基于“知识团”的中小学教师远程培训课程资源库建设

2017-04-27 01:04卜庆刚
关键词:受训者资源库师资

于 伟,黄 东,卜庆刚

(1.东北师范大学 教育学部,吉林 长春 130024; 2.东北师范大学 附属小学,吉林 长春 130024)



基于“知识团”的中小学教师远程培训课程资源库建设

于 伟1,黄 东2,卜庆刚2

(1.东北师范大学 教育学部,吉林 长春 130024; 2.东北师范大学 附属小学,吉林 长春 130024)

以“知识团”为基础的中小学远程师资培训课程资源库建设,以解决现有培训的“整齐划一”“一刀切”等弊端为目标,倡导“个性化定制”培训。新构建的远程培训课程资源库,具有资源的个性化检索与推送功能,可以智能化地根据每位教师的个性化需求,精准推送具有规模适度、质量上乘、实践指向等优势的知识团,实施“精准培训”,更加有效地促进教师专业发展。

知识团;中小学;师资培训;课程资源库

远程培训一直是教师职后培训非常重要的实施途径。构建终身学习社会的大背景也使得教师职后的远程培训有广阔天地,大有作为。我国现有中小学教师接近一千一百万人,其中县镇以下的中小学教师接近百分之八十。如此大的中小学教师群体规模,面对提高质量的持续性教师专业发展要求是师资培训机构的巨大挑战。传统的直接、短期面授的方式有其优势,但是教师大部分时间是在工作岗位,有着烦琐的工作任务,同时集中短期面授也受到资金、地域、师资力量等多个方面制约。因此,教师远程培训的方式因为其在培训规模、培训成本、培训时间等多个方面具有的天然优势而受到越来越多机构以及教师的青睐。同时,随着各种智能终端如手机、PAD等的逐渐普及与成熟,以及各种数据挖掘技术、关联技术的成熟,远程培训的优势持续扩大,随时随地培训、泛在学习已经成为现实。但是现有的远程培训,也面临着诸多挑战,比如现有培训的“一刀切”特性、“牛不喝水强按头”*此问题即很多的远程培训都不是教师需要的培训,是按照行政命令强制要求参加的培训。问题、重理论轻实践的特性、海量信息容易导致“知识迷航”等问题也现实存在。本文将基于“知识团”思想,对中小学远程师资培训中的课程资源库进行尝试性重构,目的在于尝试解决现有远程培训课程资源中的几个瓶颈问题。

一、远程师资培训课程资源库建设的现状及问题

近几十年来,随着计算机技术及网络技术的不断成熟,我国远程师资培训平台建设及课程资源库建设经历了一个“量的扩张”的阶段,可谓进步迅速。从国家层面到各个省、市等的教师培训机构,包括各种私立的公司、教师培训机构,建立了多种多样但水平参差不齐的远程师资培训平台,建设了可以称为海量的课程资源库。未来的中小学远程师资培训,主要的趋势及任务在于“质的提高”,我们的远程培训正在走向一个从“量的积累”向“质的提高”的大时代。从这一背景看,这些培训平台以及课程资源库对中小学教师的远程培训在发挥了巨大作用的同时,也存在仍需亟待解决的问题:培训目标上重任务完成,轻人的属性甄别;培训方式上重划一式培训,轻满足个性需求;培训内容上重资源数量,轻资源质量;学员操作上重规定性程序,智能化不足;培训重点上重理论培训,轻实践导向;学习诊断上重终结性评价,轻过程性评价。

二、“知识团”的内涵、特点及与课程资源库建设的关联

解决现有远程师资培训课程资源开发所存在的诸多问题,现有的思路更多秉持的是一种“头痛医头、脚痛医脚”的策略,哪里有问题解决哪里,但解决的效果很多时候不尽如人意。因此,我们尝试从“知识团”的思想基础出发,对远程培训课程资源库的建设进行系统性的建构,用智能化的培训服务系统“一揽子”解决现存问题。

(一)知识团的内涵

1.狭义的、静态的知识团

国内关于知识团的概念,由学者史宁中首次提出。少数几个学者也进行了相关的研究。这些学者都较为赞同知识团是指知识点的结合[1]10。而所谓的构建知识团所指的是构建知识与知识之间的联系。例如,小学数学分数领域的知识团,就包括分数的概念、分数单位认识、分数与除法的关系、真分数、假分数、带分数、分数的基本性质、约分、通分、分数大小的比较、分数的加减法、分数与小数互化、分数的乘除法。这些关于分数的知识点整合在一起就变成知识团。

2.广义的、动态的知识团

我们较为认同知识团是知识点结合的界定,但同时认为,从远程师资培训课程资源开发的角度来看,知识点之间的结合所形成的知识团只是静态意义上的知识团。

知识团不仅蕴含着知识点与知识点的关系,也蕴含着类与类的关系,比如小学数学中的分数领域的分数团,既包含着其所包括的各个知识点之间的关系,也包含着分数团与整数团、小数团、负数团、百分数团之间类与类的关系。

具体到远程师资培训课程资源库建设的领域,根据教师需求也可以形成知识团。从每位教师发展的不同需求的角度来看,知识团可以是动态意义上的,即针对具体一位教师的需要而形成的不同领域的知识、不同形式的知识的组合同样可以称作为知识团。比如,关于小学数学中的分数领域,可以有分数的学科教学法团、教学设计团、分数史团、教学重难点微视频团、教学智慧团、名师教学视频团、课件团等等。

(二)知识团的意义作用

第一,知识团可以帮助教师理清知识点及其之间的关系。知识团的重要作用就在于使得教师理清知识点,同时,突破知识点支离破碎、过于碎片化的特点,对知识点与知识点之间的关系有明确、清晰的认识。使教师对知识点的认识不再是一个个独立的个体,而是一条知识链中不可或缺的一环。理清楚知识点与知识点之间的关系,对于教师制定出好的教学设计、指导自己的教学具有重要作用。

第二,知识团可以帮助教师有效率地快速整合资源。知识团概念的创生,尤其对于远程教师培训课程资源的建设作用重大。目前的培训课程资源,理论培训是理论培训、案例课是案例课、教学设计是教学设计,内容各自独立、封闭,相互之间没有关联。知识团的存在,可以通过知识点作为联结点,将现有的课程资源以受训者的需要为核心进行动态化关联整合,提高培训的效率和效益。

(三)知识团的特点

第一,大小边界。知识团是有边界的,边界是既清楚又模糊的东西。所谓清楚,即在小学可能比较清晰、知识比较确定;所谓模糊,即越往高学段发展越模糊,可能到了高等教育的研究或者应用阶段,基本上就失去了学科边界。另外,几个知识点可以组成一个小的知识团,也可以一个学科组成一个大的知识团,甚至几个学科或者根本不同领域的内容组成庞大的知识团。

第二,有多种类型层次。知识团可以有学科知识团、实践性知识团、条件性知识团等多种类型存在。每种类型的知识团内部,从纵向上来看也可以有多种层级的知识团。比如小学数学学科里,高级层面可以有统计与概率知识团、数与代数知识团、空间与图形知识团、实践与综合应用知识团;往第二层级细分,数与代数知识团中可以分裂出数的认识知识团、数的运算知识团;往第三层级细分,有整数的认识与运算知识团、分数的认识与运算知识团、小数的认识与运算知识团、百分数的认识与运算知识团、负数的认识与运算知识团;往第四层细分,分数的认识与运算知识团,又可以细分为分数的意义知识团、分数的分类知识团、分数的性质知识团、分数的加减乘除运算知识团、分数的混合运算知识团、最简分数知识团;往第五层细分,比如关于真分数的知识团又可以细分为课件团、教学团、儿童发展水平团、学生可能会遇到的学习困难团、案例团、教学设计团、优秀教学案例团,等等。总之,知识团可以进行分级裂变。

图1 数学知识团概念示例

3.可动态排列组合。知识团并非因为存在知识分类或者学科界限而具有客观的确定性。知识团因为其是基于碎片化的知识点构成;因此也可以基于知识点进行动态生成,具有一定的动态生成性。

三、以“知识团”思想为基础构建课程资源库的理想型

知识团思想的提出,为培训课程资源库建设提供了思路、规则和指南。以知识团思想为基础构建课程资源库,需要我们把资源库中的所有课程内容都建设成可以重新动态组合的课程,可以根据人、受训者的需要、兴趣、能力水平、学科等属性、自有短板等识别,随时组合知识点构成个性化定制知识团的课程。我们在总体的资源开发框架之下开发的资源是模块的、可以组合的。学员可以根据需要抽取、组合。

(一)课程资源库建设的理念:“训、用一体”

使用就是培训。对于课程资源库,教师使用一次就是培训一次。资源不用就不是资源,资源在于利用,不是摆设。这种培训理念是对现有或者传统培训理念的一种超越、发展甚至颠覆,因为并非单纯的教师讲、学生听才是培训。以知识团为核心基础构建的课程资源库,其能发挥的最大作用就是满足每一位教师的个性化需求,只要课程资源库中提供的课程资源能够便捷地解决教师教育教学中遇到的实际问题,教师乐于使用资源库解决问题,远程培训就达到了培训目的。

(二)课程资源库建设的原则

第一,资源的碎片化。新建设的资源库,各种资源的存在形式应该是碎片化的,从知识点的角度进行精致切割。将各种资源进行碎片化,是实现以关键词搜索或者产生相关知识团的前提基础。没有资源的碎片化,就无法根据各个知识点的属性关联成知识团。

第二,资源的集成化。新建设的资源库,各种资源的组织形式应该是集成化的,从课程体系的角度进行动态集成。这种集成化,是在碎片化基础上的重新集成,不是一味地将各种培训内容体系碎片化而放弃系统的集成。

第三,资源的规范化。新建设的资源库,各种资源的开发应该是规范化的,从E-learning规范(主要是SCORM标准)的架构模型进行开发,满足可访问性、适应性、互操作(多终端)、重用性。

第四,资源的标准化。资源库的建设要基于《教师专业标准》,参考教师培训课程标准的研究。因为在《教师专业标准》中,在每个学科的教师培训标准中,国家对教师的培训目标规定明确,对教师的能力水平具体到各个学科都有分层标准,同时对每个学科建议开的培训课程内容也有标准。因此,资源的开发、确定要依据国家的教师专业标准、教师培训标准。

(三)课程资源库建设要实现的培训目标:知识教育兼顾智慧教育

教师培训的一个重要目标是让教师懂得如何“更好地促进学生的学”,使学生变聪明,能举一反三,具有创新精神和实践能力。为此所要建设的资源应该具有典型性和启发性,成为启发教师和学生创造性地进行教与学的“原型”。换句话说,要建设的课程资源库,是精品课程资源库,而不是堆积课程数量的资源库。精品课程资源库中的课程资源,其培训教师的功能要在促进知识教育目标完成的基础上追求智慧的教育。智慧的教育是对知识教育的超越,追求更加智慧的教育成为未来趋势。

(四)课程资源库的功能设计

第一,能力诊断、识别功能。作为职后培训服务的知识团是一个“识别系统”。职前培训的知识是系统的、成学科体系的、静态的。职后培训的知识团是问题指向、实践导向、能力诊断、动态生成的,是面向问题解决的个性化培训。

课程资源库可以根据受训者的自然信息,比如教师职称、学科、荣誉、学历层次、受教育经历、城乡来源、地域、教龄,可以根据受训者的日常搜索关键词等体现出的搜索偏好,可以根据有目的性的诊断测试,智能化判别受训者的需求、爱好、短板、未来期望等属性。根据属性来确定知识团中的内容水平层次构成。并且课程资源库的这种能力诊断是带有学习性的。能力诊断是过程性的而非仅有培训的开始或者结束两次终结性诊断。

第二,查询功能。资源库是便于快捷检索的资源库。受训者可以根据自己的需要,通过关键词查询的方式便捷地获取自己期望获取的资源。受训者查询的结果以知识团的形式出现,其中查询的结果是交集而非并集。

第三,推送功能。知识团的推送首先基于快捷生成。资源库是便于快速、精准关联出个体所需要的资源、“药方”的资源库。通过关键词查询的方式,课程资源库自动生成规模适度的知识团直接推送给单个受训者。推送的内容包括学科知识团、通识知识团、方法知识团、教法知识团、微课知识团等。

知识团有目的推送。针对教师的水平不同,推送资源不同。对新手和适应型教师,主要侧重帮助教师快速“入格”“入模”,成为合格教师的资源;对适应型教师、熟手教师,主要侧重帮助教师总结实践经验、梳理教学风格的资源;对专家型教师,主要侧重帮助教师提高行动研究能力、课题研究能力等方面的资源。

知识团推送规模适度。需要特殊强调的是,推送给受训者的知识团,是规模适度的知识团。经过智能识别之后推送给受训者的知识团既不是“大型超市”有海量信息,也不是楼下的“小卖部”货品不全,而是规模适中的“小型超市”,种类齐全。受训者就如同想去超市购买一瓶酱油,既不会像大型超市一样关于“酱油”有几十种酱油,顾客不知道选择哪一种而无所适从,也不会像去楼下小卖部一样有可能断货买不到酱油。受训者如同进入货品齐全的“小型超市”一样可以非常便捷地在几种产品中快速挑选出自己想要的“产品”。

知识团推送精品。资源库关联出来的知识团内容都是精品,无论是教学设计,还是重难点解析等,都是经过后台筛选过的精品。它产生的推送结果不是像百度一样将所有的相关信息无论质量高低都并列列出。资源库中的信息具有准入制度,优秀的资源才能准入,从而保证知识团推送内容的高水平。

第四,学习功能。资源库是具有学习性、记忆性的资源库,能够根据教师的个人特点进行持续优化。同时,课程资源库还能推送与受训者具有相同兴趣、同等水平、同样关键词查询等属性的受训者也在关注的内容。这种内容推送是课程资源库智能化学习的引导性推送。

(五)课程资源库的整体内容架构:3+X 的实践导向

培训资源库是一个多维度、多层次的体系结构。新构建的资源库,重点从专家讲座、有引领性的案例课培训资源、研修生成资源、数字化教学资源(备课资源)和微课等方面,分学科、学段研究建立培训资源库框架。

课程资源库整体架构上,针对新手型教师、适应型教师、熟手型教师、专家型教师等不同的水平,可以按照3+X的实践导向的方式进行内容架构。3即包括本体性知识、条件性知识、实践性知识。这些知识在呈现方式上都是切割成知识点的碎片式的形式存在。X即受训者可以根据自己的需要选择的知识,包括自有短板的培训课程资源、问题导向的微课程资源、运用本校的校本课程资源、引领发展的前沿课程资源。

图2 3+X师资培训课程体系示例

培训课程的内容在风格上,既要有理论性知识,同时兼顾开发指向解决实践问题的资源。问题是比较具体的,要满足一线教师的需要,要设身处地为一线教师解决实际问题着想。实际上,通过我们对全国中小学继续教育网、奥鹏教育、东师理想等网络培训平台参与培训的教师做调研时发现,培训学员在培训过程中,更喜欢偏重于“实践性”的案例资源、备课资源、研修生成性资源以及基于解决实践问题的微课资源。这里的备课资源,主要指优秀的教案、导学案、例习题、教学活动、学情分析、教学媒体的选择和应用、基本课程流程等在教学实践中用得上的资源。案例资源,主要指从教学流程的角度,对优秀教学案例进行切割,从背景、描述、分析的角度,加以专家点评的资源,这些资源能够很好地将隐形知识剖析、呈现出来。研修生成性资源,主要指对各级各类网络研修、校本研修生成的资源进行整合与加工,具有启发性、鲜活的资源。

四、基于“本体”的师资培训资源库的资源模型建构

以知识团为核心重新建构的中小学教师师资培训服务系统,是一种个性化、智能化培训系统,具有自适应功能,能够通过对学员的持续诊断和个体差异的分析,采用一种系统主动推送策略,根据用户个性化特征和需求进行“知识团”(动态生成的培训活动序列和资源)的即时推送,从而让学员按照最优路径进行培训。要实现这样智能化的培训系统,从资源的建设、存储和使用角度来说,就需要使用人工智能方面对资源的描述和推理方法。所以我们使用本体(Ontology)来对培训资源进行模型建构。

(一)依托远程培训课程规范,确定领域知识范围

要使用本体(Ontology)对培训资源进行模型建构,首先要确定领域本体构建的概念范围。我们按照教师素质和中小学教师专业发展需求,遵循《中小学教师专业标准》以及正在研制的教师培训标准,研制了中小学教师远程培训课程规范。这个规范就界定了教师远程培训所涉及的知识点。需要说明的是,这里的知识点是一个广义的概念,指的是师资培训所涉及的所有内容,以数学为例,除了指向诸如概念、定理、运算等学科知识以外,还包含学科教学方法、能力、策略方面的内容,例如了解学生思维特点的技能、诊断学生错误概念的方法、突破难点的教学策略、教学设计思想等等。

(二)培训资源知识点本体(Ontology)的构建

知识点本体用来描述知识点信息的概念,以及对这些概念间的关系进行组织和定义,从而实现对知识点信息的形式化描述,使得计算机系统可以识别和运算。可以将描述知识点信息的概念分为两大类,即一般信息和关系信息,其中一般信息包含:知识点的名称、知识点的类型、知识点的重要程度以及Has学习对象(Learning Object)。Has学习对象表示对这个知识点进行学习培训的学习对象,可以通过相关的学习对象定义,将领域知识点与学习对象连接起来,形成完整的资源模型[2]89。

本体是类的集合,它包括概念、关系、属性、实例、规则。我们参考了郭进成针对教育资源自身特性提出的九步本体构建方法。主要包括以下内容:(1)确定构建领域本体的目标;(2)确定领域本体的范围;(3)列举领域内的关键术语、概念;(4)查找已有的相关本体进行复用;(5)定义类(概念)并构建类的层次结构图;(6)定义领域本体的规则;(7)定义类的属性;(8)创建领域本体的实例;(9)对构建的领域本体进行推理检验[3]20。

首先,我们对中小学教师远程培训课程规范里的关键术语和概念进行了筛选,确保词语和概念的标准化和最小化,重点关注概念之间的关系,最后采用Stanford University(斯坦福大学)开发的本体编辑器protégé进行培训资源知识点本体的构建。具体来说,第一步,在本体中首先定义一个基础类,此后建立的所有类均为此类的子类,如子类 Knowledge(知识点)和子类 Learning Object(学习对象)。第二步,创建类的 Object Properties(对象属性),使用protégé 软件中提供的 Domain(定义域)、Range(值域)及 Transitive(传递属性)、Inverse(逆反属性)共同定义了知识点之间的关联关系。

(三)培训资源学习对象(Learning Object)的定义

学习对象(Learning Object)指的是能够复用,便于动态组织的数字化的学习资源构件,学习对象本体描述了知识点的各种属性映射实体。

为促进我国教育信息化的发展,教育信息化标准委员会先后组织制定了以下三项教育资源建设标准:《学习对象元数据》(CELTS-3),《教育资源建设技术规范》(CELTS-41),《基础教育教学资源元数据规范》(CELTS-42)。师资培训资源从某种意义上来说,是教育资源的子集,所以可以使用CELTS-41来定义师资培训资源。

《教育资源建设技术规范》的基本结构如图3所示,主要分为三大部分,分别是严格遵守的必须数据元素、作为参考的并对每类资源都适用的通用可选数据元素和针对资源特色属性的分类数据元素。

图3 “教育资源建设技术规范”的基本结构

(1)必需数据元素(LOM 核心集)

这类数据元素与学习对象元数据规范(LOM)中的必需数据元素一致。它是任何类型的资源都必须具备的属性标注。开发者应严格遵循。

(2)可选数据元素(通用可选集)

这类数据元素是从学习对象元数据规范(LOM)的可选数据元素中抽取出了与教育资源密切相关、并对各类教育资源都适用的属性集合。可根据用户需求和开发者自身的工作过程作为参考属性有选择地使用,如果本规范没有推荐的属性取值,要求与学习对象元数据规范(LOM)的取值相一致。

(3)扩展数据元素(分类扩展集)

这类数据元素根据九类资源(媒体素材、试题、试卷、课件、文献资料、案例、常见问题解答、资源目录索引和网络课程)各自的特点,从LOM 模型的可选集中选取与某类资源密切相关的属性,并补充了一些基本的、必要的特殊资源分类属性[4]5-6。

培训资源学习对象就必须按照规范中给出的具体的元数据属性来定义。这样带来的好处:一是为师资培训资源的建设者提供了一致的标准,实现了资源基本层次和属性的统一;二是有力地支持了使用者对教育资源查找、获取、使用和评估的高效性;三是提高了教育资源的共享性;四是加快了教育资源建设的发展速度[3]3。

这样,资源模型建构示例如图4所示:

图4 资源模型建构示例

通过以上对师资培训资源库的资源模型的构建,培训服务系统可以自动识别资源的描述和推理方法,结合服务系统里对培训学员和培训方法的模型构建,一个智能的、个性化培训服务系统得以实现。

[1] 史宁中,孔凡哲.十国高中数学教材的若干比较研究及启示[J].外国教育研究,2015(10).

[2] 王晓琳.本体驱动的网络智能教学系统研究[D].上海:华东师范大学,2009.

[3] 郭进成.基于本体的教育资源推送服务研究[D].呼和浩特:内蒙古大学,2013.

[4] CELTS-41,教育资源建设技术规范——信息模型[S].北京:教育部教育信息化技术标准委员会,2002-12-25.

[责任编辑:何宏俭]

The Construction of Teaching Resource Base for Primary and Secondary Teacher’s Distance-learning Based on Knowledge Group

YU Wei1,HUANG Dong2,BU Qing-gang2

(1.Faculty of Education,Northeast Normal University,Changchun 130024,China; 2.Primary School Attached to Northeast Normal University,Changchun 130024,China)

To avoid the rigid uniformity,knowledge group is utilized in the construction of teaching resource base.That base is available to provide personal curriculum for every primary and secondary teacher.The suitable curriculum promotes teacher’s professional development according to teacher’s personal demand.

Knowledge Group;Primary and Secondary Schools;Teacher Training;Teaching Resource Base

10.16164/j.cnki.22-1062/c.2017.03.025

2017-02-26

国家科技支撑计划课题(2014BAH22F00)子项目“中小学师资培训课程资源库技术研究”(2014BAH22F03)。

于伟(1963-),男,河北抚宁人,东北师范大学教育学部教授,博士生导师,博士;黄东(1981-),男,四川德阳人,东北师范大学附属小学教师;卜庆刚(1982-),男,吉林长春人,东北师范大学附属小学教师,博士。

G65

A

1001-6201(2017)03-0140-06

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