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西安电子科技大学 学位论文创新性声明 秉承学校严谨的学风和优良的科学道德,本人声明所呈交的论文是我个人在 导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标 注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成 果;也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说 明并表示了谢意。 申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切的法律责任。 本人签名: 日期 西安电子科技大学 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和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西安电子科技大学。学校有权保 留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校可以公布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论文。同时本人保证,毕业后 结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。 本人签名: 日期 导师签名: 日期 摘要 摘要摘要 3g时代,通信联络日益紧密,数据业务传输能力提升所带来的视频业务也逐 渐突出,为各种网络和远程教育诠释了新的教育理念。 本课件点播系统利用3g技术和流媒体技术,采用b/s结构的web模式,设计实 现了带有随堂测试栏目的flash课件在线点播系统。除此之外,本系统还支持联网 pc把课件下载到手机进行播放等,丰富了系统功能。作为移动学习的一种实现方 式,是远程教育有效补充和发展方向。本论文首先分析了移动学习的研究现状和 存在的问题,介绍了移动学习的相关理论与技术,讨论了移动学习于远程教育的 适应性。其次,借鉴现存移动学习的几种技术方式的基础上,得出了本课件点播 系统的设计思路和设计原则,介绍了总体框架和具体设计;然后,讲述了课件点 播系统的实现,包括系统开发环境、重要功能模块的实现和课件生成;最后,介 绍了基于3g移动网络的交互式课件的设计与实现方法,分别是学习内容的设计、 学习内容的交互设计与实现和界面交互设计与实现。 关键词:移动学习 3g 流媒体点播 flash 课件 远程教育 abstract abstract 3g era, with communication increasingly close and the transmission capacity of data services enhance brought the video service highlight, various kinds of online and distance education have new educational philosophy. the courseware on demand system using 3g technology and streaming media technology, adopting web model with b / s structure,designs and implements flash courseware on demand system with quiz test. in addition, the system also supports to broadcast the courseware on phone downloaded from networked pc and so on, which enriches the system function. as an implementation of mobile learning, flash courseware on demand for 3g smart phones is effective complement and development of distance education. first, this paper analyzes the status and problems of mobile learning research, introduces the related theory and technology, discuss the suitability of mobile learning to distance education. second, bases on several technical means of mobile learning existing, obtains the design ideas and principles of the courseware on-demand system,and introduces the general framework and specific design. then, narrates the implementation of the courseware on-demand system, including the system development environment, realization of important function modules and process of courseware generation. last, introduces design and implementation method of interactive courseware based on 3g mobile network, such as design of learning content, interactive design and implementation of content and interactive interface. keywords: mobile learning 3g on-demand streaming flash courseware distance education 目录 目录目录 第一章 绪论 . 1 1.1 研究背景 . 1 1.2 研究现状及存在问题 . 2 1.2.1 国内研究现状 . 2 1.2.2 国外研究现状 . 3 1.3 研究意义及创新 . 5 1.3.1 存在的问题 . 5 1.3.2 研究的意义和目标 . 6 1.3.3 本研究的创新之处 . 6 第二章 相关理论与技术 . 9 2.1 学习理论 . 9 2.1.1 建构主义理论 . 9 2.1.2 认知灵活性理论 . 10 2.1.3 个性化学习理论 . 11 2.1.4 情景认知理论 . 12 2.2 远程教育 . 13 2.2.1 远程教育概述 . 13 2.2.2 远程教育学习对象 . 14 2.3 移动学习 . 15 2.3.1 移动学习的概念 . 15 2.3.2 基于 3g 智能手机的学习特点 . 16 2.3.3 基于 3g 智能手机移动学习在远程教育中的适应性研究 . 17 2.4 系统开发所用技术简介 . 18 2.4.1 3g 技术与 3g 智能手机 . 18 2.4.2 flash 流媒体技术 . 20 第三章 flash 课件点播系统平台设计 . 23 3.1 移动学习技术的实现方式分析 . 23 适用于 3g 智能手机的 flash 课件点播系统的设计与实现 3.3.1 单机模式 . 23 3.3.2 在线交互学习模式 . 24 3.3.3 多媒体短消息服务(mms)模式 . 24 3.3.4 在线信息下载模式 . 25 3.2 课件点播学习系统的总体设计 . 25 3.2.1 系统的建设原则 . 25 3.2.2 系统的总体设计思想 . 26 3.2.3 系统总体架构 . 27 3.3 具体设计 . 28 3.3.1 角色设计 . 28 3.3.2 课件点播系统功能模块的设计 . 29 第四章 flash 课件点播系统的实现 . 31 4.1 系统开发 . 31 4.1.1 系统开发环境 . 31 4.1.2 数据库实现 . 31 4.2 主要功能模块实现 . 32 4.2.1 系统开发使用的方法 . 32 4.2.2 视频点播系统的运行过程 . 34 4.2.3 功能实现 . 34 4.2.4 课件点播功能实现 . 35 4.3 课件生成 . 38 4.3.1 素材采集及格式转换 . 38 4.3.2 课件素材整合 . 39 第五章 基于 3g 网络的交互式课件设计与实现方法 . 43 5.1 学习内容 . 43 5.1.1 学习内容设计遵循原则. 43 5.1.2 内容设计与实现 . 44 5.2 内容交互设计与实现 . 44 5.2.1 内容交互模式 . 44 5.2.2 内容交互模式设计 . 45 目录 5.3.3 内容交互实现 . 46 5.3 界面交互设计与实现 . 47 5.3.1 界面交互设计 . 47 5.3.2 界面交互实现 . 48 第六章 总结和展望 . 51 致谢 . 53 参考文献 . 55 读研期间研究成果 . 57 第一章 绪论 1 第一章 绪论 1.1 研究背景 2009 年中国的 3g 正式启动,3g 移动通信在中国移动公司和国家的大力推动 下,此年 10 月开通 238 个城市。3g 无线宽带的高速、移动、便捷、必将引发强 劲的用户需求。至 2011 年底移动电话用户中 3g 用户超过 1 亿户,在新增移动用 户总量中的占比已超过 60%,3g 用户保持了快速发展势头。 从 2g 到 3g 的转换,成熟推动力则是来自智能手机及与数据服务为主导的设 备。智能手机(smartphone)是指“像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以 由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序,通过此类程序来不断对 手机的功能进行扩充,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类 手机的总称” 1。 智能手机为用户提供了足够的屏幕尺寸和带宽, 既方便随身携带, 又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台。伴随着智能手机市场快速增长的态 势、3g 时代的来临和众多厂商的加入,智能手机在外形、功能、价格等方面有了 更大的突破,受到广大用户的欢迎。 智能手机进一步普及,反过来又迫使 3g 网络所提供的服务和容量不断扩大。 学习的方式方法随之受到了前所未有的影响, 基于 3g 智能手机的移动学习就是重 要的一个方面。作为移动学习终端,3g 智能手机的优势非常突出,它在数据传输 速度、处理能力和存储能力等方面比一般手机占有优势。利用无线 3g 网络和智能 手机终端,不仅可以摆脱有线的困扰,时间和空间的束缚,而且还提高了学习效 率,从而实现教育的开放化、大众化与个性化,自然成为远程教育应用的重要发 展方向。 另外,随着互联网的普及,用户对利用网络传输声音与视频的需求也越来 越大。但音视频文件都比较庞大,在网络上传输既费流量又费时间,流媒体技 术的出现在一定程度上缓解了网络传输音视频困难的局面。所谓流媒体技术就 是把音视频信息经过压缩处理后放到网站服务器,不用等到整个文件下载完毕, 只需经过几秒或十几秒的启动延时就可以播放了,而文件剩余部分还会从服务 器上继续下载。 在 3g 技术, 智能手机及流媒体技术快速发展的大环境下, 视频点播(video on demand,简称 vod)被广泛应用于多媒体课件和在线电影的点播等。作为网络课 件的主要表现形式,flash 课件以生动、内容丰富、交互性强、占带宽及内存小等 优势逐渐得到学习者的认可。利用 3g 智能手机点播 flash 流媒体课件成为移动学 习发展的必然趋势。 2 适用于 3g 智能手机的 flash 课件点播系统的设计与实现 1.2 研究现状及存在问题 自上个世纪末以来,移动学习研究及应用取得了深入发展。自 2000 年移动学 习概念引入我国,对手机学习的研究实践从此开始,主要是在教育部的策划下国 内科研院校开展的,企业等也对该领域开始进行探索。至今,其研究发展迅速并 取得了不少成果。对比研究国内外移动学习发展的特征与差异,对于国内移动学 习的研究与发展具有重要的启迪意义 1.2.1 国内研究现状 南京大学和日本松下通信工业公司以及 scc 公司从 1999 年 4 月开始研发 calumet(多媒体移动教学网络系统) 。该实验历时将近 4 年。至 2011 年,南京 大学网络教育学院的获得了其正式版权的移动学习系统,此系统基于 b/s 模式, 通过网址()个人联网电脑和手机都可以访问平台首页, 但只能属于权限的用户输入正确的用户名和密码才能访问。 登录及主界面如图1.1: 图1.1 南京大学网络教育学院移动学习 移动教育试点ceta(chinese education technology association in higher education)项目是全国高等学校教育技术协作委员会的网站,面向全国 1000 多所 普通高等学校、1000 多所成人高等学校和 1000 多所民办高等教育机构,该项目 的核心内容主要有两个: 一是建立 “移动教育”信息网 (实施者: 上海电视大学) 。 利用中国移动的短信息平台和 gprs 平台向广大师生提供教育科研、教学管理、 生活资讯等方面的信息服务。二是建立移动教育服务站体系。目前北京大学教育 技术中心移动教育实验室在有关单位的资助下对其进行大幅度改造,拟建成国内 外先进的移动教育网站。作为试点,该网站可开辟移动教育先例,推动中国现代 教育的发展。 第一章 绪论 3 2004 年,商业领域出现移动学习产品;2006 年 3 月,中央电教馆项目“手持 式网络学习系统在学科教学中的应用研究”开始;11 月,上海电视大学宣布该校 的 8 万多学生已成为国内首批手机远程教育的受益者;2007 年,上海电视大学移 动校园在移动学习上取得了较大的突破,向真正的“移动交互教学”迈出了第一步 2009 年移动学习研究进入深入发展时期,一路走来,至 2011 年底,以高校网 络教育学院为主的移动学习平台如雨后春笋。2011 年 06 月 16 日,浙江大学开放/ 移动学习平台如期开通;福建联通与福建广播电视大学打造的一个以远程教育为 基础的“福建广播电视大学移动学习平台”于 2011 年 07 月 18 日投入使用,该平 台以学习便捷、视频流畅的特点,进一步突破时空限制,受到师生好评和欢迎; 2011 年 09 月 13 日,厦门大学宣布世界第一台对外汉语教学与管理移动互联网终 端“移动孔子学院学习平台研制成功” 。2011 年 11 月 24 日,西南交通大学网络 教育学院对外宣布成功推出首版基于 iphone、itouch 设备的移动学习平台。 1.2.2 国外研究现状 自1994年卡内基梅隆大学的wireless andrew研究项目开创移动学习研究先河 以来,不少国家,尤其是欧洲的一些国家在政府和企业的赞助下实践了一系列移 动教育相关的项目,并取得了一定的成果。欧洲移动学习研究也进一步拓展移动 终端类型(从 pda,到智能手机,再到普通手机),并由此而关注更为广泛的移动学 习应用群体,研究所涉及的范围广,形式也是多种多样。目前,国外已经将移动 学习作为未来网络学习的重点发展方向,对移动学习研究内容深入开展,特别是 向移动性带来的特性方向发展2 。 随着 3g 网络的快速布网和 3g 智能手机功能的 多样化,全世界的教育界和移动无线设备研发商都开始密切关注 m-learning 的研 究和实践。了解国外移动学习的研究动态,总结他们的研究经验,挖掘他们研究 中运用的新思想、新方法和新技术,对我们从事移动学习的研究和应用具有非常 重要的指导意义。 1.短信系统 这类系统应用最为广泛,优点是简单方便,适合技术落后偏远地区。 “英国 sheffield hallam 大学移动学习有效性研究项目”建立短信信息系统针对学生学习 活动进行管理和控制,提供学习指导、激励和支持3。 “英国 kingston 大学 ltrg 小组的移动学习有效性研究项目” ,开发了一套短信息服务 ,该系统可用于向学 习者发送课程安排、考试成绩等信息4。 “非洲农村的移动学习项目”主要通过移 动电话提供短信,具体表现为:通过群发短信对所有学生或对某一门课程的所有 学生提供激励支持和常规的管理支持服务;对数据库中抽取出来的某些学生或者 个别学生分别发送群发短信,小组短信甚至个别短信2。 4 适用于 3g 智能手机的 flash 课件点播系统的设计与实现 2.m-learning课程系统 该系统以开发课程为主,同时开发相应的传送系统。欧洲的“m-learning 项 目”设计和开发了一系列学习材料,并在已开发的移动学习系统上进行试验。欧 洲 “from e-learning to m-learning” 项目关注适合于pda (personal digital assistant, 掌上电脑) 、智能手机的移动学习系列课程。爱立信等公司的移动学习项目用 wap(wireless application protocol,无线应用协议)手机接收以下五种形式的服务: 未来 3g 服务、重播教学内容、小测试、思想盒、课程评价5。 “诺基亚移动电 子商务课程”借助 wap 技术,在诺言手机上开发了进行授课的电子课程移 动电子商务 ,然后就企业经理人进行了移动培训。日本“pocket eijiro”是面向移 动手机用户的英语学习网站,其中包含了英日词典、日英词典。网站还包含了简 单的多选试题,用于测试学习者的英语水平6。 3.学习辅助系统(功能在客户端) 利用手机或 pda 作为辅助学习工具和信息获取工具,利用高端手机或 pda 的定位功能、 摄像功能、 词典功能和其他客户端软件辅助学习者学习2。 瑞典 vaxjo 大学的“c-notes”项目,该校数学与系统工程学院研究人员通过 java 和 xml 技术 创建了一个适用于 pda 的应用程序 c-notes, c-notes 能够有效支持无线环境下的 协作学习,尤其是协作的知识建构。新加坡的“mobiskoolz 项目”的移动设备中 有 mobiquiz(测试编辑器,使用者可以自己测试盒自我评价)、mobipollz(方便课 堂表决的反馈工具) 、mobipigenonz(一个管理学生之间交流笔记的工具)和 mobifolderz(向服务器备份和上传数据)5。纽约的“cohoes 中学的研究”项目,每 个参与实验的教室装备了 palm 手持电脑。该电脑中安装有一套 scantron 提供的 classroom wizard 应用软件。有了这些设备,教室可以快速的施测、评分并向学生 反馈分数。在社会科学课上,学生用装有 classroom wizard 软件的 palm 手持电脑 做测验,该软件使教师能够轻松地测试、打分,并实时评价测验。当学生在他们 的手持电脑上完成一个测试,他们就将该测验数据通过红外线设备传输到老师的 个人电脑上,然后由个人电脑上基于网络的应用程序计算所有学生的成绩,并快 速分析结果2。 4.综合移动学习系统(功能在服务器端) 为学生提供如内容浏览、辅助教学、短信、答疑等综合服务。芬兰的 tampere 大学于 2002 年针对协作学习开发了 xtask 移动学习系统,支持 pda 和台式电脑 访问,包含讨论区,聊天,概念地图和电子邮件等多项支持协作学习的功能,为 基于移动和 web 的研究、 教学和学习提供服务。 该系统使用 apache web 服务器和 mysql 数据库,并通过 perl 和 dil 编程技术实现,具有良好的扩展性和易用性。 “挪威 oslo(奥斯陆)大学的 knowmobile 研究项目”帮助医学学生实习和工 作是通过pda或wap手机查询远程服务器上的相关资料, 解决实际遇到的困难7。 第一章 绪论 5 “德国 campus-mobil 项目” 利用手机收发短信、 并通过 gsm(global system of mo -bile communication,全球移动通讯系统)或 gprs(general packet radio service, 通用分组无线服务技术)进行 wap 访问,提供给学习者个性化服务8。 1.3 研究意义及创新 1.3.1 存在的问题 移动学习作为一项新事物在我国起步较晚,针对移动学习的研究和应用还处 于探索阶段,与大规模的普及还有很大距离。无论是理论研究还是实践探索,一 般都是对技术的应用,很少涉及到前沿技术的创新9。具体表现在: 1. 资源整合和对移动学习的支持较少。 资源建设是整个移动教育的核心内容,因为资源质量的高低直接影响到移动 教育的效果, 从而影响到移动教育的发展和普及。 移动学习资源以何种格式存储、 何种方式传输、学习者对学习资源如何检索、如何利用学习资源进行有效学习等 技术问题目前还没有统一。大部分移动学习系统都还停留在利用短信、wap、 email 等方式,而在多媒体课件点播与师生交互方面进行移动学习的尝试极少, 即使有也发展极不成熟,许多移动学习系统都仅停留在基于文本的单向教学方式。 尽管目前已经有一些机构和学习者开展了基于 3g 智能手机的移动学习, 也建设了 部分的资源,总体来说,资源建设还很不充分。 2. 研究工作中“论”多“证”少9。 移动学习是一种学习方式,不可避免要涉及到学什么及怎么学的问题。也就 是移动学习内容的问题,与课程资源设计和开发相关的问题。遗憾的是对于这方 面的相关研究很少,研究工作主要探讨移动学习课程设计开发原则等较为宽泛的 问题,可操作性较差。移动学习的实践和理论之间存在异步,作为移动学习理论 的来源、目的和检验标准的移动学习实践不足。 3. 对移动学习内在特性认识不深刻,存在偏差。 虽然移动学习理论较多,但是难于形成系统化标准化,甚至对于移动学习的 概念还没有一个准确的定义,对于其特性就很难有较好的把握。导致移动学习的 课程设计较多的是网络教育或计算机辅助教育的生搬硬套,3g 网络和智能手机的 优势发挥不足,移动学习内容的质量和有效提取方式欠佳,而对其他教育方式的 方法、技术及经验缺乏有效借鉴。 4. 缺少学术界与产业界的有效互动。 对于移动学习的研究没有达到产业化,市场化。难以形成移动学习技术形态 变迁与移动教育形态生成积淀的环境。正是由于移动学习的广泛覆盖性、多因素 6 适用于 3g 智能手机的 flash 课件点播系统的设计与实现 的变更性,因此,需要开展大规模多产业的应用试验,只有一两家或一两类研究 难以得到有效结果。 1.3.2 研究的意义和目标 移动学习是现代教育、移动通讯技术和网络技术三者有机结合的产物,是知 识经济社会人们对教育需求和职业发展需求的反映,是现代社会人们工作流动性 大、时间紧张的表现,是移动通信技术在教育中的具体应用10。作为是现代教育 技术发展的一个新方向,移动学习是 e-learning 的有效补充,也是职业培训、远 程教育的新的发展方向,对学习的终身化,大众化,个性化有深远的影响。 随着 3g 技术的发展和对 3g 智能手机应用的增加,人们对于利用手机进行学 习所具有功能的期望日益提高,普通手机自带的学习软件或基于文本式手机网络 学习资源远不能满足要求。另外,目前对能有效利用 3g 技术和流媒体技术的移动 学习系统的研究还不多,即使有也存在的问题和不足。因此,笔者认为对基于 3g 智能手机的学习资源的开发和应用进行研究,特别是对作为学习资源重头戏的多 媒体课件点播系统的研究,有着十分重要的理论和现实意义。 本文旨在研究与设计一种 flash 课件点播系统, 促进流媒体点播技术在移动学 习过程中发挥出理想的效果,使学生可以随时随地接触到原汁原味和不断更新的 教育资源。本文拟提出以下一些研究目标: 1.深入研究移动学习理论,分析移动学习模式,给出一种基于 flash 流媒体课 件点播技术的移动学习系统; 2.研究基于多媒体教学资源的制作与播放,提出应用系统的整体框架,并对实 现的关键技术做出讨论; 3.研究课堂测试手段,个人掌握情况的记录与反馈的实现方式方法等。 1.3.3 本研究的创新之处 移动学习可以理解为远程学习的一种形式。在普通的远程学习中,现代信息 技术的兴起及其在远程教育中的广泛应用,为现代远程教育展现了一个独特的学 习环境,但由于信息传输媒介的局限,现代远程学习系统无法建立高质量、广泛 的教育教学服务运行机制,与现代远程学习 4a“anytime、anywhere 、anyone、 any-style”的目标还有距离,不利于增加远程学习者学习的机会或提高他们的学 习效率。移动学习的产生很好得解决了上述问题,因为移动学习不仅几乎具有传 统远程学习具有的广泛性、交互性、高效性、共享性等优点,还把通信技术、 e-learning 技术、互联网技术等相关技术引入到移动学习中。但是,移动学习与传 统教育过程一样,可感受性、交互性等仍然是吸引学生的关键因素。本文的创新 第一章 绪论 7 之处主要包括以下几点: 1.提出了基于 3g 智能手机的 flash 课件点播的移动学习模式,课件不仅可以 实现在线播放,而且还可以下载后播放,方式灵活又个性化。 2.使用 flash 流媒体点播技术,将在实时场景中录制的教师讲课视频、ppt 用 索引链接的方式制作成 flash 文件在客户端播放, 不但让学生体会到传统教室内的 临场感,而且还体会到远程学习中的自主可控感。 3.安排课堂测试在课件学习中,弥补了单机学习模式反馈不足的缺点,解决了 师生互动和教学质量问题,保证了学习过程中的交互性。 4.研究和实现了测试模块的知识库的建设和答案匹配,添加了个人学习情况的 记录库等策略。 第二章 相关理论与技术 9 第二章 相关理论与技术 自 20 世纪 90 年代以来,由于个人 pc 的发展和 web 技术的广泛应用,远程 教育步入了全新的发展阶段。移动学习,作为远程学习的一种形式的,对其的研 究首先要对远程教育有一个清晰的了解。以下将联系远程教育讨论移动学习与之 相关的内容,提取其对移动学习的借鉴意义。 2.1 学习理论 学习理论旨在帮助人们理解什么是学习,探讨与环境的交换作用时行为获得 或经验改变的过程和机制,据此揭示人类学习活动的本质和规律,解释和说明学 习过程的心理机制与条件,指导人类学习,特别是提供指导学生如何有效学习和 教师如何适应学生(教学)的心里学原理,为教育研究提供科学依据11。 2.1.1 建构主义理论 1.建构主义学习理论 建构主义是伴随着不同观点对认知心理学的批评和发展而出现的。 其起源是瑞 士皮亚杰创立的儿童认知发展的学派。后来,许多心理学家和教育学家,如科尔 伯格、维果茨基、布鲁纳等,又从认知结构的性质与发展条件、人类社会环境对 心理发展的影响以及个体的主动性在建构认知结构过程中的重要作用等方面丰富 和发展了建构主义,从而形成了比较完整的理论。建构主义学习理论是在建构主 义思想指导下形成的一种新型的学习理论。 建构主义学习理论的核心是研究学习者知识意义建构的机制问题,它不仅关 注知识表征和意义过程,同时还涉及到建构适合的学习环境以帮助学习者建构知 识的意义11。建构主义学习理论强调学生对知识学习的主动性,主动探索、主动 发现和主动建构。对于知识,并不是学习者把它从外界搬进记忆中,也不是通过 教师传授获得的,而是在一定情境下,以已有的经验为基础,借助教师或同学的 协助,使用合适的学习资料,通过意义建构的方式主动建构事物的性质、规律及 事物间的内在联系。对于学习方法,建构主义既强调学习者是认知主体,又注重 教师的指导作用。教师要以学生为中心,促进、帮助学生进行意义建构。 2.知识观 知识在被个体接受之前,它对个体来说是毫无权威可言的,不能把知识作为 预先决定的东西交给学生,也不能使用权威来使学生信服。学习是对新知识的理 解,更是对知识的分析和验证。学习者已有的知识经验各不相同,学习时的具体 10 适用于 3g 智能手机的 flash 课件点播系统的设计与实现 情境存在差异,他们以此为基础自己来建构接受新知识,分析知识的合理性。因 此知识不能止于教条式的记忆,而是需要把握它在具体情境中的复杂性,要不断 地深化,使知识由抽象变为具体。 建构主义强调知识并不是对现实的准确表征,而是一种解释、一种假设、它并 没有最终的答案。相反,随着人们认识的发展会不断出现新的假设,所以知识并 不是精确地概括世界的法则,而是需要针对具体情境进行创造。这种知识观尽管 有些激进,但它向传统的教学和课程提出了巨大的挑战,值得我们深思11。 3.学习观 学习过程并不是信息的输入、存储和提取,而是新旧经验之间的双向的相互作 用的过程。学生是个体建构的主体,这意味着学生是主动而非被动接受知识的过 程。所以,教学不应该无视学生的经验而另起炉灶,把知识从外部硬装进学生的 大脑,而是应以学生原有的知识为生长点,对知识进行处理和转换。综合建构主 义学习理论模式,有学者提出了一个针对远程高等教育的学习过程模型,如图 2.1 所示。 感知信息 建构意义 意义理解 长 时 记 忆 调控与预期系统 新 信 息 动作 提取 储存 选择性 注意 已有经验 认知系统 图 2.1 学习过程综合模型11 2.1.2 认知灵活性理论 认知灵活性理论是一种以案例为基础的学习理论, 所关注的是复杂知识的获得 与迁移问题。斯皮罗(r.j.spiro)等提出了认知灵活性理论(cognitive flexibility theory) , 继承了建构主义理论中关于学习的观点, 即学习是一个不断深化的过程, 只有对知识形成深层次的理解,才能灵活的解决各种问题。重点解释了如何通过 多维理解的深化促进知识的灵活迁移应用。根据具体的学习类型来建构对学习过 程的理解,是认知灵活性理论给我们的最大启示12。 1.涉及的概念 第二章 相关理论与技术 11 从知识的复杂性来说,知识分为结构良好领域的知识(well-structure domain knowledge)和结构不良领域的知识(ill-structure domain knowledge) 。在我们所接 触的知识中,有规律可循,可以直接套用已学知识的知识属于结构良好领域的知 识,如用乘法口诀解数学题。但是,在现实生活中,大多数问题都是没有固定规 律的,这就要求我们利于所学知识,结合问题情境,建构新的理解方式和解决方 案,这就涉及到结构不良领域的知识13。 对于学习目标问题,斯皮罗等人认为,学习目标可以被划分为初级知识获得和 高级知识获得。初级知识获得主要涉

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