| 網(wǎng)絡(luò )學(xué)習行為自動(dòng)系統設計與實(shí)現 魏德生 楊雪 吉林大學(xué)高等教育研究所 【摘要】網(wǎng)絡(luò )教育 與自主學(xué)習緊密相關(guān)，學(xué)生能夠以充分自由的方式學(xué)習。網(wǎng)絡(luò )學(xué)習中，教師如何獲取更多關(guān)于學(xué)習者學(xué)習行為和教學(xué)效果等一些相關(guān)信息是非常值得研究的。通過(guò)對學(xué)生在網(wǎng)絡(luò )學(xué)習進(jìn)程中學(xué)習行為的分析，并依據檔案袋分析的啟示，設計并實(shí)現了一種切實(shí)可行的學(xué)習行為數據自動(dòng)記錄和結果統計展示的監控系統，借助該系統，可以保證網(wǎng)絡(luò )學(xué)習者學(xué)習的有效性，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )學(xué)習的發(fā)展。 一、網(wǎng)絡(luò )學(xué)習優(yōu)越性后的先天不足 網(wǎng)絡(luò )學(xué)習依靠網(wǎng)絡(luò )強大的共享性、交互性、時(shí)效性和開(kāi)放性等特點(diǎn)，使其具有了自己特有的優(yōu)勢。但是和其他任何事物一樣網(wǎng)絡(luò )學(xué)習也有其自身“先天”的弱點(diǎn)和消極面，主要體現在兩方面： 1．網(wǎng)絡(luò )學(xué)習中教師角色淡化和教學(xué)管理弱化 傳統的集體面授教學(xué)中，學(xué)習者和教師處于同一個(gè)時(shí)空緯度內，教師在傳授知識的同時(shí)，可以利用表情和聲音動(dòng)作等，通過(guò)實(shí)時(shí)的交互反饋來(lái)對學(xué)習者進(jìn)行實(shí)時(shí)的監控督學(xué)，豐富了學(xué)習情景，促進(jìn)了學(xué)習者的學(xué)習。然而網(wǎng)絡(luò )學(xué)習師生準時(shí)空分離的特性，在帶給學(xué)習者學(xué)習便利的同時(shí)，也使得學(xué)習中缺少了實(shí)時(shí)的監控機制，學(xué)習得以進(jìn)行幾乎完全依賴(lài)于學(xué)習者的學(xué)習動(dòng)機、自主意識和自控力，這對學(xué)習者本身的學(xué)習素養提出了較高的要求。 2.學(xué)習者容易在超文本、超媒體的網(wǎng)絡(luò )學(xué)習中迷失自己 網(wǎng)上良莠不齊的海量信息和信息組織的無(wú)序性、隨機性，容易導致學(xué)習者“信息迷航”和“信息超載”。這也對學(xué)習者的信息篩選和自我監控能力提出了較高的要求。 實(shí)踐也已證明，無(wú)約束的知識提供和傳遞、對學(xué)生缺乏監控機制的學(xué)習，其學(xué)習結果令人堪憂(yōu)!據調查，有46．2％的人認為影響網(wǎng)絡(luò )課程學(xué)習質(zhì)量的最主要因素是“學(xué)習監控機制”，而有28．2％的人認為是網(wǎng)絡(luò )課程設計。，”由此可見(jiàn)，網(wǎng)絡(luò )學(xué)習中的監控機制對于促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )學(xué)習這種新型的學(xué)習方式的普及和發(fā)展具有重要的意義。 二、檔案袋評價(jià)的啟示 檔案袋評價(jià)(PortfolioAssessment)是指在某過(guò)程中為達到某個(gè)目的所收集的相關(guān)資料的有組織呈現，通過(guò)這些資料或材料，可以展示事情的進(jìn)展過(guò)程或者個(gè)人的成長(cháng)經(jīng)歷。多元智能理論的美國心理學(xué)家加德納(H．Gardner)認為，檔案袋評價(jià)是一種持續的、自然的評價(jià)形式，可以鼓勵學(xué)生成為一個(gè)能意識到自己的學(xué)習與個(gè)人發(fā)展的主動(dòng)學(xué)習者。通過(guò)承擔學(xué)習結果的責任和對過(guò)程進(jìn)行自我評價(jià)，可以激發(fā)學(xué)生改變自我、不斷成長(cháng)的內在動(dòng)力。據了解，檔案袋評價(jià)在國外得到了廣泛應用，如哈佛教育學(xué)院“零點(diǎn)項目”、美國伯克利大學(xué)K-12作文項目等許多國外教學(xué)模式中都采用了這種方法，并且取得了滿(mǎn)意的效果。 網(wǎng)絡(luò )學(xué)習效果不佳的原因之一就是，缺少了傳統課堂教學(xué)中教師的實(shí)時(shí)監控，由此我們可以嘗試對網(wǎng)絡(luò )學(xué)習的學(xué)習者，進(jìn)行學(xué)習行為的自動(dòng)監控記錄，以此來(lái)建立電子檔案。通過(guò)這種電子檔案為學(xué)習者及時(shí)地提供相應的反饋信息，來(lái)豐富學(xué)習情景加強學(xué)習者自身的自我評價(jià)與監控，以此來(lái)彌補缺少教師實(shí)時(shí)監控的不足。 三、系統結構與模塊的設計實(shí)現 1．系統結構 系統主要有如下幾個(gè)模塊：登陸檢測，知識單元學(xué)習，討論區，在線(xiàn)測試，作業(yè)提交，總結評價(jià)，個(gè)人檔案，自動(dòng)警告、表?yè)P和建議，教師管理和安全退出模塊。系統將用戶(hù)分為學(xué)習者，教師和管理員3種角色。用戶(hù)登陸系統后，系統進(jìn)行身份驗證，學(xué)習者則進(jìn)入學(xué)習區域進(jìn)行學(xué)習，教師則負責答疑管理討論區、布置作業(yè)、發(fā)布公告、更新試卷和評價(jià)學(xué)習者等操作，管理員則負責整個(gè)系統的維護?？蚣苋鐖D1。 2．模塊設計 所有的模塊都和數據庫相連，以便進(jìn)行相應的數據收集和處理。在此簡(jiǎn)要介紹如下： (1)登陸檢測。檢測用戶(hù)是否合法，辨別用戶(hù)為一般學(xué)生還是教師。這是跟蹤記錄的起始點(diǎn)。 (2)知識單元學(xué)習。這里主要是向學(xué)習者呈現知識內容，記錄學(xué)習者的有效學(xué)習時(shí)間。 (3)討論區。討論區里記錄學(xué)習者發(fā)表主題、回復主題的次數和發(fā)表的主題被其他學(xué)習者瀏覽、回復或者表?yè)P的次數(本系統采用投票加紅星。為保證質(zhì)量，學(xué)習者不能給自己添加紅星，其他學(xué)習者針對一個(gè)主題只能添加紅星投票一次)。通過(guò)這些指標來(lái)監控學(xué)習者在此學(xué)習過(guò)程的積極表現程度。 (4)在線(xiàn)測試。學(xué)習者選擇系統提供的試題進(jìn)行測試，測試結束后可以馬上查看自己的測試結果和得分情況，與標準答案對照，并可查看題目說(shuō)明分析。學(xué)習者可以對同一試卷進(jìn)行多次測試，系統自動(dòng)記錄每次的測試情況，學(xué)習者可以隨時(shí)查閱各次測試的情況。學(xué)習者和教師可以查看某一試卷的整體測試情況，包括各題目的正確率，題目各選項的具體選擇率。 (5)作業(yè)提交。為學(xué)習者提供上傳作業(yè)的接口，記錄學(xué)習者已提交的作業(yè)。并可以在此查看已經(jīng)提交和尚未提交的作業(yè)。 (6)總結評價(jià)。通過(guò)一個(gè)階段的學(xué)習之后，學(xué)習者可以不定時(shí)的在此處進(jìn)行自我總結和評價(jià)。同時(shí)教師和其他學(xué)習者也可以在此選擇評價(jià)對象對其他學(xué)習者進(jìn)行總結評價(jià)。對于表現較好的同學(xué)可以給予獎?wù)鹿膭?。通過(guò)這種總結和評價(jià)可以更好地促進(jìn)自我監控的形成。 (7)個(gè)人檔案。學(xué)習者可以通過(guò)這個(gè)模塊來(lái)查看自己的所有信息。這種信息包括：注冊時(shí)間、登陸次數、總共有效的學(xué)習時(shí)間數、在討論區發(fā)表文章的數目、精華文章數、得到的紅星數、自己的總結評價(jià)以及其他學(xué)習者和教師所給的總結評價(jià)和所得的獎?wù)聰?、所有的測試情況、已完成和未完成的作業(yè)列表等。同時(shí)學(xué)習者還可以得到以上信息中部分項目的最高數、平均數和最低數。對于部分信息項學(xué)習者還可以查看對應的圖表(如圖3中，折線(xiàn)圖是學(xué)習者登陸的情況分布與整體的對照，而柱狀圖是學(xué)習者個(gè)人的登陸分布情況)。這樣學(xué)習者可以隨時(shí)了解自己的學(xué)習狀態(tài)，并且可以和整個(gè)學(xué)習團隊比較。 (8)自動(dòng)警告、建議和表?yè)P。學(xué)習者進(jìn)入系統之后，系統查看所有學(xué)習者的登陸次數，學(xué)習的有效時(shí)間數、得到的紅星數獎?wù)聰档扰c登陸學(xué)習者進(jìn)行比較，如果上述四項指標都落后在后3名，則系統自動(dòng)給予警告，給予相關(guān)指標的信息，如最高數、最低數、平均數和學(xué)習者本人的數值，并給予相應的學(xué)習建議。如果有一項排在前3名，則系統自動(dòng)給予表?yè)P，同樣給出上述學(xué)習信息。這樣以這種自動(dòng)的表?yè)P、警告和建議信息來(lái)體現一種個(gè)性化和人性化的關(guān)懷，豐富學(xué)習情景形成一種監控。 (9)管理。教師通過(guò)這個(gè)模塊來(lái)進(jìn)行各種管理工作。如：發(fā)布公告信息、布置作業(yè)、查看作業(yè)、管理生成新的試卷、總結評價(jià)學(xué)習者、管理討論區等等。管理員在這里維護整個(gè)系統，刪除一些無(wú)用信息為用戶(hù)分配某些權限。 (10)安全退出。學(xué)習者學(xué)習完畢后安全退出可以記錄學(xué)習者的有效學(xué)習時(shí)間。否則學(xué)習者的時(shí)間信息將丟失。教師和管理員安全退出可以保證系統的安全性。 3．開(kāi)發(fā)環(huán)境和技術(shù)路線(xiàn) 系統開(kāi)發(fā)以安全性和穩定性都較好的Tomcat作為服務(wù)器，以功能強大的SqlServer2000為后臺數據庫，以JSP結合3ava的JPreeChart(java中一個(gè)免費的開(kāi)發(fā)包)圖表生成工具來(lái)制作圖表。利用JSP技術(shù)中的session來(lái)為用戶(hù)分配一個(gè)標志，以便識別、跟蹤并保存用戶(hù)信息，將收集到的數據及時(shí)的存儲到數據庫中，在需要時(shí)再從數據庫中提取有用信息，如要圖表則配合IFreeChart把提取到的信息繪制成想要的直觀(guān)圖。本系統的主要優(yōu)點(diǎn)在于，配合數據庫和動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)編程技術(shù)自動(dòng)記錄、統計、分析學(xué)習者信息數據，并配合JFreeChart免費開(kāi)發(fā)包，以形象的圖表來(lái)展示統計分析后的數據。從而使得各種潛在的信息也一目了然!此外，當收集到的信息達到一定數量之后，還可以利用這些元信息進(jìn)行進(jìn)一步的數據挖掘，以此來(lái)進(jìn)行更為深入的學(xué)習者分析、試卷分析等等，從海量信息中找到隱藏在其中的能夠促進(jìn)學(xué)習的其他因素。 四、總結 近年來(lái)，數據挖掘引起了信息產(chǎn)業(yè)界的極大關(guān)注，其主要原因是由于企業(yè)數據庫的廣泛使用，存在大量的數據，并且迫切需要從這些數據中獲取有用的信息知識。例如：商務(wù)管理、生產(chǎn)管理、市場(chǎng)控制、市場(chǎng)分析、工程設計和科學(xué)探索等。越來(lái)越多的IT企業(yè)看到了這一誘人的市場(chǎng)，紛紛加入到數據挖掘工具的開(kāi)發(fā)中來(lái)，并獲得豐厚的回報。然而教育行業(yè)卻沒(méi)有對此做出積極的反應。上述系統在跟蹤記錄學(xué)習者學(xué)習行為的同時(shí)為進(jìn)一步的數據挖掘做好了鋪墊。網(wǎng)絡(luò )學(xué)習要依托強大的計算機互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，積極充分地利用各種技術(shù)和資源，來(lái)為自己注射新鮮的血液，促進(jìn)自身的提高和發(fā)展! 【參考文獻】（略） 文章選自《教育信息化》（2006.1） | |
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