劉歡 方星星 王歡

摘 要 針對(duì)現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的智能問(wèn)題，文章提出了一種基于Moodle平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)方法，該方法動(dòng)態(tài)地生成學(xué)生知識(shí)樹(shù),將自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制引入到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中，高效、有較好可擴(kuò)充性和靈活性，可滿(mǎn)足開(kāi)發(fā)網(wǎng)上智能教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

關(guān)鍵詞 MOODLE 知識(shí)樹(shù) 智能教學(xué)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Network Course Design Method Based on Moodle Platform

LIU Huan, FANG Xingxing, WANG Huan

(Computing Center of Army officers College, Hefei, Anhui 230031)

Abstract For the smart network programs in modern network teaching system, based on the Moodle platform design method, this method dynamically generate the students' knowledge tree, the adaptive learning mechanism is introduced into the online teaching system, efficient, and have better bescalability and flexibility to meet application requirements for developing an online intelligent tutoring system.

Key words MOODLE; knowledge tree; intelligent tutoring system

1 Moodle平臺(tái)下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)特點(diǎn)

Moodle是一個(gè)CMS課程管理系統(tǒng)，旨在幫助教師和教學(xué)管理人員建立一門(mén)網(wǎng)絡(luò)課程，這種課程管理系統(tǒng)可以被稱(chēng)為L(zhǎng)MS學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)或VLE虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境，是一個(gè)有別于“網(wǎng)上教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)”的全新概念。Moodle使用的面向?qū)ο蟮哪K化設(shè)計(jì)本身具有出色的靈活性和可擴(kuò)展性。學(xué)生只要通過(guò)瀏覽器，即能隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)課程。

Moodle平臺(tái)提供了一個(gè)理想的虛擬環(huán)境，學(xué)習(xí)的人員在網(wǎng)絡(luò)，學(xué)習(xí)多樣化的資源、學(xué)習(xí)內(nèi)容和過(guò)程的個(gè)性化，對(duì)學(xué)生的日常學(xué)習(xí)情況進(jìn)行記錄，注重發(fā)展學(xué)習(xí)者的自我探究能力，使學(xué)生可以有效地掌握學(xué)科知識(shí)，減少學(xué)生課后學(xué)習(xí)時(shí)間不集中的現(xiàn)象和解決學(xué)習(xí)困難，同時(shí)掌握知識(shí)的獲取方法和途經(jīng)。Moodle平臺(tái)不僅適合于傳統(tǒng)的網(wǎng)上學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生教師共同體的構(gòu)建有積極的促進(jìn)作用，協(xié)助教師在課堂教學(xué)的管理上改變傳統(tǒng)，重心放在促進(jìn)學(xué)生、教師之間的交流。

2 基于Moodle平臺(tái)的課程設(shè)計(jì)和管理組織原則

通過(guò)上網(wǎng)管理Moodle課程平臺(tái)，包括已安裝的模塊的設(shè)置，設(shè)定模塊化動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境的日歷和日期，對(duì)更新和備份的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。管理員可以根據(jù)自己的個(gè)人愛(ài)好，通過(guò)“主題風(fēng)格”設(shè)置，選擇有別于其他人的主題風(fēng)格，根據(jù)個(gè)性化的字體、顏色、藝術(shù)字和布局等自定義網(wǎng)站，建立一個(gè)與眾不同的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)主題環(huán)境。在對(duì)模塊化動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境的管理功能使用中，不符合教學(xué)要求的功能模塊可以刪除，需要更新的不同教學(xué)功能模塊也可以安裝增加，從而提高學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)真正意義上的參與，滿(mǎn)足高度的互動(dòng)性要求，教師可使用系統(tǒng)自帶的java編輯器進(jìn)行編輯，依據(jù)課程大綱自行加入具有實(shí)用性需求的教學(xué)工具，提高該動(dòng)態(tài)教學(xué)環(huán)境的適應(yīng)性和彈性。

實(shí)現(xiàn)社會(huì)建構(gòu)主義的教育哲學(xué)為依據(jù)的框架是Moodle平臺(tái)設(shè)計(jì)的主要目的。在模塊化動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境中，可以很方便地添加教學(xué)資源和學(xué)習(xí)活動(dòng)，其中的學(xué)生聊天室、討論區(qū)和為小組之間的交流學(xué)習(xí)、補(bǔ)充學(xué)習(xí)以及合作學(xué)習(xí)的活動(dòng)區(qū)，為激勵(lì)加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解提供了一個(gè)良好的空間，為提供一個(gè)有利于互動(dòng)的良好情境打下了很好的基礎(chǔ)。

在模塊化動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境中進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)時(shí)，必須注意以下四個(gè)方面：第一，重視學(xué)習(xí)協(xié)作的設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)、資源信息的設(shè)計(jì)。第二，既要體現(xiàn)教師的主導(dǎo)性，更要突出體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，即要做到教學(xué)相長(zhǎng)。第三，在一個(gè)模塊化的，動(dòng)態(tài)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，教師需要利用必要的學(xué)習(xí)材料，為學(xué)生營(yíng)建一個(gè)良好內(nèi)部和外部環(huán)境，有利于互動(dòng)的，有利于隨時(shí)獲得教師、學(xué)習(xí)同伴的幫助，引導(dǎo)和幫助學(xué)生形成一整套以自身學(xué)科素養(yǎng)為基礎(chǔ)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，搭好科學(xué)的學(xué)習(xí)框架。第四，網(wǎng)絡(luò)課程中要重視動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的知識(shí)共享、開(kāi)放性和交互性的特點(diǎn)，利用Moodle 平臺(tái)，讓學(xué)生充分發(fā)揮認(rèn)知的主體作用。

3 建立動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境的知識(shí)樹(shù)結(jié)構(gòu)

學(xué)科的知識(shí)與教學(xué)的規(guī)則通過(guò)知識(shí)表示的方式組織，它的實(shí)質(zhì)是知識(shí)的符號(hào)化，主要是為了便于計(jì)算機(jī)對(duì)知識(shí)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理。知識(shí)樹(shù)就是整個(gè)學(xué)科的知識(shí)結(jié)構(gòu)和知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系可以通過(guò)樹(shù)的形式來(lái)體現(xiàn)，其核心就是為了反映出整個(gè)知識(shí)系統(tǒng)，將需要記憶理解的素材資料用樹(shù)干、樹(shù)枝、樹(shù)葉、果實(shí)等元素依據(jù)其從屬關(guān)系表示出來(lái)。知識(shí)樹(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用具著非常廣闊的前景，在各學(xué)科中知識(shí)樹(shù)都是有效的。樹(shù)的知識(shí)使抽象的問(wèn)題變得具體、更加形象化，有利于建立課程體系中知識(shí)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)和推理機(jī)制，使雜亂無(wú)章的知識(shí)條理化、系統(tǒng)化，由樹(shù)木變?yōu)樯值倪^(guò)程將有助于組織知識(shí)點(diǎn)、知識(shí)點(diǎn)管理和可視化，大多數(shù)學(xué)科的知識(shí)表示的需求都能夠滿(mǎn)足。以學(xué)科的知識(shí)樹(shù)模型為中心，各種傳統(tǒng)的教學(xué)資源，如素材庫(kù)、電子課件庫(kù)、考卷庫(kù)等，都可以通過(guò)識(shí)要點(diǎn)的索引，在知識(shí)點(diǎn)和資源之間建立有機(jī)的關(guān)聯(lián)。因此，在基于Moodle平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)中有效地建立和維護(hù)知識(shí)樹(shù)是構(gòu)建智能教學(xué)系統(tǒng)的關(guān)鍵。

圖1 知識(shí)點(diǎn)循環(huán)教學(xué)流程圖

4 動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境構(gòu)建策略研究

4.1 教學(xué)的動(dòng)態(tài)知識(shí)樹(shù)映射

教學(xué)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，指的是知識(shí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整和教學(xué)計(jì)劃的設(shè)定主要通過(guò)知識(shí)樹(shù)映射過(guò)程實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)是標(biāo)準(zhǔn)樹(shù)形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，整個(gè)教學(xué)策略主要通過(guò)知識(shí)樹(shù)形成、葉子節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)、葉子節(jié)點(diǎn)添加和刪除等標(biāo)準(zhǔn)化操作調(diào)整，使用啟發(fā)的推理方式，動(dòng)態(tài)地加以實(shí)現(xiàn)。

系統(tǒng)利用知識(shí)點(diǎn)循環(huán)教學(xué)驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)控制學(xué)生學(xué)習(xí)行為。在目前學(xué)習(xí)狀態(tài)下對(duì)要求學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容由目標(biāo)知識(shí)樹(shù)展示，通過(guò)增減其葉子節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)規(guī)劃學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容。根據(jù)知識(shí)學(xué)習(xí)測(cè)試的動(dòng)態(tài)結(jié)果為依據(jù)改變目標(biāo)知識(shí)樹(shù)節(jié)點(diǎn)，反映出學(xué)生知識(shí)狀態(tài)和認(rèn)知能力的不斷改變，進(jìn)而自動(dòng)生成學(xué)生的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)模型。學(xué)生的成長(zhǎng)樹(shù)和屬性的變化過(guò)程是一個(gè)比較全面的學(xué)生學(xué)習(xí)模型，這種模式表現(xiàn)出一種實(shí)時(shí)，自適應(yīng)生成過(guò)程的動(dòng)態(tài)型變化。知識(shí)樹(shù)映射動(dòng)態(tài)反映學(xué)生不斷變化的學(xué)習(xí)情況，智能化程度高，用戶(hù)可以隨時(shí)觀察。

4.2 知識(shí)點(diǎn)循環(huán)教學(xué)

這里假定任何時(shí)刻專(zhuān)家知識(shí)都是學(xué)生知識(shí)的父集，知識(shí)樹(shù)的映射過(guò)程是一個(gè)知識(shí)樹(shù)節(jié)點(diǎn)和屬性不斷比較的過(guò)程，學(xué)生行為和教師、專(zhuān)家行為的差異主要來(lái)源于學(xué)生某種知識(shí)或技能的匱乏，專(zhuān)家知識(shí)不斷覆蓋學(xué)生知識(shí)，學(xué)生知識(shí)樹(shù)不斷成長(zhǎng)豐滿(mǎn)。

因此系統(tǒng)主要通過(guò)學(xué)生知識(shí)樹(shù)不斷動(dòng)態(tài)地向?qū)＜医處熤R(shí)樹(shù)靠近，通過(guò)循環(huán)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)的方法，動(dòng)態(tài)完成教學(xué)策略。知識(shí)點(diǎn)循環(huán)教學(xué)流程圖如圖1所示。

學(xué)生知識(shí)樹(shù)狀態(tài)反映出學(xué)生在某段時(shí)間內(nèi)的學(xué)習(xí)情況，其最初狀態(tài)是一個(gè)根節(jié)點(diǎn)，沒(méi)有任何葉子節(jié)點(diǎn)。在學(xué)生計(jì)劃每次的學(xué)習(xí)之前，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生欲學(xué)知識(shí)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行排序，對(duì)主要前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史進(jìn)行判定，使用學(xué)前測(cè)試模式檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)于重要前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定中，默認(rèn)在認(rèn)定學(xué)生通過(guò)了學(xué)前測(cè)試后方可允許其進(jìn)入學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn)。如果該知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)能夠完全掌握，系統(tǒng)會(huì)將其添加到學(xué)生知識(shí)樹(shù)的相應(yīng)位置，形成新的葉子節(jié)點(diǎn)，并標(biāo)注和記錄掌握程度。所有選定知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)測(cè)試如果學(xué)生都能夠順利通過(guò)，則按關(guān)聯(lián)系數(shù)遞減的順序，依次將關(guān)聯(lián)緊密、重要、一般的順序提供給學(xué)生選擇，依據(jù)自己的實(shí)際情況進(jìn)行新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

5 學(xué)生知識(shí)樹(shù)模型的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題

在模塊化動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境中，智能推理的方法必須遵守一定的教學(xué)策略，體現(xiàn)循序漸進(jìn)的原則和個(gè)性化的特點(diǎn)，因此智能推理的關(guān)鍵點(diǎn)就是解決對(duì)教與學(xué)路徑的控制。

當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的所有重要前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)，如果學(xué)生均已經(jīng)達(dá)到甚至于超過(guò)教學(xué)大綱規(guī)定的掌握水平時(shí)，則可以進(jìn)行當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。

當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的重要前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)，其中如果有知識(shí)點(diǎn)學(xué)生未達(dá)到教學(xué)大綱所要求的掌握水平時(shí)，應(yīng)先不考慮對(duì)其當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，進(jìn)行及時(shí)地補(bǔ)救教學(xué)，改為學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)的重要前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)，先達(dá)到大綱要求掌握水平。

知識(shí)樹(shù)中的當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)，如果學(xué)生已經(jīng)完成，并通過(guò)了測(cè)試，該系統(tǒng)可以提供與學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)點(diǎn)有聯(lián)系的后續(xù)知識(shí)點(diǎn)，把學(xué)習(xí)深度的選擇權(quán)交給學(xué)生，由學(xué)生自己者控制學(xué)習(xí)進(jìn)度。此時(shí)，學(xué)生既可以選擇學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)后繼內(nèi)容，也可以選擇與當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)不相關(guān)的全新知識(shí)點(diǎn)或退出學(xué)習(xí)過(guò)程。

由上述智能推導(dǎo)過(guò)程可以看出，學(xué)生知識(shí)樹(shù)的動(dòng)態(tài)生成過(guò)程存在三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：（1）如何判定當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)的重要前導(dǎo)知識(shí)點(diǎn)；（2）如何判定學(xué)生對(duì)當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的掌握水平；（3）如何判別出所有與當(dāng)前知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的后繼知識(shí)點(diǎn)。

6 結(jié)束語(yǔ)

基于Moodle平臺(tái)創(chuàng)建一種全新的動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境，這種模式通過(guò)課程設(shè)計(jì)和Moodle平臺(tái)提供的技術(shù)支持以及時(shí)間的靈活性等手段，將自適應(yīng)學(xué)習(xí)機(jī)制引入到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)期望。通過(guò)有效的教師教學(xué)管理平臺(tái)，教師能夠全程跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程，針對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)度、理解能力、作業(yè)水平等幾個(gè)環(huán)節(jié)給予學(xué)生實(shí)時(shí)的指導(dǎo)與幫助，并對(duì)其學(xué)習(xí)過(guò)程及學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行全方位、客觀的評(píng)價(jià)，為可持續(xù)教學(xué)提供了質(zhì)量保障。

基金項(xiàng)目：陸軍軍官學(xué)院2010基金資助項(xiàng)目（No.2010XYJJ-018）

參考文獻(xiàn)

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