李 斌 李 緋
【摘要】國內(nèi)學(xué)生長期依賴面授教學(xué),造成學(xué)習(xí)主動(dòng)性差,難以適應(yīng)e-learning。本文試圖以清華大學(xué)遠(yuǎn)程教育的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為例,探索智能評價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),尋求在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境下激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)習(xí)的有效方法。
【關(guān)鍵詞】智能評價(jià) e-learning 自適應(yīng)學(xué)習(xí)
【中圖分類號】G40-057 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【論文編號】1009—8097(2009)06—0091—03
一 e-learning引發(fā)了學(xué)習(xí)方式的革命,但也帶來了學(xué)習(xí)不適應(yīng)的問題
相對于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)來說,e-learning是利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的自主化、個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式,具有革命性的變化。e-learning強(qiáng)調(diào)自我實(shí)現(xiàn),強(qiáng)調(diào)個(gè)性,要求學(xué)生在學(xué)習(xí)上積極主動(dòng)。而國內(nèi)學(xué)生長期依賴面授,學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法由教師高度控制,造成學(xué)生主動(dòng)性差,自我學(xué)習(xí)能力和信息收集能力欠缺,創(chuàng)新意識(shí)薄弱,難以適應(yīng)e-learning[1]。針對這種情況,一方面,學(xué)生應(yīng)該培養(yǎng)自己自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,可以質(zhì)疑教師,多體現(xiàn)獨(dú)立性的一面;另一方面,要加強(qiáng)對e-learning學(xué)習(xí)過程的管理,根據(jù)每個(gè)人不同的情況,反饋出學(xué)習(xí)效果的評價(jià),從而幫助學(xué)生調(diào)整下一步的學(xué)習(xí)。
二 建立智能評價(jià)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對學(xué)習(xí)過程的高效管理
e-learning是一種異步的學(xué)習(xí)方式,也就是說,教與學(xué)的活動(dòng)可以發(fā)生在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有著強(qiáng)大的交互能力和信息處理能力,在e-learning學(xué)習(xí)過程中,雖然教師與學(xué)生無法面對面地進(jìn)行交流,直接獲取學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的第一手資料,但是教師同樣可以了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,而且甚至比面授教學(xué)時(shí)所獲得的更為詳細(xì)和量化[2]。
基于因特網(wǎng),可以建立一個(gè)智能評價(jià)系統(tǒng),它可以記錄和收集學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的各種行為數(shù)據(jù),然后依照預(yù)先制定好的各種規(guī)則處理這些數(shù)據(jù),生成評價(jià)結(jié)果。評價(jià)結(jié)果將直接反饋給學(xué)生,以便學(xué)生能根據(jù)自己的學(xué)習(xí)狀況及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度和改進(jìn)學(xué)習(xí)方法。同時(shí),評價(jià)結(jié)果也會(huì)呈現(xiàn)給教師,然后教師根據(jù)自己豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),找出學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的各種問題,給予學(xué)生進(jìn)一步的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。
所以,智能評價(jià)系統(tǒng)構(gòu)筑起了教師和學(xué)生之間溝通的橋梁,通過這座橋梁,實(shí)現(xiàn)了教師對學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過程的有效監(jiān)管。此外,智能評價(jià)系統(tǒng)也是教師的半個(gè)代理人,它能根據(jù)制定的規(guī)則處理學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的一些常見問題,把教師從機(jī)械的數(shù)據(jù)處理工作中解脫出來,從而對學(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)過程更加快捷高效。
三 轉(zhuǎn)變教師觀念,充分發(fā)揮智能評價(jià)系統(tǒng)的作用
長期以來,以教師為中心的教學(xué)思想在國內(nèi)教育界占據(jù)著主導(dǎo)地位。這種思想強(qiáng)調(diào)教師的主體和權(quán)威地位,主張教師教什么,學(xué)生就應(yīng)該學(xué)習(xí)什么。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動(dòng)中,如果教師不能放下以自我為中心的思想,充分考慮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境和學(xué)生的特點(diǎn),很容易造成教與學(xué)的脫節(jié),學(xué)生將不能獲取合適的學(xué)習(xí)內(nèi)容,學(xué)習(xí)行為也得不到有效的指導(dǎo)。
e-learning主張一切教學(xué)活動(dòng)應(yīng)該以學(xué)生為中心,為學(xué)生的學(xué)習(xí)服務(wù),所以教師的活動(dòng)也應(yīng)該圍繞學(xué)生展開。
首先,教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)過程管理的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。教師在設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容時(shí),應(yīng)該對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行量化,為系統(tǒng)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)過程提供依據(jù)。
其次,教師是教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者,監(jiān)控系統(tǒng)中的評價(jià)活動(dòng)也是由教師來主持的。雖然監(jiān)控系統(tǒng)能自動(dòng)完成一些評價(jià)工作,但這是教師賦予它的職責(zé),是為了減輕教師的工作負(fù)擔(dān)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題是千變?nèi)f化的,監(jiān)控系統(tǒng)不可能分析和解決所有的情況,所以教師必須適時(shí)發(fā)表評價(jià)意見,糾正學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
四 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)智能評價(jià)系統(tǒng)
接下來,將以清華大學(xué)遠(yuǎn)程教育的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為例來探討智能評價(jià)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
通過各種方式,如網(wǎng)上問卷調(diào)查、記錄應(yīng)用系統(tǒng)用戶行為等,采集網(wǎng)絡(luò)教學(xué)過程的各種數(shù)據(jù),對學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量、教師教學(xué)質(zhì)量及課程質(zhì)量等進(jìn)行評估,并將質(zhì)量信息反饋給教師、學(xué)生和教育管理者,以便進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié),保證網(wǎng)絡(luò)教育質(zhì)量。
2 設(shè)計(jì)理念
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本出發(fā)點(diǎn)是:基于元認(rèn)知以及教學(xué)監(jiān)控的有關(guān)理論,重在支持學(xué)習(xí)者對學(xué)習(xí)過程和效果的自我監(jiān)視和自我調(diào)節(jié)[3]。元認(rèn)知監(jiān)控是有效學(xué)習(xí)的一個(gè)重要條件,它是指在一定的情境之中,認(rèn)知主體在認(rèn)知活動(dòng)的全過程中將自己正在進(jìn)行的認(rèn)知活動(dòng)作為意識(shí)對象,不斷地對其進(jìn)行積極、自覺的計(jì)劃、監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。
為了支持學(xué)生對學(xué)習(xí)的自我監(jiān)控和教師對教學(xué)的自我監(jiān)控,本系統(tǒng)試圖將教學(xué)計(jì)劃、過程監(jiān)控、效果評價(jià)和反饋控制統(tǒng)一于一體。在教學(xué)計(jì)劃方面,支持教師設(shè)定一門課程的教學(xué)要求和教學(xué)日歷,使學(xué)生明確各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的參與目標(biāo)和時(shí)間安排,這些教學(xué)要求參數(shù)同時(shí)成為學(xué)習(xí)評估的基本參照標(biāo)準(zhǔn)。在過程監(jiān)控方面,對學(xué)生在各主要教學(xué)環(huán)節(jié)模塊中的表現(xiàn)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤,以各種統(tǒng)計(jì)圖直觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,便于教師分析學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)生的自我監(jiān)控。在效果評價(jià)方面,設(shè)計(jì)了完整的學(xué)習(xí)評估模型,過程評價(jià)與結(jié)果評價(jià)相結(jié)合,常模參照評價(jià)與標(biāo)準(zhǔn)參照評價(jià)相結(jié)合,自動(dòng)化評價(jià)與人工評價(jià)相結(jié)合。在反饋控制方面,系統(tǒng)提供了評價(jià)建議和自動(dòng)預(yù)警功能,能夠針對通過追蹤評價(jià)發(fā)現(xiàn)的問題向?qū)W生發(fā)出建議提示和預(yù)警信息。
3 評價(jià)方案
評價(jià)方案是智能評價(jià)系統(tǒng)的核心,是系統(tǒng)內(nèi)在的運(yùn)行機(jī)制。e-learning的一切活動(dòng)都是圍繞學(xué)生展開的,評價(jià)也不例外,它的目的是為了激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí),根據(jù)學(xué)生的實(shí)際改進(jìn)教學(xué)過程、方式和方法,促進(jìn)學(xué)生更好地發(fā)展。
網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)提供了實(shí)時(shí)教學(xué)、課件點(diǎn)播、答疑、作業(yè)、測驗(yàn)考試和資源管理等子系統(tǒng),它們是學(xué)生開展各種學(xué)習(xí)活動(dòng)的地方。這些學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行的好與壞將直接或間接地影響和反映教學(xué)質(zhì)量,它們是理想的評價(jià)內(nèi)容。
根據(jù)在教學(xué)活動(dòng)中作用的不同,可以把評價(jià)內(nèi)容分為考核和學(xué)習(xí)參與兩個(gè)部分??己擞蓽y驗(yàn)考試系統(tǒng)來完成,用來進(jìn)行總結(jié)性評價(jià),以判斷學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)后是否達(dá)到了預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)。學(xué)習(xí)參與是指學(xué)生在實(shí)時(shí)教學(xué)、課件點(diǎn)播、答疑、作業(yè)和資源管理等系統(tǒng)中實(shí)施的各種學(xué)習(xí)行為,對這些行為的評價(jià)主要是形成性評價(jià),其目的在于不斷地反饋學(xué)生學(xué)習(xí)成功或失敗的信息,強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的成功之處,顯示需要改進(jìn)的具體的學(xué)習(xí)錯(cuò)誤,從而激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。最后,可以把考核和學(xué)習(xí)參與合在一起作總結(jié)性評價(jià),以對學(xué)生有一個(gè)更為全面的認(rèn)識(shí),同時(shí)也從中找出教學(xué)目標(biāo)適當(dāng)性與教學(xué)策略有效性的信息,及時(shí)改進(jìn)教學(xué)。
對評價(jià)內(nèi)容的量化工作是智能評價(jià)系統(tǒng)的關(guān)鍵。監(jiān)控系統(tǒng)是教師的半個(gè)代理人,它將依據(jù)考核成績和學(xué)習(xí)參與行為的量化數(shù)據(jù)所構(gòu)建起來的學(xué)習(xí)模型,不斷地反饋給學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)果。量化數(shù)據(jù)的過程需要考慮很多因素,大致有以下幾個(gè)方面:
a是否符合學(xué)生的特點(diǎn)。
b系統(tǒng)是否能記錄所需要的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。
c量化的方式是否能達(dá)到正確引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。
d各種學(xué)習(xí)行為的量化方式是否相容。
通過對各種網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)行為的量化,可以建立起網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的模型[4]。該模型是系統(tǒng)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)的客觀依據(jù)。e-learning是一種要求較強(qiáng)主動(dòng)性的個(gè)性化的學(xué)習(xí)方式,存在著很多可變因素。盡管學(xué)習(xí)模型能解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的一些常見問題,但很難把握學(xué)習(xí)活動(dòng)中存在著的變化因素。當(dāng)出現(xiàn)學(xué)習(xí)模型中沒有涉及到的情況時(shí),教師應(yīng)該親自分析學(xué)生的各種行為數(shù)據(jù),給予符合實(shí)際狀況的學(xué)習(xí)指導(dǎo),以求達(dá)到最佳的反饋效果。
4 評價(jià)過程模型
評價(jià)過程模型描述了評價(jià)活動(dòng)進(jìn)行的詳細(xì)過程,如下圖所示,它是一個(gè)不斷地循環(huán)往復(fù)的過程。
在評價(jià)活動(dòng)開始之前,教師需要“制定教學(xué)計(jì)劃”,也就是為學(xué)生規(guī)定學(xué)習(xí)行為的模型。不同的課程對各種學(xué)習(xí)活動(dòng)會(huì)有不同的要求,教師可以根據(jù)課程的特點(diǎn),定制自己的教學(xué)計(jì)劃,引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為[5]。
當(dāng)學(xué)生與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)交互,開展各種教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候,網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)會(huì)記錄下它們之間交互信息。這些交互信息主要是學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。在進(jìn)行評價(jià)活動(dòng)時(shí),智能評價(jià)系統(tǒng)將根據(jù)評價(jià)方案的需要從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中“獲取交互信息”,即獲取需要的學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù),并通過“形式化表示”,把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為監(jiān)控系統(tǒng)能識(shí)別和處理的數(shù)據(jù)形式。
監(jiān)控系統(tǒng)能把經(jīng)過“形式化表示”的學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)和教學(xué)計(jì)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行對比和分析,通過“自動(dòng)推理”,產(chǎn)生各種“指標(biāo)值”。這些“指標(biāo)值”還是一些數(shù)據(jù),但已經(jīng)能描述具體的學(xué)習(xí)行為,有經(jīng)驗(yàn)的教師和學(xué)生可以從中獲取信息,指導(dǎo)下一步的學(xué)習(xí)活動(dòng)。
然后,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)一步把“指標(biāo)值”與教學(xué)計(jì)劃中預(yù)先設(shè)定的具體情況進(jìn)行匹配,給出“綜合判斷”,生成評價(jià)意見。如果學(xué)生的學(xué)習(xí)行為嚴(yán)重偏離了制定的教學(xué)計(jì)劃,系統(tǒng)會(huì)給出“預(yù)警反饋”,以示提醒。教師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注出現(xiàn)學(xué)習(xí)預(yù)警的學(xué)生,在必要的時(shí)候補(bǔ)充系統(tǒng)自動(dòng)評價(jià)中的不足之處,促進(jìn)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。
接下來,學(xué)生會(huì)根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)和教師反饋回來的建議和意見,及時(shí)調(diào)整學(xué)習(xí)的方式和方法,開始下一輪的評價(jià)活動(dòng)。
5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
系統(tǒng)評價(jià)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)主要在邏輯層,它由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、制定教學(xué)計(jì)劃、評價(jià)信息生成、預(yù)警信息生成、email預(yù)警和主觀評價(jià)六個(gè)子模塊組成,各功能模塊構(gòu)建的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖中各子模塊的功能如下:
(1) 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊。從網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫中獲取需要的學(xué)生的學(xué)習(xí)信息,并對這些信息進(jìn)行處理,轉(zhuǎn)換成適合監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析的格式,并把它們保存在學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫中,以待進(jìn)一步的處理。
(2) 制定教學(xué)計(jì)劃模塊。設(shè)置生成評價(jià)信息所需的各種權(quán)重和參數(shù)信息,以及產(chǎn)生預(yù)警信息所需的預(yù)警機(jī)制信息。
(3) 評價(jià)信息生成模塊。根據(jù)教師定制的各種權(quán)重和參數(shù)信息,對獲取的各項(xiàng)學(xué)習(xí)信息進(jìn)行處理,為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)性的評價(jià)意見,供學(xué)生參考。
(4) 預(yù)警信息生成模塊。根據(jù)預(yù)先設(shè)置的預(yù)警參數(shù),處理學(xué)生的各種學(xué)習(xí)信息,對符合預(yù)警條件的信息產(chǎn)生預(yù)警,并記錄到預(yù)警信息數(shù)據(jù)庫中。此模塊處理的信息一般從學(xué)習(xí)信息數(shù)據(jù)庫中獲取,但也可以直接從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模塊中獲得,以提高執(zhí)行效率。
(5) email預(yù)警模塊。定時(shí)(比如晚上某個(gè)時(shí)間)對生成的預(yù)警信息進(jìn)行檢查,然后,對符合提供email預(yù)警的信息發(fā)送email預(yù)警。
(6) 主觀評價(jià)模塊。接收教師發(fā)表的主觀評價(jià)意見,并把這些評價(jià)意見反饋給相應(yīng)的學(xué)生。
五 結(jié)束語
在該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作過程中,遇到了許多的困難,其中最為主要的是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)不能記錄需要分析的學(xué)生學(xué)習(xí)行為以及大數(shù)據(jù)量的問題。隨著教學(xué)平臺(tái)的不斷自我完善,相信這些問題將最終得以解決。
另外,作為一個(gè)教學(xué)輔助系統(tǒng),它對學(xué)生的學(xué)習(xí)所能起到的激勵(lì)和引導(dǎo)作用同樣引人關(guān)注。智能評價(jià)系統(tǒng)并不是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的決定性因素,要徹底改變學(xué)習(xí)效果,需要轉(zhuǎn)變教師和學(xué)生的觀念,使教師能設(shè)計(jì)出適合網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境和學(xué)生特點(diǎn)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,使學(xué)生能積極主動(dòng)地去學(xué)習(xí)。但監(jiān)控系統(tǒng)是有效的引導(dǎo)工具和催化劑,它能指引教師和學(xué)生熟悉網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境,能提高教師組織教學(xué)活動(dòng)和學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動(dòng)的效率。希望通過一段時(shí)間的使用,監(jiān)控系統(tǒng)能收集到有用的數(shù)據(jù),以改進(jìn)教學(xué)和促進(jìn)系統(tǒng)的自我完善。
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Realize Adaptive Learning in E-learning System
LI BinL I Fei
(Educational Technology Institute, Tsinghua University,Beijing,100084,China)
Abstract: The Students in China are used to listening passively in classroom, so it is difficulty to fit the active e-learning style. Depending on the work of the e-learning system for distance education of Tsinghua University, this article tries to design and develop a subsystem of intelligent evaluation, and find a way to facilitate and induce students learning in online environment.
Keyword: Intelligent Evaluation, e-learning, Adaptive Learning.