（计算机应用技术专业论文）基于scorm的网络课程适应性编列研究.pdf

摘要 基于s c o r m 的网络课程适应性编列研究 计算机应用技术专业硕士研究生毛春 指导教师罗会棣教授 摘要 在漫漫的人类历史长河中实现个性化学习一直是教育领域孜孜以求的奋斗目标。互联 网出现后，研究者开始关注如何运用网络这个学习传递平台来实现个性化、适应性学习，以 更好的为学习者服务。网络学习内容的适应性编列是实现网络适应性教学的关键所在。众多 的研究者和实践者为学习内容的编列提供了大量的理论和案例。然而，现有的大部分适应性 网络课程设计与开发的研究，还主要存在下面四个问题：1 技术难度大，制作周期长，学科 教师难以在实践中运用。2 与某一具体学科紧密结合，通用性差。3 课程与学习管理平台紧 密结合，可移植性差。4 没有遵循相关标准，很难做到资源共享与重用。在网络学习时代， 编列应该是多样化和适应性的。s c 0 r m 规范中课程与平台相对独立，课程学习内容与清单文 件和编列信息的相对独立，这两个特点使得解决前面提出的问题成为可能。 本文从个别化、适应性教学设计的基本原则出发，结合各种编列理论和实践研究，参考 s c o r m 技术标准中有关网络教材内容组件化和动态组合的思想和方法，构建了一个帮助学科 教师制作适应性网络课程的可共享内容对象适应性编列系统( s c o a s 系统) 理论模型，然后 利用瑚l 和a s p 技术根据这一模型开发出了实验系统。s c o a s 系统最为关键和核心的是编 列模板库和编列文件生成模块。本研究一共实现了开放式编列、线性编列、线性选择编列、 限制选择编列、知识步调编列、补救编列等6 种编列策略模板的开发。试题制作模块能够让 老师快速的制作出单项选择题和填空题。利用s c o a s 系统，学科教师能够轻松地制作出满足 自己教学需求同时也符合s c o r m 标准的适应性网络课程。 关键词：编列s o o r m 网络课程适应性可共享内容对象 摘要 r e s e a r c ho nw e bc o u r s e sa d a p t i v e s e q u e n c i n gb a s e d o ns c o r m m a j o r ：c o m p u t e ra p p l i c a t i o n a u t h o r ：m a oc h u n ( $ 2 0 0 3 7 2 7 ) s u p e r v i s o r ：p r o f l u oh u i d i a b s t r a c t p e r s o n a l i z e dl e a r n i n gi st h eg o a lw e , p e r p e t u a lp u r s u i n gi nt h el o n gf i v e ro fh u m a n h i s t o r y , w i t ht h ed e v e l o p m e n to fw e b ，r e s e a r c h e r sa r ef o c u s i n go nh o wt ou s et h ew e bt or e a l i z e p e r s o n a l i z e d a d a p t i v el e a r n i n g a d a p t i v es e q u e n c i n go fl e a r n i n gc o n t e n ti s t h ek e yo fr e a l i z i n g a d a p t i v ei n s t r u c t i o no n 氇ew e b , a n dm a n yr e s e a r c h e r sp r o v i d e dl o t so ft h e o r i e sa n d & i s e sa b o u ti t ， t h e r ea r e4p r o b l e m si np r e s e n t l yr e s e a r c h e sa b o u ta d a p t i v ew e bc o u r s e s d e s i g na n dd e v e l o p m e n t ： 1 i t sd i f f i c u l tf o rt e a c h e r st ou s ei ni n s t r u c t i o n a lp r a c t i c e 2 c o n n e c t i n gt os p e c i a lc o u r s ec l o s e l y , i t sd i f f i c u l tt oa p p l yt oo t h e rc o u r s e s 3 t h ec o u r s e sc o n n e c tt ol e a r n i n gm a n a g e m e n ts y s t e m ( l m s ) c l o s e l y , a n dt h ep o r t a b i l i t yi sap r o b l e m 4 ，n o tf o l l o w i n gs t a n d a r d ，i t sd i f f i c u l tt or e u s e a n ds h a r e s e q u e n c es h o u l db ev a r i o u sa n da d a p t i v ei nt h ew e bl e a r n i n ga g e i ns c o r m ，c o u r s e s e p a r a t e df r o ml i d s ，c o n t e n ts e p a r a t e df r o mt h em a n i f e s tf i l e ，w ec a n et h et w oc h a r a c t e r i s t i c s t os o l v ea b o v ep r o b l e m s i nt h i st h e s i s ，t h er e s e a r c h e rc o n s t r u c t sas h a r a b l ec o n t e n to b j e c ta d a p t i v es e q u e n c es y s t e m ( s c o a ss y s t e 瞄m o d e lo nt h eb a s e so fe x t e n s i v ea n a l y s i so fa d a p t i v ei n s t r u c t i o n a ld e s i g n ， s e q u e n c et h e o r i e sa n ds c o r m ，a c c o r d i n g t ot h ep r o p o s e dm o d e l ，t h er e s e a r c h e ri m p l e m e n t st h e s c o a ss y s t e mb ya d o p t i n gx m la n da s ei nt h es c o a ss y s t e m ，t h er e s e a r c h e ri m p l e m e n t s6 s e q u e n c es t r a t e g i e s ：n os e q u e n c i n gr u l e s , l i n e a r , l i n e a rc h o i c e ，c o n s t r a i n e dc h o i c e ， k n o w l e d g ep a c e d ，a n dr e m e d i a t i o n u s i n gt h es c o a ss y s t e m ，t e a c h e r sc a ne a s i l ym a k ea d a p t i v e w e bc o u i _ s e sw h i c hf o l l o w i n gs c o r ma n dm e e t i n gi n s t r u c t i o n a ln e e d s 。 k e y w o r d s ：s e q u e n c e , s c o r m ，w e bc o u r s e ，a d a p t i v e ，s b a r a b l ec o n t e n to b j e c t 目录 图表目录 表2 1 正向链，反向链编列表6 表2 - 2 国外已有的网络适应性教学系统1 4 表3 - 1 编列定义模型的组件2 3 图2 - 2 掌握学习的实施过程7 图2 - 3 凯勒的个人化教学系统模式图7 图2 4 程序教学的直线型与分支型教材编列8 图2 5 沃尔伯格提出的5 种个别化教学模式( w a l b e r g ，1 9 7 5 ) 9 图2 - 6g a b l e 和p a g e ( 1 9 8 0 ) 提出的四种教学设计的结构图1 0 图2 - 7a c e 的编列算法图( s p e c h t 、o p p e r m a n n ，1 9 9 8 ) 1 1 图2 - 8以关键词为核心的星型编列1 2 图2 - 9 基于超链接的任意网状式编列1 3 图3 - 1s c o r m 的内容结构1 9 图3 2s c o r m 的内容包结构2 0 图3 - 3 内容组织转换为活动树2 2 图3 _ 4 完整编列过程的概念模型2 4 图3 5s c o r m 的整个排序过程2 5 图3 - 6s c o r m 的平台、课程关系图2 7 图4 - 1 开放式编列3 0 图4 - 2 线性编列。3 1 图4 3 线性选择编列3 2 图4 - 4 限制选择编列3 3 图4 5 知识步调编列3 4 图4 - 6 补救编列3 5 图4 7s c o a s 系统的功能模型3 6 图5 2 开放式编列的文件结构3 9 图5 3 线性编列的文件结构一4 0 图5 - 4 线性选择编列的文件结构4 l 图5 5 限制选择编列的文件结构4 2 图5 _ 6 知识步调编列的文件结构4 3 图5 7 补救编列的文件结构4 4 图5 8 线性编列中的引入编列代码一4 5 图5 - 9 线性编列中的模块n 编列代码4 5 图5 1 0 线性编列中的测试编列代码4 5 图5 1 1 线性编列中的课程编列代码4 6 图5 1 2 课程页面内容相关信息的表单输入4 7 图5 1 3 编列文件的创建4 7 图5 1 4s c o a s 系统首页4 8 图5 1 5 单项选择题制作页面4 9 图5 1 6 单项选择题生成成功页面5 0 图5 1 7 填空题制作页面5 0 图5 1 8 填空题生成成功页面5 1 i l l 目录 图5 1 9 图5 2 0 图52 1 图5 2 2 囝5 2 3 图5 2 4 图5 2 5 编列模板选择页面。 模块数目选择页面 备模块页面数目选择页面 谍程内容相关信息输入页面 清单( 编列) 文件生成成功页面 成功导入测试平台的6 个课程 开放式编列的学习界面 。5 1 + 5 2 观邸弭弱 学位论文题目 独创性声明 y9 0 1 9 6 9 蒸主曼丝必臼因签丞 堡垡丝掣“讧4 缉玺一 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导f 进行的研究工作及取得的研究成果。 据我所知，除r 文中特别加以标注和致谢的地办外，论文中4 i 包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得两南火学或其他教育机构的学位或证部而使用过 的材料。与我一hl 一作的同志对小研究所做f i j f ：r _ - t t 贞献均已在论义l | j 作j - 】确的说明 并表示谢意。 学位论文作者：乏上眷 签字日期：歹卯6 年5 月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南人学有关保馏、使用学位论文的规定，有权保髓并向目 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南 大学研究生院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：口不保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名：毛存导师签名：、了7 了弘 签字日期：卯6 年互月- 7j p l 签字日期：南6 年，月；1 日 学位论文作者毕业后去向：南樾新闻与佳鳓癌 工作单位：砬兹盛纽f 狴窿丝塑隆电话：丝垡趔丛挚 通讯地址：锨_ 蚴受乏瘁型绉徊礁磋孵 邮编：囟里压l 第一章引言 第一章引言 1 1 研究背景和动机 随着学习型社会的来临和终身教育的发展，传统的学校教育己不足以涵盖教育系统整 体，网络教育是构建学习型社会、推动终身教育的重要途径，是适应终身学习所必须的形式 和手段，网络为终身教育的实现提供了技术保障和物质基础。现代信息技术特别是网络技术 的广泛应用，能够把一切具有教育功能的机构联结起来，为全民的终身教育提供更多的机会， 为人们提供灵活多样的学习方式使人们可以通过计算机网络超越时空和地域的限制进行终 身学习，从而使终身教育得到真正意义上的实现。 在漫漫的人类历史长河中，实现个性化学习一直是人们教育领域的奋斗目标。古代有孔 子的“有教无类”和“因材施教”，近代有夸美纽斯提出的“根据儿童情况因材施教”，接下 来教育家们先后探索了文纳特卡计划、道尔顿制、掌握学习法、个性化教学系统、小班化 教学等多种模式，力图在学校教育环境中实现个性化学习的理念。但由于受班级授课天生的 缺陷以及社会科学技术的限制，这些模式都没有很好地实现预期目的。互联网出现后，教育 家们将视线转向了网络教育这一新兴的领域。网络是一个环球的公共传递平台，基于网络的 学习内容几乎可以被任何媒体传递，基于网络的技术迅速成为学习技术的主流，这也对原有 的c b i ( c o m p u t e r b a s e di n s t r u c t i o n ) 、i t s ( i n t e l l i g e n tt u t o r i n gs y s t e m s ) 和a h ( a d a p t i r e y p e r t e x t h y p e r e d i a ) 产生了巨大的影响。研究者开始关注如何运用网络这 个学习传递平台来实现个性化、适应性学习，以更好的为学习者服务。 在异步网络教学环境中，教材内容的编排直接影响学习者的学习过程与学习成效，而目 前网络教材开发大多缺少一定规范或标准，且多表现出课本搬家的风格，缺少个性化和适应 性设计。这一方面导致课程资源在不同平台间之流通性降低：另一方面很难激发学习者的学 习动机，无法使网络环境下的学习活动真正体现其有效性和先进性。如何提高网络学习资源 的可重用性如何制作能适应不同学习者的网络教材和学习系统，减少网络学习者的认知负 担，提高学习成效，成为当前网络教育研究中的热点和难点。 s c o r m 标准是目前国内外最受瞩目的数字化学习标准，该标准集众多标准之长，主旨是 期望将网络课程内容组件化，组件与组件之间就可以用共同的标准来结合。 我在研究生三年的学习和实践中深深体会到，学科教师在网络课程的设计与开发中的作 用是至关重要和不可替代的，教学设计人员和技术人员都仅仅是学科教师的“推手”而己。 第一章引言 许多学科教师苦于不懂技术，只能把网络课程做成电子书。同时，笔者经过大量的文献研究 和案例分析发现，现有的大部分适应性网络课程设计与开发的研究，主要存在下面四个问题： 1 技术难度大，制作周期长，学科教师难以在实践中运用。2 与某一具体学科紧密结合，通 用性差。3 课程与学习管理平台紧密结合可移植性差。4 没有遵循相关标准，很难做到资 源共享与重用。于是，我就试图通过本研究尝试解决上面的问题。 1 2 研究目标 本研究的基本思路就是：从个别化、适应性教学设计的基本原则出发，参考s c o r m 技术 标准中有关网络教材内容组件化和动态组合的思想和方法，在国内外已有研究的基础之上， 结合各种编列理论和实践研究，构建一个帮助学科教师制作适应性网络课程的可共享内容对 象适应性编列系统( s c o a s 系统) 理论模型；然后利用x m l 和a s p 技术，根据这一模型开发 实验系统，让学科教师能够通过该系统轻松地制作出满足自己教学需求，同时也符合s c o r m 标准的适应性网络课程。 1 3 论文架构 本论文共由六章组成，其内容组织如下所述： 第一章介绍本研究的研究背景、动机和目标。 第二章是国内外编列研究的综述，对编列和适应性编列进行了细致的介绍。 第三章对s c o r m 进行了介绍，重点介绍了s c o r m 的内容聚合模型和编列与导航。 第四章是可共享内容对象适应性编列系统( s c o a s 系统) 的理论模型设计。 第五章是根据第四章中设计的理论模型，对s c o a s 系统进行开发与试运行。 第六章是对本研究作一个结论，探讨本研究的贡献和不足，提出本研究后续发展和完善 思路。 2 第二章缡秘磺究综述 第二章编列研究综述 在隔络技术与网络文他离遽发展的今天，教与学的活动呈现出一种魏所来有的崭新彤 态，这种形态的特征是：互动、协同、分享和自主。有人简沽地形容，我们正走向“按需学 习”夔霹戴，蕤是谎，懿嚣撬供褒靛鳇、充分满足个性震球熬教学售患缀务，残为睡络教鸯 发展的关键问题。个性化、适鹰性、高效率的原则仍是技术应用于教育活动的实质问题所在。 而网络学习内窬的适应性编列则是实现网络通应性教学的关键。下面，本章就对编列和适应 瞧缡确骰详缩静阐述。 2 1 编列与适应性编列 2 1 1 编列 编列即考虑将所选用的教学内容加以合理的编排，是指以一种一致的方式对相互独立的 活动进行排序，确定学习内容鼹现给学习者的相对顺序，以殷在哪些条件f 哪些学习内容霹 戳被选择，遴送或虢过。 雷杰卢斯( r e i g e l u t h ，1 9 8 3 ) 称之为教学内容的组织饿略，并把它分为微策略和i 宏策略 二个层次加以讨论。2 徽策略关心静是在一个甄谖点( 妇一个獠念，一个原理) 内部如何缍织教学。它需要考 虑两个方面：缎成部件和编到规剜。比如，游解一个数学公筑，可以分为公式说骥、铡题、 练习三个相蚶独立的小模块，这三个小模块就是我们所说的组成部件，而它们按什么样的顺 序来排列就是我们所说的编列规则。可以按照“公式说明、例题、练习”这样的顺序来编列 癌容，遣可渡按照“铡题、公式漩明、练嚣”麴蹶痔进行编捌。莫里尔挺爨麴强静基本呈器 形式( 阐述通则，调查通则，斓述实例，调鬻实例) 就是部件显示理论中的徽策略部件。加 涅的九个教学搴件也是微策略部件。 宏策略考虑的是如何将多个知识点组织成一个有机的憋体，它实际上包括嚣个方面晦 题：绫瓢帮综会，蓑者关心妇 莓将备粪教学跨容( 事实，撩念，原理，过程) 合理遗缀绥簸 为一节课或- - f - j 课程，后者考虑如何建立不同知识组块之阃的关系。 2 。l 。2 适寂经编列 适应性编列是指系统根据学生引起的导航行为、学生的电子学档( 包括当前学习状况、 1 祝智庭、墅熊，c a 的教学燕略设计，电 艺教学辨究，1 9 9 8 年l 埘期( 连载) 2 r e i g e i u t h 。cm 。( e a ，1 9 8 3 ) ，i n s t r u c t i o n a l - d e s i g nt h e o r i e sa n dm o d e l s ：a no v e r ￥, i e wo f t h e i rc u r r e n t & # m s h i n s d a l e ，n e wj e r s e y ：l a w r e n c ee f l b a u ma s s o c i a m sp u b l i s h e r s 3 第二章编列研究综述 学习能力、偏好等) 、课程内容结构和预先定义好的规则，自动为学习者从内容库中提取相 应的学习内容，并呈现给学习者的一种编列方式。它的目标是为每个学生提供最适台个性的 知识单元的序列和学习任务( 案例、提问、问题等) 的序列，也就是做到教材的个性化。3 2 2 典型的编列理论 “在教学设计中，教学设计者要想把各种理论应用到实际教学书，最关键的任务就是决 定所教内容的顺序以及教学的顺序。奥苏伯尔认为，给教学排序之所以重要是因为杂乱无章 的学习顺序往往影响人们认知结构的稳定性，从而影响知识的长= 期保持相迁移。”4 为此，教 育专家们提出了许多原则性建议，诸如从简到繁，从具体到抽象，从一般到特殊，从整体到 细节，从观察到推理，从己知到未知等，但其中从简到繁的规则被认为是最基本的编列规则。 同时，许多专家还提出了编排课程内容的具体结构其中比较有影响的是层次编列、螺旋式 编列、渐进分化编列、细化编列、正向链反向链编列等5 ”8 。这里对这些策略作一个简单 的介绍： 2 2 1 加涅的层次序列 加涅认为在作教学分析时应将心智技能分解成较小的组成部分，然后按“从部分到整体” 的原则将它们组织成谱系结构。教学时刚依照“自底向上”的顺序，先教基本技能，再教复 合的高阶技能。但对于概念性内容和言语型内容，其知识结构也往往呈谱系式，可采取“自 顶向下”的编列顺序。 2 2 2 布鲁纳的螺旋式课程( 螺旋序列) 布鲁纳提出，儿童的认知是由三个阶段构成的：动作把握阶段、映像把握阶段、符号把 握阶段。如果认为一个概念对于学习者来说十分重要必须掌握，那么这个概念可以在认知的 三个水平阶段尽可能地介绍给学习者：而且这个概念随着认知的发展也逐渐深化。从而，使 学习者对概念的理解也更深刻、更有意义。比如，物理中电的知识在小学、中学和大学课程 中都得学习。这种螺旋式课程结构体现了从观察到推理、从简单到复杂的教学原则。 在布鲁纳的螺旋式序列中，内容序列和教学序列都是与儿童的认知或智力发展水平相一 3b r u s i l o v s k y , p - ( 2 0 0 4 ) a d a p t i v ei l a v i g a t i o ns u p p o r t ：f r o m a d a p t i v eh y p e r m e d i at ot h ea d a p t i v ew e ba n db e y o n d p s y e h n o l o g y2 ( 1 ) 4 孙可平，现代教学设计纲要陕西人民教育出版社，1 9 9 8 年8 月第一版，2 3 8 页 5 祝智庭、瞿堑，c a i 的教学荒略设计电化教育研究，1 9 9 8 年1 _ 4 期( 连载) 6 盛群力、褚献华编译，现代教学设计模式，浙江教育出版社2 0 0 2 年8 月 7 徐英俊著，教学设计，教育科学出版社2 0 0 1 年9 月第1 版 8 【美】罗伯特m 加涅主编，张杰夫译，教育技术学基础教育科学出版社，1 9 9 2 4 第二章编列研究综述 致的；并且该序列恩绕着学科的基本结构进行组织。换句话说，每门学科都具有个由基本 概念所构成的学科结构。布鲁纳的螺旋式序列要求，这些学科的基本概念要在儿童认知的每 一个阶段上反复教授，复杂水平也逐渐提高。随着每个概念复杂性水平的增加，同一个概念 的周期循环就构成了一个螺旋序列。 2 2 3 渐进分化编列 奥苏伯尔根据他的同化学习理论提出，学习者的认知结构是分层次组织的，且高层次的 包容性的概念包含了低层次的、较少包容性的次级概念。另外，奥苏伯尔还在他的教学理论 中提出了先行组织者的概念。所谓先行组织者就是最先呈现的引导性材料，它有较高的抽象、 概括和综合水平。教学中，首先呈现先行组织者，然后紧接着呈现更加详细、具体的相关概 念。根据这个序列，学习者能够将新的、详细的知识与头脑中已经具有的更一般、概括性更 强的知识联系在一起形成一种稳定的认知结构，以防止遗忘。 根据奥苏伯尔学习和教学理论，教学应该是个从一般到具体的序列，并以抽象性、概 括性、包容性更强的概念为先导，将其作为下一级细节性相和具体性概念的先行组织这，而 下一级的概念又成为其它更低水平概念的组织者。如此下去，直到预期的细节水平。 2 2 4 细化编列理论 雷杰卢思和莫里尔提出了编列的细化理论( e l a b o r a t i o nt h e o r y ) 。该理论采取照相机调 焦镜头的隐喻，学生首先用“广角镜”去粗看“图片”( 领域知识) 的主要部分及其相互关 系，无需注意任何细节；接着聚集到一部分，越来越仔细地看清各部分的细节及其相互关系， 然后又将镜头拉回到广角去复习该局部与整体的关系。如此继续下去，研究其他部分并弄清 它们与整体的关系。细化理论对于不同类型的内容提出了不同的具体编列方法，但都遵循由 简到繁的原则。 2 2 5 正向链反向链编列 许多课程可采取链式编列方式，分为正向链与反向链两种不同的策略。正向链过程应该 是后面步骤依赖于前面步骤的完成，一般适合于实验技能训练。与此相反，按反向链的编列 方法，要求学生先练习离目标最近的步骤，然后练习倒数第二步、第三步，以此类推，直到 掌握全部步骤，属于发现法的学习路径。用教小孩系鞋带的例子，正向练习方式的效果往往 不理想，于是改用反向练习方法，让大人先做完系鞋带的大多数步骤，只留下最后一个步骤 5 第二章编列研究综述 让孩子去做：待这步掌握后，然后再按倒序的方法一步步的学习，直到最后掌握。也有实验 表明，许多飞机驾驶训练项目用反向链方法练习的效果比正向链好。某些数学解题技能的训 练也可用反向链法。罗密佐斯基( r o m i s z o s k i ，1 9 8 6 ) 将这二种链式编列法归结为如下表式： 表2 1 正向链反向链编列表 正向链：d i _ p 1 - d 2 _ ( p l ，p 2 ) _ d 3 _ ( p 1 ，p 2 p 3 ) 呻0 1 ，t 2 t 3 ) 反向链：d 3 _ p 3 + d 2 一( p 2 t 3 ) _ d 】呻( p 1 t 2 tt 3 ) _ 0 1 ，t 2 ，t 3 ) 其中，d = 演示，p = 练习，t = 测试。 2 3 前网络时代的编列 可以说自从有教材起就有了编列。以书本而言，各章之间的关系是什么? 哪一章应该排 在前面，哪些又该在后面? 章内部的节如何排序，节内部的知识点又如何组织? 都是专家们 在编写教材的时候要考虑的问题。由于课堂教学中有教师做引导，教师还可以根据自己和学 生的情况来重新对教材内容进行编列而且还可以加入或删去一些内容。也就是说，课堂教 学中的编列是由教材编写者和上课教师一起完成的，教材的不足可以由教师米修正和完善。 在学生自主学习的时候，没有了教师，全部都由学习者自己来把握，编列就显得尤为重 要。现在许多教材都有学习建议，比如什么基础的应该学什么，什么需求的应该学什么，哪 些应该重点掌握，哪些可以跳过不学等，这都是为了让学习者能有更好的学习成效。当出现 利用机器来学习后，比如程序教学、c a i 、i c a i 等，都把编列作为很重要的一块来研究。 2 3 1 布卢姆的掌握学习( m a s t e r yl e a r n i n g ) 美国杰出的心理学家和教育学家布卢姆( b e n j a m i ns b l o o m ) 以卡罗尔设计的“学校 学习模式”为基础提出了掌握学习模式。布卢姆认为先决条件、先决情感特点和教学质量是 影响学习者学习结果的主要变量，“只要条件适当，大多数学生在学习能力、学习速率和进 一步学习的动机方面会变得十分相似”。传统的班级学习法与个别学习法各有优缺点。为实 现在班级教学中达到个别教学效果的目的，布卢姆提出了掌握学习理论，其实施过程如图所 示。9 9 钟启泉、黄志成著：美国教学论流派陕西人民教育出版社，1 9 9 7 年版 6 第二章编列研究综述 一7 l 1 牡达到掌握标准卜1 口；姑l i ：= ! = 竺i ， 图22 掌握学习的实施过程( 转引自美国教学论流派，9 l 页) 2 3 2 个人化教学系统模式 个人化教学系统( p e r s o n a l i z e ds y s t e mo fi n s t r u c t i o a ，简称p s i ) 是美国著名心理学 家凯勒( f r e ds k e l l e r ) 在强化原理、程序教学原理和掌握教学原理的基础之上提出的一 种较有影响的个别化学习实践模式。它强调以学生自学为主，以学生自己定速度来适应个别 差异的个别化教学理论。个人化教学系统具有五大特征：( 1 ) 以掌握为指导；( 2 ) 学生自定 学习速度；( 3 ) 教师用少量几次讲课来激励学生；( 4 ) 使用指导性教材；( 5 ) 安排学生助理。 个人化教学系统模式如图所示。 1 教师选编单元教材 2 教师编写指导材料 3 教师编写测验试题及答案 l 墨| 2 - 3 凯勒的个人化教学系统模式邕( 引自荚国教学论流派，2 9 4 页) 1 0 钟启泉、黄忐成著：美国教学论流派，陕西人民教育版社，1 9 9 7 年版 7 一准备过程_) n学习过程_) 一评价过程一 第二章编列研究综述 2 3 3 程序教学 程序教学是根据操作制约的原理而发展出的一种个别化教学的模式。程序教学所应用的 教材通常称之为“程序教材”。这种教材是选择许多问题，然后仔细的按照其逻辑顺序予以 排列，借着教学机或书面如课本或习作，也可以利用计算机等方式，让学生根据所呈现的问 题去自行选择答案或解决问题。“ 斯金纳的程序教学方案是直线型( 1 i n e a r ) 。教学设计者事先将帧面( f r a m e ) 依照一定 的顺序( s e q u e n c e ) 排列，使学生循着既定的途径或顺序去作答。每个序目都只包括一小部 分的知识。克劳德的程序教学方案称之为“内隐型方案”( i n t r i n s i cp r o g r a m s ) 或“分支 型方案”( b r a n c h i n gp r o g r a m s ) 。学生学习的途径是根据他作答或反应的情形而定。教学设 计者预先拟定好分支系统的题目，这些是学生可能会遭遇的幽难问题。这些问题使学生在答 错时能重新同去复习并找出错误之所在。只有答错者才会走向分支的序目，答对者则不需去 作分支系统的题目。 盘线! 鞋蛩妊秘 豪 j 。金辑 彭厂 l 堇l2 - 4 程序教学的直线型分支型教材编列 ”【美】罗f n 特m 加涅主编，张杰_ 太译，教育技术学皋础教育科学 f ；版社，1 9 9 2 8 第二章编列研究综述 2 3 4 沃尔伯格( w a l b e r g ，1 9 7 5 ) 提出的方式 幽2 - 5 沃尔价格提m 的5 种个别化教学模式( w a l b e r g ，1 9 7 5 ) 沃尔伯格于1 9 7 5 年在其教育个性化的心理学理论一文中提出了5 种个别化教学的 方式”，其实就是5 种编列方式。 1 充实模式 也就是线性模式，与斯金纳的直线型程序教学方案类似。 2 阶次模式( h i e r a r c h i c a lm o d e l ) 此种模式根据学生过去学习经验、能力、及其它心理特质决定其学习起点。但学习课程 有先后顺序层层相依，因此一旦开始学习，学习过程必须循序渐进：其速度可囚人而异， 但学习目的都是相同的。假若某一单元教材未达预期目标必须重复学习达到纯熟厉才能 进下一单元。 3 任次模式( r a n d o mm o d e l ) 据学生能力、经验等心理特质决定其学习起点及进度不必循序渐进。若某一部分未能 通过，也可越级而行，因为学习材料不一定具先后顺序越级而行仍可达到同一日标。此一 模式，不仅在目标预订，学习速度来适麻个别差异，在学习顺序上也是有适应性的。 4 多元型态模式( m u l t i m o d em o d e l ) 依此种模式学生由能力、性向、学习型态、偏好、过去经验决定其学习起点，并决定 其学习的最佳途径而达成同一目的。起点不同，途径相异，但日标趋于一致。其主要靠不 “w a l b e r g h j ( 1 9 7 5 ) p s y c h o l o g i c a lt h e o r i e so f e d u c a t i o n a li n d i v i d u a l i z a t i o n ，i nh t a l m a g e ( e d ) ，s y s t e m so f i n d i v i d u a l i z e de d u c a t i o n b e r k e l e y , ca = m c c u t h u n ，p a g e s1 5 1 8 9 第二章编列研究综述 同学习方式与课程安排来达成个别化目标。 5 多元多价模式( m u l t i v a l e n tm o d e l ) 该模式与第四模式的不同，在于其所预期的目标亦可因人而异，不仅起点不同，学习过 程不同，且归于不同的学习目的。 2 3 5g a b l e 和p a g e ( 1 9 8 0 ) 提出的四个阶段结构图 图2 - 6g a b l e 和p a g e ( 1 9 8 0 ) 提出的四种教学设计的结构图 g a b l e 和p a g e 在讨论c a i 中人工智能技术的应用时，提出四个阶段的结构图”。 第一阶段：p r o g r a m m e di n s t r u c t i o n 。将教材细分为一个个紧密相连的序列，熟悉前一 ”g a b l e ，a a n dp a g e ，e v ( 1 9 8 0 ) t h eu s eo f a r t i f i c i a li n t e l l i g e n c et e c h n i q u e si nc o m p u t e r - a s s i s t e d i n s t r u c t i o n ：a n o v e r v i e w i n d e w a l k e ra n d r d h e s s ( e d ) ，i n s t r u c t i o n a l s o f t w a r e ，b e l m o n t ，c a ：w a d s w o n h ， p a g e s2 5 7 - 2 6 8 1 0 第二章编列研究综述 部分的教材，是进入下一部分学习内容的必要条件。 第二部分：s c r a m b l e dt e x t b o o k s 。学生回答某一问题后，根据他选择的答案，而跳转 到不同的教学内容。 第三阶段：a d a p t i v ei n s t r u c t i o n 。在这一阶段，教材的跳转是根据学生在楚个教学过 程中的所有表现，综合起来而决定，而不限于只是对一个问题的选择。 第四阶段：g e n e r a t i v ei n s t r u c t i o n 。这种教学设计的目的是要对不同的学生，“创造” 出最合适的教材。利用计算机知识库中所存储的知识法则，加以选择，并由“句子产生系统” 产生有意义的教材。 2 3 6a c e 的编列算法 s p e e h t 和0 p p e r m a n n ( 1 9 9 8 ) 所提出的适性化课程环境( a d a p t i r ec o u r s e w a r e e n v i r o n m e n t ，a c e ) 中编列排算法( s e q u e n c i n ga l g o r i t h m ) 的五种型态：“ 图2 7a c e 的编列算法图( s p e c h t 、o p p e r m a n n ，1 9 9 8 ) 1 重复一i t e r a t i o n 在a 中，开始节点会指向第一个单元节点，而第一个单元节点除了指向第二个外，也会 指向它自己，在此文献中，所谓的重复是因为作者认为一个单元节点代表一个知识的集合， 而每一次重复阅读的过程，会因为不同的状况而给予不同的教材。 2 节点跳跃一s k i p p i n gu n i t s 在b 中，当学习者完成了测验之后，可以从第一个节点，跳跃至第四个节点，不至于耽 误学习者的学习进度。 “s p e c h t , m a n d o p p e r m a n n ，r ( 1 9 9 8 ) a c e a d a p t i v e c o u r s e w a r e e n v i r o n m e n t t h e n e w r e v i e w o f h y p e r m e d i aa n dm u l t i m e d i a ，1 9 9 8 ( 4 ) ，p a g e s1 4 1 - 1 6 1 第二章编列研究综述 3 回溯、跳跃和重复一l o o p i n g ，s k i p p i n ga n di t e r a t i o n 在c 中，每一个的节点都会进行重复，并且第一个节点会进行跳跃至第三个节点，而第 五个节点则会回溯到第四个节点。 4 替代路径一a 1 t e r n a t i r ew a y s 在d 中，经过第一个节点的判断后，会区分为上下两个路径，当进行上面的路径时，会 经过三个节点；而进行下面的路径时，则会进行两个节点，最后汇合到第五个节点。这种替 代路径的技巧，如同前面图2 - 5 所描述的多元型态模式。 5 替代路径中包含回溯、跳跃和重复一a l t e r n a t j v ew a y sw i t hl o o p i n g ，s k i p p i n ga n d i t e r a t i o n 在e 中，除了分成上下两个路径之外在下面路径的节点，会有回溯、跳跃和重复的技 巧。 2 4 网络时代的编列 2 4 1 基于搜索引擎的星型编列 用海洋来形容网络上资源的丰富程度一点也不过分，那么如何在资源的海洋中找到你需 要的信息呢? 很简单，使用搜索引擎就可以了，如百度、g o o g l e 、雅虎等。搜索引挈以星型 的链接组织方式把信息呈现在用户面前。 一、 i 蜂差鞲曩“i，、+ ；爨差璺纂! 。：，“二魍萋曼萎j ；一 ，。j 一? j 、，? ， ? ：糟_ 燕卿j f i t 。、 ， t = 7 一、。? ：z ! ：， 、翅差爨鬻! j j 蠛掌蔓 一，i 舞两贾r i i 蔫键掌蛾。 “”1 。一。 籀廷醚嚣i + 、 、一。“j “r “、i 轴荑嘲煎3 | | i 罐受两簧i ，j 。、j。、 、。”、“ i i “ 钥荑弼觅4 ： j ：，。 。、j 、 灞辅舔 蠢圣黼砭 - 、燃冀熙，l 囤2 - 8 以关键词为核心的星型编列 上图中间的长方形代表关键词，而四周的长方形表示搜索出来的页面。一个关键词可以 搜索出成千上万的相关页面，甚至更多，当然也可能一个页面没有。变换一个关键词又可以 得出成千上万的相关页面。随着时间的变化，网络上资源的增加、修改或删减搜索出的结 果也会不断变化，但总的来说，数量一直都在增加。虽然搜索出的页面问可能也有些链接， 但星型编列并不关心这种页面问的联系。这种编列最烦人的就是，你不知道在这众多的链接 中，哪一个或哪一些才是合适的。目前，搜索引擎会把它认为最合适的排在前面。 第二章编列研究综述 2 4 2 基于超链接的任意网状式编列 页面、节点、超链接构成了网络资源间错综复杂的任意网状式编列。节点用于存储各种 信息，节点内容可以是文本、语音、图形、图像或一段活动影像，超链则用来表示各节点( 即 各种信息) 之间的关联，而页面则由众多的节点和超链组成