32、发展中国家职业 ICT 教育本体驱动参考模型研究

发展中国家职业 ICT 教育本体驱动参考模型研究

1. 研究背景与问题提出

在发展中国家，ICT 专业人员缺乏专业资格标准和国家级的能力框架。而欧洲在职业 ICT 教育方面有明确的工作岗位描述，如欧洲 e - 能力框架（e - CF）主要针对高等教育，EUCIP 则专门用于职业教育。但发展中国家不能直接照搬欧洲的标准，因为就业市场需求可能差异很大。

本研究聚焦于发展中国家职业 ICT 课程的本体驱动建模，旨在平衡全球和本地在 ICT 教育方面的需求，提出以下研究问题：
- 发展中国家职业 ICT 教育建模的前期准备工作有哪些？
- 本体驱动的职业 ICT 课程开发建模的层次、组件和属性是什么？
- 所提出的参考模型在给定背景下对职业 ICT 课程开发是否有效？

2. 相关研究

• 本体模型应用 ：本体模型可用于能力计算建模，本体驱动建模已应用于多个研究领域和应用场景，如知识工程、数据库设计与集成、信息检索和教育等。
• 语义网与教育 ：本体是语义网的支柱，语义网能对现有网络进行改革，使计算机“理解”网页内容，辅助用户查找和解释相关信息。教育语义网的愿景早在十多年前就被提出，建议建立基于服务的互操作性框架，实现教育系统内容和知识组件的开放、共享和重用。
• Semantic MediaWiki ：是一种轻量级语义工具，用于协作知识管理，其有效性已得到证实。
• 本体参考模型 ：构建本体参考模型是本体驱动建模的一种方法，已在不同领域得到应用，如电子商务、电子学习、信息和图书馆科学等。
• 参考模型评估 ：研究人员采用不同方法评估参考模型，评估视角主要基于语言类别、用户感知或模型与现实世界的关系。本体可为更详尽和有说服力的评估做出贡献。

3. 提出的参考模型

提出了本体驱动课程（ODC）参考模型，该模型基于之前在本体驱动课程开发方面的研究，为利益相关者提供协作和支持，以开发、实施和验证课程。

ODC 参考模型有两个维度：
- 水平维度 ：包含课程过程的三个阶段，即课程开发、课程实施和课程评估。
- 垂直维度 ：描述本体驱动课程开发的分层结构，包括过程层、语义层和服务层。

层次	描述
过程层	基于 Hilda Taba 的课程模型定义组件。在课程实施阶段，建议不同利益相关者参与需求分析和定义课程目标；在课程实施阶段，定义学习目标和成果，选择和组织学习内容；在评估阶段，由不同利益相关者评估课程。
语义层	结构和组件受 Methontology 指导，使用国际标准和相关本体进行本体规范和概念化。有助于使不同职业院校的课程具有可比性，满足劳动力市场需求和国际标准，同时需要定期维护和发展本体。
服务层	在课程开发阶段建议知识管理和可视化组件。使用 Semantic MediaWiki 构建协作知识管理服务 VocITwiki，并使用概念映射插件构建可视化服务。有助于创建更有效的评估服务。

mermaid 流程图如下：

graph LR
    classDef process fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;
    classDef semantics fill:#FFF6CC,stroke:#FFBC52,stroke-width:2px;
    classDef service fill:#FFEBEB,stroke:#E68994,stroke-width:2px;

    A(课程开发):::process --> B(课程实施):::process --> C(课程评估):::process
    D(过程层):::process --> A
    D --> B
    D --> C
    E(语义层):::semantics --> A
    E --> B
    E --> C
    F(服务层):::service --> A
    F --> B
    F --> C

4. 研究设计

本研究采用迭代设计研究方法，分为三个阶段：
1. 上下文调查和概念建模阶段 ：分析当地文化背景、就业市场需求、相关研究和国际标准，定义前期准备和概念模型。
2. 原型设计阶段 ：设计和测试本体驱动的课程开发场景，涉及不同利益相关者。构建初始原型 VocITwiki，使用三个形式化的领域本体：课程本体、计算本体和 ICT 资格本体。
3. 建模阶段 ：基于 VocITwiki 的经验创建通用参考模型，并通过案例研究进行验证。

案例研究选取了 8 名参与者，包括 7 名来自喀布尔三所不同技术职业院校的 ICT 教师和 1 名在公共部门工作的校友。评估工作坊持续 2 小时，参与者首先进行实践介绍，然后参与两个现实场景的协作知识构建。最后，通过名义小组技术（NGT）对参考模型和 VocITwiki 进行评估，评估标准包括语法和语义完整性与正确性、适应性和适用性。

5. 结果与讨论

通过焦点小组访谈对 ODC 参考模型的语义正确性、适用性和适应性进行验证，结果如下：

标准	参与者评论	人数	得分
正确性	在完全本地化和使用之前不确定	7	15
正确性	足够好	3	9
正确性	一些术语不熟悉	6	6
正确性	一些术语不相关	2	2
适用性	未决定，应在真实环境中尝试	7	19
适用性	有助于分享经验	3	15
适用性	本地化将提高适用性	3	8
适用性	仅适用于 IT 领域	5	5
适用性	易于使用	1	3
适应性	易于添加可视化	4	8
适应性	易于更改结构	2	5
适应性	互操作性	5	3
适应性	易于与其他系统集成	4	2

参与者对参考模型的正确性和适用性表示犹豫，认为需要在真实环境中长期使用完全本地化的版本后才能做出判断。但也对模型的正确性和适用性表达了积极态度，认为其有助于分享经验。同时，参与者担心职业学校较差的 ICT 基础设施和员工技能会降低参考模型和 VocITwiki 的适用性。在评估适应性时，参与者更关注 VocITwiki 及其底层领域本体，多数人给予了高度积极的评价。

ODC 参考模型的主要优势在于其能够重新设计发展中国家职业学校的课程流程和相关信息系统，平衡国际标准与当地文化和社会经济背景，让不同利益相关者参与协作知识型课程过程。主要弱点与模型的抽象程度和部分不熟悉的词汇有关，未来可通过本体本地化和构建双语词库来解决。

6. 结论

通过迭代设计研究构建了本体驱动的职业 ICT 课程参考模型，并通过基于场景的试点测试和焦点小组访谈进行评估。案例研究结果表明，该模型的主要优势在于能够提高课程开发质量，让不同利益相关者参与协作知识型课程过程。尽管案例研究存在样本小和有偏差的局限性，但验证结果具有一定说服力。未来研究应在发展中国家的一所职业院校中对参考模型进行长期和全面的实施，以彻底重新设计 ICT 课程。

发展中国家职业 ICT 教育本体驱动参考模型研究

7. 模型优势与价值体现

ODC 参考模型在职业 ICT 教育领域展现出多方面的优势和价值：
- 平衡国际与本地需求 ：该模型能够将国际 ICT 教育标准与发展中国家当地的文化、社会经济背景相结合。在课程开发过程中，既参考国际上先进的知识体系和技能要求，又充分考虑本地就业市场的实际需求，使培养出的人才既能适应全球趋势，又能满足本地岗位的特定要求。
- 促进利益相关者协作 ：通过为利益相关者提供协作和支持的平台，让教育机构、雇主、学生等各方能够共同参与到课程的开发、实施和验证过程中。这种协作有助于确保课程内容与实际工作需求紧密结合，提高学生的就业竞争力。
- 提升课程质量与可比性 ：语义层的设计使得不同职业院校的课程具有可比性，能够发现课程之间的重叠或未覆盖的主题。同时，有助于教育机构制定出高质量的课程，更好地满足劳动力市场的需求，并符合国际标准。
- 支持知识管理与可视化 ：服务层的知识管理和可视化组件，如 VocITwiki，方便了知识的共享和展示。教师和学生可以通过该平台更直观地获取和交流课程信息，提高学习和教学效率。

8. 面临的挑战与应对策略

尽管 ODC 参考模型具有诸多优势，但在实际应用中也面临一些挑战：
| 挑战 | 具体表现 | 应对策略 |
| ---- | ---- | ---- |
| ICT 基础设施薄弱 | 发展中国家职业学校的 ICT 设备和网络条件较差，影响了参考模型和 VocITwiki 的使用效果。 | 政府和教育机构加大对 ICT 基础设施的投入，改善学校的硬件和网络环境。 |
| 员工技能不足 | 职业学校的教师和管理人员可能缺乏使用本体驱动模型和相关工具的技能。 | 开展相关的培训课程，提高员工的 ICT 技能和本体建模能力。 |
| 术语理解困难 | 模型中部分术语不熟悉或不相关，给使用者带来理解障碍。 | 进行本体本地化，构建双语词库，使术语更符合本地用户的习惯。 |
| 模型抽象程度高 | 模型的抽象性可能导致在实际应用中难以操作。 | 开发具体的实施指南和案例，帮助用户更好地理解和应用模型。 |

9. 未来研究展望

为了进一步完善 ODC 参考模型，推动发展中国家职业 ICT 教育的发展，未来的研究可以从以下几个方面展开：
1. 长期全面实施验证 ：在发展中国家的一所职业院校中对参考模型进行长期和全面的实施，观察其在实际应用中的效果，收集更多的数据和反馈，以验证模型的有效性和稳定性。
2. 拓展应用领域 ：尝试将该模型应用到其他职业教育领域，探索其在不同学科和专业中的适用性和可行性，为更多领域的职业教育提供参考。
3. 技术创新与优化 ：随着信息技术的不断发展，持续探索新的技术和方法，对模型进行优化和改进。例如，结合人工智能、大数据等技术，提高模型的智能化水平和数据分析能力。
4. 国际合作与交流 ：加强与国际上其他国家和地区的职业教育机构的合作与交流，分享经验和成果，借鉴先进的理念和方法，不断提升模型的质量和影响力。

10. 总结

ODC 参考模型为发展中国家职业 ICT 教育提供了一种创新的解决方案。通过本体驱动的方法，该模型能够平衡国际与本地需求，促进利益相关者的协作，提升课程质量和可比性。然而，在实际应用中也面临着一些挑战，需要政府、教育机构和研究人员共同努力，采取有效的应对策略。未来的研究应进一步深入探索模型的应用和优化，为发展中国家的职业教育发展做出更大的贡献。

mermaid 流程图展示未来研究方向：

graph LR
    classDef future fill:#E5F6FF,stroke:#73A6FF,stroke-width:2px;

    A(长期全面实施验证):::future --> B(拓展应用领域):::future
    B --> C(技术创新与优化):::future
    C --> D(国际合作与交流):::future

总之，发展中国家职业 ICT 教育的发展是一个长期而复杂的过程，本体驱动参考模型的研究和应用为这一过程提供了新的思路和方法。通过不断的实践和改进，有望为发展中国家培养出更多适应时代需求的 ICT 专业人才。