作者简介：单从凯，研究员，国家开放大学数字化学习资源中心主任(北京 100081)。

　　内容提要：从数字化学习资源的变革看，微型化、可视化和可组合是其发展趋势。基于这一趋势，本文引入一种新的数字化学习资源形态——知识元，从数字化学习资源的角度探讨什么是知识元、知识元与微课的异同、知识元的分类和特点等，提出作为数字化学习资源的知识元的开发和应用途径，以期为知识元这一新形式的教育资源产品的设计、开发和应用提供研究依据。

　　关 键 词：知识元 知识本体 微课 数字化学习

　　基金项目：中国教育学会“十二五”教育科研规划立项课题“教育资源公共服务平台的建设与应用策略研究”(编号：01040264)

　　[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1009-458x(2015)11-0030-04

　　一、引言

　　随着信息技术和互联网的迅速发展，数字化学习日益普及。数字化学习有赖于数字化学习环境、数字化学习资源和教学支持服务，其中数字化学习资源是支撑数字化学习的关键要素。从开放课件、视频公开课、微课程、MOOC和反转式学习等备受关注的热潮中，我们可以初步判断数字化学习资源的发展趋势。即微型化、可视化和可组合。基于这一趋势，本文试图引入并分析一种新的数字化学习资源形态——知识元，探讨知识元的构成、特点及其在数字化学习资源中的应用。

　　二、什么是知识元

　　有研究者指出：“人类社会的知识管理活动大致经历了三个重要的发展阶段。即以文献(知识的载体)为基本单元的知识管理时期、以信息(知识的某种属性特征，如主题概念、关键词概念和数据等)为基本单元的知识管理时期和以知识本体(知识内容本身)为基本单元(即知识元)的知识管理时期。”[1]20世纪70年代后期，美国情报学家弗拉基米尔斯拉麦卡教授首先提出“知识元”的概念。随后知识元的相关研究逐渐成为知识管理领域的热点。朱晓芸1993年提出“原子知识元”的概念，可视为国内有关知识元研究的肇始。

　　什么是知识元？图书馆学和情报学研究者从不同角度进行了阐述。温有奎等(2003)提出，“知识元是构造知识结构的基元，是知识系统的最小元素”。[2]柳长华(2004)将知识元定义为知识系统中可以表达一个完整概念的不可再分解的最小知识单位。[3]文庭孝(2007)认为：“知识元是文献中相对独立的表征知识点的一个元素，它可以是一段文字、一幅图表、一个公式、一段动画、一个程序等。”[4]由此可以看出，知识元的概念还比较抽象、模糊，尚未完全界定清楚。此外，在实践领域，与知识元相关的产品还比较少，目前能够检索到的有CNKI概念知识元库和科技数值知识元库。其中，概念知识元库将文献中的学术定义提取出来，科技数值知识元库则将文献中的统计数据单独提取出来，以供开展研究需要，可以说是在知识元产品化方面进行的有益尝试。

　　本文力图在上述研究的基础上，从数字化学习资源的角度引入知识元的概念，使之成为数字化学习资源知识组织中最具独立性、可灵活组合应用的可视化实体资源。我们认为知识元作为表征教学中知识内容的基本单元，描述的只是知识内容，而不包含教学要素，如教学目标、教学策略等；一般围绕知识点“就事论事”，不进行相关比较和推论；通常以图形化和图像化的媒介形式予以表达，时长在1-5分钟之间。

　　需要指出的是，在数字化学习资源的建设中，知识元不同于微课程。单从凯[5](2013)把微课程定义为：“有明确的教学目标、教学策略和教学评价，围绕教学目标进行教学设计，集中说明一个知识点或解决一个教学问题，学习时间在5-15分钟以内的小课程。”并提出，教学内容与教学目标的紧密关联是微课程的核心。可见，尽管知识元与微课程都是不可分割的、独立的和完整的知识单位，但两者最大的不同是：知识元不是课，不包含教学要素；而微课程是课，必须包含目标、策略和评价等教学要素。

　　数字化学习资源中的知识元，是指运用可视化的方式把人类知识体系中最关键的“知识基因”给予客观化的表现，而微课程则是以可视化的方式将最小的教学课程单元予以主观化的呈现。知识是相对客观的，而任何教学都是教师在一定的教学目标、教学理念和教学方法指导下，针对不同学习者，对人类知识体系进行有选择的主观化演绎。微课程旨在教会学习者某一知识点，而知识元旨在以恰当的媒介将客观知识内容表达得更加直观和形象。

　　此外，知识元与知识单元也并非同义词，知识元通过不同的排列组合构成不同的知识单元，不同的知识单元构成了知识系统。刘植惠提出的“知识基因”理论为我们解构知识的构成层次和进化规律提供了参考：“①科学概念是知识“遗传”与“变异”的基本单位——知识基因；②知识基因构成知识DNA，知识DNA是科学遗传和变异的基础结构——公式、法则、定律和规律；③知识DNA组成知识细胞，知识细胞是学科理论体系的基本单元；④知识细胞凝聚成理论体系，理论体系构成人类的科学大厦；⑤知识基因有学校教育、自学和科普活动三种遗传方式；⑥知识变异有三种途径：实践、移植和综合。”[6]可以说，知识元就是知识基因，探讨如何以可视化的手段将知识元表现为数字化学习资源中的一个类或是整个数字化学习资源中的“学习资源基因”，一方面可以有效提升目前数字化学习资源建设的效率和质量，另一方面可以为信息时代的知识组织和知识管理提供新的思路和可能。

　　三、作为数字化学习资源的知识元的分类

　　如果从庞大的知识体系中抽取和建设用作数字化学习资源的知识元，知识元的数量必然是海量的，如何对这些海量的知识元进行科学分类，是其在数字化学习资源建设中能够被充分共享和应用的基本前提。

　　1.按学科分类

　　中华人民共和国学科分类与代码国家标准《学科分类与代码》(GB/T 13745-2009)对学科进行了系统划分。我们可以借鉴此标准，按学科对知识元进行科学分类，例如，建设“电子技术”学科知识元、“机器人控制”学科知识元，等等。

　　2.按知识类型分类

　　克拉克(Ruth Colvin Clark)和梅耶(Richard E.Mayer)将知识分为五种类型，分别是事实、概念、过程、程序和原理。[7]同理，可将知识元划分为事实型、概念型、过程型、程序型和原理型。例如，简述“李时珍生平”的视频是事实型知识元，介绍“居住面积”概念的动画是概念型知识元，描述“万吨大桥高空转体”的视频是过程型知识元。

　　3.按媒体类型分类

　　同一知识元，可以通过不同的媒体类型予以表达。从理论上讲，知识元可以分为文本型、图片型、动画型、视频型和音频型。当然，这五种媒体的划分是相对机械的，各种媒体之间必然存在着交叉和融合，文字中可能有图片、音频、视频和动画，就是说除了这五种媒体的划分外，必然存在综合运用以上各种媒体的多媒体知识元。人类在长期的知识生产和积累过程中，已经产生了海量的知识元，这些知识元基本上是以词典和百科全书等文本形式呈现的。从数字化学习资源建设的需要出发，我们一方面需要对已有的文本形式知识元进行数字化改造，另一方面需要大力开发可视化的知识元，即以图形和图像化形式表现的知识元，使之成为数字化学习资源开发的最基本素材。