數字教材配套數字化教學資源云服務平臺的創建研究

黎旭誠 關潔

摘要：在信息技術不斷發展的背景下，為了提高數字教育資源的建設力度，有效整合各類數字教學優質資源，全面落實教育大資源共享計劃，構建起優質普惠、開放共享、多元共建的數字資源供給模式，本文從設計思想、設計要點等角度入手，對如何創建高質量的數字化教學資源云服務平臺進行了相應地研究。

關鍵詞：數字化；教學資源；云服務平臺

在數字時代，各類新型信息技術快速發展，并在教育和出版領域得以創新應用，正在不斷推動教育和出版的轉型升級和融合向縱深發展，課程教學也因此不斷朝著數字化方向發展。數字技術正在潛移默化地重塑教材，以一種特殊的交互原則改變著知識傳遞的方式。而在整個數字教材應用服務體系的構建過程中，相應的平臺建設無疑是非常重要的，因此加強相關研究很有必要。

一、數字化教學資源的形式和特點

（一）數字化教學資源的形式

根據不同的劃分方式，數字化教學資源也會表現為不同的形式。從呈現方式進行分類，數字化教學資源大致可以分為視頻、文本、圖像、動畫等類型。從資源進行分類，則可將其大致分為可利用、專門設計兩個方面。其中，“專門設計”是指那些專門為實現教學目標而制作或準備的數字化資源，如教學軟件、課程課件等；而“可利用”主要是指那些本意用于其他方面，但應用于教學卻發現意外好用的數字化資源，如教育網站、百科全書、電子期刊、通信新聞組、網絡數據庫、虛擬圖書館等[1]。從教育發展的角度來看，數字教材是新時代背景下課本教學內容與信息技術深度融合所形成的產物，作為一種特殊的教材文本，它必須搭載相應的教學平臺，基于數字教材的備課、授課、情景營造、教學管理等也都需要有優質的數字化教學平臺作為支撐。從某種意義上來說，云服務教學平臺是數字教材應用服務體系的重要組成部分，同樣也是數字化教學資源的一部分。

（二）數字化教學資源的特點

相比于常規的教學資源，數字化教學資源通常具有以下特點，在構建數字教材應用服務體系的過程中需要格外注意：

1.處理技術數字化

在經過抽樣量化之后，數字處理技術可以把文本、動畫、圖片、影音等信號從一開始的模擬信號轉變成更為可靠的數字信號，這樣在需要進行內容糾錯的時候也會更容易操作。

2.教學資源系列化

教學人員或者資源管理者需要系統地對數字化教學資源進行分類，然后在教學時根據學習者的不同情況，為其提供最為合適的一系列信息資源。

3.信息傳輸網絡化

在5G網絡和計算機技術的輔助下，數字化資源能隨時隨地在教師與學生之間傳輸，學習者能夠隨時隨地上網查詢到自己所需要的信息。

4.處理方式多媒體化

這種處理方式具體是指通過電腦和多媒體設備來處理、傳輸與存儲各種信息化的教學資源。相比于過去以圖文為主的形式，基于這種處理方式所形成教學資源更加生動且豐富。

5.資源建設可操作化

數字化教學資源允許教育者與學習者通過各種各樣的信息處理方式對資源進行再創造與個性運用，并且無論是教師還是學生，都可以將自己設計制作的數字化資源（如PPT課件、電子作業等）上傳至平臺，使之成為資源庫的一部分。

二、數字化教學資源的設計思想

從易于使用與方便管理的角度來看，在平臺上，數字化教學資源的采集、劃分應當以兩個模塊為主，即教學資源和相關描述信息。教學資源模塊主要包括數字化案例、多媒體素材、題庫、課件庫等內容，其又可進一步劃分出三個版塊：第一類，是指圍繞課程知識點所構建的多媒體信息庫、根據專門的分類與檢索規則完成整合的素材資料、經由數字處理的案例素材等；第二類，是指出于幫助教師或者學生學習某個課程重難點而設計的小型單元課件，其設計開發方法與常規的教學課件基本相似，區別在于這種相應單元課件是為了供師生進行知識重組而準備的教學資源，內容相對短小精悍，可以更好地用于營造情境；第三類，是指教學過程中產生的動態資源，即運用數字教材及云服務平臺的“教”“學”成果匯總，如電子作品、網絡課程、網絡課件等[2]。除了這些具體的資源之外，教師在教學過程中還需要借助云服務平臺，以提供學科工具庫、課堂活動庫、授課工具庫等，從而構建全面完善的數字教材應用服務體系。在進行數字化教學資源設計的過程中，為了能夠將資源的可重組性與相互操作性提升到最大限度，還需要對資源做好相應的信息描述，而這些描述共同構成了第二大模塊，并主要分為以下八個方面，具體開發范式如下圖所示，在進行數字教材配套教學資源云服務平臺建設時要格外注意。

三、數字化教學資源云服務平臺的設計要點

（一）對云服務的價值予以全面分析

云服務主要是指高效分析并運用數字化的信息數據，在第一時間找出其中有價值的資源并將其傳遞到學習者面前。在構建云服務的過程中，資源共享可以得到更好地體現，積極做好對云服務的建設與推廣工作則可以實現更為方便的知識連接，從而有效激發學習者的學習興趣。雖然云空間在功能上與常規瀏覽器存在許多的相似之處，但云空間所使用的服務器集合了多臺普通服務器，在運行過程中更不容易發生崩潰，能夠為系統安全提供更好的保障。因此，在創建數字化教學資源云服務平臺的過程中，相關部門不僅要做好數字教材的開發工作，還要提供相應的使用引導，讓應用示范校的師生對云服務的存在價值形成全面認識，在行動上實現對云服務器的全面操作，如此才能真正把云服務平臺建設落到實處[3]。

（二）強化關鍵技術

在搭建云服務平臺的過程中，技術關鍵在于以教育信息工程和5G網絡為基礎的虛擬化技術，只有做好這點，才能充分實現應用軟件、課程理論、功能模塊等與物理設備之間的虛實互聯，并以此實現網絡、存儲、服務器等資源的深度聯合，構建起一個具有高度共享性的教學資源服務平臺，從用戶的現實需求出發，提供最為貼心的應用支持。同時，技術人員還必須注意存儲、服務器等方面的虛擬化，讓云空間服務能夠在技術領域得到持續不斷的創新和改進，為實現優質資源共享及時更新相關信息，為師生開展數字化“教”“學”提供更好的資源參考[4]。

四、數字化教學資源云服務平臺的設計與構建

（一）資源共建平臺的云選型

按照服務方式的不同，各地學校所使用的云計算可以分為混合云、私有云、公有云三種類型，而構建數字教材服務體系具體要選擇構建哪種類型的云服務平臺，應當從技術力量、數據保護、投入成本、數據保護等方面進行綜合考慮。

從數據保護的角度來看，大部分學校數據中心都對教育數據缺乏安全高效的轉移能力，在面對存儲設備故障等問題時，很容易出現應對不力、資源丟失的情況。而公有云對于信息數據有著極強的遷移與儲存能力，把題庫、財務、成績等重要但安全保障程度較低的數字化教學資源遷移到公有云端，有助于保證資源存儲的穩定性。

從投入成本的角度來看，構建數字化教學資源云平臺需要有高質量的網絡寬帶作為物質支撐，而現階段很多學校的數據中心是私有型的，是按照傳統網絡模式（“應用軟件+物理服務器”）的方式運營的，難以靈活分配產生的算力。而若是在傳統網絡模式的基礎上建設數字化教學資源云服務平臺，學校就必須對現有基礎設施進行全方面地優化升級，這必然會造成大量的資金消耗。公有云在應用上有著價格低廉、方便高效、伸縮性強等優點，可以有效減少數字教材開發及其應用服務體系建設的成本[5]。

從技術力量的角度來看，如果學校使用私有云，那么在運營維護的時候必然離不開專業技術人才的幫助，而現實中很多學校無法滿足此條件。如果學校只是偶爾有大規模進行數據交互、處理的需求，那么完全可以選擇通過租用公有云的方式來構建服務平臺。特別是在當下各地學校的“教育競賽”持續擴大的背景下，數據中心所擁有的算力水平無疑是發展的重中之重。如果學校直接選擇以私有云建設來增強算力，就需要加強在軟件維護、設備購進升級、寬帶鋪設提速等方面的資金投入，由此產生更高的辦學成本。因此，公有云或混合云的云計算模式才是學校構建云服務平臺最理想的方案。

（二）核心服務及功能

從數字化教學資源的開發過程進行分析，設計者需要明確平臺的各項功能及其系列性服務，如此才能順利高效地完成資源管理、審核、開發等工作。這些服務應當由教育信息管理、遠程交互、資源管理三個系統平臺以及相應的開發環境提供，云平臺系統架構如圖2所示。

1.教育信息管理系統

使用教育信息管理軟件的目的在于讓“遠程交互”與“數字化資源管理”這兩套系統之間的數據保持較好地同步。不管是何種教育軟件或平臺，其信息數據都和實際的書本內容有著密切關系，它們的屬性都離不開相關教育信息的細致化客觀描述。雖然數字教材應用服務體系中每個軟件的業務及相關數據都歸屬于不同的數據庫，并且各自有相應的系統進行分別管理，但是它們所擁有的公共教育數據全都來自學校的教育信息管理系統。為了能夠讓云服務平臺上顯示的信息始終與學校數據中心的紀錄保持良好的同步，相關管理人員應當按期、及時地把學校教學管理工作產生的數據上傳到云端之中，并及時更新系統數據，這種做法也有助于為學校的重點辦學數據提供更好的保護。

2.遠程交互系統

遠程交互系統建設的重點在于盡可能為用戶提供方便、快捷的服務，使之能隨時隨地進行線上交互。數字教材及相關應用服務體系的建設都離不開優質網絡的支撐，而云服務平臺本身所具備的交互能力會直接影響相關活動的質量。因此，在語音、圖像、文本等交互的基礎上，交互系統還需要積極拓展線上視頻交互等功能，使用戶能夠更為方便地進行線上業務探討。

3.數字化開發環境

數字化開發環境需要由來自云端的虛擬機群共同營造。正常來說，每臺虛擬機都應當配備多樣化的開發工具，包括但不限于數據庫軟件、程序設計軟件、文本編輯軟件、網頁制作軟件、多媒體制作軟件等，以此模擬平臺在提供云服務的過程中可能出現的各種情景，然后予以針對性地設計，通過遠程桌面軟件或者瀏覽器來連接相關應用軟件，以調用開發環境，同時進行細微地調整，進而逐步完善數字化教學資源云服務平臺，實現高質量的數字教材應用服務體系建設。

五、結束語

隨著現代科技的進步與發展，云服務技術已經獲得了較為全面的技術保障，相信在不久后的未來，云空間平臺將會成為實施教育資源共享的重要渠道，助力我國的數字教材應用服務體系建設發展到新的高度。因此，創建數字化教學資源云服務平臺是對當前經濟發展及社會建設水平的積極適應，也是落實信息化教學的關鍵基礎，加強這方面的研究具有重要意義。

作者單位：黎旭誠 廣西出版傳媒集團有限公司

關潔 廣西農業職業技術大學

參考文獻

[1]王培順，王培，饒炎鋒，等.數字化教學資源云服務平臺的構建與應用——以中南財經政法大學為例[J].中國教育信息化，2021，（21）：29-32，38.

[2]陳桂軍，魏瑩瑩，黃艷蘭.以數字教材規?；瘧靡I廣西教育信息化創新發展[J].中小學數字化教學，2021（09）：78-82.

[3]黃艷蘭，黃永和，陳桂軍，等.教育信息化背景下中小學數字教材規模化應用與展望——以廣西壯族自治區為例[J].廣西教育，2021（16）：33-36.

[4]汪鑫，李建敏.高校數字化教學資源平臺建設與管理研究[J].內江科技，2023，44（2）：10-11.

[5]王成效，李妍.基于云服務平臺和移動終端的數字化教學研究[J].中小學信息技術教育，2021（S01）：2.