基于教育理论和教育技术教学辅助系统的设计

【摘要】交互式与自适应性多媒体网络教学系统，它把多媒体技术、网络通信技术和交互式原理有机结合起来，实现了网上多媒体信息资源和智力资源的共享。它是一种特别适用于教学活动的交互式多媒体技术，使学生能够从多种的交互中获得大量信息，并可以与别的学习者共享信息、交流情感等。

【关键词】交互式 自适应性 辅助系统

【课题项目】甘肃省教育科学规划课题“基于多媒体技术的创新教学模式研究”（编号：GS[2018]GHB1464）。

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）03-0224-02

随着教育理论和教育技术的快速发展，交互式与自适应性等教学系统已显示了它切实有效地完成众多教育与培训功能的能力。尽管互联网上有许多课程，但多数显得被动死板，只是为学生提供一些阅读的材料而已。提供信息并非是提供教育，因为它既不能给学生以指导和练习的机会，也不能评估学生的行为和表现。要有效地进行学习和交流，学生必须积极地参与到学习的活动中来，课程也必须具有很高的交互性和自适应性（即针对性）。使用这样的系统作者将能够及时而经济地创建适应性与交互式互联网教学系统。

一、现代教育交互的内涵

现代教育的三种基本交互是指学生和教育和学习资源（课程学习材料、学科教学内容）的交互，学生与教师的交互，以及学生与学生的交互。第一种交互是学生和教师设计、开发、发送的教育和学习资源所呈现的教学内容的相互作用。而后两种交互则是人际交互，可以是面对面的人际交流、也可以通过其它建立在技术基础上的双向通信机制来实现；可以是个别化的一对一的人际交流、也可以是基于集体的交互。

1.学生和内容的交互

学生和（教学、学习）内容的交互主要通过教师基于技术媒体设计、开发和发送的各类教育和学习资源（其主体表现为课程材料）实现的。教师通过学科课程材料的设计、开发和发送引导和帮助学生与教学内容发生相互作用。这一学生与教学内容的交互是教育的必备的特征。教育就是在教师或教育院校的指导帮助下进行的有计划的学习过程。每个学习者必须通过这样一个个人建构知识的过程：加工获取的信息并将它们建构到自己以前已有的认知结构中去。用建构主义认知心理学的术语来说，就是通过与教学内容的交互、学习者构建他们自己的知识体系从而实现他们自身认知结构的改变。远程教育的主要目的之一就是精心设计、开发和发送高质量的课程材料来指导和帮助学生的这一认知建构过程进行得更顺利、高有效。

2.学生和教师的交互

大多数学生和教师都认为师生交互作用是教学过程最根本的属性、并给以高度的期望，在远程教育中依然如此。在教学内容发送、呈现之后，无论这些内容是知识信息、技能演示，还是一定的态度和价值的模式表现，教师都要帮助学生与这些教学内容进行有效的相互作用。为此，他们要保持并激励学生对教学内容学习的兴趣及其学习动力；要组织学生应用学习到的内容，通过实践去掌握己演示过的技能、去应用已经学习过的知识、原理和理论。教师要组织各种类型的教学测试和评价，以便确定学生学习取得的进步并帮助学生决定是否及如何改进学习方法。最后，教师对每个学生提供咨询、指导和帮助，当然，这种支助的程度和性质可能会很不相同，这取决于学生的教育水平，教师教学方法、风格和个性，以及远程教育系统的环境和组织的因素。

在远程教育中，除了组织面授辅导外，学生与远程教师还可以通过函授、电话、以及近年来发展起来的远程会议系统及通信系统进行交互作用。学生在与所学习的各种媒体材料的课程内容发生相互作用时，如能得到一位拥有丰富经验的专业教师的具体指导和帮助，这对每个特定的学生将是最有效的。由于每个学生对课程材料的反应是不一样的，因此，教师对每个学生的反馈也是不一样的。例如，学生对教学内容有误解就需要指导和解释，有的需要详细解释，有的只要简短说明；有的需要提供类比，有的需要指定补充读物。教师的指导对学生应用新的知识有特殊的价值，这对独立自主学习的学生尤其重要。

3.学生和学生的交互

学生和学生的交互可以发生在个别学生之间、也可以在学生集体之中，可以有也可以没有教师的组织和参加。在远程教育中，交互的程度取决于学生所处的环境以及他们的年龄、经验和自治的程度。许多年轻的学生可能希望有更多的同学间集体交互的机会来激励和推动学习；而对许多成人和更成熟的学生，这类交互可能并不那么重要，他们有更多的自我激励机制。集体的环境对某些类型的课程内容的教学会很有用，特别是在学生可以组成项目小组、并有机会向其他同学讲述课程内容时。一般而言，對于帮助学生们深刻理解所学的课程内容并通过交流来检验各自的学习效果，交互就特别有价值。 远程教育院校机构需要周密地设计和组织课程以确保上述三种交互的有效进行，而且要确保各类交互适合不同学科领域的各种教学任务和目标，同时适应处于不同发展阶段的各类远程学生。对远程教育而言，实现学生间的相互作用至今仍是难度很大的。

二、交互的特性

教育技术辅助教学环境下的交互功能体现的是教师、学生和教学软件三者之间的双向交流，通过信息的交流，三者不断的对自身进行调整，营造最优化的教学环境，可以做到有效的交流，达到协同学习的目的，在尽可能的条件下使学生的学习效率达到最大化。

1.交互的实时性

这是交互性最重要的一点。在单机条件下应该能对请求立即做出响应；网络条件下，由十双方都在线，计算机辅助教学软件也应该能做到实时交互。所以说教学媒体能够对学生的提供的信息立即反应，不拖延的向学生送出反馈信息是计算机辅助教学软件成功的关键。

2.交互的双向性

教师、学生和教学软件都是信息的发出者和接受者。基于教育技术辅助的教学软件应该在学习者学习的同时对学习者的学习情况进行记录，并根据相应的评价规则分析记录，给出结果以供学生和教师进行参考。

3.交互的灵活性

教师和学生可以灵活的进行交流，通过多种技术手段使交互以一种自然的方式进行，营造良好的学习环境，提高学习的效率。

4.交互的非线性

教学辅助系统可以根据教师和学生的要求非顺序的呈现教学内容。教师和学生通过对教学软件的选择，以最佳的学习顺序进行学习，充分的提高学习效率。在辅助教学系统中，学生应该是主导者，应该有充分的选择权。

5.交互的简单性

教学辅助系统和学生及教师之间的交互要尽可能的做到简单明了。远程教育课程设计时要将教学内容进行细化，明确不同的知识点之间的关系，根据具体的教学要求对知识点的复杂程度进行控制，保证学生能充分的理解每一个知识点。

三、教学辅助系统的组成

1.内容数据库

课程由其所教内容、教学顺序、教学策略的不同而不同。内容数据库存储着内容信息、媒体演示以及练习。

内容数据库包括内容、练习和文献数据库。内容库由层次结构组成，说明和界定某些事物的属性和价值，表现不同类型的知识，如实体或活动。练习库包括用于评价、演示、练习和探讨的问题，也由层次结构组成，含不同类型的问题、问题说明、答案和答案明、学生可能要犯的错误和错误说明、提示、难度、代表性、应用、同类链接和其它属性。所有问题都与内容库的一定层次结构相联系。文献库包含各类媒体的内容与练习层次展示，如文本、图表、电影（动画）、录像与录音等。一项内容或练习由一种或多种媒体同时呈示，也可由不同的媒体向不同的学生呈示。

2.教学指示库包括：课程安排和授课指南，前者决定课程结构和所教课题（一个内容库可有多个课程安排以适应不同对象），后者依据学习目标、学习历史与表现、个人特点等决定授课内容和策略。教学指示以规律和规则表现，因内容变化而变化。这些指示用于机动地转换教学策略、给指令源程序变量赋值、决定授新课、选择练习、选择授课题材。这些指示亦可用于帮助学生预先选择适当的学习目标、学习计划和策略等。

3.学生信息数据库存储学生个人信息，其中包括的信息类型有：报名学生特点，已学课程，意向，学习环境适应性，学习目标，学习业绩表现，学习过程记录等。

4.教员室用于个别化适应性教学。如果课程没有可适应性，则教员室无可施为，因为教学策略与内容不动态地变化。教员室是依据学生室提供的学生当前学习表现而动态地对课程作出调整的，尤其是它可做出学生应不应该学习新内容的决定。如果是，它将决定新的内容、媒介、策略、思考题、示例、练习和评估等。如果不是，它将提供补救措施，这种措施可能包括重复教学、使用不同学习策略、更多或更简单的练习。一个思考题可与不同内容相关，一个题材内容可有多个思考题，但对一个既定题材而言，有些思考题则要更具代表性和典型性。因此，快速检索一个或多个最适合一个特定用法、题材和个人的思考题就显得非常重要。在思考題数据库里，所有的思考题将建有用法、题材和难易度索引，以便于教员室检索。思考题也将依据其效用组织，以便于快速检索到其中最为效用频繁的。

开发教学辅助系统一般应包括内容习得，即提供内容知识并以书架的形式存储于一个内容数据库、生成思考题并存储于思考题数据库、选择媒体展示内容并存于资源数据库；课程制作，即把学生群体个别化和对象化、写出学习目标、选择教学内容、安排课程结构和决定教学次序；形成教学策略，即建立知识内容书架与源指令程序的关联并为程序变量赋值。作者可有几个不同的课程安排以适应不同的学生群体，同样，作者也可采用不同的策略以适应不同的学生和学习目标。

作者简介：

杨新莲（1973-），女，汉族，中学一级教师，主要从事信息技术研究。