(huán)境的應用成效

圖2 信息化教學支持服務團隊構成

為了深化支撐環(huán)境的教學應用，第四軍醫(yī)大學開展了信息技術能力培訓、信息化教學比武、教育信息資源評比等系列活動，積極創(chuàng)新應用模式和方法。目前信息化教學環(huán)境已經在學校教育教學中得到全面應用，同時在多所軍地院校推廣試用，取得了一定成效。

1.有效支持教學改革深入開展

為了實現信息技術與課程教學的深度融合，十一五期間，學校把醫(yī)學課程分為 “講授為主型”、“講習結合型”和“自學為主型”三類，并依托支撐環(huán)境對醫(yī)學課程進行了大范圍的信息化教學改革。[10]對“以講授為主”的課程，支撐環(huán)境重點提供教學素材庫、教學設計模板、網絡教學系統(tǒng)和教學交流系統(tǒng)，輔助教師備課、授課和答疑；對“講習結合”的課程，除上述教學環(huán)境外，支撐環(huán)境還提供虛擬實驗室、網絡課程、視頻點播、案例庫等資源輔助學生的模擬實驗和操作練習；對“以自學為主”的課程，通過教學門戶網站全面提供網絡課程、學科網站、虛擬學習社區(qū)、在線考試系統(tǒng)、教學管理系統(tǒng)等，有效解決學生自學中的資源支持、交流、考評、管理等問題。五年來，學校先后分兩批，依托支撐環(huán)境完成了學校93%的課程（186門）的課改任務，并在全校88%的教師及全體本科生中大面積推廣應用，教學效果顯著。

2.有效推進教學資源共建共享

為了進一步提升資源共建共享成效，從十二五開始我校借鑒云服務的理念，從基礎設施、開發(fā)平臺、應用軟件三個層次提供資源共享服務。[11]（1）基礎設施共享服務，針對需要計算資源、存儲資源和網絡資源的應用，采取虛擬化技術動態(tài)分配所需資源，解決了分散購置資源帶來的浪費和利用率低的問題；（2）開發(fā)平臺共享服務，針對網絡課程、學科網站等教育信息資源建設，統(tǒng)一提供開發(fā)平臺、設計模板和技術支持，解決了自主開發(fā)困難和后期維護不便的問題；（3）應用軟件共享服務，針對師生教學需求，提供了公共軟件、教學軟件、管理軟件、科研軟件和醫(yī)學專用軟件5類約80項共享服務。據教務部門統(tǒng)計，網絡教學系統(tǒng)累計注冊教員1000余人，2007級以來每屆注冊學員達90%以上，全校80%以上課程教學采用網絡課程進行課前預習或輔導答疑，在線輔導答疑次數每門課每學期不少于3次，90%的科室通過學科專業(yè)網站及時傳遞教學、醫(yī)療、科研成果，學科專業(yè)網站總訪問量超過800萬次，部分臨床科室學科網站（如西京消化學專業(yè)網、口腔修復學學科專業(yè)網等）已經成為患者就醫(yī)參考與醫(yī)患互動的平臺?！敖虒W在線”門戶網站日均訪問量達1100余次，并已為第三軍醫(yī)大學、南方醫(yī)科大學、天津醫(yī)科大學、西安交通大學醫(yī)學院等15所醫(yī)學院校開通訪問授權，有效實現了校際資源共享。

五、結束語

科學有效的信息化教學支撐環(huán)境是深入推進信息技術和教育教學融合的基礎和前提。我們從理論和實踐兩方面入手初步探索了體系的構建理論和建設方案，并開展了一系列教學應用。然而，由于信息化教學支撐環(huán)境涉及的要素較為復雜，而且不同高校的應用環(huán)境差異較大，因此為了充分發(fā)揮支撐環(huán)境促進教學改革的作用，必須進一步加強普適性的建設方案、應用模式和運行管理機制的研究。

[1]教育部.教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011-2020年）[R].2012.

[2]李敏,段渭軍,陳世進.高校信息化教學環(huán)境的建設與探索[J].現代教育技術,2008,18(12):122-144.

[3]張凱.信息化教學環(huán)境的構建與實踐[J].信息技術,2012(24):241-242.

[4]高東懷等.高等醫(yī)學院校信息化教學支撐體系的構建科學總結[R].西安:第四軍醫(yī)大學,2011:3.

[5]李妍.喬納森建構主義學習環(huán)境設計研究[D].上海：華東師范大學,2007:28.

[6]張曉華,林紅,張至柔.高校信息化發(fā)展階段的論述[J].現代教育技術,2009(7):120-121.

[7]第四軍醫(yī)大學教學在線，http://itais.fmmu.edu.cn/，2013-8-20.

[8]許衛(wèi)中，張迎，沈霞娟.軍隊醫(yī)學教育信息資源建設標準[R].西安:第四軍醫(yī)大學,2008:10-15.

[9]高東懷等.高校信息化教學環(huán)境層次模型的設計與應用[J].現代教育技術,2011(2):52-56.

[10]劉濤,殷進功.醫(yī)學課程信息化教學模式應用的八年探索[J].中國大學教學,2009(5):47-51.

[11]Ivan I.Ivanov.Cloud Computing in Education:The Intersection of Challenges and Opportunities[C].Web Information Systems and Technologies.Volume 101,2012,pp 3-16.