數(shù)字教材配套數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)的創(chuàng)建研究

黎旭誠(chéng) 關(guān)潔

摘要：在信息技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，為了提高數(shù)字教育資源的建設(shè)力度，有效整合各類數(shù)字教學(xué)優(yōu)質(zhì)資源，全面落實(shí)教育大資源共享計(jì)劃，構(gòu)建起優(yōu)質(zhì)普惠、開放共享、多元共建的數(shù)字資源供給模式，本文從設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)要點(diǎn)等角度入手，對(duì)如何創(chuàng)建高質(zhì)量的數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)進(jìn)行了相應(yīng)地研究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；教學(xué)資源；云服務(wù)平臺(tái)

在數(shù)字時(shí)代，各類新型信息技術(shù)快速發(fā)展，并在教育和出版領(lǐng)域得以創(chuàng)新應(yīng)用，正在不斷推動(dòng)教育和出版的轉(zhuǎn)型升級(jí)和融合向縱深發(fā)展，課程教學(xué)也因此不斷朝著數(shù)字化方向發(fā)展。數(shù)字技術(shù)正在潛移默化地重塑教材，以一種特殊的交互原則改變著知識(shí)傳遞的方式。而在整個(gè)數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系的構(gòu)建過程中，相應(yīng)的平臺(tái)建設(shè)無疑是非常重要的，因此加強(qiáng)相關(guān)研究很有必要。

一、數(shù)字化教學(xué)資源的形式和特點(diǎn)

（一）數(shù)字化教學(xué)資源的形式

根據(jù)不同的劃分方式，數(shù)字化教學(xué)資源也會(huì)表現(xiàn)為不同的形式。從呈現(xiàn)方式進(jìn)行分類，數(shù)字化教學(xué)資源大致可以分為視頻、文本、圖像、動(dòng)畫等類型。從資源進(jìn)行分類，則可將其大致分為可利用、專門設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。其中，“專門設(shè)計(jì)”是指那些專門為實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)而制作或準(zhǔn)備的數(shù)字化資源，如教學(xué)軟件、課程課件等；而“可利用”主要是指那些本意用于其他方面，但應(yīng)用于教學(xué)卻發(fā)現(xiàn)意外好用的數(shù)字化資源，如教育網(wǎng)站、百科全書、電子期刊、通信新聞組、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、虛擬圖書館等[1]。從教育發(fā)展的角度來看，數(shù)字教材是新時(shí)代背景下課本教學(xué)內(nèi)容與信息技術(shù)深度融合所形成的產(chǎn)物，作為一種特殊的教材文本，它必須搭載相應(yīng)的教學(xué)平臺(tái)，基于數(shù)字教材的備課、授課、情景營(yíng)造、教學(xué)管理等也都需要有優(yōu)質(zhì)的數(shù)字化教學(xué)平臺(tái)作為支撐。從某種意義上來說，云服務(wù)教學(xué)平臺(tái)是數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系的重要組成部分，同樣也是數(shù)字化教學(xué)資源的一部分。

（二）數(shù)字化教學(xué)資源的特點(diǎn)

相比于常規(guī)的教學(xué)資源，數(shù)字化教學(xué)資源通常具有以下特點(diǎn)，在構(gòu)建數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系的過程中需要格外注意：

1.處理技術(shù)數(shù)字化

在經(jīng)過抽樣量化之后，數(shù)字處理技術(shù)可以把文本、動(dòng)畫、圖片、影音等信號(hào)從一開始的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成更為可靠的數(shù)字信號(hào)，這樣在需要進(jìn)行內(nèi)容糾錯(cuò)的時(shí)候也會(huì)更容易操作。

2.教學(xué)資源系列化

教學(xué)人員或者資源管理者需要系統(tǒng)地對(duì)數(shù)字化教學(xué)資源進(jìn)行分類，然后在教學(xué)時(shí)根據(jù)學(xué)習(xí)者的不同情況，為其提供最為合適的一系列信息資源。

3.信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化

在5G網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下，數(shù)字化資源能隨時(shí)隨地在教師與學(xué)生之間傳輸，學(xué)習(xí)者能夠隨時(shí)隨地上網(wǎng)查詢到自己所需要的信息。

4.處理方式多媒體化

這種處理方式具體是指通過電腦和多媒體設(shè)備來處理、傳輸與存儲(chǔ)各種信息化的教學(xué)資源。相比于過去以圖文為主的形式，基于這種處理方式所形成教學(xué)資源更加生動(dòng)且豐富。

5.資源建設(shè)可操作化

數(shù)字化教學(xué)資源允許教育者與學(xué)習(xí)者通過各種各樣的信息處理方式對(duì)資源進(jìn)行再創(chuàng)造與個(gè)性運(yùn)用，并且無論是教師還是學(xué)生，都可以將自己設(shè)計(jì)制作的數(shù)字化資源（如PPT課件、電子作業(yè)等）上傳至平臺(tái)，使之成為資源庫(kù)的一部分。

二、數(shù)字化教學(xué)資源的設(shè)計(jì)思想

從易于使用與方便管理的角度來看，在平臺(tái)上，數(shù)字化教學(xué)資源的采集、劃分應(yīng)當(dāng)以兩個(gè)模塊為主，即教學(xué)資源和相關(guān)描述信息。教學(xué)資源模塊主要包括數(shù)字化案例、多媒體素材、題庫(kù)、課件庫(kù)等內(nèi)容，其又可進(jìn)一步劃分出三個(gè)版塊：第一類，是指圍繞課程知識(shí)點(diǎn)所構(gòu)建的多媒體信息庫(kù)、根據(jù)專門的分類與檢索規(guī)則完成整合的素材資料、經(jīng)由數(shù)字處理的案例素材等；第二類，是指出于幫助教師或者學(xué)生學(xué)習(xí)某個(gè)課程重難點(diǎn)而設(shè)計(jì)的小型單元課件，其設(shè)計(jì)開發(fā)方法與常規(guī)的教學(xué)課件基本相似，區(qū)別在于這種相應(yīng)單元課件是為了供師生進(jìn)行知識(shí)重組而準(zhǔn)備的教學(xué)資源，內(nèi)容相對(duì)短小精悍，可以更好地用于營(yíng)造情境；第三類，是指教學(xué)過程中產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)資源，即運(yùn)用數(shù)字教材及云服務(wù)平臺(tái)的“教”“學(xué)”成果匯總，如電子作品、網(wǎng)絡(luò)課程、網(wǎng)絡(luò)課件等[2]。除了這些具體的資源之外，教師在教學(xué)過程中還需要借助云服務(wù)平臺(tái)，以提供學(xué)科工具庫(kù)、課堂活動(dòng)庫(kù)、授課工具庫(kù)等，從而構(gòu)建全面完善的數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系。在進(jìn)行數(shù)字化教學(xué)資源設(shè)計(jì)的過程中，為了能夠?qū)①Y源的可重組性與相互操作性提升到最大限度，還需要對(duì)資源做好相應(yīng)的信息描述，而這些描述共同構(gòu)成了第二大模塊，并主要分為以下八個(gè)方面，具體開發(fā)范式如下圖所示，在進(jìn)行數(shù)字教材配套教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)時(shí)要格外注意。

三、數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

（一）對(duì)云服務(wù)的價(jià)值予以全面分析

云服務(wù)主要是指高效分析并運(yùn)用數(shù)字化的信息數(shù)據(jù)，在第一時(shí)間找出其中有價(jià)值的資源并將其傳遞到學(xué)習(xí)者面前。在構(gòu)建云服務(wù)的過程中，資源共享可以得到更好地體現(xiàn)，積極做好對(duì)云服務(wù)的建設(shè)與推廣工作則可以實(shí)現(xiàn)更為方便的知識(shí)連接，從而有效激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣。雖然云空間在功能上與常規(guī)瀏覽器存在許多的相似之處，但云空間所使用的服務(wù)器集合了多臺(tái)普通服務(wù)器，在運(yùn)行過程中更不容易發(fā)生崩潰，能夠?yàn)橄到y(tǒng)安全提供更好的保障。因此，在創(chuàng)建數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)的過程中，相關(guān)部門不僅要做好數(shù)字教材的開發(fā)工作，還要提供相應(yīng)的使用引導(dǎo)，讓應(yīng)用示范校的師生對(duì)云服務(wù)的存在價(jià)值形成全面認(rèn)識(shí)，在行動(dòng)上實(shí)現(xiàn)對(duì)云服務(wù)器的全面操作，如此才能真正把云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)落到實(shí)處[3]。

（二）強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)

在搭建云服務(wù)平臺(tái)的過程中，技術(shù)關(guān)鍵在于以教育信息工程和5G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的虛擬化技術(shù)，只有做好這點(diǎn)，才能充分實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件、課程理論、功能模塊等與物理設(shè)備之間的虛實(shí)互聯(lián)，并以此實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、服務(wù)器等資源的深度聯(lián)合，構(gòu)建起一個(gè)具有高度共享性的教學(xué)資源服務(wù)平臺(tái)，從用戶的現(xiàn)實(shí)需求出發(fā)，提供最為貼心的應(yīng)用支持。同時(shí)，技術(shù)人員還必須注意存儲(chǔ)、服務(wù)器等方面的虛擬化，讓云空間服務(wù)能夠在技術(shù)領(lǐng)域得到持續(xù)不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)資源共享及時(shí)更新相關(guān)信息，為師生開展數(shù)字化“教”“學(xué)”提供更好的資源參考[4]。

四、數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建

（一）資源共建平臺(tái)的云選型

按照服務(wù)方式的不同，各地學(xué)校所使用的云計(jì)算可以分為混合云、私有云、公有云三種類型，而構(gòu)建數(shù)字教材服務(wù)體系具體要選擇構(gòu)建哪種類型的云服務(wù)平臺(tái)，應(yīng)當(dāng)從技術(shù)力量、數(shù)據(jù)保護(hù)、投入成本、數(shù)據(jù)保護(hù)等方面進(jìn)行綜合考慮。

從數(shù)據(jù)保護(hù)的角度來看，大部分學(xué)校數(shù)據(jù)中心都對(duì)教育數(shù)據(jù)缺乏安全高效的轉(zhuǎn)移能力，在面對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備故障等問題時(shí)，很容易出現(xiàn)應(yīng)對(duì)不力、資源丟失的情況。而公有云對(duì)于信息數(shù)據(jù)有著極強(qiáng)的遷移與儲(chǔ)存能力，把題庫(kù)、財(cái)務(wù)、成績(jī)等重要但安全保障程度較低的數(shù)字化教學(xué)資源遷移到公有云端，有助于保證資源存儲(chǔ)的穩(wěn)定性。

從投入成本的角度來看，構(gòu)建數(shù)字化教學(xué)資源云平臺(tái)需要有高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)寬帶作為物質(zhì)支撐，而現(xiàn)階段很多學(xué)校的數(shù)據(jù)中心是私有型的，是按照傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式（“應(yīng)用軟件+物理服務(wù)器”）的方式運(yùn)營(yíng)的，難以靈活分配產(chǎn)生的算力。而若是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模式的基礎(chǔ)上建設(shè)數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)，學(xué)校就必須對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行全方面地優(yōu)化升級(jí)，這必然會(huì)造成大量的資金消耗。公有云在應(yīng)用上有著價(jià)格低廉、方便高效、伸縮性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可以有效減少數(shù)字教材開發(fā)及其應(yīng)用服務(wù)體系建設(shè)的成本[5]。

從技術(shù)力量的角度來看，如果學(xué)校使用私有云，那么在運(yùn)營(yíng)維護(hù)的時(shí)候必然離不開專業(yè)技術(shù)人才的幫助，而現(xiàn)實(shí)中很多學(xué)校無法滿足此條件。如果學(xué)校只是偶爾有大規(guī)模進(jìn)行數(shù)據(jù)交互、處理的需求，那么完全可以選擇通過租用公有云的方式來構(gòu)建服務(wù)平臺(tái)。特別是在當(dāng)下各地學(xué)校的“教育競(jìng)賽”持續(xù)擴(kuò)大的背景下，數(shù)據(jù)中心所擁有的算力水平無疑是發(fā)展的重中之重。如果學(xué)校直接選擇以私有云建設(shè)來增強(qiáng)算力，就需要加強(qiáng)在軟件維護(hù)、設(shè)備購(gòu)進(jìn)升級(jí)、寬帶鋪設(shè)提速等方面的資金投入，由此產(chǎn)生更高的辦學(xué)成本。因此，公有云或混合云的云計(jì)算模式才是學(xué)校構(gòu)建云服務(wù)平臺(tái)最理想的方案。

（二）核心服務(wù)及功能

從數(shù)字化教學(xué)資源的開發(fā)過程進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)者需要明確平臺(tái)的各項(xiàng)功能及其系列性服務(wù)，如此才能順利高效地完成資源管理、審核、開發(fā)等工作。這些服務(wù)應(yīng)當(dāng)由教育信息管理、遠(yuǎn)程交互、資源管理三個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)以及相應(yīng)的開發(fā)環(huán)境提供，云平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

1.教育信息管理系統(tǒng)

使用教育信息管理軟件的目的在于讓“遠(yuǎn)程交互”與“數(shù)字化資源管理”這兩套系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)保持較好地同步。不管是何種教育軟件或平臺(tái)，其信息數(shù)據(jù)都和實(shí)際的書本內(nèi)容有著密切關(guān)系，它們的屬性都離不開相關(guān)教育信息的細(xì)致化客觀描述。雖然數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系中每個(gè)軟件的業(yè)務(wù)及相關(guān)數(shù)據(jù)都?xì)w屬于不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且各自有相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行分別管理，但是它們所擁有的公共教育數(shù)據(jù)全都來自學(xué)校的教育信息管理系統(tǒng)。為了能夠讓云服務(wù)平臺(tái)上顯示的信息始終與學(xué)校數(shù)據(jù)中心的紀(jì)錄保持良好的同步，相關(guān)管理人員應(yīng)當(dāng)按期、及時(shí)地把學(xué)校教學(xué)管理工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)上傳到云端之中，并及時(shí)更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)，這種做法也有助于為學(xué)校的重點(diǎn)辦學(xué)數(shù)據(jù)提供更好的保護(hù)。

2.遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)

遠(yuǎn)程交互系統(tǒng)建設(shè)的重點(diǎn)在于盡可能為用戶提供方便、快捷的服務(wù)，使之能隨時(shí)隨地進(jìn)行線上交互。數(shù)字教材及相關(guān)應(yīng)用服務(wù)體系的建設(shè)都離不開優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的支撐，而云服務(wù)平臺(tái)本身所具備的交互能力會(huì)直接影響相關(guān)活動(dòng)的質(zhì)量。因此，在語(yǔ)音、圖像、文本等交互的基礎(chǔ)上，交互系統(tǒng)還需要積極拓展線上視頻交互等功能，使用戶能夠更為方便地進(jìn)行線上業(yè)務(wù)探討。

3.數(shù)字化開發(fā)環(huán)境

數(shù)字化開發(fā)環(huán)境需要由來自云端的虛擬機(jī)群共同營(yíng)造。正常來說，每臺(tái)虛擬機(jī)都應(yīng)當(dāng)配備多樣化的開發(fā)工具，包括但不限于數(shù)據(jù)庫(kù)軟件、程序設(shè)計(jì)軟件、文本編輯軟件、網(wǎng)頁(yè)制作軟件、多媒體制作軟件等，以此模擬平臺(tái)在提供云服務(wù)的過程中可能出現(xiàn)的各種情景，然后予以針對(duì)性地設(shè)計(jì)，通過遠(yuǎn)程桌面軟件或者瀏覽器來連接相關(guān)應(yīng)用軟件，以調(diào)用開發(fā)環(huán)境，同時(shí)進(jìn)行細(xì)微地調(diào)整，進(jìn)而逐步完善數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系建設(shè)。

五、結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步與發(fā)展，云服務(wù)技術(shù)已經(jīng)獲得了較為全面的技術(shù)保障，相信在不久后的未來，云空間平臺(tái)將會(huì)成為實(shí)施教育資源共享的重要渠道，助力我國(guó)的數(shù)字教材應(yīng)用服務(wù)體系建設(shè)發(fā)展到新的高度。因此，創(chuàng)建數(shù)字化教學(xué)資源云服務(wù)平臺(tái)是對(duì)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)建設(shè)水平的積極適應(yīng)，也是落實(shí)信息化教學(xué)的關(guān)鍵基礎(chǔ)，加強(qiáng)這方面的研究具有重要意義。

作者單位：黎旭誠(chéng) 廣西出版?zhèn)髅郊瘓F(tuán)有限公司

關(guān)潔 廣西農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué)

參考文獻(xiàn)

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