基于任务驱动型网络交互式学习系统在高中物理教学中的应用

摘 要：网络学习使人们看到了一种全新的学习方式。它借助互联网的泛在性，使得人们打破地域和时空的限制，可以接受到全国甚至世界优质教学资源。但传统的网络教学系统存在诸多问题，限制了网络学习的实效，特别是因为缺乏合理的评价体系，使学生的学习过程得不到最终评估。本文实现的基于任务驱动型网络交互式学习系统（简称TNDS），以任务驱动为导向，仿真实际课堂交互式学习模式，创造性的通过增设任务节点、教学过程控制系统以及教学过程评价系统，通过人脸识别和大数据系统全程记录学生的学习过程，改变了传统网络教学的局限，提供了一种有效的网络学习评价模式，并使网络学习成为一种能为学习者和教学者提供评价和参考的主流知识学习模式。

关键词：网络学习;任务驱动;交互式学习;过程评价

一、基于网络教育学习系统的发展状况

所谓网络教育指的是在网络环境下，利用现代教育思想和学习理论指导，充分发挥网络的各种教育功能和丰富的网络教育资源优势，向教育者和学习者提供一种网络教和学的环境，传递数字化内容，开展以学习者为中心的非面授教育活动。网络教育平台集成了优质的教学资源，可以供不同地域、不同环境的受众便捷的参与到学习过程中，使泛在学习成为一种可能，为终生学习提供了环境。[1]

我国很重视发展网络教育，将其作为解决我国教育资源短缺、构建我国终身教育体系的有效途径。特别是一些主流网络媒体和机构也纷纷开展网络课堂，加入网络化教育的竞争，体现了网络教育的广泛前景。

二、基于网络教育学习系统的优缺点

网络教学与传统教学相比较，有以下优点：第一，教学资源的丰富性和动态性，网络中流通的信息数量是惊人的，其更新速度也非传统的课本教科书所能匹敌。由于这个特点，我们的学生可了解和掌握最新的科技信息和接受到最贴近时代的教学内容。第二，教学时空的开放性和灵活性，教学信息行驶在信息高速公路上，可以进入任何一台与互联网相连接的微机中，这台计算机可以在世界的任何一个角落。它不受时间的限制，提供了泛在学习的可能性，这个可能性还包括学生可灵活的选择网络教学资源中适合自身的优质教学资源。第三，教育对象的多元化和社会性得到了很好的体现。[2]

现有网络教学系统还存在一些不足。

1.缺少合理的评价机制：网络教学可以真实地模拟传统教育中的方面，但不可以完全取代。与传统的教育方式不同，网络远程教育以学生自学为主，强调学生个别化学习，教师辅导为辅助的学习形式。在这种师生分离的学习过程中，学习者的学习行为不能得到有效和真实的记录。教学者无法对学生的学习过程进行合理的评估，导致网络教学只能成为一种辅助的教学手段。

2.缺乏目的导向：网络教育中主要以学生的自主学习为主，它具有丰富的教学资源和高度的学习灵活性，这会使学生太过自由而导致学习目标不明确，从而导致学习效率降低。因为缺乏目标导向，教学过程忽略了学生学习内驱力的调动，学生在学习的过程中也很难得到及时的评价和激励，致使学习的过程难以持续，教学过程缺乏实效。

3.学习成效方面：由于网络教学缺乏合理的评价体系，因此，无法对学生的学习提供客观的评价，这也是目前网络教育无法成为主流的教学形式，能够成为学生结业和升学的评价指标。从某种程度上也影响了学生学习的积极性。[3]

三、基于任务驱动型网络交互式学习系统（Based on task driven network interactive learning system）的实现

基于任务驱动型网络交互式学习系统首先对每个学生建立一个成长档案，每个学生分配一个id，通过二维码识别。学生的每一次学习的过程可以折算成积分并被记录，每次测试也可以折算成积分点计入学习档案。通过积分点的奖励机制激励学生的持续学习。丰富的课程内容，包括互动实验学生上传的自主实验论文，都可以折算对应的积分点。通过人脸智能识别技术确认学习者参与学习过程的真实性，利用大数据系统记录学生学习成长的过程，教材被二维码分成许多小的任务，学生可以通过扫码便捷的进入某个环节实施互动学习。这套系统能够充分调动学生学习的积极性，通过群体效应驱动学生群体的快速增长。

1.基于任务驱动型网络交互式学习系统（TDNS）在以下方面进行了创新性设计：

系统基于任务驱动模式：系统仍然以视频教学为中心，但改变了传统的一讲到底的模式，将学习任务分解成多个片段的任务形式。以知识点为任务节点，学习任务可以是微课，亦可以是其他类型的学习任务。任务的完成有两种形式（以微课为例）：

（1）当教学视频进行到知识节点处时停止，学习者需对教学者就该节点前知识内容设定选择题形式的问题进行作答，正确方可继续进行下一节点知识的学习，错误则需选择回看上一节点和已学习过部分的内容，并可进行二次选择，至回答正确视频教学方可继续进行。此种模式以任务驱动为导向，增加了学习者的主动参与性和学习的乐趣，改变了原有网络教学满堂灌式的枯燥乏味。

（2）单节知识完成后设立节点测试题，仍然以选择题为主。学习者必须对测试题完整作答，否则无法继续后面的进程。测试的结果记录在学习者过程评价信息中。

（3）所有章节完成后，根据最终的成绩综合对学习者学习状况可进行评价，并作出优秀、结业和重修的评价，成为学习者修习结业的重要参考。

学生通过学习获得积分，通过积分的累积和与之配套的奖励措施，进一步鼓励学生持续学习，学习者的学习记录可以作为学业评价的依据。

2.基于任务驱动型网络交互式学习系统TNDS的呈现形式

本学习系统软件的组成包括两部分构成：教学发布端和教学学习端系统。

（1）发布端系统供教学者使用，教学者可以便捷的将视频和脚本文件录入到教学系统中。一般要求教学者提前录制好视频内容，并设计好预期的问题按照格式制作脚本文档。在教学发布端系统中，根据视频节点插入选择题和分值，最后系统自动集成生成所需的教学文档。

（2）学习端系统目前有PC版本和Android版本，可供学习者在PC终端或移动终端上使用。该部分系统包括视频学习系统，PPT展示部分，成绩测试部分，chat对话框，成绩记录系统五部分组成。

3.基于任务驱动型网络交互式学习系统TNDS的评价形式

传统网络学习模式因为缺乏合理的评价形式，使学习者无法对自己学习的效果进行合理的评估，从而影响了进一步学习的积极性;作为教学的执行者也因得不到合理的信息反馈，无法对教学的效果进行评价，使得网络学习只能成为一种辅助学习手段，不能对学习者的学习效果进行最终评估。另外，学习的过程缺乏有效的互动，仅有的互动交流以chat形式出现，缺乏时效性和目的性。TNDS系统在基于人脸识别的基础上能对学习者学习的过程进行有效的监督，通过对过程的记录能获得学习者学习时间和过程效果的综合评价，也为教学者提供信息反馈。从而改变以往网络学习模式只适用于辅助学习的地位，使网络学习可以成为一门学科的主要修习方式，并通过综合评价成绩对学习者最终的学习效果进行评估。

四、结语

TNDS采用创新的节点控制任务驱动方式，有效解决了传统网络教育相对枯燥，学习过程难以持续的不足。通过结合人脸识别技术和大数据支持，章节检测的学习流程控制，有效的提供了一种评价体系，可以对学习者的学习过程和学习效果进行精准的评估，从而为教学者对学习者的修习情况提供合理评价的依据。教学平台的设计简洁易于操作，该系统的推广和实施必将有力的推动网络教育的发展。

参考文献

[1]杨育新.网络教育现状及展望[J].产业与科技论坛.2014（07）

[2]赵海霞，陈毓超，乐建兵.基于网络的协作式自主学习模式研究[J].电化教育研究.2004（02）

[3]孫宏安，著.自主学习的理论与实践[M].开明出版社，2003

该系统已申请专利，专利名称：一种基于过程控制和结果评价的交互式学习平台和方法。专利号：201710521710.2

作者简介：楼志刚，浙江慈溪，1973.02，博士，高级教师，研究方向：高中新课程设计与开发