泛在学习视角下的教育云资源建设机制研究

学习中的资源需求。泛在学习视角下，教育云资源的建设应贯彻7个方面的机制，即教育主管部门政策支持与引导机制、资源信息建设模型优化机制、多方参与建设机制、资源多元评价机制、资源建设者、管理者和学习者多方交互机制、知识版权保护机制及利益分成机制。这些机制能有效促进教育云资源的优化配置进而促进泛在学习的有效发生。

【关键词】泛在学习；云计算；教育云资源；建设机制

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097（2013）04—0101—05

引言

近年来，有关泛在学习的研究得到重视，泛在学习被认为是一种蕴含了丰富学习理念与教育意义的新型学习方式，它是在泛在技术和普适计算的情景创设与支持下，学习者根据自己的学习内容和认知目标，积极主动地、随时随地利用易获取的学习资源来开展的学习活动。泛在学习的发生依赖于学习资源的建设，没有适用的学习资源，泛在学习将难以开展。

2010年7月教育部发布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》指出，在加快教育信息化进程中要“加强优质教育资源开发与应用……建立开放灵活的教育资源公共服务平台，促进优质教育资源普及共享。”2012年3月教育部发布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020）》更是明确指出，“实施优质数字教育资源建设与共享是推进教育信息化的基础工程和关键环节，通过建设教育云资源平台，汇聚百家企事业单位、万名师生开发的优秀资源。提供公平竞争、规范交易的系统环境，帮助所有师生和社会公众方便选择并获取优质资源和服务，实现优质资源共享和持续发展。”由此可见，教育云资源的建设必将成为资源建设的新方向。

因此，深刻理解和把握泛在学习的特征，充分利用云计算技术的优势，在资源建设中贯彻并坚持若干机制，从而保障满足泛在学习需要的教育云资源的建设就显得特别重要。

一 教育资源建设存在的问题

我国各级教育部门及有关机构经过多年的努力，建设了大量的教育资源，有些省市甚至也发布了相关的资源制作标准、政策和措施来规范、保障资源的制作。文献研究和行业分析表明，这些资源在满足泛在学习方面主要存在以下问题：

1 缺乏对学习者的分析，不支持个性化学习

一方面教育资源浩如烟海，一方面学习者却又难以找到适合个性化需要的资源，原因就在于当前资源开发很少考虑学习者的需求，缺乏对学习者的需求、学习风格等方面的分析。另外，资源平台也没有记录学习者的资源使用偏好和学习记录，而事实上这些都将成为后续资源建设的重要参考。

2 没有版权保护，资源建设者的利益得不到保证

由于各方知识产权意识淡薄，也缺乏有效的版权保护技术，教育资源市场缺乏规范的运行机制，使得资源建设者精心制作的资源可以轻松地在网络上被他人获取或篡改，并被广泛传播。这样不但侵害了资源建设者的利益和知识产权，也严重挫伤了他们的制作积极性。最终，资源的质量没有办法得到保证，也影响了学习者对资源的使用。

3 没有遵循统一的标准和规范，资源难以共享

由于缺乏统一的标准和规范，资源制作比较随意，制作质量也良莠不齐，甚至很多资源在科学性和教育性方面存有偏差。另外，资源制作者在实践中没有认真遵守相关的资源制作规范，使得资源的建设无章无序，难以被引用和共享。如，我国教育部“教育信息化标准技术委员会”制定了具有中国特色的教育信息化技术标准体系（CELTS），该体系中就包括《教育资源建设技术规范》（CELTS-41），但是一些资源制作单位并没有认真遵守该规范。

4 缺乏沟通平台，难以形成资源共建共享的良性互动

由于没有沟通平台，资源建设者和学习者往往是脱节的，资源建设者不知道学习者的需求，学习者也不知道通过什么渠道和资源建设者进行沟通，以致建设者无法依据学习者学习风格和需要定制个性化的学习资源。不同资源建设主体之间也缺乏必要的沟通。这些都在一定程度上妨碍了资源的共建共享，也难以形成良性发展。

二 泛在学习的特征及对教育资源提出的需求

1 泛在学习的特征

泛在学习的最大特点就是泛在性。所谓泛在是指学习交织在日常生活中，无所不在，无时不在，以至于人们难以觉察其存在。泛在学习具有以下特征：

（1）情境性。情境性意味着学习者的学习活动具有高度的灵活性，允许学习位置的转移，而不是将学习者限制在某一特定的学习环境中。学习者可以体验真实的学习环境，可以在学习进程中自由变换甚至意识不到学习环境的存在。

（2）易得性。由于学习环境的开放性、兼容性及信息与物理空间的融合，学习者具有较强的体验感和良好的接受度。同时，由于通信方式的多样化和通信的高性能，学习者能够找到适合需要的学习工具和方式。

（3）交互性和生成性。学习者利用终端设备可以随时随地直接从泛在环境中获取信息，也可以与专家、教师或学习伙伴进行同步或异步的协作与共享交流。学习者可将学习中发生的过程性信息及在协作交流中形成的社会认知网络记录下来，并能完整而永久地保存在学习者档案数据库中，这些信息可以用来支持学习资源的智能推送，进而支持个性化学习。

（4）整合性。泛在学习既包括与学习有关的环境、工具、资源的整合，也包括学习方式、学习过程、学习成果的整合。学习资源、学习过程与学习成果的有效整合，使得学习者在不同情境中的学习具有连续性。

2 泛在学习对教育资源提出的需求

泛在学习的发生依赖于泛在学习环境下教育资源的建设。为满足学习者随时随地通过任何学习终端都能够进行学习的需要，教育资源的建设面临着挑战和变革。

（1）满足个性化学习的需要

传统E-learning环境下学习资源是静态的、结构封闭的，学习者只能按既定步调进行学习，难以对资源进行个性化编辑。泛在学习环境下，为保证学习过程的延续性，使得学习者可以在任何时间、任何地点从任何智能资源空间中都能提取所需的学习资源，必须将资源结构由静态封闭变为动态开放，并能实现动态生成和不断地进化发展。

（2）无限学习群体的海量资源需求

泛在学习环境下的学习者是一个不断扩充的群体，同一学习者在不同的时间和地点需求也会不同。海量的学习资源是满足不同群体的个性化学习需要的基本保障。事实上，没有哪一个机构或组织能够全部承担泛在学习环境下学习资源的建设任务。因此，必须改变当前学习资源由专家或某机构独立制作的建设模式。

（3）资源存储方式变革的需要

传统的单点集中式资源存储无论是从量上还是从存取的快捷性上都无法满足泛在学习的要求，这就要求将单点集中式存储变为分布式网络存储。在分布式网络存储中，物理空间中存在着无数的资源存储结点（如数据库服务器、个人计算机等），这些结点通过泛在通信网络建立链接，从而形成一个无限的资源智能网络空间。连接在该网络空间中的终端可以是任何可用来学习的设备，如个人计算机、PDA、智能手机等。学习者只需将精力集中于学习之中，无需关注资源来自哪个存储结点。

（4）资源获取快捷性和有效性的需求

为了能从无限的资源网络中挑选出有限的适合学习者学习需要的内容，快捷并有效地获取资源是必须考虑的。为此，泛在学习环境下的学习资源相对于传统的素材资源，除了需具备元数据描述功能外，还需对资源本身的智能性进行挖掘。一方面，要实现技术环境的自动适应，即资源能够自适应学习者所用设备的物理性能，从而实现资源的自动推送。另一方面，要实现个性特征的自动适应，即资源要能够根据不同学习者的不同操作进行不同的反应（如内容的粒度大小、呈现顺序等）。

三 云计算与教育云资源的部署

1 云计算

云计算兴起于2007年，是分布式计算的自然延伸，是通过整合、管理、调配分布在网络各处的计算资源，以按需分配、按用计费、通过互联网分发并以统一的交互接口同时向大量学习者提供服务的一个IT服务模式。云计算可将分布在各地的服务器群进行互联，能够满足大规模计算能力、海量数据处理和信息服务的需求。提供各类资源的网络被称为“云”，对使用者而言，“云”中的资源可以随时获取、按需使用、随时扩展。云计算技术将给教育信息化带来新的机遇，如学习服务的个性化、终身学习的泛在化、知识创建协同化等，可为泛在学习环境下海量学习资源的存储和共享提供技术支撑。

2 教育云资源

教育云资源是充分吸收和整合云计算的技术特点和优势，在云计算平台上部署的数字化教育资源。教育资源通过云计算平台提供给用户，通过恰当的基础设施建设，从管理层面将资源的功能从资源的实体上分离出来，通过虚拟化技术屏蔽底层的硬件和软件实施细节，简化业务应用部署，提高资源利用率，实现资源的整合和灵活配置，有利于资源的聚类、共享、升级、推送。

3 教育云资源的部署

广州大学在数字校园建设过程中，为支撑学校业务系统的运行、为学校科研团队提供计算能力及为师生提供学习资源，构建了云计算平台，并在上面部署了教育资源，其逻辑结构如图1所示。

由图1可以看出，支撑教育云资源的云计算平台主要包括云基础、云管理、云服务和云安全四个方面。云基础是整个硬件基础和支撑平台，包括服务器、存储设备以及网络设备等物理资源，通过虚拟化技术可以将物理资源虚拟化，通过对虚拟化资源的调度和管理，实现资源的按需分配和动态部署。云管理主要是对教育资源的存储、服务调度、灾难处理等，以及根据资源利用率情况实现的服务迁移，其中教育资源云存储是对海量资源的分布式存储以及实现资源的流媒体播放等。云服务主要是借助数字化教育资源服务平台对资源进行管理并提供给用户使用，包括资源的展示、资源评价、资源的版权保护、根据用户需要进行的资源推送、广告管理以及为资源建设者、用户、评价等各方提供的即时通信等。云安全是通过身份认证、角色管理、权限管理等机制来保障云计算平台及用户的安全。

分布在不同区域的单个教育云资源平台可以通过互联网实现数据通信和共享，从而形成更大的资源云，如图2所示。

四 教育云资源建设的机制

通过我校教育云资源的实践发现，教育云资源的建设面临技术、人才、管理等各方面的挑战。为满足泛在学习的需要，保障和促进教育云资源实现规范建设、高度共享、优化配置，在教育云资源的建设过程中，教育主管部门提供政策支持与引导是保障条件；优化资源建设模型是技术指引；多方参与、多方沟通、多元评价是保证资源建设质量的内在驱动力；实现知识产权保护、利益分成是保证资源建设质量的外在驱动力。

1 教育主管部门应把握机遇，提供政策支持与引导

教育主管部门应深刻洞察云计算技术给资源建设带来的机遇和挑战，组织力量深入研究其中的关键技术、理念变革及可能的机遇和风险等，并以积极的姿态投入到这场变革之中，为教育资源的建设提供相关的政策支持与引导。

教育云资源的建设离不开云计算基础设施的支撑，而云计算基础设施的搭建和部署需要大容量高速存取的光纤存储、计算能力较强的服务器以及光纤交换机等设备的支持，同时还需云计算管理软件等实现对资源的部署和迁移。这些都需要较大的前期投资，如果单靠一所学校或一个教育机构去投入，压力较大。因此，需要教育主管部门制定相关的政策或进行相关的引导，提供经济支持与政策扶持，鼓励掌握云计算技术的IT公司参与教育资源云基础设施的建设与部署。

同时，教育主管部门还应发挥领导与协调作用，组织媒体开发专家、教学设计专家、学科领域专家、IT技术专家，制定能够满足Web2.0时代符合学习者个性化学习需要的教育资源建设标准与规范，开放相应的接口（如资源规范接口、知识标准接口、应用接口等），促进资源的建设与共享，以免所有的资源都被抛到“云”中，让学习者无所适从。

广州市政府为指导云计算产业发展，制定了《关于加快云计算产业发展的行动计划（2011—2015年）》（简称“天云计划”）。作为该计划中示范重点工程之一的教育云示范，目的在于“整合全广州市教育信息资源，建立数据交换与共享平台，提供网上授课、在线辅导、在线考试、学生管理等云计算服务，推动教育资源均衡化发展”。为此，广州市政府将从“强化组织领导，全面统筹协调：完善政策配套，提高扶持力度；设立重大专项，加大资金投入”等多个方面促进和保障云计算产业的发展。

2 优化资源信息建设模型，提升资源建设质量

在教育资源的建设中，资源信息建设模型的设计起着至关重要的作用，不但决定了教育资源的质量，还影响着资源的广度和深度。目前国际主流的资源信息模型包括LOM、SCORM、IMS-LD、IMS Common Cartridge等，但这些模型忽视了学习过程、人际网络、语义关联、格式展现、语义本体描述等方面的信息。为克服这些资源信息模型存在的弊端，国内余胜泉等人提出了适合泛在学习的新的资源信息建设模型——学习元。

在资源的建设中，采用学习元信息模型，不但可以方便地实现资源的管理，克服传统资源建设的弊端，实现对资源的评价、推送及对移动学习终端的自适应，还可以根据知识网络进行知识建模、知识聚合和知识推理，实现知识管理等功能。

余胜泉等人在国家自然科学基金项目“泛在学习的资源组织模型及其关键技术研究”中结合泛在学习的需求，采用学习元信息模型构建了一种针对泛在学习的内容个性化推荐模型，该模型从用户兴趣、学习偏好和知识模型三个角度出发，利用泛在学习资源的语义描述、KNS网络、生成性信息和学习活动等方面的特性，对结构化泛在学习资源进行综合推荐。

3 形成多方参与资源建设的机制

泛在学习对资源量的要求，使得我们必须改变当前的教育资源从传统的由某些权威专家或机构单点生产的建设模式转向学习者、教育机构、专家等多方参与的建设模式。Web2.0最核心的一项理念就是学习者创造内容。因此，应充分调动学习者的参与精神和积极性，让他们参与到资源的制作过程中，发挥集体的智慧和力量，为资源的建设做出贡献并在实践中形成新的资源建设模式。同时，由于学习者最清楚自己的资源需求，在资源建设中需要形成一种积极、稳定、健全的学习者共同参与的机制。

广州大学网络与现代教育技术中心在电工电子类虚拟实验教学资源建设过程中，专门组建了“电工电子实习项目”建设小组，小组成员主要由专业教师（来自物理与电子工程学院、机械与电气工程学院）、中心的实验教师和教育技术人员、具有3DMax基础的学生等组成。3Dmax学生团队主要来自于中心开设的全校公选课程3Dmax中的优秀学生。专业教师负责脚本的撰写及资源的科学性和教育性审查；实验教师和教育技术人员主要是进行教学设计、学生建模方面的技术支持（如Unity3D实现、3D模型制作）以及对学生的培训和辅导；学生团队根据元器件的类型分为三个小组，分别进行车削类、方体类、不规则类元器件的建模。通过一年多的建设，目前已经完成电工模型20个、电子模型113个、工具和仪器仪表模型12个，同时完成了“焊接训练”虚拟实验。

4 形成资源的多元评价机制

在以往的资源建设中，资源的评价往往只是简单的定性评价，学习者很少重视对资源的评价，资源组织者也没有很好地发掘和发挥评价的作用。面对泛在学习对教育资源建设的需求，我们需要引入资源的多元评价机制，让资源接受学习者的检验，资源的生命周期以是否满足、符合学习者的学习需要为标准。对于资源使用者而言，对资源的评价可以为他们提供具有实质意义的指导，帮助他们选择相对更优质的、更适合自身学习的资源；对于资源建设者而言，对资源的评价可以为他们提供直接的和间接的意见或建议，为制作、创新或重构更好的资源提供重要的借鉴数据和反馈信息：对资源管理者而言，对资源的评价可以为遴选优质资源提供更切实的依据。

为了保证资源评价的科学性与有效性，宜采用专家评价与用户评价相结合的方式，如图3所示。专家通常应包括学科教学专家、教育技术专家、信息技术人员等，主要从技术性、科学性、教育性等方面综合考虑。用户的评价包括使用前评价和使用后评价。使用前评价是根据事先制定的资源评价指标体系，为不同用户编写不同的问卷来获取评价信息及相应的得分——使用前的评价得分。使用后评价则主要依据公开发布该资源后被引用情况的统计信息（如被点击次数、被下载次数、被引用次数等）

以及用户使用该资源后在网上的评论信息，再把二者结合起来进行综合评价，得出使用后的评价分数。最后，再对使用前评价和使用后评价所产生的两个得分作加权统计，由此得出用户评价的总得分。最终资源的评价结果将是专家评价结果和用户评价结果的综合。

5 形成资源建设者、管理者和学习者等多方交互机制

资源的建设者和资源的使用者之间不应是分开的，教学相长同样适用于资源的建设。以往的学习平台提供的一般只是学习者对资源的评价，资源建设者和学习者是分离的。为克服这种弊端，我们要建立资源建设者、学习者、管理者、评价者的沟通交流平台，促进他们之间的沟通，这样不但利于学习者的学习，也能促进资源的建设。通过该平台，学习者之间既可以交流心得，为资源提供评价意见，又可以为资源管理者提供意见和建议。

我们在电工电子类虚拟实验教学资源建设过程中，为促进多方的交互与沟通，在云计算平台上部署了即时通信系统，如图4所示。根据用户的属性，如所在校区、教师或学生、所在部门（学院）等，将用户分配到系统中相应的群组。通过该系统，在同一个域（如“广州大学大学城校区”）中的用户可以根据需要自定义不同的群组（如车削类、方体类、不规则类），群组中的成员可以相互交流，还可以通过查找好友的方式与另一个域（如“广州大学桂花岗校区”）中的用户进行交流。同一“域”的用户群组还可以实现信息的主动推送，譬如最新上线资源、某一资源的评价信息等。

6 形成知识版权保护机制

学习资源是资源建设者脑力劳动和创造性劳动的结晶，特别是优质教育资源的产生，资源建设者往往付出了非常艰苦和出色的劳动。由于这些资源放在网上，没有知识产权保护，资源制作者的劳动得不到尊重，资源往往面临肢解、滥用等情况。因此，不但要在学习者中培养尊重知识版权、保护知识版权的意识和责任，同时还需出台相关的机制和政策，研究资源版权保护的技术，切实维护资源建设者的利益。

广州大学网络与现代教育技术中心部署在云计算平台上的数字资源管理系统可以对文档资源和视频资源进行版权控制。如对电子文档资源，当原始的电子书籍文档被上传到文档服务器之后，服务器会随机生成一串独一无二的数字作为这个文档的“钥匙”，并利用这把“钥匙”对文档进行加密，进而封装成另外的文件格式。当经过统一身份认证平台登录的用户浏览该文档时，服务器会把加密封装好的文件和经过加密的“钥匙”一起发送给阅读器，阅读器才能正确浏览。当未经授权的用户获取到这个被加密的文档，由于没有那把“钥匙”，是没有任何办法能把文档内容还原提取出来的。通过这种措施，可以实现对电子文档资源的权限控制和版权管理。

7 形成资源建设的利益分成机制

教育资源的建设还要考虑资源建设者、提供者的利益分成。对于一般性的、受益面比较广的资源，可以免费提供给学习者；对于一些专业性非常强的优质资源，可以引入计费机制，并适当地插入广告等措施，来吸引学习者，并给资源建设者一定的提成。资源的提成可以借鉴Google AdSense的广告投放原理和机制，提供一些和资源内容相关的文字广告，吸引学习者的关注。根据资源建设者、评价者、管理者甚至学习者对资源的贡献度进行利益分成。由于有了看得见的利益，不但让资源建设者有成就感，还能促进优质资源的不断产生，最终形成良性发展。

五 结束语

未来的学习将越来越人性化，越来越重视用户的体验，泛在学习将在学习者的学习活动中占据越来越重要的比例，教育资源的建设与服务模式将发生重大变革。云计算技术在教育领域的应用，将为泛在学习环境下的资源建设带来诸多机遇与挑战。各级教育部门及致力于资源建设的IT公司应充分整合现有资源，采用云计算技术，遵循资源建设的良性发展机制，形成资源配置与服务的集约化发展途径，构建稳定可靠的教育资源云服务模式，从而切实发挥学习资源在学习中的基础性作用。

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