（教育技术学专业论文）学术讨论支持系统的构建.pdf

西南科技大学硕士研究生学位论文第1 页 摘要 为学生学习提供指导和知识管理是协作学习研究针对协作学习 平台提出的新的需求。本文深入分析网络协作学习及其平台的应用， 基于l t s a 提出一种改进的、可以为学习者提供个性化学习指导且重 视后续知识管理的学习框架( 以下简称k m c l ) 。 k m c l 框架增加了学习者对知识库创建和更新的直接参与，同时 对w i k i 搭建的基础平台进行有针对性的二次开发，基于词条与词条 之间的位置关系，提出一种相关度的计算方法，能够根据学习者的学 习记录对词条进行个性化推荐。最终构建出一个支持知识管理的协作 式学习系统( k m c l 系统) 并应用于研究生学术讨论活动。 通过对主题为社会性软件的学术活动实例的效果分析可知，该支 持系统促进了学习者学习共享的主动学习精神；对协作学习后的知识 内容进行有效的管理，为学习者的进一步学习和查询提供便利；并且 通过跟踪记录学习者的学习情况为学习者推荐个性化的学习内容，方 便个性化教学的开展。 关键字：协作学习知识管理k m c l学术讨论个性化推荐 西南科技大学硕士研究生学位论文第| i 页 a bs t r a c t f o rt h ec o l l a b o r a t i v e l e a r n i n gp l a t f o r m ，c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g r e s e a r c hp u tf o r w a r dn e wd e m a n d st h a tt h ep l a t f o r mp r o v i d eg u i d a n c e f o rt h ef u r t h e rs t u d ya n df u n c t i o no fk n o w l e d g em a n a g e m e n t a f t e r i n d e p t ha n a l y s e s o fn e t w o r kc o l l a b o r a t i v e l e a r n i n g a n d l e a r n i n g p l a t f o r m ，t h i sa r t i c l ep r o p o s ean e wl t s a b a s e dl e a r n i n gf r a m e w o r k ( k m c l ) t h ef r a m e w o r kc a np r o v i d el e a r n e r sw i t h p e r s o n a l i z e d l e a r n i n gg u i d a n c e a n da t t a c h i m p o r t a n c e t o f o l l o w u pk n o w l e d g e m a n a g e m e n t l e a r n e r sc a np a r t i c i p a t e d i r e c t l yi nt h ec r e a t i o na n du p d a t i n go f k n o w l e d g er e s o u r c eu s i n gk m c l w i t ht h ew i k ip l a t f o r mt ob u i l da s e c o n d a r yd e v e l o p m e n t ，b a s e do nt h ep o s i t i o n r e l a t i o n s h i pb e t w e e n t e r m s ，t h i sp a p e rp r o p o s ean e wm e t h o do fr e l e v a n c ec a l c u l a t i o nt o r e c o m m e n de n t r i e s p e r s o n a l i z e db y l e a r n e r s l e a r n i n gr e c o r d s a c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g s y s t e mw i t hk n o w l e d g em a n a g e m e n t ( k m c l s y s t e m ) h a sb e e n b u i l ta n d a p p l i e dt o t h e p o s t g r a d u a t e a c a d e m i c d i s c u s s i o n t h r o u g ht h ee f f e c t o fa c a d e m i cd i s c u s s i o no nt h et h e m eo fs o c i a l s o f t w a r e ，i ti l l u s t r a t e st h a tt h es y s t e mp r o m o t e st h el e a r n e r so nl e a r n i n g a n ds h a r i n gt h es p i r i to fa c t i v el e a r n i n g b ye f f e c t i v e m a n a g e m e n to f k n o w l e d g ea f t e rt h ec o l l a b o r a t i v el e a r n i n gc o n t e n t ，i ti sm u c hm o r e c o n v e n i e n tf o rl e a r n e r si nl e a r n i n ga n ds e a r c h i n g a n dv i at h er e c o r d s o fl e a r n e r s l e a r n i n gc o n d i t i o n ，i tr e c o m m e n d sl e a r n e r sap e r s o n a l i z e d l e a r n i n gc o n t e n ti no r d e rt od e v e l o pt h ei n d i v i d u a t i o nt e a c h i n g k e y w or d s ：c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ；k n o w l e d g em a n a g e m e n t ；k m c l ； a c a d e m i cd i s c u s s i o n ；p e r s o n a l i z e dr e c o m m e n d a t i o n 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 页 1 绪论 1 1研究背景 协作学习就是学生为了达到共同的学习目标并且将个人和他人 习得成果最大化而一起经历各种变化，共同进取的一切相关行为。 协作学习作为一种重要的教学形式被越来越多的研究者和施教者所 采用，同时计算机网络的迅速发展为我们的生活和学习提供了很多的 方便。基于网络的协作学习正是代表了这两种趋势的汇合点，即一种 新的协作学习方式与普遍渗透于社会的计算机技术相汇合”1 。尤其是 w e b 2 0 的广泛应用，目前国内外的广大研究者们主要着力于基于网 络的协作学习应用平台的研究。其中大部分网络学习平台都侧重于教 学目标的实现、教学过程的组织实施以及教务管理等方面的研究，即 使是体现协作学习的环节和功能设计也只是注重协作学习的过程，而 没有对协作学习后的知识进行系统的组织和处理，没有为学习者进一 步的学习提供指导及参考。 1 2研究目的及意义 本文研究学术讨论支持系统的构建，其目的就是充分利用w i k i ， 特有的自由、协作、共享等强大功能，针对网络协作学习平台重视协 作学习过程的实施而忽视协作后对知识的管理，缺乏对学习者的下一 步学习提供指导，考虑到具体的适用领域和特定的学习目标，构建了 一个支持知识管理的协作式学习系统。该系统对协作学习后的知识进 行有序的组织和管理，并以知识库的形式存储起来，方便学习者进一 步的学习和查找。 本课题研究的意义就是在l t s a t 引的基础上提出一种补充的学习 框架，即k m c l 系统框架，并基于该框架构建了一个学术讨论的支 持系统，该系统不但为小组成员的协作过程提供支持，而且对协作后 的知识进行系统的组织和管理，方便学习者的查询和利用；同时在协 作学习结束后，对每一个参与协作的学习者推荐他所偏好的学习领域 的知识，为个性化教学提供支持。 西南科技大学硕士研究生学位论文第2 页 1 3 组织结构 本文的组织结构如下： 第一章：绪论。介绍了本课题研究的背景、研究目的及意义。 第二章：相关理论及研究现状。介绍协作学习、网络协作学习的 概念，通过阅读文献，分析国内外网络协作学习及其平台的研究现状， 同时也对i e e e14 8 4 中关于l t s a 的设计标准作了详细阐述。 第三章：k m c l 系统框架及实现技术。通过第二章中分析网络环 境下协作学习支持平台的现状，选定支持知识管理的协作式学习平台 为研究内容，进而在l t s a 的基础上增加学习者和指导者对知识库的 直接参与，设计出k m c l 系统框架。通过对比各种技术手段及w i k i 引擎，最终决定选择h d w i k i 引擎来搭建平台。 第四章：学术讨论型协作学习支持系统k m c l 的创建。以教育技 术学专业教学科研活动一学术讨论为实例，根据具体的研究需求，在 基础平台上构建了初始知识库，并对己搭建成功的基础平台进行具体 的功能设计和二次开发。 第五章：应用效果。以主题为社会性软件的学术讨论案例的形式 对k m c l 系统平台的功能和应用效果分别进行验证和分析。 结论。全面总结本次研究，包括本课题研究的主要贡献以及对后 续工作的展望。 西南科技大学硕士研究生学位论文第3 页 2 相关理论及研究现状 2 1 协作学习 2 1 1协作学习的概念 协作学习受到了来自世界各国教育界的普遍重视。目前许多国家 和地区都进行着对协作学习的研究和实践活动。但究竟什么是协作学 习，国内外专家学者对此有不同的理解。概括起来，主要有以下几种 看法。 美国著名学者斯莱文( s l a v i n r e ) 教授认为，：协作学习是指学习 者在小组中进行一系列学习活动，并依据他们整个小组的成绩获取奖 励或认可的课堂教学技术。 位于美国明尼苏达大学的 “协作学习中心”( c o o p e r a t i v e l e a r n i n gc e n t e r ) 的学者约翰逊兄弟( j o h n s o n ，d w & j o h n s o n ，r t ) 认为： 协作学习就是在教学上运用小组，使学生共同活动以最大程度地促进 他们自己以及他人的学习。 英国教育学专家赖特( l i g h t ，p h ) 以及另一位重要的协作学习代 表人物梅瓦里克( m e v a r e c h ，z r ) 认为，“协作学习是指学生为达到一个 共同的目标在小组中共同学习的学习环境。 在国内，华南师范大学的赵建华、李克东将协作学习定义为“协 作学习( c 0 1 l a b o r a t i v el e a r n i n g ) 是一种通过小组或团队的形式组织学 生进行学习的策略 。 笔者所采用的是国内北京师范大学的黄荣怀教授对协作学习的 定义。协作学习( c o l l a b o r a t i v e l e a n i n g ) 是建构主义学习理论下的 一种学习策略。协作学习是指学习者以小组的形式参与、为达到共同 的学习目标、在一定的激励机制下最大化个人和他人习得成果而合作 互助的一切相关行为。在协作学习的过程中，学习者通过团队或小组 的形式来组织开展学习，组员的协同工作是实现学习目标的重要组成 部分，学习者之间保持相互合作的态度以及融洽的关系以营造和谐的 学习氛围。 2 1 2协作学习的理论基础 协作学习作为一种深受广大教育学者及教学设计者关注和欢迎 西南科技大学硕士研究生学位论文第4 页 的教学理论与策略，有着深厚的理论基础。 2 1 2 1 建构主义理论基础 建构主义学习理论是协作学习一个重要的理论基础“。建构主义 学习理论强调“情景、协作、会话和意义建构 四个要素，其中“协 作是指学习者在学习过程中与教师和同学的交互作用。建构主义不 仅关注知识的表征作用和有意义的学习，而且还关注学习环境对学习 者学习的影响，重视学习环境协助学习者构建知识的意义。建构主义 学习理论认为学习者的知识不是通过教师传授得到的，而是在一定的 情景下，借助他人的帮助，即通过与周围环境的交互而自主建构自身 内在心理表征的过程，学习者在学习过程中的交流、协作和竞争在构 建的协作环境中得以真正的实现，。 建构主义把个体的学习看成是每个学习者建构自己知识的过程， 不存在惟一的标准和理解，认为不同的人由于所处的角度不同看到的 是事物的不同方面，而通过彼此之间的相互协作，使其可以拓展自己 的视野超越自己的认识，从而看到事物的其他侧面，接受与自己认识 不同的理解，最终形成更加全面而丰富的理解，促进其认知能力的发 展【- “。 网络的发展为建构主义提供了理想的外部环境，i n t e r n e t 提供的 丰富的信息资源为学习者的学习创设了一个自由广阔的天地。利用网 络资源来组织和开展协作式学习离不开建构主义学习理论的指导，同 时，在建构主义学习理论的指导下，学生通过协作学习的各种教学策 略能够使自己得到更充分的发展。 2 1 2 2群体动力学理论 通过对群体动力学( g r o u pd y n a m i c s ) 3 ，的深入研究为协作学习的 倡导者提供了重要的启示。从群体动力学的角度来看协作学习，其核 心是小组的“相互团结”，由于小组成员的相互依靠而使得他们“互 勉、互助和互爱，这不仅增进了具有不同思维方式、知识结构、态 度认知风格的组员之间的相互交流和相互作用外，而且更重要的是增 进了睛感 1 。所谓“群体动力 就是指群体行为的动力与方向， 是指来自集体内部的一种“能源”，对于一个已经建立的群体，必定 有着共同的社会目标和价值标准，那么在潜移默化之中就会形成一种 西南科技大学硕士研究生学位论文第5 页 强有力的纽带力量把所有成员凝聚在一起，而这样的结果通常都会促 使学习者产生高度积极的学习动机，使得学习者对团体产生很强烈的 归属感、认同感与责任感，最终使个体的学习动机和群体的学习目标 融为一体“。 2 2 基于网络的协作学习 2 2 1 网络协作学习的含义 网络环境下的协作学习与传统教学环境下的协作学习相比，虽然 所依据的理论及核心理念大同小异，但随着计算机技术的发展，特别 是多媒体网络技术和社会性软件技术等的快速发展，网络环境下的协 作学习与传统的协作学习之间的区别与差距越来越大。相比于传统学 习模式，基于网络的协作式学习模式是一种不受地域和时间约束的学 习，这种学习模式鼓励学习者进行讨论交流和共享学习资源，促进学 习者学习的自主性和探究性。 基于网络的协作学习( c o m p u t e rs u p p o r t e d c o l l a b o r a t i v e l e a r n i n g ，简称cs c l ) 是指利用计算机网络以及多媒体等相关技术， 建立协作学习的环境，使教师与学生、学生与学生，针对同一学习内 容彼此讨论、以达到对教学内容比较深刻的理解和掌握的过程“。 通过定义可知，基于网络的协作学习的核心就是计算机网络和多 媒体技术对协作学习的组织实施所具有的巨大作用。在借助网络进行 协作学习的过程中，学习者利用网络交互平台，分工协作，各司其职， 互帮互助，发挥集体的协同效应，共同完成学习任务。 常见的基于网络的协作学习的活动方式有三种，分别是通过指导 来学习、通过讨论来学习和通过共同建构来学习”。 2 。2 2网络协作学习的特点 计算机网络技术利用其交互性、超时空性以及对资源的共享方式 等优势介入到协作学习中，因而网络环境下的协作学习除了具备传统 环境下协作学习的特点以外，同时还具备自己本身所独有的特点，。 ( 1 ) 交互性 交互性强被誉为是互联网络最大的优势。网络能提供多种交互方 式，包括同步交互和异步交互。教师与学生之间、学生与学生之间可 西南科技大学硕士研究生学位论文第6 页 以通过网络进行双向交流，这种通过人与机器或者说机器与机器交互 的方式间接实现的人与人的交互仍然可以拥有视听觉形象系统通道 和信息通道。 ( 2 ) 协作性 基于网络的协作学习与传统的协作学习一样，仍然也包括正互依 赖性、协作组进程、面对面交互等五个基本要素。通过设置小组的共 同目标以及小组之间的良性竞争来促进和保证学习的互助，并以小组 的总体成绩来评价小组的学习成果及小组成员的学习成绩，因此协作 小组的成员们在关心自己学习的同时，也要关注和帮助他人学习。 ( 3 ) 开放性 网络打破了传统的学校、年级、课堂和教材大纲的束缚，突破了 时间和空间上的限制，教师和学生不再受到学校及教材等因素的制 约，协作的范围从班上的小组延伸扩展到整个班级以及年级与年级之 间，条件允许的话还可以延伸至学校与学校之间。不仅如此，网络还 使得协作学习突破了学校以及一些现实条件的束缚，变成了一种大环 境下的协作，促进了学习的社会化“。 ( 4 ) 个性化 基于网络的协作学习可以给学习者提供具有更大灵活性、选择性 和自主性的学习资源和学习环境，使得学生可以根据自己实际的学习 需要来选择学习内容，根据自己具体的学习目标来安排学习进程，个 人可以利用网络提供的便利性或者通过与其他学习者的协作方式来 解决学习过程中遇到的难题。 ( 5 ) 资源共享性 资源共享可谓是协作学习所具有的最大优势。由于互联网的普 及，使得全世界的信息资源共享成为可能。同时学生可以利用互联网 随时随地获得新资料，吸取新知识，扩大学生的知识面，满足对新生 事物的好奇心，激发学生的求知欲。 2 2 3 基于网络的协作学习的优势 与传统教学模式下的协作学习相比，基于网络环境的协作学习具 有以下优势心圳： ( 1 ) 凭借计算机网络的优势，使协作学习小组不受时间或地域 的限制，且更有利于学习者之间进行更为有效的信息传递与组织，实 西南科技大学硕士研究生学位论文第7 页 现质量更高、范围更广、形式更多样的协作式学习，最大化地提高学 习者的学习效率引。 ( 2 ) 有利于真实学习情境的创设。建构主义学习理论认为真实 情境的创设，是“意义建构的必要前提。而互联网上的多媒体网络 信息图文并茂，给学习者以多种感官的刺激，这不仅有利于学习者更 好地获取和学习知识，为意义建构创设情境：同时由于计算机网络虚 拟情境的优势，培养了学生的社会交往能力，有助于学生适应现代社 会的发展。 ( 3 ) 网络学习环境的创设拓宽了学习社群，扩充了学习者的知 识面。由于网络的开放性，目前网络上有许多不同学习背景、不同文 化层次、不同民族地区的学习者组成学习小组，依据同一主题作探究 式协作学习，这有助于学习者适应课堂以外的学习环境，为学生的终 身化学习奠定坚实基础。 ( 4 ) 充分的发挥了教师主导一学生主体的作用。在基于网络媒 体的协作学习中，教师更多的是作为指导者和监控者的角色，而不是 传统教学中的教授者，同时学生的学习是自主能动的，学习态度是自 愿和积极的，充分体现学生学习的主体能动性。 2 3 基于网络的协作学习国内外研究现状 2 3 1 国外研究现状 协作学习兴起于美国的7 0 年代，在短短的几十年时间内取得了 实质性的进展，并在很多国家得到广泛应用。2 0 世纪8 0 年代后期， 随着多媒体和计算机网络技术的发展，基于网络环境的协作学习越来 越受到人们的关注，很多的教育技术学专家开始对协作学习进行研究 实践。国外的专家学者在对网络协作学习进行深入分析之后，他们提 出了建构主义理论是网络环境下协作学习的坚实基础。加拿大萨斯喀 彻温省大学的k u m a r 教授对加拿大的协作学习应用情况进行了全面 的调查和研究，并对国外协作学习的各个方面作了介绍。他在研究 大量文献的基础上，提出了协作学习的六个维度，即协作交互作用的 控制、协作学习环境的设计、协作学习的任务、协作学习环境的角色、 协作的范围和支持协作的教学方法。而这些为开发协作式学习平台及 解释协作学习都具有很大的指导意义。同时国外协作学习系统的研制 西南科技大学硕士研究生学位论文第8 页 和开发也取得了令人瞩目的成果，涌现了一批优秀的基于网络的协作 学习教学支撑平台。现将几个典型的协作式学习支撑平台列举如下： ( 1 ) w e bc t w e b c th 6 1 b r i t i s hc o l u m b i a 计算机科学系开发的一个基本的服务 器程序，目前市场占有率全球第一，主要用于课程开发与联机教学内 容的发布。 ( 2 ) b l a c k b o a r dc o u r s ei n f o c o u r s ei n f o ”引是由b l a c k b o a r d 公司资助，c o r n e l l 大学开发的一 个集成的联机教学与学习的环境。 ( 3 ) k n o w l e d g ef o r u m 知识论坛( k n o w l e d g ef o r u m ) h7 1 属于c s i e l ( c o m p u t e rs u p p o r t e d i n t e g r a t e dl e a r n i n ge n v i r o n m e n t ) 的第二代产品，c s i e l 是由安大略 省教育研究院为大学生和研究生层次的学生开发的。 ( 4 ) l e a r n i n gs p a c e l e a r n i n gs p a c e | 2 引是由i b m 公司开发的建立于群件系统d o m i n o 之上的集课程开发、课程管理和学习环境为一体的交互式网上教学系 统，它具备在线聊天、讨论组等基本的交互功能。l e a r n i n gs p a c e 通 过制作一些简单的文本演示课件来为课件制作提供生成模板，这样可 以简化教师的制作过程。基本的课程管理功能可以管理教师、学生的 学习注册、访问权限以及课程的建立和课程目录等。 ( 5 ) l u v i t l u v i t ( 圳( 英文全名为l u n du n i v e r s i t yv i r t u a li n t e r a c t i v et 0 0 1 ) 是第四代远程教育工具中较先进的一种。它以注重教学方法、教学原 则为基准进行开发，其主要功能有：电子白板、分散式聊天、电子邮 件、新闻论坛、视频会议、个人主页等。 ( 6 ) w i s h w i s h ( w e bi n s t r u c t i o n a ls e r v i c e sh e a d q u a r t e r s ) 是由美国 p e n n s y l v a n i a 州立大学开发，该系统的特点是提供教学资源管理服 务，包括课堂管理、课程公告牌、电子白板、邮件列表等系统模块。 ( 7 ) v i r t u a l u v i r t u a l u 1 3 是由加拿大s i m o nf r a s e r 大学开发的一套基于 w e b 的在服务器上运行的软件系统，它可以提供实施教学和培训的 功能；可以使老师方便的设计、发布基于w e b 的联机教学内容；可 西南科技大学硕士研究生学位论文第9 页 以方便的建立和管理协作小组，创建会议以方便主题讨论；允许学生 进行角色扮演，在消息中插入多媒体素材。 ( 8 )c l a s sf r o n t e r c l a s sf r o n t e r ( 课堂先锋) 是由挪威f r o n t e r 公司开发的网络教 学平台。它提供4 0 多个模块，包括联系人名单、日历表、活动计划、 聊天室、论坛、测试、写字板等部分。它可以实现多个学生实时合作 书写同一文件的功能。 ( 9 ) p r e p p r e p 是一个由c a r n e g i em e l l o n 大学开发的写作工具。p r e p 使用两维的文本表格，类似于展开的表单。文本被分割成参与的每个 学习者都可以处理的部分，学习者可以对他们的部分进行评论、编辑 或重写，同时也允许他们浏览其他学习者处理的部分。 就国外的协作教学平台而言，大部分协作学习平台的功能都比较 强大，内容也比较完善，具有很明确的目的，便于教师参与协作、组 织实施协作学习过程以及师生之间的信息共享，并且支持协作小组讨 论、角色扮演等协作学习的功能。总体来看，支持课程实施和教务管 理、支持协作学习过程的组织与控制、支持学习共同体建构、培养学 生发现问题、解决问题的能力，几乎是所有国外虚拟学习环境设计的 共同特征。同时我们可以看到虽然各种系统平台所使用的交流工具虽 然不尽相同，但基本上都以传统的网络应用形式为主，如b bs 、聊 天室、电子白板等，而今随着w e b 2 0 的迅速发展，在构建协作学习 平台时可以考虑采用新型的社会性软件的形式，比如b l o g 、w i k i 等。 2 3 2 国内研究现状 我国对协作学习的研究也经历了与国外类似的发展阶段，对协作 学习的研究已经从课程合作学习转向了计算机网络支持的协作学习。 特别是随着我国高校招生规模的不断扩大以及学习终身化理念的大 力提倡，使得传统的班级授课制已经远远不能满足现实对教育教学的 需求。借助丰富的网络信息资源进行远距离的异步教学已经成为现代 教育改革的一个重要方向，它不仅能促进人们的教学理念和教学思想 的变革，而且深刻地影响着课堂教学的方法、形式、过程、结构等h “。 我国的网络教育在网站建设及教学平台方面已经从简单的网上 共享资源进入了利用网络辅助教学实施的阶段，且很多学校已经开始 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 0 页 利用网络进行教学，在远程教育的实践中网络的优势正得到发挥”。 普通高等院校的网络教育学院中多数都有自己专门的网上教学平台， 有的是通过技术公司专门开发的，有的是自行开发的，还有的是联合 开发的。完善的网络教育质量保障服务体系必须拥有自身的网络支撑 平台，主要包括门户平台、学习平台和管理平台。 相对于国外对网络环境下协作学习的教学研究，国内还有一定的 差距。但国内也有许多学者从事c s c l 相关的研究、实践和开发工作。 如华南师范大学徐晓东教授等人主要侧重于研究在中小学综合学习 课程中开展网络校际协作。赵建华、李克东等认为学习者进行协作 学习活动有利于增强学生个体之间的沟通能力、发展学生的思维能 力。首都师范大学的王陆教授等人引通过观察和研究网络合作学习小 组学习的过程，得出网络小组的设计要重视四个结构要素，即地位、 角色、规范和权威，教师在对小组活动进行设计时要注意活动指导策 略等。 基于w e b 的协作学习平台( w e b c l ) 是由北京师范大学黄荣怀 等开发的国内比较有代表性的网络协作学习平台。黄荣怀教授及其领 导的研究团队对协作学习做了较为深入的分析和系统的研究，研究的 内容主要有协作学习的系统模型、协作学习的理论方法、协作学习的 动机因素、协作学习的组态研究和协作学习在现代教育技术培训中的 应用等。 他们在l9 9 7 年开始尝试将网络会议系统软件m sn e t m e e t i n g t “， 应用于教学中，并开发了一个基于n e t m e e t i n g 的协作型教学系统平 台。“基于w e b 的协作学习平台”( w e b b a s e dc o l l a b o r a t i v e l e a r n i n g ，以下简称w e b c l ) 在2 0 0 0 年立项后，课题组的成员们正 式开展网络环境下的协作学习研究与开发工作，对c s c l 的系统结 构、可能涉及到的相关技术等进行了详细的资料分析和不断的实验探 究，并提出了cs c l 的通用学习过程模型、评价模型和系统设计模型。 以上提到的学习过程、评价及系统设计模型基本都得到了实现，这体 现在项目负责人黄荣怀的博士毕业论文中，同时也发表了很多其他 有影响的学术论文。目前，w e b c l 已经成为一个受广大师生喜爱的、 稳定有效的基于网络的协作学习支撑系统。 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 1 页 2 4基于l t s a 的协作学习系统 以下是著名的i e e el4 8 4 1 标准中关于l t s a 的结构示意图，我 国教育部教育信息化技术标准，( c e l t s ) 也是参照i e e e14 8 4 来起 草的，i e e e14 8 4 关于l t s a 的设计如图2 1 所示。 图2 1l t s a 结构示意图 fig ur e 2 1 t h e l t s aar c hit e c t u r e 该结构图以学习者( l e a r n e re n t i t y ) 、指导者( c o a c h ) 、评价 ( e v a l u a t i o n ) 和传送( d e l i v e r y ) 四个过程为核心，有学习者记录库 ( l e a r n e rr e c o r d s ) 和学习资源库( l e a r n i n gr e s o u r c e s ) 即知识库两 类存储模型，核心之间以及核心与存储模型之间由学习偏好分析 ( l e a r n i n gp a r a m e t e r s ) 、评估( a s s e s s m e n t ) 、交互情境( i n t e r a c t i o n c o n t e x t ) 、查询( q u e r y ) 、定位器( l o c a t o r ) 、学习内容( l e a r n i n g c o n t e n t ) 、内容索引( c a t a l o gi n f o ) 等十三种数据流连接。 该系统架构也描述了在网络学习环境中支持协作或合作学习的 条件和规则。首先提出一个协作学习环境的系统架构及其功能描述的 技术规范和接口，在此基础上进一步描述协作学习的组态，协同工作 空间的构成，协作学习者之间的互动协议和信息交换格式，以及代理 之间通信与信息交换的模式。基于l t s a 构建的网络协作学习平台能 够提供有益于协作学习活动的学习环境，通过对学习者学习偏好的分 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 2 页 析加强学习者和指导者之间的联系。知识库最大的作用是存储知识的 陈述、演示文稿、教学、个别指导者、工具、实验、实验室和其他学 习材料作为学习体验的资源。知识库可以通过查询来搜索，l t s a 具 有强大而完备的搜索功能，匹配的信息作为内容索引( c a t a l o gi o f o ) 返回，即内容标签集，从概念上说是“卡片目录 词条( 也称“学习 对象元数据”) 。 在l t s a 中，关于协作学习以及知识库的研究着重于技术层面的 设计构想，重视协作学习过程的实施，而较少关注教学内容学习结束 后学习者的进一步协作学习；尽管本系统也包括较完善的评价评估， 但是这里的评价是针对教学目标的实现、学习者对所学教学内容的掌 握程度的，也就是说这里的评价是一种更重视结果的评价，而对学习 过程则较少涉及。 整体来看，本系统可以较好的完成基于网络的协作学习，无论从 搜索还是存储上来讲，知识库都具有强大的功能，但是由于知识库中 的资源是事先存进去的，即知识库是相对静态的，强大的搜索功能只 能搜索到旧有的知识，学习者处于一种被动的学习状态，缺乏学习的 主观能动性。 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 3 页 3k m cl 系统框架及实现技术 3 1k m c l 系统的提出 在实际的基于网络的学习中，由于时间空间的限制，应该更加注 重学习者主动学习的积极性以及学习者之间的交互，在平台的构建上 需要给学习者提供一定的掌控权，创造一个相对自由自主的环境，能 由学习者自发的对现有知识进行深入拓展，同时可以将协作后的知识 可以较好的组织和管理起来，为其他学习者的学习提供便利。针对这 些需求，提出一种改进的注重知识管理的协作学习( k n o w l e d g e m a n a g e m e n to fc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g 以下简称k m c l ) 支持框架， 如图3 1 所示。 图3 1k m c l 系统框架 fig ur e3 1 t h ek m c ls y s t e mf r a m e w ork 该结构图在l t s a 的基础上增加了两个新的数据流，这个数据流 使学习者在相互协作的基础上直接参与知识库的创建和更新，同时指 导者在对知识库的主动参与的基础上，通过对学习者学习偏好的记录 为学习者量身定做推荐适合他的学习内容。其实质功能是当协作式学 习结束以后，学习者以及指导者都可以基于该平台来自由创建、编辑 知识库的内容，这样更能体现学习者主动学习、协作共享学习资源的 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 4 页 精神。使得知识库的更新由静态变为动态，提高了学习者的主动性。 该框架具有以下几个特点： 第一，能够对学习者主动参与知识库的更新提供支持，可以提高 学习者在学习过程中的主动性和积极性，同时在多个学习者围绕知识 库中的某个主题进行相互交流、协作学习的过程中，达到对知识学习 的精益求精。 第二，可以系统的组织协作学习中的讨论内容，便于对知识进行 管理。 第三可以有效的对学习过程进行控制和评价。本系统平台通过 对学习者学习的全程跟踪，可以更真实的反映学习任务从提出到达到 教学目标的过程，为过程性评价提供科学依据。 第四，为学生提供个性化推荐，通过对学习者学习偏好的记录和 分析，为学习者推荐个性化的学习内容，有助于对学习者的学习提供 启发，拓展学习者的知识面。 3 2 技术手段的选择 3 2 1b b $ 、bio g 、wiki 三者的对比 对以上k m c l 系统框架的实现，可供选择的、常用的技术手段有 b b s 、b l o g 和w i k i 等，这三者都可以实现基本的协作功能，但是它 们的侧重点有所不同”，其中w i k i 更适用于知识的共享共创“。 目前，b l o g 最常见的使用方式就是个人出版。b l o g 适合于个人 的意见发表，而不适合团队的知识积累，通常团队需要的都是一个稳 定的、持续的知识积累，而不是代表个人意愿的意见发表。w i k i 恰 恰弥补了b l o g 的这一缺点，w i k i 通过把个人的知识积累不断的纳入 团队的知识体系，最终形成一个日益完善的知识库。b l o g 本质上来 说，是纯粹的个人英雄主义，往往是一个人写，很多人来看，它用于 新知识的创新，对于读者来讲是一种被动的信息接收的过程。而w i k i 却不同，它用于对旧有知识的普及，在w i k i 中每个人都是浏览者， 同时又都是参与者写作者，参与或者说贡献在这里显得特别重要。 对于w i k i 而言，知识库中存储的就是团队成员们一致认为最好 的结果和答案，新成员可以直接采用，或者当你有更好的见解时，可 以直接修改。w i k i 有很多成功的范例，包括在团队沟通协调、文档 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 5 页 的备份、文档的创建与维护等方面。摩托罗拉公司将w i k i 用于公司 内部知识管理就是在商业领域里的成功范例之一。 b b s ( 英文全称是b u l l e t i nb o a r ds y s t e m ) 翻译为中文就是“电 子公告板”。b b s 最大的优点就是提供了一个供大家自由交流的平台， 但是它对于大家讨论的内容没有很好的组织起来和系统的加工处理， 在讨论中常存在偏离主题的现象。尽管bb s 讨论组围绕着同一个主 题进行讨论，但是大家经常忘了自己曾说过什么，同时由于b b s 缺 乏上下文关联的概念，经常只是短暂的讨论，无法持久地进行下去。 相比于b b s 在协作讨论过程中的这些不足，w i k i 可以将讨论的内容 系统化的组织起来，同时可以约束大家发言的随意性，使其紧扣主题， 提高讨论、协作的效率。w i k i 还具有强大的h i s t o r y ( 历史) 功能，在 展现最新讨论情况的同时，可以记录下整个讨论的过程，甚至可以随 时返回到某一时刻。三者的对比如表3 1 所示： 表3 1b b s 、bio g 与wiki 的对比引 t a bfe 3 1 c o m p aris ono fb b $ 、bio ga n dw iki 通过以上对比可以发现， b b s 、b l o g 均可以基本完成协作功能， 但对于协作式学习之后的知识缺乏有效的组织与管理。因此，最终决 定选用w i k i 来搭建k m c l 系统框架。 3 2 2wiki 简介 w i k i 引一词来源于夏威夷语的，现被译为“维基 或“维客 。 w i k i 是一种多人共同协作的写作工具，也指一种超文本系统，这种 超文本系统不但支持面向社群的协作写作，而且也包括支持这种写作 的辅助工具。w i k i 站点可以由很多人甚至是任何访问者来维护，每 个人都可以自由的发表自己的意见，或者对共同的探讨主题进行扩展 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 6 页 和补充。w i k i 的精髓可以用五个词来概括，分别是开放、合作、平 等、共创、共享。 w i k i 允许我们对文本进行浏览、创建和更改，而且创建、更改、 发布的代价远远小于h t m l 文本，并且在技术和运行上做了一些规 范，：同时，基于w i k i 的同一主题的协作者们很自然的构成了一个 社群，w i k i 系统提供简单易用的交流工具以方便社群内的成员进行 交流与合作，为协作式写作提供便利。w i k i 是w e b 2 0 的一种典型应 用，可以最大限度的调动起广大网民的群体智慧来参与网络的互动和 创造。 3 2 3wiki 的特点 w i k i 越来越受到专家学者及一线教师工作者的青睐，归根结底是 它所具有的独有特点，w i k i 的特点有很多，现列举其中代表性的三 点如下： ( 1 ) 开放共享引 w i k i 使用简化的语法格式标记来代替复杂的h t m l 格式标记，降 低了使用门槛，w i k i 的简单易用为它的开放性提供了很大的便利。 基于w i k i 学习社群的成员对同一个w i k i 网页都可以任意的创建、修 改和删除，也正因为这一特点最大限度的激发了大家的创作欲望，有 助于页面内容的丰富和完善。 w i k i 的共享是指w i k i 社群中的学习成员既是读者也是作者，w i k i 页面的知识内容是所有社群成员集体劳动的成果，成员们在浏览、完 善页面实现知识增长的同时也实现知识的共享。系统内页面的任何变 动都可以被访问者以及社群的每一个学习成员所共享，任何用户对 w i k i 页面所做的创建或者修改都可以即时地反映在页面上，有助于 用户了解网站的最新动态。 ( 2 ) 平等合作 w i k i 的平等是指在基于w i k i 的协作学习中，成员之间是平等的 关系，每一个成员都有相同的权利和共同的责任。对同一个词条，无 论是创建者还是浏览者，都可以对词条进行编辑、更改，都可以对同 一主题发表自己的见解。在w i k i 中每个成员具有平等修改页面的权 利的同时，w i k i 也要求每个学习者都要有维护w i k i 页面完善的义务 和责任。 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 7 页 ( 3 ) 组织性3 9 1 与b l o g 、b b s 相比，w i k i 更注重内容的结构化、系统化和组织 性。w i k i 具有强大的超链接功能，点击相应的链接进入不同的词条 编辑页面。w i k i 使社群成员围绕同一主题进行拓展和完善，学习者 掌握的知识结构是系统化的，而不是松散的。 基于以上特点，将w i k i 引入到教学中，对教学产生三个方面的 影响，分别是对知识的影响；对学习者的影响；对传授者的影响。 w i k i 的应用对知识的影响主要体现在w i k i 平台促使学习者呈现 更多的原发性的知识以及整合过的知识，它更加适合呈现陈述性、程 序性、策略性知识。 基于w i k i 平台的学习有利于激发学习者学习的积极性和主动性； 有利于扩大学习共同体的范围；有助于培养学习者的自我管理能力及 良好的网络道德行为规范；也丰富了学习者的学习方式和表达方式， 同时也使得个性化学习和因材施教成为可能。 对传授者而言，w i k i 随时修改、及时记录的特点保留了传授者的 思维动态性，这方便了那些异步学习者的学习，使他们可以获得和同 步学习者相同的信息；w i k i 的开放性和简单易用使学习者的学习具 有更大的自主性，为师生的交流提供了方便，这也就要求教授者不断 地反思自己，从这一点来看，促进了教授者的终身学习。 3 3wiki 应用于协作学习的可行性 3 3 1可行性 在对w i k i 的研究与探索中发现，w i k i 自身的特性充分体现了共 享共建资源的思想，对提高个体的学习能力及组织团体的学习成果非 常有效，许多w i k i 的特性不但能符合协作学习本身的需求，同时也 符合协作学习对支撑环境的要求“。作为简单易用且综合性强的w i k i 站点，它在某些特定的研究领域具有不可替代的优势。具体表现在以 下几个方面7 1 ： ( 1 ) w i k i 有利于动态更新教学信息资源- 教学资源库是网络环境下协作学习顺利开展的支撑要素之一，教 学资源数量的多少、质量的高低直接对协作学习的效果造成影响。 w i k i 站点可以作为教育教学的资源网，由于它本身简单易用的特点， 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 8 页 它比普通站点更容易建立、编辑和维护。 除具有一般教育网站发布教学内容信息、电子教材等功能之外 1 ，同时w i k i 还允许学习者对页面内容的添加、修改、完善和扩展。 教师可