Web技術課程分布式學習模式研究與實踐

李莉

摘 要：針對Web技術課程的教學實際，分析傳統課堂教學無法滿足多層次學習需求、交互方式單一、難以適應快速變化的課程內容等不足，引入以學生為中心的分布式學習模式，旨在打破課堂教學的時空限制。根據課程特點和分布式學習的基本理念，闡述設計要點、設計方案和實施過程。

關鍵詞：Web編程；分布式學習；以學生為中心的教學模式

1 課程現狀

Web技術課程是筆者所在高校開設的一門計算機專業選修課，介紹Web軟件的原理和開發技能。Web技術融合多學科知識且發展迅速，課程內容具有知識點繁雜、更新快等特點。傳統課堂教學由于課時有限，難以快速添加新內容；集中授課無法大范圍提供個性化學習指導。這些是課程改革需要解決的問題。因特網和個人計算機的普及正在改變教與學的模式。分布式學習是一種以學生為中心的教學模式。

2 分布式學習理論基礎

分布式學習有不同的定義和描述。一種定義指出分布式學習不同于集中學習，它將學習分散在較長的時間間隔內，由學習者整合分離的學習材料[1]，其背后的理論依據是：加長信息獲取和檢索之間的時間間隔有利于改善長期記憶。另一種被廣泛采納的定義指出分布式學習借鑒了分布式資源的概念，這種教學模式允許教師、學生和內容分散在不同位置，可以在任意時間、任意地點開展教與學[2]105。由于不受時間和地點的限制，學生可以從教師、同學、網絡等渠道獲取學習資源。第二種定義更寬泛，不僅指時間上的分散，還有空間上的分散，這也是本文采納的分布式學習定義。

許多國家和組織都致力于分布式學習模式的研究。美國國防部針對政府和企業的教育培訓需求，成立了高級分布式學習（ADL，Advanced Distributed Learning）研究項目，提出可共享課程對象參考模型（SCORM，The Sharable Content Object Reference Model）[3]。這一技術規范定義了訪問課程對象的標準方法，使學習資源可以在不同設備和平臺之間共享，為分布式學習模式提供了應用指南和實現準則。

分布式學習涉及自主學習、構建主義等理論[2-4]。自主學習強調學習者的自主性，可以隨時隨地學習。構建主義理論強調知識是學習者在豐富的社會文化情境中，通過與他人的協商互動而主動建構的，不是教師傳遞的[4]。學習者應該深度參與知識的構建，這樣知識才能成為自己的理解，并從自身的活動和探索中派生出知識。

從上述描述和理論基礎可以看出，分布式學習具有以下特點。

（1）強調學習者的個性化學習需求。分布式學習讓學習者可以隨時隨地從多種途徑獲取學習資源，因此能夠適應學習者的需求、能力和背景。

（2）高度依賴計算機、通信和多媒體技術。缺少這些技術的支持，就難以打造靈活、可擴展、高性價比的學習環境。

從教師、學生和內容相分離的特性看，分布式學習跟遠程教育（distance learning）、慕課（MOOC，Massive Open Online Courses）有相似之處，但仍需意識到它們是不同的概念。遠程教育強調學習者與教育者在地理位置上的分離。慕課是遠程教育發展至今的一種新形式，慕課教學資源是預先錄制好的課程視頻，依舊是一種以教師為中心的教學模式[2]123。分布式學習強調教學資源的分布式特性以及隨時隨地可訪問特性。分布式學習并未將面對面的課堂教學排斥在外，它可以跟傳統課堂教學結合，也可以跟遠程教育結合。例如，教學資源可以由任課教師從網絡上定位和組合后在課堂上使用，也可以由學生獨自使用、團隊協作使用或在教師指導下使用[2]106。

3 分布式學習模式設計

3.1 設計要點

分布式學習模式是一種突破性教育創新，它使教學能突破課堂的時空限制，從而擁有一些傳統課堂教學不具備的優勢。但是，仍需意識到任何一種單一教學模式都不是整治教育弊病的靈丹妙藥。以Web技術課程為例，必須考慮分布式學習跟課堂教學相結合，利用分布式學習打破傳統課堂的時空限制。從課程的實際需求以及分布式學習的基本理念出發，筆者提出以下設計要點。

（1）課程設計與開發。分布式學習要求將教學資源分割成可組合的知識模塊。劃分知識模塊，需考慮課程內容、單次課時時長、學生學習需求等多方面因素，這些都要在開課前仔細調研、規劃和設計。

（2）分布式學習環境搭建。分布式學習環境是整個方案的重要支撐，它負責將教學資源可視化，并提供學生與教師、學生之間的交互平臺。盡管沒有限定應該使用什么技術搭建分布式學習環境，從目前看，Web 2.0技術應用最為廣泛[5]。Web 2.0是一組因特網服務和實踐，包括博客、維基、社交網絡等服務。選用Web 2.0技術的原因有兩個：一方面，Web 2.0鼓勵個體參與知識社區的構建及知識分享，跟構建主義理論契合；另一方面，年輕人非常熟悉這些服務，沒有學習門檻。

3.2 設計方案

根據上述設計要點，Web技術課程的分布式教學方案由以下幾部分組成，見圖1。

1）學習管理系統。

學習管理系統以可視化方式呈現整個課程的知識網絡圖。網絡中的每個節點代表一個知識模塊，節點與節點之間的鏈接表示知識模塊之間的聯系。層次結構和交叉鏈接是知識網絡圖的基本形態：層次結構用于表示抽象到具體的知識概念，交叉鏈接用于表示知識之間的相關性。

每個知識模塊包含4個部分內容。第一部分是自測，用于判斷學生是否具備了學習該模塊的先修知識；第二部分是知識引導，通過設計一些情景和問題，引導學生思考相關概念；第三部分是鞏固練習，用于鞏固和檢測學習效果；第四部分是擴展學習，給出深入學習建議和學習資源鏈接，滿足個性化學習需求。

2）課堂教學。

課堂教學主要完成教學計劃規定的知識傳授和技能培養。利用學習管理系統，學生在上課前自行做好先修知識的準備，并對課堂教學內容進行初步思考。因此，課堂教學可以適量減少重復知識的講解和演示，增加討論與評講環節，側重對知識點的探索與理解。endprint

3）答疑系統。

答疑系統提供教師與學生、學生與學生之間的交互平臺。系統遵循可視化的設計原則，采用看板方法設計答疑系統。看板是一種可視化流程管理方法，要求在一塊白板上按列展示整個工作流程，每一列用卡片表示進行中的任務，所有成員對全局情況一目了然[6]。根據看板方法，答疑系統分為3列：問題區、討論區和歸檔區。學生在問題區發布問題卡片；教師和學生領取問題區的卡片進行回復，已回復的卡片進入討論區；當回復被提問者認可或教師審核后，問題進入歸檔區。

4）實驗教學。

實驗教學以項目為導向，設計了兩個Web應用項目：一個是在線書店，另一個是在線音樂商店。兩個項目都以迭代方式貫穿課程始終，每學完一個知識模塊，可以向項目中增加部分功能。考慮到學生在實驗環節存在大量細節問題，一個項目用于演示，另一個項目用于練習。演示項目提供全程操作視頻和軟件源碼。學生除了參考操作視頻，還可以通過答疑系統討論實驗中遇到的細節問題。

5）綜合評價。

綜合評價系統貫穿整個教學模式的各個組成部分，讓教師清楚了解學生的學習情況，作為評定成績和后續改善課程設計方案的重要依據。教師從課堂獲得學生的反饋、從答疑系統了解學生的疑問、從實驗教學獲取學生完成項目的表現、從學習管理系統了解學生的學習軌跡，從而形成綜合評價，作為學生課程成績的一份重要參考。

以一個知識模塊為例，Web技術課程的分布式學習模式執行流程如下：

（1）課前準備環節：根據教師布置的任務，學生在學習管理系統中找到對應的知識模塊，完成自測和課前思考題。

（2）課堂教學環節：通過課前思考題的引導，講解基本知識點；圍繞知識模塊的難點和重點，設計問題引導學生探究和討論，加深理解；布置下一次課的學習任務。

（3）課后鞏固環節：完成鞏固練習，根據自身需求進行擴展學習。

（4）課內實驗環節：完成知識模塊對應的項目開發。

4 方案實施

為快速檢驗上述方案的可行性，筆者依托云端學習管理系統Geenio提供的免費服務搭建了Web技術課程的學習管理系統。Geenio涵蓋學習全程的各個主要環節，能方便快捷地導入測試、練習和調查，支持作業在線提交、學習小組的創建，并提供用戶和課程的數據統計功能。答疑系統采用支持看板的團隊協作工具Trello。

我們選取一個規模為70人的教學班級開展分布式學習模式的教學實踐，進行為期40學時的課程學習。盡管課堂教學中引入較多討論環節，但并未影響教學進度，課程規定的教學內容能夠按期完成。在課堂上，除了面對面討論外，還采用線上提交的方式進行討論。學生對線上討論的參與度高，沒有出現以往作業中重復度高的情況。實驗環節，學生反饋演示視頻對實驗過程中的常見問題有直接幫助，方便在實驗中隨時查看。總體上，學生對課程的綜合評價有所提高，說明分布式學習模式取得初步成效，是一個值得探索的課程教學改革方向。

在分布式學習模式的教學實踐中，遇到以下問題：

（1）免費的云端服務對班級人數有限制，如果選修人數超出限制，面臨付費問題。另外，云端服務只支持內容導入及內置功能，定制度不高。例如，教學內容只能線性排列，而本方案希望以知識網絡圖的方式組織知識模塊。更好的辦法是基于開源系統開發，但教學軟件的開發周期較長。

（2）為提高課堂討論參與度，本方案采用線上提交方式。在課堂上，學生通過隨身攜帶的智能設備、平板、筆記本訪問學習管理系統，提交討論內容。教室的無線網絡不暢通或云端服務器負載重等問題會直接影響課堂教學效果。解決辦法是改善校園網絡基礎設施以及考慮將服務部署在校園網內便于訪問。

（3）盡管學習管理系統提供了用戶數據統計、學習軌跡追蹤等功能，課外學習進度依舊難以把握，主要依靠學生的自覺性。分布式學習模式對學生的自覺性提出更高要求。傳統教育的作弊行為（例如作業復制）在網絡環境下該如何避免依舊是一個有待解決的問題。

5 結 語

分布式學習是一種以學生為中心的教學模式，強調教學資源的分布式特性以及隨時隨地可訪問性。由于打破了傳統教室的時空限制，分布式學習模式能滿足學習者的個性化學習需求、拓展課堂教學。

參考文獻：

[1] Perotto F S.Encyclopedia of the sciences of learning[M].Dordrecht： Springer Science & Business Media， 2011.

[2] Simonson M， Smaldino S， Albright M， et al. Teaching and learning at a distance[M]. Charlotte， NC： Information Age Pub， 2014.

[3] Fletcher J D， Tobias S， Wisher R A. Learning anytime， anywhere： Advanced distributed learning and the changing face of education[J]. Educational Researcher， 2007（36）： 96-102.

[4] 鐘志賢， 張琦. 論分布式學習[J]. 外國教育研究， 2005（7）： 28-33.

[5] Crook C. Web 2.0 technologies for learning： The current landscape – opportunities challenges and tensions[J]. British Educational Communications & Technology Agency， 2008.

[6] 哈馬伯格·森頓. 看板實戰[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2016.

（編輯： 孫怡銘 ）endprint