一种基于适应性学习的网上课堂教学系统的设想

摘要：传统的教育模式主要是以教师为中心，不利于每个学生各自地学习和发展，教学方法和教学内容缺乏个性化；现代教育模式强调了学生的“学”，而忽略了教师在教学中的作用，缺乏师生间的情感交流。经过深入研究了适应性学习理论，查询了国内外理论调查反馈，提出了一种以学生为主题、教师为辅助的适应性学习的网上课堂教学系统的设想。该系统针对学生测试出的不同学习能力，为其动态制定学习内容，或者进行知识拓展，或者进行基础弥补，教师与学生进行交流、点评和引导，利于学生提高学习兴趣，进而提高学习成绩。该系统采用B/S的结构，方便访问和操作，同时利用SQL和ASP技术支持。

关键词：教育模式；适应性学习理论；适应性学习的网上课堂教学系统

百年大计，教育为本。教育是培养新生一代准备从事社会生活的整个过程，也是人类社会生产经验得以继承发扬的关键环节。在这个过程中，涉及到教与学的角色扮演问题。通过教学，教师有目的、有计划、有组织地引导学生积极自觉地学习和加速掌握文化科学基础知识和基本技能，促进学生多方面素质全面提高，使他们成为社会所需要的人。

一、教育模式

传统的教育模式主要是通过教师的口述和讲解让学生理解书本上的知识。面对着黑板，教师将一些难点、重点、疑点一一展现在黑板上，将一个个铅字化作学生理解层面的语言输入到学生思维中。传统的教育模式主要是以教师为中心，学生倾听为辅的教与学模式。这种教育模式的优点是教师能尽情地发挥主导作用，和学生能进行直接地互动交流，课堂情感氛围浓厚，但是学生的大部分时间都在倾听，掌握知识的情况不能快速反映，也不利于学生创新、发散思维的培养。

随着科技地不断进步，教育模式也在不断探索和改变。现代的教育模式不仅是书本和黑板的双重利用，更是教学方法和工具地逐渐创新。项目法逐渐流行，由教师布置一个新项目，学生通过自己学习或者查阅网络资料来完成任务。多媒体的发展也在推动着教育模式地发展。那些色彩绚丽、图文并茂的视频能取代教师讲课，观看视频就是课堂的主要教学手段。现代科技产品的辅助，使课堂变得生动、有趣。但是这种现代教育模式强调了学生的“学”，而忽略了教师在教学中的作用，缺乏师生间的情感交流，不能及时掌握学习进度，反而不能把握教学。

如果将学生的主动学习、积极学习配上协作引导型教学模式，那么就能利用现代网络创造一个学习平台，既能根据学生自己的学习水平获取相应的知识量，又能随时随地和教师进行交流。这种教学模式能提供给学生图文并茂的课件教材，又能针对不同的学习基础和学习能力的学生，采用不同的教学内容和控制机制。

二、适应性学习概念及理论支持

2.1适应性学习系统

适应性学习系统（Adaptivel earning System）主要由“知识媒体”所组成，通过自身原有的知识经验与适应性学习系统进行交互活动来获取知识、获得能力的过程。在此过程中，学习者能自我组织、制定并执行学习计划，自主选择学习策略，并能控制整个学习过程，对学习进行自我评估。在这个适应性学习系统中，学生能根据自己的学习水平获得个性的学习辅导和复习，从而得到有效的巩固。

系统有如下特点：

（1）按人分配学习内容和学习量。教学内容的组织和呈现符合个别特征；整个学习的过程是在网上不断地发现和补充的学习过程。

（2）主动学习，教师为辅。教师只是学习的指导者，建议者，而不是学习过程的主宰者。教师的主要工作是规划教学目标，学习的辅导和咨询，教学资源组织和编译，学习环境的创设与维护。

（3）自我建构，自我提高。学生在学习环境中的探索和交互时，不仅要掌握所学的知识，更重要的是要掌握学习的方法，进行自我知识的更新。

（4）反馈及时，提高学习效率。学生必须从教师处得到快速的反馈，这样可以让学生从不同角度去认识所学的知识，丰富自己的认知结构，对情感、态度等方面也有良好的促进作用。

2.2理论支持

适应性学习理论在早期就有了雏形，它们的存在也成为了铸起新理论的一块块基石。

2.2.1行为主义学习理论

美国-心理学家-约翰•华生在20世纪初创立了行为主义学习理论，认为学习是刺激与反应之间的联结，他们的基本假设是：行为是学习者对环境刺激所做出的反应。他们把环境看成是刺激，把伴而随之的有机体行为看作是反应，认为所有行为都是习得的。在学校教育实践上，学生可以进行个性化地学习，也可以像传统课堂一样，经常得到教师的鼓励和指导。而教师通过学生给予的反应，及时加以引导，使学生正确地学习，提高学生学习的积极性。

2.2.2认知主义理论

认知主义理论源自于德国格式塔心理学派的完形理论，其理论重视人在学习活动中的主体价值，充分肯定了学习者的自觉能动性，重视强化的功能，把人的学习看成是一种积极主动的过程。学生在学习时，获得一次又一次强化，增强了自信心，能够更积极主动地学习。

2.2.3建构主义理论

建构主义的教学观认为，教学不能无视学习者的已有知识经验，简单强硬地从外部对学习者实施知识的“填灌”，而是应当把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验中，生长新的知识经验。教师不单是知识的呈现者，而应该重视学生的认识能力和程度，倾听他们时下的看法，思考他们这些想法的由来，并以此为据，引导学生丰富或调整自己的解释。

2.3国内对对适应性学习的研究

最近几年，国内外对适应性学习的研究和调查更加频繁。一位教育学者对广州一小学学习适应性现状进行了调查后，又对广州一中学初一年级到高三年级的305名学生（男生166名，女生139名）进行调查发现，学生学习适应性和各大因素的发展水平，对其学习成绩有非常显著的影响。改善学习环境，将提高学习适应性，进而提高学习成绩。另一位教育学者采用华东师大心理系周步成等人修订的调查问卷对北京市某城区小学随机抽取的110名（3个班）五年级学生进行调查，发觉学生通过良好的自主学习加上教师的不断鼓励和支持，能更好地培养习兴趣，养成学习习惯，构建更强的心理素质。

三、新教学模式的设想

适应性学习的网上课堂教学系统的出发点在于：不仅仅是教师在网上教学课件或者其他教学资料，而是更多地发觉学生的不足，引导学生去改进，教师提供学生更多地评价，促使学生和教师有更多的交流和沟通。本文将以《计算机应用基础》课程为例子，进行讲解。

《计算机应用基础》课程是结合理论和操作的文化课程。在理论课上，教师出练习卷给测试学生是否掌握本章节知识；在操作课上，教师分配给每个学生一定的操作练习，以巩固知识点。但是每个学习水平不一样的学生却接受了同一中教学模式，最后期末的成绩不一定都是优秀。所以，新的教学模式萌生出了一个基于Web的B/S结构模型，后台数据库选用Microsoft Access2003。在机房的局域网中，教师机作为应用服务器和数据库服务器，每台学生机都能访问教师机（如图3-1）。

图3-1适应性学习的网上课堂教学系统的架构

3.1功能模块分析

适应性学习的网上课堂教学系统的功能模块包括：

1、前台（如图3-2）：

1）注册及登陆：每个学生都拥有自己的帐号，这样才能有针对性地进行个性化学习，同时通过正确登陆后，才能追踪学生的学习历程。

2）适应性测验：学生通过找到相应章节，点选小测验，最后获得分数，为下一步学习提供依据。根据分数所在范围，系统动态提供学生进行相应等级的知识弥补或者进阶拓展。

3）课程目录：逐层点击目录可以查看课程的相关课件和知识要点笔记本。学生对某个知识点很模糊甚至不知，即可进行知识点查阅。

4）考试：作为期中和期末考试媒介，实现无纸化考试（本功能选用）。

5）信息公告：对最新教育类信息的。

6）师生交流区：学生可以对课程内容等进行提问，教师可以解答，也可以和学生进行各方面的交流。

7）监督台：教师可以对登陆的每个学生进行时时监督，观看学生正在进行的操作，跟踪学生学习。

图3-2 前台模块

2、后台（如图3-3）：

1）系统维护：建立用户和权限的设置，有关新闻。

2）课程教材维护：教师在此课件并可进行修改和删除等操作。

3）题库维护：输入精选题目，对课程的改革对题目进行修改和增删。

4）试卷维护：对试卷的考题及难度系数的分配等。

图3-3 后台模块

3、需要说明的是：

1）学生登陆后将进行一次短暂的能力测验，以建立个人能力档案，为个性化学习提供依据。一段时间后，再次登陆将又进行测验，同时修改能力档案。

2）适应性测验根据学生测验分数动态生成新的学习页面，学习能力强、知识掌握好的学生将接受更深入的拓展知识页面，掌握不好的学生将接受基础训练来弥补缺乏的知识。

3）客观题由系统自动批卷，而主观题由教师批卷给出分数，并输入至系统中，这些将作为系统提供学生动态页面的依据。

4）在本小节完成训练后，系统将最终给出总结。

3.2实现工具：

本系统是基于Web环境而设计的，考虑采用SQL和ADO数据库，XML和ASP等网络编程技术来实现。

1、HTML语言

HTML（HyperTextMark-upLanguage）即超文本标记语言，是WWW的描述语言。html 是在 sgml 定义下的一个描述性语言，或可说 html 是 sgml 的一个应用程式，html 不是程式语言，它只是标示语言。

---------------------------------------- 开始标签

--------------------------------------

--------------------------------------

--------------------------------------头部标签

--------------------------------------

----------------------------------------

---------------------------------------

--------------------------------------- 结尾标签

这样可以完成系统的基本界面，有图片、有动态字体、有FLASH片段等。

2、SQL和ADO技术

ADO (ActiveX Data Objects)是微软公司的一个用于存取数据源的COM组件。

SQL(Structured Query Language)结构化查询语言，是一种数据库查询和程序设计语言，用于存取数据以及查询、更新和管理关系数据库系统。通过SQL就能对数据库的数据进行查询、修改、删除等操作。

3、ASP技术

ASP是Active Server Page的缩写，意为“动态服务器页面”。ASP是微软公司开发的代替CGI脚本程序的一种应用，它可以与数据库和其它程序进行交互，是一种简单、方便的编程工具。通过ASP向网页中加入动态元素，能把HTML，ActiveX等有机地组合在一起，按用户要求将页面传送给用户。例如登陆语句：

function checkUser()

{

var j=0;

var flagB=document.getElementsByName("DENGLU_flag");

for (var i=0; i

{

if(flagB[i].checked)

{

j=j+1;

}

}

if(document.getElementById("DENGLU _txtPwd").value=="")

{

alert("密码不能为空!");

return false;

}

if(j!=1)

{

alert("请选择你的身份！");

return false;

}

return true;

}

四、结论

由于传统的教学模式和现代的教育模式都有各自的弊利，因而基于适应性学习的理论，建立一个适应性学习系统平台。系统采用SQL和ASP等技术，以B/S模式，使学生可以直接上网登陆，直观方便，对本章节进行测试，根据测试分数由系统动态生成适合该学生学习的页面，成绩好的学生即是知识掌握了的学生，可以进行知识的拓展，而成绩不理想的学生必须进行知识的再弥补。学生还可以选择查看相关章节的课件等。而教师可以对学生进行评价和引导，促进师生间的交流，还可以查看学生的动态。学生在获得引导后增加了学习兴趣，提高了学习积极性。

但是要建设这个完美的系统，以后还将遇到各种问题，可以从细化学生测试水平的等级分类等方面进一步完善。

注：文章内的图表、公式请到PDF格式下查看