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CSCL支持系统设计与开发研究

发布时间:2015-03-07 17:58

  引言

  随着计算机与网络技术的快速发展,网络教育的兴起随之带来了教学方法和教学模式的深刻改变和不断创新,学校教育信息化水平的不断提高,计算机网络在日常教学中扮演着越来越重要的角色,计算机与网络技术对传统的教学模式、教学方法、教学摘要形式之一。如何改变传统的网络教学系统设计,支持这些新兴的网络教学模式成为当前网络教学系统设计人员必须思考的问题。

  1协作学习的基本概念

  协作学习(CollaborativeLearning)是学习者以小组形式参与,为达到共同的学习目标、在一定的激励机制下为获得最大化的个人和小组习得成果而合作互助的一切相关行为。它以建构主义学习理论和人本主义学习理论作为理论基础。

  协作学习强调在学习过程中通过网络和计算机来支持学生之间的交互活动,这种交互活动指的是以小组形式,在师生之间、生生之间进行讨论、交流、协作,学生通过合作过程共同完成学习。学习小组中的成员按照一定的策略进行分派,如可以依据学习者的学习成绩、知识结构、认知能力、认知风格、认知方式等等的差异进行分组,即异质分组。发表论文,网络教学平台。一般采用互补的形式有利于发挥不同认知类型学生的优势,从而促进学生认知风格的“相互强化”,提高协作学习的效果。

  协作学习最大的优势在于协作活动的参与者促进了学生的学习。学生们可以突破地域和时间上的限制,进行同伴互教、讨论交流、课外兴趣活动等协作性学习。学生、教师通过网络实现了资源共享,教师和学生之间可以在网上共同进行问题的探究探讨。教师通过网上专题讨论为各个学生提供了单独或小组讨论的机会,每个学生可以在有竞争性的讨论中,积极思考问题。学生不仅可以从自己的思考过程中获取知识,还可以从别的学生的观点中获取知识。随着信息量的增加,视野的扩大,学生也将逐步增加对知识的掌握,对社会的了解,从而提高学生的综合素质。不仅可以增强学生的学习动机,还可以培养学生的信息处理能力和社会交往技能。

  2CSCL的基本概念

  计算机支持的协作学习(CSCL)是指学习者利用计算机技术建立一个协作学习环境来辅助和支持讨论、协作与交流等活动,从而进行协作学习的一种方式。Koschmann在CSCL2002大会报告中提出了CSCL的定义:CSCL核心研究领域所关心的是在共同活动环境中意义形成的实践,以及实现这些实践活动的途径。他强调研究重点是形成共同意义的社会实践,而技术工具是意义形成的中介。北京师范大学黄荣怀教授将CSCL的重点放在协作学习的方式上,他认为:应用多媒体计算机及网络环境构建协作学习小组的学习环境,以支持学生的学习活动,称为计算机支持下的协作学习。

  计算机支持的协作学习CSCL(Computer—Supported Cooperative Learning)是计算机支持的协同工作CSCW(Computer—SupportedCooperative Work)与合作学习的理论与教育方法结合而成的一种新型学习方法。它是在支持协作学习的环境中,教师提出一个明确的任务,学生以小组的形式组织,分工合作,用计算机查找资料,并利用计算机进行信息处理,形成文档,小组成员共同完成该任务;教师观测学习的进行过程,并组织小组进行交流,相互帮助与竞争,保证教学目标的实现。发表论文,网络教学平台。

  CSCL是伴随着计算机信息处理与网络通信等现代信息技术的发展而提出的一种全新的教学模式,是信息技术教育应用的重要方面,根本上是指在现代信息技术的支持下,进行学习的一种方法和策略。CSCL发生在协作理论与计算机相关技术交融的环境之中,能够充分发挥协作学习的优势,更能够实现传统教室环境下无法开展的协作学习方式。与传统的CL相比,CSCL突破了传统学校教育的各类分隔屏障,实现了时间和空间上的连续。同时,交互变得更加容易控制,教师的角色发生了根本转变,他们要掌握的不仅仅是教学内容的逻辑序列和目标的合理安排,更多的是学生的协作情况、学习过程的规划设计。

  3CSCL支持系统设计

  3.1设计思想

  目前,国内基于局域网的网络教学平台的体系结构往往是基于功能来划分和组织的,而且大部分是站在教师的角度进行功能分析和设计,包含的功能一般是广播教学、文件分发以及屏幕监控等等;学生使用的客户端往往只有上传作业和电子举手等功能。这类型的教学平台严重忽略了对学生与学生之间交流和讨论的支持。

  由此不难看出,原有的教学平台并不能支持现今多种新兴的网络学习模式,特别是计算机支持的协作学习。要想设计出契合实际需求的教学系统,我们应该转变设计理念,尝试以教学活动组织过程为核心和主线,将各种系统功能融合进教学组织过程中去。

  3.2CSCL支持系统的总体结构

  CSCL支持系统划分为学生协作学习子系统和教师管理子系统,总体结构图如图1所示。其中,教师管理子系统为教师提供教学管理平台,实现分发作业、批改作业、分发成绩、控制评测策略、设置互测知识点和教学过程总结记录等功能;学生端子系统提供操作平台,学生可以完成作业、提交作业、自主出题和相互之间进行相应分组策略进行小组讨论、互评互测等功能。

  图 1 CSCL支持系统的总体结构

  

网络教学平台
 

 

  3.3功能模块介绍

  CSCL支持系统借助网络技术和数据库技术,对协作学习活动进行优化,使得教师能够在教学当中高效得进行引导,学生以小组的形式进行协作学习。教学活动包括:教师发布和批改作业、教学评价策略的控制、学生分组交流讨论、学生学习互评互测等等。CSCL支持系统的功能模块如下图2、图 3、图 4 所示,接下来予以详细描述。

  

组织结构图

 

  图 2 CSCL支持系统总体功能模块

  

组织结构图

 

  图 3 教师管理平台功能模块

  

组织结构图

 

  图 4 学生协作学习子系统功能模块

  1教师管理平台(客户端)

  1.1分发作业模块:教师通过Word整理好作业要求,分发到各台学生客户机指定位置;可以发送单文件,也可以发送文件夹。

  1.2批改作业模块:显示已交作业,提供打开作业按钮,教师选中需要批改的学生点击按钮可以打开学生作业文档(文档类型可以是Office文档,也可以是各类编程语言文档,还可以是各类多媒体文件);提供登分界面,并将整体成绩录入到数据库和输出为Excel文档。

  1.3发布成绩模块:选择按学生单独发送和整体文档发送,并且有成绩分析功能(如平均成绩,成绩段分布统计,生成Excel统计表,提供图表)。

  1.4控制评测策略模块:设计学生评测方式,可以一一对应选择对象互评,也可以循环随机互评。

  1.5设置互测知识点模块:根据教学进度设置知识点提纲,并且保存为txt文件,分发至学生客户机以供学生自主出题。发表论文,网络教学平台。

  1.6教学过程总结记录模块:提供教学总结记录界面,并且将记录录入数据库。发表论文,网络教学平台。发表论文,网络教学平台。

  2学生协作学习子系统(客户端)

  2.1完成作业模块:提供显示作业平台,一键打开作业要求文档。

  2.2提交作业模块:把完成作业提交到服务器端指定位置;可以发送单文件,也可以发送文件夹。

  2.3自主出题模块:学生根据教师提供知识点自主出题,并且能够发送给指定学生客户机或者全部客户机(包括发给教师服务器)指定位置。可以发送单文件,也可以发送文件夹。

  2.4互评互测模块:把完成的作业放到指定位置,然后选择“指定对象互评”或者“随机互评”,把作业发送到其他学生客户端。并提供显示需要批改作业界面和批改评分界面,完成互评后把结果反馈回给对方,并且将互评结果发送一份至教师服务器。

  2.5小组交流讨论:分组的基本原则是异质同组,尽可能地将差异度最大的学生分在每个小组中,并且使得小组问的差异度减小到最低程度。分组形式可以由学生自主选择进行友好同伴的分组,也可以由教师按照分组策略选择随机分组或异质分组。在该模块中引入网络游戏元素,实现让学生选择显示“附近、队伍、世界”等不同的聊天频道。发表论文,网络教学平台。

  4结束语

  本文从分析研究计算机支持的协作学习这一新兴的学习模式出发,认为在新型的课堂教学中必须降低教师的主体地位,突出教师的引导作用,加强学生在课堂中的参与度,让学生在相互之间的交流和讨论中完成学习任务。利用VB.Net技术,设计开发了CSCL支持系统。该系统能够为学生以小组形式进行的协作学习提供有力帮助,为教师和学生搭建高效的教学平台,培养学生协作学习的习惯,从而使学生在现代技术的帮助下,享受学习的乐趣,提高学习效果。

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