网络教学环境下学习行为分析及评价

第1章网络教学 1.1概述 1.1.1传统教学概述 传统教学模式是以课堂教学为主，教师通过讲授、板书以及教学媒体的辅助，把教学内容传递或者灌输给学生，在同一课堂上，内容统一、进度统一。 在这种教学模式下，教师是整个教学过程的主体，而学生则处于被动地位。如何使教师从主体地位向主导地位转化，如何提高学生的积极性和主动性，以及如何因材施教，是教育工作者一直在思考的问题。 随着计算机技术的不断发展，计算机辅助教学在教育领域的应用越来越普遍。基于计算机和网络的教学系统正在改变着人们的学习方式，它作为一种全新的教学手段，越来越受到人们的关注。网络教学系统将多媒体技术、网络技术引入教学过程，实现了教师与学生在文字、图像、语音、视频等方面的交互，打破了传统教学模式在时间和空间上的限制，使教学资源实现了*大范围的整合与共享，有效地提高了教学效率。 1.1.2网络教学概述 网络教学作为传统课堂教学的有效补充，在一定程度上替代了部分传统课堂教学。随着信息技术和人工智能技术的迅速发展，以及社会需求的日益增长，早期计算机辅助教学的产物网络教学已经成为研究的热点。 网络教学是一种新型的教育技术，它以计算机网络作为传输教学资源的载体，融合信息技术与多媒体技术，使学习者从知识的被动接受者转变为知识的主动建构者，使教学突破时间和空间的限制，变得更加灵活和便捷。 网络教学可以实现多媒体资源的共享，它通过计算机网络教育信息资源的传输和共享来实现教学。建立在网络基础上的多媒体系统，将多媒体技术与网络通信技术紧密结合，大大扩展了单机多媒体系统的功能。它不仅具有各种媒体信息处理和人机交互功能，更重要的是，它实现了网上多媒体信息传递和多媒体信息资源共享，形成了一种较为理想的多媒体网络教学环境。 网络教学不受时空的限制，在很大程度上可以突破客观因素的限制。学习者通过网络不仅能够进行学术交流研讨，还可以利用适当的软件工具进行协同创作。现在，许多网络教育平台都具有群件系统的功能，完全能够支持一个学习群体方便地进行通信交流、工作空间共享、应用软件共享和协同创作。网络教学活动可以在个体、群体、众体三个层次上进行，按活动方式可分为同步教学和异步教学。同步教学在空间上具有一定的自由性，异步教学在空间和时间上均具有很大的自由性。 在网络教学中，学生与教学系统可以通过课件等进行交互，也可以通过教学环境中的教师代理（如一个软实体）去感知学生学习的过程及遇到的困难，并且对问题进行分析和引导。学生与学生可以通过计算机网络进行交互，从而协同学习、共同探索，培养学生的团队精神和提升学生协同解决问题的能力。学生与教师也可以进行交互，当网络教学环境感知到学生的困难并经初步的引导无效时，可以由教师亲自辅导。 1.1.3网络教学与传统教学的比较 与传统教学方式相比，网络教学在教学方式上具有开放性，在学习资源上具有丰富性和共享性，在学习方式上具有个性化和便捷性，具体如下。 1）教学方式的开放性。网络教学没有空间与时间的限制，学生不必在固定的时间、固定的地点进行学习，完全可以自由支配学习时间。另外，网络教学可以重复进行，随时为学生解决难题，可以弥补学生在课上跟不上节奏的不足。 2）学习资源的丰富性和共享性。一般来说，网络上的各种硬件、软件和数据都是可以共享的资源。网络教学可以用各种具有针对性的多媒体课件进行教学或自学，或者由经验丰富的教师在网上进行实时或非实时教学，从而节省了人力资源。网络教学提供了文本、声音、视频等信息，这种通过多种感官刺激获取的信息比单一地听教师讲课获得的信息更多。多种感官的综合刺激，对于促使学生获取和保持知识是非常重要的。 3）学习方式的个性化和便捷性。学生可以按照自己的知识水平、学习风格和多媒体偏好来选择所要学习的内容和适合自己水平的资源，在一定程度上满足了学生的个性化学习需求，从而提高了学习效率。网络教学还给学习者带来了极大的便利，比如，教师可以将讲义及相关学习资源放在网上供学生学习，比纸质资源更便捷，学生可以随时进行在线学习。此外，学生还可以通过网络在线提交作业，与教师随时随地进行网络交流和讨论。 1.2网络教学平台 1.2.1国外平台 网络教学平台可供学习者远程学习，是一个全面掌握在线学习的综合的服务性系统，通过记录学习者的学习过程，促使学习者提高学习效率。 网络教学平台是利用教育技术和网络技术手段，结合教育理论的有关思想构建的网络化教学环境。它的出现将网络教学从理论上的探讨转变为能发挥现实效果的实际教学活动，同时也为教师和学生进行网络教学活动提供了工具上的支持。 网络教学平台可以在网络教学环境下，实现课程的网上发布、学生在线学习和教师在线教学。网络教学平台是有效连接学习资源（包括信息资源和智慧资源）、形成智慧共同体、构建开放学习社区、实现生态式学习的物质保障，它解决了没有活动平台造成的资源无导航、对话不集中、发表受局限等问题。网络教学平台为教师在网上实施教学提供了全面的工具支持，并能屏蔽复杂的技术实现过程，使得教师能够集中精力进行教学，学生通过它可以自主地进行学习与交流，而且不受时间与空间的限制。 网络教学平台的核心是基于Web的教育信息服务，这种服务具有实时交互、信息获取方便等优势。网络平台的核心技术主要有便于教育资源流通和共享的网络数据库技术，以及数据检索技术。网络教学平台利用先进的教学理论和信息技术，为学习者的自主化学习、教师有效教学提供了优越的环境。 为了满足教师“教”与学生“学”的需要，网络教学平台为教师提供了学习资源上传功能，便于学生根据自己的喜好选择合适的资源进行学习。为了保证教学效果，网络教学平台还提供了良好的协作与交流环境，通过师生的讨论与交流，让学生进行协作学习和研究性学习，进而提高学生获取信息、分析信息、加工信息的实践能力，并培养学生的创新意识与信息素养。基于此协作和交流环境，传统教学过程中的一些关键环节，如作业、辅导答疑等，在网络教学平台上获得了良好的支持。此外，网络教学平台具有良好的可扩充性，随着平台开发工作的深入和师生教学过程的不断完善，网络教学平台包含的内容不断丰富，各项功能也在不断完善。 网络教学平台的迅速发展，引起了教育教学研究者的广泛关注。网络教学平台主要分为两种类型：一类学习平台是收费的，会获取一定的利润用于平台自身的发展；另一类学习平台是免费的，可以免费为学习者提供课程辅导。近年来，作为网络教学平台中的典型代表，大规模开放在线课程（massive open online courses，MOOC）的发展速度非常快。 国外知名的大规模开放网络教学平台有Moodle、Blackboard、Udemy、Coursera、Lynda、Open Culture、edX、Udacity等（徐漫，2016）。 Moodle网络教学平台作为全球使用*广泛的免费学习平台之一，不仅收集了世界范围内知名高校的优秀课程，也提供了多样化的学习交流工具，方便学习者进行在线学习和交流。 Blackboard平台是由美国毕博（Blackboard）公司开发的教学管理系统，它采用了常见的混合式学习方式，把现场面授学习的优势和在线学习的优势结合在一起，以此来提高教师的教学效率和学习者的学习效率，是一个可支持百万用户学习的网络教学平台（张英杰，2017）。 Udemy是由埃伦 巴利（Eren Bali）创建的网络教学平台，教师可以根据选择的主题来设置在线课程供学习者学习，整合各类学习资源和研究成果来创建课程学习。它提供了各种优秀课程教学资源，能使教学效果达到*优化（李艳艳，2017）。 Coursera是由吴恩达和达芙妮 科勒（Daphne Koller）两人共同建立起来的，是一个营利性的网络教学平台，会向在线学习者收取一定的费用。它致力于开展全球*好的教育教学，与全球一些一流的大学和科研机构合作，为学习者提供大量的在线课程（农艳萍，2016）。 Lynda建立于20世纪90年代初，是领英（LinkedIn）旗下的一个教育平台。该平台是一个可以提供各种教育资源的网站，由各个领域的行业专家、专业人士以及经验丰富的教师制作课程视频，订阅者可以享受到商业、设计、艺术、教育、信息技术等行业的丰富培训资源（农艳萍，2016）。 Open Culture由美国斯坦福大学丹 科尔曼（Dan Colman）教授于2006年创立，以建立终身学习社区为目标，长期致力于搜集网络上的免费资源。这个学习平台不仅能搜集、整理和优化学习资源，还构建了一种良好的线上免费在线学习环境（李莹等，2014）。 edX是麻省理工学院和哈佛大学于2012年4月联手创建的大规模开放在线学习平台，免费为大众提供大学教育水平的网络在线课程。 Udacity是由斯坦福大学的塞巴斯蒂安 特伦（Sebastian Thrun）、大卫 斯塔文斯（David Stavens）和迈克 索科尔斯基（Mike Sokolsky）三人共同创建的营利性的网络教学平台，平台发布的在线学习课程资源几乎覆盖了理工科所有的研究领域（王永华，2015）。 Coursera、Udacity和edX是目前美国的三大主流网络教学平台。截止到2013年底，三大平台已开发约30个学科门类，近600门课程，参与课程开发的知名大学和教育机构超过100家，参与学习体验的人数有数百万之多（王永华，2015）。 1.2.2国内平台 与国外相比，国内信息化教育的普及程度还有一定差距。近年来，我国的网络教学平台迅猛崛起，促进了在线教育的发展，掀起了一股在线教育的学习浪潮。在这股浪潮的推动下，出现了各种各样的在线教育平台，为人们的学习提供了更加便利的条件，使人们随时随地学习成为可能。国内代表性的网络教学平台有中国大学MOOC、百度传课、腾讯课堂、网易云课堂等。 中国大学MOOC在线学习平台于2014年上线，是由网易与高等教育出版社联合开发的，它承担了开发国内精品课程的任务（王静，2017），面向不同层次的学习者，为其免费提供国内各大高校的在线课程，让每一个有意愿提升自己能力的学习者都能够获得更优质的在线学习资源。 百度传课作为国内教育新兴领域的在线教育发展平台，通过使用互联网，致力于打破中国教育资源地域分布不均的现象，精心制作在线学习课程，通过在线的直播互动，提供一站式的、全方位的、专业的教育服务（程慧平，肖爱森，2019）。 腾讯公司于2014年推出的腾讯课堂（张瑞等，2020），聚合了大量优质的教育机构和教学名师，平台上设有职业培训、公务员考试、托福雅思、考证考级、英语口语、中小学教育等众多在线学习的精品课程资源，教师进行线上教学，学习者可及时参与到课堂的互动学习中。该公司凭借QQ客户端大量用户的优势开展了即时在线的教学互动，基于QQ拥有的音频、视频功能提供了音质较高且画质顺畅的直播课程，支持课件演示、屏幕分享等多样化的授课功能。 网易云课堂于2012年12月底正式上线，是网易公司打造的在线实用技能学习平台，可以有针对性地了解不同学习者的学习需求。它不仅可以推荐用户感兴趣的课程，用户还可以根据自身的实际情况创建适合的学习内容和确定合适的学习周期，从而提高学习效率，达到优化学习效果的目的（牛淑丽，张攀峰，2016）。 1.3智能教学系统 作为人工智能的一个分支，智能教学系统试图模仿人类的教学能力。智能教学系统将人工智能、认知科学和教育理论等引入计算机辅助教学系统中，赋予计算机智能，通过研究人类学习思维特征和过程，探索学习认知的模式，使学习者通过个性化自适应学习来获取知识（刘玲玲，张荣梅，2009）。