基于學習設計開發支持過程與活動的ＩＣＴ教育應用模式

【摘要】學習設計是教育技術領域最近最有意義的發展之一。它關注E-learning中的學習過程和活動，旨在描述各種各樣的教學方法及過程，并能適應教學方法的不斷更新。學習設計與教學設計存在著聯系和區別，它通過教學設計進入教育實踐應用中，為教師表達教學思想提供一個過程框架。它也可以幫助我們更好地理解信息技術在傳統學校教育中的應用，為設計和開發支持過程與活動的ICT教育應用模式提供有效的途徑。

【關鍵詞】學習設計，學習過程（活動），教學設計，資源開發，ICT教育應用

【中圖分類號】G421 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2006）05—0005—04

目前，已經存在很多E-learning技術標準和規范，如IEEE LOM、IMS CP、IMS QTI以及ADL SCORM等，這些規范和標準關注學習資源的可重用性，關注內容的互操作，并且假定這些學習內容是由單個學習者來接受的學習模式。然而，這些標準主要指向于學習資源的設計與應用，并不具有調整教學和學習過程的功能，可以說數字化學習對象（資源）的應用并不必然體現新的學習理念和學習方法，既無法導致有效學習的自然發生，也沒有充分考慮信息技術（ICT）交互功能在其中的作用。為此，IMS提出了一種關注E-learning中的學習過程和活動的標準，這就是“學習設計”（Learning Design，簡稱LD）。學習設計體現了研究取向上的轉變，信息技術對學習過程和活動的作用不是簡單地提供學習對象，而是關注技術對教學過程和學習過程的調節作用，強調借助技術實現對學習活動和過程的管理。這就為新的學習理念的引入、教學方式的改變提供了很好的切入口；這種思想不僅為E-learning的設計提供了依據，也可以幫助我們更好地理解信息技術在傳統學校教育中的應用，為設計和開發支持過程與活動的ICT教育應用模式提供有效的途徑。

一、學習設計的內涵

學習設計首先是從教育技術學中的遠程教育學角度來提出的，有很多組織和個人對其進行了定義。Koper（2001）認為學習設計是學習單元（Unit of Learning，簡稱UoL）的建模，或者說是應用學習設計知識開發具體的學習單元[1]。學習單元是為學習者提供學習活動并能滿足一個或多個相關學習目標的最小單元。在實踐中學習單元可以有多種類型和規模，如一門課程、一個學習計劃、一場討論、一次實踐活動、一堂課都可以認為是一個學習單元。

IMS全球學習聯盟（IMS Global Learning Consortium，以下簡稱IMS）在2003年2月發布了用于學習單元設計的規范，即學習設計1.0。該規范指出，學習設計是對學習者按一定的順序在一定的學習環境條件中通過執行一定的學習活動進而達到特定學習目標的方法的描述[2]。在學習設計規范中用語言描述一個學習設計就是創建了一個模型，這個模型能夠表明“為了達到特定的教學目標某人在什么時間用了哪些資源和服務做了什么。”Koper Olivier（2004）對學習設計重新定義，認為學習設計是為特定的學習目標、特定的目標人群、特定情境或知識領域而設計的教學模式的運用[3]。可以說，學習設計規定了特定技術環境中教與學的進程，規定了學生與教師在什么條件下必須完成什么活動才能使學生達到所期望的學習目標。由此我們可以看出，學習設計不再僅僅關注學習內容的設計與開發，而將更多的注意力放在了學習情境、學習活動和過程以及多個學習者開展的合作學習。它既有教育技術學的范疇即學習單元是學習設計的基礎；也有教學論的范疇，即學習設計是有效教學中對學習行為的引導和組織，對學習流程的控制，目的是為了讓學習者進行積極的、主動的、有效的學習。

學習設計的內涵也可以從三個層次來理解——理論、標準和軟件[4]。學習設計理論是學習設計的第一個層次，也是學習設計的最高層。在理論層面上，學習設計理論基于一個普遍的理念，即人通過資源或環境來實施學習活動的，因此學習設計實質上是將資源、環境和學習活動幾個要素放在具體的、可控的過程中來考慮，使得學習資源和環境的設計能夠更加符合特定學習理念和方法需要。第二個層次是學習設計標準的研制。盡管目前還沒有正式認可的學習設計技術標準，但是IMS在2003年2月就已經發布了Learning Design 1.0 規范，這是建立在荷蘭開放大學的EML（Educational Modeling Language，教育建模語言）基礎上研制的，它加入了一種類似HTML的內容模型來支持行為（XHTML），對IMS現有的相關規范（如IMS-IEEE LOM Metadata）作了整合和擴展。其實由ADL提出的SCORM（Sharable Content Object Reference Model）也涉及到了學習設計所關心的問題，只是沒有深入。總的來說，學習設計規范還處于一個起步階段，需要更為深入的研究。在第三個層次是基于學習設計理論的軟件系統開發。盡管規范還不成熟，但是已經有不少以IMS 學習設計規范為基礎的（部分或全部）開發的軟件，如UNFOLD，LAMS，RELOAD等。此外，還有二十來個項目在進行與學習設計相關的軟件開發。許多虛擬學習環境（VLEs）系統也積極把學習設計引入其系統來，例如著名的開源系統Moodle就可以通過活動模塊接口整合LAMS，計劃開發Moodle 2.0版則直接實現學習設計所要求的資源和活動的創建、修改、播放、導入、導出等功能[5]。

學習設計的實施則可以分三個級別：A級、B級和C級，其復雜程度依次增高[6]。A級中包含支持教學多樣性的全部核心元素，主要有方法（method）、角色（role）、活動（activity）、環境（environment）等基本要素。在A級中，學習者按照既定的順序完成一定的活動，或者有選擇地按任意順序完成這組活動，可以構成一個完整的學習活動。B級包括了A級的全部要素，并增加了“屬性”（property）和“條件”（condition）兩個元素，通過條件判斷屬性變量里的值，以決定觸發相應的活動跳轉。這些結果和事件可以觸發一個通知，使角色執行一項新的活動。因此能夠記錄輸出和指導學習行為，定義更精細的序列化和交互性操作，體現個性化的學習支持。“屬性”項用以描述控制變量，是監控、個性化、評價和用戶間交互的關鍵部分。C級包含了B級的全部要素，并增加了“通知”（notification）屬性，它是由學習的結果激發的。當產生某種學習結果，經過“通知”影響在學習過程中的某些角色的行為，起到反饋的作用，也可以提供對“事件驅動”能力的支持。

二、學習設計和教學設計

上一部分從學習設計的定義、規范、軟件以及實施等幾個方面闡述了學習設計的內涵，從中可以看到這是一個有前途的理論和實踐的領域，也許是教育技術領域最近最有意義的發展之一。不過，如何與已有的教育技術理論和實踐相銜接以便更有效地應用學習設計思想和方法，這里首先需要解決的是與我們熟悉的教學設計存在的聯系和區別的問題，因為盡管它的出現有可能改變ICT的教育應用方式，但是它仍然需要通過教學設計活動才有可能最后進入學校教育實踐之中。

首先，從起源上來說，學習設計是一種技術標準，因此它更多的是一種技術要求，著眼于技術層面來解決問題，而它的具體應用，就涉及到教學設計領域。學習設計以一種靈活通用的語言對教學設計成果進行完整、抽象和方便的形式化描述，使得教學設計成果能夠在網絡環境中得到恰當而方便地利用標準化語言來表達。在針對學習活動的描述中，它將活動與活動的組織架構分離開來[7]，任何學習管理系統只要集成一個能夠解析學習設計的工具，就能將設計好的教學過程交給學習管理系統來控制規范，使新的學習方式、教學模式的應用能夠得到充分保障。在這里，每種教學模式或學習方式都被形式化地描述為一個學習單元，從而為ICT環境中的學習和教學活動的設計和發展提供了很大的靈活性。這也意味著學習設計為教師表達教學思想所提供的幫助是一個過程框架，它本身并不能保證所裝載的內容符合教學要求，因此需要另外的設計理論來支持它的應用，這個理論就是教學設計[7]。

其次，從作用上來說，無論是學習設計還是教學設計，都是為了創設學與教的情景與系統，幫助學習者實現教學目標，追求最優的教學效果。教學設計是通過教學內容和過程設計的科學性和合理性，來達到這個目標的，而這正是學習設計中需要遵守的原則，所以學習設計要以教學設計為指南，才能有效的發揮作用。但是在ICT環境下尤其是在E-learning環境下，傳統的教學設計理論和方法并不能與在線環境提供的建構、合作參與相協調[8]，而且它本身也不是用以控制和管理學習活動與學習過程的。在此學習設計可看作是教學設計的一個工具，一方面采用標準化語言描述教學設計結果，另一方面在教學實施過程中則對教學設計中的要素進行管理和控制，如教學目標、教學條件、教學方法、教學評價、學習過程和學習資源等都能在學習設計中得到體現。因此從某種意義上來說，學習設計是教學設計的一部分，用以引導、組織和管理學生的學習活動。當然也可采用其它的方式來表述教學設計的結果，但是使用學習設計來表述將為教學設計的實施帶來了很大的方便。

最后，從兩者關注的問題來說，教學設計主要通過系統地設計教師的活動來引發和維持學生學習，因此很長一段時間教學設計的實踐領域主要集中在教學策略和媒體傳遞策略的設計上。隨著網絡的普及，網絡環境的開放性、資源豐富性、資源易獲取性等特征使教學設計者將設計重點從媒體傳遞的設計逐漸轉向學習環境的設計和學習活動上。但是現有的教學設計理論和模式并不能很好解決學習環境與活動的設計（尤其是在網絡條件下），而這正是學習設計出現并受到重視的主要原因。學習設計是對學習活動的描述，也用來指設計過程的結果（即一個學習設計或學習單元）。它通過定義一種元語言并用該元語言來描述學習單元中不同的角色，讓他們按照一定的順序執行不同的活動來完成學習活動，這樣學習者就可以按設定的順序在特定的學習環境情景中選擇和扮演某個角色，并利用資源完成相應的學習活動。

值得特別指出的是，學習設計所提供的環境盡管可以為學生自主性的發揮提供很好的條件，但是這種環境是限制的有邊界的環境。因此它在保證學生學習活動的方向性和目的性之外，也存在著限制學生自主與創造的可能，這種可能性也只能通過良好的教學設計來避免。可以認為，學習設計與教學設計是互相補充、相得益彰的。

三、學習設計對信息技術教育應用的影響

IMS-LD技術標準的發布標志ICT教育應用的研究重心的轉移，即從學習內容和對象轉移到學習過程和活動，這不僅為學習管理系統（LMS）從以學習內容為中心轉移到以學習活動與過程為中心提供了直接的依據和描述方法，也為信息技術教育應用提供了新的模型。

1、學習設計能夠有效管理學習活動的過程

現有的規范關注的往往是學習內容，提供了大量的資源和鏈接，有人稱其在模仿圖書館方面已經做得相當不錯了。大部分技術標準并未能很好地表達教師促進學習者的活動流程，即對學習活動過程的管理和在模仿真實復雜的課堂方面，很難令人滿意。學習設計跨越單個學習者從屏幕上閱讀的學習方式，規定了不同角色為了完成學習目標而必須進行的或者可以選擇的學習過程與學習活動，從而為活動的結構流程這個教育的核心要求，提供了一個教學過程的隱喻，能夠指導教師和教育軟件開發者對學習活動和學習目標的實現進行思考。因此，Agostinho， Oliver等人（（2002）認為學習設計是用不同的方法來設計學生學習經驗，即設計活動和交互的序列[9]，這樣ICT可以無縫嵌入到學習活動之中，這將有效地保證ICT情景下學習的有效性。

在實際運用中，學習設計主要通過定義前文闡述過的A、B、C三級構架幫助教師和開發者確定誰、在什么時候、用什么內容和服務來做什么才能實現學習目標，學生可以在其中扮演不同的角色，而且這些角色活動被綁定在經過調整的“學習流程”中。事實上，無論在何種教學模式中，一個人都會承擔某個角色，然后根據各自的角色在環境中進行學習活動或支持活動。學習設計規定了角色活動的結束條件，可以實現各個角色的活動同步和下一個活動的進行，從而產生了類似于群件工作流程的協作環境，這樣就可以容納不同種類的小組學習方式和合作性的學習方式，這對于改變目前協作學習系統難以控制多人協作過程、協作效果不佳等現象有著十分重要的意義。

由于學習設計能夠對教與學交互活動的過程做清晰的描述和有效地管理，在常規的教學設計和實踐中相互獨立的角色（教師、學習者和設計者）在基于學習設計的系統中就形成了有效的交互，這就為中小學信息技術與課程整合提供良好的支持服務，為開發新的ICT教育應用模式提供了極好的手段，而且無論是對E-Learning還是ICT在中小學教學中的應用，都是具有同樣的意義和價值。

學習設計對學習活動的管理實質上是通過跟蹤、記錄教與學活動和交互的全部過程實現的，這就自然形成了一個詳細的電子學習檔案，可以促使評價更方便、有效。

2、學習設計為資源開發提供了新思路

資源的開發與合理使用在ICT教育應用中具有重要地位，但是長期以來資源的設計與開發是獨立于使用過程的，也就是獨立于教與學的活動進行的。現有的SCORM標準有明確的學習對象，能夠對內容進行重新組織和編排，提高平臺與課件的交互能力。SCORM的推出從整個教育軟件行業來說，無疑可以提高資源的利用效率，節省自行研發的精力與費用，但SCORM的架構只關注了互操作和資源重用問題，無法有效滿足各類不同教育實踐群體的要求，無法幫助教育者選擇有效的教學模式。在實踐中教學資源利用效率實質上并不高，其主要原因是過度關注資源反而造成了開發與應用的脫節。

IMS-LD的制定同樣是為了促進學習內容的交流和互操作性，但重點放在支持教學過程的重用。學習設計規范中提出了學習單元的概念，它不僅指學習資源的集合，還包括各種活動（問題解決的活動，搜索活動，討論活動，互評活動等）、評價以及教師進行服務和支持活動的工具。Rob Koper （2005）認為，學習設計是在開發一個具體的學習單元時，學習設計知識的運用[10]。學習設計的主要用法就是將學習設計包含在內容包裝里面，從而建立一個學習單元。內容包裝可以使數字化學習資源在不同的學習管理系統之間交換，它不限定被包裝的學習資源的具體內容和格式，而是通過定義一個統一的結構將不同的數字化資源包裝起來。學習設計的結果是一個XML文檔，通過構造一個一致的解釋或發布引擎，就可以呈現為實際的學習系統。這樣一個已有的學習活動能夠容易被修改，并為其它主題所用。可以認為，學習單元就等于學習設計加內容包裝。而學習單元的工作流程本身就允許對設計進行分享和重復使用，這就大大擴展了重用的概念——即整個學習單元重用，包括序列活動和過程的分享、重復使用和改編，而學習對象或者是資源就成了學習單元的下位概念。

由此資源開發就有了新的思路，就是資源開發應該在學習單元和序列活動框架下進行，資源開發是隨著學習過程的進行而逐漸生成的動態過程，也是師生協作創建資源的過程。因此，盡管學習設計不是一個專門用來開發資源的技術標準，但由于學習設計中的資源開發可以在學習單元和學習過程中來進行開發，不僅改變了信息呈現狀態，而且還可以引導人們從過程和活動層面來整體把握資源開發的流程，使資源開發更具有目的性，并可對資源進行更為及時和準確地評價反饋，從而增強了資源開發與應用的互動關系，使資源開發和應用更趨合理。

四、總結和展望

已經有越來越多的組織和個人開始關注對學習系統(包括對學習過程和學習資源)做出標準化描述的研究與實踐。通過對學習系統的描述，不僅可以深入揭示如何有效管理信息化條件下的學習活動和過程，促進先進的學習管理系統和教學管理系統的開發[11]，也可為信息技術教育應用中資源的開發提供新的思考點。學習設計最大的潛在優勢是它不僅能支持單純的學習設計（序列學習活動），同樣可以支持新的、更真實的教學方法（以過程為中心，而不是教學內容）[12]，這為新的教學理念和方法的引入、發揮信息技術的真正優勢開辟了極好的前景。

但學習設計是一個相當復雜和龐大的系統，本文也只是初步介紹了如何理解學習設計以及它對信息技術教育應用可能帶來的影響。但使用學習設計尚處于一個初步探索的階段，還存在許多問題，如學習設計應用的主角是誰？若是教學設計者和教師，他們是否有能力去構建不同級別的學習設計？是否有可利用的學習設計工具？如何有效地使用和評價學習設計？要使學習設計在信息技術教育應用中發揮應有的作用，這類問題都需要不斷地探索和實踐。

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參考文獻

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Developing Educational Paradigm of ICT Application for Supporting Learning Processes and Activities: Learning Design Approach

Zhou YueliangZeng MiaomiaoYing Genqiu

Education and Information Technology Institute， Zhejiang Normal University， Jinhua Zhejiang， 321004

Abstract:Learning Design (LD) has emerged as one of the most significant recent developments in education technology. As focusing on the learning processes and activities in E-learning ， LD aims to describe all kinds of instructional method and processes ， It can adapt to updating instructional method as well. LD is different from instruction design (ID)， and relates to ID. By entering into the application of education practice with ID， it provides a processes frame for teacher to express instructional idea. LD can help us apprehend the application of information technology in traditional instruction better ， then provide a effective approach for designing and developing educational paradigm of ICT application for supporting learning processes and activities.

Keywords:Learning Design， Learning Process (Activity)， Instructional Design， Resource Development， ICT in Education.