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【摘 要】从翻转课堂特征和教学模式出发,基于支持翻转课堂的E-Learning平台需求,构建和设计出支持翻转课堂的E-Learning平台模型。该平台模型在个性化的教学路径设计的指导下,通过教学资源推荐和检索服务为学生提供适合的教学内容,同时在学习过程的跟踪和监控机制下,经过一系列的学习活动最终完成一个学习任务,从而为翻转课堂教学模式在高校教学中的应用提供了信息技术支持。
【关键词】翻转课堂 E-learning平台模型 构建
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2015)10C-0070-04
信息技术推动了教育改革的进程。在信息化环境中,学校教育的教学理念、教学对象、教学目标、教学模式、教学过程、教学手段等诸多方面都发生了重大变革。这场变革的核心是信息化环境下教学模式的创新,即将原有的基于班级授课强调知识传递的教学模式,转变为基于信息化环境,以强调知识内化和自主学习为特征的整合探究型教学模式。在这场变革的过程中,翻转课堂成为教育界关注的热点。从翻转课程最初的创意看,翻转源于“以学生为中心”的基本思考。其结果不仅创新了教学方式,而且翻转了传统的教学结构、教学方式和教学模式,建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学模式。在这种模式下,知识的传授阶段在课下进行,而知识的内化则在课堂上通过教师对学生作业的答疑、同学间的协作探究及师生间的深入交流等方式来实现。教师转变成了教学活动的“引导者”,主要职责是辅助学生学习及控制教学的总体进度。翻转课堂整个的教学过程需要信息技术的支持。在信息化的教学环境中,教师可以有效组织和呈现教学资源,动态地记录学生学习过程的信息,及时了解学生的学习状况,将课堂上的互动交流拓展到网络空间。同时,信息化的教学环境为学生提供了完善的学习支撑服务和良好的学习环境。学生可以方便地获取教学资源,进行自主学习,通过网络建立起学习共同体,协同完成学习任务。
目前,有关翻转课堂的研究其主要议题集中在翻转课堂的教学设计与实施策略、翻转课堂的理念及一般特征、翻转课堂与传统课堂的对比研究等方面。对支持翻转课堂实施的信息技术的研究较少。而在翻转课堂中,信息技术和信息资源是学生学习的基础。如果信息技术服务支持力度不够,将会增加翻转课堂实施的难度,限制翻转课堂实际效果的发挥。支持翻转课堂实施的E-Learning平台用于构建实施翻转课堂的信息化教学环境,以支持在线学习,进行教学资源整合,监控学习的进度和检测学习效果为主要功能,是翻转课堂得以开展的基础性平台。因此,对支持翻转课堂的E-Learning平台进行研究是很有必要的。
一、支持翻转课堂的E-Learning平台需求分析
依据翻转课堂的教学理念,参考翻转课堂教学模型的实施要求,我们把平台的使用角色划分成学生、教师、教务人员、系统管理员四种角色。根据各种角色对平台的需求,系统应提供的功能见表1。
表1 针对各角色的系统功能表
角色 用户需求 系统提供功能
学生 课前 选择课程,观看教学视频、课件,有针对性地练习。 独立学习工具 (1)同步/离线学习支持:支持在线学习,以包括在线观看教学视频、课件,根据教学进度进行在线的测试等。
(2)教师在线帮助:学生能通过实时聊天、论坛留言、e-mail等方式寻求教师帮助。
(3)学习表现评价工具,具有测试功能与作业编辑、提交与评分功能。并与总体成绩进行比较,把相应的结果反馈给教师。
(4)学习记录工具。
课上 参与教师设计的学习活动,包括:答疑、小组讨论、实验、实际操作。 协作学习工具 (1)小组协作支持:自由加入小组协作完成任务。
(2)文件交换共享:资源可以在个人或小组的博客、Wiki、邮箱或是讨论组中共享。
(3)BBS:支持分组讨论,论坛可跨课程小组共享。
教师 根据教学目的进行学习路径设计,并据此设计上传教学资源,指导学生学习,解答学生在学习过程中遇到的难题。 (1)学习路径设计工具:根据教学目的、学习任务,选择课件创建学习内容包,安排各种学习活动,并将这些转换成学习路径序列。
(2)教学资源发布和组织:分类组织各种资源,形成资源库。支持将多个资源组织为一个教学单元进行发布。
(3)学习活动设计工具:支持各种学习活动的设计和发布、跟踪。
(4)学生跟踪评价工具:将学生从学习课程开始的一切学习活动都进行记录。
(5)教师在线帮助。
教务人员 教学及教务的一些管理工作。 学生、教师信息管理,学生选课管理,学生成绩管理,教学计划管理,专业、课程管理功能。
系统管理员 用户管理,权限分配,系统初始化等工作。 用户管理、权限管理、模块管理、系统初始设置等功能。
二、支持翻转课堂的E-learning平台模型设计
(一)支持翻转课堂的E-learning平台整体结构
根据对系统角色需求的分析,结合翻转课堂教学模型,我们可以得到支持翻转课堂的E-learning平台的整体结构如图1所示:
图1 支持翻转课堂的E-learning平台整体结构
整个系统分为学习子系统、教学管理子系统和系统管理子系统三大部分。其中,学习子系统主要实现教师制订学习计划、学生自主学习和学习跟踪评价等与在线学习相关的核心功能。在该子系统中,由教师通过学习路径设计模块进行教学任务描述、学习目标设定、教学活动安排等。学生所有的学习活动都是在学习路径的指导下进行的。并且教师可以根据学习跟踪评价模块反馈的信息进行路径调整以配合学生的自适应学习。根据翻转课堂的教学模型在学习子系统中将学习活动分成课前学习模块和课堂活动管理模块两部分。在学生进行课前自主学习时系统会根据教师制定的学习路径组织教学资源并进行发布。通过教学资源发布和组织模块会将相关的教学资源组织成一个学习单元提供给学生学习。学生在课前进行网上学习、作业、测试等学习环节,完成一个学习单元的学习后进入课堂学习部分。在翻转课堂教学模式中,课上学生主要通过参与完成教师设计的学习活动来进行知识的内化。因此,在课堂活动管理模块教师先通过学习活动设计模块进行学习活动的设计,安排、设计课堂上要进行的学习活动,然后学生才能开展这些学习活动。系统为配合学习活动的进行,提供了小组协作支持、文件共享、活动或作品评价等功能。学生课前和课上的学习信息都将进入到学习跟踪评价模块,并通过该模块反馈到教师处,作为教师进行学习路径设计的依据。 教学管理子系统是学习子系统的辅助系统。主要负责管理所有的专业及专业以下的课程设置,可根据实际教学需求开设专业学科。可以对专业和其对应的课程进行新增、修改、删除等操作,可对专业和课程进行信息检索查询。管理学生的学籍信息、学生学籍档案管理、管理学生注册之后的选课环节。以及对教师信息的管理。并且这些信息都与学习子系统相关联,为学习子系统的运行提供基础的数据。
学习子系统和教学管理子系统是建立在系统管理子系统基础上的。用户的注册管理、角色权限分配、及系统的初始化配置都在系统管理子系统中进行。在系统管理子系统中通过模块管理功能细化系统所提供的所有功能。并在权限管理中对所有的用户根据角色分配系统各功能的使用权限。用户管理则用于处理用户注册和检索权限等功能。
(二)支持翻转课堂的E-learning平台核心模块及实现
依据翻转课堂的教学理念,自主学习是其核心。因此,在设计支持翻转课堂的E-learning平台时,应克服不利于学生自学的因素,设计适合学生自主学习的核心模块。
1.个性化教学资源推荐和检索服务。为配合翻转课堂中学生自主学习和个性化学习,在教学资源的整合上E-learning平台设置了教学资源发布和组织模块,并在该模块的设计中引入了知识服务的概念。所谓知识服务是根据用户提出的明确要求提供服务或通过具体的用户个性、使用习惯的分析主动向用户提供所需要的服务。因此,个性化是知识服务的基本特点。
在教学资源组织和发布模块中,系统首先进行用户特征提取。用户的特征从其日常操作中获得。这包括用户对教学资源的浏览、下载次数,以及对其评价和用户对教学资源的检索行为等。提取用户感兴趣的学习资源的特征后,建立用户个性特征库,把收集到的特征信息进行存储并及时跟踪和更新。根据用户的个性化特征构建个体用户模型,然后将学习资源根据个体用户模型进行过滤,最后根据过滤结果实现个性化推荐服务和个性化检索服务。并将这些资源以个性化分方式呈现。该模块的工作过程如图2所示:
图2 个性化教学资源推荐和检索服务模块工作流程
2.学习过程的跟踪和监控机制。在翻转课堂中,无论是课前的知识传授还是课堂活动的学习,都大力倡导学生自主学习、协作解决问题,这就需要学生自己控制学习活动。为确保学习效果,提供学习质量,就需要对学生网络学习活动进行跟踪和监控。E-learning平台管理学生的学习活动,对学习过程的跟踪和监控,是通过存储学生表现数据以及课程结构、学习行为和课程内容并通过E-learning系统间的通信来实现的。
在信息化环境中,我们通过网络使用计算机来辅助学习的各类学习资源,如视频、PPT、虚拟仿真实验等,我们都可以称其为CBT(Computer-Based Training)课件,即基于计算机培训的课件。E-learning平台和CBT课件之间必须交换标准类型的数据。这些数据包括:(1)学生学习经历信息,这些信息会影响学生学习CBT课件的效率和效果。(2)在一节CBT课中学生的表现信息,E-learning平台需要这些信息以更新学生的学习记录,调整下面的学习内容安排。(3)模拟练习中的表现,这些信息能用于判断每节课的进展情况,精确显示学生表现。
因此,E-learning系统间的通信包括下面的数据流:(1)E-learning平台和CBT课之间的数据流(见图3)。当每节课开始时,系统将数据发送到CBT课,课程结束时再由CBT课传送到系统。这样E-learning平台可以记录学生的表现,决定下一节课的内容安排。(2)从CBT课到分析工具的数据流(见图4)。从每节CBT课获得的课程数据可以为多种课程评价工具使用。当在web上传送学习内容时,因为CBT课不具备向分析工具发送信息的能力,所以必须将信息发送到E-learning平台,由系统做进一步发送。
图3 E-learning平台和CBT课之间的数据流
图4 从CBT课到分析工具的数据流
我们可以将学生学习CBT课的时间、练习或学习活动中任务完成情况等信息转换成二维表的形式,将学生的学习动态直观地展现给教师和学生。在平台内,每一个学习动态二维表对应一个CBT课,学生登录平台后,平台会自动生成如图5所示的二维表。
图5 学习动态一览表
其中,Y轴表示每一个学生,X轴表示平台所需要记录的属性,即上述E-learning平台需要和CBT课之间交换的信息。X轴和Y轴交叉处表示学生的学习表现情况。我们将这些表通过E-learning平台发送到分析工具,即可获得学生学习表现的相关信息并对其进行学习过程的跟踪和监控。
3.个性化的学习路径设计。由于学生的性格、学习能力、兴趣、习惯、基础等都存在差异,因此学习本身是一个个性化的过程。在这一过程中需要进行一系列的学习活动。并且,这些学习活动是以教学目标、内容为指导沿着一定的路线或者序列来排列的,这就形成了学习路径。学习路径为学生提供了明确的学习路线,可避免迷航,提高学习效率,为学习过程管理和评价提供依据。在翻转课堂中,知识的内化也是在课堂上通过一系列的学习活动来实现的。因此,我们可以将翻转课堂教学模式中课堂教学开始前进行学习路径的设计,学生依据此路径进行学习。并且此路径是根据学生的情况个性化的学习路径。
通过学生学习过程的跟踪和监控机制,我们已经获取到了学生的学习行为信息。这些信息除可用来检验学生的课程表现及学习情况外,还可以作为教师制定教学策略进行学习路径设计的参考。
在E-learning平台中,我们将学习路径设计为树状结构,称为活动树。将学习活动定义为该树上的节点。活动树中的叶子节点即没有子活动的节点称为学习活动单元。一个标准的学习活动单元包括两个组件,一个是资源文件清单,用于描述该活动单元对应的教学资源结构、类型、位置,一个是活动单元属性文件,其中包括活动对应知识点属性、活动层级与活动排序属性、活动单元权值属性。其中活动单元权值属性所体现出来的是一个学习单元对学生的适应程度。图6为学习活动路径结构图: 图6 学习活动路径结构
当学生与活动树所表示的活动单元进行交互时,学习路径的设计只需要跟学习过程跟踪和监控机制来确定活动及活动的相关顺序,从而形成学习活动树。学生根据活动树进行遍历即可走完整条学习路径,完成所有的学习活动。在E-learning平台中,活动树并不是静态的,它可以根据学生的学习行为信息配合学习单元的权值属性动态地调整。
三、小结
支持翻转课堂的E-learning平台模型,在个性化的教学路径设计的指导下,通过教学资源推荐和检索服务为学生提供适合的教学内容,同时在学习过程的跟踪和监控机制下,经过一系列的学习活动最终完成一个学习任务。
该E-learning平台模型为翻转课堂教学模式的顺利实施提供技术方面的支持,使翻转课堂的教学优势得以充分发挥。
(下转第85页)(上接第72页)
【参考文献】
[1]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4)
[2]曹梅.网络学习监控初探[J].中国远程教育,2002(7)
[3]闵宇锋.网络教学系统中的可视化学习监控机制[J].现代教育技术,2010(1)
[4]汪诗林,吴泉源.开展虚拟实验系统的研究和应用[J].计算机工程与科学,2000(2)
[5]杨兆华.浅谈信息技术教学中的项目式教学法[J]. 中国教育技术装备,2012(23)
[6]陈功.浅谈信息技术下的网络教育[J].教育探索,2002(1)
[7]许艳丽,马德俊,刘刚.国家精品课程网站中教学视频的应用研究[J].电化教育研究,2012(2)
[8]教育部教育信息化技术标准委员会(2003).中国现代远程教育技术标准体系[EB/OL].[2013-04-01].http://www.edu.cn/html/keyanfz/doc20020210/ycjy.doc
[9]谭明杰,邵培基.基于E-Learning2.0理念的远程学习管理系统构架设计[J].中国远程教育,2011(9)
[10]王秀荣,刘敏斯四款开源学习管理系统的对比与探究[J].现代教育技术,2010(7)
[11]祝智庭.网络教育技术标准研究[J].电化教育研究,2001(8)
[12]张伟远.网络教学发展模式的理论构建与应用[J].现代远程教育研究,2013(1)
[13]张汉玉,穆肃,任友群.学习管理系统的社会性交互功能比较——基于对Blackboard、Moodle、Sakai的调查与使用体验[J].现代远程教育研究,2013(2)
【基金项目】教育部职业院校信息化教学指导委员会2015年度职业院校信息化教学研究课题(2015LX042)
【作者简介】刘 茗(1979- ),女,广西南宁人,广西机电职业技术学院工程师,工程硕士,研究方向:web应用;黄冬妮(1980- ),女,广东汕头人,华南理工大学设计学院研究实习员,工程硕士,研究方向:高等教育教学管理。
(责编 何田田)
【关键词】翻转课堂 E-learning平台模型 构建
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2015)10C-0070-04
信息技术推动了教育改革的进程。在信息化环境中,学校教育的教学理念、教学对象、教学目标、教学模式、教学过程、教学手段等诸多方面都发生了重大变革。这场变革的核心是信息化环境下教学模式的创新,即将原有的基于班级授课强调知识传递的教学模式,转变为基于信息化环境,以强调知识内化和自主学习为特征的整合探究型教学模式。在这场变革的过程中,翻转课堂成为教育界关注的热点。从翻转课程最初的创意看,翻转源于“以学生为中心”的基本思考。其结果不仅创新了教学方式,而且翻转了传统的教学结构、教学方式和教学模式,建立起比较彻底的“以学生为中心”的教学模式。在这种模式下,知识的传授阶段在课下进行,而知识的内化则在课堂上通过教师对学生作业的答疑、同学间的协作探究及师生间的深入交流等方式来实现。教师转变成了教学活动的“引导者”,主要职责是辅助学生学习及控制教学的总体进度。翻转课堂整个的教学过程需要信息技术的支持。在信息化的教学环境中,教师可以有效组织和呈现教学资源,动态地记录学生学习过程的信息,及时了解学生的学习状况,将课堂上的互动交流拓展到网络空间。同时,信息化的教学环境为学生提供了完善的学习支撑服务和良好的学习环境。学生可以方便地获取教学资源,进行自主学习,通过网络建立起学习共同体,协同完成学习任务。
目前,有关翻转课堂的研究其主要议题集中在翻转课堂的教学设计与实施策略、翻转课堂的理念及一般特征、翻转课堂与传统课堂的对比研究等方面。对支持翻转课堂实施的信息技术的研究较少。而在翻转课堂中,信息技术和信息资源是学生学习的基础。如果信息技术服务支持力度不够,将会增加翻转课堂实施的难度,限制翻转课堂实际效果的发挥。支持翻转课堂实施的E-Learning平台用于构建实施翻转课堂的信息化教学环境,以支持在线学习,进行教学资源整合,监控学习的进度和检测学习效果为主要功能,是翻转课堂得以开展的基础性平台。因此,对支持翻转课堂的E-Learning平台进行研究是很有必要的。
一、支持翻转课堂的E-Learning平台需求分析
依据翻转课堂的教学理念,参考翻转课堂教学模型的实施要求,我们把平台的使用角色划分成学生、教师、教务人员、系统管理员四种角色。根据各种角色对平台的需求,系统应提供的功能见表1。
表1 针对各角色的系统功能表
角色 用户需求 系统提供功能
学生 课前 选择课程,观看教学视频、课件,有针对性地练习。 独立学习工具 (1)同步/离线学习支持:支持在线学习,以包括在线观看教学视频、课件,根据教学进度进行在线的测试等。
(2)教师在线帮助:学生能通过实时聊天、论坛留言、e-mail等方式寻求教师帮助。
(3)学习表现评价工具,具有测试功能与作业编辑、提交与评分功能。并与总体成绩进行比较,把相应的结果反馈给教师。
(4)学习记录工具。
课上 参与教师设计的学习活动,包括:答疑、小组讨论、实验、实际操作。 协作学习工具 (1)小组协作支持:自由加入小组协作完成任务。
(2)文件交换共享:资源可以在个人或小组的博客、Wiki、邮箱或是讨论组中共享。
(3)BBS:支持分组讨论,论坛可跨课程小组共享。
教师 根据教学目的进行学习路径设计,并据此设计上传教学资源,指导学生学习,解答学生在学习过程中遇到的难题。 (1)学习路径设计工具:根据教学目的、学习任务,选择课件创建学习内容包,安排各种学习活动,并将这些转换成学习路径序列。
(2)教学资源发布和组织:分类组织各种资源,形成资源库。支持将多个资源组织为一个教学单元进行发布。
(3)学习活动设计工具:支持各种学习活动的设计和发布、跟踪。
(4)学生跟踪评价工具:将学生从学习课程开始的一切学习活动都进行记录。
(5)教师在线帮助。
教务人员 教学及教务的一些管理工作。 学生、教师信息管理,学生选课管理,学生成绩管理,教学计划管理,专业、课程管理功能。
系统管理员 用户管理,权限分配,系统初始化等工作。 用户管理、权限管理、模块管理、系统初始设置等功能。
二、支持翻转课堂的E-learning平台模型设计
(一)支持翻转课堂的E-learning平台整体结构
根据对系统角色需求的分析,结合翻转课堂教学模型,我们可以得到支持翻转课堂的E-learning平台的整体结构如图1所示:
图1 支持翻转课堂的E-learning平台整体结构
整个系统分为学习子系统、教学管理子系统和系统管理子系统三大部分。其中,学习子系统主要实现教师制订学习计划、学生自主学习和学习跟踪评价等与在线学习相关的核心功能。在该子系统中,由教师通过学习路径设计模块进行教学任务描述、学习目标设定、教学活动安排等。学生所有的学习活动都是在学习路径的指导下进行的。并且教师可以根据学习跟踪评价模块反馈的信息进行路径调整以配合学生的自适应学习。根据翻转课堂的教学模型在学习子系统中将学习活动分成课前学习模块和课堂活动管理模块两部分。在学生进行课前自主学习时系统会根据教师制定的学习路径组织教学资源并进行发布。通过教学资源发布和组织模块会将相关的教学资源组织成一个学习单元提供给学生学习。学生在课前进行网上学习、作业、测试等学习环节,完成一个学习单元的学习后进入课堂学习部分。在翻转课堂教学模式中,课上学生主要通过参与完成教师设计的学习活动来进行知识的内化。因此,在课堂活动管理模块教师先通过学习活动设计模块进行学习活动的设计,安排、设计课堂上要进行的学习活动,然后学生才能开展这些学习活动。系统为配合学习活动的进行,提供了小组协作支持、文件共享、活动或作品评价等功能。学生课前和课上的学习信息都将进入到学习跟踪评价模块,并通过该模块反馈到教师处,作为教师进行学习路径设计的依据。 教学管理子系统是学习子系统的辅助系统。主要负责管理所有的专业及专业以下的课程设置,可根据实际教学需求开设专业学科。可以对专业和其对应的课程进行新增、修改、删除等操作,可对专业和课程进行信息检索查询。管理学生的学籍信息、学生学籍档案管理、管理学生注册之后的选课环节。以及对教师信息的管理。并且这些信息都与学习子系统相关联,为学习子系统的运行提供基础的数据。
学习子系统和教学管理子系统是建立在系统管理子系统基础上的。用户的注册管理、角色权限分配、及系统的初始化配置都在系统管理子系统中进行。在系统管理子系统中通过模块管理功能细化系统所提供的所有功能。并在权限管理中对所有的用户根据角色分配系统各功能的使用权限。用户管理则用于处理用户注册和检索权限等功能。
(二)支持翻转课堂的E-learning平台核心模块及实现
依据翻转课堂的教学理念,自主学习是其核心。因此,在设计支持翻转课堂的E-learning平台时,应克服不利于学生自学的因素,设计适合学生自主学习的核心模块。
1.个性化教学资源推荐和检索服务。为配合翻转课堂中学生自主学习和个性化学习,在教学资源的整合上E-learning平台设置了教学资源发布和组织模块,并在该模块的设计中引入了知识服务的概念。所谓知识服务是根据用户提出的明确要求提供服务或通过具体的用户个性、使用习惯的分析主动向用户提供所需要的服务。因此,个性化是知识服务的基本特点。
在教学资源组织和发布模块中,系统首先进行用户特征提取。用户的特征从其日常操作中获得。这包括用户对教学资源的浏览、下载次数,以及对其评价和用户对教学资源的检索行为等。提取用户感兴趣的学习资源的特征后,建立用户个性特征库,把收集到的特征信息进行存储并及时跟踪和更新。根据用户的个性化特征构建个体用户模型,然后将学习资源根据个体用户模型进行过滤,最后根据过滤结果实现个性化推荐服务和个性化检索服务。并将这些资源以个性化分方式呈现。该模块的工作过程如图2所示:
图2 个性化教学资源推荐和检索服务模块工作流程
2.学习过程的跟踪和监控机制。在翻转课堂中,无论是课前的知识传授还是课堂活动的学习,都大力倡导学生自主学习、协作解决问题,这就需要学生自己控制学习活动。为确保学习效果,提供学习质量,就需要对学生网络学习活动进行跟踪和监控。E-learning平台管理学生的学习活动,对学习过程的跟踪和监控,是通过存储学生表现数据以及课程结构、学习行为和课程内容并通过E-learning系统间的通信来实现的。
在信息化环境中,我们通过网络使用计算机来辅助学习的各类学习资源,如视频、PPT、虚拟仿真实验等,我们都可以称其为CBT(Computer-Based Training)课件,即基于计算机培训的课件。E-learning平台和CBT课件之间必须交换标准类型的数据。这些数据包括:(1)学生学习经历信息,这些信息会影响学生学习CBT课件的效率和效果。(2)在一节CBT课中学生的表现信息,E-learning平台需要这些信息以更新学生的学习记录,调整下面的学习内容安排。(3)模拟练习中的表现,这些信息能用于判断每节课的进展情况,精确显示学生表现。
因此,E-learning系统间的通信包括下面的数据流:(1)E-learning平台和CBT课之间的数据流(见图3)。当每节课开始时,系统将数据发送到CBT课,课程结束时再由CBT课传送到系统。这样E-learning平台可以记录学生的表现,决定下一节课的内容安排。(2)从CBT课到分析工具的数据流(见图4)。从每节CBT课获得的课程数据可以为多种课程评价工具使用。当在web上传送学习内容时,因为CBT课不具备向分析工具发送信息的能力,所以必须将信息发送到E-learning平台,由系统做进一步发送。
图3 E-learning平台和CBT课之间的数据流
图4 从CBT课到分析工具的数据流
我们可以将学生学习CBT课的时间、练习或学习活动中任务完成情况等信息转换成二维表的形式,将学生的学习动态直观地展现给教师和学生。在平台内,每一个学习动态二维表对应一个CBT课,学生登录平台后,平台会自动生成如图5所示的二维表。
图5 学习动态一览表
其中,Y轴表示每一个学生,X轴表示平台所需要记录的属性,即上述E-learning平台需要和CBT课之间交换的信息。X轴和Y轴交叉处表示学生的学习表现情况。我们将这些表通过E-learning平台发送到分析工具,即可获得学生学习表现的相关信息并对其进行学习过程的跟踪和监控。
3.个性化的学习路径设计。由于学生的性格、学习能力、兴趣、习惯、基础等都存在差异,因此学习本身是一个个性化的过程。在这一过程中需要进行一系列的学习活动。并且,这些学习活动是以教学目标、内容为指导沿着一定的路线或者序列来排列的,这就形成了学习路径。学习路径为学生提供了明确的学习路线,可避免迷航,提高学习效率,为学习过程管理和评价提供依据。在翻转课堂中,知识的内化也是在课堂上通过一系列的学习活动来实现的。因此,我们可以将翻转课堂教学模式中课堂教学开始前进行学习路径的设计,学生依据此路径进行学习。并且此路径是根据学生的情况个性化的学习路径。
通过学生学习过程的跟踪和监控机制,我们已经获取到了学生的学习行为信息。这些信息除可用来检验学生的课程表现及学习情况外,还可以作为教师制定教学策略进行学习路径设计的参考。
在E-learning平台中,我们将学习路径设计为树状结构,称为活动树。将学习活动定义为该树上的节点。活动树中的叶子节点即没有子活动的节点称为学习活动单元。一个标准的学习活动单元包括两个组件,一个是资源文件清单,用于描述该活动单元对应的教学资源结构、类型、位置,一个是活动单元属性文件,其中包括活动对应知识点属性、活动层级与活动排序属性、活动单元权值属性。其中活动单元权值属性所体现出来的是一个学习单元对学生的适应程度。图6为学习活动路径结构图: 图6 学习活动路径结构
当学生与活动树所表示的活动单元进行交互时,学习路径的设计只需要跟学习过程跟踪和监控机制来确定活动及活动的相关顺序,从而形成学习活动树。学生根据活动树进行遍历即可走完整条学习路径,完成所有的学习活动。在E-learning平台中,活动树并不是静态的,它可以根据学生的学习行为信息配合学习单元的权值属性动态地调整。
三、小结
支持翻转课堂的E-learning平台模型,在个性化的教学路径设计的指导下,通过教学资源推荐和检索服务为学生提供适合的教学内容,同时在学习过程的跟踪和监控机制下,经过一系列的学习活动最终完成一个学习任务。
该E-learning平台模型为翻转课堂教学模式的顺利实施提供技术方面的支持,使翻转课堂的教学优势得以充分发挥。
(下转第85页)(上接第72页)
【参考文献】
[1]张金磊,王颖,张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J].远程教育杂志,2012(4)
[2]曹梅.网络学习监控初探[J].中国远程教育,2002(7)
[3]闵宇锋.网络教学系统中的可视化学习监控机制[J].现代教育技术,2010(1)
[4]汪诗林,吴泉源.开展虚拟实验系统的研究和应用[J].计算机工程与科学,2000(2)
[5]杨兆华.浅谈信息技术教学中的项目式教学法[J]. 中国教育技术装备,2012(23)
[6]陈功.浅谈信息技术下的网络教育[J].教育探索,2002(1)
[7]许艳丽,马德俊,刘刚.国家精品课程网站中教学视频的应用研究[J].电化教育研究,2012(2)
[8]教育部教育信息化技术标准委员会(2003).中国现代远程教育技术标准体系[EB/OL].[2013-04-01].http://www.edu.cn/html/keyanfz/doc20020210/ycjy.doc
[9]谭明杰,邵培基.基于E-Learning2.0理念的远程学习管理系统构架设计[J].中国远程教育,2011(9)
[10]王秀荣,刘敏斯四款开源学习管理系统的对比与探究[J].现代教育技术,2010(7)
[11]祝智庭.网络教育技术标准研究[J].电化教育研究,2001(8)
[12]张伟远.网络教学发展模式的理论构建与应用[J].现代远程教育研究,2013(1)
[13]张汉玉,穆肃,任友群.学习管理系统的社会性交互功能比较——基于对Blackboard、Moodle、Sakai的调查与使用体验[J].现代远程教育研究,2013(2)
【基金项目】教育部职业院校信息化教学指导委员会2015年度职业院校信息化教学研究课题(2015LX042)
【作者简介】刘 茗(1979- ),女,广西南宁人,广西机电职业技术学院工程师,工程硕士,研究方向:web应用;黄冬妮(1980- ),女,广东汕头人,华南理工大学设计学院研究实习员,工程硕士,研究方向:高等教育教学管理。
(责编 何田田)