一種過程化的學習平臺的開發設計

鄧珊++王海春++李均

摘要：本文描述了一種基于Web的過程化的專業課程學習平臺的開發設計方案。項目基于建構主義教育理論，創新專業課程學習模式，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹，并基于WEB平臺，搭建基于知識樹的知識建構學習系統框架。項目基于網絡環境，開發設計基于“做”中學的網絡支撐平臺軟件系統，研究雙向互動學習平臺，利用網絡平臺將學習材料直接提供給學生自主學習。同時，開發機器自動評分的學習效果反饋系統，學生可立即基于網絡獲得學習效果評價。項目對改變教學以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，重新審視教學過程中三要素的功能結構和相互作用關系，具有重要現實意義。

關鍵詞：過程化 學習平臺 知識樹 機器學習

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0156-02

1 引言

現代網絡技術為教學模式和教學手段方法的改革提供了良好的基本條件。建構主義的學習理論為新的學習模式和教學方法提供了理論支撐。項目重點研究現代技術條件下教學模式和方法的更新、教師角色的轉換、學生學習模式的改革、學習效果和教學效果的評價等問題。

目前教學中存在的主要問題：

（1）學習的學習方式較落后。大部分學生仍然是依靠書本，死記硬背地學習。

（2）教學方式落后。大部分課程目前依然以課堂教學方式為主，仍然主要依靠教師講授進行知識的學習。

（3）教學效率低下。教學的參考資料不很充足，教師改作業花費很多時間而不愿多布置。

（4）教學評價方式落后。對學生的評價依靠期末紙質考試，方式落后，效率較低。

項目基于建構主義教育理論，創新專業課程學習模式，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹，并基于WEB平臺，搭建基于知識樹的知識建構學習系統框架[1]。

2 軟件學習平臺國內外研究現狀

建構主義認為，學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學生建構自己的知識的過程，學習者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構信息的意義，這種建構不可能由他人代替。這意味著學習是主動的意義建構，而不是行為主義所描述的S-R過程[2]，也不僅僅是信息加工理論認為的舊知識對新知識的同化過程。

知識的意義也不是簡單地由外部信息決定的，外部信息本身沒有意義，意義是學習者通過新舊知識經驗間反復的、雙向的相互作用過程而建構的，一方面學習者以自己原有的經驗系統對新信息進行編碼和吸納，建構自己對知識的理解；另一方面，原有知識又因新經驗的進入而發生調整、改變和結構重組。前者也就是皮亞杰所指的同化，是認知結構數量的擴充（圖式的擴充），后者也即順應，則是認知結構性質的改變（圖式的改變）。新舊知識經驗的相互作用正是知識建構的機制。按照這種觀點，教學中應以學生為中心，學生不是外部刺激的被動反應者，更不是知識的容器，而是知識的主動建構者，任何人都不能代替他完成對知識的意義建構。教師只是學生主動建構知識的支持者和幫助者，教師要徹底摒棄以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，重新審視教學過程中三要素的功能結構和相互作用關系。

由于網絡技術能提供界面友好、形象直觀的交互式學習環境（這有利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習），能提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激（這有利于情境創設和大量知識的獲取與保持），還能按超文本、超鏈接方式組織管理學科知識和各種教學信息，目前在Internet上按這種方式組織建構的知識庫、信息庫浩如煙海，并已成為世界上最大的信息資源（這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系），因而對學生認知結構的形成與發展，即促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其他的教學媒體或其他學習環境無法比擬的。

所以越來越多的國內外教育工作者認識到根據網絡環境的特性重新建構一種適應網絡環境的全新的教學模式是非常有必要的，并已參與到這一方面的研究中[3]。

3 學習平臺的開發設計

通過項目的研究，加深對建構主義教育理論的理解，利用現代網絡技術，創新專業課程學習模式。即以學生自主學習為教育主體，以信息技術作為在“做”中學的支持工具，以實現優質教育教學過程為目標。

學習平臺的組成方框圖如圖1所示。

系統基于ASP.net和SQL Server開發。涉及的相關研究內容有。基于建構理論的專業課程內容重組方式研究；基于建構理論的學生在做中學系統構建設研究；學生自主學習系統理論研究和應用系統開發設計；現代技術環境下，創新學習模式研究；現代技術環境下，學生學習評價機制的改革研究；基于網絡環境下，學習成績的考核評價方式研究；基于網絡環境的自主學習系統開發與設計；基于網絡環境的學習效果評價軟件開發與設計。

4 學習系統要解決的問題和主要特色分析

4.1 系統要解決的主要問題

①基于建構主義學習理論的專業課程教學內容體系重組問題；②構建在“做”中學的平臺系統，解決傳統教學中偏理論，輕工程實踐的問題；③開發自主學習軟件系統，先要在實踐中解決如何提高學生學習的自主性和學習興趣的問題；④網絡化教學環境的搭建模式問題；⑤在自主學習軟件系統中，學習效果的評價問題。

4.2 系統的主要特色

①項目體現建構主義的教育理念，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹。這種知識樹易于計算機實現，讓學習者可從多種途經訪問。

②基于知識樹在網絡環境搭建自主學習平臺，學習平臺主要提供軟件編程型操作練習題，學生可跟隨計算機在“做”中進行學習，以達到培養“能力”型的學生的目的。目前市面上還沒有類似的學習平臺。

③學習效果評價軟件中，學生編程能力評價軟件，具有先進性和實用性，且獨具特色。

5 結語

開發的系統已投入使用。系統提供了界面友好、形象直觀的交互式學習環境，利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習。系統提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，這有利于情境創設和大量知識的獲取與保持。系統按超文本、超鏈接方式組織相關學科知識和各種教學信息，目前按這種方式組織建構的知識庫、信息庫有50MB，這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系。因而對學生認知結構的形成與發展，即促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其他的教學媒體或其他學習環境無法比擬的。提供了動態更新的C#與ASP.net課程的題庫；提供了理論學習和操作性學習內容且有自動評分功能；系統提供了上機操作考核（軟件編程）機助自動閱卷功能；提供了分階段的模擬考核功能，用于學生自主學習和平時檢驗學習效果；系統提供了分階段的考試功能，用于學生平時測驗和期末考試；支持多種類題型，系統自動現場隨機抽題，杜絕抄襲及作弊；系統能承接很強的并發性，可一次滿足千人同時在線學習。

參考文獻

[1]李向麗.高級計算機網絡[M].清華大學出版社，2008.

[2]華經.在線學習[M].機械工業出版社，2002.

[3]顧佩華，沈民奮，陸小華.重新認識工程教育[M].高等教育出版社，2009.endprint

摘要：本文描述了一種基于Web的過程化的專業課程學習平臺的開發設計方案。項目基于建構主義教育理論，創新專業課程學習模式，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹，并基于WEB平臺，搭建基于知識樹的知識建構學習系統框架。項目基于網絡環境，開發設計基于“做”中學的網絡支撐平臺軟件系統，研究雙向互動學習平臺，利用網絡平臺將學習材料直接提供給學生自主學習。同時，開發機器自動評分的學習效果反饋系統，學生可立即基于網絡獲得學習效果評價。項目對改變教學以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，重新審視教學過程中三要素的功能結構和相互作用關系，具有重要現實意義。

關鍵詞：過程化 學習平臺 知識樹 機器學習

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0156-02

1 引言

現代網絡技術為教學模式和教學手段方法的改革提供了良好的基本條件。建構主義的學習理論為新的學習模式和教學方法提供了理論支撐。項目重點研究現代技術條件下教學模式和方法的更新、教師角色的轉換、學生學習模式的改革、學習效果和教學效果的評價等問題。

目前教學中存在的主要問題：

（1）學習的學習方式較落后。大部分學生仍然是依靠書本，死記硬背地學習。

（2）教學方式落后。大部分課程目前依然以課堂教學方式為主，仍然主要依靠教師講授進行知識的學習。

（3）教學效率低下。教學的參考資料不很充足，教師改作業花費很多時間而不愿多布置。

（4）教學評價方式落后。對學生的評價依靠期末紙質考試，方式落后，效率較低。

項目基于建構主義教育理論，創新專業課程學習模式，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹，并基于WEB平臺，搭建基于知識樹的知識建構學習系統框架[1]。

2 軟件學習平臺國內外研究現狀

建構主義認為，學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學生建構自己的知識的過程，學習者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構信息的意義，這種建構不可能由他人代替。這意味著學習是主動的意義建構，而不是行為主義所描述的S-R過程[2]，也不僅僅是信息加工理論認為的舊知識對新知識的同化過程。

知識的意義也不是簡單地由外部信息決定的，外部信息本身沒有意義，意義是學習者通過新舊知識經驗間反復的、雙向的相互作用過程而建構的，一方面學習者以自己原有的經驗系統對新信息進行編碼和吸納，建構自己對知識的理解；另一方面，原有知識又因新經驗的進入而發生調整、改變和結構重組。前者也就是皮亞杰所指的同化，是認知結構數量的擴充（圖式的擴充），后者也即順應，則是認知結構性質的改變（圖式的改變）。新舊知識經驗的相互作用正是知識建構的機制。按照這種觀點，教學中應以學生為中心，學生不是外部刺激的被動反應者，更不是知識的容器，而是知識的主動建構者，任何人都不能代替他完成對知識的意義建構。教師只是學生主動建構知識的支持者和幫助者，教師要徹底摒棄以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，重新審視教學過程中三要素的功能結構和相互作用關系。

由于網絡技術能提供界面友好、形象直觀的交互式學習環境（這有利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習），能提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激（這有利于情境創設和大量知識的獲取與保持），還能按超文本、超鏈接方式組織管理學科知識和各種教學信息，目前在Internet上按這種方式組織建構的知識庫、信息庫浩如煙海，并已成為世界上最大的信息資源（這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系），因而對學生認知結構的形成與發展，即促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其他的教學媒體或其他學習環境無法比擬的。

所以越來越多的國內外教育工作者認識到根據網絡環境的特性重新建構一種適應網絡環境的全新的教學模式是非常有必要的，并已參與到這一方面的研究中[3]。

3 學習平臺的開發設計

通過項目的研究，加深對建構主義教育理論的理解，利用現代網絡技術，創新專業課程學習模式。即以學生自主學習為教育主體，以信息技術作為在“做”中學的支持工具，以實現優質教育教學過程為目標。

學習平臺的組成方框圖如圖1所示。

系統基于ASP.net和SQL Server開發。涉及的相關研究內容有。基于建構理論的專業課程內容重組方式研究；基于建構理論的學生在做中學系統構建設研究；學生自主學習系統理論研究和應用系統開發設計；現代技術環境下，創新學習模式研究；現代技術環境下，學生學習評價機制的改革研究；基于網絡環境下，學習成績的考核評價方式研究；基于網絡環境的自主學習系統開發與設計；基于網絡環境的學習效果評價軟件開發與設計。

4 學習系統要解決的問題和主要特色分析

4.1 系統要解決的主要問題

①基于建構主義學習理論的專業課程教學內容體系重組問題；②構建在“做”中學的平臺系統，解決傳統教學中偏理論，輕工程實踐的問題；③開發自主學習軟件系統，先要在實踐中解決如何提高學生學習的自主性和學習興趣的問題；④網絡化教學環境的搭建模式問題；⑤在自主學習軟件系統中，學習效果的評價問題。

4.2 系統的主要特色

①項目體現建構主義的教育理念，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹。這種知識樹易于計算機實現，讓學習者可從多種途經訪問。

②基于知識樹在網絡環境搭建自主學習平臺，學習平臺主要提供軟件編程型操作練習題，學生可跟隨計算機在“做”中進行學習，以達到培養“能力”型的學生的目的。目前市面上還沒有類似的學習平臺。

③學習效果評價軟件中，學生編程能力評價軟件，具有先進性和實用性，且獨具特色。

5 結語

開發的系統已投入使用。系統提供了界面友好、形象直觀的交互式學習環境，利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習。系統提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，這有利于情境創設和大量知識的獲取與保持。系統按超文本、超鏈接方式組織相關學科知識和各種教學信息，目前按這種方式組織建構的知識庫、信息庫有50MB，這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系。因而對學生認知結構的形成與發展，即促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其他的教學媒體或其他學習環境無法比擬的。提供了動態更新的C#與ASP.net課程的題庫；提供了理論學習和操作性學習內容且有自動評分功能；系統提供了上機操作考核（軟件編程）機助自動閱卷功能；提供了分階段的模擬考核功能，用于學生自主學習和平時檢驗學習效果；系統提供了分階段的考試功能，用于學生平時測驗和期末考試；支持多種類題型，系統自動現場隨機抽題，杜絕抄襲及作弊；系統能承接很強的并發性，可一次滿足千人同時在線學習。

參考文獻

[1]李向麗.高級計算機網絡[M].清華大學出版社，2008.

[2]華經.在線學習[M].機械工業出版社，2002.

[3]顧佩華，沈民奮，陸小華.重新認識工程教育[M].高等教育出版社，2009.endprint

摘要：本文描述了一種基于Web的過程化的專業課程學習平臺的開發設計方案。項目基于建構主義教育理論，創新專業課程學習模式，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹，并基于WEB平臺，搭建基于知識樹的知識建構學習系統框架。項目基于網絡環境，開發設計基于“做”中學的網絡支撐平臺軟件系統，研究雙向互動學習平臺，利用網絡平臺將學習材料直接提供給學生自主學習。同時，開發機器自動評分的學習效果反饋系統，學生可立即基于網絡獲得學習效果評價。項目對改變教學以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，重新審視教學過程中三要素的功能結構和相互作用關系，具有重要現實意義。

關鍵詞：過程化 學習平臺 知識樹 機器學習

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2014）08-0156-02

1 引言

現代網絡技術為教學模式和教學手段方法的改革提供了良好的基本條件。建構主義的學習理論為新的學習模式和教學方法提供了理論支撐。項目重點研究現代技術條件下教學模式和方法的更新、教師角色的轉換、學生學習模式的改革、學習效果和教學效果的評價等問題。

目前教學中存在的主要問題：

（1）學習的學習方式較落后。大部分學生仍然是依靠書本，死記硬背地學習。

（2）教學方式落后。大部分課程目前依然以課堂教學方式為主，仍然主要依靠教師講授進行知識的學習。

（3）教學效率低下。教學的參考資料不很充足，教師改作業花費很多時間而不愿多布置。

（4）教學評價方式落后。對學生的評價依靠期末紙質考試，方式落后，效率較低。

項目基于建構主義教育理論，創新專業課程學習模式，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹，并基于WEB平臺，搭建基于知識樹的知識建構學習系統框架[1]。

2 軟件學習平臺國內外研究現狀

建構主義認為，學習不是知識由教師向學生的傳遞，而是學生建構自己的知識的過程，學習者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構信息的意義，這種建構不可能由他人代替。這意味著學習是主動的意義建構，而不是行為主義所描述的S-R過程[2]，也不僅僅是信息加工理論認為的舊知識對新知識的同化過程。

知識的意義也不是簡單地由外部信息決定的，外部信息本身沒有意義，意義是學習者通過新舊知識經驗間反復的、雙向的相互作用過程而建構的，一方面學習者以自己原有的經驗系統對新信息進行編碼和吸納，建構自己對知識的理解；另一方面，原有知識又因新經驗的進入而發生調整、改變和結構重組。前者也就是皮亞杰所指的同化，是認知結構數量的擴充（圖式的擴充），后者也即順應，則是認知結構性質的改變（圖式的改變）。新舊知識經驗的相互作用正是知識建構的機制。按照這種觀點，教學中應以學生為中心，學生不是外部刺激的被動反應者，更不是知識的容器，而是知識的主動建構者，任何人都不能代替他完成對知識的意義建構。教師只是學生主動建構知識的支持者和幫助者，教師要徹底摒棄以教師為中心、強調知識傳授、把學生當作知識灌輸對象的傳統教學模式，重新審視教學過程中三要素的功能結構和相互作用關系。

由于網絡技術能提供界面友好、形象直觀的交互式學習環境（這有利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習），能提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激（這有利于情境創設和大量知識的獲取與保持），還能按超文本、超鏈接方式組織管理學科知識和各種教學信息，目前在Internet上按這種方式組織建構的知識庫、信息庫浩如煙海，并已成為世界上最大的信息資源（這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系），因而對學生認知結構的形成與發展，即促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其他的教學媒體或其他學習環境無法比擬的。

所以越來越多的國內外教育工作者認識到根據網絡環境的特性重新建構一種適應網絡環境的全新的教學模式是非常有必要的，并已參與到這一方面的研究中[3]。

3 學習平臺的開發設計

通過項目的研究，加深對建構主義教育理論的理解，利用現代網絡技術，創新專業課程學習模式。即以學生自主學習為教育主體，以信息技術作為在“做”中學的支持工具，以實現優質教育教學過程為目標。

學習平臺的組成方框圖如圖1所示。

系統基于ASP.net和SQL Server開發。涉及的相關研究內容有。基于建構理論的專業課程內容重組方式研究；基于建構理論的學生在做中學系統構建設研究；學生自主學習系統理論研究和應用系統開發設計；現代技術環境下，創新學習模式研究；現代技術環境下，學生學習評價機制的改革研究；基于網絡環境下，學習成績的考核評價方式研究；基于網絡環境的自主學習系統開發與設計；基于網絡環境的學習效果評價軟件開發與設計。

4 學習系統要解決的問題和主要特色分析

4.1 系統要解決的主要問題

①基于建構主義學習理論的專業課程教學內容體系重組問題；②構建在“做”中學的平臺系統，解決傳統教學中偏理論，輕工程實踐的問題；③開發自主學習軟件系統，先要在實踐中解決如何提高學生學習的自主性和學習興趣的問題；④網絡化教學環境的搭建模式問題；⑤在自主學習軟件系統中，學習效果的評價問題。

4.2 系統的主要特色

①項目體現建構主義的教育理念，將教學內容進行系統化的重組，構建易于自主學習的模塊化知識樹。這種知識樹易于計算機實現，讓學習者可從多種途經訪問。

②基于知識樹在網絡環境搭建自主學習平臺，學習平臺主要提供軟件編程型操作練習題，學生可跟隨計算機在“做”中進行學習，以達到培養“能力”型的學生的目的。目前市面上還沒有類似的學習平臺。

③學習效果評價軟件中，學生編程能力評價軟件，具有先進性和實用性，且獨具特色。

5 結語

開發的系統已投入使用。系統提供了界面友好、形象直觀的交互式學習環境，利于激發學生的學習興趣和進行協商會話、協作學習。系統提供圖文聲像并茂的多種感官綜合刺激，這有利于情境創設和大量知識的獲取與保持。系統按超文本、超鏈接方式組織相關學科知識和各種教學信息，目前按這種方式組織建構的知識庫、信息庫有50MB，這不僅有利于學生的主動發現、主動探索，還有利于發展聯想思維和建立新舊知識之間的聯系。因而對學生認知結構的形成與發展，即促進學生關于當前所學知識的意義建構是非常有利的，也是其他的教學媒體或其他學習環境無法比擬的。提供了動態更新的C#與ASP.net課程的題庫；提供了理論學習和操作性學習內容且有自動評分功能；系統提供了上機操作考核（軟件編程）機助自動閱卷功能；提供了分階段的模擬考核功能，用于學生自主學習和平時檢驗學習效果；系統提供了分階段的考試功能，用于學生平時測驗和期末考試；支持多種類題型，系統自動現場隨機抽題，杜絕抄襲及作弊；系統能承接很強的并發性，可一次滿足千人同時在線學習。

參考文獻

[1]李向麗.高級計算機網絡[M].清華大學出版社，2008.

[2]華經.在線學習[M].機械工業出版社，2002.

[3]顧佩華，沈民奮，陸小華.重新認識工程教育[M].高等教育出版社，2009.endprint