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1、一种基于Web的CSCL系统设计协同学习比之个人学习和竞争学习在学习效率及学习品质上具有独特的优势,能产生更好的学习成绩和更好的学习效率,更有利于学习者心理健康、社会责任感和自尊心的建立等。另外,实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)证实学生采用各种方法所学到的知识的比例为:读到信息的10%,听到信息的20%,看到信息的30%,看与听结合的50%,听与说结合的70%,说与做结合的90%,教别人时的95%。那么在应用多媒体技术进行教学的同时,让学习者之间建立指导互助的关系,让他们相互传递学习经验,这样的学习效果应该是最好的。因此,基于计算机技术的协同学习越来越为远程教学和职业技术培训机构所重视
2、。 计算机支持的协同学习(Computer Supported Cooperative Learning,简称CSCL)是指利用计算机技术来辅助和支持协同学习。它继承了传统的教室课程训练学习和依赖于多媒体计算机的CBT(Computer Based Training)训练学习的优点,鼓励学生在学习的过程中依靠知识和技能的共享、交互,而非教师的指导来完成知识的建构。 目前,在Internet上按超文本、超链接方式组织管理的各种学科知识和教学信息浩如烟海,成为世界上最大的知识库、信息库,并且提供了界面友好、直观形象的交互式学习环境,这为在Internet环境下发展和应用CSCL提供了前所未有的机会
3、。 为了在Internet环境下开展协同学习,必须有一个良好的基于Internet的CSCL系统平台的支持,本文就如何构建基于Internet的CSCL系统平台作一些探讨。 1 系统模型 该CSCL系统是建立在一个标准的Web服务器上,可以通过Internet访问。CSCL服务软件支持Linux和Windows 2000 Server,在客户端,CSCL使用标准的浏览器界面,用户可以通过不同的平台来访问CSCL。 系统中的用户角色分为四类,分别是学习者、辅导员、编著者和管理员。 1.1学习者 在系统模型中,学习者定义为使用系统的一个学生。学习者可以访问各自的课程资源,CSCL传输的课程资源类似
4、于CBT训练课程中学习媒体,并且可以快速简单地按照个体学习的需求定制。学习者可以根据自己的情况选择相应的课程进行学习并提交练习题或者分配的作业。 学习者可以进入班级论坛。在论坛中设置有公告板,在任何时候,允许学习者通过公告板联系其他选择相同课程的学习者,他们可以相互交流或者和辅导员取得联系。 参与系统的学习者可以不去学校而参加考试,他们只需要访问考试子系统并且注册登录,考试卷就可以呈现在学习者的面前。 1.2辅导员 每个学习者都有自己固定的辅导员,辅导员的作用是对学习者进行课程学习的过程进行监视和指导,辅导员可以通过公告板子系统来和学习者取得联系,可以访问并且参与到论坛中。学习者在学习的过程中
5、可以根据自身的学习情况申请更换辅导员。 辅导员可以通过电子白板来回答学生提出的问题,回答的方式可以是文字,也可以是图形,辅导员还可以为学生的学习课程增加额外的学习资源。这些学习资源是系统预先存储的,或者是由教师自己编著的。 1.3编著者 编著者为系统制作课程资源或者提供额外的学习资源,并且不断地扩充系统中的练习和作业。编著者可以设置多项选择,系统可以自动根据学习者的选择产生不同的行为结果。比如自动调出补充学习资源或者为学生提出学习建议等。 1.4管理员 管理员负责认证系统中的新用户,管理学习者和辅导员的用户信息,安装或者删除课程资源和信息,创建一个新的教室并且为这个教室分配课程资源等。 2 系
6、统设计与实现 系统平台是基于Web来实现的,学习者只需要一台连接到Internet的个人电脑就可以进行远程学习。学习者可在线实时完成学习分工、角色认定、资源收集分析、测试、讨论,以及提问、提交练习和作业等;相互之间可以通过文字、声音或者图形来开展协作学习。 2.1系统功能模块 系统包括四个子模块:远程学习、远程交流、远程答疑和远程测试,其相互间有着严密的逻辑结构。 2.1.1远程学习。 远程学习是CSCL系统的主要功能模块。学习者通过课程资源自主完成课程学习。课程资源包括文本、图形图像、声音、动画、视频等媒体素材。学习者学习完成以后,可以通过作业来检查自己对知识和能力的掌握程度。 2.1.2远
7、程讨论。 远程讨论通过论坛服务来实现的。同一个教室的学生和辅导员可以相互讨论问题;讨论的进度由辅导员来安排;讨论的形式可以是文本、图形或者声音;实现途径可以是Web讨论区、共享白板、BBS等。 2.1.3远程答疑。 作为CSCL系统的一个组成部分,答疑系统的目的在于教师和专家对学习方向的掌控,及时就学习过程中出现的疑难问题提出辅导性提示。系统设计了自动答疑和E-mail答疑两种方式。自动答疑是事先由辅导员精心挑选,建立一个问题/解答数据库和一个学科知识数据库,对于用户提出的问题,系统可以通过对问题的分析自动在数据库中寻找最适合的答案。 2.1.4远程测试。 远程测试模拟传统的教室测试功能,具有
8、试卷维护、考试辅导、试卷生成、自动阅卷和测试结果分析等功能。 当客户与服务器连接以后,可以参与远程测试并查询考试分数。远程测试有两种方式,一种为网上即时评卷,主要用于网上练习,学习者在完成测试并提交试卷以后就可以在网上实时查看自测成绩;另一种为手工评卷,适用于网上考试,学习者提交试卷后,由辅导员通过软件手工评卷,并分析测试结果,给出评估意见。 2.2系统的网络结构 系统网络结构使用B/S(浏览器/服务器)结构,Web服务器用来发布CSCL的主页,白板服务器用来管理电子白板的使用,Internet将客户端和服务器连接起来,数据库中间件程序将Web服务器和数据库连接起来,数据库存储试卷、用户信息(
9、包括学习者和辅导员)以及课程学习的媒体资源等,整个CSCL系统以网站的形式运行。 学习者根据自身的学习情况向服务器发出请求,例如请求学习有关课程,服务器上的课程是一系列通过超链接连在一起的网页,这些网页中包含有各种各样的教学媒体资源,当服务器接收到请求以后,就将有关的网页发送到学习者的浏览器,学习者通过浏览器来学习课程。如果一个学习者想和远程的另一个学习者或者辅导员讨论问题,就必须登录到系统中的电子白板服务器,电子白板将论坛程序界面发送给用户的浏览器,接收用户输入的讨论信息,并广播发送给所有参与讨论的用户,在用户登录电子白板系统以后,可以看到系统中的其他用户,讨论使用的媒体形式可以是文本或者图
10、形。 3 系统实现的关键技术 系统的实现需要多种技术的综合运用,其中动态网页技术、Internet编程、数据库中间件编程是关键性的技术,下面简要阐述这些技术的应用。 3.1动态网页发布技术 目前的Web服务是提供一种“静态”的页面服务,静态网页缺少动态的客户端与服务器端的交互,为了实现动态网页,产生了许多脚本语言,系统采用JavaScript来实现信息和用户之间实时的、动态的、可交互的表达能力。另外,JavaScript是跨平台的,只依赖于浏览器本身,而与操作系统环境无关。 3.2XML技术 XML是由标准通用标志语言(Standard Generalized Markup Language,
11、SGML)派生而来。XML是构造Web的一种新的技术,着重描述的是文档的内容,其特长在于描述结构化的、复杂的、层次的数据,或赋予原本杂乱的信息一种清晰的结构。系统中使用XML技术在浏览器中根据不同的用户需求定制多种显示形式。 3.3Web数据库技术 Web服务器与数据库服务器的连接以及对数据库的操作是核心内容。一般来说,通过Web页面实现对数据库访问的基本框图。中间件负责管理Web服务器和数据库服务器之间的通信并提供应用程序服务。系统中的中间件解决方案采用Java Servlet技术,将HTML脚本及可重用的Servlet组件结合在一起,建立高效的动态的基于Web的应用程序。 4 展望 网络教学在国内外非常普及,以互联网为核心的在线学习正在成为全球性的教育培训潮流和趋势。建立高效率的协作学习系统平台,开展计算机支持的协同学习活动是适应这一发展趋势的有效途径。目前我国依赖于CSCL系统完成高等学历教育,证书培训和其他非学历教育的需求十分巨大,CSCL系统将具有十分广阔的应用前景。