基于教育理論和教育技術教學輔助系統的設計

【摘要】交互式與自適應性多媒體網絡教學系統，它把多媒體技術、網絡通信技術和交互式原理有機結合起來，實現了網上多媒體信息資源和智力資源的共享。它是一種特別適用于教學活動的交互式多媒體技術，使學生能夠從多種的交互中獲得大量信息，并可以與別的學習者共享信息、交流情感等。

【關鍵詞】交互式 自適應性 輔助系統

【課題項目】甘肅省教育科學規劃課題“基于多媒體技術的創新教學模式研究”（編號：GS[2018]GHB1464）。

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2019）03-0224-02

隨著教育理論和教育技術的快速發展，交互式與自適應性等教學系統已顯示了它切實有效地完成眾多教育與培訓功能的能力。盡管互聯網上有許多課程，但多數顯得被動死板，只是為學生提供一些閱讀的材料而已。提供信息并非是提供教育，因為它既不能給學生以指導和練習的機會，也不能評估學生的行為和表現。要有效地進行學習和交流，學生必須積極地參與到學習的活動中來，課程也必須具有很高的交互性和自適應性（即針對性）。使用這樣的系統作者將能夠及時而經濟地創建適應性與交互式互聯網教學系統。

一、現代教育交互的內涵

現代教育的三種基本交互是指學生和教育和學習資源（課程學習材料、學科教學內容）的交互，學生與教師的交互，以及學生與學生的交互。第一種交互是學生和教師設計、開發、發送的教育和學習資源所呈現的教學內容的相互作用。而后兩種交互則是人際交互，可以是面對面的人際交流、也可以通過其它建立在技術基礎上的雙向通信機制來實現；可以是個別化的一對一的人際交流、也可以是基于集體的交互。

1.學生和內容的交互

學生和（教學、學習）內容的交互主要通過教師基于技術媒體設計、開發和發送的各類教育和學習資源（其主體表現為課程材料）實現的。教師通過學科課程材料的設計、開發和發送引導和幫助學生與教學內容發生相互作用。這一學生與教學內容的交互是教育的必備的特征。教育就是在教師或教育院校的指導幫助下進行的有計劃的學習過程。每個學習者必須通過這樣一個個人建構知識的過程：加工獲取的信息并將它們建構到自己以前已有的認知結構中去。用建構主義認知心理學的術語來說，就是通過與教學內容的交互、學習者構建他們自己的知識體系從而實現他們自身認知結構的改變。遠程教育的主要目的之一就是精心設計、開發和發送高質量的課程材料來指導和幫助學生的這一認知建構過程進行得更順利、高有效。

2.學生和教師的交互

大多數學生和教師都認為師生交互作用是教學過程最根本的屬性、并給以高度的期望，在遠程教育中依然如此。在教學內容發送、呈現之后，無論這些內容是知識信息、技能演示，還是一定的態度和價值的模式表現，教師都要幫助學生與這些教學內容進行有效的相互作用。為此，他們要保持并激勵學生對教學內容學習的興趣及其學習動力；要組織學生應用學習到的內容，通過實踐去掌握己演示過的技能、去應用已經學習過的知識、原理和理論。教師要組織各種類型的教學測試和評價，以便確定學生學習取得的進步并幫助學生決定是否及如何改進學習方法。最后，教師對每個學生提供咨詢、指導和幫助，當然，這種支助的程度和性質可能會很不相同，這取決于學生的教育水平，教師教學方法、風格和個性，以及遠程教育系統的環境和組織的因素。

在遠程教育中，除了組織面授輔導外，學生與遠程教師還可以通過函授、電話、以及近年來發展起來的遠程會議系統及通信系統進行交互作用。學生在與所學習的各種媒體材料的課程內容發生相互作用時，如能得到一位擁有豐富經驗的專業教師的具體指導和幫助，這對每個特定的學生將是最有效的。由于每個學生對課程材料的反應是不一樣的，因此，教師對每個學生的反饋也是不一樣的。例如，學生對教學內容有誤解就需要指導和解釋，有的需要詳細解釋，有的只要簡短說明；有的需要提供類比，有的需要指定補充讀物。教師的指導對學生應用新的知識有特殊的價值，這對獨立自主學習的學生尤其重要。

3.學生和學生的交互

學生和學生的交互可以發生在個別學生之間、也可以在學生集體之中，可以有也可以沒有教師的組織和參加。在遠程教育中，交互的程度取決于學生所處的環境以及他們的年齡、經驗和自治的程度。許多年輕的學生可能希望有更多的同學間集體交互的機會來激勵和推動學習；而對許多成人和更成熟的學生，這類交互可能并不那么重要，他們有更多的自我激勵機制。集體的環境對某些類型的課程內容的教學會很有用，特別是在學生可以組成項目小組、并有機會向其他同學講述課程內容時。一般而言，對于幫助學生們深刻理解所學的課程內容并通過交流來檢驗各自的學習效果，交互就特別有價值。 遠程教育院校機構需要周密地設計和組織課程以確保上述三種交互的有效進行，而且要確保各類交互適合不同學科領域的各種教學任務和目標，同時適應處于不同發展階段的各類遠程學生。對遠程教育而言，實現學生間的相互作用至今仍是難度很大的。

二、交互的特性

教育技術輔助教學環境下的交互功能體現的是教師、學生和教學軟件三者之間的雙向交流，通過信息的交流，三者不斷的對自身進行調整，營造最優化的教學環境，可以做到有效的交流，達到協同學習的目的，在盡可能的條件下使學生的學習效率達到最大化。

1.交互的實時性

這是交互性最重要的一點。在單機條件下應該能對請求立即做出響應；網絡條件下，由十雙方都在線，計算機輔助教學軟件也應該能做到實時交互。所以說教學媒體能夠對學生的提供的信息立即反應，不拖延的向學生送出反饋信息是計算機輔助教學軟件成功的關鍵。

2.交互的雙向性

教師、學生和教學軟件都是信息的發出者和接受者。基于教育技術輔助的教學軟件應該在學習者學習的同時對學習者的學習情況進行記錄，并根據相應的評價規則分析記錄，給出結果以供學生和教師進行參考。

3.交互的靈活性

教師和學生可以靈活的進行交流，通過多種技術手段使交互以一種自然的方式進行，營造良好的學習環境，提高學習的效率。

4.交互的非線性

教學輔助系統可以根據教師和學生的要求非順序的呈現教學內容。教師和學生通過對教學軟件的選擇，以最佳的學習順序進行學習，充分的提高學習效率。在輔助教學系統中，學生應該是主導者，應該有充分的選擇權。

5.交互的簡單性

教學輔助系統和學生及教師之間的交互要盡可能的做到簡單明了。遠程教育課程設計時要將教學內容進行細化，明確不同的知識點之間的關系，根據具體的教學要求對知識點的復雜程度進行控制，保證學生能充分的理解每一個知識點。

三、教學輔助系統的組成

1.內容數據庫

課程由其所教內容、教學順序、教學策略的不同而不同。內容數據庫存儲著內容信息、媒體演示以及練習。

內容數據庫包括內容、練習和文獻數據庫。內容庫由層次結構組成，說明和界定某些事物的屬性和價值，表現不同類型的知識，如實體或活動。練習庫包括用于評價、演示、練習和探討的問題，也由層次結構組成，含不同類型的問題、問題說明、答案和答案明、學生可能要犯的錯誤和錯誤說明、提示、難度、代表性、應用、同類鏈接和其它屬性。所有問題都與內容庫的一定層次結構相聯系。文獻庫包含各類媒體的內容與練習層次展示，如文本、圖表、電影（動畫）、錄像與錄音等。一項內容或練習由一種或多種媒體同時呈示，也可由不同的媒體向不同的學生呈示。

2.教學指示庫包括：課程安排和授課指南，前者決定課程結構和所教課題（一個內容庫可有多個課程安排以適應不同對象），后者依據學習目標、學習歷史與表現、個人特點等決定授課內容和策略。教學指示以規律和規則表現，因內容變化而變化。這些指示用于機動地轉換教學策略、給指令源程序變量賦值、決定授新課、選擇練習、選擇授課題材。這些指示亦可用于幫助學生預先選擇適當的學習目標、學習計劃和策略等。

3.學生信息數據庫存儲學生個人信息，其中包括的信息類型有：報名學生特點，已學課程，意向，學習環境適應性，學習目標，學習業績表現，學習過程記錄等。

4.教員室用于個別化適應性教學。如果課程沒有可適應性，則教員室無可施為，因為教學策略與內容不動態地變化。教員室是依據學生室提供的學生當前學習表現而動態地對課程作出調整的，尤其是它可做出學生應不應該學習新內容的決定。如果是，它將決定新的內容、媒介、策略、思考題、示例、練習和評估等。如果不是，它將提供補救措施，這種措施可能包括重復教學、使用不同學習策略、更多或更簡單的練習。一個思考題可與不同內容相關，一個題材內容可有多個思考題，但對一個既定題材而言，有些思考題則要更具代表性和典型性。因此，快速檢索一個或多個最適合一個特定用法、題材和個人的思考題就顯得非常重要。在思考題數據庫里，所有的思考題將建有用法、題材和難易度索引，以便于教員室檢索。思考題也將依據其效用組織，以便于快速檢索到其中最為效用頻繁的。

開發教學輔助系統一般應包括內容習得，即提供內容知識并以書架的形式存儲于一個內容數據庫、生成思考題并存儲于思考題數據庫、選擇媒體展示內容并存于資源數據庫；課程制作，即把學生群體個別化和對象化、寫出學習目標、選擇教學內容、安排課程結構和決定教學次序；形成教學策略，即建立知識內容書架與源指令程序的關聯并為程序變量賦值。作者可有幾個不同的課程安排以適應不同的學生群體，同樣，作者也可采用不同的策略以適應不同的學生和學習目標。

作者簡介：

楊新蓮（1973-），女，漢族，中學一級教師，主要從事信息技術研究。