实现能力和课程标准数据互换 推进能力本位教育
李青 闫宇
【摘要】
随着大规模在线课程爆发式增长，课程的国际化、学习者学历和学分互认等已成为教育发展的重要趋势。教育界将课程内容与教学评价和能力标准对接的需求越来越强烈，能力标准向信息化、规范化发展也成为必然趋势。在此背景下，美国教育信息技术标准化组织于2017年编制并发布了《IMS能力和课程标准互换规范》。为了帮助国内的研究者和教育信息化从业人员了解该标准，本研究通过文献分析、案例研究等方法，解读了其宗旨、目标、核心概念、信息结构和技术架构，并以绑定示例介绍了该标准的应用方法;以开源的能力标准数据管理平台OpenSALT为线索，介绍了美国一些机构对IMS-CASE的应用情况。研究表明，该标准有助于实现应用程序、平台和工具对能力定义数据进行跨平台访问、管理和共享的需求，对于完善整个教育信息化生态、推进“能力本位教育”改革和优化人才培养模式都有切实的意义，对我国研制同类教育信息技术标准和完善标准体系也可以提供成熟的经验。
【关键词】 ?教育信息技术标准;能力标准;课程标准;能力本位教育;学习管理系统;能力对齐;数据交换; ?教育信息化
【中图分类号】 ?G642.0 ? ? ? 【文献标识码】 ?A ? ? ? 【文章编号】 ?1009-458x（2020）9-0029-10
自20世纪60年代开始，能力本位教育（Competence-based Education）思想在职业教育和高等教育中得到推广，取得了一定的社会影响，并逐渐向基础教育延伸（谭璐， 等， 2016）。诸多发达国家或国际性组织陆续提出了各种以发展核心素养或者关键能力为目标的能力框架模型，作为教育改革和人才培养的重要风向标。近几年，以大数据、人工智能为代表的新技术席卷全球，信息技术与教育教学的深度融合逐步推动教育向数字化、智能化、个性化转变。课程的国际化，学习者跨校、跨区、跨国流动，以及学历和学分互认等已成为教育发展的重要趋势。作为贯穿教育过程的线索、驱动力和归宿，课程开发、教学设计、学习者评估、学位认证等各个环节均需要能力标准的指引，因此该类数据的信息化和规范化也成为教育信息化的必然要求。
能力是一组或一系列学生在学习后应该知道的知识和技能，以及对如何评估这些知识和技能的界定和表述。能力即专业或特定职业提出的具体技能以及所要达到的资格或学习成果（黄福涛， 2012），或是雇主期望学习者拥有的技能和胜任力（Dorothy， 2015）。能力不仅仅是学习结果，还必须要能被证明、被测量，并可以应用到不同情境（Klein-Collins， 2012）。课程标准包括学术内容标准和教育质量标准，前者描述学生在数学、科学、历史等核心学术性领域中应该知道什么和能够做什么，后者明确学生如何展示他们的掌握程度（埃利斯， 等， 2008）。能力标准和课程标准是两个相近的概念，前者是从学习者出发，后者是从学科知识体系出发，在表达方式上有较高的一致性，其结构也基本一致。
目前，各机构发布能力标准时使用的格式多为PDF、HTML或电子表格等缺少语义结构的普通文本。虽然人类可以读懂这些文档，但是计算机无法理解其中的逻辑关系和含义（Nadeau， et al.， 2017a），也就难以进行自动化处理。教学系统、学习平台和工具等在引用能力标准时都按照自有的编码方案将它们翻译为计算机可读的格式，造成数据或资源在不同平台间缺乏锚点的现象，难以实现聚合和对齐，跨平台流通和互操作能力数据也无法实现。此外，不同平台颁发的证书和学习结果报告也形式多样、结构不同，学习者和用人机构难以统一处理。为了解决这些问题，亟须在操作层面建立一个通用准则，以一致的和机器可读的方式交换、管理能力定义信息，实现机构内部和跨机构数据的记录和管理。
为了解决以上问题，美国教育信息技术标准化组织——IMS全球学习联盟（IMS Global Learning Consortium， IMS）率先发布了《IMS可重用的能力或教育目标定义》（IMS Reusable Definition of Competency or Educational Objective， IMS RDCEO）标准（IMS GLC， 2002），面向在线和分布式学习场景，提供一种正式的能力定义描述方法。它定义了一个用于描述、引用和交换能力定义的信息模型，包含能力定义的关键部分，使其能够从具体场景中抽象出来重复使用，使得能力数据的跨系统互操作成为可能。IEEE在IMS许可下引入该标准，并对其标准体系进行改进和适配，于2004年发布了《可重用的能力定义》（Reusable Competency Definition， IEEE RCD）标准，其目标也是在学习管理系统中描述能力定义，或是在系统中引用外部的能力简谱（competency profile）（IEEE， 2004）。2005年，欧盟的标准化机构发布了《欧洲学习者能力模型》（CEN/ISSS CWA 15455——A European Model for Learner Competencies）标准，作为欧盟各国共同认可的能力信息描述模型（CEN/ISSS， 2005）。2014年，ISO发布了国际标准《能力信息模型——第1部分：能力框架和信息模型》（ISO/IEC 20006-1： 2014 Information model for competency Part 1： Competency general framework and information model），提供了一个概念模型，以支持在各類学习技术系统中管理和交换能力信息，供学习/培训系统的设计者、数字化学习资源的开发者参考（ISO， 2014）。然而，这些标准或规范均停留在如何用抽象概念模型描述能力的较低层次，未针对能力数据交换和互操作场景给出实用的解决方案，所以迟迟不能大规模应用，也未能引起教育界的广泛关注。直到2017年，IMS发布了《IMS能力和课程标准互换规范》（IMS Competencies and Academic Standards Exchange Specification，简称“IMS-CASE或CASE规范”），使能力定义互操作进入实用阶段。
目前，国内学术界尚未有能力定义数据互换技术标准的相关研究，本文将对IMS-CASE进行介绍和解读，并通过示例来解释对应的绑定方法，以期为国内研究者和开发者实现学习技术系统间的能力标准互换和互操作提供参考，有助于完善我国的教育信息技术标准体系，推动能力本位教育的信息化。
一、概要介绍
IMS-CASE是一个关于能力/课程标准定义和互操作的技术标准，旨在取代目前以PDF、HTML文件为载体、以文本记录和发布能力/课程标准的方式。该标准描述的对象是能力定义和课程标准。由于这两者高度类似，描述方式一致，为方便讨论我们将“能力/课程标准”简称为“能力标准”。IMS GLC（2017a）研制这项标准的目的在于：①规范格式和标识符，使不同来源的能力数据在聚合时具有语义一致性;②提供一种跨系统、跨机构引用和重用能力数据的方法，促进基于能力标准的学习数据记录和课程跨系统交换和共享;③推进包含CASE数据的课程证书、学习结果报告等业务文档在不同的学习平台中的应用，便于学习者跨平台流动和学习。
IMS-CASE的标准编写组主要由美国卡佩拉大学（Capella University）的杰夫·格兰（Jeff Grann）、IMS的马克·路巴（Mark Leuba）、加拿大LMS厂商D2L的约瑟夫·查普曼（Joseph Chapman）以及美国教育咨询公司PCGUS的约书亚·马克斯（Joshua Marks）牵头，同时吸纳了众多教育软件供应商和地方学区参与标准的制定和试用。编写工作于2016年2月启动，同年6月完成了标准草案，2017年7月正式发布了第一个版本——IMS-CASE Version 1.0。
IMS-CASE Version 1.0包含《信息模型》（Information Model）、《绑定规范》（Binding Specification）、《最佳实践和实施指南》（Best Practices and Implementation Guide）和《一致性指南》（Conformance Guide）四个文档，它们各有侧重。《信息模型》主要讨论了整个标准的概念模型、内容包模型和服务架构等关键内容，是标准中最重要的文档。《绑定规范》介绍了如何使用JSON描述信息模型中定义的各个元素。《最佳实践和实施指南》列举了已有的优秀案例，讨论了标准实施中的重点和难点以及技术解决方案。《一致性指南》用于检查信息技术系统或数字化资源符合本标准的程度。截至2019年4月，该规范的1.1版已研制完成。
该标准通过一组开放的、计算机可读的描述语言提供了能力标准的统一表述，实现了系统间能力标准数据的互操作，解决了能力标准数据的跨平台交换，便于应用程序、信息系统和工具软件访问和管理这些数据，支持能力相关的学习资源、评估数据等在多系统间的对齐和聚合。IMS-CASE的应用场景如图1所示：以能力标准为线索整合课程或学生数据，合理安排学习路径;基于能力间的关联对学习资源进行分享和复用;基于能力量规报告学习者的课程表现;为机构或教师提供完整的学生能力标准框架（IMS GLC， 2017b）。总之，信息化教学生态系统中能力数据的交换都离不开IMS-CASE。
二、核心概念和信息结构
IMS-CASE从日常经验出发，对实践中已有的能力标准进行抽象、建模和扩展，梳理出能力的各个组成部分及其逻辑关系，最终形成一個涵盖包、文档、项、关联和能力量规等组件的能力框架。
（一）核心概念
在IMS-CASE中，表征能力标准的抽象结构称为“能力框架”（Competency Framework， CF）。从概念模型的角度看，能力框架包含以下三部分：一是对文档结构的定义;二是阐明技能和特定知识的一组说明;三是用于测量能力水平的量规（IMS GLC， 2017a）。这三部分的内容通过一系列功能不同的组件来描述，大部分以“CF”开头命名，表明它们是能力框架的组成部分。这些组件具体如下。
CF包（Competency Framework Package， CFPackage）由教育机构、教育管理部门、出版商等主体发布，是能力标准数据的基本单位，其下还包含了CF文档及其他相关组件。它本身是自完善的，即CF包包含了所有内容，不需要其他上下文数据配合。该组件是各种教育软件系统间交换能力标准的数据包装容器，其物理形式是一个数据文件。
CF文档（Competency Framework Documents， CFDocs）在内容上是能力标准的记录文档，记载一个或多个主题的能力标准;在逻辑结构上，CFDocs是能力框架CF的根，一个CF包中有且仅有一个CF文档，所有能力的描述都来源于此文档。它包含了若干个CF项，这些CF项以分层或分类的结构排列。此外，CF文档下还包含了CF关联、CF定义和CF量规等组件。
CF项（Competency Framework Items， CFItems）用于描述一项具体的能力，是CF文档中定义和细化能力的组件。它描述了具体的能力要求，具体到学生应该知道什么和能够做什么，而非课程安排或教学计划层面上的宽泛表述。此外，在CF项下可以将某项能力分解为多个更加具体的层次或逻辑单位，如目标、技能、学习成果等。
CF关联（Competency Framework Associations， CFAssociations）用于描述两个CFDocs、两个CFItem或CFDocs与CFItem之间的关联关系。这些组件既可以是包内组件，也可以是外部组件。已定义的关联类型有完全匹配（is peer of）、相关（is related to）、子集（is child of）以及先决条件（precedes）等，实际应用中还可以根据需要进一步扩展。
CF量规（Competency Framework Rubrics， CFRubrics）是CASE中定义如何评价能力是否达标的组件。它包含不同等级的评分标准，用于描述学习任务、作品或学习表现的质量，既包含对量规的描述，也规定了不同评分等级的评价依据。它在逻辑上呈矩阵结构，矩阵中的行用于定义量规尺度（CFRubricCriterion），列用于定义每个量规尺度下属的多个不同尺度等级（CFRubricCriterionLevel）。
（二）信息结构和内容包装模型
能力框架及其组件在逻辑上相互关联：一个CF文档可包含多个不同层次的CF项，这些CF文档和CF项间的关系可以通过CF关联定义，每一项具体的能力应用于教育时被赋予特定的含义（CFDefinition），每一项能力在不同的教育环境中有不同的概念、主题、证书、项目类型及关联组（CFConcept、CFSubject、CFLicense、CFItemType、CFAssociationGroup）。此外，每一项能力标准又可以通过CF量规来确定和记录其掌握程度。
CASE规范按照能力标准的组成部分和信息技术标准中常用的数据包装结构定义出一个包装模型（如图2所示）。从逻辑上看，CFDocs包含了CF项、CF关联和CF定义等组件。在用于互操作的数据包内，为了达到CF包内各组件的高内聚和低耦合，在包装结构上将CF文档、CF项和CF关联组件分开定义，在绑定脚本中以引用链接的方式调用对应的实体。
三、绑定方法和服务框架
（一）CASE中对能力数据的绑定方法
CASE规范在绑定时按照上述内容包装模型，以JSON为数据描述格式，依次对能力框架中的各个组件进行绑定。JSON是一种用于存储和表述数据的文本格式，采用简单的层次结构，易于人类阅读和编写，也易于机器解析和生成，是一种当前流行的数据交换格式。下面以几个简单的例子介绍CASE规范的绑定方法。
1. CF文档的绑定
示例1是一个用CASE规范描述的“义务教育数学课程标准（局部）”，用于演示CF文档的绑定方法。该文档首先定义了CF文档在网络中的统一资源标识符（uri）和其在系统中的唯一标识符（identifier），然后给出了能力标准源文件所在的网址（URL），读者根据该URL可获得标准发布时的原始文本，其后呈现了CF文档的一些元数据信息。其中creator和publisher记录了该CF文档的制定者和发布者，title和description是该文档的标题和描述，该文档描述的是“正式颁布的义务教育数学课程标准”。subject描述了该能力标準对应的学科是“数学”，subjectURI给出的信息可帮助确定该学科的定义和范围，此处使用了CASE规范的另一个组件CFSubjects描述。adoptionStatus一栏的内容说明该能力标准的采纳情况是“正式启用”。
2. CF项的绑定
示例2描述了以上“义务教育数学课程标准（局部）”中的某一CF项的具体内容。这段代码中的uri为该CF项的统一资源标识符，CFDocumentURI指明该CF项的上一级CFDocs的统一资源标识符，其后是该CF项的各种属性。CFItemType和CFItemTypeURI说明该CF项的类型是“知识技能”，以及该类型的URI。educationLevel告诉使用者该CF项适用于“第一学段（1-3年级）”水平的学习者，humanCodingScheme、fullStatement两个属性说明该CF项的人工编码为“1.1.1”，具体内容是“能说出各数位的名称及各数位上数字表示的意义”，CFItemAssociationsURI指明了与该项相关的“CF关联”的URI。最后，还有该CF项的更新时间、默认语言等信息。
3. CF关联的绑定
示例3描述了示例2中的CF项与另一个CF项 “数与代数”之间的关联。首先给出了该CF关联的统一资源标识符和标识符，以及其上级CF文档的URI（CFDocumentURI）。此外，该CF关联还包含源节点URI、目标节点URI和关联类型三部分内容。originNodeURI和destinationNodeURI项下的title、identifier和uri分别描述了节点的标题、标识符和统一资源标识符。associationType指明两个节点间的关联类型为子集，即源CF项是目标CF项的子集。
4. CF量规的绑定
CF量规在逻辑上呈矩阵结构，量规、量规尺度（CFRubricCriterion）和量规尺度等级（CFRubricCriterionLevels）这三者递进包含，且这种关系在绑定中不变。量规尺度包含对其属性的描述，以及该尺度下各个尺度等级的描述。对于CFRubricCriterion对象，description阐明量规尺度的具体内容，weight指明该尺度所占的权重，position表示该尺度在整个量规中的顺序或位置，CFItemURI记录该量规尺度对应的CF项的URI。其后， CFRubricCriterionLevels对象通过score、description和position属性描述该等级的具体内容。
以上几个示例仅是极度简化后的样例，在实践中能力标准的数据包记录了更加复杂的属性和信息。
（二）基于IMS-CASE的能力标准互操作
除了定义统一的数据模型之外，CASE规范还规定了系统间互操作的服务架构，基于REST架构进行跨平台的能力标准数据交换。REST（Representation State Transfer）是一种基于HTTP的Web应用架构，定义了网络中客户端和服务端之间的资源交互方式（Wikipedia， 2018）。相对于其他Web应用架构，REST更简洁和高效，目前已经成为事实标准。采用REST架构开发的Web平台甚至不需要单独开发前端应用，只需要提供服务接口即可实现资源互操作。这也是CASE规范的制定者采用该架构的原因。
CASE规范通过API定义了各类能力标准数据的通信方式，支持各种学习管理系统、课程开发工具、证书管理系统通过相应的API交换能力标准数据，并以JSON格式封装。在服务端，平台依据CASE规范对能力标准进行描述，生成JSON数据包，之后将这个包含能力定义的数据包传输到客户端平台;客户端接收数据包后，基于CASE规范对其解读和处理，然后在页面中显示，或触发其他活动，抑或存储到资源库中以备后用。按照不同能力标准对象，CASE规范在API中定义了表1所示的六个接口类（Nadeau， et al.， 2017b）。每个接口类实现了不同的Web服务，以便识别、定义和记录系统间要交换的能力标准数据。
IMS-CASE Version 1.0所支持的系统间互操作仅限于REST中的get操作。客户端透过API以“HTTP GET + REST API端点”的形式请求能力标准数据。其中，REST API端点是带有需要获取的能力信息类型以及ID等详细信息的URI。通过这个URI，系统既可以对存储库中的能力信息进行定位，也可以对其执行某项具体的操作。例如，“Get http：//host.co/ims/case/v1p1/CFItems/04bc8e7e”，表示客户端使用ItemsManager接口请求获取ID为“04bc8e7e”的CF项相关内容，URL中“host.co”为主机服务器地址，“/ims/case”为REST 服务的根URL，“/v1p1”为CASE规范的版本号。服务端接收到请求后，按照该请求定位对应接口，并根据ID查找能力数据生成JSON数据包，送回客户端。在获取能力标准数据包时，用户还可以通过查询参数，限定从数据源取回数据的数量和类型（Nadeau， et al.， 2017c）。目前CASE规范规定在取回CF文档时，可以使用分页、排序、条件和筛选字段四种方式获取数据。
为了实现互操作，客户端和服务端均需按照CASE规范进行配置，并通过标准一致性测试和身份认证方可进行能力数据互换。需要说明的是，CASE规范只涉及能力/课程标准数据跨系统的交换和互操作，尚未规定如何在系统中存储和处理能力数据。
四、应用案例
为了推广IMS-CASE，美国教育咨询公司PCG、教育评估机构ACT和学习过程评估机构SchoolCity于2017年7月联合发布了一个开源的能力标准数据管理平台OpenSALT。该平台通过了IMS-CASE认证，具有创建CASE能力标准数据包的功能。教育机构使用该工具能够：①创建和发布符合CASE规范的能力标准;②管理和获取能力标准数据;③实现各类能力标准之间，以及其与资源、评估的对齐（Public Consulting Group， 2017）。自发布以来，OpenSALT已成为教育机构发布和管理能力数据的常用工具，工具的应用反之又推动了CASE规范的普及。
（一）美国佐治亚州教育部门对IMS-CASE的应用
卓越标准（Georgia Standards of Excellence，GSE）是美国佐治亚州教育厅于2015年发起的项目，旨在面向未来工作需要建立一个促进能力提升和技能发展的能力框架（Georgia Standards， 2015）。为了实现基于能力的个性化学习，该州于2017年开始实施基于“卓越标准”的虚拟学习项目（Georiga Virtual Learning），并成立了佐治亚虚拟学校（Georiga Virtual School），为在校生提供在线学习服务，以提高教育服务的灵活性（Georgia Standards， 2017）。为使该州的能力标准能够与国家标准及其他地区标准对接，该项目基于OpenSALT平台发布了符合IMS-CASE的能力标准数据，并与其他地区的能力标准建立了关联。
除了标准化能力数据之外，该项目还要求在线课程开发团队将能力标准与具体的学习内容对齐，将它们组织成可重用的单元和模块，载入学习管理系统（LMS）中。图3所示的是一门计算机课程中能力标准与教学内容的对应。通过这种方式，课程内容可随时与最新版的能力标准对齐，这也使得不同地区、不同能力标准的学习资源借助能力项间的关联实现集中管理和更新。在标定了能力标准以后，LMS中的教学资源可以按照不同的学习目标和顺序设计适应不同学习者、不同能力框架的课程。
设计评估活动时，教师可以在LMS的评估模块中查找、引用或编制基于CASE的能力量规。实施评估时，以能力量规为依据，对学习者在LMS中的学习活动记录、作业和最终成果进行评估。评估完成后，学习者的能力评价记录将被存储在学习记录存储系统（LRS）中，并授予相应的电子徽章。这些徽章将成为学习者申请更高阶段的院校或工作岗位的资格证明，并且系统中的能力记录会随着学习成果逐渐增加。
（二）基于CASE的能力评估规范管理——SBAC
SBAC（Smarter Balanced Assessment Consortium）是一个致力于提升教育评估质量的组织，2009年由美国多个州的政府和教育机构共同建立。2010年，该组织创建了一个符合共同核心州立标准（Common Core State Standards， CCSS）的在线评估系统，由总结性评估、中间性评估以及支持形成性评估的数字图书馆组成，旨在通过自适应评价精确地测量学生的年度进步情况，为他们的升学和就业做好准备（Smarter Balanced Assessment Consortium， 2018）。为了更有效、高质量和全方位地评估CCSS中的知识与技能标准，SBAC在重构和细化CCSS的基础上开发了《测试内容规范》（Content Specifications）和《測试项目规范》（Item Specifications）（陈吉， 2012）。前者基于CCSS清晰、严格地划分了评估目标，区分了目标的重要性，描述了重点评估标准、辅助性标准以及这些评估标准间的关系，为后者提供指导依据。后者主要阐述每种测试内容的题型、答题方式、答题条件以及评分程序，有助于命题者明确测验的目标，把握试题的题型比例和分量，提高命题的质量。
SBAC使用OpenSALT实现了能力标准与评估内容和测验规范的对齐（IMS GLC， 2018a）。其一，将《测试内容规范》与《测试项目规范》转换为CASE格式，在OpenSALT平台上以每种能力项的URI为纽带，实现同一能力项在能力标准、评估目标和测试规范三者间的链接和跳转（如图4所示）。这种链接方式快速、有效地解决了相关内容的对齐问题，确保SBAC提供的评估内容随时与CCSS保持一致，教师也可以更好地理解和组织教学评估。其二，规范了每项测试内容对应的测试试题编写和分数等级，并将试题实例以CASE格式写进《测试项目规范》。这样，教师可以更容易地理解试题编写者的想法，有效地实施评估。此外，三者的内容均以机器可读的统一格式发布和对齐，有助于实现LRS、内容管理系统等多种系统对CCSS评估结果的引用。
五、讨论和评述
（一）IMS-CASE对教育信息化的促进
CASE规范自发布以来，经试用后在美国全面推广，产生了较大的影响。从2018年9月开始，IMS向美国50个州提供了基础教育课程标准数字化认证服务。各州政府和教育机构已陆续在OpenSALT平台注册并发布了各自的能力和课程标准，初步实现了州标准与美国国家标准及其他地区标准的对齐（IMS GLC， 2018c）。这项技术标准的推广，对于推进能力本位教育改革，优化人才培养模式，丰富整个教育信息化生态有着切实的意义，具体表现在以下几点：
1. 有利于推进能力本位课程设计和课程资源建设
在线教学中，CASE为教育者提供了一种更快、更可靠的方式，查找和共享来自不同地区的学习内容，监测学生的学习活动，规划个性化学习路径;在评估方面，为学生提供基于能力的评估，报告学生对具体能力的掌握程度，帮助其实现个性化学习（IMS GLC， 2018b）。CASE规范解决了信息化教学中课程内容与能力标准的匹配和对齐问题，确保了教学内容与能力标准的一致性，降低了不同能力标准体系间资源共享的难度，使得在线学习系统能够访问并获得课程资源对应的能力标准。
2. 有利于建立基于能力的资格认证体系
当前，能力已成为人才选拔的重要因素，基于能力的个性化学习和嵌入能力信息的数字证书逐渐受到教育機构和人力资源部门的重视。例如，目前流行的开放徽章就是一种识别与认证的学习手段，能够在较为分散的学习环境中认可学习者取得的各种类型的学习成果（吴莎莎， 等， 2017）。人力资源部门基于CASE规范，能够实现能力项之间的关联、能力标准和培训内容之间的关联以及能力标准与证书的关联。除了IMS-CASE外，IMS还发布了《开放徽章标准》（Open Badges，简称“OBv2”）和《学习者综合记录规范》（Comprehensive Learner Record， CLR）。这些标准和IMS CASE配合，共同推动了学习者主导的、基于能力的可验证、可共享和检索并且可互操作的数字证书生态系统的建设。其中，CASE规范提供了机器可读的能力、关联、规则等数字化内容，以及统一的能力标准表述格式;CLR可记载学习成果及对应的能力标准，提供可信、可验证的学习记录;OBv2则负责提供包含能力信息的数字证书，确保徽章的可验证和可迁移。
3. 有利于完善整个教育信息技术的生态系统
CASE规范与IMS前期推出的学习分析、评估、学习工具、课程内容等标准共同推动了下一代信息化教育环境的建设，实现了从自适应学习课程的创建和管理、学习工具、学习数据分析、综合评估到数字认证等各个教育过程的互操作性和无缝连接。CASE规范是其中的重要一环，是链接其他相关标准的粘合剂。美国各州首席教育官理事会（Council of Chief State School Officers）的教育数据和信息系统总监布伦特·恩格尔曼（Brent Engelman）对此给予了高度评价：“CASE规范有助于填补教育生态系统中能力标准互操作的关键缺口。”（IMS GLC， 2018c）
（二）IMS-CASE规范进一步改进和完善的方向
当然，IMS-CASE还是一个全新的技术标准，在应用和实践中仍存在较多的问题，有待改进和完善。首先，标准本身还不够完备，已实现的功能需求有限，整体架构还需进一步优化。CASE 1.0版本在互操作方法上仅实现了GET操作，能力标准数据的增删改以及能力关联信息的修改等互操作方法仍未实现。此外，随着能力数据和互操作方法的增加，各系统将产生很多REST API端点，造成大量冗余，将会加大API端点的维护难度。这些问题有待后继版本来解决。其次，CASE规范在美国以外缺少大规模应用实例，标准定义的能力框架是否成熟，能否满足跨国家、跨文化互换能力标准的需要，还需大量的实践检验。美国以外的其他国家能力标准的构成要素各有不同。例如，我国义务教育课程标准由课程目标、课程内容和实施建议等部分构成;英国国家课程标准对每个学科的内容规定了“法定要求”和“非法定要求”（郭爵湘， 2015）;澳大利亚国家课程标准中每一个学科有等级标准、内容标准、成就标准和表现样例等（李湘， 2017）。这些都将导致IMS-CASE在其他国家本地化实施时出现业务和文化层面问题。最后，提供方在标记能力数据时需要在易用性和冗余信息两方面权衡。一方面，为保证能力标准数据能够重复使用，需要记录尽可能多的信息，这样会造成信息冗余，进而影响能力标准互操作的效率。另一方面，向平台添加或实时更新能力标准的工作还难以实现自动化。随着互操作需求的增加，能力标准数量会急剧增多，需要投入更多的人力处理录入工作。因此，引入人工智能等新技术实现能力标准数据的半自动化或自动化输入是解决这一瓶颈的关键。
（三）对我国教育信息技术标准研发的意义
在我国的教育信息技术标准体系（CELTS）中尚未发布能力定义标准或规范，也未有直接与此相关的标准研制项目。因此，在CELTS系列标准中存在能力定义和互操作标准的空白。鉴于该项标准的重要性，这部分的标准研究工作应提上议事日程。由于版权关系，IMS标准的本地化或改编需要获得授权，但新标准的研制者可借鉴IMS-CASE在实用性设计上的经验，以ISO/IEC 20006-1：2004中的概念模型为核心，研发CELTS的能力定义互操作标准。这或许是一条较为高效的研发路线。
前文已讨论了能力定义和互操作标准与其他教育信息技术标准的密切关系。这类标准对数字化学习资源相关标准、在线课程描述标准、测试互操作标准和学习者信息标准等都有直接关联。因此，CELTS系列标准中已发布为国家标准的《学习者模型》《学习对象元数据》《内容包装》《学习资源通用包装》《测试互操作》等在未来修订时，宜考虑标准中学习者、学习内容和能力定义之间的关联关系，为使用能力定义保留接口。而正在研制中的《课程体系》标准，也可考虑将课程中能力定义的描述纳入其中，满足以后与其他平台在能力标准层面上实现互操作的需求。
六、结语
本研究从IMS-CASE提出的背景、主要内容、包装模型、绑定方法和应用案例等方面进行了较为详细的解读，讨论了CASE规范对教育和人才培养的意义，明晰了它与其他IMS标准配合使用對数字化学习生态系统构建、推动全球能力本位的个性化学习的重要意义，以期为我国研制自己的能力定义和互操作技术标准、推进能力本位教育及人才培养提供参考。
本研究仍存在一些不足。虽然介绍了CASE规范如何实现能力数据的互操作，但是由于相关资料的缺少，关于CASE规范的一致性认证与推广应用部分未能详细地阐述。此外，虽然作者在教育信息技术标准领域积累了一些经验，但对于该标准的解读才刚刚开始，缺乏长期的实践工作作为基础，在对能力标准的互操作和标准实施上的理解可能会有一定的局限性。在后续工作中，会继续关注该技术标准的更新，并长期追踪其在教育领域中的应用和一致性认证情况。
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收稿日期：2019-09-17
定稿日期：2019-12-13
作者簡介：李青，博士，教授，硕士生导师;闫宇，硕士研究生。北京邮电大学教育技术研究所（100088）。
责任编辑 韩世梅
