个人学习环境的学习共同体系统构建与应用*

巫华芳

(赣南师范大学 数学与计算机科学学院，江西 赣州 341000)



·教育技术理论与实践·

个人学习环境的学习共同体系统构建与应用*

巫华芳

(赣南师范大学 数学与计算机科学学院，江西 赣州 341000)

在已有文献的基础上梳理了个人学习环境及学习共同体的组成要素及作用；分析了基于个人学习环境的学习共同体系统模型并构建了系统；探讨了《软件工程》课程教学中存在的问题及需求，将系统应用于课程的教学实践中并分析了应用效果.

个人学习环境；学习共同体；知识建构；软件工程

1 引言

信息技术、网络技术的发展为终身学习提供了坚实的硬件基础，技术的“开放性、社会性、个性化”的特征，颠覆了传统的学习观与教学观.新技术的发展与学习形态呈现出明显的趋同态势(Underwood,2005)：突出以用户为中心，个人化、移动性、网络化、持久性及泛在化，由此引发了学习方式根本性的改变，并贯穿于学习者的终身.这种趋同态势较好地切合了非正式学习未来的发展主题，同时也促使人们探索新型的学习环境[1].个人学习环境(Personal Learning Environment，简称PLE)作为一种新型学习环境形态应运而生.佐藤学教授认为“21世纪的学校是学习共同体的学校”、教学过程“是一个非常个人化的过程，同时又是一个建设相互影响社会关系的过程”.本文立足于构建个人学习环境的学习共同体系统，通过行动研究法把 SNS 与《软件工程》课程教学和现实资源相结合，切实关注个人学习环境及学习共同体的构建效果.

2 个人学习环境(PLE)的概念模型

芬兰的赫尔辛基(Helsinki)媒体实验室学习环境研究小组于1998年提出的“未来学习环境”模型是PLE的较早研究，其思想是在社会性软件发展与泛在计算基础上产生出来的[2]，表现了PLE 的初始特征.目前对于PLE的定义存在着多种界定，最被认可和接受的是加拿大教育技术专家Stephen Downes的定义：“PLE是一种工具、服务、人和资源的松散集合体，是利用网络力量的一种新方式”[3].除此之外，相关专家分别从构成要素、技术、学习方式、学习形态、功能等方面对PLE进行了界定：Graham Attwell认为“个人学习环境是一种观念，它整合了多种理念，包括终身学习、非正式学习、学习样式、新的评估方法与认知工具等”[4].Ron Lubensky认为“个人学习环境是一套数字化工具，它允许个体进入、聚合、形成并管理他们不断增长的学习经验”[5].M.Harmelen认为“个人学习环境是一种能帮助学习者个体控制和管理自己学习的系统”[6].Siemens 认为“从本质上来说，个人学习环境是在开放、互操作以及学习者控制的观念下产生的工具的组合”[7].本文认为个人学习环境是学习者个人确定学习目标，根据需要构建学习环境(工具、资源)，管理和控制学习过程，通过获取学习资源、组织资源、意义建构及知识共享完成学习任务的系统.

PLE的数字化、开放性、支持终身学习、跨平台整合服务、资源来源的多样性等特点，可以帮助学习者通过获取、整合、协作等方式形成个体知识.

3 基于PLE的学习共同体系统模型

目前教育领域得到认可的个人学习环境模型有可视化“Future VLE”理论模型，Ray Sims的PLE模型，Michele Martin的PLE模型.Stephen Downes的个人学习环境的中的“由工具、服务、人和资源”四个基本要素构成的定义较符合建构主义关于学习环境的构成要素：情境、会话、协作、意义建构.在充分理解个人学习环境及学习共同体的内涵基础上，结合目前的教学与学习的实际情况，构建出基于PLE的学习共同体的模型，如图1所示.

图1 基于PLE的学习共同体模型

4 基于PLE的学习共同体系统的构建

为了达到让学习者通过设计的系统增强自主学习的意识、培养团队协作的能力，提高表达交流的能力，在共享、协作交流中形成较完整的知识、提高学习效率的目的，在设计系统时要实现方便学习者使用各种工具、资源，便于管理个人、小组及学习共同体的空间，方便成员间的协作和交流等功能.

4.1 系统功能需求分析

根据PLE的组成要素及构建的模型，以及在教学中的实际需求，系统应实现以下功能：

4.2 开源SNS平台软件Elgg

目前比较流行且适合构建学习共同体的SNS软件较多，由于Elgg是以 Blog为中心实现社会网络化，以它构建的平台在国外的许多大学、教育机构中都具有很强的影响力，是开源软件，其大部分功能都是通过插件的形式实现，方便开发者分别对各个功能进行修改，可对其进行二次开发，适合用于个人学习环境学习共同体的创建.因此经过综合分析，选用Elgg作为系统平台构建的基础.

4.3 系统功能的实现

系统搭建采用 WAMP(Windows+Apache+Mysql+PHP)技术方案，实现所需要的平台功能.为保持平台的开放性及可扩展性，需要在开源代码的基础上进行二次开发.利用平台提供的工具、资源和服务实现自主学习、交流协作、解决问题及知识、资源共享.平台的主要模块如图2所示：

图2 基于Elgg的个人学习环境学习共同体系统

5 软件工程课程的教学问题及面临的挑战

《软件工程》课程是本校计算机科学与技术专业的核心课程，课程目标是培养学生运用软件工程的理论、方法和技术进行软件的开发和维护，培养团队协作及项目开发的能力.按照软件企业先进的项目管理和开发模式，要求以开发小组为单位，以实际工程项目为背景，以工程项目技术为主线，着力提高学生的工程项目意识、工程项目素质和工程项目实践能力，采取基于项目的模式和以问题为导向的探索式学习模式，与软件企业的实际需求相比，该课程教学方式与企业需求是脱节的，存在较多的问题，主要表现在以下方面：

5.1 教学方法单一，教学效果不理想

当前该课程的教学方法是以教师为中心，采取集中授课制，以课堂讲授为主，重视理论教学.如此的教学模式对于学生而言是知易行难，比较抽象，难以激发学习兴趣.学完课程内容后只能知道理论知识及开发步骤而无法经历及实现一个完整项目的开发.

5.2 实践环节缺少团队协作

实际软件项目由于规模较大，通常是由小组成员通过分工、协作交流，按阶段完成的.目前该课程实践环节的实验项目以验证型、设计型为主，学生实践训练效果较差，影响了课程的教学效果.

5.3 评价方法单一，无法以评促学、以评促教

该课程主要以总结性评价来评定，以期末考试为主，对学习过程的评价占的比重较小，容易影响学生的学习积极性，造成学习中的死记硬背，更无法以评价促进学习及教学.

为提高课程的教学效果，强化学生的自主学习及团队协作意识，培养问题解决的能力，尝试将个人学习环境的学习共同体学习方式引入《软件工程》课程的教学中，以期积累经验，为后续的教学提供借鉴.

6 基于PLE的学习共同体系统的实践应用

使用行动研究法，选取的样本为赣南师范学院2012级计算机科学与技术专业班的学生(共42人)，随机分成二组各21人，形成实验组和对照组展开研究.在应用研究前教师指导实验组学生熟悉平台的使用，并对全体学生进行了学习水平前置测试,通过对测试结果进行独立样本T检验分析，得出p=0.074>0.05，即样本之间不存在差异性显著.

在本研究中形成的基于个人学习环境的学习共同体系统在教学中的应用方式为：教师在课堂上进行理论知识的教学，全班同学均按要求上课及完成实验.实验组学生利用实验课及课外时间通过系统平台进行个人的自主学习、组建小组，形成学习共同体，学生在课程结束后能开发出一个实用完整的小型系统，并写出系统开发各阶段的文档.研究目标是评测学生的成绩、知识管理能力、协作能力、自主学习及问题解决能力的变化情况.本文以“概要设计”学习内容为例，介绍实验组的学习过程.学习要求如表1.

表1 “概要设计”学习要求

教师根据课堂教学的进度将资源、课程信息、学习工具等提供给全班同学；检查指导学生的项目开发过程、为学生答疑解惑、帮助学生解决学习问题，为学生提供建议；对照组学生按常规方式学习与教师互动；实验组学生根据自己的实际需求在平台自主学习、协作学习，可向教师提出学习中的问题，并提出自己的建议.实验组学生的学习过程如图3“学生的学习过程”所示.

当学生发布学习成果后，根据存在的问题创建话题组.其他学生根据讨论的内容，加入到感兴趣的话题组中参与交流和讨论.

学习共同体知识的建构：组内学习形成的知识应在更大范围进行意义协商，利用个体差异性知识的聚集从而促进共同体知识的提升，最终反作用于个体知识的提升.

学习者的学习是在不断的分享、辨论、推进、改进、升华中完成的，在此过程中依靠个人学习环境提供的工具、技术、资源，经历个人学习阶段、小组学习阶段、学习共同体学习阶段，促使知识建构由个人观点的形成到小组知识的形成最后到学习共同体知识建构.

7 课程学习的应用效果分析

为了分析课程的学习效果，需要对数据进行收集、分析和统计.利用统计分析软件(SPSS)对学生的前测数据和期末考试成绩(理论成绩及系统文档成绩)进行数据的录入和分析处理，用改进后的温斯坦学习策略量表(LASSI量表)对相关维度进行了测评，得出以下结果：

7.1 借助系统辅助学习能有效提高学生的学习成绩

实验组和对照组的期末考试平均成绩分别为78.4和69.3，标准差分别为1.24和2.34，P=0.025<0.05,差异性显著.可以认为，实验组和对照组在考试成绩上存在显著性差异，应用此系统辅助学习能有效提高学生的学习成绩.

7.2 借助系统辅助学习能有效提高学生的自主学习能力及协作能力

在学期初和学期末分别用LASSI量表的10个维度和附加维度(自主学习、协作能力)对实验组和对照组进行测量，计算均值和方差，并进行独立样本T检验.从检验结果的数据可以看出，学期初两组学生在各个维度上都不存在显著性差异.表2所示为学期末的测量结果，从表中可知两组学生在部分维度上出现了显著性差异.

表2 LASSI量表的测量结果(学期末)

*p<0.05；**p<0.01

从数据分析结果可以看出：实验组与对照组相比，在动机、时间管理、自我测试、学习辅助、自主学习能力、协作能力、信息加工和选择要点方面存在显著性差异(P<0.05)，这说明该系统能增强学生的时间管理意识、自主学习能力、协作能力、应用学习辅助手段的能力，同时也能显著改善其信息加工(知识建构)能力和要点选择(知识管理)能力.而在学习态度、焦虑、专心等维度上不存在显著性差异.

7.3 借助系统辅助学习能有效提高学生的问题解决能力

从学生设计出的系统可以看出，实验组学生的系统功能较齐全，结构较清晰完整，能独立运行且具有一定的实用性，文档较齐全、规范，能表现开发的过程；对照组学生的设计系统有些不能运行，有些存在一定程度的BUG，有少数学生未完成，文档内容不完整.说明学习共同体在提高学生问题解决能力方面起到了较好的促进作用.

8 结束语

本文通过目前国内外对PLE要素的分析，给出了组成要素：问题、目标、规则、资源、工具、学习共同体、评价调控；设计了基于PLE的学习共同体的系统模型；分析了基于PLE的学习共同体系统的功能，并以Elgg平台为基础构建了系统，利用系统展开了教学实践.本文构建的基于PLE的学习共同体系统的最终目的是引导学习者在非正式学习、协作学习的过程中完成知识的建构，具有一定的普适性.

[1] 郁晓华.个人学习环境中的自主学习:转变与实现[M].天津:南开大学出版社,2013:41-43.

[2] Stephen Downes[EB/OL].http://www.downes.ca/about.htm,2010-03-18.

[3] Ron Lubensky[EB/OL].http://www.slideshare.net/GrahamAttwell/personal-environments-46423.

[4] Mohamed A.Chatti[EB/OL].http://www.ple.ac.cn/introduceinfo.phpid=104.

[5] Graham Attwell. Personal learning environments-the future of e-learning[J].e-Learning Papers,2007,2(1):1-7.

[6] 郁晓华,祝智庭.基于个人学习环境的自主学习模型——层级式碎片化关联的设计视角[J].开放教育研究,2013,(6)：103.

[7] 王丽川.基于Elgg的个人学习环境构建与应用[J].中小学电教,2015,(3):16-17.

[8] 蒋蜀鄂.基于Elgg的个人学习环境的构建与应用研究[D].武汉:华中师范大学,2011：27-37.

Research on the Construction and Application of Learning Community System Based on Personal Learning Environment

WU Huafang

(SchoolofMathematicsandComputerScience,GannanNormalUniversity,Ganzhou341000,China)

On the basis of the existing literature, the author summarizes the Personal learning environment and the composition elements and functions of the learning community. Analyzes the learning community system model based on Personal learning environment and build the system. Discusses the problems that exist in the "software engineering" course teaching and requirements. The system is applied to the teaching practice of the course and the application effect is analyzed.

PLE; learning community; knowledge construction; software engineering

2016-04-18

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.030

江西省教育科学“十二五”规划课题(15YB104)

巫华芳(1968-)，女，江西上犹人，赣南师范大学数学与计算机科学学院副教授，研究方向：学科教学论、软件工程.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1524.068.html

G642.4

A

1004-8332(2016)06-0125-05