（教育技术学专业论文）群体非线性学习过程管理系统的设计与开发.pdf

t h e d e s i g na n dd e v e l o p m e n t o f n o n 1 i n e a p r o c e s s rc om m m a n a g e u n i t yl e a r n i n g m e n t s y s t e m at h e s i s s u b m i t t e di np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n t f o rt h em ed e g r e ei ne d u c a t i o n a lt e c h n o l o g y b v v i a oh u i p o s t g r a d u a t ep r o g r a m d e p a r t m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y c e n t r a lc h i n an o r m a l u n i v e r s i t y s u p e r v i s o r ：w a n g j ix i n a c a d e m i ct i t l e ：p r o f e s $ o r s i g n a t u r e力履 a p p r o v e d m a y 2 0 1 1 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 华中师范大学学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作 所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 肖未 日期：训年岁月7 日 学位论文版权使用授权书 学位论文作者完全了解华中师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研 究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华中师范大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位论文被查阅和借阅； 学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手 段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后遵守此规定) 保密论文注释：本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。 非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名：肖葱 日期：加j j 年岁月7 日 本人已经认真阅读“c a l i s 高校学位论文全文数据库发布章程 ，同意将本人的 学位论文提交“c a l i s 高校学位论文全文数据库 中全文发布，并可按“章程 中的 规定享受相关权益。回意诠塞握交蜃澄卮；旦圭生；旦= 生；旦三生筮查! 作者签名：訇象 嘲功j i 铋肌7 日 孙概玩勃 日期：伽j 1 年岁月砑日 彳 土红纩日 芒冲， l厂月易似 名 戤 刊 师期 争日 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 暑! 曼! 皇! ! ! ! 苎竺! 皇曼墨墨鼍! ! 墨毫墨毫m 1 i l li i 皇詈葛苎鼍曼! 量苎詈詈曼! 墨! ! 苎! 曼皇苎苎苎鼍苎鼍詈詈皇詈葛皇葛三皇皇皇詈! ! 皇巴墨墨竺墨! 曼! ! ! ! 竺 摘要 飞速发展的信息技术为非线性科学步入教育领域打开通道，一种非线性学习的 新思想应运而生。在人际情感交流的驱动下，个体非线性学习者倾向于依据学习目 的或兴趣结成学习群体，在群体交互中获得提升。然而，在学习过程随机、学习行 为突变、学习结果不可预测的群体非线性学习中，仅依靠学习者的自主调控是远远 不够的。学习过程中学习群体的组织、学习动力的激发与维持、学习效果的保证等 一系列问题均凸现出来。在学习者自我调控效力不足的情况下，外部调控就显得尤 为重要。群体非线性学习过程管理系统正是基于这些问题进行设计与开发，以提高 群体的非线性学习效率。 本文在非线性学习内涵研究、群体学习特征分析以及学习过程管理要素分析的 基础上，对影响群体非线性学习行为的各种要素进行分析，进而研究群体非线性学 习行为的表征与测量方法，设计系统的功能模块与数据库，最终构建出一个群体非 线性学习过程管理系统。系统通过对学习者学习行为的实时跟踪与记录，提高非线 性学习者的自我监控与调节的能力，同时将学习过程的监控责任逐渐由教师向学习 者转移，以实现学习过程的外部调控向学习者自我调控的过渡。 本系统由用户管理、资源管理、学友管理、监控、评价、搜索和系统管理七个 模块组成，实现了开展群体非线性学习过程中的用户注册登录、角色管理、个人资 源与课程资源管理、学友与小组管理、个人学习行为追踪、学友动态监控、学习评 价等功能。这促进了学习方式的创新性转变，对提高非线性学习效率、增强非线性 学习者的自主学习能力具有重要意义。 关键词：群体学习；非线性学习；学习过程管理；学习行为；设计；开发 a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a so p e n e dt h ec h a n n e lf o r t h en o n l i n e a rs c i e n c es t e p p i n gi n t ot h ee d u c a t i o n , s oan e wt h o u g h to fn o n l i n e a rl e a r n i n g a p p e a r e dv i v i d l y t h a n k s t ot h e r e q u i r e m e n t i nt h e i n t e r p e r s o n a l e m o t i o n a l c o m m u n i c a t i o n , i n d i v i d u a ln o n l i n e a rl e a r n e rt e n d e dt of o r mc o m m u n i t ya c c o r d i n gt o l e a r n i n go b j e c t i v eo ri n t e r e s t ，w h i c hw a si no r d e rt op r o m o t ee a c ho t h e r h o w e v e r , i nt h e n o n l i n e a rc o m m u n i t yl e a r n i n gc o n d i t i o nw h i c hh a st h er a n d o mp r o c e s s ，t h em u t a t i o n a l b e h a v i o ra n dt h eu n p r e d i c t a b l er e s u l t s ，t h ec o n t r o lw a sf a rf r o me n o u g hi ft h es y s t e m o n l yr e l i e do nt h el e a m e r ss e l f - c o n t r 0 1 i nt h a tc a s e ，s e r i e so fp r o b l e m sa p p e a r e d f o r e x a m p l e ，t h eo r g a n i z a t i o no fc o m m u n i t y , t h em e t h o d so fs t i m u l a t i n ga n dm a i n t a i n i n gt h e l e a r n i n gm o t i v a t i o n , t h ew a y so fg u a r a n t e e i n gl e a r n i n ge f f e c t , a n ds oo n t h ee x t e r n a l c o n t r o lw a sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n tw h e nt h el e a r n e r ss e l f - r e g u l a t i o ne f f e c t i v e n e s sw a s i n s u f f i c i e n c y t h en o n l i n e a rc o m m u n i t yl e a r n i n gp r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e mw a s d e s i g n e da n dd e v e l o p e db a s e do nt h o s ep r o b l e m s ，i no r d e rt oi m p r o v et h el e a r n i n g e f f i c i e n c y f i r s to fa l l ，t h ep a p e rh a sa n a l y z e dt h ef a c t o r st h a ti n f l u e n c e dt h en o n l i n e a r c o m m u n i t yl e a r n i n gb e h a v i o r , w h i c hb a s e do nt h es t u d ya b o u tn o n l i n e a rl e a r n i n g c o n n o t a t i o n ，t h ea n a l y s i sa b o u tc o m m u n i t yl e a r n i n gc h a r a c t e r i s t i ca n dl e a r n i n gp r o c e s s m a n a g e m e n t t h e nw eh a v ed e s i g n e dt h ef u n c t i o n a lm o d u l ea n dd a t a b a s e ，w h i c hb a s e d o nt h es t u d yo fc h a r a c t e r i z a t i o na n dm e a s u r e m e n ta b o u tt h e n o n l i n e a rc o m m u n i t y l e a r n i n gb e h a v i o r o nt h a tb a s i s ，w ee v e n t u a l l yc r e a t ean o n l i n e a rc o m m u n i t yl e a r n i n g p r o c e s sm a n a g e m e n ts y s t e m t h es y s t e mh a st r a c k e da n dr e c o r d e dt h el e a r n e r s b e h a v i o r s t i m e l y , i no r d e rt oi m p r o v et h el e a r n e r s s e l f - r e g u l a t i o na b i l i t y i nt h i sw a y , t h es y s t e mh a s t r a n s f e r r e dt h ep r o c e s sm o n i t o r i n gr e s p o n s i b i l i t yf r o mt e a c h e r st ol e a r n e r s ，f i n a l l y r e a l i z e dt h et r a n s i t i o na b o u tl e a r n i n gp r o c e s sc o n t r o lf r o me x t e r n a lt oi n t e r n a l t h es y s t e mh a sb e e nc o n s i s t e do fs e v e nm o d u l e s ：u s e rm a n a g e m e n t ，r e s o u r c e m a n a g e m e n t , f r i e n d m a n a g e m e n t ，m o n i t o r i n g ，e v a l u a t i o n ， s e a r c ha n d s y s t e m m a n a g e m e n t e v e n t u a l l y , t h es y s t e mh a s r e a l i z e dt h ef o l l o w i n gf u n c t i o n s ：u s e r s r e g i s t r a t i o na n dl o g i n , r o l em a n a g e m e n t ，p e r s o n a la n dc u r r i c u l a rr e s o u r c em a n a g e m e n t ， f r i e n da n dc o m m u n i t ym a n a g e m e n t ，p e r s o n a l l e a r n i n gb e h a v i o rt r a c k i n g ，f r i e n d s n 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s b e h a v i o rm o n i t o r i n ga n dl e a r n i n ge v a l u a t i o n t h es y s t e mh a sp r o m o t e dt h el e a r n i n gs t y l e t oh a v ea ni n n o v a t i v ec h a n g e t h e r ew i l lb em o r ei m p o r t a n tm e a n i n gt oi m p r o v et h e n o n l i n e a rl e a r n i n ge f f i c i e n c ya n d l e a r n e r s s e l f - s t u d ya b i l i t y k e yw o r d ：c o m m u n i t yl e a r n i n g ；n o n l i n e a rl e a r n i n g ；t h el e a r n i n gp r o c e s s m a n a g e m e n t ；l e a r n i n gb e h a v i o r ；d e s i g n ；d e v e l o p m e n t i i i 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 目录 摘要i a b s t r a c t i i 1 绪论1 1 1 选题背景1 1 2 相关概念界定：2 1 2 1 群体学习2 1 2 2 非线性学习2 1 2 3 学习过程管理3 1 3 国内外相关研究4 1 4 研究内容5 1 5 研究思路与方法6 1 5 1 研究思路6 1 5 2 研究方法7 2 群体非线性学习行为分析 8 2 1 群体非线性学习行为的影响因素8 2 1 1 内部影响因素8 2 1 2 外部影响因素。l o 2 2 群体非线性学习行为表现1 1 2 2 1 个性化学习行为表现。1 2 2 2 2 社会性学习行为表现13 2 3 群体非线性学习行为记录1 4 2 3 1 个性化学习行为记录1 4 2 3 2 社会性学习行为记录。1 6 3 群体非线性学习过程管理系统的设计。 3 1 系统需求分析18 3 1 1 系统功能特点1 8 3 1 2 系统拓展功能1 9 3 2 系统功能设计2 0 3 3 数据库设计2 3 3 4 系统页面设计2 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 4 群体非线性学习过程管理系统的开发3 l 4 1 系统开发的技术条件3 1 4 1 1 系统技术架构一3 l 4 1 2 系统开发工具。31 4 1 3 数据库访问技术3 2 4 2 系统功能模块的开发3 3 4 2 1 用户管理模块3 3 4 2 2 资源管理模块3 5 4 2 3 学友管理模块3 8 4 2 4 监控模块4 l 4 2 5 评价模块4 4 5 群体非线性学习过程管理系统的测试 6 总结与展望 参考文献 研究生阶段的成果。 致谢 5 2 5 3 硕士擘位论丈 m a s t e r 。st h e s i s 1 1 选题背景 1 绪论 科学的发展极大地影响着教育的进步，推动着教育者在教学领域的不断探索与 创新。以混沌理论、耗散结构论等一系列系统理论为基础的非线性科学的出现，将 人类思维方式引领进入非线性思维的时代。教学内容的组织、教学过程的安排等 一贯遵循着循序渐进的原则，以曾盛极一时的程序教学为代表。人本主义、建构主 义等理论的提出，使得学习者的主观能动性开始受到重视。系统知识的集体授予却 长期主导着课堂教学形式，学习者的思维依然限制在狭小的空间之中。然而，飞速 发展的信息技术成为非线性科学步入教育领域的桥梁。深度参与教育实践的现代信 息技术，不仅进一步释放了学习者的活力、打开学习者的思维空间，而且有助于非 线性学习成为现实。 随着网络技术在教育应用中的不断深化，学习者对于网络学习已经不再陌生。 网络课程、网络学习平台的建设在各校已经如火如荼地开展起来。移动学习、泛在 学习、微学习等新的数字化学习方式迅速地成为新时代的宠儿，它们所体现出来的 突变性、跳跃性和随机性势必对传统的学习方式产生巨大的冲击，为非线性学习的 实践工作提供了强有力的参考与支持。 人类的社会生活具有群体性，同样人类在学习过程中也倾向于结成学习群体。 学习个体在学习中所产生的孤独感是学习群体形成的催化剂。班级教学不仅提高了 教学效率，同时也为学习者间的交流与互动提供了良好的环境。如今，网络使得人 与人之间的连接由现实社会扩展到了网络虚拟社会，人际间的学习情感交流逐渐转 嫁到虚拟的学习群体之中，例如虚拟学习社区的出现。圆个体非线性学习者也期望 在网络的交织下，不仅能突显个人学习的跳跃性和灵活性，也能满足群体情感与认 知的交流需要，而开展群体的非线性学习。 随着网络环境下学习研究的逐渐加深，学习过程的管理逐步受到重视。m o o d l e 、 s i k i 的出现并被大量引入到教学中就是最好的例证。在学习方式异常灵活与跳跃的 群体非线性学习中，学习群体的组织、学习动力的激发、学习效果的保证等一系列 问题都亟待解决。 华中师范大学王继新教授长期从事现代教育技术与远程教育的理论和实践研 究工作，目前就新兴的数字化学习展开了深入探索，并承接了关于非线性学习研究 。王继新，黄涛论非线性学习的模式与方法【j 】中国电化教育，2 0 0 9 4 圆宋宝瑜虚拟学习社区群体学习特征与知识构建策略研究【j 】远程教育杂志，2 0 0 9 年第6 期 1 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 的国家重点课题。该课题主要针对非线性学习的基本理论、模式、方法及应用实践 等方面深入分析与探索。本选题正是源于该课题，从群体视角出发，记录、分析非 线性学习者在群体中的学习行为。据此，课题组进行学习过程管理系统的设计与开 发，使得群体非线性学习过程的调控成为可能。笔者在参与非线性学习研究课题时， 对群体非线性学习过程管理的研究与实践工作进行梳理与总结。 1 2 相关概念界定 本选题是针对非线性学习群体，对其学习过程进行分析与管理的理论与实践研 究。其中主要涉及了群体学习、非线性学习和学习过程管理三个概念。 1 2 1 群体学习 群体是指两个以上的个体在共同目标指引和相同规范约束之下，通过相互作 用、彼此影响、共同活动而组织起来的集合体。不是任何几个人的简单拼合就能 构成群体，同样个体成员学习的简单加总也无法构成群体学习。 j e a n n e m w i l s o n 指出群体学习的四个标准：第一，群体学习必须立足于群体 水平上分析学习，代表着群体行为结果的改变，无法由个体行为结果的简单加和来 评定；第二，群体学习过程由分享、存储和重取这三个基本元素所组成；第三，群 体学习行为结果的任何改变都构成群体学习的证据，而非绩效的呈现；最后，学习 是一个动态过程，因此群体学习行为结果的改变与时间的变迁也有一定的关联。圆由 此可见，群体学习是在知识建构过程中，群体成员经历知识的分享、存储和重取三 个阶段，实现群体学习行为结果变化的一种动态学习 。 1 2 2 非线性学习 线性与非线性这两个词常常用来表示数学关系。线性是指量与量之间按照比 例、成直线的关系，反之非线性就是指不按比例、不成直线的关系。而将这两个概 念运用到学习中，表达了两种不同的学习思想。 线性学习主要体现在传统的教学系统中，利于学习者对良构领域知识的习得。 线性学习遵循循序渐进的原则，教师在教学计划的约束下，将结构化、系统化的教 学内容按照一定的教学步骤传递给学生，以达到既定的教学目标。然而人脑是一个 复杂的系统，人的学习思维应该更加地开放与灵活，这样传统的线性学习就会对学 姚本先心理学新论【m 】北京：高等教育出版社，2 0 0 8 。j e a n n em w i l s o n g r o u pl e a r n i n g r 1 a c a d e m yo f m a n a g e m e n tr e v i e w , 2 0 0 7 ，( 3 2 ) ：i 0 4 1 1 0 5 9 固金智慧，施建军群体学习研究前沿述评【j 】经济管理，2 0 0 8 年第8 期 2 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 习者高级思维能力的发展产生束缚。 对劣构领域知识习得产生重大影响的非线性学习，在学习内容、学习时间及学 习方式等方面都具有本身的特点。王继新教授指出，“非线性学习是以非线性科学 的思想方法为指导，以认知与神经科学与基石，以现代信息科学与技术为支撑，以 复杂领域知识习得为主要目标的一种新型学习形态，学习内容的非系统性、学习时 间的碎片性、拖拉式的知识传递、知识建构的主动性构成了它的基本内涵，学习环 境的开放性、学习过程的随机性、学习行为的突变性和学习结果的不可预测性是其 主要特征。 现下兴起的移动学习、泛在学习等新型的数字化学习方式无不体现了 非线性学习的思想，因此非线性学习具备明显的数字化特征，是一种技术密集型的 学习方式。换言之，在高新信息技术的强力支撑下，非线性学习方式将会开拓出更 加广阔的前景。 在非线性学习空间中参与学习的不仅仅是学习者个体，学习者习惯于结成群体 进行学习的交流与沟通，这样就形成了群体的非线性学习。笔者认为，所谓群体非 线性学习，主要是指学习者以群体为组织形态，在开放的学习环境下，通过不同的 途径对非系统的学习内容进行查询和选择、开展群体间信息的分享和交流、实现群 体中知识的吸收和利用，并根据反馈信息对个体和群体的学习行为和学习方向进行 不断再调整的过程。 1 2 3 学习过程管理 学习过程通常指学习者为达到学习目标，在一定的学习情境中通过与教师、同 学以及学习信息间的相互作用而获得知识、技能和态度的过程，是十分复杂的心理 现象的体现。一般来说学习过程包含了学习前、学习中和学习后这三个阶段。首先， 在学习前要确定学习者的学习目标、制定学习计划，做好学习准备；其次在学习过 程中，对学习者的学习行为、学习状态和学习路径进行监控与评价；最后在学习之 后对学习结果进行测查与总结，从而调整学习进程。学习过程管理就可以对这三 个基本阶段进行适当的、个性化的管理，其中应该包括班级或小组的创建与维护、 对学习过程中交互的管理以及对学习者的监控等。 群体非线性学习过程管理应该贯穿群体非线性学习的始终，以个体的非线性学 习过程为核心，对学习者个体的学习态度、资源利用能力、群体中学习交互能力、 个体与群体的学习效果等方面进行综合管理 。 国王继新，郑旭东，黄涛非线性学习空间的设计与创建们中国电化教育，2 0 1 0 1 。钟志i 贤，刘朝霞论远程学习者的学习过程管理【j 】远程教育杂志，2 0 0 9 年第3 舰 。吴兆斌e - l e a r n i n g 的学习过程管理的研究i j 】中国信息技术教育，2 0 0 9 年1 8 期 3 硕士学位论丈 m a s t e r st h e s i s 1 3 国内外相关研究 本选题主要涉及到非线性学习和学习过程管理两个方面，通过搜集与分析大量 的资料，了解这两个方面的国内外相关研究。这为后续研究打下基础，并从中找出 研究突破点。 1 非线性学习的研究 在2 0 0 6 年g j o u m a lo ft h el e a r n i n gs c i e n c e s ) ) 第四期中详细介绍的复杂系统理 论与学习科学研究；由美国数学家s h a n n o n 提出信息熵的数学公式而创立的信息 论；运用计算机来控制复杂系统的生产过程的重要研究的出现，继而引申到教育领 域中的信息与控制论等均称为非线性学习的理论基础。而美国学者斯皮罗所提出的 认知灵活性理论已经成为目前比较公认的非线性学习的理论基础圆。可以说，国外 对于非线性学习的研究处于理论基础与相关应用的层面，系统的非线性学习理论尚 未成形。 国内关于非线性的研究到目前为止并不多。通过中国知网中搜索统计的文章来 看，早期基本上是关于非线性系统和非线性学习控制算法的研究，多涉及到神经网 络和计算机控制等方面，而对非线性学习思想的研究还是在近几年相继出现。早在 2 0 0 1 年，“设计未来教育网络教育的数字化理念一文中就谈到了数字化网络 教育具有非线性学习过程、跳跃性学习思维和知识数字式分割等特点 。这些都是 对非线性学习的早期解读。之后，相继在超媒体学习、网络课程学习中越来越多地 谈及到非线性学习。华中师范大学王继新教授首次系统地提出了非线性学习理论， 对非线性学习的理论基础、非线性学习空间、非线性学习共同体、非线性学习动机 激发、非线性学习管理及非线性学习应用实践等做出了全面、深入地探究。 2 学习过程管理的研究 当注重教师的“教 转向关注学生的“学，网络学习越来越广泛时，学习管 理就显得尤为重要了。学习管理系统一般用来对学习内容与学习活动进行跟踪、组 织、评估、发布等，同时促进学习者间交互的计算机网络系统。 国外对学习管理系统的开发与应用是相当出色的。一个源于澳大利亚的开源学 习管理系统m o o d l e ，其模块化的结构为教师提供了多种基于建构主义教学理念的课 程活动。它实现了对学习内容元件的管理，并大大加强了对学习者学习过程的纪录， d j a c o b s o n m j & w i l e n s k y , u c o m p l e xs y s t e m si ne d u c a t i o n ：s c i e n t i f i ca n de d u c a t i o n a li m p o r t a n c ea n d i m p l i c a t i o n sf o r t h el e a r n i n gs c i e n c e s j o u r n a lo f t h el e a r n i n gs c i e n c e s , 2 0 0 6 ，1 5 ( 1 ) ：1 1 - 3 4 圆s p i r or c o u l s o nr & p f e l t o v i c h c o g n i t i v ef l e x i b i l i t yt h e o r y ：a d v a n c e dk n o w l e d g ea c q u i s i t i o ni ns t r u c t u r e d d o m a i n s p r o c e e d i n g so f t e n t h a n n u a lc o n f e r e n c eo f t h ec o g n i t i v es c i e n c eo f s o c i e t y c h i l l s d a l e , n e w j e r s e y ：l a w r e n c ee r b a u ma s s o c i a t e s ，1 9 8 8 3 7 5 - 3 8 3 高荣国设计未来教育网络教育的数字化理念田中国远程教育，2 0 0 1 1 4 硕士擘位论文 m a s t e r st h e s i s 以利于教师对学习者学习过程的分析与控制。除此之外，另一个比较有代表性的是， 由美国印第安那大学、麻省理工学院、密西根大学和斯坦福大学于2 0 0 4 年共同发 起的开源项目s a k a i 。它强调学生间的协作学习与小组学习，注重激发群体优势， 支持教学过程中的各种学习活动，提倡在学习活动中解决问题。它目前已经发展成 为高等教育领域最著名的开源项目之一。学习过程管理属于学习管理的一部分，而 学习过程管理系统则是专门用以针对学习者学习行为进行跟踪和监控，通过有效的 评价和激励机制来管理学习者的整个学习过程，提高学习效率。 在国内教育领域中，在关注“教”的过程转向注重“学 的过程时，时兴的网 络教学平台也向学习管理系统转型。学习管理系统先后经历课程管理系统、学习管 理系统、学习内容管理系统和学习风格管理系统这四个阶段，每个阶段的侧重点不 同，所具备的功能当然也有所区别。国内专门针对学习过程管理的研究相继出现， 大体上针对远程学习、混合式学习、研究性学习和网络环境下协作学习等的学习过 程管理开展研究。然而，相应的学习管理系统的研发还有待进一步完善。 1 4 研究内容 本选题是针对非线性学习群体的学习过程进行分析，并开展管理系统的设计与 开发实践研究。因此，本研究将从群体非线性和学习过程的理解、对群体非线性学 习行为的分析、系统设计、系统开发与应用四个方面着手。 1 群体非线性学习和学习过程的分析 通过阅读大量的文献资料，了解非线性学习的内涵，剖析群体学习的特点。综 合研究群体非线性学习的基本内涵、影响因素等，把握学习过程的基本要素，从而 了解群体非线性学习的过程，为管理系统的设计提供理论依据。 2 群体非线性学习行为分析 在系统开发之前需要进行前端分析，系统是面向于群体非线性学习者，主要任 务是对他们的学习过程进行控制和管理。学习者的学习过程主要是由其非线性的学 习行为构成的，因此，本研究需要对群体非线性学习行为进行深入分析。首先，分 析影响群体非线性学习行为的各种要素，例如学习风格、学习动机、群体对个体的 影响等。其次，分析群体非线性学习行为表征与学习行为记录方法，为系统的构建 提供方法性的指导。最后，通过设计评价方案、分析反馈策略，来达到控制群体非 线性学习行为的目的。 3 群体非线性学习过程管理系统的设计 在对现有的学习过程管理系统进行分析之后，提炼出常见的功能模块，为设计 硕士学位论文 m a s 丁e r st h e s i s 本系统的功能模块提供参考。以群体非线性学习行为的分析结果为依据，设计出系 统的功能模块、数据库和系统页面安排。 4 群体非线性学习过程管理系统的开发与应用 依据系统的设计思想，应用现有的技术对系统的各功能模块进行开发，实现学 习过程的管理。将系统运用到学习实践之中，为系统的进一步改进提供支持，为提 高群体的非线性学习效率提供了实践依据。 1 5 研究思路与方法 1 5 1 研究思路 本研究是针对上述四个方面的研究内容，按照下图1 1 的研究思路逐层展开。 图1 1 研究思路 6 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 1 5 2 研究方法 本选题是在理论研究的支撑下进行系统的设计与开发，并应用所开发的系统开 展非线性学习管理的实践活动。在整个研究过程中，主要运用到以下几种方法： 1 文献研究法 通过查阅现有的文献资料，了解目前关于非线性学习、群体学习以及学习过程 的研究情况。在借鉴前人的研究经验的基础上，进一步分析群体非线性学习中学习 过程的要素和管理方法，为管理系统的设计提供依据。 2 案例研究法 搜索已开发并发布的一些学习过程管理系统，分析其中实现的功能模块、吸收 学习行为管理的思想、借鉴管理方法，将其应用于本系统的模块设计中来。另外， 网络上有些开源代码为本系统的开发带来了极大的方便，因此通过搜集已有的系统 代码，为本系统的开发做准备。 3 系统建模法 按照软件工程学的相关流程对本系统进行建模。按照所设计的系统模块，创建 相应的数据库，运用编程语言来对整个系统进行开发。 7 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 群体非线性学习行为分析 学习过程管理是通过系统跟踪、诊断学习者的学习行为，对学习者在学习过程 中所持有的学习态度、知识能力发展水平以及学习掌握情况作出判断，将有意义数 据直观地呈现在师生面前，最终实现学习者对学习过程的自我调控。由此可见，学 习过程管理是建立在学习行为分析的基础之上的，群体非线性学习行为分析就成为 实现群体非线性学习过程管理的重要前提。 2 1 群体非线性学习行为的影响因素 学习者的学习行为是整个学习过程的外显与表征，是可描述与记录的，并会由 于各种因素的作用而发生变化。非线性学习行为不仅因学习主体的内部因素而带有 个性化色彩，而且由于一些外部因素的作用使其灵活性与随机性更为凸显。 2 1 1 内部影响因素 在群体非线性学习中，学习者按照个人的学习习惯和学习思想开展个性化的学 习，学习行为因学习者的不同而各具特点。因此，在考量对群体非线性学习行为的 影响因素时，作为学习主体的学习者理应被视为关键因素。影响群体非线性学习行 为的内部因素中包含有学习者先前的知识经验和学习者心理这两个不可忽视的方 面，其中学习者心理层面的元认知发展水平、认知策略、学习动机等对学习行为具 有重要的影响。本研究主要分析了学习者的知识经验、学习动机和学习风格对学习 行为的影响，为系统后续的功能设计提供一定的参考。 1 学习者的知识经验 笔者认为学习者的知识经验可以从两方面来理解。从大层面来看，学习者的学 习背景与专业基础决定了学习者即将学习的方向与学习内容的性质。从小层面来 看，学习者先前已经掌握的知识水平和经验基础在极大程度上影响着学习者的学习 起点、学习策略以及学习效果。斯金纳提出的程序教学就是在确定学习者已经掌握 了一定知识后才能进入下一步的学习，这就说明了先行知识直接影响着学习者对后 续知识的掌握。虽然非线性学习与程序教学的思想是背道而驰的，非线性学习者依 然需要在判定自身的学习基础后，根据学习目标来选择学习内容。这是一种极具灵 活性的内部判定，然而对学习者的学习基础水平与学习方向的初步判定，是系统不 可或缺的。这样，系统可以通过记录学习者的学习背景、专业基础等信息来实现。 8 硕士学位论文 m a s t e r st h e s i s 2 学习动机 非线性学习的重要特点即学习方式的多样性和学习内容的非系统性使得学习 者享受到自由学习的快感外，同时也会遇到一些困扰。最值得关注的一点就是非线 性学习者学习的持久度和学习效率的保障。在无人监管的非线性学习空间中，激发 和保持学习者的学习动机成为学习者维持学习时间、保证学习效率的首要之举。 学习动机作为推动学习者开展学习行为的原动力，势必受到学习者个人心理和 外界环境的双重影响。学习者的学习需求、学习目标定向、情绪状态和学习信念等 多个方面构成了影响学习者学习动机的内部诱因。另外，学习者身处的各种环境、 外界监管与支持等同样刺激着学习者的学习动机。经研究分析得知，在教学中要激 发和保持学习动机往往通过创设具体的问题情境、设置具体的学习目标、提高学习 者的自我效能感、引导学习者的正确归因、鼓励群体的协作学习、建立完善的反馈 与评价体系等多个角度来实现。这样，本系统将着力于以上几个方面，搭建一个 群体协作的学习平台、为学习者提供良好的监管机制，以提高学习者个体与群体的 学习动机。 3 学习风格 学习者的学习行为会因人而异，另一个重要的内部影响因素就是学习风格。学 习风格，通俗地说就是个人的学习偏好。它通常包括学习者认知方式、信息加工处 理方式、对外界环境和条件要求等方面的差异。根据这些不同的维度，学习风格 的分类研究层出不穷。根据学习者的感知偏好，学习风格被划分为视觉型、听觉型 和动觉型；根据学习者信息加工、问题处理的速度和准确性，学习风格可分为沉思 型与冲动型；根据学习者解决问题的思维方式，学习风格分成辐合型与发散型；根 据学习者感知环境和方式的不同，学习风格包含场独立型与场依赖型，等等，不一 而足。这些学习风格分类都有各自的优缺点，而以上分类都是从单一维度出发，在 学习者分类与风格测量上都有一定的限制。目前比较有影响力的学习风格分类当属 以经验学习理论为基础的k o l b 学习风格分类。k o l b 将学习风格置于学习过程中， 根据学习者对信息加工的感知与偏好，将其划分成四类：第一，惯于抽象概括与主 动实践的学习方式，常采取先行动后思考、以直觉和试误的方式来处理问题，不喜 人际交流的聚合型；第二，惯于反思观察与具体经验的学习方式，喜欢通过小组合 作，从不同角度观察新鲜事物并经归纳推理得出结论的发散型；第三，惯于反思观 察与抽象概括的学习方式，偏好抽象的理论概念，惯常行动前先思考，缺乏实践能 。刘春志，袁桂平网络环境下学习动机的激发与维持叨软件导刊，2 0 0 8 年第1 0 期 圆施贺建学习风格与方式对学习成效之影响一以互动式与否为基础【d b o l 】台湾中原大学，2 0 0 3 9 硕士学位论文 m a s 丁e r st h e s i s 力的同化型；第四，惯于主动实践与具体经验的学习方式，喜欢与人交流，倚重他 人提供的信息解决实用性问题的顺应型。 不同学习风格的学习者所表现出来的学习行为有着明显的差异。据调查可知， 在自主的非线性学习过程中，顺应型学习者最多通过讨论开展学习，发散型学习者 和顺应型学习者因其注重具体经验的特点，学习倾向于依靠同伴并从讨论中获益； 同化型学习者具有最长的浏览与阅读时间，聚合型学习者和同化型学习者因其倾向 抽象概括的学习，对文字信息的阅读与思考更加青睐。因此，应该让学习者首先了 解各自的学习风格，为其提供良好的群体非线性学习环境，加深异质学习者间的交 互，引导有利的学习行为成为本系统着重解决的问题。 2 1 2 外部影响因素 学习者的学习行为除了受到学习者内部因素的影响，外部诱因也在很大程度上 对其起到制约作用。非线性学习资源的安排、学习者所处的社会环境、学习者间的 交互、学习过程的监控与评价等居于学习者心理活动之外，又充分地融入到学习之 中，深刻地影响着学习者的学习行为。 1 学习内容的安排与资源组织形式 非线性学习的一个重要特征就是学习内容的非系统性。学习者根据学习目标或 自身的学习需求，进入合适的学习单元，其中包含有很多的学习内容与学习资源， 根据现有的学习内容与资源制定出个性化的学习路径，以达到既定的学习目标。学 习单元之间相互