知识服务视角下的数字化教学资源建设
来源：“DigitalEdu”公众号 发布日期：2018-09-14
国内被普遍接受的知识服务的概念由张晓林于2000年提出，他认为，知识服务是“以信息知识的搜寻、组织、分析、重组的知识和能力为基础，根据用户的问题和环境，融入用户解决问题的过程之中”，所提供的能够有效支持知识应用和知识创新的服务。（张晓林，2000）
目前，我国出版业已经将知识服务作为转型升级的突破口与行业发展的未来方向。魏玉山认为，“出版业未来的发展方向一定是知识服务”，“抓住了知识服务，就抓住了我们转型升级的核心和关键，抓住知识服务也就抓住了我们获取融合发展中利润的主要点。”（魏玉山，2017）国家新闻出版广电总局与财政部于2015年初，国家新闻出版广电总局下发《关于确定专业数字内容资源知识服务模式试点单位的通知》，28家出版单位成为试点单位。这标志着传统出版单位由数字化转型升级向知识资源服务平台建设阶段性跨进，标志着出版单位的数字化建设由数字出版系统搭建、资源库建设，过渡到面向社会提供资源服务的建设阶段。（刘爱芳，2016）2017年3月17日联合发布的《关于深化新闻出版业数字化转型升级工作的通知》提出，继续深化数字化转型升级工作的主要任务之一是探索知识服务模式，要求探索知识服务在专业、大众、教育出版的转型升级进程中的应用模式。
专业出版单位在知识服务领域经过几年的探索，已经取得一定的成绩。例如，化学工业出版单位正通过不断创新知识服务模式，采用迭代开发的形式不断升级平台，实现知识服务的动态化、智能化。目前，化工社的专业知识服务工作处在“泛知识服务”阶段，以该社万余种存量出版资源为基础，以增量出版资源为核心，通过全媒体出版资源管理系统、版权资产管理系统和化工类语义资源加工系统进行基础支撑，通过“化工知阅”平台进行知识资源的出版发布，已经基本打通泛知识服务的出版全流程。中南大学出版单位开发制作了中国有色金属知识资源库，以其出版的有色金属图书和期刊全文内容以及有色金属行业文献摘要信息为核心内容，涵盖地质、采矿、选矿、冶金、材料等学科内容。该社将知识资源库通过自主研发的“资源数字化加工平台”进行深度数字化，加工成为一个个“知识元”，形成有色金属专业知识的内聚与外延，成为具有知识网络结构的高质量专业知识资源库。（刘志伟，2016）中国建筑工业出版单位努力探索和实践由传统出版商向现代专业信息服务商转型。该社数字化转型之路主要采取了三步走：第一步，建立专业平台服务行业用户；第二步，推进复合出版满足各种需求；第三步，挖掘知识资源探索知识服务。近两年，中国建筑工业出版单位以“中国建筑出版在线”平台为依托，以“建筑结构岩土专业资源库”“工程建设标准专业资源库”“建筑施工专业资源库”为基础，建立起13个专业知识资源库。该社以用户需求为导向，通过知识体系建设和知识标引，充分挖掘和体现专业内容资源的价值，为使用者提供知识应用的支撑和服务，取得较好的经济和社会效益。（魏枫，2017）
但是，教育出版领域知识服务的研究和探索相对落后。
一、知识服务体系的建设
从产业链的角度看，完整的知识服务体系包括三个部分。第一个部分建立知识体系，进行知识资源的采集、加工、组织、管理与挖掘，推进知识资源的累积与循环累进；第二部分进行各种形态的知识产品的生产；第三部分实现知识产品的多渠道推送与面向用户的多模式服务。（冯宏声，2016）
1．建立知识体系
知识体系是知识的框架，揭示知识的内在关联与组织方式，是对资源进行知识标引的依据和知识服务建设的基础。基于知识体系，知识和资源通过各种方式实现关联，形成庞大的知识资源网络，实现领域内容基于知识主体的内在关联和关系推理，从而为使用对象提供精准的知识服务及延伸服务。知识体系构建是知识服务的基础性工作，也是对资源进行系统化知识提取的基础。（百华睿，张路，2016）构建知识体系的过程中，要充分利用本专业的已有成果，如多维度主题分类、领域主题词表以及领域本体等，进行进一步的拓展和延伸。其中，领域本体是最复杂的一种知识体系，它提取领域内的抽象实体以及实体之间的关系，可以构建丰富的概念间的语义关系，形成的知识图谱是语义检索、智能问答的基础（百华睿，张路，2016）。
知识服务的直接服务内容是知识资源。出版单位的知识资源主要来自于存量资源的转化、在制资源的建设和增量资源的发掘。存量资源的获取主要是对出版单位既存的知识资源进行数字化、碎片化而产生；在制资源的获取，是指将出版单位日常编辑出版过程中的资源通过流程同步化的手段，进行数据标引、加工，以获得所需的知识资源；增量资源的获取，是指出版单位通过资源置换、资源购置、网络抓取等方式和手段，获得的知识资源。（张新新，2015）同时，在知识产品面向用户提供服务的过程中，用户作为生产者在与知识产品交互的过程中会生成过程性资源，通过聚合、知识挖掘、结构化加工、知识标引等过程，可以进一步扩展知识资源数量和质量，形成知识资源循环体系。
原始的资源形式多样、分布散乱，需要将其进行结构化处理才能进一步加工和使用。结构化的内容资源经过知识加工，形成知识。知识加工可分为知识发现和知识标引两类。知识发现指从结构化内容资源中自动抽取知识点的过程，为了实现自动抽取，需预置发现规则和发现算法。知识标引是将待标引的知识纳入知识体系网络，与知识体系关联的过程。（百华睿，张路，2016）知识标引可分为人工手动标引和自动标引。知识标引的工作量庞大，完全靠手工标引费时费力成本高昂，且错误率比较高，而自动标引的使用可以解决这些问题。但是，自动标引的基础技术是自然语言处理与机器学习等先进技术，这些技术本身的开发和应用难度较高，对企业的技术能力要求较高。
2．开发知识产品
内容资源被采集、组织、知识化以后，基于不同的用户需求与使用场景，将被进行知识产品开发，构建成不同的知识资源库。在这个环节，需要知识资源库管理系统、知识产品的封装与发布系统等系统的支撑。知识资源库可以整体发布以供知识服务系统导入使用，将知识资源库构建和知识服务分离，实现知识资源库的多渠道发布与应用。同时，知识资源库可以通过不同的呈现形式进行包装，成为不同的知识产品，例如知识问答产品、题库产品。用户需求与使用场景的多样性，暗示知识资源能够被利用开发成的知识产品的多样性。多样性的知识产品能够为满足不同的用户需要和应用场景，使得知识资源能够被一次开发、多次利用，能够更大的发挥知识资源的内在价值。
此时的知识产品具有以下的共性：第一，层级分明。构建合理的知识产品一定是以知识元为基本单位，基于知识体系标引之后的成果。知识元的动态重组，是之后定制化服务和智能推荐服务的前提条件。第二，内容准确。良好的知识产品必须保证内容的准确性。第三，高度关联。通过知识元打通专业间的壁垒，实现跨领域的关联集成，从不同的角度出发，同一知识元可以实现多个方向的相关成果推送，由此达到全面覆盖的作用效果。（周一帆，2017）（张新新，2015）
知识服务最主要的功能之一是提供检索。知识服务提供的检索功能包括简单检索、高级组合检索、二次检索、相似检索、跨库统一检索以及语义检索等。其中，语义检索是体现知识服务最优秀能力的功能之一。（百华睿，张路，2016）其中，语音识别、图片识别、视频识别等新的输入和交互技术得到越来越广泛和深入的应用。为了实现智能化的知识服务、为用户提供个性化的解决方案，需要实现智能评价和智能推荐，这些涉及到用户画像、大数据采集与分析、自然语言处理、人工智能等先进技术的采用。
为了更好的提供知识服务和运营，平台类产品的开发也很重要，各平台类产品是互联网特别是移动互联网环境下开展知识服务的重要模式。近几年，不少出版单位也策划和实施了不少类产品，例如教育教学类平台。
将知识资源库与上述不同技术、工具和平台组合，可以形成丰富多样的知识产品，提供不同层次的知识服务。
3．提供知识服务
知识产品作为解决方案的一部分向用户提供知识服务。此时，产品与服务统一，通过不同的平台与渠道合理推送，通过界面与用户实现交流，实现多种形态、个性化的知识服务。
目前，知识服务大致可分为三个层级，即知识资源服务、关联集成服务和高阶的产品+服务。第一层知识资源以各个专业知识资源库的建设为基准；第二层关联集成服务通过资源的跨库关联实现；第三层则是以知识产品为基础，根据用户需求，以欲解决的问题为目标，不仅为用户提供检索和数据结果服务，更重要的是根据相关知识对提供的数据进行筛选、清晰、拆分、重组，提供问题的解决方案。（周一帆，2017）
为提高知识产品和服务的质量，更大程度的实现知识和服务的价值，必须强化运营工作。目前，知识服务的用户以个人用户为主。出版机构可以建立多方关系，通过其他企业（B2B）、家庭（B2F）、政府（B2G）等，实现最终面向个人的知识产品和服务推送。所以，目前知识服务的运营应以ToC运营为主，借鉴互联网运营的思维，注重用户的主导地位，加强服务体验，利用大数据分析指导，不断迭代更新知识产品和服务；吸纳互联网优秀思维和操作方法，采用众包、众筹、共享等思维，鼓励、吸引用户参与到知识的生成和服务的过程，更好的为用户提供更优质的知识服务。
4．出版单位提供知识服务的能力欠缺
通过分析及与实际情况对比可以发现，目前，作为整体，出版行业在知识体系的构建、知识产品开发到智能化知识服务与运营方面的能力都有很大欠缺。
目前，大部分出版单位的批量资源结构化基本依托外部技术公司完成。出版单位应注重资源结构化方面的企业标准的编制、加工规范的建立确保加工质量；同时也应培养和配备一定的资源结构化人员以完成部分重点资源的结构化加工，以及外发加工资源的校验和质检。（刘爱芳，2016）
在对资源进行知识标引前，知识元的建构和知识体系的研发必须准备好。长久以来，很少有出版单位能够在知识元、知识体系方面开展相应工作。不管知识标引的工作由出版单位自己做还是由外包技术公司做，出版单位必须充分发挥自身的主动性和能动性，运用自己的专业资源优势和学科优势，主导知识元和知识体系的研发；同时，要对标引后的数据做严格的质量检查。（张新新，2016）
平台类产品对于将知识资源提供给用户、为用户提供更深入和持久的知识服务有着重要的作用。目前，只有少数传统出版单位具有一定的平台类产品设计开发能力。部分出版单位通过与技术公司合作、合资成立技术公司的形式开发平台类产品。但这种开发形式导致出版单位无法掌握平台的设计、架构、核心技术等。出版单位需要加大人才引进培养力度、创新体制机制等方法逐步建立系统设计、产品设计以及系统迭代更新维护能力，同时，要想办法掌握开发系统的架构和核心技术环节。（刘爱芳，2016）
由于长期的体制和机制问题，相当一部分传统出版单位缺乏用户思维和服务思维，导致产品和服务无法很好的对接用户需求，同时，不能适应互联网思维下的运营工作。为适应知识服务的转型需求，传统出版人需要变产品思维为用户思维、变销售思维为服务思维、变资产思维为连接思维，提高运营、服务能力。（刘爱芳2016）同时，知识服务的高阶部分，需要应用到大数据采集与分析、用户画像、人工智能、自然语言处理、语音识别、图像识别与识别等先进技术。而出版单位对这些技术缺乏足够理解和掌握。目前，以BAT、科大讯飞等为代表的的高技术企业目前正在将人工智能、各类算法、语音识别等技术封装成能力，通过API等形式开放给应用开发商；此外，很多脱敏后的公共大数据也可以很方便的获取。出版单位应该积极研究、利用这些开放能力和资源，进行知识服务的应用开发，同时加强相关技术的积累。
知识服务的发展对出版单位的能力要求越来越高，出版单位必须改变思维，培养和配置合适的人才，独立或者联合把握知识服务中的关键部分如知识元与知识体系的构建，掌握关键技术，以适应越来越激烈的竞争环境。
二、数字教学资源建设的现状与问题
教育信息化的概念是在20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出来的（祝智庭，2001）。但我国教育信息化的起步早于这个概念的产生。如果从1989年国家正式颁布《国家教育管理信息系统总体规划纲要》算起，到目前，已经有近30年的时间（王轶，赵毅，陈敏，2009）；而我国的电化教育则从1978年重新起步，发展时间更为久远。
在近30年的发展中，我国教育信息化建设的相当大比重的资源投入到了硬件建设中，随后逐步过渡到重视教育教学应用和资源的建设，目前进入到所谓的应用融合的阶段。在这个过程中，各相关方投入了很大的资源进行数字化教学资源的建设，但优质数字化教学资源始终短缺。
1．数字化教学资源的建设情况
各相关方都积极参与进行数字化教学资源的建设，而主要的建设单位包括各级电化教育馆、出版单位（特别是教育出版单位）、资源制作公司以及从事教育信息化业务的技术公司。
在数字化教学资源建设和管理中，行政方面的主体执行力量是各级电教馆。各级电教馆每年投入大笔资金进行数字化教学资源的采购和建设。近年来，各地陆续掀起教育资源公共服务平台或类似平台如教育资源网的浪潮。国家教育资源公共服务平台由教育部主办、中央电教馆运营维护；据粗略统计，全国至少有24个省市自治区建有由各教育厅（教委）主办、各省级电教馆运营维护的省级资源平台。同时，各地级市、各区县也纷纷搭建自己的教育资源服务平台。这类资源平台一般采用政府规范引导、企业开发、多方汇聚的建设机制，通过政府征集、合作第三方提供、人工获取、系统自动抓取等方式，汇聚了相当规模的优质教育资源。同时，这些平台会举办“一师一优课、一课一名师”等信息化教学推广活动，激发广大教师的教育智慧，不断生成和共享优质资源，这是各地生成性教学资源的重要来源。
在出版单位的数字化转型中，数字化资源的加工制作是重点工作之一，为教育教学提供数字化资源；学校成为出版单位尤其是教育出版单位数字化资源销售的重要出口。国内部分知名教育出版单位（集团）通过成立教育数字出版公司的形式进行数字化转型升级，而数字教育内容资源的加工就成为这些教育数字出版公司的业务内容之一。中南出版传媒集团股份有限公司与华为技术有限公司合资成立了天闻数媒科技（北京）有限公司负责集团的数字教育出版业务，承担集团数字出版转型和数字教育业务开拓的任务，目前已成为国内数字教育领域领先的企业。人民教育出版单位则成立了人教数字出版有限公司，该公司是人教社为加快推进数字化转型升级而成立的专职、专业、专注的教育数字出版公司，其工作重点是建设优质数字教育资源。而更多的出版单位通过与技术公司合作，来对过往积累的出版资源进行数字化加工，以及进行数字化出版。
随着教育信息化的发展，国内涌现出了一批专业的数字教育教学资源的制作与运营公司，他们有的从传统的学习软件制作商转型而来，有的是聚焦于某一类型资源的制作，例如习题和题库的建设。这些公司一般会成立自己的资源制作团队，负责知识体系构建、资源标准体系的建设、资源质量检查、资源内容策划等工作以及进行部分资源定制加工，但主要的资源加工制作工作一般与教研专家、一线教师合作进行。数字教育教学资源的制作与运营公司丰富了国内数字化教学资源的供给，他们除了直接面向教学和学习用户提供服务，一般也与教育信息化解决方案公司合作，成为后者的资源供应商，后者进行进一步加工，再提供给最终用户使用。
教育信息化解决方案供应商一般也会成立自己的资源团队，负责自己的知识体系、资源标准体系的建设、资源质量检查、资源内容策划等工作以及进行部分资源定制加工。教育信息化解决方案供应商的资源团队规模一般较小，以引进第三方资源为主。部分实力较强的解决方案供应商，特别是上市公司，通过收购或入股专业资源制作公司来加强自身在资源供应方面的不足。
数字化教学资源的核心来源是教师。教师在教学过程中，会生成丰富的个性化的资源；同时，目前开始重视学生作为生产者的角色，学生在学习过程中，也会产生丰富的教学和学习资源。教师和学生生成的资源一般比较分散，缺乏搜集整理，没有形成体系化。目前，很多区域以及技术公司在探索此类生成性资源的收集整理，然后返归供给教师使用；同时，很多区域和学校已经建立、使用了各类教学平台，这些平台也在设法将师生使用过程中生成的资源收集整理。但目前，这类资源收集整理工作的进展并不明显。
经过多年多种形式的建设，全国各地的数字化教学资源的数量可名副其实的称为“海量”。各级资源平台的资源量达到TB量级，很多题库制作公司的习题数量达到数百万道以上，试卷数十万套以上。数字化资源类型丰富，可以满足不同场景下的教育教学需求。按照《国家教育资源公共服务平台教育资源评价指标体系》，数字化教育资源分为教学素材、教学课件、网络课程、虚拟仿真系统、教育游戏、教学案例、数字图书、数字教材、教学工具、学习网站等十类；而素材格式则包括文本、图形、图像、动画、视频、音频等多种多媒体形式。
2．存在的问题
经过多年努力，我国数字教育资源建设取得巨大进步，不仅形式丰富多样，形式质量例如图片分辨率、视频清晰度、文字准确度、解析正确度等得到了很大的改善，有力的促进了教育教学的发展。但是，在实际应用中，大多数教师仍然觉得优质教育资源匮乏，对发挥“信息技术对教育的革命性影响”产生了滞碍作用。教育信息化发展仍然面临着优质教学资源短缺且利用率较低等严峻的挑战。
目前，提供给用户使用的数字化教学资源产品存在着一系列问题，包括但不限于：数字资源加工粗糙形式质量低；缺乏资源建设标准和质检规范，资源管理混乱；知识体系不健全，数字资源缺乏良好的知识标引；因为缺乏良好的标引和元数据描述，检索困难，导致穗投入大量成本制作了海量的资源，用户却无法获得所需资源；与数字化资源配套使用的工具或平台功能低劣、体验差，让用户不愿意使用。这些问题导致大量的资源浪费，不能发挥数字化教学资源对教育教学的真实价值。
如何评价数字教育资源的质量是否优质？恰当的标准是“适用性”。数字教育资源的主要使用者是教师和学生，只有让两者，特别是教师，觉得适用的资源，才称得上是优质的资源。现有的资源利用率低、教师和学生觉得优质资源匮乏的根本原因就是现有的大部分资源对教师和学生来说不适用。
适用性包括感知有用性和感知易用性两方面。感知有用性是指使用者觉得有价值的程度，例如能否提高工作绩效、能否帮助获得足够分量的奖励等；感知易用性是指使用者觉得使用起来的难易程度。数字化教育资源的感知易用性主要由资源体系的设计特征、用户特征、任务特征等因素决定；而感知有用性主要由感知易用性和外部因素如系统设计特征、用户特征、任务特征、政策影响、组织结构等决定。（杨浩，郑旭东，朱莎2015）目前，数字化教育资源整体来说，不管是在感知有用性上，还是在感知易用性上均存在不足。为了提升数字化教育资源的适用性，改善其质量，需要提升资源能为使用者提供的价值、增强其易用性。要做到这一点，现有的方式已经证明效果不显著，需要进一步引入知识服务的理念、机制和手段。
三、知识服务视角下的数字化教学资源建设
目前，从知识服务的层次角度来说，现有的大部分数字化教学资源只能算是比较低层级的知识资源，缺乏针对用户的个性化服务能力。只有少部分数字化教学资源产品，如部分互联网题库产品实现了一定程度的智能评价、智能推荐等个性化知识服务。
基于张晓林关于知识服务的概念和数字化教学资源建设与应用的实际情况，我们可以认为，在教育领域，知识服务是高阶形态的知识内容服务，是服务主体与师生教与学需求高精度对接的增值服务，其作用是将师生从海量信息中释放，直接精准获取所需要的知识，从而满足师生的实际教与学需求。（周一帆，2017）这个概念清晰的响应了前述“适合性”的概念。知识服务视角下的数字化教学资源建设，需要满足感知有用和感知易用的要求。
1．构建知识点体系
在进行数字化教学资源建设时，应该遵循教育及教育信息化的相关国家和行业标准，同时制定本单位的资源加工制作标准与质量监控标准，以保证资源建设的规范性和权威性。来源丰富的数字化教学资源经过结构化后，形成内容资源库。现在的很多数字化教学资源，实际上只是内容资源库的简单应用。内容资源库内容资源经过知识化加工后，会被标注到知识体系下，进入知识体系关联的知识资源库内。再进一步产品化，才可能成为丰富优质的知识产品。
在基础教育领域进行知识体系构建的时候，有权威的标准做依据，即国家课程标准和教材；知识元就是知识点，可依据国家课程标准和教材，自行或者与教育专家、一线名师梳理建立知识点体系；知识点体系构建的时候，还需要充分借鉴现有的教育行业分类标准、以及其他权威的分类标准和国家部委颁布的各类主题词表。合理的知识点体系构建，能方便后续的知识点组合形成不同的知识，同时，避免教材版本变化时对知识点体系进行大幅变动。同时，知识点体系本身要满足分类概念的合理性，也就是说，一个知识点要有足够内聚，与其兄弟节点要有较明确的边界和区分度，以提高后续进行机器自动标引的准确性。在做知识点标引的时候，目前是以手动标引为主，但为保障标引效率和质量，必须引入机器自动标引。以人工标引的大量资源为语料库训练，训练机器自动标引。
2．开发教学知识资源产品与提供知识服务
基于科学、完善的知识点体系，将知识资源库与不同的工具和技术如搜索、语音输入、语音识别、大数据分析或平台组合，可以形成多种教学知识产品，例如资源库、自适应题库、分级阅读产品、英语口语学习app等。
有些产品能满足用户寻找教学素材的需求，例如通过搜索，在知识资源库中快捷的找到某副图片、某个微课视频等。有些产品例如自适应题库可以通过大数据分析，通过智能评价、智能推荐等，帮助学生进行自适应学习。有些产品可以为师生提供基于知识资源库的教与学整体服务，例如智慧课堂平台，该平台不仅能为教师和学生提供教学素材、习题、阅读材料等资源，也可以通过记录、分析师生的行为数据、结果数据等，来勾画师生的教学行为、学习能力水平、个性化学习特征等，为师生推进所需的教学资源。
为实现这些目标，需要引入目前正处于蓬勃发展中的各种新技术，例如云计算、大数据、人工智能等，对从事教育信息化产品与服务提供的企业提出了很高的技术要求。
3．服务运营
如上所述，各级政府近年来建设了多个教育资源平台，通过强制或半强制手段，要求教师和学生注册账号。虽然有着海量的注册账号，这些平台的用户活跃度却非常低。与之对照的是，百度公司的产品百度文库，却非常受普通教师的欢迎。有专业人士分析，造成这种对比现象的原因是，百度文库等互联网文库产品遵循数据运营的规则，监视各文档的流量并进行分类，淘汰不受欢迎的功能模块和文档，强化提升受欢迎的功能模块和文档，不断优化产品质量和使用体验；而政府资源平台却缺乏类似的运营，导致产品质量和体验得不到提升。所以，在提供数字化教学资源产品服务时，必须具备运营思维，持续迭代优化产品质量和使用体验，而非将产品交付给客户后就甩手走人，做一锤子买卖。
面对基础教育领域数字化教学资源建设与应用现状，有必要进一步引入知识服务的理念、技术和手段。采用知识服务的视角，进行数字化资源产品开发和服务，将能够改变目前数字化资源提供与使用的问题，充分发挥数字化资源对教育教学的应用价值。
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