基于教育理論和教育技術(shù)教學(xué)輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

【摘要】交互式與自適應(yīng)性多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，它把多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和交互式原理有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)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(xué)活動(dòng)的交互式多媒體技術(shù)，使學(xué)生能夠從多種的交互中獲得大量信息，并可以與別的學(xué)習(xí)者共享信息、交流情感等。

【關(guān)鍵詞】交互式 自適應(yīng)性 輔助系統(tǒng)

【課題項(xiàng)目】甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃課題“基于多媒體技術(shù)的創(chuàng)新教學(xué)模式研究”（編號(hào)：GS[2018]GHB1464）。

【中圖分類號(hào)】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2019）03-0224-02

隨著教育理論和教育技術(shù)的快速發(fā)展，交互式與自適應(yīng)性等教學(xué)系統(tǒng)已顯示了它切實(shí)有效地完成眾多教育與培訓(xùn)功能的能力。盡管互聯(lián)網(wǎng)上有許多課程，但多數(shù)顯得被動(dòng)死板，只是為學(xué)生提供一些閱讀的材料而已。提供信息并非是提供教育，因?yàn)樗炔荒芙o學(xué)生以指導(dǎo)和練習(xí)的機(jī)會(huì)，也不能評(píng)估學(xué)生的行為和表現(xiàn)。要有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)和交流，學(xué)生必須積極地參與到學(xué)習(xí)的活動(dòng)中來，課程也必須具有很高的交互性和自適應(yīng)性（即針對(duì)性）。使用這樣的系統(tǒng)作者將能夠及時(shí)而經(jīng)濟(jì)地創(chuàng)建適應(yīng)性與交互式互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)系統(tǒng)。

一、現(xiàn)代教育交互的內(nèi)涵

現(xiàn)代教育的三種基本交互是指學(xué)生和教育和學(xué)習(xí)資源（課程學(xué)習(xí)材料、學(xué)科教學(xué)內(nèi)容）的交互，學(xué)生與教師的交互，以及學(xué)生與學(xué)生的交互。第一種交互是學(xué)生和教師設(shè)計(jì)、開發(fā)、發(fā)送的教育和學(xué)習(xí)資源所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容的相互作用。而后兩種交互則是人際交互，可以是面對(duì)面的人際交流、也可以通過其它建立在技術(shù)基礎(chǔ)上的雙向通信機(jī)制來實(shí)現(xiàn)；可以是個(gè)別化的一對(duì)一的人際交流、也可以是基于集體的交互。

1.學(xué)生和內(nèi)容的交互

學(xué)生和（教學(xué)、學(xué)習(xí)）內(nèi)容的交互主要通過教師基于技術(shù)媒體設(shè)計(jì)、開發(fā)和發(fā)送的各類教育和學(xué)習(xí)資源（其主體表現(xiàn)為課程材料）實(shí)現(xiàn)的。教師通過學(xué)科課程材料的設(shè)計(jì)、開發(fā)和發(fā)送引導(dǎo)和幫助學(xué)生與教學(xué)內(nèi)容發(fā)生相互作用。這一學(xué)生與教學(xué)內(nèi)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(dǎo)幫助下進(jìn)行的有計(jì)劃的學(xué)習(xí)過程。每個(gè)學(xué)習(xí)者必須通過這樣一個(gè)個(gè)人建構(gòu)知識(shí)的過程：加工獲取的信息并將它們建構(gòu)到自己以前已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中去。用建構(gòu)主義認(rèn)知心理學(xué)的術(shù)語來說，就是通過與教學(xué)內(nèi)容的交互、學(xué)習(xí)者構(gòu)建他們自己的知識(shí)體系從而實(shí)現(xiàn)他們自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的改變。遠(yuǎn)程教育的主要目的之一就是精心設(shè)計(jì)、開發(fā)和發(fā)送高質(zhì)量的課程材料來指導(dǎo)和幫助學(xué)生的這一認(rèn)知建構(gòu)過程進(jìn)行得更順利、高有效。

2.學(xué)生和教師的交互

大多數(shù)學(xué)生和教師都認(rèn)為師生交互作用是教學(xué)過程最根本的屬性、并給以高度的期望，在遠(yuǎn)程教育中依然如此。在教學(xué)內(nèi)容發(fā)送、呈現(xiàn)之后，無論這些內(nèi)容是知識(shí)信息、技能演示，還是一定的態(tài)度和價(jià)值的模式表現(xiàn)，教師都要幫助學(xué)生與這些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的相互作用。為此，他們要保持并激勵(lì)學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容學(xué)習(xí)的興趣及其學(xué)習(xí)動(dòng)力；要組織學(xué)生應(yīng)用學(xué)習(xí)到的內(nèi)容，通過實(shí)踐去掌握己演示過的技能、去應(yīng)用已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識(shí)、原理和理論。教師要組織各種類型的教學(xué)測(cè)試和評(píng)價(jià)，以便確定學(xué)生學(xué)習(xí)取得的進(jìn)步并幫助學(xué)生決定是否及如何改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。最后，教師對(duì)每個(gè)學(xué)生提供咨詢、指導(dǎo)和幫助，當(dāng)然，這種支助的程度和性質(zhì)可能會(huì)很不相同，這取決于學(xué)生的教育水平，教師教學(xué)方法、風(fēng)格和個(gè)性，以及遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的環(huán)境和組織的因素。

在遠(yuǎn)程教育中，除了組織面授輔導(dǎo)外，學(xué)生與遠(yuǎn)程教師還可以通過函授、電話、以及近年來發(fā)展起來的遠(yuǎn)程會(huì)議系統(tǒng)及通信系統(tǒng)進(jìn)行交互作用。學(xué)生在與所學(xué)習(xí)的各種媒體材料的課程內(nèi)容發(fā)生相互作用時(shí)，如能得到一位擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)教師的具體指導(dǎo)和幫助，這對(duì)每個(gè)特定的學(xué)生將是最有效的。由于每個(gè)學(xué)生對(duì)課程材料的反應(yīng)是不一樣的，因此，教師對(duì)每個(gè)學(xué)生的反饋也是不一樣的。例如，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容有誤解就需要指導(dǎo)和解釋，有的需要詳細(xì)解釋，有的只要簡(jiǎn)短說明；有的需要提供類比，有的需要指定補(bǔ)充讀物。教師的指導(dǎo)對(duì)學(xué)生應(yīng)用新的知識(shí)有特殊的價(jià)值，這對(duì)獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的學(xué)生尤其重要。

3.學(xué)生和學(xué)生的交互

學(xué)生和學(xué)生的交互可以發(fā)生在個(gè)別學(xué)生之間、也可以在學(xué)生集體之中，可以有也可以沒有教師的組織和參加。在遠(yuǎn)程教育中，交互的程度取決于學(xué)生所處的環(huán)境以及他們的年齡、經(jīng)驗(yàn)和自治的程度。許多年輕的學(xué)生可能希望有更多的同學(xué)間集體交互的機(jī)會(huì)來激勵(lì)和推動(dòng)學(xué)習(xí)；而對(duì)許多成人和更成熟的學(xué)生，這類交互可能并不那么重要，他們有更多的自我激勵(lì)機(jī)制。集體的環(huán)境對(duì)某些類型的課程內(nèi)容的教學(xué)會(huì)很有用，特別是在學(xué)生可以組成項(xiàng)目小組、并有機(jī)會(huì)向其他同學(xué)講述課程內(nèi)容時(shí)。一般而言，對(duì)于幫助學(xué)生們深刻理解所學(xué)的課程內(nèi)容并通過交流來檢驗(yàn)各自的學(xué)習(xí)效果，交互就特別有價(jià)值。 遠(yuǎn)程教育院校機(jī)構(gòu)需要周密地設(shè)計(jì)和組織課程以確保上述三種交互的有效進(jìn)行，而且要確保各類交互適合不同學(xué)科領(lǐng)域的各種教學(xué)任務(wù)和目標(biāo)，同時(shí)適應(yīng)處于不同發(fā)展階段的各類遠(yuǎn)程學(xué)生。對(duì)遠(yuǎn)程教育而言，實(shí)現(xiàn)學(xué)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(shù)輔助教學(xué)環(huán)境下的交互功能體現(xiàn)的是教師、學(xué)生和教學(xué)軟件三者之間的雙向交流，通過信息的交流，三者不斷的對(duì)自身進(jìn)行調(diào)整，營造最優(yōu)化的教學(xué)環(huán)境，可以做到有效的交流，達(dá)到協(xié)同學(xué)習(xí)的目的，在盡可能的條件下使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率達(dá)到最大化。

1.交互的實(shí)時(shí)性

這是交互性最重要的一點(diǎn)。在單機(jī)條件下應(yīng)該能對(duì)請(qǐng)求立即做出響應(yīng)；網(wǎng)絡(luò)條件下，由十雙方都在線，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件也應(yīng)該能做到實(shí)時(shí)交互。所以說教學(xué)媒體能夠?qū)W(xué)生的提供的信息立即反應(yīng)，不拖延的向?qū)W生送出反饋信息是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件成功的關(guān)鍵。

2.交互的雙向性

教師、學(xué)生和教學(xué)軟件都是信息的發(fā)出者和接受者?；诮逃夹g(shù)輔助的教學(xué)軟件應(yīng)該在學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的同時(shí)對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄，并根據(jù)相應(yīng)的評(píng)價(jià)規(guī)則分析記錄，給出結(jié)果以供學(xué)生和教師進(jìn)行參考。

3.交互的靈活性

教師和學(xué)生可以靈活的進(jìn)行交流，通過多種技術(shù)手段使交互以一種自然的方式進(jìn)行，營造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)的效率。

4.交互的非線性

教學(xué)輔助系統(tǒng)可以根據(jù)教師和學(xué)生的要求非順序的呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。教師和學(xué)生通過對(duì)教學(xué)軟件的選擇，以最佳的學(xué)習(xí)順序進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分的提高學(xué)習(xí)效率。在輔助教學(xué)系統(tǒng)中，學(xué)生應(yīng)該是主導(dǎo)者，應(yīng)該有充分的選擇權(quán)。

5.交互的簡(jiǎn)單性

教學(xué)輔助系統(tǒng)和學(xué)生及教師之間的交互要盡可能的做到簡(jiǎn)單明了。遠(yuǎn)程教育課程設(shè)計(jì)時(shí)要將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，明確不同的知識(shí)點(diǎn)之間的關(guān)系，根據(jù)具體的教學(xué)要求對(duì)知識(shí)點(diǎn)的復(fù)雜程度進(jìn)行控制，保證學(xué)生能充分的理解每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

三、教學(xué)輔助系統(tǒng)的組成

1.內(nèi)容數(shù)據(jù)庫

課程由其所教內(nèi)容、教學(xué)順序、教學(xué)策略的不同而不同。內(nèi)容數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)著內(nèi)容信息、媒體演示以及練習(xí)。

內(nèi)容數(shù)據(jù)庫包括內(nèi)容、練習(xí)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫。內(nèi)容庫由層次結(jié)構(gòu)組成，說明和界定某些事物的屬性和價(jià)值，表現(xiàn)不同類型的知識(shí)，如實(shí)體或活動(dòng)。練習(xí)庫包括用于評(píng)價(jià)、演示、練習(xí)和探討的問題，也由層次結(jié)構(gòu)組成，含不同類型的問題、問題說明、答案和答案明、學(xué)生可能要犯的錯(cuò)誤和錯(cuò)誤說明、提示、難度、代表性、應(yīng)用、同類鏈接和其它屬性。所有問題都與內(nèi)容庫的一定層次結(jié)構(gòu)相聯(lián)系。文獻(xiàn)庫包含各類媒體的內(nèi)容與練習(xí)層次展示，如文本、圖表、電影（動(dòng)畫）、錄像與錄音等。一項(xiàng)內(nèi)容或練習(xí)由一種或多種媒體同時(shí)呈示，也可由不同的媒體向不同的學(xué)生呈示。

2.教學(xué)指示庫包括：課程安排和授課指南，前者決定課程結(jié)構(gòu)和所教課題（一個(gè)內(nèi)容庫可有多個(gè)課程安排以適應(yīng)不同對(duì)象），后者依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)歷史與表現(xiàn)、個(gè)人特點(diǎn)等決定授課內(nèi)容和策略。教學(xué)指示以規(guī)律和規(guī)則表現(xiàn)，因內(nèi)容變化而變化。這些指示用于機(jī)動(dòng)地轉(zhuǎn)換教學(xué)策略、給指令源程序變量賦值、決定授新課、選擇練習(xí)、選擇授課題材。這些指示亦可用于幫助學(xué)生預(yù)先選擇適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)計(jì)劃和策略等。

3.學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)學(xué)生個(gè)人信息，其中包括的信息類型有：報(bào)名學(xué)生特點(diǎn)，已學(xué)課程，意向，學(xué)習(xí)環(huán)境適應(yīng)性，學(xué)習(xí)目標(biāo)，學(xué)習(xí)業(yè)績(jī)表現(xiàn)，學(xué)習(xí)過程記錄等。

4.教員室用于個(gè)別化適應(yīng)性教學(xué)。如果課程沒有可適應(yīng)性，則教員室無可施為，因?yàn)榻虒W(xué)策略與內(nèi)容不動(dòng)態(tài)地變化。教員室是依據(jù)學(xué)生室提供的學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)表現(xiàn)而動(dòng)態(tài)地對(duì)課程作出調(diào)整的，尤其是它可做出學(xué)生應(yīng)不應(yīng)該學(xué)習(xí)新內(nèi)容的決定。如果是，它將決定新的內(nèi)容、媒介、策略、思考題、示例、練習(xí)和評(píng)估等。如果不是，它將提供補(bǔ)救措施，這種措施可能包括重復(fù)教學(xué)、使用不同學(xué)習(xí)策略、更多或更簡(jiǎn)單的練習(xí)。一個(gè)思考題可與不同內(nèi)容相關(guān)，一個(gè)題材內(nèi)容可有多個(gè)思考題，但對(duì)一個(gè)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(gè)或多個(gè)最適合一個(gè)特定用法、題材和個(gè)人的思考題就顯得非常重要。在思考題數(shù)據(jù)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(jù)其效用組織，以便于快速檢索到其中最為效用頻繁的。

開發(fā)教學(xué)輔助系統(tǒng)一般應(yīng)包括內(nèi)容習(xí)得，即提供內(nèi)容知識(shí)并以書架的形式存儲(chǔ)于一個(gè)內(nèi)容數(shù)據(jù)庫、生成思考題并存儲(chǔ)于思考題數(shù)據(jù)庫、選擇媒體展示內(nèi)容并存于資源數(shù)據(jù)庫；課程制作，即把學(xué)生群體個(gè)別化和對(duì)象化、寫出學(xué)習(xí)目標(biāo)、選擇教學(xué)內(nèi)容、安排課程結(jié)構(gòu)和決定教學(xué)次序；形成教學(xué)策略，即建立知識(shí)內(nèi)容書架與源指令程序的關(guān)聯(lián)并為程序變量賦值。作者可有幾個(gè)不同的課程安排以適應(yīng)不同的學(xué)生群體，同樣，作者也可采用不同的策略以適應(yīng)不同的學(xué)生和學(xué)習(xí)目標(biāo)。

作者簡(jiǎn)介：

楊新蓮（1973-），女，漢族，中學(xué)一級(jí)教師，主要從事信息技術(shù)研究。