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(tǒng)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(jù)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(xiàn)狀

Web技術課程是筆者所在高校開設的一門計算機專業(yè)選修課，介紹Web軟件的原理和開發(fā)技能。Web技術融合多學科知識且發(fā)展迅速，課程內容具有知識點繁雜、更新快等特點。傳統(tǒng)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(wǎng)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(jù)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(wǎng)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(yè)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(guī)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(xiàn)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(xié)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(huán)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(fā)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(tǒng)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(wǎng)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(xié)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(chuàng)新，它使教學能突破課堂的時空限制，從而擁有一些傳統(tǒng)課堂教學不具備的優(yōu)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(tǒng)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(fā)，筆者提出以下設計要點。

（1）課程設計與開發(fā)。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(guī)劃和設計。

（2）分布式學習環(huán)境搭建。分布式學習環(huán)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(huán)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(wǎng)服務和實踐，包括博客、維基、社交網(wǎng)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(qū)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(jù)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(tǒng)。

學習管理系統(tǒng)以可視化方式呈現(xiàn)整個課程的知識網(wǎng)絡圖。網(wǎng)絡中的每個節(jié)點代表一個知識模塊，節(jié)點與節(jié)點之間的鏈接表示知識模塊之間的聯(lián)系。層次結構和交叉鏈接是知識網(wǎng)絡圖的基本形態(tài)：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(guī)定的知識傳授和技能培養(yǎng)。利用學習管理系統(tǒng)，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(huán)節(jié)，側重對知識點的探索與理解。endprint

3）答疑系統(tǒng)。

答疑系統(tǒng)提供教師與學生、學生與學生之間的交互平臺。系統(tǒng)遵循可視化的設計原則，采用看板方法設計答疑系統(tǒng)。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(jù)看板方法，答疑系統(tǒng)分為3列：問題區(qū)、討論區(qū)和歸檔區(qū)。學生在問題區(qū)發(fā)布問題卡片；教師和學生領取問題區(qū)的卡片進行回復，已回復的卡片進入討論區(qū)；當回復被提問者認可或教師審核后，問題進入歸檔區(qū)。

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(huán)節(jié)存在大量細節(jié)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(tǒng)討論實驗中遇到的細節(jié)問題。

5）綜合評價。

綜合評價系統(tǒng)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(xù)改善課程設計方案的重要依據(jù)。教師從課堂獲得學生的反饋、從答疑系統(tǒng)了解學生的疑問、從實驗教學獲取學生完成項目的表現(xiàn)、從學習管理系統(tǒng)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(zhí)行流程如下：

（1）課前準備環(huán)節(jié)：根據(jù)教師布置的任務，學生在學習管理系統(tǒng)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(huán)節(jié)：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(huán)節(jié)：完成鞏固練習，根據(jù)自身需求進行擴展學習。

（4）課內實驗環(huán)節(jié)：完成知識模塊對應的項目開發(fā)。

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(tǒng)Geenio提供的免費服務搭建了Web技術課程的學習管理系統(tǒng)。Geenio涵蓋學習全程的各個主要環(huán)節(jié)，能方便快捷地導入測試、練習和調查，支持作業(yè)在線提交、學習小組的創(chuàng)建，并提供用戶和課程的數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能。答疑系統(tǒng)采用支持看板的團隊協(xié)作工具Trello。

我們選取一個規(guī)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(huán)節(jié)，但并未影響教學進度，課程規(guī)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(xiàn)以往作業(yè)中重復度高的情況。實驗環(huán)節(jié)，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(shù)有限制，如果選修人數(shù)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(wǎng)絡圖的方式組織知識模塊。更好的辦法是基于開源系統(tǒng)開發(fā)，但教學軟件的開發(fā)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(tǒng)，提交討論內容。教室的無線網(wǎng)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(wǎng)絡基礎設施以及考慮將服務部署在校園網(wǎng)內便于訪問。

（3）盡管學習管理系統(tǒng)提供了用戶數(shù)據(jù)統(tǒng)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(tǒng)教育的作弊行為（例如作業(yè)復制）在網(wǎng)絡環(huán)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(tǒng)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(zhàn)[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2016.

（編輯： 孫怡銘 ）endprint