发布时间:2023-09-24 15:33:55
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇数字技术和教育,期待它们能激发您的灵感。
1 简单了解数字电影
1.1 数字电影的概念
数字电影是指以数字技术以及设备的设置和制作存储,并且利用磁盘光盘和卫星,光纤等物理媒介的传送,把数字信号变成超过目前电影35mm传播标准,图像拥有更高分辨率以及更好的音响效果的电影。
1.2 关于制作
1.2.1 素材的来源
数字电影技术是把电影摄影机利用胶片拍摄出画面,用胶转磁系统来数字化处理。也许会问,何为胶转磁系统?此系统包括胶片的数字扫描仪器,颜色的矫正系统,HD监视和波形示波,HD矢量示波的仪器等。
1.2.2 数字电影画面直接是利用数字摄像机拍摄而得
优越之处就在于可以延长曝光时间,降格,等功能,实现35mm影片拍摄的优质画面。国内第一次这种摄像机拍摄的电影就是《极地营救》。
1.2.3 电脑制作
快速发展的数字电影技术使得很多有关数字艺术创作的工具相应衍生而来,利用这些能够生成虚拟的三维画面,不需要摄像机和演员的参与,在电脑上就可以制作完成。比如国内电影《宝莲灯》就是全数字化制作而成。
1.3 特技制作数字化
自电影诞生以来,特技就一直是不可或缺的创作手段,而在现如今更是扮演者更加重要的角色。但是如今数字特技已经成为了数字电影的主要特技技术,电影特技的制作也主要依靠电脑特技的制作来完成。运用多种数字的相关技术手段完成从前极难实现和传统拍摄不能形成的镜头,比如数字的影像合成和转换,影像的修复,还有动画制作,色彩分离,校正,技术合成,计算机合成素材等等。像我们知道的《泰坦尼克号》中沉船的悲剧场面,都是通过数字特技来实现的。毫不夸张的说,数字特技完全可以让电影创作实现更大的自由化创作。
1.4 关于数字电影的传播
截止到目前,卫星传输,网络传输以及利用物理方式的传输是数字电影主要的三种传输方式。而高质量的图像数据压缩技术是数字电影传输的最为关键的技术。如果碰到超过预期容量的数据,用目前的技术水平是不可能完成对数据的存储的。所以必须要压缩图像数据才能够实现传输的目的。目前,最主要的方式是对软件的压缩并适当加以硬件的辅助。这其中包括JPEG和MPEG压缩格式这两种。但是国际上针对数字电影还没有统一的标准。JPEG-2000作为以好莱坞为首的电影制作公司联合而成的领导组织明确要求采用图像压缩格式。这种标准允许按照分辨率,影像层和图框速率来提取视频影像数据,不用进行进一步的信号处理。总而言之,这种传输的标准大大提高了传输后的图像质量以及效果。
2 数字电影的发展趋势
通过网络和卫星的传送,数字电影使得电影这一类传媒形式发生了根本性的质变。影像视频的制作将会变得更加的简单容易,观众在观看电影的同时可以更好地实现和演员角色的互动交流,观众完全可以按照自己的主观想象来控制电影剧情和内容的走向与发展。随着数字电影技术制作技术在将来不断的改进和优化,数字技术会在群众生活中更加普及开来,从而实现电视与数字电影的兼容,网络电影等通过数字技术实现的传播形式将被更多的人所接受,从而使得电影产业的数字化发展处于十分优越的环境里,更多的电影观众会感受到数字电影制作技术拍摄的电影带来的魅力。
3 数字电影技术对教育教学的应用和影响
对于教育教学工作而言,电影本来就是其中非常重要的资源。利用相关的视频影像教学,随着科学技术的不断发展已经被越来越多的从事教育教学的人士所认可。数字电影技术作为先进的影像展示技术,把最先进的数字技术运用到了电影制作,存储以及传播之中,更应该运用到现如今的教育教学之中去。
3.1 制作数字电影类型的相关科教影片
我们可以通过制作数字电影类型的科教片,不断提高人们对相关领域专业化知识的认识。比如说,可以制作防治雾霾的科教影片,让人们直观认识到雾霾产生的原因和防治途径。因为本身就数字电影制作而言,周期较短,而且数字电影可以在很多的时间内传播,完全可以实现多地区的同时放映,所以摄制数字科教片,可以实现在更短的时间内,让更多的受众观看和普及。
3.2 利用数字技术制作课件
由于高等院校所讲授的学科知识需要揭示微观世界的运动规律,而不是只将眼光放在宏观世界的学习和探索中,所以像医学,哲学等难以理解的学科领域在制作讲授所必需的课件资料时,就需要清晰度更高,技术难度更大的图像。这样一来,传统的影像制作手法和技术就比较难以实现。但是如果充分把数字电影制作技术加以运用的话,操作起来就便捷的多了。最为重要的原因就在于,数字电影技术可以将图像最小的单元像素分解开来,再重新组合和加工,从而使得按“帧”为单位的修改和移动更加方便和易于操作,从而创造出传统方法难以实现的镜头画面。这样一来,这些难以理解的学科内容经过数字化的处理,更易于被学生接受,更清晰认识到微观世界的秘密。
3.3 长期保存教育资料以及科研成果
各个教育的相关机构制作了大量教育教学资料,还有科教的影片,但是这些资料由于制作不便而长期保留。但是因为教育教学的需要,这些资料在长期保存的同时,也需要进行使用,这样就造成了教学资料尤其是科教影片的损坏。正如上文所说,这些资料重新的制作需要花费大量的人力物力,更重要的是,受到环境条件的影响十分严重。但是数字电影技术就可以让这些担心化为泡影。数字电影修复技术可以修复科教影片的残损,消除影片的划痕,改变因染色和褪色带来的一系列问题。不仅如此,数字电影技术还可以将原有的影像资料进行改进,比如把简单原始的黑白色彩通过拷贝变为彩色,不仅实现了教育教学资源的长期利用,更是为提高教学水平做出了巨大贡献。
参考文献
教学内容:本节课选取的内容是食品安全,是本章两个最重要的主题之一。
教学对象:本节课的教学对象是初一学生,年龄在13-14岁,已经进入青春期,身体、心理发育快速。他们对食物的需求量大,兴趣很浓。但对于食品安全问题的认识不全面,有的甚至是错误的。本课希望通过师生讨论交流,引起学生对食品安全问题的关注,使学生能够全面、科学地认识到自己在选择食品饮料时应注意的问题。
教学环境:在多媒体教室中进行教学,有投影设备和音箱,计算机上装有音视频播放软件。
教学目标
知识与技能:通过阅读食品包装上的标签信息,指出与食品安全有关的内容;举例说出常见食品安全鉴别标准,辨别绿色食品、有机食品标志。
过程与方法:通过阅读食品标签信息与回忆自己生活经验,尝试合作讨论完成食品安全调查表,进而完成食品安全倡议书。
情感、态度与价值观:关注食品生产、加工、包装、运输、销售环境,以及家庭制作、食品卫生、保质期等信息,关注自己生长发育所需营养的合理搭配问题,正确选择安全食品与饮料。
教学重点、难点
重点:说出常见食品是否安全的鉴别标准。
难点:完成食品安全调查表,并汇报。教学方法
本节课采用教师讲授与小组活动相结合的教学方法,使用到计算机和投影仪等设备,以及PPT课件和一些数字图片和视频教学资源。
教学过程
1.数字媒体实现巧妙导入新课
本节课以PPT展示一组图片导入,分别是日本地震后核泄露引起食物污染事件和国内瘦肉精事件的新闻图片,提出问题:为什么公众高度关注这两件事?借此引发学生聚焦食品安全问题。生动形象的图片真实地再现了历史事件中让人震惊的一幕,强烈的视觉刺激吸引学生的注意力,引起学生对食品安全的关注,进而激发了学习兴趣。
2.数字媒体帮助突破教学重难点
本节课的重难点是由问题“什么样的食品是安全的”引发的。为解决这一问题,学生需要将每日的食品进行分类并分别分析,最终对“哪些食品是基本安全的”形成初步的判断。首先将食品分成包装食品和非包装食品,教师将学生分为两大组进行自主探究活动,主题分别是完成包装食品的安全信息调查与非包装食品的选购注意事项。之后由小组汇报调查结果与讨论结果。最后,教师借助PPT课件展示安全信息的解读过程,特别是食品添加剂的真实内涵,出示实物(果汁与果汁饮料)请学生比较。PPT课件中除呈现文字、图片等展示非包装食品的选购安全问题之外,还使用了图片展示食品安全的标志,特别在建议学生选购绿色食品时,及时播放一段视频(绿色食品的生产、包装、运输、监督、检测等过程),让学生亲眼看到绿色食品的生产过程,使学生在了解什么是绿色食品的基础上,顺理成章地接受绿色消费、低碳环保的生活理念。
3.数字媒体帮助激感
本节课的情感、态度和价值观的目标应当包括:为什么关注食品安全、怎样关注食品安全、通过什么渠道关注等几个问题。初一学生几乎不关注食品购买、制作、销售等问题。当教师用图文并茂的形式展示2010年发生的食品安全事件时,尤其谈及地沟油重返餐桌时,学生们脸上震惊的表情显示出他们已经意识到食品安全问题的严重性;当教师通过实物演示食品添加剂的使用,现场指导他们区分果汁与果汁饮料时,他们听得非常认真,这是他们第一次关注食品安全信息的真实含义;当教师提出倡导购买绿色食品,播放绿色食品生产过程视频时,所有学生全神贯注地观看,足以说明他们开始在心里接受建议;而当教师呈现诸多食品安全事件,谈到中国这么大,生产食品的企业这么多,从业人员素质参差不齐,市场监管力度不够等因素导致了种种漠视别人生命与健康的事情发生时,教室里一片肃静。教师在逐步引导下,通过数字媒体辅助营造的课堂氛围,每个学生都陷入深深的思考。这样的情感激发力度是非常明显的。从课后学生上交的关注食品安全倡议书可以看出,他们确实初步学会关注食品安全了。
关于数字媒体与生物课堂整合的几点思考
本节课的课后反思
上完这节课后,笔者感觉虽然整体设计与实施都很顺畅,师生交流互动良好,基本达到教学目标。但有两点比较遗憾,其一是学生课前所做针对家长食品安全意识的调查问卷结果汇报,由于时间限制与技术原因,展示得并不完整,对后面的教学所起铺垫作用不充分;其二是在学生讨论、汇报自主探究活动的结果时,仅有“一人口头汇报,其他学生倾听”的形式,相互之间的交流以及信息共享程度较差。在课后反思中,感觉如果事先能够制作一个开放性的交互式课件,把教学流程的主要讲授环节作为主线,学生活动、师生互动、结果生成等环节作为“开放区”,将学生在课上交流汇报的内容都呈现于“开放区”中,教师则可以有针对性地进行指导与总结,使用这样的生成性课件可以比较理想地解决上述问题。
在生物学科教学中使用数字媒体的几点经验总结
在多年的教学过程中,笔者也积累了一些有效使用多媒体技术的经验。比如制作PPT课件,用图片或动画进行辅助教学,应用白板技术将课堂教学师生讨论的结果生成资源进行保存。此外,还可以尝试在机房进行基于网络平台的师生实时互动讨论形式的教学活动等。数字媒体辅助教学各有独特的优势,重要的是根据实际需要合理地使用数字媒体资源。
避免数字媒体与课堂教学整合的几个误区
随着科学技术的日新月异,我国的教育事业也在快速发展,尤其是网络时代的到来更为现代教学提供了有利的契机,利用多媒体教学已经成为了时代的主流。目前我国在高校英语教学中采用数字化技能教学,并在提高教学质量、促进教育事业的发展方面取得了显著地成效。但是不能否认,数字化技能在我国高校英语教学中还存在一定的缺陷,有待进一步完善。为此本文将针对数字化技能在我国高校英语教学中存在的问题进行详细的分析,并提出具体的解决措施。
关键词:
数字化技能 高校 英语教学 具体措施
进入本世纪以来,我国教育体制改革不断向前推进,在提高教育水平方面取得了一定成就。近年来由于互联网的普及,我国以此为契机将信息技术引入到教学中来,尤其是将数字化技能应用到高校英语教学过程中,并在提高教学质量上取得了显著地成效。但是由于我国信息科技起步较晚,数字化技能在高校英语教学中的应用还不够成熟,有待进一步改进。
1数字化技能与高校英语教学结合研究的现状
数字化技能就是可以将图、像、声、文犹记得结合在一起,并通过技术形象生动的在教学过程中表达出来的技术,这其实就是多媒体教学的一种形式。目前我国高校普遍采取了数字化技能教学,尤其是在英语教学过程中数字化技能备受推崇。因为英语教学由于缺乏语言训练的环境,因此教学过程往往显得枯燥。但是数字化技能可以使教学内容生动、形象,从而有利于进一步提高学生学习的积极性,提高学习效率促进教学有效性的提高和教育事业的发展。但是客观来讲我国高校在英语教学过程中使用的数字化技能教学模式还存在一些问题,不利于数字化技能与高校英语教学的进一步结合,也不利于我国教育事业的进一步发展。
2数字化技能与高校英语教学结合过程中存在的具体问题
根据上文我们了解到我国数字化技能与高校英语教学的结合虽然在一定程度上促进了教学质量的提高,但是由于我国信息技术比较落后,因此在高校英语教学过程中数字化技能还不够成熟,有待进一步提高,因此下文就针对其存在的问题进行详细的探讨。
2.1数字化技能的运用不够科学
据调查研究显示,很多高校的学生反应在英语课堂教学过程中,由于数字化技能使用过于频繁,使得教学趋于形式化。在教学过程中教师为学生准备的知识很多,学生走马观花的看一遍,能吸收的知识甚少。可见我国高校英语教学过程中盲目的运用数字化技能不利于学生专心学习英语知识,也不利于学生英语语言能力的培养,严重的影响了教学质量。
2.2数字化教学有待进一步完善
我国高校英语教学中推广应用的数字化技能还不完善,在教学过程中还存在一些缺陷。与传统教学模式相比,数字化技能会降低课堂教学的灵活度,使教学进度趋向形式化。传统的教学中教师口头授课,可以与学生进行交流与沟通,从而进一步了解学生的实际情况,根据学生的学习能力适度的调整教学进度。但是数字化教学忽略了师生交流的重要性,这样不利于教师及时解答学生的问题,同时也不利于制定科学合理的教学进度。2.3数字化技能与教学内容不符调查研究表明,目前我国高校现行的英语教材与数字化技能并不是很相符,由于一些教学内容比较枯燥,教师不方便根据教学内容利用数字化技能。因为在英语教学中,视听说固然很重要,但是单纯的利用数字化技能很难创造良好的学习氛围,同时不能与教材的内容相融合。这样不仅会降低学生的学习兴趣,影响教学质量的提高,也不利于教育事业的进一步发展。
3进一步促进数字化技能在高校英语教学中应用的具体措施
通过上文我们了解到数字化技能在高校英语教学过程中存在一些问题亟待解决,下文将针对上文列出的问题提出具体的解决措施,旨在进一步发挥数字化技能在高校英语教学中的优势。
3.1提高师生的数字化技能
我国高校应该大力提高师生的数字化技能,这样有利于学生更熟练的使用信息化技术,提高学习效率。同时也有利于教师更好的运用数字化技能,充分的调动学生学习的积极性,从而进一步提高教学水平,促进教育事业的发展。
3.2科学的整合教学的课件
我国应该进一步整合高校用英语教学的课件,提高对教学过程中视听说的重视程度的同时还要进一步与数字化技能相结合,在教学过程中,运用数字化技能将相关的教学素材形象化,从而进一步提高学生的学习兴趣。
3.3进一步完善数字化技能
我国高校英语教学中的数字化技能还不够完善,因此务必积极借鉴国外先进的数字化技能,并结合自身教学特点不断地完善创新,形成自己特有的数字化教学学模式,从而进一步促进我国教育事业的发展。
4总结
综上所述,随着科学技术的不断进步,数字化技能在我国教学中也得到了推广与应用。但是不能否认,数字化技能在我国高校英语教学的应用过程中还存在一些问题严重影响了教学质量的提高。因此我国应该积极借鉴国外先进的数字化技术,进一步完善我国的数字化教学模式,促进我国教育事业的健康快速发展。
作者:杨海妮 单位:陕西财经职业技术学院
参考文献:
[1]李秋.探析数字化学习环境下大学生英语综合能力的培养[J].辽宁经济职业技术学院•辽宁经济管理干部学院学报,2013,(6).
关键词:Mashup技术;个性化;学习门户;知识融合
中图分类号:G434 文献标识码:A
Learning by digital knowledge resources is one of the main ways in the Knowledge Fusion era. Digital educational resources in the form of services are generally provided through the portal to show. Currently, the field of education portal will fuse information resources, applications, services to provide users with a deeper level, professional, personalized service entrance, but lack of technical environmental studies, knowledge services is only a preliminary exploration, including discovering knowledge, push knowledge, mining knowledge etc. Therefore, the paper proposes an technology environment for personalized digital educational resources service portal. It designed by knowledge fusion process. The formation of Knowledge application integration environment support the realization of personalized knowledge service.
一、 背 景
随着终身教育、泛在学习(U-Learning)等理念的盛行,人们有了知识获取与知识创新的渴望。同时,知识的增长、传播、转化、创新都非常迅速,知识生产者和传播者的积极性大大提高。信息是形成知识的原始素材,知识是信息发展的高级形式。然而,信息本身存在可信度低、结构冗杂、重复度高、隐藏信息多、同一对象多种描述等特点。因此,在信息爆炸且人们对知识的需求空前膨胀的情况下,提高信息资源可信度和纯净度,对信息进行合理转化、集成、融合,提高知识的获取效率,完成知识的协同、共享和进一步挖掘,实现知识价值的最大化是当今时代的要求,我们称这样的时代为知识融合时代。要实现知识的快速、高效融合,学习者在学习过程中,有如下具体的学习要求:
(1)需要开放式的学习平台。提供灵活、普适性的知识服务框架,融合各种资源和应用,通过统一的标准共享结构化的数据,实现各子系统的服务以一种通用的方式进行交互,为用户提供统一的平台。
(2)需要个性化的学习服务。知识融合的过程是个体对于信息进行加工、转化,从而改变其内部认知结构以获得新知识的过程,这是一个特殊个体不断转化、提升的个性化过程。因此,知识融合的过程应满足个性化要求。
(3)需要生态化的学习环境。知识融合需要一个可持续发展的生态化环境,将硬件设施、资源、服务等多种要素进行集成,实现和谐发展。
(4)需要融合化的技术支撑。知识融合必然需要相关融合技术的支持。随着web2.0的发展和Web3.0的萌芽,SOA/WOA、REST、SOAP、Mashup等新技术的出现和应用具有很好的开放性、自主性、交互性,为知识的有效融合解决了技术障碍。
数字教育资源是教育信息化的重要组成部分,也是知识获取与创新的重要方式。起源于美国麻省理工学院开放课件计划(MIT OCW)的开放教育资源运动引领了世界范围内的开放教育资源运动。欧洲的远程教育机构组织已经发起了三大开放教育资源计划,分别是:英国开放大学的开放学习计划(Open Learn),荷兰开放大学的开放教育资源计划(Open ER)和欧洲远程教育大学协会自主学习中的多语言开放资源计划(MORIL),都为用户提供各种基于数字教育资源的学习服务。另外,世界上有很多标准化组织研究网络教育资源标准,IMS、LOM、Dublin Core、SCORM等。国外还出现了一些开源社区,如Sakai、MOODLE等,促进了数字化教育信息资源开发的软件工程化,并支持数字教育资源服务的提供。国内数字教育资源建设雏形已初步形成。实施了《面向21世纪教育振兴行动计划》和中小学“校校通”工程、建成国家基础教育网络资源库,并已建成了多个职业与成人教育网络课程和多媒体教学素材库、建设中国教育和科研计算机网(CERNET)、中国知网(CNKI)等多个知识服务平台。这样,“服务”的理念顺理成章的引入到数字教育资源建设之中,数字教育资源服务的概念由此提出。数字教育资源服务是以数字教育资源为基础,以网络为平台,通过研究用户信息需求,有针对性的传播、加工数字信息资源、组织相关应用服务,实现数字教育资源的增值,并通过提供有价值的信息以满足用户的学习需求。数字教育资源的采集、组织、加工、融合等都是数字教育资源服务的范畴。
数字教育资源服务一般通过门户的形式提供、展现。随着互联网技术的快速发展,网络单一的服务模式与人们日益增长的个性化需求、虚拟化的体验模式与人们渴望进一步深度参与和创造、实现“情感化网络”之间的矛盾日益突出。随着Web2.0的发展和Web3.0的推出,网络技术所带来的不仅仅是服务方式的更新与完善,更是服务理念的人性化发展。同时,人们对于知识的需求以及融合技术的发展必然要求对分布的信息资源、应用、服务进行融合,并按服务流程进行链接,实现统一、全面的资源、应用、服务、用户之间的协作。数字教育资源服务门户作为门户网站中一个重要部分也遵循这个发展历程。目前,教育领域的门户网站也都将进行信息资源、应用、服务的融合,为用户提供一个更深层次、专业化、个性化的教育信息资源服务入口。可见,为用户提供个性化知识服务将成为学习门户的发展趋势。科尔金对个性化教育资源服务做了如下阐述:是在适当的时候向适当的人提供适当的信息。因此,个性化教育信息资源服务即获取用户个性化的知识需求,提高信息资源可信度和纯净度,建立多种用户网络行为的跟踪渠道,自主整合有效的信息,对符合用户个性化需求的信息资源进行深度挖掘,实现知识服务。
国外的个性化数字教育资源服务门户正从在线课程、政府网站门户、培训认证等功能单一的网站发展为综合的集咨询、资源、服务、课程、培训于一体的综合门户,更加关注依据知识流程的个性化服务的提供。我国在个性化数字教育资源服务门户的建设上也取得不小的成就,专业的内容服务、个性化的学习档案、互动性强的交流平台等都是我国个性化的数字教育资源服务门户的突出特点。但是,目前个性化数字教育资源服务门户在技术环境的研究方面比较缺乏,对于发现知识、推送知识、挖掘知识等知识服务仅是初步探索。因此,在知识融合时代背景下,提出一种个性化数字教育资源服务门户技术环境,从技术环境角度按照知识融合流程设计了个性化数字教育资源服务融合的支持技术,并将各种技术合理结合,形成个性化数字教育资源服务的Mashup知识应用融合生态环境。
二、 知识融合技术一般架构
知识融合是知识科学中的一个重要部分,通过对各类信息源进行智能化处理,对知识进行转化、集成和融合,实现知识协同工作和共享,并对知识进一步挖掘,以获取有价值的新知识。知识融合绝对不是一个简单的累加、组合的过程,而是根据学习服务的需求,不断的对知识对象的内涵进行优化组织、挖掘,从而实现基于知识的各种应用服务的连续过程。从1995年以来,知识融合逐渐成为一个独立的研究领域,以知识融合为主题的研究项目越来越多,所涉及到与知识融合相关的技术也随之增加。
(一)以应用为中心的融合架构
以应用为中心的融合架构是以实现与其他应用程序共享资源和软件的理念为目标,并通过应用服务器提供相关服务。尽管应用程序部署在分散、孤立的应用服务器上,服务器本身仍然能够运行所有可用的服务。应用服务器允许企业级的集成。企业集成设计的重点是围绕如何管理各种协议和中间件而展开的,在各种不同系统中处理分布式事务、基于队列的关键数据交付、或者各种其他类型的服务。图1是一个企业集成案例。各类服务、主机和数据库通过JMS(Java Message Service,Java消息服务)、JDBC(Java Data Base Connectivity,Java数据库连接)、IIOP(Internet Inter-ORB Protocol,互联网内部对象请求协议)、CICS(Customer Information Control System,客户信息控制系统)、SOAP(Simple Object Access Protocol,简单对象访问协议)等API、协议融合成企业级应用,形成企业级的融合环境。
(二)以服务为中心的融合架构
Web2.0时代的到来,存在一类HTTP级别的一般融合。应用程序通常是围绕一组数据来设计的,通过HTTP协议以REST(Representational State Transfer,表属性状态转移)方式展现。RIA(Rich Internet applications,富互联网应用程序)能够混合这些数据以创造新的情境,这些新应用的产生可能连数据的提供者都没有预想到。如:将地图应用程序与招聘信息管理工具混合以创造一个可视化的地图,地图上会显示招聘信息单位的具置。这样两组数据就融合起来创造一个新的应用。图2展示了这种融合的案例。通过数据库信息形成各种应用,并且将这些符合HTTP协议的应用通过Mashup环境,融合创造出新的服务,形成Web2.0风格的融合。这样,很容易随着用户的增加对应用程序做小规模的扩充,并且应用程序能够调用其他各种应用,反之亦然。
以应用为中心的应用程序一般通过外部实体来增加或减少应用程序功能模块,如可通过WebSphere(电子商务平台软件)这样的软件来进行过程管理和状态复制。以服务为中心的设计提供了一个更整合化的增加或减少应用程序功能模块的解决方案,这个方案中应用服务器都包含内置的缩放机制来自动增加或减少功能模块。这两种应用融合各有利弊。以应用为中心的设计更易于开发者编程,通常采用外部软件来管理以应用为中心的程序,而以服务为中心的融合具有更好的扩展性、可维护性、更易于管理和用户使用。同时,应用程序围绕数据设计并通过HTTP以REST风格公开后通过Mashup混合和匹配,以创建新的应用情景,因此,采取以服务为中心的应用融合。
三、 Mashup技术分析
随着对Web服务的研究和更多新技术的发展,人们获取信息、服务更加简便,用户自主进行开发式体验越来越容易,Mashup应运而生。早在2008年,全球最具权威的IT研究与顾问咨询公司美国Gartner咨询公司就指出“人们期待的具有战略性意义的十大信息技术中最重要的四种就是――绿色IT、统一通信、虚拟化和Mashup。”并预测Mashup将是未来十年最有前途的技术之一。
Mashup源于流行音乐,是艺术家组合或者混合两首不同流派的歌曲的音乐和歌词来创作新的歌曲。目前对Mashup的界定不统一。维基百科对Mashup做了如下释义:指整合网络上多个资料来源或功能合并到一个集成化工具,以创造新服务的网络应用程式。programmable Web中定义的Mashup是从两个或以上的外部在线资源连接数据所形成的一个Web页面或应用程序。全球领先的应用基础结构软件公司BEA认为Mashup是将一些数据源和服务组合到一起创建一种具有新功能的Web服务。《2006――2007互联网前沿发展大趋势》中认为Mashup是一种概念或理念,将成为未来内容创新性组合的全新方式。本文认为:Mashup不仅仅是一种技术、应用、服务,更是一种理念。通过不同的融合技术为用户提供来自不同数据、资源、应用、服务的融合化的独具特色、满足用户个性化需求的增值体验。
(一)Mashup架构
Mashup的架构包括三个部分:API/内容提供者、Mashup站点和Mashup浏览器。图3展示了一般的Mashup架构。
其中API/内容提供者是将内部的、外部的资源、应用、服务通过一定的Web协议和相关技术实现数据提供。针对不同的内容,采用不同的资源获取方式。一般的Web页面内容通过屏幕抓取技术获取、资源数据通过RSS/ATOM技术获取、应用和服务则通过SOAP或REST获取。Mashup站点是Mashup逻辑的位置,Mashup站点利用API/内容提供者提供的内部或外部的数据、应用等进行结合,创造新的内容。主要包括资源获取、组件封装、组件注册、融合组织过程。即是通过不同的获取技术,把这些资源、应用、服务封装成标准组件,进行组件的注册、、、调用、管理,并通过服务器端或客户端两种可能的方式进行融合组织。如果是客户端融合即将Mashup页面中嵌入的代码与外部引用的API或嵌入网页中的applet进行组合,是直接客户机端的浏览器中通过客户机端脚本(JavaScript)或applet生成,这就是富Internet应用(Rich Internet Applications,RIA),其主要的优势在于减轻服务器端负载,并能在不刷新整个页面的前提下实现对内容的部分更新。如果是服务器端融合即直接使用服务器端动态生成技术(如:Java servlets、PHP、ASP等)完成融合。为Mashup应用者提供个性化的资源、应用、服务应用模式。Mashup浏览器实现内容图形化呈现和用户交互式体验。下面将对Mashup架构中所涉及的关键技术做简单介绍。
(二)关键技术介绍
1. 服务架构
4. 组建注册技术
组件注册技术主要负责完成Mashup组件的注册、、、调用等功能。可以通过内部的或外部的服务器完成。一个Mashup组件只有在注册、后才能够被其他系统进行调用。主要通过UDDI(Universal Deseription,Discovery and Integration,统一描述、发现和集成)、WSDL(Web Service Definition Language,网络服务描述语言)等实现。UDDI是基于XML的跨平台的描述规范,实现不同服务提供商在互联网上自己所提供的服务。WSDL用于描述Web Services以及如何对它们进行访问。
5. 融合组织技术
组件注册、形成完整的组件接口后,就可以由Mashup的应用者根据需要选择相应的组件完成融合。融合包括服务器端融合和浏览器端融合。
服务器端融合根据Mashup应用者的需求,通过SOAP、REST等协议向API/内容提供者提出请求,根据API/内容提供者返回的响应在Mashup服务器中按照合理的方式融合,然后将融合结果发送给Mashup浏览器完成信息交互。这种情况下,Mashup服务器处理功能较强,多使用重量级的编程语言、服务,对开发人员要求较高,负担较重,随着访问量的增加,Mashup服务器的处理工作大大增加。Mashup浏览器承担工作很少,因此对于用户来说使用中的可扩展性很低。图4展示了服务器端融合的过程。
浏览器端融合是在通过轻量级编程语言,如Ajax等与各种资源、服务以及Mashup服务器间的异步交互,或直接通过SOAP、REST等协议响应,并对不同来源的内容进行分析、封装等,在Mashup浏览器端通过脚本语言或applet实现融合。这种情况下,Mashup服务器可以理解为,主要负责转发Mashup浏览器端的请求。浏览器端融合结构简单,开发容易,资源、应用、服务等可以实现浏览器与API/内容提供者的直接传递,因而服务器端负载减轻,并通过异步交互实现局部刷新,扩展性强,提供满足用户需求的无缝、统一的用户体验。图5展示了浏览器端融合的过程。可见,浏览器端融合具有更大的优势,本文在技术架构设计中将采取浏览器端融合。
四、 个性化数字教育资源服务门户技术环境设计
知识应用融合技术架构中介绍的以服务为中心的融合架构具有更好的扩展性、可维护性、更易于管理和用户使用, 提供了一个可伸缩的知识融合解决方案。同时,应用程序围绕数据、服务进行设计,并通过HTTP以REST风格公开后通过Mashup混合和匹配。Mashup不需要安装、升级、插件、管理权限,只需要各种浏览器以及运行Mashup的URL网址,因此它是一种纯粹的服务软件(SaaS,软件即服务),具有选型简单、开发周期短、使用门槛低等优势,从多个分散的站点获取信息源,以创建新的应用情景,这将是未来数字教育资源服务开发的主要模式之一。图6是个性化数字教育资源服务的Mashup知识应用融合生态环境。
个性化数字教育资源服务的Mashup知识应用融合生态环境首先将对来自“十网一库”并结合其他外部源的内容通过面向服务的体系结构(SOA)这种灵活、普适性的模式提供精确定义、封装完善、可重用、集成化的一系列教育信息、教育资源、教育应用、教育服务等,通过Widget进行标准组件的封装,并经由各类规范化的接口,实现服务组件的可互操作、可定制和重构等功能,并应用RSS/ATOM Feed进行信息、资源聚合,选择更加简单、扩展性更强,伸缩性强,更能满足Mashup架构需求的REST进行应用、服务融合。通过减轻服务器端负载、扩展性强、能够局部刷新、提供无缝、统一用户体验的RIA技术进行浏览器端融合,并能够通过基于不同技术的浏览器经由不同的终端,为学习者提供单点登录、个性化定制、内容及应用的主动推送及各个应用服务的统一接入,实现交互式界面展示,以用户为中心随时随地提供精准的个性化知识应用融合的学习服务。该个性化数字教育资源服务的Mashup知识应用融合生态环境充分体现了Mashup及相关技术在信息、资源获取的信度和效度,提高学习者之间的深层次、多角度的交流、互动,并为学习者提供“一站式”的学习体验,并提高网络学习环境的灵活性、敏捷性、丰富性。总之,Mashup的应用实现了教育信息、资源、应用、服务的融合,为教育领域拓展了崭新的学习空间,构建了知识应用融合的全新学习环境。
五、 个性化数字教育资源服务门户技术环境实践
在个性化数字教育资源服务的Mashup知识应用融合技术生态环境的支持下,对个性化数字教育资源服务门户进行总体设计、功能模块设计、环境配置等,初期以上海终身学习网()和上海教育资源库()作为主要的应用试验环境,用户可以根据个人的需要定制内容,快速、准确、智能化定位资源,并基于多系统联合实现再生技术环境,为学习者提供丰富的模板,实现教学互动,完成“知识收集――知识利用――知识扩展――知识共享”的知识管理过程。上海终身学习网和上海教育资源库已经完成初步的融合,将为个性化数字教育资源服务门户的改进和进一步融合提供坚实的基础。
六、 总结与展望
通过对知识应用融合技术一般架构的分析,选择具有更好扩展性、可维护性、更易于管理和使用的以服务为中心的融合架构,并结合知识融合技术的典型代表――Mashup技术,设计了基于Mashup资源融合的一般架构,并在此基础上提出个性化数字教育信息资源服务门户的Mashup知识应用融合技术生态环境设计,为实现教育信息、资源、应用、服务的知识融合,满足学习者的个性化、专业化学习需求,构建知识应用融合的全新学习环境提供支持。但是,个性化数字教育资源服务门户技术环境在接口设计、融合内容确定上还有待进一步完善,尤其还需要更多的实践来完善、改进该环境的设计与应用。
参考文献:
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1.基础教育,就是人们在成长中为了获取更多学问而在先期要掌握的知识。就如同盖房子先要打地基一样,要想学好一门语言,就要从认字开始。基础教育,作为造就人才和提高国民素质的奠基工程,在世界各国面向21世纪的教育改革中占有重要地位。中国的基础教育包括幼儿教育、小学教育、普通中等教育。
1977年,联合国教科文组织在肯尼亚首都内罗毕召开的高级教育计划官员讨论会上,对基础教育进行了广泛而深入的讨论,认为“基础教育是向每个人提供并为一切人所共有的最低限度基础教育的知识、观点、社会准则和经验”的教育。“它的目的是使每一个人能够发挥自己的潜力、创造性和批判精神,以实现自己的抱负和获得幸福,并成为一个有益的公民和生产者,对所属的社会发展贡献力量”。基础教育是整个教育体系的关键部分。正如万丈高楼平地起一样,没有良好的基础教育,不可能优秀的高等教育。
2.现今的图书馆应该朝着“数字化创意”的方向发展,并在网络环境下逐步实现向数字图书馆的转化,形成具有数字图书馆基本功能的技术手段,并进行馆藏特色文献的数字化处理。正因为数字化图书馆发展建设的关键是基础教育,不容忽视小学《数学》《语文》基础教育。尽管中国的偏远地区,还有很多地方的图书馆连一台计算机都没有,更应该加以重视数字化图书馆。数字化手段是解决图书馆检索问题的关键所在,而元数据是解决数字化图书馆的关键。中国书香不在只为书香门第服务,应该为广大的中国知识分子服务,尤其是十几亿农民,应该从农业大国和陈旧的传统观念中走出来,寒门学子,寒窗苦读,《古汉语》秽涩难懂的天书。中国的国学教育思想是否提高一个高度,在窗明几净的教室里认真学习新作风、新知识、新文化、新教育、新观念、新思想。打破封闭状态,然后再思考承传中国几千年灿烂文化和文明,守住文化阵营,巩固红色江山,把莘莘学子培养成现代革命接班人。应该引起我们学习上高度关注,思想上保持高度集中,工作上保持高度社会责任感。坚持正确思想路线,抓住机遇,获取正能量,才能建设好两大文明建设,高度精神文明建设和高度物质文明建设。每一个人都有做梦的机会,为实现民族伟大复兴道路,打造文化强国梦而发奋进取,数字化图书馆是发展的硬道理,是关键的一步。
二、应试教育及其不足
1.应试教育是指那种单纯按照学校选拔学生的要求,以升学、择业考试为目的,以提高考试成绩为教育目标,以知识灌输为教育方法的一种教育模式,其体系是英才教育体系,其机制为选拔机制。在我国目前经济还不发达,教育水平还低下,尤其小学《数学》还存在严重的误导,教育出现数字误区,应试教育通过公平竞争输在起跑线上,应试教育为国家和社会培养、造就了大批的人才,即避免了教育出现的教学水平的整体滑坡,也避免了权钱交易等不公平现象的出现,保证了优秀学生首先接受一流的教育。但是,图书教育作为一种公平选拔人才的机制,并不等于最佳教育模式。
2.应试教育对数字化图书馆的影响:
(1)应试教育是一种填鸭的教学模式,注重知识的灌输,严重损害了学生的积极和主动性,所造成的后果是学生思维狭窄、自学能力低。学生的学习范围限制在指定的教材之中,学生的课外阅读被看成是浪费时间的消闲。教育不指导学生通过有效地使用数字化图书馆提高学生的自学能力,而是依靠强化训练、题海战术,提高学生的应试能力。数字化图书馆不同与数字化商场,应该灵活利用数字化图书馆,不能机械地照搬照抄。美国著名教育家bruner认为:“学校不是灌输知识的场所,而是培养学生学习如何求知的地方,所以在教学活动中,应该强调培养学生利用数字化图书馆基本技能。”提供学生各种获取知识的途径,给学生以基本训练,使之具有使用文献资源的能力,引导学生养成终生利用数字化图书馆的习惯,从数字化图书馆获得知识和教育,促进教育事业的改革和发展。”我国与发达国家形成了明显的对照:中等以下的学校图书馆教育一片空白,学生没有使用数字化图书馆的意识和习惯,对图书馆的目录索引、图书分类与排架、参考书的种类一无所知。有证据表明,学生缺乏使用数字化图书馆的技巧和习惯,直接影响到学生终身的自学能力,这种影响甚至波及高等教育。我国高等学校虽然开设了文献检索课,新生入学时仅接受必要图书馆的机构及借阅规则的指导,没有接受进一步的教育,只是在撰写毕业论文时,才真正开始有目的地使用数字化图书馆以及文献资料。据山东省高校图工委的调查,全省34所院校,以开设文检课的有32所,其中开设必修课的仅有10所,设选修课的17所,开设讲座课的5所,大多是几种形式兼有。三年级开课的17所,开设讲座课的5所,大多是几种形式兼有。三年级开课为16所,四年级开课13所,开课覆盖率100%的为1所,80%的两所,30%以上的20所,20%~30%的有8所,20%以下的4所,学时数最多的60学时,最少的16学时,大多数在30~40学时之间,有3所院校低于30时。即便如此,许多院校对文献课缺乏严格管理,开始选修的人数较多,但到最后所剩无几,课程流于形式,实际大学期间只有很少一部分人真正接受了文献课教育。由此,不难推测,我国整个高等院校文检课的教育水平、效果和学生检索能力。
(2)由于读者缺乏使用数字化图书馆的技巧和习惯,造成数字化文献利用率低和文献资源的严重浪费。在我国一般读者群中,图书馆只是作为一种消闲的文化娱乐场所,甚至有当数量的读者,由于不了解图书馆的功能和结构,对图书馆望而怯步。图书馆流通最大的是文艺类书籍,图书馆内收藏的学术类文献极少有人光顾。令人遗憾的是,大学生也较少根据专业方向结合课题研究使用图书馆。就图书馆借阅率情况看,我国与发达国家尚有很大差距。1988年统计资料表明,美国公共图书馆9094个,年每千人图书借阅为4300册,日本1028个,年千人借书1579册,我国图书馆2406个,年每千人借书仅为159册,是日本的1/10,不足美国的1/20。一方面,是图书馆事业落后,另一方面,存在着文献资源严重浪费现象。据1992年调查数据表明,我国专利文献利用率最高的中国专利局,文献利用率只有1.1%,有的情报所文献利用率仅为0.00067%。我国图书馆界和各类情报所收藏的中文文献70%以上未被利用,外文文献90%以上在库里长期沉睡。以公共图书馆文献利用率为例,美国为234%,英国为500%,我国仅为25%。科技成果利用率,美国高达80%~90%,英法德国为50%~65%,而我国仅有10%。我们的差距和不足是,一方面,是文献资源不足;一方面,是资源闲置浪费,这正是基础教育落后所造成的。
(3)数字化图书馆发展的动力不是来自读者的需求,而是社会的理智选择和单纯的政府行为。从实际功能上讲,数字化图书馆变得可有可无,无足轻重。因而严重制约了数字化图书馆的发展。有以下两种表现:第一,各类型图书馆发展不平衡。其中,最薄弱的、也是受应试教育影响最大的是高等院校图书馆,由于把学生的课外阅读看成一种浪费时间的消闲,受这种观念的影响,中小学生图书馆 徒有虚名,表现在经费过少,收藏不足,管理人员素质不高甚至根本没有专人管理。次之,是公共图书馆,按国际图联规定标准,图书馆藏书应达到人均3册,我国仅为0.244册,约每4人有一册书;图书馆分布应达到没3万人拥有一座,而我国目前是每40万人拥有一座。这其中除经济欠缺发达、国民文化素质不高等因素以外,还有多年来应试教育所带来的读者缺乏利用数字化图书馆的养成教育。第二,图书馆及其收藏的文献表现出一种“过剩”现象。统计数字表明,我国各类图书馆的借阅率远远低于发达国家的水平。原本不多的图书馆和很少的收藏,却只有更少的读者光顾。这种现象在我国基层公共图书馆表现的最为突出,甚至有些大学图书馆也成了自习座位。这从一个方面也放映了我国教育和教育水平和教育形式的落后。
3.改革方法与一些建议。人才的培养有两个问题不容忽视,对个人来说是思想道德修养的问题。对整体而言是科学文化素质问题,忽略任何一个,都有可能导致教育的失败。而后者,谈家桢曾说:一个国家的兴旺不靠少数人有多大的学问,而是靠各种各样、不同层次的人才。二次世界大战后,日本能在很短时间内赶上并且超过英国,起到作用的是日本国民素质。我们的教育不能只着眼于培养少数人,我们的教育主要是提高到民族的国民素质。
素质是“表示人在先天生理基础上,受后天环境和教育影响,通过个体自身的认识与社会实践,养成的比较稳定的身心发展的基本品质。”它使人具有认识世界和改造世界的潜能。素质的形成离不开知识、智力和能力。素质教育“是依据人的发展和社会发展的实践需要,以全面提高全体学生的基本素质为根本目的,以尊重学生主体和主动精神、注重开发人的智慧潜能、注重形成人的健全个性为根本特征的教育。”它与应试教育的根本区别在于:(1)素质教育培养学生的认识能力、发现能力、学习能力、生活能力、发展能力、独立思考能力、综合素质能力、发明创造能力等;(2)素质教育是面向全体学生的教育,平等地对待每一个学生。