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职业教育专业教学资源库资源建设研究

范文

裴勇++孙玉娣

摘要：针对职业教育专业资源库资源建设的资源碎片化建设、结构化组织要求，提出了分解专业工作业务流程，界定原子化工作任务，围绕工作过程要素建设素材、积件等基础资源的方法，以及依据教学活动设计，对基础资源进行内容组合，构建模块、课程等大粒度资源的方法，并对不同粒度资源的标准化描述进行了探究，使其具有可重用和共享性。

关键词：职业教育；资源；学习对象；结构化组合；元数据

中图分类号：G712

文献标识码：A

DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2015.11.007

0 引言

为推动职业教育教学改革、提高教学质量，促进优质教学资源的建设与共享，教育部、财政部联合提出了创建共享型专业教学资源库的任务。《国家高等职业教育发展规划（2011-2015年）》也明确提出：“建设50个左右代表国家水平、具有高等职业教育特色的标志性、共享型专业教学资源库”。目前已验收通过的有28个，待验收和立项建设的有48个。资源库建设是一个不断探索和改进的过程，特别是当前云计算、大数据等新技术应用背景下，推动了资源库向规模化、智能化方向发展，这对库中资源设计提出了更高要求。教育资源是资源库的基础，是资源库内容检索、个性化学习等功能有效应用的前提。如何建设代表职业教育特色，既具有独立教学功能，又可结构化组合的教育资源是值得研究的重要内容。

本文从资源库的建设的功能需求分析着手，利用业务流技术分解工作任务，界定原子任务形式的最小任务单元，围绕任务实施的工作过程要素建设素材、积件等基础资源，在此基础上依据教学活动的主线，组合基础资源，构建模块、课程等大粒度资源，并对不同粒度资源标准化描述进行了探讨。

1 资源库资源建设需求分析

依据教育部2014年《职业教育专业教学资源库建设指南》，资源库建设应按照“碎片化资源、结构化课程、系统化设计”的顶层设计和建设规范，建设内容包括专业介绍、人才培养方案、教学环境、网络课程、培训项目以及测评系统等，主要资源包括职业标准、业务流程、作业规范、教学文件、企业生产工具、生产对象、课堂教学、工作原理、内部结构、虚拟企业、企业案例、数字化教材、教学课件、学生实训、习题库、试题库等。这些内容应有清晰的逻辑主线和层次性。

1.1 资源建设应有兼顾“职业性”和“教学性”的逻辑主线

笔者对部分已建设完成职业教育专业教学资源库中所建设资源数目进行了统计，网络技术、畜牧兽医、生物技术及应用等库的各类资源总数均在15000条以上。庞大的数目决定了无论建设还是应用，都要有一定的逻辑主线，将种类繁多、结构各异、功能不同的资源串联起来。

在以工作过程为导向的职业教育中，教学内容指向于职业的工作任务、工作的内在联系和工作过程知识。工作过程知识成为职业教育教学的核心内容，工作任务成为工作过程知识的载体。因此资源库中教学资源的应用背景应该是各种工作任务和围绕工作任务展开的教学活动，资源组合也应以工作过程的业务逻辑为准，兼顾教育教学的一般规律。

以工作任务为中心组织资源建设解决了三个方面的问题，包括：（1）解决了教学资源的“职业性”问题，使资源库有明显的职业教育特色；（2）解决了教学资源应用的背景问题，使资源有具体的服务对象，可方便的将原来单一的资源，如作业规范、技术标准、案例等拆解应用到具体的任务，体现了“教学性”；（3）解决了资源内在联系问题，使素材围绕工作任务形成整体，并按照T作中的业务逻辑联系起来，方便了“可重用和共享性”的教学资源实现结构化组合。

1.2 资源应围绕“可重用和共享性”构建不同粒度学习对象

近年来，MOOC（masslve open online courses）对我国网络教育资源建设产生了很大影响。短小的视频、智能化积件、个性化学习空间等基于技术的精细化的教学设计对资源库建设有很好的启示。

一方面，资源库建设方也希望在建设过程中最大程度地重用和共享资源，节约建设成本；另一方面，学习者有着各自不同的知识结构和学术背景，或不同的工作岗位和发展阶段，对同一知识内容的需求角度是不同的，希望能够按照自己的路线或知识结构获取知识，而不一定是依照一门课程或一节课所给定的学习路径或知识结构。这要求资源既具有教学的独立性，又具有组合的便捷性。

学习对象技术是“可重用和共享性”实现的有效途径。学习对象技术通过遵循一定的聚合规范，如SCORM（Sharable Content Object Reference Model）模型，对学习资源进行封装、聚合，使其成为完整的、独立的可共享内容对象。学习对象有标准化的、能够让其他系统理解和利用的结构信息，有主动与外在系统交换信息的机制，可以依据学习者的经验动态地调整学习内容。学习对象具有独立的教学功能，可根据不同粒度设计方便的实现组合。

2 以工作任务为中心的教学资源构建

以工作任务为中心，围绕工作过程知识建设相应资源，首先要通过对工作过程的业务流程分析，准确界定工作任务的内容及相互之间的关系；其次依据资源建设需求和教学的一般规律，确立资源的不同粒度；进而确定不同粒度教学资源的内容及组织方式。

2.1 工作业务流程分析

业务流程的分析是资源建设的基础。通过业务流程分析，可界定原子化工作任务，使得围绕工作任务进行的资源建设达到“碎片化”要求；可分析包含在工作过程各要素中的相关知识和技能，明确资源建设内容；可理清工作任务之间的逻辑关系，方便大粒度资源结构化组合。

2.1.1 业务流程分析

业务流程分析可借助工作流网技术。工作流网技术是基于Petri网的工作流网建模的概念和方法。工作流是业务流程的计算机实现，反映了工作过程的任务执行流程。Petri网作为一种形式化建模方法，具有严格的数学定义，可以利用直观的网络图描述活动处理单元之间的输入输出关系，适合于工作流建模与优化。如图1所示，工作流网中矩形表示活动，用T表示；圆圈表示活动的前置条件和后置条件，用P表示；点表示资源角色；矩形和圆圈之间的有向弧表示输入/输出关系集。

2.1.2 原子化工作任务界定

围绕工作流的活动可确定不可分解的原子化的工作任务。一个工作流包括一组活动及其相互顺序关系，还包括过程及活动的启动条件和终止条件，以及对每个活动的描述。活动是工作流程执行中的最小单元，具有不可分解性，是工作流中一些逻辑步骤或者环节的工作任务。围绕这些活动构建的原子任务包含了活动执行的前提条件、活动、活动产生的结果，如图1中虚框所含内容。

2.1.3

工作过程要素及知识内容分析

工作过程的核心要素包括：劳动者、工作对象、工作工具、工作方法和工作产品。工作过程知识涉及整个的工作过程，它不仅包含这些要素本身的知识，还包括要素相互作用形成的操作性知识和经验性知识，以及与企业和行业整体联系的知识。

2.2 资源的粒度划分

资源粒度划分是资源结构化组合的前提。以原子化工作任务为中心建设的小粒度资源为资源组合提供了基础。具有“可重用和共享性”的学习对象技术是不同粒度资源组合的重要途径。SCORM模型和我国教育资源建设技术规范（CELTS-41）作为教育资源建设的标准规范，均对学习对象粒度进行了划分。

SCORM的内容模型设计了微单元、可共享内容对象、内容聚合体三个层次粒度，其中微单元、可共享内容对象是学习对象的基础形式，其他资源都是通过它们聚合形成。CELTS-41依据聚合度将资源划分了四个程度级别，分别用1、2、3、4表示。其中1是原始的媒体数据或片段。2是原子的集合，如一个html文档。3是程度2的教育资源的集合，如一门课程。4是最大粒度的聚合，如为获得某个证书所需的所有课程的集合。《职业教育专业教学资源库建设指南》中将教育资源划分四个层次，分别是素材、积件、模块、课程，素材指最基础的、碎片化的资源；积件指以知识点、技能点为单位，多个内在关联的素材结构化组合形成的资源；模块是以学习单元、工作任务等项目为单位，多个知识点、技能点结构化组合形成的资源；课程应包含完整的教学内容和教学活动，包括教学设计、教学实施、教学评价等环节。

比较看来，素材、积件、模块、课程分别对应于CELTS-41聚合程度为1、2、3的资源，也可与SCORM标准的三个层次学习对象对应，建设时可相互借鉴和参考。本文将教育资源粒度划分为素材级学习对象、积件级学习对象、模块级学习对象、课程级学习对象。其中素材级和积件级是基础学习对象，围绕T作过程中的不同要素建设。模块级和课程级学习对象是基础学习对象的聚合体，围绕工作任务的逻辑关系和教学活动设计组织。

2.3 围绕工作任务的不同粒度资源构建

资源构建包括资源内容，以及内容结构化组合方式。资源内容主要是反映工作任务各要素相关知识、教学活动相关资料的已建设资源。内容组合方式主要是资源依据教学活动设计、内容组织、内容打包形成最终可重用组件的方式。

2.3.1 资源内容建设

业务流程分析和原子化工作任务确定后，工作任务要素分析、教学资料分析、资源组合等工作更具体和清晰了。如图2所示，某个具体工作任务的劳动人员、工作对象、工具和方法等要素确立后，便可围绕工作任务开展资源建设，构建任务工单、工作原理、作业规范等素材和积件级资源建设。根据教学活动设计组织这些资源，形成更大粒度资源，同时可依据教学活动设计构建教案、教材、课件等模块级和课程级资源。

SCORM的内容聚合模型CAM （Content Ag-gregation Model）是实现SCORM标准的最基本要求，提供了将资源组合成学习内容的公共方法。借鉴CAM，不同粒度学习对象的内容设计如下：

（1）素材级学习对象是资源库中最基础的资源，围绕工作任务的相关要素开展。在建设时，除了最原始的媒体素材，如单个图片、视频片段、文档外，几个素材可集合在一起建立新的素材。组合思路可以是关联紧密、内容相似、用途一致等，如工作任务中某个工作工具的图片和介绍文档组成集合，或几个图片构建的情境与介绍文档组合在一起。

（2）积件级学习对象是一个或多个素材级学习对象的组合，是模块级学习对象构建的主要内容，也围绕工作任务的相关要素开展。组合思路可以是要素的具体对象、原理性知识点等，如工具要素，可根据任务中的不同工具分别建设积件级学习对象。

（3）模块级学习对象以原子化工作任务为基础构建，是素材级、积件级和模块级学习对象的组合。建设时，一方面要组合工作任务要素的相关资源，另一方面要进行必要的教学设计，建设该层次的教案、课件、教材、虚拟场景、虚拟设备等。模块级学习对象具有依赖于工作过程的逻辑关系，可进行同级对象的结构化组合，形成更大的模块级学习对象，进而形成课程级学习对象。组合思路是围绕工作任务进行的教学设计，如按照资讯、计划、决策、实施、检查、评价六个步骤的教学活动设计，组合教案、教材、课件、案例、虚拟场景、习题等教学资源。

（4）课程级学习对象以学习领域课程建设思路构建，是素材级、积件级和模块级学习对象的组合，以模块级为主。组合思路是根据不同教学需求制定的课程标准及教学计划安排。

2.3.2 资源内容的结构化组合方式

模块级和课程级学习对象内容主要是通过低级或同级学习对象的结构化组合来实现。教学活动设计是学习对象结构化组合的主要依据，约定了内部学习对象的使用顺序，如图2所示。同一学习对象内容如涉及到多个教学活动，可通过内容组织来对多个教学活动进行组织。内容组织可包含多个不同的教学活动，呈现不同教学活动之间的相互联系，可实现不同的学习路线，方便不同学习者学习。内容组织和教学活动均可作为学习对象在资源库中实现重用。

内容包是一种描述和组织学习内容的标准数据结构，代表了一组可独立使用和可重用的学习内容，包含一个特定名称的内容清单文件和内容清单文件中引用的实际物理文件。将资源以内容包方式进行打包，成为可以在多个应用与学习环境之间进行交换和重用的教学组件，是资源建设的最终成果。

3 不同粒度资源的标准化描述

元数据被定义为提供关于信息资源或数据的一种结构化数据，是对信息资源的结构化描述，可通过一致的形式描述学习对象，使它们在系统中或系统之间被识别、分类、查询和获得，从而被共享和重用。XML是一种元标记语言，开发者可以根据自己的需要定义自己的标记，只要满足XML命名规则的名称都可以。SCORM规范中积采用了基于XML技术的课件描述。SCORM以IEEE LOM（Learning Object Metadata）为标准，定义了微单元、可共享内容对象、教学活动、内容组织、内容聚合体五种元数据，并通过内容包对元数据设置了四个级别，分别是资源级、内容项级、组织结构级、内容清单级。我国教学信息化技术标准体系也参照国际标准制定了相应的规范，如学习对象元数据规范（CELTS-3）、内容包装规范（CELTS-9）、教育资源建设技术规范（ CELTS-41）等。

本文根据资源建设及组合过程，将资源分为两类：一是具有独立教学功能的学习对象，如素材级、积件级、模块级和课程级学习对象；二是实现结构化组合的学习对象，如内容组织和教学活动。

3.1 描述独立教学资源的学习对象元数据

这类元数据提供资源可独立于任务应用或潜在应用的内容的详细信息，帮助实现其在库中的可重用和共享性，即内容包中的资源级和内容清单级元数据。资源级元数据以情境无关的方式描述各类学习对象资源。内容清单级元数据从总体上描述内容聚合体或内容包。对这类学习对象的描述，应包括CELTS-3中13个核心数据元素，教育资源通用的10个可选数据元素以及CELTS-41中针对不同类别教育资源的特色元素。

3.2 描述内容组织的学习对象元数据

这类元数据是提供资源组织总体结构和教学活动方面的详细信息，使其在库中易获得，即内容包中组织结构级和内容项级元数据。组织结构级元数据整体描述学习对象的内容组织结构。内容项级元数据以情境无关方式描述教学活动。对内容组织学习对象的描述除必须元素据外，可选数据元素包括通用类的结构和聚合度、教育类的环境和描述、关系类的全部元素等。在内容组合中还存在诸如异构资源组合等方面的困难，可借助于本体在语义和知识层次上描述资源，如通过提取元数据形成全局数据字典，将异构数据以统一的形式呈现，通过采用struts、spnng、hibernate的SSH集成框架技术。

4 总结

本文针对职业教育专业教学资源库建设的新要求，提出了在碎片化资源建设的同时保持资源的业务逻辑关系，并利用基础资源系统化组合成大粒度资源的方法。该方法的重点在于依据业务流的原子任务划分和资源的标准化描述，在此基础上才能更进一步设计达到资源有效重用和共享的作用，以及实现个性化学习、精准检索等功能。

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