通用型网络教学平台建设初探

2015-05-24 12:15张赛男
现代特殊教育 2015年21期
关键词:检索语音实验室

● 张赛男

网络教学平台逐渐成为高校“软实力”的核心组成部分。在“普通教学环境中提供所有的特殊教育和相关服务措施,使特殊教育和普通教育融为一体”,依托现代信息技术和人工智能技术,设计并研发出通用型网络教学平台,消除“数字鸿沟”,促成信息技术与特殊教育的全面融合,以期进一步提高学校的综合创新能力、文化传承能力、社会服务水平,成为“十三五”规划期间高等特殊教育研究的重点课题之一。

一、发展现状和存在问题

近年来,高等特殊教育院校通过购买、自建、共享等方式搭建网络教学平台,网络教学得到发展。但是,高等特殊教育院校的网络教学平台设计理念、实现方式并不能完全参照、借鉴普通高等院校的经验。

(一)无法完全满足融合教育中学生的需求

目前各校普遍使用的网络教学平台,是大致按照教学大纲、课程内容呈现演示文稿、讲义和视频学习资料,是仅将课堂教学内容简单搬运到网络教学平台上,并未针对融合教育中学生的特点做相应的调整或改进,无法满足融合教育的需求,特别是视障学生准确定位网页内容、听障学生快速了解语言信息、创建虚拟实验室等的需求。

(二)缺乏动态交流互动

首先,数字资源配置不合理,堆砌、混乱情况较为严重。在缺乏专业指导的情况下,学生面对繁多的资源往往无所适从,不知该学什么、怎么学;其次,呈现方式单一、枯燥,以课件、讲义、视频、论文等形式为主,仍延续了传统课堂中“满堂灌”“一刀切”的模式,缺乏个性化的辅导,忽略了学生学习能力和理解能力参差不齐的现实情况;此外,学习情况反馈、智能答疑等互动类功能较少,缺少人机、生生、师生之间的交流互动,不利于“激发学习兴趣、提高学习积极性、拓宽知识视野、培养创新能力和思考能力”。

二、通用型网络教学平台设计思路

融合教育理念下的网络教学平台需同时为残疾、普通学生提供服务,所以必须通过无障碍网络教育环境实现“共享优质数字教育资源”的目的,帮助所有学生顺利完成课前预习任务与课后讨论互动活动,实现“高效课堂”“有效学习”。目前,适用于融合教育的网络教学平台模型较少,笔者尝试从智能导学、资源呈现、虚拟实验室、在线题库等手段入手,对现有模型进行补充和完善(图1),以满足残疾和普通学生、文科生和理科生通用的目的。

(一)增加语音检索模块

通常,视障人群主要通过盲人浏览器和读屏软件的结合来获取网页信息。读屏软件仅能读取光标指到之处的信息,因此当面对海量数字信息(特别是图片、视频资源)时,检索操作常存在盲目性、偶然性和速度缓慢等问题。随着网络教学的日益普及,无障碍学习软件的缺位将在视障学生、普通学生之间形成“数字鸿沟”。

如何帮助视障学生克服生理缺陷,快速有效地获取数字学习资源呢?基于语音识别技术的网页检索系统,主要包括语音交互、语音识别服务这两大模块,非常实用。视障学生可“语音输入”所需检索的关键词,语音交互模块采集到此语音信号后发送给后台的语音识别服务模块进行时域、频域、道谱等分析、识别和理解,并检索数据库。与此同时,语音交互系统及时把信息以语音的形式反馈给视障学生,获取识别信息后学生可直接“浏览”数字资源或进行检索主题的进一步修正。语音检索模块与读屏软件结合使用,能够有效帮助视障学生快速、准确地检索并识别数字资源,实现计算机、手机与视障学生之间有效的信息交互(图2)。

图1 高等特殊教育网络教学平台系统流程图

图2 语音检索模块使用流程图

(二)改进数字资源模块

目前,高等特殊教育的数字资源呈现形式比较单一,以精品课程的视频、演示文稿、讲义为主,缺乏吸引力,无法有效地激发学生的学习兴趣和主动性。视频资源的处理方式也较为简陋,仅利用非线性编辑软件进行简单的剪辑,虽保持了课程的完整性,但未能针对听障学生、视障学生的特点进行视频的深层次加工。“无障碍”视频资源较少甚至缺失。

针对此类情况,可作如下调整来提高残疾学生的网络学习兴趣。可对数字资源进行调整,增加微课、慕课等课程内容针对性强、教学时间短、传播形式多样的在线课程,从而充分调动学生的学习积极性,提高残疾学生的网络学习兴趣。还可增加无障碍视频资源,针对视障学生的需要,加配语音解说来帮助他们了解具体的操作步骤。听障学生通过手语读取信息的速度远比文字资料快得多,针对此特点,在给视频加配字幕的同时,增加智能代理并预定义智能代理的手语翻译动作,形成手语资源库,实时进行手语翻译,实现“无缝对接”服务,从而保证“无障碍”视频的质和量。

(三)增设智能导学模块

学生的学习适应能力、控制能力存在较大的差异,面对海量的数字信息,学习的随意性、盲目性将增大,不知该学什么、怎么学。智能导学系统,可通过计算机科学、人工智能、行为科学、认知心理学、教育学等多学科的集成,借助模拟教师的指导行为,实现个性化的导学、辅导和帮助,提高学生的学习积极性、主动性和主体性,进而促进学生自主探究学习。从辅导的过程来看,一般必须遵循以下3个步骤:1.在线测试模块可实现智能自动组卷,通过测试全方位地了解学生掌握知识的情况;2.系统及时分析学生的知识漏洞,形成合理化的建议,并利用智能代理动态化、形象化地反馈信息,为学生指出下一步应该做什么,进行个性化的指导,真正实现因材施教;3.帮助学生调整学习策略。

(四)创建虚拟实验室

高校实验室的建设非常重要,由于规划、经费、管理等因素的影响,实验仪器存在过时、老化等情况,影响着学校科研水平。虚拟实验室有利于构建一个不受时空、经费等限制的在线实验室。三维多功能动态虚拟实验室可实时演示实践课程的教学内容,学生可通过虚拟实验室反复观看实验演示,增加直观性、趣味性的同时,更突破了传统实验室不能“24小时无限制开放”,以及“大型精密仪器设备数量少、质量低”等局限性。

(五)完善在线题库模块

现有的在线题库存在诸如考试形式单一、组卷系统算法简单、人机互动缺失等问题。组卷系统算法是在线考试系统中自动组卷模块的核心,对于组卷系统来说,它要符合一定的约束和规范,生成的试卷需要满足有效考试的条件、考试的信度和效度、组卷系统的评价标准等。按照考试的目的、测试的对象,其难度、区分度也有不同的要求。例如,残疾学生的检查性试题,难度值控制在0.8及以上为宜。普通学生难度值以0.6~0.8为宜(系数越小,题目越难)。因此需要完善网络教学平台测验质量指标的统计分析功能,有效提高自动组卷的质量。大学生爱挑战、爱闯关,可在自测模块按照题目难易程度,增加“测一测”“过关斩将”“独占鳌头”等晋级闯关型游戏试题。其中,“测一测”的难度等级最低(难度值指标P>0.9),测属于“了解”水平的知识点,重点考察学生的基础知识与基本技能,所有的学生都可以参与其中;“过关斩将”难度值指标P控制在0.4~0.8之间,练习有一定难度,学生必须在充分理解概念的内涵和外延的基础上,才能完成此等级的测验,此段测验着重考查学生分析问题、解决问题的能力,适合中等及以上的学生;“独占鳌头”是系列测试中难度最大的部分,其难度值指标P控制在0.1以内,学生只有牢固、熟练地掌握了相关知识,并通过灵活的分析应用才能解决问题、顺利过关。与此同时,智能代理借助“你真棒”“别灰心,重新来一次吧”等提示语,给予赞扬和鼓励。

融合教育环境下合理开发、应用通用型的网络教学平台,有利于保障学习资源和教育资源的公平性,有利于推进教育信息化和智能化的进程,有利于培养残疾学生和普通学生的学习独立性、合作意识,对高等特殊教育可持续发展有着现实的意义和深远的影响。

[1]周满生.关于“融合教育”的几点思考[J].教育研究,2014,(2).

[2]李翠虾.基于语音识别技术的图书移动检索系统的研究与实现[J].图书馆学研究,2015,(5).

[3]康健,以知识点为中心的智能导学系统的研究与实现[D].上海:东北师范大学,2010.

[4]张云勇,张智江,刘锦德,刘韵诘.中间件技术原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2004.

[5]文玉梅.用MATLAB建立理工科教学虚拟实验室[J].重庆大学学报(社会科学版),2001,(5).

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