钟晓流 李海霞 杜婧 宋述强

[摘要] 多媒体教学环境的建设在教育信息化发展中占有十分重要的地位,开展“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作不仅十分必要,而且非常及时。本文利用文献研究和探索性研究方法,总结了系列标准的研究进展情况,着重阐述了标准的总体框架、各部分主要内容及创新点,并对标准的应用和效益作了相关说明。论文指出,“多媒体教学环境”系列标准对多媒体教学环境的组成进行了清晰的界定,利用“语言清晰度”等术语和大量图表对教学环境建设中涉及的各项指标进行规范,能够更好地指导各级各类学校的建设,进而促进教育质量的提升。

[关键词] 多媒体教学环境; 标准化; 规范; 教育技术

[中图分类号] G434 [文献标志码] A

[作者简介] 钟晓流(1963—),男,江西新建人。高级工程师,主要从事教学环境设计、教育技术基本理论等研究。E-mail:dj-zhxl@tsinghua.edu.cn。\

一、引 言

教学环境是学校教学活动所必需的诸客观条件和力量的综合。随着计算机和互联网的普及,教学环境已经不是一个单体空间的概念,而是由数十、数百乃至数千个空间及其管理控制平台组成的数字化多媒体视听应用群落。[1]目前,各级各类学校及培训机构在新建、改建和扩建教学环境过程中,由于缺乏统一的规范化要求,造成了设备与资源的浪费,而有些从事教学环境工程设计、施工的集成商,普遍对学校教学的要求,特别是对教学改革和学校信息化建设的思路了解不够,导致工程难以满足学校教育和教学的需求。

教育信息化建设主要依托现代教育技术来实现,现代教育技术的发展离不开行业技术标准的指引和督导,开展“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作不仅十分必要,而且非常及时,其必要性如下。

1. 开展“多媒体教学环境”系列标准的研究工作是贯彻《国家中长期教育改革与发展规划纲要》的需要

最新颁布的《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》强调指出,信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视。多媒体教学环境建设涉及研究教学环境、教学资源工程、信息化教学设备的相关技术标准,是教育技术行业响应国家教育事业在信息时代改革和发展的重要举措。

2. 开展“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作是信息化时代推进教学模式改革和资源共享的需要

多媒体教学环境与教学资源工程建设集音频、视频、计算机网络、通讯、智能化和自动化等信息化技术于一体,现阶段的多媒体教学环境与教学资源工程建设技术正在从以模拟音像为主体的传统模式迅速向全数字化多媒体系统集成应用为主的新兴领域发展,一个全新的信息化时代已经到来,各种类型的数字化教学中心、网络学堂、多媒体教室、多媒体视听环境日新月异。多媒体教学环境要求各级各类学校及培训机构提供基于其本身目标功能的全面解决方案。“具有中国特色、技术水平先进、应用标准统一、操作简单便利”的教学环境对推进信息化时代教学手段、教学模式的变革,对促进优质教学资源共享均具有重大意义。

3. 开展“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作是维护各级各类院校消费者合法权益的需要

教学环境工程建设产品的质量与服务的品质都有赖于相应技术标准的规范与督导。随着“科教兴国”和“坚持优先发展教育,推动教育事业科学发展”等国策的落实,越来越多的企业进入到教育技术开发和应用行业。面对众多企业的众多方案,多媒体教学环境建设领域迄今为止尚缺乏或基本没有具有公信力的标准作为决策参考。通过研究、制定多媒体教学环境建设技术标准,规范产品、设备和解决方案,能够帮助教育行业消费者科学决策,并切实维护以师生为主体的终端消费者的利益。

4. 开展“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作是促进教育技术企业不断发展壮大的需要

“一流的企业做标准”最能说明标准化工作的份量。技术标准是企业参与市场竞争的有效手段,产品达标是产品市场前途的有效保障。没有标准,或有标准但不严格执行,不仅会使企业蒙受经济损失,更会影响到品牌声誉,进而令企业难以在激烈的市场竞争中发展壮大。

5. 开展“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作是推动行业技术创新与可持续发展的需要

教育技术行业技术创新要真正取得实效,离不开研究规范行业标准和标准化工作。技术创新的根本目的是要使具有自主知识产权的核心技术、专利技术实现产业化、商品化。在此过程中制定相应的标准并保证标准的贯彻与落实是必要条件之一。否则,创新科技成果在转化过程中就会变形走样,无法实现行业的可持续发展。

二、多媒体教学环境标准的研究进展

与之前全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会推出的学习者、教学资源等相关标准不同,多媒体教学环境的建设与评价在国际上并无相关可参照的标准。[2]因此,2010年5月,中国教育技术协会成立了技术标准委员会,组织了来自清华大学、北京大学、中国人民大学、北京师范大学等50余所高校和来自国内教育技术装备行业龙头企业的近100位专家组成相应的工作组,致力于“多媒体教学环境”系列标准的研究和制定工作,以期达到提高教学环境管理运行水平和教学效率,促进教学资源共享,最终达到促进教育信息化发展、教育质量提高的目的。

“多媒体教学环境”系列标准于2011年9月获得全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会暨教育部教育信息化技术标准委员会的立项,[3]但标准的研制工作自2010年6月就开始,大致可以分为以下四个阶段。

1. 调研和收集资料阶段:广泛进行调研和征求专家意见,收集相关资料和题材。

2. 提纲研究与讨论阶段:对编写提纲进行研讨,并就编写内容达成一致,系统化的调研、实验、研究、编写工作全面铺开。

3. 草案制订与编写阶段:形成“多媒体教学环境”系列标准草案,完成了高校和部分职教院校、普教系统教学环境建设案例的资料收集。

4. 厘定与修改阶段:通过函询方式,对标准草案广泛征求专家的意见和社会的意见,并对反馈意见进行汇总处理。

经过两年多的研究、撰写、意见征求和修改,2012年8月,“多媒体教学环境”系列标准审定会召开,通过了全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会暨教育部教育信息化技术标准委员会的审查。目前,标准的报批稿已修订完成,提交给国家信息技术标准化技术委员会,进入批准、出版阶段。[4]

三、多媒体教学环境系列标准简介

(一)标准的总体框架及相互关系

如前所述,多媒体教学环境已经成为一个数字化的多媒体视听应用群落。因此,在进行多媒体教学环境设计和建设时,需要综合考虑所涉及到的各个环节和技术系统。为了更好地指导教学环境的建设、方便学校和相关企业单位的查询,系列标准分为6个部分,[5]如图1所示。

其中,关于多媒体教学环境的功能与分类、所涉及的建筑物理(声学要求、照明要求、视觉设计)以及信息网络和供配电系统等的设计和规范都在第1部分“基础条件”中进行了总论;第2、3、4、5部分分别从音频系统、视频系统、多媒体智能控制系统和数字语言学习系统等不同角度分类、分级进行了规范;第6部分“系统集成”则要解决系统综合、技术综合、信息综合等技术协调问题,对各类多媒体教学环境的设计、实施与验收进行了全面规定。

(二)各部分标准主要内容及适用范围

经过反复讨论与修改,目前标准的主要内容及适用范围如下所述。有些新兴的技术内容因不够成熟或对教育教学不适用而并未涵盖。

1. 系列标准的第一部分“基础条件”规定了我国多媒体教学环境工程建设中有关声、光、电及信息网络等方面基础设施应具备的条件,规范了教学环境建设领域的专业术语和缩略语,对不同应用背景的教学环境进行了规范性分类和定义,对各类教学环境的声学要求与听觉设计、光学照明与视觉设计、信息网络接入与信息点设置、供配电系统的负荷分级与用电负荷计算等进行了科学规范。

该部分标准有助于指导各级各类学校和培训机构对多媒体教学环境进行物理环境基础条件的设计、规划、施工和验收。

2. 系列标准的第2部分“音频系统”提出了我国多媒体教学环境工程建设中有关各类教学环境的电声设计要求,对不同多媒体教学环境的音频系统建立进行了规范性分类和定义,给出了各类多媒体教学环境扩声系统的声学特性指标与设计规范,规定了教学环境音频设备的质量检测与音频系统测量标准,给出了设计参数和技术规格。

该部分标准有助于指导各级各类学校和培训机构构建多媒体教学环境的音频系统,为教学环境的音频与扩声系统的设计、规划、施工和验收提供了规范性依据。

3. 系列标准的第3部分“视频系统”提出了我国多媒体教学环境工程建设中的视频系统设计要求,对教学环境的大屏幕显示系统、交互式视频教学系统、流媒体录播系统、电视节目制作系统等进行了规范性定义,给出了各类教学环境视频系统的规格指标与设计规范,规定了教学环境视频设备的质量检测与视频系统测量标准,给出了设计参数和技术规格。

该部分标准有助于指导各级各类学校和教育培训机构构建多媒体教学环境的视频系统,为多媒体教学环境视频系统的设计、规划、施工和验收提供了规范性依据。

4. 系列标准的第4部分“智能控制系统”提出了我国多媒体教学环境工程建设中有关各类教学环境的多媒体智能控制系统技术要求,对教学环境多媒体智能控制系统的体系结构、系统与外围设备的通讯协议、功能与接口、远程控制与信令互通协议等进行了规范性定义,规定了多媒体智能控制系统的质量检测与系统测量标准,给出了设计参数和技术规格。

该部分标准有助于指导各级各类学校和培训机构根据背景条件建立适用的多媒体智能控制系统,为教学环境多媒体智能控制系统的设计、规划、施工和验收提供了规范性依据。

5. 系列标准的第5部分“数字语言学习系统”提出了我国多媒体教学环境工程建设中有关数字语言学习环境的技术设计要求,对数字语言学习环境应用系统的结构、功能与接口、信令互通等进行了规范性定义,规定了数字语言学习系统的质量检测与测量标准,给出了设计参数和技术规格。

该部分标准有助于指导各级各类学校和培训机构根据教育或培训对象、背景条件建立适用的数字语言学习环境,为数字语言学习环境的设计、规划、施工和验收提供了规范性依据。

6. 系列标准的第6部分“系统集成”提出了我国多媒体教学环境工程建设中有关系统集成的技术要求,对不同类型多媒体教学环境工程的设计、设备选型、连接与传输技术、施工工艺等进行了规范,规定了多媒体教学环境工程建设系统集成的质量检测与测量标准,给出了设计参数和技术规格。

该部分标准有助于指导各级各类学校和培训机构根据背景条件进行工程实施,为多媒体教学环境工程系统集成的设计、规划、施工和验收提供了规范性依据。

四、标准的主要创新内容及关键点

标准制定过程中经过各方专家的认真研究和详细讨论,在许多方面提出了创新性的规定。

1. 在第一部分“基础条件”中,标准首先对多媒体教学环境从功能上分为两大类,即多媒体教室环境和非教室类多媒体视听环境。并规定:“多媒体教室环境是指专门用于课堂教学活动的物理空间与多媒体教学设备的集合,可分为五种类型:演示型多媒体教室、交互型多媒体教室、录播型多媒体教室、语言学习型多媒体教室、多媒体教学管理控制中心”;“非教室类多媒体视听环境是指教室之外可用于教学活动的物理空间与多媒体视听设备的集合,可分为五种类型:演示型视听环境、讨论型视听环境、多功能型视听环境、大型综艺类视听环境、音乐厅和体育场(馆)”。这是整部标准的总纲,也是国内标准中首次对多媒体教学环境进行了清晰、规范的界定,标准的以下各部分内容都是在此基础上进行分级、规范的。

2. 在我国现阶段,各级各类学校教学内容的主要传递方式还是通过教师的讲授,如何让教师的声音清晰、准确地传递给学生,有赖于教学环境的建筑声学设计和音频系统设计,这也是区别于一般厅堂、演出场所等声音要求的主要方面。因此,在“多媒体教学环境”系列标准中,除了声压级、传声增益等常用的声学特性指标外,还选用了“语言清晰度”{1}作为各类教学环境扩声系统声学特性的一个重要指标,并对不同的环境给出了明确的分级标准,如演示型多媒体教室语言清晰度一级标准为0.60,二级标准为0.55,而校园公共广播的语言清晰度达到0.45即可。

3.与声学设计同样重要的是教学环境的视觉设计。“多媒体教学环境”系列标准对常用的显示系统——平板显示系统、投影系统和显示系统的基本要求、主要性能指标等都进行了规定。尤其是显示系统的亮度要求选用了尼特(nit,cd/m2)作为表征图像亮暗程度的指标,而不是采用描述光通量的流明(lm)为计算单位,更加关注人眼对发光器件界面(屏幕)的主观感受,从而更贴近实际的应用需求。

4. 在2003年,中国教育技术协会外语专业委员会就曾组织专家完成了《数字语言学习系统建设规范》,但随着技术的不断进步与发展,原有的规定出现了一些不适用、需要补充和完善的内容,数字化语言实验室和同声传译训练系统也日益成为学校多媒体教学环境不可分割的组成部分。因此,在“多媒体教学环境”系列标准中,将“数字语言学习系统”作为一个独立的部分,重点规定了数字化语言实验室和同声传译训练系统的功能要求、性能要求及测试方法等。同时,增加了具有语言教学特色的数字语言学习资源的分类及编码标准,这是对教育部教育信息化技术标准委员会制定的学习对象元数据标准的实例应用与有效补充。

另外,标准的制定是为了方便应用、指导工作,因此“多媒体教学环境”系列标准提供了大量图、表等,方便使用者更直观便捷地了解各项指标的具体数据、实施与测量方法等。如仅第4部分“智能控制系统”就给出了“网络型多媒体智能中控设备应具备的信号接口”、“网络型多媒体智能中控应具备的电源输出接口”等26个表以及“单机型多媒体教室基本配置”、“网络型多媒体智能中控系统结构图”等9张图,使对智能控制系统不是特别了解的人也能快速从图表中了解到相关的基本应用需求。

五、标准的预期效益与应用

标准的制定与推广应用不仅对加快国家教育信息化进程产生有利影响,而且具有重要的经济效益和社会效益。具体可表现为以下三个方面。

1.标准的研制可以填补我国正在进行的教育信息化标准理论研究方面的空白

“多媒体教学环境”系列标准涉及各类教学环境和教学资源的设计、实施、检测和培训等不同环节,从而在教育技术行业工程建设标准方面形成完整的体系。同时,标准的研究还有助于形成一支信息化标准研究队伍,今后可以参与国际合作与竞争。[6]

2.标准的研制有利于提高学校的节能环保效益和建设、管理、运行效率

当前,多媒体教学环境建设领域或多或少存在“缺乏统一设计,近、中、远期脱节;没有标准可循,系统完备性差;系统重复购置,资源利用率低;设备罗列堆砌,系统集成度低;智能化程度不高,管理运行效率差;运行能耗高,低碳意识差;信息系统孤岛林立,互联互通程度差”等问题,“多媒体教学环境”系列标准切中时弊,为各级各类院校或培训机构等在进行新建、改建和扩建过程中的教学环境方建设提供良好的指导和建议,并为教育技术应用领域的工作者(设计、管理、运行人员)提供参考与借鉴。

3. 标准的研制有利于推动教育技术产业大发展

“多媒体教学环境”系列标准的制定,将有利于教育技术企业产品质量的保证和提升,有利于市场发展和扩大品牌影响力、增强国际竞争力。

目前,“多媒体教学环境”系列标准已经得到业界的广泛认可与应用,很多教育技术企业依据此标准进行产品的设计、研发和生产,并成为许多学校制定招标文件、安装、调试、验收、培训的依据。当然,标准的编写需要不断修改和完善,我们也希望产、学、研各界能够对标准的制定和推广使用给予更多的关注,为国家的教育发展和教学水平提高作出更多贡献。

[参考文献]

[1] 钟晓流.多媒体教学环境的设计与评价[J].现代教育技术,2010,(6):5~10.

[2] 祝智庭. 网络教育技术标准研究概况[J].开放教育研究,2001,(4):12~16

[3] “全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会”暨“教育部教育信息化技术标准委员会”[DB/OL],http://www.celtsc.edu.cn/,2013-4-3.

[4] 张屹,闫寒冰,沈中南,祝智庭. 透视我国网络教育技术标准(CELTS)体系. 全球教育展望[J].2002,(10):37~41.

[5] 中国教育技术协会技术标准委员会.多媒体教学环境工程建设规范(第一册~第六册)[M].北京:清华大学出版社,2011.

[6] 沈中南,史元春. 现代远程教育技术规范简介[J]. 计算机工程与应用,2003,(5):66-69.