自主式网络教学系统模式探究

李　媚

摘 要:随着网络普及,利用网络手段进行辅助式的教学已经成为人们进行学习、实现自我深造的一种重要方式。文章从自主式学习教学模式的角度,提出通过目标管理、时间管理和数据挖掘等方式有效控制整个自主式学习过程,并给出一个以学习者为中心的基于网络的教学系统的设计方案。

关键词:自主式学习 网络教学 E-learning

中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-8454(2009)15-0069-04

一、引言

在倡导终身学习和灵活学习的21世纪,网上学习正在以其自身资源丰富、沟通便捷、开放性、个性化等独特优势,逐渐从教育的边缘走向中心,成为教育领域中不可忽视的一部分。E-learning基于网络,是充分利用现代信息技术所提供的具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境而实现的全新学习方法。其充分实现了个性化学习,并通过多媒体技术的应用,改变了学习的认知过程,具有灵活性、易得性和方便性等特点,也具有可随时随地学习、节省学习和培训成本、便于考核和反馈统计、提高效率等优点。

但是,目前大多数远程教学系统以系统自身为中心,虽然为学习者提供了一个较为理想的学习环境,但在个性化学习方面还存在着许多不足。大多数教学系统都是将教案或课件放到网络上,对不同水平的学习者施以同一水平的教学而没有考虑学习者的个性化学习特征;其次缺少良好的导航系统,很容易使学习者迷失在导航链中。此外还缺少良好的信息反馈系统,缺乏必要的反馈信息,网站不能及时掌握学习者的进度及学习效果,从而使得教学安排与布局呈现一定的盲目性。研究者逐渐意识到,单纯依靠技术并不能解决所有的学习问题,网上学习的进一步发展和质量提升需要学习理念的革新。网上学习不是将面授教学“搬家”到网络,因为“网络已经使学习发生了革命”,如何引导学生去思考、去深层次地学习才是网上学习研究的重中之重。

二、自主学习

自主学习一直是教育界的一个重要课题,自主学习能力不仅是学生(尤其是大学生)在校学习的一种重要能力,同时也是学生个体在毕业后发展以及终身学习的基本要求。

自主学习以建构主义理论为基础,在自主学习中,学生并非完全脱离教师进行自学,而是在教师的指导下,有目的、有方向地发挥主观能动性进行学习,积累知识。[1] 学习者从以往的被动接受知识转变为主动对知识进行意义建构,教师从知识传授者、灌输者的角色转变为学生学习的指导者、督促者。这种改变不仅是形式的改变,更是在分析学生需要、教学内容、实际教学环境的基础上,充分利用在线教学和课堂教学的优势互补来提高学生的认知效果。它强调的是在恰当的时间应用合适的学习技术达到最好的学习目标。

自主学习主要包括三个要素:对自己如何学习进行规划(Planning);对自我学习活动的情况进行监控(Monitoring);根据学习的进程和自身学习特点对自我学习活动进行调节(Regulating)。[2]本文采用这三个要素作为网络教学系统自主式学习过程的三个主要监控手段,客观衡量学生自主学习能力和培养学生自主学习能力。

三、网络教学系统自主式学习过程

网络教学系统自主式学习过程(如图1所示)就是在系统的导航下,学习者在特定时间内有目标、按计划地学习指定的在线课程内容,教师、学习者之间交互性学习活动是在线课程的主体,也是学生获取知识的主要途径。网络教学系统主要应包括三个环节:

首先是课程的综合介绍部分,旨在帮助学生对课程形成整体的认识,同时掌握自主学习的基本方法,系统提供学习时间管理和学习目标管理。这部分旨在培养学生计划的能力。

学习者从课程的第一次在线学习起,就能知道学习这门课程需要花多少时间、需要达到什么学习目标、每个单元的内容应该在哪个时间段完成、每次上网学习要花多少时间、学习多少内容、参加哪些必须的学习活动、达到什么具体的学习目标等,让学习者可以在系统的指引下轻松地学习。学生需要对自己学习课程做规划,设定学习目标、学习步骤以及实施学习计划的细则。

其次是课程资源学习过程,以E-learning在线课程为主。这部分引导学生养成对学习进行监控和反思的习惯。

将现在网上的学习资源进行整合和重新组织,设计出E-learning在线课程。这种课程以教师设计好的学习任务为主线,学习过程多采用作业、测试、讨论、答疑等交互手段,课程资源主要是课件,要求内容要少、要精,有吸引力,主要是对纸质教材重点内容的讲解、演示和概括。然后,学生在导学和老师的支持下进行学习,在这一过程中,教师和导学要对学生学习的情况进行监控和协调,帮助学生学会对自己的学习进行监控和调节,促进学生提高自己的自主学习能力。

最后,挖掘学习记录,记忆学习行为,提供个性化的、主动性的学习支持服务。

对学习者的学习过程进行全面的记录和挖掘分析,一方面可以帮助学习者回忆已学习的内容,避免重复劳动;另一方面,对学习过程进行分析,将不同的分析结果反馈给不同的人员,例如:学习者、教师、助教、学习支持服务以及管理人员,这些服务人员可以向学习者提供个性化的、主动性的学习支持服务。这里所谓的“个性化的、主动性的学习支持服务”,是指这种支持服务不是在学生提出要求的前提下进行的,而是由支持服务人员根据系统的分析结果反馈,主动寻找需要帮助的学生进行服务,而且是有针对性的。

四、系统模块

从功能上,网络教学平台可划分为学习内容管理系统LCMS(Learning Content Management System)、学习管理系统LMS(Learning Management System)和协作学习系统CLS(Cooperative Learning System)三个部分(如表1所示)。其中,LCMS主要关注内容创建、重用、定位、配送和管理等,在某些情况下它也关注围绕学习对象扩展的知识交互活动、捕捉非结构化知识并将这些内容以合适的方式记录下来。LMS 主要关注学习者能力评价、学习活动管理以及为资源配送提供支持,它本身并不关注学习内容的创建、重用与管理问题。CLS主要关注学习者与老师、其他学习者之间通过在线和非在线两种模式的交流活动,从而体现了网络的情感交互功能。

五、在线课程设计

下面重点讲述在线课程如何实现自主式学习过程的设计方案。

1.在线课程学习监控过程(如表2所示)

每门课程分成m个目标单元,单元又分为n个目标模块,模块是学习的基本单位。单元和模块都设有必修和选修两种属性。只有通过规定的必修模块、选修模块、必修单元和选修单元,本课程才能获得平时成绩。

同时,每个模块通过的基本要素由学习时长、测试成绩、作业的成绩、讨论发言数这四项组成,由课程设计教师制定其值,模块的开放顺序也通过设置开放条件来控制,单元的开放顺序通过设置开放条件来控制,当学习效果累积到这门课程的教学目标后,系统会提示这门课程的学习通过,可以参加这门课程的考试了,同时学习者获得这门课程的平时成绩。学生的学习活动可以重复,包括练习和测试,直到他们达到模块要求。这一系列的过程可用逻辑表达式来表示教学要求。

例如:

if 作业成绩>80分 and 有效时长>3小时 or参与讨论的次数>2次,

then 模块1状态= 通过;

if 模块1通过 and 模块3通过,

then模块4开放;

if 单元1的a个必修模块通过and b个选修模块通过,

then 单元1状态= 通过;

if 单元1通过,

then 单元2开放;”

……

if 3个必修单元通过,

Then 获得课程平时成绩;

以上就是自主式网络教学系统判断学习者的学习过程是否按照要求来执行。这样设计的目的就是让学习者在明确的学习目标下灵活自主安排学习进度。

2.挖掘学习记录,提供个性化的主动的学习支持服务

系统自学生登录后,就开始记录学习者每一个学习活动,并通过数据的形式存储在数据中心,例如:学习时长、练习的次数、每次的得分、提交的答案记录、参加讨论发言的次数、提交作业的成绩、提交的问题、问题的答案、测试的次数、每次的得分、提交的答案记录等。系统会及时分析这些数据,然后将这些数据反馈给不同的角色:教师、管理人员以及学习者本人等,这些角色将分别对学习者进行个性化的主动的支持服务。

(1)挖掘信息来提供给学习者,让学习者清晰地认识自己的学习过程,学习目标等。表3是学习者学习记录统计分析。

系统分析学习者的练习或测试后,自动生成一份分析报告,反馈给学习者,告诉他哪些模块已经通过,哪些模块还没通过,哪些模块还需要加强学习,还可以通过什么步骤达到学习目标。

(2)挖掘出信息提供给教师,帮助教师向学习者提供教学内容方面个性化主动的支持服务。例如:系统挑选出出错率较高的练习题目出来提供给教师,教师可选择在在线课堂重点讲解,或是个别辅导。

(3)挖掘出信息提供给课程管理人员,帮助管理人员向学习者提供学习方法方面个性化的主动的支持服务。例如:系统分析学习者的上网学习频率统计,过滤出学习进度比建议的学习时间落后的学习者名单信息,课程管理人员主动联系这些学习者,帮助他们提高上网学习的时间和效率。

(4)系统智能学习活动和事务的个性化提醒服务。

例如:以下这些教学活动和安排:

课程公告

在线课程辅导时间提醒

网上课程建议的日期学习进度提醒

每个单元和模块的实时学习进度统计提醒

每次登录时,提醒上次学习进度和情况

退出时,给出下次学习进度建议

在智能答疑上提出的问题,有人回答时进行提醒

根据教学日历的活动安排提醒

六、结论

本文提出了基于网络的自主式教学系统的基本模型,该系统能运用时间管理和目标管理两种方式有效控制自主式学习过程,并自动跟踪和挖掘学习者学习行为,从学习者的访问、学习、测试信息中得到有用的信息来指导教学,提供个性化的网络学习服务,从而提高学习效率、增强教学效果,充分发挥网络平台的作用。?筅

参考文献:

[1]何克抗.从Blending Learning看教育技术理论的新发展[J].电化教育研究, 2004(3).

[2]庞维国.自主学习——学与教的原理和策略[M].上海:华东师范大学出版社,2007.

[3]IEEE P1484.11D3.4 http://ltsc.ieee.org/wg11/

[4]鲜学丰,杨雪.基于Web挖掘的个性化网络教学系统的设计与实现[J].计算机应用,2007(6).