下一代数字教学环境全球视角

2015年，EDUCAUSE发表了《下一代数字教学环境：研究报告》（The Next Generation Digital Learning Environment：A Reporton Research，简称NGDLE），报告指出，下一代数字教学环境必须具有互操作性和集成能力，支持个性化，可实现分析、建议和学习评估功能，能够支持协作，具有可访问性和通用设计。NGDLE应该能够整合课程材料，为学生提供有效的资源导航。为了提供个性化的在线资源，NGDLE必须整合各学科的应用(Apps)，适应不同的教学风格和研究领域，创设定制的和自定步调的学习路径。NGDLE应该使用数据和分析来跟踪学生的进步，告知教师最佳的行为方式及设计课程的最佳方式。

教学环境的构建

在通往下一代数字学习环境愿景的历程中，设计出下一代教学系统，并创造优质教学体验从而提升学生的学习成效，这是一条令人振奋的路径。这样的教学系统将能理解学习成效、学生评价、学习记录，并知道如何为每一个学生找到正确的学习时机。

在NGDLE研究报告中，核心的一个比喻是将教学环境中的每个组件比作一个乐高积木块：如今。教育者们应当可以使用许多种令人惊叹的教学和协作工具（“乐高积木块”），这些工具（包括LMS）有相互沟通的标准。也就是说，所有“积木块”都有一些共同属性，可以组装在一起，学生和教师可以一次登录就进入整个“积木块生态”，“积木块”之间共享结果和数据。“积木块”都是彼此适合的；它们可以按需交换和替换，而且有把握做到教学体验不受干扰地延续下去。

这个乐高方案可能是一个令人惊叹的技术壮举。然而，即便是在“一刀切”的学习管理系统（LMS）时代，绝大多数教师甚至都不使用一些中级的功能（只用一些初级功能），而导致这一现象的问题在这种乐高式系统中会被放大得更严重。很难想象教师们一边要构建全新的混搭环境，一边要改进教学活动。如果“下一代”的尝试要对教学模式进行完全重构，而且引入“各色混搭”，那么就会遭受与当前的教学管理系统（LMS）同样的批评：教师们根本没有时间也不可能未经过培训来分辨不同技术实现方式之间的细微差别。

人们谈到的乐高积木的隐喻，指的只是像“老式学校”那样的乐高设计，也就是将有两个、三个、四个接口的积木块整齐地组合在一起。然而，现在的教育技术更像是现代的乐高玩具，其中有轮子、火箭发射器、带子以及各种各样令人惊叹的零件，互相适配但只有适当配置才行。用户不能将不同的零件凑在一起，就认为系统可以和谐运转起来，能够为学生创造出取得成就的教学环境。

图1 NGDLE和数据流概要

图2 堡垒和开放城市的比喻

因此，教学管理系统（LMS）应当像是一个中枢神经系统，在通用的教学生态中将各个组件（“积木块”）连接起来。下一代数字教学环境的神经系统至少要做到能理解学习成效、学生评价、学习记录，并知道如何找到每一个学生的良好学习时机。

各国实践与进展

美国诺特丹大学

2015年春，诺特丹大学成立了一个校级委员会来设计全新的首年体验（First-Year Experience，FYE）课程，用来取代已有30年历史的体育（PE）要求。原来的体育要求由两门必修的体育课组成，其中包括若干主题，其目的是协助学生调整自身从而适应大学生活。新的课程几乎全部关注如何使学生适应诺特丹大学的经历，包括在校的学术和精神生活、多元文化，以及用来养成健康生活方式和创造成功未来的各种工具。这个必修的FYE课程是一个全校性计划，在全校范围内服务于学校教学和学生，他们的专业技能在此得到了统一整合。因此，这个FYE课程成为了开发数字教学环境的一个完美场景。其中，有一点从一开始就非常明确，即以学生为中心的教学方法、一致的课程编制和创新的技术运用，都是对课程的成功实施至关重要。

EDUCUASE《下一代数字教学环境：研究报告》中提出的NGDLE五个特征维度是新FYE课程数字架构中遵循的指导框架，用以弥补当前的教学管理工具和数字学习环境之间的缺口。学校聚焦于实现“可操作性和集成”、“分析、咨询和教学评价”维度，适当注意“个性化”维度并计划在未来几年中实现其他维度来建成NGDLE。

图1展示了NGDLE如何汇集起来构建起数据流，形成了丰富和多样的数据生态和脉动，并因此而实现学生学习动态数据的可视化。

荷兰SURF

SURF是荷兰教育和科研IT部门的合作组织，其使命就是通过信息通信技术（Information and Communication Technology，ICT）的创新来提升其IT部门的工作质量。数字教学环境是SURF正在应对的主题之一，其主要目标就是使院校具备构建数字教学环境的能力，以支持灵活和个性化的学习。

荷兰的高等院校用堡垒和开放城市模型作为比喻（如图2所示），用来确定哪些工具在学校层次管理，哪些分散管理，还有哪些不需要管理。

许多荷兰院校在自身组织中使用这个模型。该模型多次出现在数字教学环境的报告展示和愿景陈述中，为这个议题的讨论提供了一个便捷的方法，而且有助于确定各个组件在数字教学环境架构中位置。院校经常倾向于将所有东西都放在堡垒中，但这并不总是最佳选择。借助这个比喻可以做出更加平衡的选择，而且这个比喻也为院校从事数字教学环境相关工作的人们提供了一个共同语言。

在荷兰，根据NGDLE的特性开发了一个通用架构。这个架构模型中的内容和功能来源于多个组件，而且有互操作性标准让分离的系统可以一同工作。这种“组件”为教育任务的有效执行提供职能（functionality），此处的职能指的是全部可能应用（例如功能）组成的整体。下一代数字教学环境要由哪些组件构成？要实现数字教学环境的个性化和灵活性还需要做什么？进行集成还需要什么？

表1

来自十所不同院校的架构师们一起研究了每个组件的情况：哪些数据需要和哪些其他的组件交换；应当使用的标准；这些在组件之间交换的数据是流入的还是流出的；这个研究形成了可以院校在数字教学环境的设计中使用的一个功能模型。这个功能模型确定了数字教学环境中最重要的五项标准：IMSLTI（教学工具可操作性和集成）、IMSLIS（个性化教学信息服务）、XAPI（分析）、SAML/VOOT（合作）和OOAPI（可达性和通用设计）。

下一代数字教学环境中的隐私保护

下一代数字环境是否看起来更像是一个精心设计的“花园”，错落有致的社区地块，或一地本土花草，保护个人隐私要求互操作性标准有助于确保制度和个人隐私的价值取向。

在一场会议中，专家们探讨了隐私和在线监控问题是如何与院校研究相关的。同时还讨论了伦理审查委员会（IRB）和《联邦教育权利和隐私法（FERPA）》规定的与涉及学生数据的研究相关联的强制义务，以及以学校名义进行的研究如何在这些保护之下变成了一个特色领域。同时，还反复研讨了无处不在的监控对创新教学环境带来的影响，因为创新教学环境中个人需要有不受威胁地进行实验的空间，也需要有无须害怕关门带来的后果的自由。

下一代数字环境支持由多元化模块组成的教学生态，因此互操作性和“不受阻碍的数据交换”被鼓吹为不可或缺的特性。

IMS全球隐私和安全工作组已经发布了一个“数据使用标签”的模型，就像是营养素标签一样，用于按照教学工具互操作性（LTI）标准进行教学工具注册时向系统管理员展示。对这种对接方式加以改进，使之面向更广泛的一组隐私标准并根据院校的配置进行自动化的审核，就能为分布式的下一代数字教学环境形成一个进行有效隐私管理的途径。

近年来，奥巴马政府尝试推动的消费者隐私权利法案（Consumer Privacy Bill of Rights）定义了互联网时代的隐私框架，并承认人们比过去更自由地分享个人隐私，近年来还出现了专门针对学习数据环境的若干框架。

表1对每个隐私框架中的多种构成要素进行了交叉分析，将这些互不相同的方案中的相关概念归纳为五大主题。这些主题为NGDLE互操作性隐私标准建立了基础。某些隐私概念在所有的方案中都是一致的，尽管不同框架中概念的名称、重点、目标和实现途径各不相同。某个框架也许在一个主题之中有多个思路，或者将主题的基本概念归为另外一个主题中，或者根本不涉及一个主题。

隐私只是教学数据的符合伦理使用中的一个方面。信息化应用为教学和指导带来的益处（例如能加强师生关系等）可以支持学生取得成就，为每个学生创造未来的可能机会，并平衡教学数据共享带来的各种风险。如果应用提供商能够在坚持道德原则的治理流程和持续责任方面提出证据和论述的话，那么各方之间的信任程度就会提高，从而允许更敏感的数据参与到交换之中。

总之，通过制定NGDLE互操作性隐私标准，能够提升教学数据的管理水平，从而能在下一代的学生培育自己的数字教学环境的时候为其提供更全面的支持。