数字化技术和优质网络课程的设计与开发

数字化技术和优质网络课程的设计与开发北京师范大学现代教育技术研究所何克抗[e-mail]//学者专访/何克抗2003年11月数字化技术和优质网络课程的设计与开发一、什么是网络课程二、三种教学设计理论三、现代教育技术与优质网络课程开发一、什么是网络课程1、什么是课程——课程是指为了达到一定教学目标所需要的全部教学内容与教学安排“教学内容”主要是指教材（文字教材或电子教材）和相关的教学资源“教学安排”则包括讲课、自学、实验、辅导、答疑、作业、考试等等一、什么是网络课程1、什么是课程澄清容易混淆的几个概念：课程≠课程表（课程表主要是指教学安排，且未包括全部教学安排）课程≠课件（课件主要是指教学内容，一般不包括或只包括部分教学安排）课程≠教材（教材主要是指教学内容）课程≠教学系统（教学系统包括教师、学生、教材、媒体等多个要素，其内涵要比课程广得多）一、什么是网络课程2、目前有关网络课程的几种定义第一种定义：“网络课程是基于Web的课程，即在因特网上通过浏览器来学习的课程”（从学习的工具、手段来定义）第二种定义：“网络课程是体现现代教育思想和现代教与学理论的课程”（从指导思想、理论基础来定义）一、什么是网络课程2、目前有关网络课程的几种定义第三种定义：“网络课程是基于资源的学习，基于情境的学习，基于协作的学习”（从建构主义学习环境所涉及的三种特征来定义）第四种定义：“网络课程是指学习过程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等主要特征的课程”（从学习过程的特征来定义）一、什么是网络课程3、比较全面的网络课程定义“网络课程是在先进的教育思想、教学理论与学习理论指导下的基于Web的课程，其学习过程具有交互性、共享性、开放性、协作性和自主性等基本特征”。注意：由于教学内容包含教学资源，所以网络课程通常应当包括教学资源（至少应当包括部分教学资源）只涉及教材本身的网络课程不是真正的（至少是不完整的）网络课程；但是，在实际开发过程中，为了便于开展工作（例如分工或并行的需要）有时也把教学资源独立出来，甚至将它与网络课程并列——称作“网络课程与网络资源开发”。这时应当特别注意：这种区分只是开发的需要，而网络课程原本是应当把网络资源包括在内的。二、三种教学设计理论1、“以教为主”教学设计2、“以学为主”教学设计3、“主导－主体结合”教学设计3、“主导－主体结合”教学设计在传统教学中，教师主导作用的发挥忽视了学生主体作用的体现，而且老师越主导，学生就越被动。国外的建构主义又只强调以学生为中心，往往忽视教师的作用。所以我们在引进国外建构主义的时候，不应盲目照搬，而应考虑我国的国情加以创造性的发展与运用。我们现在倡导的新型教学设计就是要把这二者结合起来。3、“主导－主体结合”教学设计建构主义的教学设计是以学为主的教学设计。它包括两个部分：一部分是学习环境的设计，另一部分是自主学习策略的设计。环境的设计是要求设计出能提供有利于学生自主建构知识的良好环境;学习环境是促进学习的外部条件，是外因。自主学习策略设计是为了调动学生学习的主动性与积极性以达到自主建构的目标；自主学习策略是诱导学生自主学习、自主建构的内在因素，是内因。建构主义的教学设计，就是要抓住内因和外因这两个部分，这两部分中的哪一个环节都离不开教师的主导作用。3、“主导－主体结合”教学设计先看教学环境设计比如学习诗词，要求学生领会诗中的内涵、意境，这就需要创设和该诗词相关的环境、氛围，使学生有身临其境的感觉，才能与作者的心灵相沟通。这样的情境靠谁创设？不可能由学生自己创设，得由老师来完成。信息资源的提供也是这样，网上的信息浩如烟海，垃圾也很多，反动的黄色的都有。老师如果不事先去仔细挑选，不去引导学生进入相关的学科站点，那肯定会浪费很多时间，而有用的东西却没有学到多少。又如合作式学习，如上所述，建构主义的学习环境很强调合作学习。合作学习有多种方法，有讨论、有辩论、有角色扮演等等。以讨论为例，围绕什么主题来讨论，初始问题如何提出，怎样提出后续问题，从而把讨论一步步引向深入等等，这也得靠老师去设计，也即要发挥教师的主导作用。再看自主学习策略设计3、“主导－主体结合”教学设计可见，教师主导作用的发挥和学生主体地位的体现二者并不矛盾，它们完全可以在建构主义学习环境下统一起来，统一的具体体现就是要通过“主导—主体相结合”的教学设计。按照这种思想设计的教学过程中，教师的主导作用发挥得怎么样，发挥得够不够，靠什么来检验？就靠学生主体地位的体现——由于现在教师的主导作用主要发挥在情境创设、信息资源提供、合作学习的组织和研究性学习的指导以及自主学习策略设计等方面（而不是板书、讲授和满堂灌），所以，在这种情况下，教师的主导作用如果发挥得越充分，学生的主体地位也就必然会体现得越充分。这正是主导—主体相结合教学设计所要追求的理想境界。三、数字化技术与优质网络课程开发要想在优质网络课程开发上取得突破,应在网络课程设计中积极运用与数字化技术有关的几种先进技术：1、MultiAgents（多重智能代理）技术2、XML（可扩展标记语言）技术3、GRID（网格）技术4、NLP（自然语言处理）技术三、数字化技术与优质网络课程开发1、MultiAgents（多重智能代理）技术Agent：广义的Agent（一般译为智能代理）包括人类、物理世界中的机器人和信息世界中的软件机器人；狭义的智能代理则专指信息世界中的软件机器人。它是以主动服务方式自动完成一组操作的机动计算程序。主动——是指①主动适应，即在完成操作过程中，可自动获得关于操作对象的知识以及关于用户意图和偏好的知识，并在以后操作中加以利用；②主动代理，即无须用户发出指令，只要当前状态符合某种条件就可代表用户执行相应操作。机动——是指具有灵活的访问和迁移机制，以及和其他智能代理进行通信与协作的机制。三、数字化技术与优质网络课程开发1、MultiAgents（多重智能代理）技术⑴ICAI存在的局限：①开发周期长；②针对具体学科开发，不具有通用性；③教育思想以教为主，不利于调动学生的主动性。⑵从ICAI到MultiAgentsMultiAgents：多重代理（教师、辅导员、学生、同伴、助手、秘书等多种职能的代理）三、数字化技术与优质网络课程开发2、XML(可扩展标记语言)技术（1）HTML语言的优点和不足①Web技术的四要素：HTTP、HTML、URL、浏览器；②优点：简单易学③不足：只能描述显示格式，不能描述信息的属性（2）XML语言的主要特点：①可描述信息的属性②不仅是标记语言，也是定义语言（3）XML语言的优越性①可克服HTML语言的缺陷②可大大提高因特网上的搜索效率③容易实现对用户所需信息的智能推送2、XML(可扩展标记语言)技术⑷XML语言在网络课程建设中的应用①非客观题自动测评IT技能非客观题自动测评（iTutor,iTest）②异构资源库系统之间的互操作2、XML(可扩展标记语言)技术⑷XML语言在网络课程建设中的应用②异构资源库系统之间的互操作为了实现不同资源库系统之间的信息交互（即实现异构资源库系统之间的互操作），需要在实施国家标准（即遵循教育部远程教育资源建设技术规范）的基础上，进一步解决两个关键技术问题：一是采用统一的资源描述方法；二是要开发通用的交互接口。第一个问题可通过采用最新的XMLSchema对异构资源库定义统一的资源描述框架来解决；第二个问题则要利用跨语言、跨平台的WebServiceforJ2EE技术,而众所周知，这种技术是基于XML的.我们正是上述技术基础上在国内率先在广东省和深圳市实现了两个大型的分布式资源网系统（该系统可方便地实现各种异构资源库系统之间的信息交互）。三、数字化技术与优质网络课程开发3、GRID（网格）技术（1）网格计算是最终解决资源充分利用与有效共享的根本途径（2）网格计算的基本概念（3）利用网格计算实现新一代教育资源网络系统3、GRID（网格）技术（1）网格计算是最终解决资源充分利用与有效共享的根本途径通过异构资源库系统之间的互操作，虽然解决了资源的分布式管理问题，但资源站点的添加与删除过程很麻烦；另外，目前的网络教育资源都是以文件形式存放的静态资源，而普遍意义的网络教育资源应该包括一切能够应用于教育的软硬件计算资源（即除了与教学内容相关的电子文档、数据资料、多媒体课件等以外还应包括教学平台、教学网站以及网上的各种服务器等）。为此需寻求更简便、更有效的分布式资源管理模式。GRID技术正是解决这一问题的最理想手段。3、GRID（网格）技术（2）网格计算的基本概念众所周知，分布式计算是未来计算技术的发展方向，而网格技术则是分布式计算研究领域的最新成果。网格实际上是一个集成的计算与资源环境（也叫“计算资源池”）网格能充分吸纳各种软硬件计算资源，并将它们转化为可方便利用的计算能力。所谓网格计算就是基于网格的问题求解。从本质上说，网格就是撇开各种计算资源的外部形态，而将其内在的计算功能提取出来，从而形成一种分布在网上的统一的计算能力。就像电力网一样——网上的各种类型发电机（燃汽发电机、水轮发电机、核能发电机）所发出的电力都被转换为一种分布在网上的统一的电力。3、GRID（网格）技术（3）利用网格计算实现新一代教育资源网络系统网格按其实现目标的不同，一般分成两大类：计算网格和数据网格。数据网格主要是为了满足数据密集型应用的需要，显然，这和数据库的目标是完全一致的，因而可用来实现新一代的教育资源网络系统。目前已有一些可用来实现上述目标的商品化网格底层计算平台问世（例如SUN公司的Globus）.总之，今天看来还无法做到的下列梦想——“享有无限的存储空间，真正的分布式资源存储，完全透明地使用各种资源（包括软件资源和硬件资源），动态管理各个资源站点，实现异构资源库之间的无缝连接与访问，瞬间应答并解决用户提出的问题”将会随着网格技术的逐步普及，和基于网格技术的新一代教育资源网络系统的实现而很快变成现实。三、数字化技术与优质网络课程开发4、NLP（自然语言理解）技术用NLP技术实现网上智能辅导与答疑——（1）简单匹配（关键字匹配）（2）模糊匹配（同义词、近义词匹配）（3）段落理解（涉及自动分词、句法分析、语义分析等自然语言理解技术）谢谢！北京师范大学现代教育技术研究所何克抗[e-mail]/etc.elec.bnu.edu.cn/学者专访/何克抗