时间:2022-07-23 02:17:29
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇网络教育研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
关键词:网络教育;思想政治教育;校园网络文化
随着互联网的不断普及,其已成为高等教育必不可少的手段之一。但是,不可否认互联网是一把“双刃剑”,其既能够从教育层面上帮助教师实施教育,也会因为错误的互联网信息,导致学生出现价值观趋向的偏差。现代社会发展中,学生只有建立健全社会主义核心价值观,才能够在社会、经济、教育等诸多背景下谋求发展。因此,本文就大学生价值观问题,提出思想政治的全新教育思路。即以互联网为基础,在校园网络文化建设中借助文化传导能力,对大学生产生潜移默化的思想政治影响。
一、网络育人及其实践路径
网络教育无疑是较为高效、简洁的一种手段。然而,引用互联网机制,必然会触及网络社会的阴暗面,如不对此有所规避或加以引导,将会对学生教育成果造成冲击。因此,笔者对网络育人的内容进行总结,并提出如下实践路径:1.网络育人的必要性和可行性随着信息技术的发展,互联网已经为年轻群体开辟了全新的“生活”空间。这也导致当代大学生更多以网络生活为主体,借助虚拟化信息形式,开拓一切精神需求层面的满足途径。所以,大学生群体对网络的沉迷不言而喻。而在这样的发展环境中,改善大学生网络使用功能,为其提供健康的信息指导,无疑是高等教育所必须进行的工作。网络发展为信息交流渠道带来了便利性,多媒体资源也提升了信息传播的效率,因此,借助网络实现思想政治教育以及传达社会主义核心价值观,无疑将具有事半功倍的教育效果。2.依托网络进行思想引导网络对教育的客观意义,必须引起教育者的重视。从信息技术特性来看,网络教育具备以下优势:第一,不受空间限制。教育者和受教育者可以在任何地点展开交流。第二,不受时间限制。教育者可以将内容提前放于互联网,以便学生随时学习相关知识。第三,多媒体资源的支持。多媒体在信息传播中所具有的效率,无疑在于接受者是否能够有效理解传播内容。所以,在多媒体工具的引入下,学生将能更有效地理解思想政治教育内容。由此可以发现,网络在教育层面上有着较大的促进意义。不过,教育过程中仍会受到一些限制,迫使思想政治教育的方法发生转变。其原因在于网络传播的特性完全有别于课堂教育模式。同时,原有的课堂教育已被学生排斥。因此,必须转变教育手段,实现对大学生思想政治学习的有效引导,避免学生产生抵触情绪。3.依托校园文化建设从上文可以发现,对大学生的思想政治教育,不能够再使用课堂教育形式,所以,应当适当转变手段。而在思想政治教育模式中,无疑是潜移默化的教育形式较为容易实现效果的最大化。因此,本文认为应采取以校园文化建设为核心的教育。校园文化是高等教育不可或缺的组成部分,一直以促进学生建立健康“三观”,提升学生的学习和发展意识为基础。而思想政治教育在功能上却与之完全契合。因此,可借助对校园文化内容的传播,在校园网络体系的建设中,全方位融入思想政治教育的内容,使学生无时无刻不接受思想政治教育的宣导。同时,借助互联网资源优势,借助各类活动手段,提升学生对思想政治教育的认识,从行为、思想等诸多方面促进学生的发展,进而构建完善的、生态的网络思想政治教育体系。
二、校园网络文化建设的育人作用阐释
1.校园网络文化建设通过明确底线边界促进了交流所谓的明确底线,是指校园文化建设中,在话题上所达成的共识底线。这也意味着任何个体不能够逾越底线来实现交流。此前对于网络教育模式的担忧,便是因为可能存在的阴暗性话题,即价值溃败和道德虚无,对学生思想意识造成的影响。而校园内的文化建设却能够对此话题有所抑制。这可以简单理解为,网络校园文化多需要依托几种形式,分别为BBS、百度贴吧等社区,虽然一些学校主张以官网形式构建文化,但是高校的官网在新闻性和信息主导上难以有效吸引学生的兴趣。而借助社区类网络渠道,可以有效控制内容,并对无底线交流及时制止。同时,社区的权限机制,也能够对话题进行引导,进而构建明确底线且健康的交流环境。2.校园网络文化建设通过营造环境氛围实现对学生的教育校园网络文化平台是人与人所构建的交流环境。而人所依据的环境,在很大程度上会对话题和交流深度产生影响。因此,应当在试图构建网络文化时,充分考虑环境的主导因素。而在构建环境的同时,不能忽略它对学生产生的客观作用。具体为:第一,环境的塑造在于实现大学生的思想政治教育。所以,应充分考虑思想政治教育的需求和实现方法,并在效率和深度层面上作出考量,让大学生得以有效接受思想政治内容。第二,考虑到大学生现有思想政治基础,环境必须与学生基础认知相契合。即在学生不具备认知的情况下,不能够盲目提升思想政治的思想高度,以免造成学生无法理解所传播内容。第三,结合社会化因素,从网络文化层面为学生构建第二课堂。可以理解为,在构建环境的同时,应当引入社会信息宣导,由此帮助学生提前以社会认知反馈价值观建立,进而更加主动接受思想政治教育。
三、推进高校网络育人工作的具体措施
1.夯实一个基础阵地网络虽然是虚拟化社会,但仍旧有着社会性基础。所以,在建立校园网络文化的过程中,不能够对网络社会有所轻视,必须充分考量各类客观因素,从而建立适合大学生学习的思想政治教育性平台。对此,笔者认为应对平台采取统一化,且平台必须在学生的可控范围之内。例如,以固定BBS对学生思想政治进行引导。不过,其可能发生无法实现引导的问题。即平台对学生的吸引力不足,学生不愿在平台中展开交流,故此难以实现文化引导。学校可就此问题,以多层面引导的方式消除不良影响。例如,将成绩和学生的学习知识注入平台,使学生不得不关注BBS,并在其中展开交流。2.稳妥处理两重关系第一,处理育人环境的关系。不同教育环境的教学手段有所差异。课堂教学主要在于知识的传授,使学生深刻理解并记忆知识,再结合教师的引导,帮助学生具备知识的应用能力。而网络文化在思想政治教育层面,则坚持以潜移默化的方式让学生在毫无察觉的情况下接受社会主义核心价值观。可以发现,在实现教育的过程中,一旦两者发生混淆,便会在网络文化中产生课堂教育手段,而学生对传统教育模式的反感,将直接导致教育的失败。第二,处理思想政治教育在不同环境下所实现内容的关系。根据教学环境的差异,可以发现不同环境的手段必然有所不同,对于教育内容而言同样如此。事实上,无论采用何种教育环境或手段,思想政治教育的核心无疑是传播社会主义核心价值观。不过网络教育的特性在于引导,而并非课堂教育的传导。所以在知识的选择以及传播方式对知识进行内容层面的转化方面,必然会产生不同之处。所以,不同内容的关系处理,将是分别实现各自效率的关键。3.尽力避免三点误区第一,避免形式教条。网络育人虽然可同样产出教育成果,但是,其本质在于实现影响。可以理解为,思想政治教育的特殊性在于长年累月的不断宣导,而教育的结果,也需要较长时间才能反馈。所以,在教育内容的选择时,应当基于教育方法而做出客观考量。第二,避免缺乏互动。校园网络文化的建立需要大量话题作为引导。一些院校在实践过程中,采取相对简单的互动形式,即希望以自问自答的方式引导学生。可是,由于实践者能力不足以及对互联网交流方式的不理解,往往使得教育功能难以达成。同时,缺乏有效的互动,管理者难以接受学生的信息反馈,其下一步工作将无依据可言。对此,可采用现行提出问题的方式,在形成互动后再对学生进行思维引导。第三,避免粗暴监管舆情。一些话题相对阴暗的舆情,无疑会对思想政治教育造成冲击。但是,这并不意味着可以将舆情一味抹杀。在管理时,可以采取引导的方式,以更新颖的话题促使学生转换视野,并对过往舆情有效规避。同时,平台建立之初便需要实现规则化,先行告知学生平台的管理规则,并以相对灵活和友善的方式对舆情进行监管,进而避免学生情绪的强烈反弹。4.积极探索四条途径第一,内容管理。积极管理思想政治教育内容,提升教育工作的影响深度。在具体执行上,可寻求青年群体的交流特性,借助适合的题材对其引导。以正面的内容促进学生知识的积累。第二,综合服务。平台必须体现服务功能,这也是学生进入平台接受思想政治教育的关键。因此,应为学生开通服务通路,让其可以及时提出问题,并将问题反馈到相关责任人,由此构建良性发展的校园服务平台。第三,文化环境。建立内容客观、正面、积极的文化传播体系,对学生的思维方式、社会认知构成积极影响。并在积极文化促进下,树立健康的校园风气,提升学生文明上网的意识。第四,舆情引导。网络中必然会出现负面的信息传播,学生对此类信息也有一定的兴趣。但是,扩大化传播此类信息内容,无疑将会降低思想政治教育的效率。所以,应当在信息内容上对学生有所引导,并避免负面信息在平台中出现。若负面信息在平台中不断传播,可采取推进方式,加速信息消亡,并在此后对学生加以引导。
四、结束语
本文所研究的高校网络文化建设,旨在通过网络对学生的影响力,实现思想政治教育。思想政治教育结果关系到学生社会主义核心价值观的建立,教育者必须对其有客观的认识,并以适当的方式进行引导。本文所提的方法,仅是实现教育的手段之一,希望能对实践者有所帮助。
参考文献:
[1]田树学.高校网络思政教育宣传现状与对策研究[J].教育与职业,2013,(30).
关键词:网络教育Internet(互联网)CERNET现代远程教育网络学校
美国思科集团总裁约翰·钱伯斯访问中国期间发表演讲指出"互联网和教育决定了人类的未来。"钱伯斯说,作为推进社会经济发展的两个核心动力,互联网和教育将深刻地改变一个民族的历史和命运,改变一个国家、企业、个人在未来时代的竞争力。在方兴未艾的大潮中,谁把握了互联网,谁就把握了未来,谁开创了面向未来的现代教育体系,谁将具有持续发展的能力!
而作为互联网与教育结合点的网络教育,在这场大潮中更是首当其冲了。教育部长陈至立早几年前就指出网络教育是世界教育发展的潮流和方向,要大力发展网络,提高教育现代化、信息化水平。为此,教育部开始着手实践怎样将互联网与中国教育结合起来。1995年开通的中国教育科研网(CERNET)和今年提出的中小学"校校通工程"便是几年来教育部采取的典型举措。
几年来,由于国家的高度重视和大力支持,中国的网络教育取得了一定的成绩,但由于经济和科技等方面的原因,同世界发达国家特别是美国相比,仍然存在很大的差距。"他山之石,可以攻玉"。既如此,从网络教育的发展历史等几个方面比较两国网络教育的异同,寻找两国网络教育的差距,并探索为发展中国网络教育以资借鉴的成功经验,以便更好地为中国的网络教育服务,实乃当务之急了。
一、中美网络教育的发展历史
计算机网络的发展起源于美国国防与教育的需要。60年代美国国防部加强了计算机的研究,其结果便诞生了世界上第一个网络--APPANET。APPANET问世之后,便陆续有企业、高校等机构研究如何将其应用于教育当中,但进展比较缓慢。网络在教育中应用的快速发展时期是在90年代克林顿总统上台之后。
1992年,克林顿在竞选美国总统时提出了"信息高速公路"的设想。第二年政府正式拟定了"国家信息基础设施"(NationalInformationInfrastructure,简称NII),俗称信息高速公路的方案,计划在2000年以前建成一个全国范围的信息高速公路,通过它向全美国人迅速准确地提供各种信息。
在政府的鼓励下,美国各地的学校纷纷开始采取行动。最有影响的是"网络日(NetDay)"活动。第一个"网络日"(1996年3月9日)开始时的计划是一天之内把加利福尼亚州12万所学校全部联上网,到现在为止,在"网络日"活动和其他活动的推动下,几乎所有的大学和绝大部分中小学都建立了校园网并联上了Internet。
1996年,克林顿总统提出了"教育技术行动"(EducationTechnologyInitiative)纲领。该纲领指出:到2000年,全国的每间教室和每个图书馆都联上信息高速公路,每个孩子都能在21世纪的技术文化方面受到教育。美国政府为此制定了投资预算政策,美国的企业界对此也表现出了极大的热情,1/3的投资都投在了信息技术方面。
经过这些年的努力,美国现在已发展成了世界上网络教育规模最大、水平最高的国家。一个覆盖全国主要教育机构的网络业已形成,几乎全国所有的学校都能开展网络教育。在高校,网络教育所开设的学历、学位课程已超过5万门,基本覆盖了美国高等学校所有的学科和专业。
同美国相比,中国的网络教育起步较晚。直到90年代中期,中国才开始开展网络教育。其标志便是1994年底开始建设的"中国教育和科研计算机网(CERNET)"示范工程。1995年CERNET初步建成并投入使用。1996年清华大学校长王大中率先提出发展现代远程教育。1997年,湖南大学第一个建起网上大学。同年,第一个面向中小学的教育网站--101教育网站正式开通,随后便出现了大量的中小学教育网站。1998年,清华大学推出了网上研究生进修课程。同年,教育部正式批准清华大学等四所高校为中国现代远程教育第一批试点院校。1999年教育部制定了《关于发展我国现代远程教育的意见》,首次阐述了发展中国现代远程教育的指导方针、目标和任务。同年9月,CERNET高速主干网建设项目立项。
2000年,是中国网络教育阔步前进的一年。7月教育部颁布了《教育网站和网校暂行管理办法》,表明了教育部对教育网站和网校的领导权。不久,教育部批准了15所高校开展现代远程教育。紧接着,教育部将现代远程教育试点院校的范围扩大到31所。旋即又颁布了《关于支持若干所高等学校建设网络教育学院开展现代远程教育试点工作的几点意见》。7月31日,31所试点高校在北京成立了"高等学校现代远程教育协作组",以加强试点高校间的交流与合作,促进教学资源的建设与共享。9、10月间,部分新试点院校相继开通了网上大学。10月,教育部出台了中小学"校校通工程"。自此,中国的网络教育开始加速发展。可以预言,未来中国教育将因网络的深度介入,面貌为之焕然一新。
二、中美网络教育的组织方式
美国的网络教育经过三十多年的发展,特别是近几年的发展,基本上形成了如下几种稳定的组织方式:
1、传统教育增强型
这是当前美国最普遍的一种网络教育方式,是在传统校园教育基础上增设网络教育课程而形成的。在这种方式下,接受教育的学生一般都是由学校正式录取的。学生要注册学校常用的课程,由同一学校的教师授课,全职或花大部分时间来学习。这种方式的教育与在校教育的区别是,学生和教师不在同一地点,主要靠教师通过计算机网络来完成。它特别适合校园外的全职或兼职学生。
2、学校联合型
这种方式的网络教育是由两家或多家学校联合办学,共同管理来开展的。在这种方式下,多家学校联合起来开设全国、全州或地方性的网络教育,但各学校保留自己的学位和学分授予权,而不移交给联合体。在美国的高等教育中这种形式普遍采用。
3、经纪人型
这是一种由学校和有能力举办网络教育的其它组织如企业等通过签约共同办学的形式。在这种形式的网络教育中,其他组织作为经纪人,学校只负责传送网络教育课程,而不授予学位、学分,学位、学分的授予权归签约的其他组织。这种形式的网络教育在美国常用来进行职业技能等的培训。
4、虚拟学校型
虚拟学校是在计算机网络的基础上通过虚拟现实、系统仿真等技术创建。虚拟学校能提供传统学校全部或大部分教学,学生完全通过网络学习,它一般归传统学校管理。这种形式的网络教育,由于技术含量很高,投资巨大,当前较少采用,但由于本身所具有的优势,特别是随着技术的飞速发展,必定将是最有前途的一种。
中国的网络教育发展迅猛,短短几年,网络学校出现了很多。然而,由于学校缺乏运作经验,加上教育管理部门缺乏规范管理,网络学校良莠不齐,网络教育还没有形成美国那样鲜明的几种组织管理形式。大致说来,中国的网络教育可分为两种类型:一种是学校举办型,其特点是对教育理解深刻,教育资源丰富,这种形式当前占主导地位;另一种是企业举办型,其特点是有良好的市场意识,投资力度大,但教育资源不丰富,对教育理解不深刻。至于结合学校和企业的优势联合举办的网络学校,目前在中国比较少见,这不能不说是一大遗憾。
庆幸的是,随着中美交流的日趋频繁,在网络教育的组织管理方面,中国加快了改进的力度。今年7月份教育部颁布的《教育网站和网校暂行管理办法》,便预示着中国的网络教育必将很快走向规范化组织和管理的道路。
三、中美网络教育的应用模式
著名的教育技术专家何克抗教授指出在当前的网络教育中存在如下几种教学模式。
1、讲授型模式
网络教育中的讲授型模式突破了传统课堂中人数及地点的限制,其学习人数可以无限多,其学习地域可以无限广。这种模式又可以分为两种:一是同步式,通常是教师通过网络将文本、声音、动画、图形、视频等多媒体形式的教学内容以Web页面同步向学生传送,在Web页面中,内嵌表单等程序,供学生输入提问及反馈信息,教师根据学生的反馈信息再作进一步的解释和应答;另外一种是异步式,通常是教师事先将教学内容编制成WEB页面,存放在服务器上,学生通过个人电脑等终端浏览这些页面,当学生遇到疑难问题时,便以电子邮件、网络电话等方式询问教师,教师再通过电子邮件等方式对学生的疑难问题给予解答。
2、个别辅导模式
这种教学模式是通过基于网络的CAI课件以及教师与单个学生之间的通信来实现的。在网络上应用CAI课件主要有三种方式:一种是各种CAI课件以资料库形式存放在网络上,供学生下载学习;另一种是直接在网上运行用Java等跨平台语言编写的CAI课件;第三种是基于网络的协作学习系统。
3、讨论学习模式
这种教学模式通常有两种实现方式:一种是利用BBS系统,由专业教师在网络上建立相应学科的主题讨论组,学生登录网络,在特定的主题区内发言或讨论;另一种应用得较广泛,利用基于图形用户界面、操作简单、方便,且具有超媒体特点的WWW网络,在WWW的平台上实现讨论学习。
4、探索学习模式
该模式一般是事先在网络上设置一些适合特定学生对象解决的问题,然后向学生,要求学生解答。一般同时提供大量与问题相关的资料供学生在解决问题的过程中查阅。另外,也给学生学习过程中的碰到的疑难问题提供适当的启发或提示。这种模式彻底改变了传统教学过程中学生被动接受的状态,而使学生处于积极主动的地位,因而能有效地激发学生的学习兴趣和创造性。
5、协作学习模式
网络协作学习是指利用计算机网络,由多个学习者针对同一学习内容彼此交流和合作,以达到对教学内容的比较深刻理解与掌握的过程。在基于网络的协作学习过程中,基本的协作方式有四种:竞争、协同、伙伴与角色扮演。基于网络的协作学习系统具有非常广泛的应用前景。
在美国,五种教学模式应用得都比较广泛。而在中国,由于受传统的应试教育影响太深,前两种教学模式应用较广泛,而后面几种教学模式则很少应用。但近年来也有这方面应用的例子,如由全国著名的教育技术专家李克东教授主持的DISCO试验项目和COMTOWN试验项目。中国的网络教育具有巨大的发展空间,当前,中国教育正面临着一次跳跃性发展的重大机遇。中国应当抓住机遇,重新理解、构架教育体系和教育结构,努力探索网络教育的新模式。
四、中美网络教育的应用效果
网络教育所具有的优势是显而易见的,它强烈地冲击着传统的教育模式,同时加速推进新型教育模式的诞生和成长。它最终会使人类的教育方式得到一次彻底的革命和解放。
网络教育下,教育内容全方位多层次,学生能按自己的兴趣在网上遨游浩瀚的知识海洋,学生的学习实现了个性化和自主化,学生成了学习的主人,实现了真正的"因材施教"和"教学相长";网络教育下,工作与学习完全溶为一体,每个人都可以在任意时间,任意地点通过网络自由地学习,这是真正意义上终身教育;网络教育下,学生多感官并用、立体化接受信息,对需要掌握的知识,既易于理解,又便于巩固;网络提供的教育资源远大于以往任何教师、教材乃至图书馆的信息量,拓宽了学生的知识面;网络教育可在很大程度上解决跨区域的师资优化组合分配,在依托传统学校的前提下有效组织学习资源,可节省师资,更好地发挥教师、教材的优势;网络教育的交互性可以及时、迅速地反馈教学效果,可使多种观念得以沟通和交流,可改变单一的传统的教师满堂灌、学生边听边记的学习方式,学生能借助因特网与老师及其他同学交流,大大提高学生的学习兴趣,使启发式教育贯穿于整个教学过程;学习资源的多样性与共享性使得学习者与传授者随着知识的发展不断变换学习的主体,教师既可将自己的新知识、新技术通过网络教育别人,又可作为一名学生,从网络上学习新知识、新技术,因而网络教育促使教师提高自身的素质;网络教育能节省传统教学方式的多项开支,没有校园的学校能更好地发挥教育的优势,具有低投入、高产出的特点。
总之,网络教育对教育目标、教育内容、教育结构、教育形式和教育手段等都产生了深刻的影响。它对整个教育的发展,对人类社会的进步都将产生不可估量的影响。
时至今日,美国的网络教育已发展得相当成熟。每一个网络学校都是由许多相关的教育部门或公司建立,而各网络学校之间又有非常广泛的联接,整个体系呈网状结构,无论你想学习什么知识和技能,你完全可以到网上找到你所需要的资料和帮助。既有专门针对基础教育的、又有专门针对师资培训的、高等教育(包括成人教育、继续教育和职业教育)的、还有其它的教育形式和教育信息等。其中每一方面都涉及到各门各类学科和全套的服务设施。
其实,美国网络教育的成功并不完全依赖于网络教育自身的优势,更重要的是在于校企结合和"人"的能动作用的发挥。正是因为校企优势互补和"人"在整个系统运行中认真、负责、创造的工作,才使美国的网络教育拥有了众多优点:良好的交互反馈机制;严格的课程制定和课件编写体制;严格的质量保证体制;丰富的网络资源;多重导航的搜索机制;多网校的联合机制;良好的管理、运行机制等。另外,美国所有的网校都蕴涵着一个同样的机理:"宁缺毋滥",永远将质量摆在第一位,而不盲目建网。
中国的网络教育,高等教育部分发展很快,并产生了有影响的一批网络学校,如清华大学,湖南大学。但在基础教育领域,尽管面向中小学的网络学校已有好几百所,但真正在教育界产生影响的为数不多。其原因是多方面的,其中包括现行教育体制与教育观念的制约,办学者经济实力与办学宗旨的局限,以及国内教育软件开发水平、网络带宽、传输速度和使用成本等各种因素的制约。但更重要的是,网校基本上没能摆脱教案加题库的教学模式,因而不可能有旺盛的生命力。就办学模式而言,网校在很大程度上还是照搬普通中小学的办学模式,从办学目标、课程设置,
到教学组织形式、教育评价和管理等都缺少网络教育的特色。
象美国那样,学校和企业结合起来并充分发挥"人"的能动作用,中国的网络教育才能有真正的突破,这正是问题的关键。网络教育是一个很特殊的产业,一方面要求对现代教育有深刻的理解,另一方面,又要有敏锐的市场眼光和营销策略。说到底,这是一个产业化的问题。网络学校应当立足于产业化的道路。网络学校要想真正发展起来,一定要有实力雄厚的企业参与市场运作,形成产业模式,这是网校发展的重要保证。可喜的是,今年,中国在这方面终于有了进展。如科利华公司与北师大附中合作开通的"科利华北师大附中网上学校"就在这方面作了一些有益的探索。
当然,美国的网络教育也不是尽善尽美,也存在着很多缺憾:如缺少理想和完备的在线考试机制;学生的身体健康问题;网络安全问题;国民在泛滥的信息面前变得麻木和弱智等,这些,都是美国以及中国在开展网络教育中应该加以足够重视的。
五、中国网络教育的前景展望
中国地域宽广,人口众多,教育发展很不平衡,存在着教育资源不能满足教育发展需求的矛盾。国家要振兴,要迎接知识经济的到来,要面临即将加入的世界贸易组织,需要大量的专门人才,需要进行大量的职业、继续教育。要实现全民教育、终身教育,光靠现有的教育规模很难胜任。因此开发利用学校已有的教育资源及全国四大网络,建立网上学校,开展各种学历教育和非学历教育,实现全国大范围大规模的资源共享,已成为发展教育事业的一项战略抉择。它可有效地缓解中国教育资源不足和巨大的社会需求之间的矛盾。
经过几年的努力,以四大网络特别是CERNET为主的全国主干网络系统已经建成,主干网--地区网--校园网组成的全国性教育网络系统正在形成。另外,随着计算机硬件费用的逐渐下降,计算机进入学校和家庭已成为时尚。截至今年六月三十日,全国上网计算机数有六百五十万台,上网用户达到一千六百九十万。这些都为网络教育的实施提供了硬件基础,提供了强有力的技术保障。可以预测10年后的中国,网络教育会发展成为一项规模巨大的新兴产业,它所带来的巨大的社会效益与经济效益会使人们终身受益匪浅。
当然,我们不仅要敏锐地洞察网络教育的优势,更应对其负面影响给予高度重视。"凡事预则立,不预则废。"为使迈向21世纪的网络教育走出一条健康发展的道路,我们应以实事求是的态度审视网络教育,防患于未然,采取相应的对策,克服以下常见的倾向:重信息轻实践、重吸收轻创造、重智商轻情商、重智力轻体力、重现代轻传统,把网络教育的负面影响限制在最小范围。如此,中国网络教育的明天必然是一片阳光灿烂!
参考文献
1、《基于INTERNET的教学模式》余胜泉何克抗《中国电化教育》(1998.4)
2、《信息时代的产物--网络教育》王锂平林春秋《广西大学学报(自然科学版)》(1999.4)
3、《美国教育技术现状掠影》刘雍潜《中国电化教育》(2000.7)
4、《当前国内网校建设状况的调查及思考》胡小勇张川《中国电化教育》(2000.10)
1 网络教育的构成
网络教育是学生利用网络进行远程学习的重要手段。根据网上教学的特点和人才培育的需要,网络教育课程由以下几个系统构成:
(1)教学内容系统:包括课程简介、目标说明、教学计划、知识点、典型实例、多媒体素材等。
(2)虚拟实验系统:包括实验情景、交互操作、结果呈现、数据分析等。
(3)学生档案系统:包括学生密码、个人账号、个人特征资料、其他相关资料等。
(4)诊断评价系统:包括形成性练习、达标测验、阅卷批改、成绩显示、结果分析等。
(5)学习导航系统:包括内容检索、路径指引等。
(6)学习工具系统:包括字典、词典、资料库、电子笔记本等。
(7)协商交流系统:包括电子邮件、电子公告牌、聊天室、讨论室、教师信箱、问答天地、疑难解答等。
(8)开放的教学环境系统:包括相关内容、参考文献、资源、网址的提供等。
2 网络教育课程设计原则
网络教育课程的开发是在科学、系统、规范设计的基础上进行的,所以应该遵守以下一些原则:
(1) 个性化
网络课程在设计时要突破简单的演示型教学模式,体现知识的建构过程。重视学生作为认知主体的作用,体现学生个性化学习的特点,为学生提供灵活多样的检索方式,提供学习必须的工具软件(如计算器、在线字典、电子记事本等),实现学习过程的自动记录功能等。
(2) 协作化
协作学习有利于高级认知能力及合作精神的培养。网络为网络课程的协作学习提供了环境平台,因此要发挥这一优势,为网络课程学习提供协作学习和协同工作的工具。
(3) 多媒体
随着网络技术的进步,Internet和Intranet向高宽带、高网速发展,使网络教育的多媒体传输成为可能。为提高学生的学习兴趣,应根据需要提供图文声像并茂的教学内容。
(4) 动态化
随着科学技术的迅速发展,知识老化的周期日益缩短。网络教学的动态更新特点使得课程内容能够跟上时代的步伐。为此,在设计网络教育时要遵循动态化设计原则,随时扩充新的知识内容,保证学科内容的先进性。
(5) 交互性
对于教学媒体来说,交互性的教育在于学生的参与性、主动性。网络教育中师生间必要的沟通交流显得尤为必要。网络为教师与学生、学生与学生之间的交互提供了得天独厚的条件。为此,在设计网络课程时,应该开辟出常见问答库、教师信箱和集中答疑等模块,实现教师与学生、学生与学生之间的交互。
(6) 共享性
网络教育最大的优势在于资源共享。为此,在设计网络课程时要体现共享性的设计原则。对于重要知识点的学习,通过链接、提供网址资源等多种方式引入丰富的动态学习资源,提高网络课程结构的开放性,体现网络资源共享的优势。
3网络课程开发的一般步骤
网络课程开发的一般步骤如图1所示。它由四个步骤组成:第一阶段为教学设计阶段,包括分析和设计两个子过程。第二阶段为开发阶段。第三阶段为评价阶段。第四阶段为阶段。无论哪一种形式的课程开发模式,实质都是系统方法的具体应用,所以它们的框架大同小异,只是在具体设计过程、实际操作步骤中所体现出的设计理念、设计原则不同而已。
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图1 网络课程开发步聚
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图2 网络课程教学模式设计
关键词:优质网络教育资源太极柔力球教学改革研究
1太极柔力球按照传统教学方式进行教学存在的问题分析
1.1从教师师资情况来看
太极柔力球运动起源于20世纪90年代初期2010年国家体育总局社会体育指导中心开始推广柔力球运动,举办全国培训班,统一比赛规则,并举办首届全国柔力球大赛,把柔力球运动提升到一个新的高度。[2]太极柔力球运动发展时间较短,大部分教师仅是通过培训或者是通过网络自学来学习这门技术,对于许多技术动作缺乏深入理解,在教学中不能很好地诠释每个动作的原理及锻炼的作用。师资力量的匮乏,需要柔力球教师形成一个好的教学团体,遇到问题能集思广益,彼此深入研究,搞好教学。2011年年底,教育部推出了“国家精品开放课建设项目”,目的就是利用现代信息技术手段,加强优质教育资源开发和普及共享,进一步提高高等教育质量,服务学习型社会建设,主要包括精品视频公开课与精品资源共享课。[3]为了加强自身的体育素养,需要教师利用优质网络教育资源,不断地从网上学习柔力球的先进技术,和同行们不断创新研究进行套路创编,使自己的技能不断提高,能很好地服务于教学。
1.2从教学情况来看
1.2.1教材理论知识欠缺,内容不系统
太极柔力球主要是作为体育公共课开设,学生使用的教材包罗万象,包括多种体育项目。太极柔力球在有的体育教材中仅限于一章节,甚至于有的学校使用的教材中都没有太极柔力球这项运动。教材内容过于简单,大部分教材仅有一两套套路和基本的动作介绍,理论知识几乎没有,内容不系统,套路路线不明确,学生看起来特别吃力。
1.2.2每周一次体育课,教学时数不足
体育选项课太极柔力球开设一个学年,每周上课一次,许多学生课后由于各种原因不积极锻炼及练习,势必会造成上课学、下课忘,周而复始,内容越多、越记不住,就越不想学,教学时数不足,上课练习时间间隔过长,造成学生学习效果不佳。
1.2.3教学环境差,支撑不了课外体育活动
体育教学坏境对体育选项课课内外一体化教学起决定性作用。由于学校体育场地有限,仅供于体育教学,课外体育锻炼就需要学生自觉自行锻炼。体育选项课每个班级的学生来自于不同的学院、不同的系、不同的班级,如果没有固定的场所供其课外体育活动使用,练习仅限于课堂,不利于学生互相切磋、共同学习。
1.3从学生学习情况来看
1.3.1学生学习起点不同,同班授课存在学生水平的个体差异性
选修太极柔力球选项课的学生,有的以前接触过,相对接受能力较强,学的较快,有一部分学生以前从没见过此类运动,需要从最基础的教起,教学进度相对较慢,不同起点的学生同班授课存在教学进度、教学内容、教学方法的不同,而教学时数有限,常常会顾此失彼,不能满足学生的学习需求。
1.3.2课堂中学习不积极或接受能力差,技术动作学不会,导致整套动作掌握差
有相当一部分学生体育锻炼意识差,上课仅仅是为了通过考试、混学分,无积极性,能坐着不站着,缺乏良好的锻炼和学习习惯,导致柔力球技术动作学不会,整套动作记不住。如何通过有效的课堂评价措施,使学生积极投入到学习中,是教学中必须解决的问题,评价不仅关注学习者知识的掌握,还要促进其兴趣、爱好、意志等个性品质的形成和发展;不但要注重学习者的学习状态和情感体验以及教学过程中学习者主体地位的体现和主体作用的发挥,而且要尊重学习者人格和个性,鼓励发现、探究与质疑,以培养学习者的创新精神和实践能力。[4]
1.3.3眼高手低,缺乏控制力,需要加强引导与监督
在教学过程中,发现有不少学生学习柔力球动作是眼高手低,看过一眼就觉得学会了,不想一遍一遍的练习,还一直催着往下教,实际上手的时候,不是带不住球,就是顾了上肢动作顾不了下肢动作。由于缺乏自我锻炼的控制力,自以为已经学会而懒于练习,导致环环相扣的技术动作越来越复杂,学习起来越来越吃力,由于考核严格,许多学生在期末考试前不得不通过网络教育资源强化学习,勉强过关,这部分学生需要在学习上加强引导与监督。
2优质网络教育资源应用于太极柔力球选项课的教学改革
2.1优质网络教育资源应用于太极柔力球选项课的教学目的
不同的人在自己的生命进程中的各个阶段都有不同的体育锻炼方法及项目,而这些锻炼项目不可能在学校体育生活中都接触到。大学体育是人接受学校体育教育的最后一个阶段,如何利用网络教育资源学会体育锻炼学习方法,学会自主学习,将会受益终生,这就是优质网络教育资源应用于太极柔力球选项课的教学目的,希望通过此次教学,能让学生通过网络教育资源学习自己喜欢的体育项目,起到终身体育学习的目地。
2.2教师要充分利用网络教育资源,丰富太极柔力球
教学内容,提高柔力球教学质量教师在课余时间,一方面要充分利用优质网络教育资源,集百家之长,进行归纳、取舍,形成一整套自己的教学材料;另一方面根据大部分学生的学习特点,设置由易到难,由简单到复杂,使初学者能看明白的网络教学案例,利于学生课外进行自主学习。丰富教学内容,集趣味性、娱乐性、观赏性及实用性为一体,提高学生的学习锻炼兴趣。
2.3根据课堂接受能力大小,进行教学分组,选择适合本小组的网络教学资源进行自主学习
充分利用网络教育资源,将课程内容设置为初级、中级、高级三个级别,学生可根据自己的学习能力选择级别进行自主学习。不同的级别形成学习小组,共同探讨学习内容,解决不了的问题由教师来讲解示范。为了提高学生的积极性,根据网络教育资源学习的难易程度和掌握情况制定相应的评价制度,不同级别的考试设有不同的评价标准。
2.4太极柔力球课堂教学改革
改变以往的传统教育教学方式,依据每个学习小组的实际情况把复杂的、较难的、不易掌握的技术动作进行详细讲解,集中学习。易于学习的部分交由学生通过网络教育资源自主学习。每一次课堂教学过程,各小组先集体练习上次课后布置的作业,再展示根据网络教育资源自主学习的成果,教师要在学生展示成果的过程中,发现问题,成果展示结束后,集体讲解共性问题,然后根据每个学生的错误动作进行一对一教学。每一堂课的教学检查,可以及时督促懒于学习锻炼的学生投入到体育锻炼中。在太极柔力球教学活动中,充分运用优质网络教育资源,延展学生学习的空间和时间,将太极柔力球的锻炼和学习从课内延伸到课外,弥补了体育选项课课堂传统教学时间和空间不足的问题,也加强了学生课余体育锻炼的积极性。
关键词:西部地区;网络教育;教学模式
中图分类号:G434文献标识码:A文章编号:1672-7800(2013)001-0196-02
0引言
网络教育是计算机技术与通讯技术相结合,以现代教育思想和学习理论为指导,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,通过网络实施的一种新的教学模式。网络教育包括先进的数字化音频、视频技术,实现文字、图像和声音的同步传输,方便有效地实现交互式教学。有些人将网络教育归类于现代远程教育,称为继第一代函授教学、第二代卫星电视广播教学的第三代远程教育形式。还有人将之归结为第四代,但无论如何,网络教育是一种具有自身特色的教育形式。
目前,网络教育在世界范围内得到了迅猛发展,也对各国高等教育产生了重大影响,并成为整个高等教育体系的重要组成部分,这也成为世界范围内教育发展的共同趋势,无论发达国家还是发展中国家都争相创办和发展网络高等教育。国外许多大学和教育机构都不断推出网络教育课程,开展远程教育教学工作。网络教育作为远程教育的高级发展阶段己越来越影响着一个国家经济、文化及教育的发展。
1我国网络教育现状
尽管我国的工业化较发达国家的工业化晚了很多,但网络教育却基本与西方发达国家同时起步。从1998年批准北京邮电大学等4所高校成为网络教育的试点高校之后,中国网络教育迅速发展。至2004年,教育部已经批准了68所高等院校开展了网络教育试点工作,高校网络教育已形成一定规模。截止2007年底,中国已拥有四百万注册学员,成为世界上网络教育学员最多的国家。这说明中国教育市场存在着巨大需求,说明中国人接受高等教育的迫切性,也说明网络教育发展的潜力。尽管我国网络教育呈现出蓬勃发展的良好态势,但仍有很多亟待解决的问题,主要有:网络教育资源匮乏,各自为政,不能共享有限的教育资源;没有一套完善的评价体系,导致教学质量良莠不齐,使其在社会中的认可度较低;网络教育基础设施建设不平衡,中西部地区传统高等教育资源本来就匮乏,而网络基础设施建设的落后,严重制约了这些地区的网络教育发展,使得欠发达地区的人们想通过网络接受高等教育的愿望不能很好地实现,导致地区差异进一步扩大;管理模式尚未确立,我国网络教育正在探索发展阶段,没有一套成熟的管理模式采用,整个网络教育处在刚起步阶段,管理混乱,甚至有高校一届招收近10万名网络教育的学生,而且承诺全日制教学,并颁发普通高等教育的文凭;许多高校招生资料中存在虚假宣传等问题。
2西部地区网络教育发展中存在的主要问题
2.1教育教学资源匮乏,质量良莠不齐
网络教育教学资源的匮乏问题,是西部地区大多数高校存在的问题,尤其是优秀的教育教学资源相对匮乏,可用于网络教育的课件很少。教学资源质量差,没有一套适合网络教育学生自主学习的文字教材。没有与学生手中的学习教材相一致的课件,学生课前课后无法自己学习。并且,各个教师的课件制作标准不一,课件制式不当,不能非线性点播,不能在线点播,不适于网上学习,不方便个人自学。学科教师制作课件水平总体较低,不能制作专业的教学课件。部分课件的学科内容优秀,可课件表现形式不佳;而另一部分课件表现虽较好,但学科内容组织却不好,没有一整套完整的网络教育教学资源,没有建成一套完善的网络教育教学服务平台。自教育部倡导建设精品课程以来,虽然出现了为数不多的一些资源,但自从参加评选后就一直没有再进行后期建设。
2.2所处地理位置及资金限制了网络教育的发展
由于地方经济发展不平衡,导致教育资源不平衡。理论上,地区经济落后,传统教育资源也相对匮乏,更加需要像网络教育这样的不受地域限制的教育方式,然而这些落后地区,由于经济落后,导致通讯基础设施建设落后,虽然经济发达地区有着优秀的师资及教育力量服务于网络教育,可这些优秀的资源无法很流畅地传输到落后地区。网络教育资源需要大量大容量的存储设备和高带宽的传输链路,由于网络基础设施建设投入少,因此,大量优秀的教育资源无法共享。同样,西部地区学校每年的办学经费甚至不能满足传统教学,更没有大量的资金来建设网络教育。
2.3教育观念落后
地处西部,由于人们对新事物的接受能力较差,人们受教育观念较以前没有多大改变,认为只有真正在课堂中进行的教学才算是教学。学校教师也没有网络教育的概念,只是利用课件简单地把以前的板书用电脑和投影加以显示,觉得这就是现代化教育,没有真正理解现代教育技术的理念,不能改变传统的教学方法。大多数学生也没有主动地去发掘网络上优秀的、丰富的教学资源,觉得那是教师应该做的,自己只围绕课堂和课本进行学习。
2.4对网络教育认识不足
西部地区很多高校至今没有明确提出网络教育,只钟情于传统的教学方式,没有明确的网络教育发展规划或者设想。教育资源基础建设没有一个明确的目标,只是就某一方面进行建设,没有统一的网络教育建设规划。网络教育的办学思路不明确,对网络教育没有足够的认识。
3西部地区网络教育发展策略
网络教育是一个系统性工程,必须科学有效地设计并建立一个包括教育组织系统、教学管理系统、教学信息传输系统以及可供共享的优秀教学资源库等在内的综合架构体系。就西部地区网络教育现状而言,其存在的问题,应从以下几方面加以解决。
3.1加强资源建设,提供高质量的网络教学资源
网络资源的重要特性就是可复制性,在资源建设的过程中,要根据本地区的条件和特点,结合地方经济信息化发展需要积极开发资源,整合和集成已建和新建的各级各类优质资源,开发或更新社会急需和量大面广的优质、公益性、示范性和标准化的数字化学习资源,形成基于教育资源网格的“公益性”数字化学习资源库、素材库和案例库,并提供数字化学习资源标准化、注册与目录服务,建立公共服务平台。要重视联合协作,共建、整合、共享,走一条投资少、见效快、效益高的路子,充分利用其它地区、其它学校、其它科研单位现有优质网络资源,实现资源共享。在资源建设中应提高资源内容的趣味性、结构的逻辑性、呈现方式的艺术性,增加学习者学习的兴趣。同时,资源建设应该拥有配套的动力机制和激励机制,在制度激励和任务驱动的过程中体现人性化的要求。个性化资源建设过程中既要有统一的规划,又要兼顾学校和专业的特点;既要坚持统一的资源标准要求,又要坚持在统一标准下的多种技术的选择。要面向专业、面向课程、面向学习者的综合素质的提高,兼顾让不同的学生都能获得最大可能的发展等。要形成有特色、符合现代教学理念、适合学生自主学习、高质量的网络教育教学资源库。
3.2加大网络教育建设投入
网络教育的建设需要大量的资金投入,比如网络教育基础设施建设,网络教育教学资源库的建设等。尤其是地处经济落后地区,本来基础设施建设就比较差,资源比较匮乏,获取资源渠道比较单一,与经济发达地区的网络教育存在很大的差距。为了减小差距,就得投入更多的资金,加强网络教育基础设施建设,建立高效、优质的网络教育教学资源库,建设完善的网络教育教学平台。
3.3重视网络教育,改变教育观念
学校领导及教师应该认清现在的教育发展方向,以及网络教育发展潜力和前景,重新审视网络教育在学校教育中的地位。能够足够重视网络教育的发展建设,改变传统教育观念,能深刻理解网络教育的概念,学习网络教育的教育教学方法,利用网络教育教学理念,组织一批优秀教师开发建设学校网络教育基础资源。
3.4建立一套合理的网络教育监管评价体系
整个学校的网络教育发展最终的成败,还要看网络教育的整个教学质量是否有足够的保障。而确保教学质量的是监管体系,衡量教学质量好坏的就是评价体系。所以一套完善合理的网络教育监管评价体系将会为学校网络教育的长足发展保驾护航。从网络教育的资源建设开始,到教学过程的实施,对学生学习效果的考核,以及学生学习方式等一系列问题都应该建立详细合理的监管体系,教学质量、教学的最终结果等,都应有评价体系。
4结语
网络教育的发展可能关系到每一个高校的未来发展,随着信息化水平的逐渐提高,网络教育将会无处不在。网络教育为教育公平和终身学习提供了重要的支持和保证。处于经济落后的西部地区,网络教育才刚刚开始,以后的发展之路还很长。所以,应该认清形势,及时发现及解决问题,并制定相应的应对措施,加大投入力度,使该地区的网络教育飞速发展。
参考文献:
[1]秦磊.我国高校网络教育的现状及对策研究[D].西安:陕西师范大学,2004.
[2]胡培成,陈腾武.我国网络教育发展现状探讨[J].科技资讯,2009(29).
网络教育是一种计算机多媒体技术和互联网技术相结合的现代远程教育。作为一种新型的教育模式,网络教育以其跨地域、跨时空的优势,把普通教育、学历教育与非学历教育、专业教育与职业教育、继续教育与终身教育等融为一体,使得全民教育、终身教育成为可能。[1]我国从1998年开始大力发展网络教育,到目前为止,经教育部批准,全国已经有清华、北大在内的68所重点高校成立了网络教育学院,累计招收本专科生近1千万人,网络教育已初步形成一定的规模。
在网络教育迅速发展的过程中,尽管优势明显,但也暴露出一些缺憾:不能良好地展现3D内容并对其进行交互式操作就是其中之一。在许多课程中(如机械制造、地理、立体几何等),往往需要显示一些立体结构或3D造型,以便清晰地展现教学内容,同时学习者通过操作这些3D模型而参与到课程中,会获得更真实的感受,从而激发学习兴趣。而网络教学展现在学习者眼前的通常是图片、文字、动画、视频等媒体,不能良好地展示3D模型,而且学习者只能被动地观看,与展示的教学内容难以进行交互;一些教学系统虽然通过Solidwork、3Dmax、VRML、Cult3D等工具能够展示3D模型,但是它们的数据格式或者不支持网络平台,或者需要专用插件,也不能完善地解决这一问题。[2][3]
所以,利用新的网络和图形技术,构建方便网络传输、效果逼真、交互性强的3D教学内容是网络教育亟待解决的问题之一。同时,X3DOM技术的研究与应用在国内还处于空白,我们把这项技术应用于网络教育,以期能够抛砖引玉。
一、X3DOM应用于网络教育的优势
X3DOM[4]由Web3D协会开发维护,是一种新的Web3D技术,用于在浏览器中呈现逼真的3D图形场景。其前身为X3D语言,X3D作为国际标准得到了几十家厂商以及大学等研究机构的支持,应用也非常广泛。不过由于它需要专用的浏览器或插件,其应用受到一定的限制。X3DOM对X3D进行了一些改进和扩展,形成了一个开源的标准文件规范和运行时架构。文件规范允许开发者使用融合了XML的X3D编码来构建3D场景,运行时架构则会把包含3D内容的HTML页面自动解析为3D场景。[5]
X3DOM技术不仅不再需要插件,而且和HTML5紧密结合,并支持一些HTML事件对3D对象的操作。[6]因此,X3DOM有良好的发展前景(X3DOM仍然在不断的讨论和演进之中)。同时,X3DOM的这些特性也使其在网络教育中拥有突出的优势,主要表现在如下几个方面:
1.X3DOM丰富了网络教育的媒体类型
网络教育是通过网络把文字、图像、视频等媒体展现给学习者,而X3DOM作为一种Web3D技术是通过网络展现3D内容,二者都是通过网络传输、展现媒体,而且X3DOM所擅长展现的3D内容正是网络教育需要的。因此,网络教育引入X3DOM技术后使其媒体类型更加丰富。
2.X3DOM交互性强,激发学习者兴趣
网络教育把文字、图片、动画、视频等媒体组织起来呈现课程知识,一般均为线性组织,学习者只能按照其事先安排好的方式、顺序观看学习,并不能参与其中,缺少交互。基于X3DOM技术的3D模型是实时渲染的,学习者可以对3D模型进行实时操作,比如:可以用鼠标全视角查看某一机械部件,可以动手操作把各个部件组装起来。这种强大的交互性有助于学习者完全融入虚拟的学习情景中,避免了文字、视频等单纯讲解,灌输知识的弊端,提高了学习者学习的自由度和积极性。
3.X3DOM不需插件,使用方便
X3DOM不仅可以完美地呈现3D模型,而且和网络结合紧密,不需要安装任何插件即可在网页中展现三维模型并支持交互式操作。这免去了其他3D技术需要额外安装插件或者软件的麻烦,打开浏览器即可呈现3D内容无疑会得到学习者的青睐。
二、基于X3DOM的3D场景构建
使用X3DOM构建3D场景的基本思路是:首先引入头文件以支持实时渲染;然后建立3D模型(3D模型可以使用3Dmax等工具建立,然后导入;也可以直接使用X3DOM的基本几何节点建立),并通过传感器、插补器等节点设置动画及交互效果;最后以XHTML或HTML方式。
1.导入头文件
程序代码首先需要导入如下文件:
<script type=″text/javascript″ src=″ x3dom.js″> </script>
该文件是一个JavaScript层,我们把它嵌入程序代码中,作为网络应用的一部分。该文件通过调用WebGL的3D API来实现实时渲染,从而实现不需要任何插件和安装程序就可以绘制3D图形的目的。
2.模型建立和动画设置
X3DOM提供了对基本几何模型的建模,但是对于一些复杂的模型,则需要使用3Dmax等工具建模,然后以X3D的格式导出嵌入X3DOM代码中。模型建立后,可以对模型进行贴图、动画、交互等设置。
下面我们使用X3DOM来演示地理教学中日食和月食的形成,效果如图1所示:
图1 日食和月食的形成
画面逼真地展现出地球、月亮和太阳的3D模型,并且分别按照自身的特点自转、公转,画面以动态的方式真实地显示出三者的外貌、关系以及日食、月食的形成,并且学习者可以用鼠标调整三者的位置,从不同的角度查看。
其中地球模型的建立、贴图以及动画效果代码如下:
<Transform DEF='EARTH_ROTBODY'>
<Shape>
<Appearance>
关键词:“互联网+”;计算机专业;网络教育平台;子系统;构建
一、“互联网+”的概述
“互联网+”指的是现代“互联网思维”的不断深入以及不断实践所获得的经济效果,在促进经济目标不断发生演变的过程中,推动社会各行经济体在实体中的综合活力,为我国各行各业通过信息化的作用促进改革、创新、发展等多方面的发展提供相对广阔的网络发展平台。简单来说,“互联网+”的意思就是互联向以及传统实体行业的有机结合,但并非是简单的两者结合,是通过充分利用当前处于良好发展阶段的通信技术和互联网的信息化平台,从互联网的角度出发,结合传统经济行业,通过改革促进新型的发展战略。
二、“互联网+”背景下高职计算机专业网络教育平台的研究意义与目标
从当前发展阶段的高等职业技术学院的教学模式出发,通过充分利用目前的互联网技术的作用非常广泛,不仅能够不断提升教学资源在信息化管理之下的管理质量,也通过这种新时代广泛应用于人们日常生活中的计算机的有机结合,引起了院校学生个人动手实践能力的关注,促进学生积极主动的学习精神。基于“互联网+”背景下所建设的专业性网络教育平台,对于计算机这种专业性较强的课程开发起着重要的作用,高职院校通过合理引入网络教育平台的技术,不仅能够为院校教师在实践课堂教学模式的过程中提供合理的技术依据,通过有机结合网络教育平台的信息化处理模式,过去大量的教学资源得到科学性的整合,并将整合以后的教学资源投放到实际的培训项目中,同时扩散到网络教育平台中,为广大的学生提供信息化的教育服务,除此之外,利用当前计算机平台的广泛应用以及学生的兴趣,加入网络教育平台为学生提供更高端的学习途径,能够有效地调动学生的自主学习习惯,全面贯彻学生对理论知识的掌握和自由运用,通过有机结合学习理论以及学习的实践过程,使广大的学生群体能够更加深刻掌握个人的学习所得。建设网络教学资源平台的目标:在通常的情况下,教学资源的主要载体包括:教师资源、学生资源、教务管理资源等,如何实现整体教育资源的有机结合,并发挥更加全面的作用,需要从建设网络教学资源平台的建设基础上,再加上与课程教学模式的无缝衔接,通过课程设计员以建设精品课程的目标融合到教育资源综发展的建设工作中。创造更加简单通俗易懂的教学模式,课程设计员往往只需要通过联网功能,就能够将现有的不够完善的课程内容进行合理编辑与调整,改善以往课程设计员在互联网课程建设的高门槛条件,令课程设计员能够自由地在教育网络资源的平台上自由上传教学课程,同时加上管理员资源维护的身份,即可自由操作课程的编辑与课程站点的建设工作;为广大的师生以供网络教学资源的需求,师生可以自由地获得所需教学资源,并且能够参与到实际的课程设计工作中,而教务管理团队则可以利用资源平台的网络作用,审核并监督教学课程的设计与资源建设的实际情况与进度,有效促进课程中心与资源中心的良性发展;另一方面,将课程中心作为重点的资源平台建设,能够有效避免院校重复投资的情况,课程中心能够促进教学资源的开发,同时也能够很好地方便学生有效利用教学资源;在网络教学资源的平台上完成综合教学资源的控制与利用。
三、网络教学资源平台的框架设计
网络教学资源整体的框架设计原理需要从不同学科、课程信息等资源实施分类,通过管理员定期的上传与管理,每一个课程模块中都可以引入与课程有所关联的学习资源;包括几个重点模块。
(一)个人用户的自主管理
用户既可以是学生,也可以是教师团队,通过个人账号的申请,并通过注册认证,从而产生的访问记录等资源。
(二)系统管理
系统管理指的是综合性教学资源的管理,应当设置严格地权限认证与合理的分配,用于系统日志的管理工作。
(三)教学课程资源的管理
课程资源的管理应用于资源库的管理,该途径需要有权限资格的个人用户才可进入,用户可以自由地根据教学资源的不同分类将网络教学资源进行上传、维护、利用等操作。
(四)教学资源评价管理
针对有权限资格认证的用户可以对教学资源库所有的教学进行浏览,同时还有评价功能,提供用户对教学质量进行评价,以及发表个人的教学观点,并提出个人对于该模块的教学资源在细节中的改进,通过反馈与意见的方式,完善教学资源库并提升整体的资源质量。
(五)在线交互系统
在线交互系统的目的在于降低网络的实际流量,通过组播技术的干涉,保证在线交互系统的流畅运行环境。在线交互系统是一个相对复杂的仔系统,具体功能包括:同步浏览、文字交流、语音交流、白板绘画、幻灯片白板绘画等方面的发送与接收工作,统一系统内部中的教师与学生能够利用该系统进行学科、课程知识的自由沟通与交流,简单来说,就是教师与学生的网络答疑功能,通过网络的作用,优化了教师与学生关于教学与学习的工作效率。
(六)考试系统
考试系统子的具体作用包括:教师根据教学的目标和教学大纲,在系统上上传考试的试题,系统自动生成试卷,通过线上功能考核学生实际的学习情况。考试系统的管理人,不仅只有教师能够进行操作,学生与学生之间也能够根据个人的学习情况上传试题,该系统能够自动辨识服务对象,根据不同的权限,教师的权限能够自由针对试题进行录入、修改、浏览、审核和试题资料库的导入与导出等功能进行操作,而关于学生的权限则包括:自由浏览课程试题,线上实现答题功能,在提交试卷之后系统会自动计算分析成绩单并上传。
(七)基于Web的教学管理系统
基于Wcb的教学管理系统是目前相对通用的一种管理系统,可为广大的师生提供数据信息上传、管理以及无条件下载的功能,同时系统当中的Web界面,能够提供信息专栏的动态开发,以及专人制文档的权限内支持树型文件目录结构的文件管理功能,包括普通的文件目录、超链文件目录的动态开发与删除,并保留权限内随时可恢复已删除文本目录的权利,用户也可以随时修改文档的目录属性,以及新用户的注册管理,为广大的用户提供更加自由地个人权限管理,除此之外,系统也可以自动根据不同用户注册的级别来实现对用户系统在功能上的使用提示以及针对用户个人系统中大量信息作出访间处理。帮助用户维护个人系统的文档、信息内容。同时还具备分布信息的功能,保障用户的文档信息能够及时更新,降低中间有可能出现的任何环节,影响用户系统管理的有效性。
关键词:跨语言;知识管理;MOOC;文本挖掘
G40-057
大型开放式网络课程(MOOC)自2011年上线以来就倍受人们瞩目,它在时间和空间上拓展了教育的范围,教学形式较为新颖,对学习者来说,MOOC可以激发他们的求知欲、学习积极性和自主性[1]。MOOC的优势在于便捷和开放,能提供课程的相关学习资源,如讲义、笔记、学习小组、论坛等。还有一些英语课程配备了中文字幕,可以帮助中国学习者进行学习。这些在一定程度上提高了学习者的学习效率,促使学习者更快融入在线学习中,最后完成整个课程。
但是我们发现,在线学习也存在一些不完善的地方。以学习资源中的笔记为例,笔记通常按照记录时间顺序显示,还存在着很多与课程内容无关的信息,这导致学习者不能查看某个知识点对应的笔记,还会被无关信息打扰。而且课程中的中英文知识点之间的关联也不能体现。为了改进这些情况,让MOOC平台为学习者提供更好的用户体验,本文研究了如何通过文本挖掘技术和跨语言知识库的构建,管理MOOC学习资源中的知识。
一、研究现状和关键技术
1.跨语言知识管理
WordNet是由美国普林斯顿大学开发的大规模的汇总英语词汇知识的在线资源库。它是一个由普通的词典内容与计算机科学、心理学成功结合的基于认知语言学的词典,主要按照词汇的意义而不是字母顺序而组成的“词汇网络”[2]。经过20年的研究工作的进展,WordNet已经发展成为国际上非常有影响的英语词汇知识库,为知识管理做出了卓越的贡献。近年来,随着单一语言知识库的飞速发展和各语言信息多样性的增加,跨语言知识管理以及规模性跨语言知识库的建设将成为必然的趋势,具有研究价值。UKC (Universal Knowledge Core) 就是这样一个典型例子。
UKC是一个由意大利特伦托大学开发的扩展的多语种版的WordNet,包括几十万个概念。UKC扮演的角色是世界上所有的自然语言的中心枢纽,对于每种语言,都存在一个独立的LKC (Local Knowledge Core)。每个LKC都有一个源语言(目前为英文)和一个目标语言(世界上任何一种语言),可以独立发展并且与UKC同步。事实上,LKC是一个本土化进程,通过UKC,所有LKC可以均衡协作、互相使用,多种语言可以得到匹配。
UKC的基本组成部分是词语,义项,同义词集和概念[3]。它们的含义如下:同义词集是一组拥有一个共有的含义的词语;概念是可以表示一个同义词集含义的一句描述性质的话;义项是一个词语的含义;注释是一个同义词集的简短描述。此外,UKC中还有词目和词性这两个
元素。
2.关键技术
近半个世纪以来,随着计算机技术的成熟与发展,人们的生活中大量产生着社交媒体中的文本数据、通讯数据、GPS位置信息、传感器数据甚至还有图片和视频,信息的种类和数量有了爆炸式的增加。但是人们目前面临的严峻的问题是数据丰富而信息贫乏,只是把海量数据存储起来并不会带来任何价值,还需要对其进行分析,并从中获得有用的信息[10]。数据分析基本上都经历了数据获取、预处理(清洗)、选择分析算法、展示结果、评估这一流程。本文的研究基于文本数据的处理与分析,包括文本数据的获取、清洗、信息挖掘和数据可视化。
获取数据是数据挖掘的初始步骤。对分析者而言,外部数据比内部数据更容易获取,获取外部数据可以通过搜索引擎、开放数据、在聚合数据平台上购买或下载专业数据集、网络爬虫、调查问卷等方式。目前应用较多的外部数据的采集方式的主要有两种:商业化工具与网络爬虫,我们的研究就基于Python爬虫程序来获取网络课程的笔记。
文本挖掘是数据挖掘的一个分支,也是一个由机器学习、统计学、数学、自然语言处理等多种学科交叉而成的领域。顾名思义,就是从大量文本数据中抽取隐含的、未知、可能有用的信息,并对这些数据进行分析,挖掘其中潜在的知识信息[4]。文本挖掘的数据主要是指非结构化文档和邮件、网页内容等半结构化数据,常见的算法有关联规则算法,聚类算法 和分类算法。
数据可视化是指将身居分析的结果以图形或表格的形式展现出来,以便进一步分析和报告数据的特征以及数据之间的关系。它的首要任务是准确地展示和传达数据所包含的信息,并用直观、容易理解和操纵的方式呈现出来。它的基本流程是:⑿畔⒂成涑煽墒有问剑选择合适的图表,删去不突出的对象或属性,最终呈现出关键属性的明显特征。
二、跨语言知识管理的应用
我们研究的数据来自网易公开课中斯坦福大学开设的计算机系课程《机器学习》。首先使用Python爬虫程序获取最优笔记内容作为实验数据,然后用R语言分析文本数据、提取关键词,模仿UKC构建跨语言知识库,最后实现学习课程时对感兴趣的知识点的查询功能。跨语言知识管理研究的流程如图1所示。
数据获取与关键知识点提取
首先,利用编写的Python爬虫程序从网易公开课的课程页面获取前30页最优笔记,获得的数据保存成文本格式。
关键知识点提取是研究的核心部分,是文本分析算法的具体实现部分,此部分使用R语言完成,步骤如下:
第一步:读入待处理的文件,对数据进行清理和格式转换之后,经过排序,得到了共380条可用的笔记;
第二步:由于课程讲授是具有连续性的,而且为了方便统计,这里人为地将笔记按每3分钟为一段进行分段统计。然后对文本进行分词,然后全部去除文本中包含的标点、数字、多余的空格和停用词,生成语料库;
第三步:生成词汇文档矩阵,行为词汇,列为文档,使用tf-idf算法计算每个词语的权重,用余弦相似度算法计算出段之间的距离,对数据进行层次聚类,得到图2所示的聚类图。
由图可见,有一些类聚合效果比较好,如{5,6,7},{10,11,16,17,18}等。下面以{16,17,18}为例,提取这个时间段内的关键词。提取关键词的方法是统计词频,因为词频能在一定程度上反映词语在文本中的重要性,一般越重要的词语,在文本中出现的次数就会越多。{16,17,18}这一类代表的时间是45~53分钟,下面就单独抽取这一时间段的最优笔记,统计词频,得到图3。
我们可以断定{16,17,18}代表的笔记数据中,“梯度下降”,“算法”,“随机”,“descent”,“gradient”,“数据”这几个词出现的频率最高,结合机器学习的知识背景,可以得到这样的结论:45~53分钟,课程的主要知识点是“随机梯度下降”。同理,可以采取同样的方法分析出聚类结果里其他类的知识点,如下表所示:
三、结语
随着MOOC在世界范围内兴起与壮大,毋庸置疑,网络教育资源将成为未来自主学习者获取知识的重要途径之一,关于网络学习资源中跨语言知识管理的研究是很有实用价值和研究意义的。本文以学习笔记为例,设计了一个关键知识点提取模型并构造了跨语言知识库,实现了知识点的跨语言查询和最优笔记推荐。下一步我们将改进层次聚类的算法,加深研究深度,进行基于开放数据的跨语言教育资源共享平台的构建。
参考文献:
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(一)网络对大学生思政课教学改革的影响
1.网络的开放性迫使思政课封闭课堂翻转。传统教学条件下,大学生思政课教学内容、教学方式比较单一,各种教学活动都把学生放在共同的影响下,他们读相同的教材、听相同的内容,以教师讲授为主,学生获取信息资源的渠道比较狭窄。网络最大的特征就是开放性,这就让不同国家和民族的文化能够得以充分的展现和交流,也使得大学生思政课教育的教学空间更为开放。在网络平台上,师生平等、开放地获取信息,教师通过网络可以获取本学科的最新知识和信息,学生从网络中可以获得多层次、多样化的学习资源。事实证明,简单的传统教育已不可能达到良好的教学效果,网络环境下教学空间的开放必将引起一场教学系统的变革,迫使封闭课堂转型。
2.网络的交互性使思政课实现全方位的教学互动。交互性是网络的关键特征之一。互动主体可以通过网络平台进行即时对话,如朋友之间在QQ、MSN等平台上进行聊天;也可以不在同一时间进行交互,如微博留言、新闻跟帖、电子邮件阅读并回复等。交互过程就是信息再加工、再传播的过程,在这个过程中,“受众不是被动的信息接受者,而是积极的大众传播的参与者”。在传统的大学生思政课教育中,课堂以说教、讲授为主,师生互动少,教师满堂灌,即使有互动,也往往是教师调动学生、启发学生完成的,通常显得单向而被动,而且课堂这一空间、时间范围都显得比较狭窄,因此,这种小范围的互动作用很有可能只停留在了表面上。而教师如果能够把讲课制作成视频放到网络上,学生在家中或课外观看视频中教师的讲解,遇到问题及时通过网络反馈给老师,教师就能了解到每位学生的困难所在,能够做出更有针对性的交流和辅导。
3.网络让思政课专题网站的建立迫在眉睫。早在2000年中央思政课工作会议上的讲话中就指出:“要重视和充分运用信息网络技术,使思政课工作提高时效性,扩大覆盖面,增强影响力。”思政课不同于一般的知识课程的教学,更多的要靠学生的领悟、交流来获得思想觉悟。专题是学生互动的切入点,可以促使学生针对某个主题、案例进行深入交流。建立大学生思政课专题网站如“基本原理学习网”、“网上思政”等,可以为学生提供丰富的信息资源,扩展教材内容,使教材内容更贴近社会实际。而且专题网站可以实时动态更新,及时上传社会上一些热点问题等。当前,利用专题网站,将思政课资源在网上传播,发挥网络教育的作用,刻不容缓。
4.网络让现实和虚拟教学活动课堂得到整合。现实课堂的优势在于面对面地进行引导和情感交流,而很难做到让学生自主学习、自由发表观点等。虚拟课堂的优势在于生生互动、师生互动,同时在线、多人交互的便捷发挥了巨大作用,因而可以提高效率、节约课时;教师设定的任务与清晰的方向,又最大限度地防止了学生放任自流的问题。把虚拟实践引入思政教学,要求学生带着任务,充分利用网络资源,在网上进行参观、体验、调查等,并运用虚拟技术将学习成果呈现出来。通过网络,大学生思政课的教育现实的课堂教学与虚拟网络课堂得到了有机整合。
(二)大学生思政课网络教育的必要性
1.适应新时期的发展潮流。传播社会主义主流意识是高职院校思政课的主要使命之一,众所周知,互联网让传统的意识传播发生了颠覆性的变化,它已经取代了图书报刊、电视等传统媒体,发挥着巨大的影响作用。我们要高度重视网络信息对当代大学生的影响,在网络教育管理方面也应该升级,加强指导、趋利避害,把握大学生思政课教育的主动权,因此,高职院校思政课网络教育顺应了时代的要求。
2.有利于教育人性化。上网已经成为大学生的一种生活方式和生存方式。网络的自由性,使得学生在空闲时间可以在任何一个有网络的地方进行学习。对不懂的内容可以反复观看,也可以通过QQ等聊天工具与同伴进行交流、探讨,对于同伴解决不了的问题,也可以通过网络反馈给老师。教师对学生进行一对一的指导,每个学生都有机会与老师平等交流,学生拥有课堂话语权,可以随时提出自己的观点和想法,使得教育更加人性化。
二、大学生思政课网络教育模式的建构
(一)大学生思政课网络教育模式建构的基础
传统教育模式是网络模式建构的基础。网络教学并不是绝对独立于传统教学之外的一种全新的教育模式,而是对传统教育模式的一种突破和扩展,网络模式必须融合传统教育模式。传统的大学生思政课教育模式是以教师为中心的模式,教师是绝对的权威,是课程的设计者和组织者,学生是被动的接受者和知识灌输对象。教师通过口头讲解,以各种媒体为教学手段,向学生传授大纲规定的知识;学生通过听课、看相关书目、完成作业、讨论等方式完成学习任务。传统的思政课教育模式存在了几千年,自然有它的原因,其可取之处很多,可以为大学生思政课网络教育提供借鉴。传统的思政课教育模式、权威的教学大纲和教材保证了教育的政治性和内容的科学性;教学过程具有明显的计划性、目的性和可调控性;教师引导,在一定程度上实现了师生互动。这种教育模式在相当长一段时间内实现了思政课教育要达到的目标。
(二)大学生思政课网络教育模式建构的原则
在网络环境里,思政课教育依然要以教育部颁布的课程、大纲和方案为指导,保证教学内容体系的完整和实现教学目的,在教学组织形式、教学方法、教学手段、教学考核等方面进行建构。大学生思政课网络教育模式必须坚持三个原则:第一,必须与传统课堂教学相结合。网络作为新型教学手段,可以弥补传统教学中的不足,但不能完全代替传统教学,而是应与传统教学结合起来。第二,以教师为主导,学生为主体。网络教学的设计虽然处处以学生为中心,体现学生的主体地位,但思政课是有目的、有计划的过程,每一个过程都离不开教师的主导作用。第三,理论与实践相结合。大学生缺乏社会经验,对理论问题往往认识比较肤浅、片面,必须增加实践环节,让学生用科学的理论方法去分析现实问题,才能最终形成科学的世界观和价值观。
(三)大学生思政课网络教育模式建构的途径
1.以学生为主体,树立正确的思政课教育观。观念是行动的先导。首先,要树立正确的思政课教育主体观。大学生主体意识的觉醒和主体性的发挥是实施大学生思政课网络教育模式的前提和出发点。大学生的主体意识被激发出来才能发挥他们的主动性、积极性、自觉性和创造性。因此,思政课教育过程中,学生是否接受教育内容,是否将接受到的思想外化为行为和习惯,取决于学生的主体性的发挥。其次,要树立正确的思政课教育价值观。价值观作为一种主体的、内在的意识反映,会因为不同主体、环境、社会文化传统的制约等产生个体性和多样性。但作为社会的人,个人价值观固然重要,但社会价值观的重要性更是不容忽视。因此,思政课教育的价值就是要使学生做到服从党和国家的事业发展需要,同时又注重个体价值的实现。最后,树立正确的思政课教育任务观。思政课教育的根本任务就是促进人的全面发展,把大学生培养成社会主义事业的接班人和建设者。
2.以内容为中心,创建网络教育平台。网络形象、生动、直观的优势,可以把枯燥、生硬、抽象的内容变得有趣,使学生在轻松愉快的环境中把课程内容潜移默化地内化为自己的思想。建设融知识性、思想性、趣味性于一体的网络教育平台,实现思政课教育在时间和空间上的全覆盖。网络教育平台根据教学目标和要求,可以划分为学习模块、交互模块和评价模块等。其中学习模块是网络教育平台的核心,教师利用网页制作技术,将教材内容转化为教师视频、电子课件、资料库、试题库等,内容做到严肃活泼,既把握形式的美感,抓住学生的注意力和兴趣点,又注重内容的丰富性、权威性和实效性。
3.创新教育方式,引导大学生开展网络自我管理式教育。网络的开放、平等性使得人在网络中是一种去中心化的关系,教师的权威受到动摇,传统的教学方式已经不能适应变化了的形式,更多地表现为双向互动交流或单向学习。而且网络的共享性可以使人们突破时空的同时获得信息,这就要求大学生改变传统的接受思想,积极主动地去获取信息,那么,大学生思政课网络教育方式就要能够调动学生求知的欲望、需要和兴趣,引导大学生进行自我教育,使大学生在自我管理式教育过程中,形成自觉性和主动性。网络上的信息虽然良莠不齐,但校园网作为开展大学生思政课教育的主要阵地,具有一定的可控性,为大学生思政课教育提供了较好的条件。针对大学生上网的心理和行为,创新大学生网络教育方式和管理方式,将教学和管理结合起来,是大学生思政课网络教育得以实现的保证。
三、大学生思政课网络教育模式的评价
关键词:网络教育;大数据;资源周期延长;行为分析
中图分类号:G434 文献标志码:A 文章编号:1673-8454(2017)13-0021-06
一、引言
在大数据的背景下,网络教育的变革顺应了历史发展的潮流,不断根据学习者的学习特点优化改进,能够实现更加高效的学习模式,完善网络学习的学习成果。[1]处在不断变革的网络教育帮助教学者改变教学方式,不断完善自我;帮助学习者提高学习效率、更好成才。传统的网络教育平台积极应用最新的教育理念和教学方法进行变革,有利于网络教育为更多的学习者服务,使网络教育朝向更好的方向发展。[2][3]
互联网的迅速发展也进一步推动了网络教育的发展进程,数据的分析解析也减少了教学者对每一个学生逐一制定学习方案的时间,“数据”让个性化教学和个性化学习变成可能。[4][5]伴随着通信技术的不断发展,国内网民的数量迅速增长,特别是移动互联网用户,根据中国互联网中心(CNNIC)最新的中国互联网络发展状况统计报告,相关数据如图1所示,大数据互联网时代无疑为网络教育提供了发展机遇和实施途径。
伴随着大数据的发展,参与学习的人能够通过移动设备更快地接入到网络中进行方便的学习,学习平台通过对学习者学习数据的收集和分析发现学习者学习规律,根据学习者的学习情况找出重难点,合理准确获取自身需要的海量教育资源,同时实现符合学习者行为个性化的学习。[6]本文以大数据为基础,对网络教育进行建模,分析网络教育的资源层和行为层的发展策略。
二、网络教育概述及模型构建
1.网络教育概述
随着网络市场规模逐年递增,网民年龄呈现出年轻化,教育市场规模变化趋势的具体数据如表1所示。
由于网络教育覆盖了学历教育与非学历教育,往往会与普通的本科教育和高职高专教育相混淆。事实上,网络教育在办学定位、学生群体、学习途径、课堂组织形式和课程资源共享等方面都有着自身非常显著的特点。[7][8]
(1)办学定位不同
在办学定位上,网络教育不同于本科教育文化传承的教育目的,也与高职高专服务、就业为目的培养高技能人才的目标有很大的区别,网络教育是为在职成人提供不脱产的业余学习的教学模式,为在职学习者提供高等学历教育及资格证书、技能培训等职业教育的个性化继续教育的模式。[9]
(2)学生群体不同
由于办学定位上的巨大差异,网络教育的学生群体也与本科和高职高专有很大的差异。本专科和高职高专院校均是面向高中毕业参加高考的学生进行招生;[10]而网络教育的参与者几乎都是在职人员,基本不能支配出特定的时间在特定的地点完成学习任务,学习者的学习目的往往处于自身的职业需要,是其社会工作实践的拓展,学习的个性化和针对性较强。
(3)教育平台不同
本科和高职高专学生都是在高等学府校园中进行学习,有完备的学习设施和系统的课程安排,并且安排了完整的实习实践,能够在教师、同学的督促下完成W习任务。而网络教育的学习者主要是通过虚拟的网络平台进行学习,必须根据自己的要求和计划,规划好自己的学习目标并沿着目标完成自己的课程安排。[11]
(4)课堂组织形式不同
在课堂组织形式方面,网络教育更具有非常显著的特色。较传统的教育模式,网络教育的便捷性和组织形式的个性化体现在学习者的上课时间、授课地点不再受到具体的限制,能够根据自身的实际情况选择最方便的时间、方式和教学平台,自主选择网上课程内容,并在平台上完成师生、生生交流,完成作业的提交和批改,完成自我评价和互相评价,这些所有的课堂组织都是基于学习者的自主学习。[12][13]
(5)课程资源共享多样
在课程资源共享方面,网络教育有着非常大的优势。本科和高职高专教学都是采用传统的纸质教材,资源浪费而且无法做到实时更新,教师只能辅助多媒体教学对教学内容做出补充。而网络教育基于先进的互联网技术拥有庞大的数据资源,每个人都可以成为教学资源的发掘者为学习推荐合适的教学内容,或者发挥自己的主观能动性提出自己的观点建议,教学内容在一个动态的环境下不断完善,每个学习者通过学习也实现了知识的丰富和拓展。[14]
目前,网络教育的瓶颈主要包括以下四方面:一是网络教育过程监控薄弱,社会认可度有待提高;二是网络课程重复建设,精品率低;三是网络教育考核模式有待进一步完善和多元化;四是网络教育重视理论教学,实践教学缺失。[15]
2.网络教育的模型构建
为了深入探讨大数据对网络教育模型构建过程的影响,本文将网络教育分为以下四个层次,分别是基础层、状态层、资源层以及行为层,具体结构和功能如图2所示。基础层主要负责存储国家教育的基础数据,包括国家在教育方面的相关规定;状态层主要存储教育装备、环境与教育业务的运行状态数据;资源层主要存储大数据下网络中的各种形态的教学资源;行为层主要是在大数据构建的云计算平台里存储教育用户的行为分析。
(1)资源层
大数据的本质是对海量数据的存储和利用,其对网络教育模型的资源层和行为层的影响最大。资源层意味着海量教育资源的获取,通过构建基于大数据的云存储平台,对用户提交的请求及时响应,使学生能够方便、快捷、准确地获取自身需要的学习资源。网络教育的数据资源的可调节动态发展利用是一个极其复杂的过程,拓展其动态发展的利用周期,对教育资源的挖掘及丰富、学生学习过程的便捷性等具有十分积极的意义。为了拓展网络教育信息数据资源的动态发展利用周期,最有效的策略是提升对网络教育资源的利用率和再生率,积极引导学生合理利用资源、丰富资源,并对现有资源进行纠正或拓展。在下文中,作者设计了基于大数据的拓展网络教育数据信息资源动态发展利用周期的具体实施方法。
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关键词:区域性网络教育资源;课程资源;人文发展观
一、新课改的发展呼唤资源建设的变革
(一)课程资源的广义观
新课程强调大力开发课程资源,在课改实验区,广大教师最迫切的呼声也是课程资源的短缺。对比传统教育中以教材为中心的狭义课程资源观,《基础教育课程改革纲要(试行)》[1]中课程资源开发的范畴明显是界定于广义的课程资源观,即把课程资源的内涵延伸到社会、学校、家庭和生活环境以及教师、家长、学生和学科研究专家等而形成大课程资源观,强调学校和教师成为课程资源的主要开发力量,学习者则是课程资源的主体和学习的主人,因此应摆脱教材是唯一课程资源的观点,形成广义的课程资源观。[2]
(二)网络教育资源的发展
作为信息化课程资源的主要形式,网络教育资源的理念也随着新课改下课程资源观的广义定位需要而有所发展。通常提到的网络教育资源多指狭义的概念,即数字化的教育信息资源,然而从系统的观点来看,网络作为一种特定的学习环境,不少学者认为广义的网络教育资源观应包括教育人力资源、教育信息资源和教育环境资源三个重要的组成因素,[3][4]而网络教育资源建设体系则是由这三者相互作用、相互影响所组成的动态平衡体系。教育人力资源是指网络教育资源建设应用过程中各种人员的集合,如资源的开发者、建设者、管理者和应用者,其来源主要是教师(学科专家)、学生、社会人士(家长、学科爱好者、社区会员等)。教育信息资源是指以数字化形式在网络特别是互联网上传送的具有一定教育价值的各类信息。教育环境资源是提供资源建设和应用过程所需的硬件设施和各类软件工具及应用平台。如面向资源管理者的资源管理系统,面向教学者的网络教学支撑平台,面向学习者的研究性学习平台等,这些无不对网络教育资源的建设与应用提供有力的环境保障。这三者当中,教育人力资源是实践的主要施行者和开发应用的主体,人力资源开发和资源价值的最大化是建设的主要目标,教育信息资源是核心内容,是资源开发建设的主要对象,教育环境资源则体现为软硬件相结合,作为资源建设与应用的保障条件和实践基础。这三个要素在网络教育资源建设与实践过程中是相互作用、相互影响的动态平衡过程,通过环境资源的构建和网络空间的资源共享,结合人力资源开发,建设优质的教育信息资源,在资源应用中实现学习者所获取的信息资源价值的最大化从而最终达到人员素质的提升。因此,在网络教育资源建设中应充分考虑这三个要素的综合作用,特别是地区教育信息化,区域性的网络教育资源建设中的各种实际问题都由这三个要素交互不足或某一因素的作用考虑欠缺所造成,例如资源应用效果低下可能涉及人力资源的观念问题,也可能是信息资源的有效性问题或者欠缺资源应用支持环境等问题所造成的,限于篇幅恕不赘述。
课程改革强调从广义角度即素材性课程资源和条件性课程资源相结合进行开发和利用,并在开发过程中重视人力资源的内生性价值的体现。作为课程资源的重要组成之一,面向新课改的区域性网络教育资源也应扩展到充分考虑教育人力资源、教育信息资源和教育环境资源三者相结合的广义概念。从区域性网络教育资源的组成来说,与课程资源的组成内容相对应的是,教育信息资源属于素材性课程资源,教育环境资源属于非生命载体形式的条件性课程资源,而教育人力资源则属于生命载体形式的条件性课程资源。课程资源与网络教育资源之间的包含关系如下图所示。
图1 课程资源与网络教育资源的关系
二、支持新课改的区域性网络教育资源建设的新理念与新模式
基础教育课程改革是我国教育改革的核心内容,它将实现我国中小学课程从学科本位、知识本位向关注每一个学生发展的历史性转变。然而近年来教育信息化中重点建设的教学资源库却普遍存在重复建设、应用效率低下、资源陈旧、应用面不广的现象,根本原因在于现行的网络教育资源建设与应用缺乏科学、完善的教育理论做指导,欠缺站在人文主义高度上的建设理念,使教育资源建设过程中没有系统总体的合理规划,因而没有准确定位和把握应用者适应时展的需求。那么如何把握应用者的实际需求呢?这反映在网络教育资源的核心特征即资源的教育价值上面。笔者认为,从课程改革的观点来说,资源的教育价值最大化的体现在于有效地促进作为主体的学习者的认知发展,并充分发挥学习者个体的主观能动性,让学习者在资源应用的过程中积极深入地思考和分析,选择和挖掘适合自己的知识资源进行实践和创新,以满足学习者的学习需要,并最终实现资源的可持续发展。
(一)支持新课改的区域性网络教育资源建设新理念──“人文发展观”
《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确提出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”因此作为课程资源的一个重要来源,区域性网络教育资源建设应脱离为建资源而做资源的狭隘建设观,从广义的网络教育资源观出发,建构以学习者为中心并与教育人力资源、教育环境资源、教育信息资源三者交互结合的“人文发展观”。此“人文发展观”认为:网络教育资源建设体系是一个基于广义网络教育资源观的包含教育人力资源、教育信息资源、教育环境资源三要素组成的有机系统环境。资源建设的过程是知识价值在主体间的传递与转化过程,是体现创新精神与实践能力的发展过程,是人的知识价值的发现过程。该过程兼顾面向人力资源开发(个体知识价值的传递与转化、区域人文关怀与资源共享文化的创设)、信息资源建设(优质信息资源的良性互动)及环境资源支持(技术开发与应用环境支持)这三个崭新的教育资源建设内涵,在基于新课程改革思想的指导下,通过围绕学习者的区域性人力资源开发、环境资源配套、信息资源建设三者交互所形成的广义区域性网络教育资源建设体系来开发新课程资源,期待学习者在资源实践应用的过程中能具备面对问题及解决问题的终身学习能力,努力为社会培育具备综合素质全面发展的新型人才。通过构建这样一个有机的区域生态整体来促进资源的循环流通,体现知识价值的螺旋上升,在信息资源的实践应用中凸显学习者的发展潜能,同时学习者通过与这三者之间的交互逐步形成正确的学习态度、思想情感与发展价值观,并在实践过程中能动地创造出更大价值的教育资源,从而实现符合新课程改革指导思想的网络教育资源的可持续发展。
学习者与三要素之间的交互过程如图2所示。(1)学习者与人力资源的交互方式主要体现为学习群体的人文关怀和资源共享激励机制的创设,资源型学习中的师生交互等;(2)学习者与信息资源的交互方式主要是学习者开展基于资源的学习实践,如研究性学习、个别化学习、自主学习等;(3)学习者与环境资源的交互方式体现为学习者开展资源实践,提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具以及技术支持(如规范化的教育资源建设标准、资源库产品间的互操作、多样化的学习工具等)。
图2 支持新课改的区域性网络
教育资源实践的“人文发展观”
(二)“人文发展观”指导下的资源建设新模式──“五维发展循环”模式
依据我们的实践经验,区域性网络教育资源实践一般分为“资源开发、资源整理、资源共享、资源应用、资源更新”五个维度,它们通常是由不同的参与者从事实践,并随建设规模的大小和应用程度的深浅组合成不同的建设阶段,诸如大规模的资源整合阶段(资源开发、资源整理)、个别化资源的优化重组阶段(资源整理、资源共享)、优质资源的共享和创新阶段(资源共享、资源应用、资源更新)等。而就建设应用过程来说,“资源开发──资源整理──资源共享──资源应用──资源更新”的线性组合过程是较为全面的资源建设流程,它代表了人们从事资源实践的完整周期,我们将在此完整建设流程的基础上提出支持新课改的区域性网络教育资源建设的新模式。
1.“五维发展循环”模式的内容
根据以学习者为中心的区域性网络教育资源建设的“人文发展观”,应用知识管理及动机理论,我们提出资源建设的“五维发展循环”模式,如图3所示。
图3 以学习者为中心的资源建设“五维发展循环”模式
该模式的主要内容如下:
(1) 资源建设流程是资源在不同知识主体间传递和转化的动态循环过程,该流程就学习者认知发展而言是由资源开发、资源整理、资源共享、资源应用、资源更新五个过程共同线性组合而成,这些过程实际上就是网络教育资源实践的五个维度。
(2) 根据知识管理理论,这五个维度正好体现为学习者知识管理活动的不同阶段,五个维度的循环发展正好反映了学习者内在知识价值的螺旋式上升发展,从而体现其能够在资源实践过程中得到认知发展。
(3) 学习者具体参与到资源建设流程的全部五个组合过程,体现其为区域性网络教育资源实践的主体和资源型学习过程的主人,而教师是资源实践的指导者和帮助者,情感因素的正向激励者。
(4) 在资源实践的每一个维度,都要通过广义网络教育资源三要素合理的相互作用,即人力资源开发、环境资源配套、信息资源实践这三者相结合,为学习者参与网络教育资源实践的具体过程提供强有力的支持。
(5) 新课程改革强调资源型的综合学习、研究性学习等学习方式的广泛开展为本模式中资源更新过程的知识创新和资源的滚动发展创造了客观条件。
(6)内外因素相结合的动机影响是推动学习者持续参与资源实践各个组合过程,实现动态循环的主要动力,而学习者自身价值内生性的充分发掘,创造比自身原有资源更大价值的教育资源,是资源更新过程中实现资源滚动发展的关键所在。
转贴于 2.“五维发展循环”模式的知识传递与转化过程及其本质
表1运用知识管理理论分析该模式中学习者信息资源实践的知识传递与转化过程。
表1中所述的知识转化过程,表面上是信息资源在不同的学习主体间的流转(即形成了资源流),但从知识管理的角度来说其实质上是依附于不同主体的知识价值的传递转化的动态过程,这种动态过程我们称之为“知识流” (Knowledge Flow)。 “所谓流是一个形象的动态概念,指一个实体或抽象事物的不停顿的运动状态。”[5]在“五维发展循环”模式中学习者参与了动态流程的各个阶段,这种动态过程是由具有知识价值的资源在经历了不同主体的知识外化、中介、共享、内化、创新等多种处理过程后最终转化为学习者的内在知识,从而形成了“知识流”。
表1 “五维发展循环”模式中学习者的知识发展过程
资源建设流程
知识管理内涵
学习者的实践角色
信息资源实践
内
涵
资源开发
知识外化
建设者
学习者个人资源建设(个人知识积累、个人学科专题网站建设等)
个人内在的隐性知识的显性化过程,并进行结构化的信息管理
资源整理
知识中介
管理者
资源按标准优化改造、审核入库、管理等过程
对外在显性化的信息按资源标准审核和重组并进行属性编码入库的过程
资源共享
知识共享
交流者
资源、浏览、推荐、评价、社区交流的过程
对结构化的显性知识资源进行、浏览、评价及知识导航的过程
资源应用
知识内化
应用者
资源型学习(研究性学习、协作学习、合作学习)
显性知识的获取、分析、加工、处理最终形成内在隐性知识的过程
资源更新
知识创新
创新者
(学习者)
对原有的信息资源进行知识挖掘、优化改造或资源创新的实践,实现资源的深层应用和知识创新
显性知识转化为隐性知识(发现知识的内在价值);隐性知识转化为显性知识
“知识流”作为一种动态的过程,需要作为知识主体的学习者自身主观能动性的充分发挥。知识主体在实践不同维度的动机因素起到促使知识传递和转化乃至创新的主要驱动作用。学习者在参与前述不同维度的区域性网络教育资源实践时,若其应用模式不同,则其参与实践的动机因素也有所不同。例如资源开发过程中主要采用行政部门自上而下整合资源的方式,则对于参与资源整合的单位和个人来说,其动机因素也分为主动和被动两种,一种是内在的认知内驱力的作用,即实践主体希望在参与过程中开展项目研究提升自我,这种因素占大多数,另一种是外在附属内驱力的作用,作为服从上级部门安排的被动的任务式整合,这些内外的动机因素往往会联合发挥作用。其实无论何种动机因素,我们在资源实践的“五个维度”设计广义网络教育资源的三要素对学习者的相互支持作用时,应主要考虑有利于正面激励并发挥学习者主观能动性的动机作用,以求最大限度地鼓励更多的学习者自发地参与到资源实践过程中来,从而让学习者自身建设实践转化为其自觉的行动,使知识资源的应用者、实践者自觉成为资源建设的开发者,在实践中产生资源、创造资源,让“知识流”形成持续不断的循环,最终实现了本模式的目标和本质──区域性网络教育资源的可持续发展。
对于一般的网络教育资源实践,通常此“知识流”是单向线性的,即一般到知识共享阶段或知识应用阶段就结束了,无法实现资源的创新发展。而本模式的突破之处在于实现资源建设流程的发展循环(即“知识流”循环),其中资源更新(即知识创新过程)是实现整个“知识流”循环的关键,也是促进资源增长的重要环节。随着课程改革的实施和课程资源的大力开发,基于资源应用基础上的知识创新已成为可能,即面向师生的基于资源的信息技术与课程整合实践、以学生为中心的研究性学习、发现式学习、协作式学习等资源型学习模式的广泛开展能够充分发挥学习者主动探究并进行知识创新的积极性,将产生大量如主题知识、课程整合资源、学生电子作品集等知识创新型的学习资源,为资源的增长创造了客观条件。另一方面本模式中各个实践过程所形成资源的丰富性和有效性、共享文化氛围的形成、人文关怀下虚拟时空里学习者地位的提升、资源应用和开发工具的易用性、学习者自身的认知发展的需要及知识创新的激励与评奖机制等都可以促进学习者在资源更新阶段价值内生性的充分发挥、激发优化改造和创新资源的主观欲望,并进一步转化为具体的知识创新的实践,最终实现资源的增量滚动发展。与一般的教育资源建设模式相比较,本模式更能体现对新课改的有力支持。(如表2)
表2 两种不同的资源建设模式比较
资源建设模式
一般的教育资源建设模式
“五维发展循环”模式
网络教育资源的定义
狭义观(即只重视教育信息资源)
广义观(重视教育信息资源、教育人力资源、教育环境资源的相互作用)
资源建设观
为资源而建设的简单信息资源观
人文发展观(学习者认知发展与网络教育资源实践相结合)
资源建设主体
教师
学习者(包括教师的角色转变、学科资源网站会员等)
资源型环境
工具型环境(重视技术支持,忽视人员交互)
学习型环境(重视资源的应用实践和学习过程的交互作用)
资源内容
内容教材化(以教为主)
内容多样化(学教并重)
续表
资源建设模式
一般的教育资源建设模式
“五维发展循环”模式
资源流
信息流
知识流
资源管理模式
信息管理(显性知识管理)
隐性/显性知识管理并重
资源实践
重开发轻应用
实践的“五个维度”共同发展
资源应用目的
辅助教师教学
促进学习者认知发展
资源的传播方式
单向展示
多向交流
资源型的教学结构
以教为中心的教学结构
学教并重的教学结构
资源服务
单一服务(信息检索、获取等)
多种服务综合(资源共享、资源应用、知识创新等)
资源建设流程
单向线性过程
“五维发展循环”过程
3.实践案例
作为国家级课程改革实验区,广东省佛山市同样面对与课改教材相应的信息化课程资源严重匮乏的问题。一方面是随着课程资源观广义定位的发展,原有的教育信息资源无法满足新课改的需要,另一方面是新课改下基于资源的新型学习方式(如研究性学习、综合实践、协作学习等)的变革,又能让更多的学习者在资源实践过程中,不断地参与到资源收集、整理和创新的过程中,实现资源的二次或多次开发。综合以上情况,我们采用广义课程资源观指导下网络教育资源的教育人力资源、教育信息资源、教育环境资源三要素同步配套相结合的方法,确立了以学习者(即资源应用者)为中心的“人文发展观”,应用符合新课改理念的“五维发展循环模式”开展网络教育资源建设实践,通过基于知识管理的资源应用环境设计,成功地将资源建设过程与学习者的认知发展和知识应用与创新结合起来,实现有效信息资源的共建共用和共享,成功地支持区域性信息化课程资源的可持续发展。由于该模式的人力资源开发与信息资源实践前面已详述,下面主要就佛山地区级的网络教育资源的应用环境设计谈一下对资源可持续发展的支持。
(1)基于知识管理的资源应用环境设计。
佛山市在资源型环境设计上主要针对课程改革下学习者的学习方式变革的特点而设计,采用基于知识管理理论指导下的“资源管理与教学应用”的一体化方案,通过学科群资源网站这一网络平台将课程改革实验中学习者的学习实践与资源建设和应用结合起来,使其知识发展与网络教育资源建设相联系,最终促进资源的可持续发展。例如前端学科网站会员的发展、交互式模块的设计及多种激励机制能促进网上人力资源的充分开发、动态网站的生成和维护,“站点化”和“页面化”管理则凸显管理的个性化,有效吸引学习者(应用者)主动参与资源管理;通过与资源库的实时交互,实行分布式资源建设,集中式资源管理的开发模式;互动式信息和交流、有效资源导航和评价可促进资源广泛共享;模板化在线教学设计、网页课件生成器等支持基于资源的电子备课等教学应用;高效的资源搜索模块、自反馈式交互试题、动态文稿演示等支持基于资源的学习等。以上设计方式无不应用知识管理理论,通过“知识流”在学科网站会员间的有效循环为知识创新创造条件,从而实现资源的增量发展,并且在课改实验过程中不断积累和产生适合新课程所需的信息化课程资源。如图4所示。
图4 基于知识管理的佛山市学科群教育资源网及其应用平台环境设计
(2)实践成效。从2002年到2004年,佛山地区在第一届、第二届“全国中小学特色教育专题网站展评”活动中“面向新课改的佛山市学科群教育资源网站”整体项目以其完整性、规模化、丰富性两次荣获最高奖“全国优秀特色教育网站”奖,得到了国家教育部基础教育司及中央电教馆有关领导的充分肯定。目前该学科群资源网站共有来自全国各地的学科会员达十八万人,运行三年以来超过六百万的点击量,本地经过质量优化的总容量超过600GB的海量学科资源库。现已完成“支持新课改的学科群教育资源网及其应用平台的研究与开发”项目,项目科技成果荣获佛山市科技进步二等奖,广东省教育科研吴汉良二等奖,并入选国家科技部2004年度国家科技成果重点推广计划。据2002—2004年的统计,佛山市共接待来自国内外的教育信息化考察团近200个,其信息化应用成果与实践探索经验对周边地区乃至全国都产生了良好的示范作用。
三、结论
随着新课程改革的深入,相应的区域性网络教育资源建设也要作出多方面的调整、如上述技术支持的资源型环境的调整、信息资源内容的及时更新、人力资源开发构成的变化等。作为一项复杂的系统工程,建设“五维发展循环”模式能在系统方法上为面向新课改的信息化课程资源开发提供强有力的支持,已在国家级课程改革实验区广东省佛山市开展并取得了一定的成效。基于此观点的应用,新课改课程资源观的发展变化只需要对广义网络教育资源的三要素做相应调整并应用到资源实践的“五个维度”即可,因此有利于推动新课改下区域性网络教育资源的循序渐进的发展和完善。
参考文献
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当前,各类网络教育管理和学习系统日渐完善,网络学习形成性评价系统正在促使网上学习行为的真实发生。学生通过网上学习,在各类管理和学习系统中产生了许多有用的信息和数据。以SPSS的Clementine 12.0为实验环境,通过对网络学历教育本科学生英语相关课程成绩及学习信息的分析,实现了对成人学位英语考试成绩的细分预测。首先,运用数据聚类的K-means算法,对已有学生学位英语考试的成绩确定了较为具体的分数分布区间;然后,采用数据分类中的C5.0算法,以该分数区间为预测目标,构建了成绩的细分预测规则;最后,实现了成人学位英语考试的成绩细分预测系统。对成绩预测相关变量的重要性进行了分析,提出了提高网络教育本科学牛英语学习水半和成人学位英语考试成绩的相应策略。
[关键词]
网络教育;数据挖掘;成人学位英语;细分预测规则;细分预测系统
随着大数据时代的到来,数据挖掘技术越来越多地被运用到各行各业中,以实现对行业未来的各类预测,并作为实现行业优化决策的依据。教育大数据和教育数据挖掘在互联网、教育云计算、移动设备、人工智能等技术的高速发展下,迅速成为教育领域的热门话题。我国从1999年开展现代远程教育试点工作以来,经过16年的发展,各类网络教育学习和管理系统日渐完善。尤其是近几年,随着各试点高校形成性评价措施的推行,在网络教育的各类学习和管理系统中产生和保存了大量学生在线学习的过程性数据,包括学生的基础信息、各门课程的平时在线学习情况、过程性评价成绩和最终考试成绩。学生平时在线学习情况包括在线学习的次数和每次学习的时间长度、学习内容、参与在线互动交流的记录等;过程性评价成绩包括在线作业、即时测验的得分、互动讨论中教师和同学的评价等。目前,这些数据仅是作为学生的电子学习档案存在于各数据库中,并未通过合适的数据分析技术对各类数据之间的内在联系和隐含的学习规律做进一步研究并加以运用。如能运用教育领域的数据分析方法,即教育数据挖掘技术,通过对已参加某门课程学习并已有考核结果的学生个人基本信息、网络学习行为信息、相关前置课程成绩等进行分析,建立与课程最终考核结果的关联模型,实现对未参加该课程考核学生的成绩预测,将会给运用个性化的学习支持服务技术支持学生提高学习效果和课程考核成绩提供有力的决策依据等(祝智庭,等,2013;Harikumar,2014)。
实现学位英语考试成绩预测,我们将其定义为学习成绩的细分预测,即依据学生相关的学习数据,预测学位英语考试成绩具体的分数范围。本文先通过数据挖掘技术中的聚类方法,对已有的学生学位英语考试成绩分布进行归类,找出其符合聚类条件且同时也符合实际预测目标要求的分数范围。然后,将其作为分类目标,通过数据挖掘技术中的分类方法,构建学生参加学位英语考试的成绩细分预测规则。最后,实现了成人学位英语考试的预测系统。
一、预测需求分析及实现技术
教育数据挖掘是数据挖掘技术在教育领域的具体应用。预测、聚类、关系挖掘、模型构建等方法则是教育数据挖掘技术常用的方法(顾小清,等,2010)。应用数据挖掘方法从各类教育系统积累的数据中提取有意义的信息和规则,可以为教师、学生、管理人员、教育研究人员和教育软件开发者等提供教学决策、教学质量控制和软件开发需求等相关依据。Baker(2014)提出了四个教育数据挖掘的关键应用:改善学生模型,改善领域模型,研究教学、学习支持软件,以及科学探究学习者及其学习。教育数据挖掘与普通的数据挖掘过程一样,包括数据预处理、规则构建和数据归类三个阶段。数据聚类和分类是应用最广的两大数据归类规则构建技术。数据分类适合已有明确类别目标的场合;数据聚类适合不存在分类体系或类别目标不确定的场合,一般作为某些应用的前端(Kantardzic,2011)。
(一)预测需求分析
对于参加网络教育中本科学历教育的学生而言,部分公共课程统考中的英语考试和成人学位英语考试是学生英语学习中最重要的两门考试。通过英语统考是网络教育本科层次学生毕业所必须具备的条件,而通过成人学位英语考试是学生获得成人学士学位的必备条件之一。同时,按教育部相关文件规定,成人学位英语考试合格可以获得英语统考的免考资格。
网络教育公共课程英语统考的成绩仅分为“合格”与“不合格”,从数据分析的角度看,这很明显是数据挖掘中的数据分类问题,分类的目标就是两个(孙力,等,2015)。而成人学位英语考试是公布具体成绩的,按照每个高校的成人学士学位授予条例,对不同专业类别的学生,有不同的成绩要求。以江南大学为例,网络教育本科学生参加江苏省成人学位英语考试,合格成绩要求为:艺术类专业55分,普通理工、文史、经管类专业60分,英语类(含国际贸易)专业70分。从数据分析的角度来看,虽然也可归类为数据分类问题,但分类的目标更加细化,且如何确定分类的目标须通过其他数据分析技术实现。
本研究通过采集网络教育本科层次学生的个人信息和在网络学习平台中与英语学习相关的数据,采用教育数据挖掘技术,对已有学位英语考试成绩学生的网络学习及其相关信息进行分析,以学生相关信息为变量,以学位考试成绩为目标,建立符合变量和目标之间关系的预测规则。通过规则实现对未参加考试学生的成绩分布区间预测。
由于已有学生的学位英语成绩集合是一个无序的数值分布,先采用数据聚类中的划分方法来找出其合理的成绩分布区间(Stegers-Jager et al,2015),即确定预测目标。然后,将其作为数据分类的目标,依据W生与学位英语相关的各类信息,通过基于决策树的数据分类方法,将其考试成绩的预测结果归类到相应的成绩区间中,实现预测规则。
(二)预测实现技术
1.预测目标确定
数据聚类就是根据某种相似性准则将数据或对象的集合划分成不同的类簇,同一类簇的数据尽可能相似,而不同类簇的数据差异性最大。聚类无先验知识可循,是一种无指导的学习(孙吉贵,等,2008),主要分为划分的方法、层次的方法、基于密度的方法和基于网格的方法等。
对于数值属性的对象,目前最常用的是划分的方法。划分的方法形成聚类结果的依据是数据对象之间的距离。在给定聚类数目k的前提下,先选取k个对象作为聚类中心点,创建一个最初的划分,然后采用多次重新定位方法,通过对象在各个类别之间的移动来改进划分的效果,直至达到最佳划分为止。
K-means算法是一种典型的基于划分的聚类算法,通过不断地迭代使得同一类簇中的对象间的距离最小,即相似性最大,非同一类簇中的对象间的距离最大,即相似性最小,直到所有的类簇可以达到独立紧凑的目标就终止迭代,从而得出最终聚类结果(黄韬,等,2011),是当前应用最广的聚类方法之一。
由于无法预知已有学生学位英语成绩的分布区间个数,而采用不需预先确定聚类个数的聚类算法(如Two-step算法)效果不理想(AI-Shammari,2013)。考虑到算法和实现环境的成熟性,本文采用K-means算法作为数据聚类的方法,预先设定聚类个数,逐个试验,直至同时满足聚类数最小和聚类结果符合学位条例规定的成绩区间两个要求。
2.预测规则构建
数据分类的目的是通过分类规则将数据映射到某个给定的类别中,一般分为两步:在获得明确分类目标的前提下,首先通过分析样本数据集为每个目标类别确定分类规则或描述,称为学习或训练过程;然后对这些分类规则通过更大量的测试数据集进行测试,优化并生成更恰当的分类规则,最终形成数据分类(陈文伟,等,2004)。主要的数据分类方法包括基于决策树的方法、基于统计的方法、基于规则的方法、基于元算法的方法和卸柩习方法等。
对于属性为普通数值的数据而言,最常用的分类方法是基于决策树的方法。通过已知的训练数据集构建一种具有多层次分支和多层次节点的树形数据结构(即决策树),然后利用决策树对数据进行预测。决策树的建立可以看作是数据规则生成的过程。
针对决策树方法中经典的ID3算法不能对连续值和离散值同时处理的弱点,C4.5算法作了非常有效的改进,正逐渐替代ID3算法,成为决策树方法中应用最广的算法。C5 0算法是C4 5算法的商业修订版,计算速度较快,占用的内存资源较少,适用于处理大数据集。考虑到算法和实现环境的成熟性,采用基于决策树的分类方法中的C5.0算法。
二、学位英语成绩预测规则构建的实现
本文运用教育数据挖掘中的聚类和分类技术,构建网络教育本科学生学位英语成绩的细分预测规则。实现过程历经数据准备、预测目标(即成绩细分区间的确定)和预测规则构建及优化三个阶段,每个阶段又包含若干数据处理步骤(如图1所示)。由于所构建的预测规则将应用于江南大学网络教育本科层次的学生,所需的实验数据来自于江南大学网络教育的教学管理系统和学习系统所关联的各数据库。选用的预测规则构建环境是SPSS的Clementine 12.0。
(一)数据准备
数据准备的主要任务是根据数据挖掘目标,对相关的原始数据进行相应的预处理,在数据挖掘开始前对数据源进行审核和判断。高质量的数据是数据分析的前提和分析结论可靠性的保障。几乎所有数据挖掘算法只对符合要求的数据才能精准处理,如低冗余性、完整性好和各变量间相关性少的数据等。
江南大学网络教育数据库中存储着超过十万名在籍和已毕业学生的相关数据。其中,本科层次学生超过五万名。这些数据包括学号、姓名、性别、入学年龄和所属专业,入学测试各门课程成绩和所学各门课程成绩,学生登录平台后的访问时间、访问频率、访问资源类型、参加论坛情况和停留的时间,等等。
我们已经实现了对江南大学网络教育本科层次学生部分公共课程统考中英语统考成绩的预测(孙力,等,2015)。由于学位英语考试与英语统考一样,都是属于水平化的英语考试,只是考试形式有所不同。学位英语考试是传统的试卷笔试形式,而英语统考是基于局域网的计算机机考形式。我们认为,通过英语统考成绩预测研究确定的各个变量,对学位英语成绩预测依然是有效的,只是应该考虑到不同考试形式所涉及的不同变量。
通过对学生相关数据具体情况的分析,我们从江南大学网络教育相关数据库中提取已有学位英语成绩的本科学生的相关数据,包括在籍和近年来已毕业的学生。参考英语统考预测的有效变量,考虑到笔试与机考考试形式的不同,我们仅保留了“学号”“入学年龄”“在线学习情况”“入学测试英语”“入学测试计算机”“大学英语二”“大学英语三”“所学课程平均”“统考大学英语”“学位英语”10个变量。其中,“在线学习情况”的数据是将江南大学网络教育的形成性评价系统中对学生各类在线学习活动评分的总和,以200分为满分,进行标准化处理得到的。这种数据处理方式既考虑到了学生在线学习的整体情况,又可保证分值不至于太大,也保留了一定的分值差距空间。
在去除异常无效和变量值为“0”的记录后,我们保留了8,000条相关记录,以Excel数据表格形式保存为“江大网络.xls”,作为决策树构建的训练和测试数据源。该数据表除保留“学号”和“学位英语”变量,删除其他所有变量,保存为“学位英语.xls”,作为预测目标确定的数据源。
(二)预测目标确定
本文以“学位英语xls”为数据源,在Clemen-tine12.0中选用K-means算法来获取学位英语预测的成绩细分区间。
由于学位英语成绩以百分制记,数值较为零散,为了获得较好的聚类效果,对成绩进行简化处理。考虑到江南大学网络教育学位条例中的分数条件都是5的倍数,我们设定简化方式为:简化分数=round(学位英语成绩/5),其中round函数是Clementine自带的取整函数。在Clementine12,0可视化界面中,通过数据源建立、数据关联、数据简化、关联简化数据和数据聚类5个步骤,依据预先设定的聚类个数,建立了基于K-mean算法的聚类模型。
依据成绩划分等级最基本的原则,一般划分最粗的等级为优、良、合格与不合格四级。因此,我们设定聚类数从4开始,逐个增加,依次设置聚类数为4、5、6、7、8、9,分别获得聚类模型“成绩聚类1”“成绩聚类2”“成绩聚类3”“成绩聚类4”“成绩聚类5”和“成绩聚类6”(如表1所示)。各简化分数根据公式转换后对应的实际分数段如表2所示。
通过比较表1中6次聚类的结果可以看出,“成绩聚类4”所得到的7个分数段包含了学校学位条例所规定的各个分数条件,分数段间特征区分明显,符合我们对分数范围的期望。聚类数小于7的,聚类结果无法满足学位条例要求;大于7的,尽管聚类结果符合要求,但会由于设定的分类目标过多而导致形成的分类决策树过于复杂。因此,我们将成绩预测的细分区间确定为7类,分别用“一”“二”“三”“四”“五”“六”“七”表示(如表3所示)。“成绩聚类4”的建模流程和聚类结果如图2和图3所示。
(三)预测规则构建及优化
在确定了学位英语预测的成绩细分区间后,以“江大网络.xls”为数据源,通过C5.0算法来实现学位英语成绩细分预测规则的构建及优化。
由于在Clementine12.0中对于数据分类目标的认定以文本变量为主,首先将“江大网络.xls”中“学位英语”变量的百分制转换为相应的细分区间代码。通过数据源建立、数据关联、选择训练数据、算法选择和规则建立5个步骤,建立了基于C5.0算法的预测规则。通过Clementine12.0内含的建模分析和测试功能,获得所建预测规则(决策树)的复杂度(子节点数)和预测准确度,采用减少相关变量的方法来降低决策树复杂度,同时获得更高的预测准确度。本研究构建了4个包含不同变量个数的预测规则,各个规则所包含变量情况及所得决策树的子节点数和预测准确度如表4所示。
从表4可以看出,依据前期所做的统考英语预测的相关研究成果(孙力,等,2015),在初始数据采集时,已经减少了实验数据集包含的变量数量,所得到的决策树子节点数相应减少,即决策树的复杂度本身就不高。尝试着去除了与学位英语考试成绩关联相对较弱的3个变量,从所得模型的分析结果可以看出:相对于本科公共课程英语统考的机考方式,学位英语考试仍采用传统的纸质笔试形式,与计算机的应用能力关系不大,“入学测试计算机”变量去除后,决策树复杂度降低,而预测准确度提高,该变量应属于无关变量;去除“入学年龄”和“入学测试大学英语”后,尽管决策树复杂度降低,但预测准确度同时下降,应属于相关变量。从影响程度看,“入学年龄”更大。综合考虑决策树复杂度和预测准确度,选择“学位英语预测2”为最终结果。该规则的分类流程和决策树如图4和图5所示。
三、预测规则变量重要性分析
在Clementine12.0环境中,通过双击“学位英语预测2”图标,得到构成决策树的各相关变量的重要性(如图6所示)。建立预测规则的实验数据共包含9个变量,除“学位英语”目标变量、“学号”标注变量外,构成决策树的共有7个变量。
在所有的变量中,“统考大学英语”的重要性位居第一,是因为学位英语考试合格是学生获得成人学士学位的必备条件之一,在学生本科阶段所参加的所有英语考试中,难度是最高的。统考大学英语是学生毕业的必要条件,其难度略低于学位英语,而学生对学位英语的传统笔试方式相对于统考英语的机考方式更为适应。每年学生可多次参加统考,学位英语考试却只有一次。总体而言,学生通过统考大学英语和学位英语的难度大致相当。由于这两门英语考试都属于水平化考试,通过加强对参加考试学生的辅导和个性化服务,对于学生获得毕业和学位资格可以起到相辅相成的提升作用。
“在线学习情r”在各变量中的重要性位居第二。由于网络教育的学生是以在线学习为主要方式,网络学习的整体状况体现了学生的学习态度,也决定了学习的效果。因此,通过有效措施提升学生网络学习的整体效果是提高学位英语考试成绩的有效手段。
“入学年龄”的重要性位居第三。由于学位英语对英语熟练的水平要求很高,对于语言的熟练程度取决于不间断练习的积累,考试技巧也在较大程度上影响着学生的考试成绩。所以,刚离开全日制学校的学生与参加工作较长的学生相比有一定的优势。
“大学英语三”和“大学英语二”是学生本科阶段的两门英语课程。其中,“大学英语三”是“大学英语二”的后置课程,内容要求更高,其课程难度也与学位英语考试更接近。尽管课程学习内容与学位英语考试不完全一致,同时,外语水平的提升是一个日积月累的过程,课程学习毕竟是学生提高英语水平的重要途径。考虑到业余学习与全日制学习的不同,这两个变量的重要性分别排在第四位和第五位,也是合理的。
学生各门课程的成绩在一定程度上反映其学习的效果,但由于网络教育是业余成人学习,整体要求较全日制学习要低,加上学生平时网络学习的形成性评价计入课程总分,学生课程考核的整体通过率较高。相对于学位英语对英语水平的高要求,其课程的平均成绩与学位考试有一定的联系,但关联度较小。各试点高校自主举办的入学测试,由于考试目的仅是考察学生入学时各相关知识的大致水平,过程设计不严格。江南大学网络教育的入学测试为全客观题型的机考方式,考试的难度不高,结果有一定的偶然性。因此,“已学课程平均”变量的重要性排在第六位,“入学测试大学英语”的重要性细微在图中没有体现,也是正常现象。
四、学位英语成绩预测系统的实现
依据前文中构建的成人学位英语成绩细分预测规则,以江南大学网络教育学院教学管理和学生学习等系统的各学生信息数据库为数据来源,在其教学教务管理系统中实现了基于浏览器界面、针对专升本学生的学位英语成绩细分预测子系统。预测结果通过表3的相应转换得到较为具体的成绩区间。考虑到与已有管理系统的兼容性,系统由数据库构建、数据采集和细分预测实现三个模块组成。
(一)数据库构建
学位英语成绩细分预测系统需要使用数据库存储和管理数据分析过程中的所有数据,同时考虑到数据库的庞大和安全性的保障,本系统采用SQL SERVER 2005数据库系统作为后台数据库。在其中创建学生基本信息表(tb_e_ForeCast),主要存储学生与预测和结果显示相关的各个变量的数据(如表5所示)。
(二)存储过程设计
存储过程是数据库中的一个重要对象,设计良好的数据库应用程序都应该包含存储过程。它是在大型数据库系统中,为了完成特定功能的一组SQL语句集,存储在数据库中,经过第一次编译后,再次调用不需要再次编译,用户通过指定存储过程的名字并给出参数来执行它。
本子系统中主要设计了2个存储过程,usp_Forecast和usp_Anticipation_DEnglish,前者将参与预判的学生数据保存到数据表tb_e_ForeCast中,以备预测过程使用;后者实现学位英语成绩的细分预测。
数据采集模块的功能是依据输入的查询学生信息,通过SQL Query编写的SQL查询接口,从学生信息数据库和其他相关数据库中抽取学生的基本信息,以及预测规则所对应的“入学测试大学英语”“入学年龄”“大学英语二”“大学英语三”“已学课程平均成绩”“统考大学英语”6个变量的数据。同时,从形成性评价系统中抽取学生在线学习情况,按前文所述的规则进行相应处理后形成“在线学习情况”变量数据。然后,通过存储过程usp_Forecast,存储到数据库中。学生信息输入可以是单个学生,也可以是依据一定规则的批量输入。如某个学习中心某个批次某个专业,或者是某个学号段等。查询界面如图7所示。
从Clementine12.0环境中可以看出,所实现的预测规则(即分类决策树的代码)的结构是if-else的嵌套组合。因此,在存储过程usp_Anticipation_DEnglish的代码中,采用SQL语句中的Case函数,实现决策树代码中的if-else嵌套组合。
(三)系统功能测试
系统实现之后,对其进行了功能测试。通过SQL Server Profiler工具的监测,所有的预测程序均在10秒内完成,表明该子系统符合性能需求分析的要求。系统的预测结果显示界面如图8所示。
(四)系统准确度测试
江苏省学位英语考试每年11月举行一次,统考大学英语考试每年的4月、9月和12月共举行3次。为了测试系统的预测准确度,同时鉴于统考英语和学位英语的高关联度,对江南大学网络教育2014年9月入学的本科层次学生,在2015年3月、5月和10月分别进行预测,取此三个时的理由依次为:经过一个学期英语学习,第一次统考后,以及第二次统考后。分别将预测结果与学生2015年1 1月参加实际考试的成绩进行对比,结果如表6所示。
从表6可以看出,离考试时间越近,预测准确度越吻合。另外,预测准确度随着时间的推移逐步提高,这一现象应该是越临近考试时间,学生的英语水平越接近考试要求,预测也就越准确。
五、结果分析及展望
本文以SPSS的Clementine 12.0为实现环境,以江南大学网络教育已参加江苏省成人学位英语考试的学生与英语学习相关的信息为实验数据,采用数据挖掘中的K-means聚类算法,实现了对已有学位英语成绩分布的分析,确定了较为具体的分数分布区间。然后,以该分数区间为预测目标,采用数据挖掘中数据分类的C5.0决策树算法,通过对相关变量的逐步精简,实现了对成人学位英语考试成绩的细分预测规则。构建的决策树包含7个变量和22个子节点,深度为7,预测的准确度为81%。最后,完成了江南大学网络教育本科成人学位英语考试成绩细分预测系统的开发、功能测试和准确度测试。通过与实际考试结果相比较,验证了预测规则的有效性。
本文构成学位英语预测规则的变量,除了“在线学习情况”是过程性数据外,其他变量(包括年龄和各类考试的成绩)都属于结果性数据。而“在线学习情况”是学生在线学习记录的综合值,尽管其重要性位居第二,仍然无法改变本文构建的预测规则实时性不够的不足之处。当前,各试点高校的在线学习系统和形成性评价系统正在逐步完善,督促学生上网学习的各项教学管理制度也正在逐步推行,网络教育学院的系统中将会有越来越多真实有效的学生在线学习的过程性数据。学生英语水平的提高是一个日积月累的过程,在注重与英语水平相关的各类结果性数据的同时,加强对与英语学习过程相关的各类过程性数据的关注,将能获得更加准确和实时性更高的预测结果,能够逐步实现对学生学习的即时性提醒和个性化服务。这是本研究后续主要的改进方向。