“鼓楼e学校”混合学习系统设计研究

颜鼎

● “鼓楼e学校”混合学习系统模型的构建分析

目前，通识在线教育围绕用户的特征信息进行分析和建模，利用用户的行为特征信息分析相似度。由于缺乏权威的调研和系统的组织管理，在线教育更多流于商业用途，学习资源共享的目标不够清晰。

南京市鼓楼区教育局根据自身实际情况，及时开展了以教育现代化为指针的信息化建设。2018年11月8日，“鼓楼e学校”正式成立，规划在底层数据服务及共建共享资源的基础上建设“学习交互”“教学支撑”“教师发展”“决策管理”“家校共育”和“网络安全”等六大子系统及其若干信息化平台，让学生、教师、家长和管理者能在互联网上运用信息化手段分别实现学习、教学、陪伴和决策（如图1）。

“鼓楼e学校”的模块结构基于学习风格、资源偏好和行为序列的个性化学习资源混合推荐系统，在充分了解鼓楼区域范围内学生的特征信息的前提下，结合学习风格和资源偏好，生成个性化学习反馈和学习资料推荐服务。并依据官方途径的反馈，对学生的学习风格、学习兴趣等个性化特征信息构建推荐模型，采用基于用户的协同过滤推荐建模，聚焦用户的特征信息，强化对学习资源的挖掘分析，保证了教学效果。

● “鼓楼e学校”混合学习系统的模块结构设计

1.模块设计分析

“鼓楼e学校”平台的功能核心是特色课程建设，教学对象为全区范围内的全体学生，并辐射到更大的范围。对“鼓楼e学校”系统的模块设计的结构进行分析，其主要包括用户层、客户端、应用层、数据层、基础设施层。鼓楼区教师发展中心资源开发部设置系统管理员，对全区学生用户层进行管理，利用客户端实现界面与学生的交互，使学生可以进入平台共享资源，通过基础设施层隔离提供硬件资源，提高存储资源整合使用效果。

此外，“鼓楼e学校”还设计了在线教育系统的功能模块。教师为网络教育系统的主体，学生为系统的使用者，通过网络视频课程管理、教师功能、学生功能等模块，系统为不同需求的学生提供差异化的课程资源，并且设计了数据表，促进系统的实现。最后，对“鼓楼e学校”系统的模块的评价系统进行评估。经过近四年的实验，结果表明，该系统能够满足教师教育和学生学习需求，并且提高了学生的学习效率。

2.模式实施技术架构分析

在“鼓楼e学校”平台中，课程的内容与基于内容的网络互动是密不可分的整体，它们共同构成了在线课程。课程的内容以课程视频为主体，融入更丰富的教育资源元素。利用网络互动方式，主要体现在技术升级带来的便捷和更好的学生体验;数据层为整体系统架构的核心，利用大数据对全区的资源进行整合，使存储空间缺乏的问题得到解决，提供服务器集群服务，对云端学习资源进行统一，提高资源使用率，消除信息孤岛。在学生使用的同时，资源开发中心实时分析，并及时进行结构化与非结构化处理，根据存储方式与数据特点的不同，实现数据统一存取与管理。

3.数据库系统设计分析

“鼓楼e学校”系统操作包括管理中心与基层学校两部分，管理中心提交学习资料信息、录入资料信息并且创建资料信息库，从而使相应的资料文件在服务器档案库中上传。基层学校对资源信息名称实现资料信息的查询，通过服务器数据库实现文件下载，掌握学习进度。其中的特色项目为系统数据存储基础模块，此模块能够对系统运行速度进行保证。在初始设计数据库过程中，要对各种用户使用需求进行考虑，以学生需求实现对合理数据库结构模型的设计，以此精准描述数据之间的关系。因此，各基层学校的数据库与鼓楼区教师发展中心资源开发部的数据进行对接，实现数据库的结构化、独立化，从而实现扩增优势，展现系统总设计思想。

● “鼓楼e学校”混合学习系统的实现路径

“鼓楼e学校”是一个范围广泛、内容丰富的信息化建设体系，在建设初期主要依托“鼓楼教师在线”平台构建模块，主要内容包括网络视频课程管理、网络视频课程结构（如图2）。目前，实现学习交互系统的教师在线模块已经正式启用。

1.查询系统

用户将视频课程文件和所描述的信息在服务器中上传，在关系型数据库与文件系统中保存，网络教育系统中其他用户能够利用视频教育文件中的内容查询视频教育资源，服务器对用户通过图表方式进行反馈。

例如，“在线伴读”模块是为解决个体学生的个体问题而建设的，采用互联网众包机制，由教师线上答疑，突破时空限制解决学生的学习障碍。

2.浏览系统

学生能够查询满足条件的学习资源实现浏览学习，从而共享网络视频课程。学生在对网络视频课程进行订阅后，就能够学习网络视频课程，依据学习效果来评价网络视频课程，这样就能够对区域范围内教师所上传的网络视频课程进行管理，并对其他学生选择网络视频管理提供帮助。

例如，“在线课堂”模块采用团课预约直播模式，把学习的选择权还给学生，满足个性化的学习需求;面临中考，“在线课堂”服务初三毕业年级的学生，组织区内名特优教师开设中考专题复习课或微讲座，提高学生应对中考的关键能力。

3.课程资源管理系统

网络教育系统能够为学生提供网络学习环境，课程资源管理模块能够查看课程信息并且做出选择。系统具有庞大的课程资源，通过自动搜索可以提高学习效率。在实现检索功能时，将检索条件输入界面后搜索，页面响应，然后对后台服务器实现资源请求的发送，服务器在判断输入条件之后对用户反馈结果。

例如，“宝爸宝妈学堂”模块建立的目的在于为年轻的父母打造“空中课堂”，每月隔周的周四以讲课、沙龙、微课的形式准时开课，传播科学育儿理念。2021年3月30日，以“幼小衔接”为主题的《上小学，我们准备好了！》由南京市鼓楼幼儿园陈静、朱水莲等多位老师在直播间开讲，截至当晚21：00，累计观看次数25.3万，家长互动留言数千条，反响热烈。

4.个性化课程推荐系统

以课程学习过程中的行为数据进行聚类分析，实现个性化课程推荐，增加在线学习资源访问几率，使用户滞留学习时间延长，学习平台黏性得到提高。另外，还能够使学生发现自己感兴趣的课程资源，使学习积极性得到提高。例如，“在线课堂”模块是为满足不同学生的不同需要而建设的，开设名师中、高考专题复习系列讲座，并邀请在宁各行业专家在线讲座，开拓学生视野，激发学习兴趣（如图3）。

● 思考与改进

育人效果是检验混合学习空间的唯一标准。据“鼓楼e学校”在线课堂满意度问卷调查，学生对现阶段线上教学的满意度达到 87.5%，最满意的是教师对线上教学的工作态度，达到了98.5%，可以看出教师的辛苦奉献得到了学生和家长的高度认可。

在混合学习空间中，无论是教师还是学生都被虚化为网络的一个节点，线上的教学虽然一定程度上减弱了教师的影响力，但是对学生自主学习能力提出了更高要求。因此，线上教学需要更明确的学习任务，更清晰的教学指令、更结构化的课程内容、更频繁的学习评价以及贯穿始终的学习引导，从而实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的转变，这也是我们进一步深入研究基于网络空间教学的意义所在。

经过近四年的实践，“鼓楼e学校”平台取得了一定的成果，并在更为广泛的地域范围内产生了更深远的影响。教学平台架构的基础工作就是“课程结构化”的工作。因此，在进一步的发展中，其核心问题是课程结构的优化问题。“鼓楼e学校”管理部门拟采用更为成熟的“组件化”“模板化”的技术思想，实现包容多样化的课程结构样式的开放性的平台，吸收互聯网时代最新技术特征，扩展“鼓楼e学校”的地域辐射范围，发挥优质资源的重要作用，为中国基础教育均衡做出更多的贡献。