摘要：文章應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)思想，深入分析了基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的各個組成要素及子系統(tǒng)，采用ISM技術(shù)研究了系統(tǒng)要素的內(nèi)部關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立了基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的解釋結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次化分析，以期能為該系統(tǒng)的構(gòu)建、應(yīng)用和研究提供重要的幫助。

關(guān)鍵詞：ISM模型；微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)；組成要素；結(jié)構(gòu)分析

● 引言

對師范生而言，微格教學(xué)是“實踐育人”的重要方法手段。但是，迄今為止，微格教學(xué)存在諸多問題：缺乏學(xué)習(xí)交互性、信息單向流動、反饋不及時、反思環(huán)節(jié)與評價環(huán)節(jié)不夠完善等。[1][2]目前，基于Web的微格教學(xué)視頻反思與評價平臺的研究在國內(nèi)還很罕見。另外，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展雖然為微格教學(xué)提供了嶄新的訓(xùn)練方式，但訓(xùn)練效果并不理想，究其原因在于未能正確認(rèn)識微格教學(xué)的結(jié)構(gòu)和功能。針對上述問題，我們研發(fā)了基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)。為了充分發(fā)揮其功能，我們以ISM法分析了基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)，揭示了該系統(tǒng)要素的內(nèi)部關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立了其解釋結(jié)構(gòu)模型，實現(xiàn)了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層次化分析，以期為在校師范生提供一個交互性強(qiáng)、評價信息及時反饋的平臺。

● ISM模型概述

ISM（Interpretive Structure Modeling）解釋結(jié)構(gòu)模型，是美國沃菲爾德（J.Warfield）教授于1973年作為分析復(fù)雜社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)問題而開發(fā)的一種系統(tǒng)分析方法，采用圖論中的關(guān)聯(lián)矩陣原理分析復(fù)雜系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析轉(zhuǎn)化為同構(gòu)有向圖的拓?fù)浞治?，繼而轉(zhuǎn)化為代數(shù)分析，通過關(guān)聯(lián)矩陣的運算明確系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特征。[3][4]利用ISM分析法，可以用明確的概念結(jié)構(gòu)圖形象地表示系統(tǒng)中各要素之間的關(guān)系。[5]

ISM模型分析系統(tǒng)的應(yīng)用，主要有四個步驟：①選擇系統(tǒng)的組成要素，分析各要素間的邏輯關(guān)系；②建立鄰接矩陣和可達(dá)矩陣；③對可達(dá)矩陣進(jìn)行層級劃分；④建立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型和解釋結(jié)構(gòu)模型。

● 基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的組成要素

以ISM模型研究基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)，首先需要分析系統(tǒng)的組成要素。我們團(tuán)隊正在設(shè)計與開發(fā)基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)，分析表明：該系統(tǒng)由人員、硬件及軟件三部分組成。其中，人員包括幫促者和學(xué)生。硬件包括網(wǎng)絡(luò)支持環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)媒體等。軟件包括視頻源和支持評價反思等方面。通過對專業(yè)人員進(jìn)行訪談、問卷調(diào)查，通過分析得出基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的八個組成要素：①幫促者（S1）包括教師、資源制作人員、平臺開發(fā)維護(hù)的技術(shù)人員，他們支持學(xué)生上傳微格教學(xué)視頻、在線標(biāo)注、資源制作和平臺維護(hù)等。②學(xué)生（S2）主要包括在校師范生，他們能夠進(jìn)入微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)實現(xiàn)在線評價。③網(wǎng)絡(luò)支持環(huán)境（S3）能夠?qū)Y源進(jìn)行管理，并實現(xiàn)特定目標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)。④網(wǎng)絡(luò)媒體（S4）包括電子郵件、QQ群、電子短信等網(wǎng)絡(luò)交流工具。⑤視頻資源（S5）主要指微格教學(xué)視頻。⑥管理系統(tǒng)（S6）主要是對施教者和學(xué)生進(jìn)行各方面的管理。⑦評價系統(tǒng)（S7）可通過軟件平臺建立評價系統(tǒng)，以此來及時獲得反饋。⑧標(biāo)注系統(tǒng)（S8）可根據(jù)微格教學(xué)視頻，實現(xiàn)在線對視頻進(jìn)行標(biāo)注。

● 基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的ISM模型

依據(jù)ISM模型分析系統(tǒng)的步驟，首先是分析基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的組成要素。

1.分析系統(tǒng)要素的邏輯關(guān)系

基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的八個因素彼此的邏輯關(guān)系如表1。

2.建立鄰接矩陣和可達(dá)矩陣

采用矩陣表示基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)各組成要素之間的邏輯關(guān)系，即得鄰接矩陣A。

矩陣A中的元素aij=1，表示要Si對Sj有直接影響；矩陣A中的元素aij=0，表示要素Si對Sj沒有直接影響。鄰接矩陣A僅表示系統(tǒng)各要素之間的直接影響關(guān)系，若要表示各要素之間的直接及間接影響關(guān)系則需要建立系統(tǒng)的可達(dá)矩陣M。根據(jù)布爾運算及公式（A+I）k1≠（A+I）k=（A+I）k+1，k>1，得可達(dá)矩陣M=（A+I）k，其中，I是與鄰接矩陣A同階的單位矩陣。由運算可知：當(dāng)k=2時，A+I≠（A+I）2=（A+I）3，因此求得可達(dá)矩陣M。

3.對可達(dá)矩陣進(jìn)行層級劃分

對可達(dá)矩陣M進(jìn)行分解，得到可達(dá)集R（Si）和先行集A（Si），如果滿足R （Si）∩A（Si）=R（Si），則Si即為最高層要素集。找到最高層要素集后，在可達(dá)矩陣中劃去其對應(yīng)的行和列，然后再從剩余的可達(dá)矩陣中繼續(xù)尋找最高層要素；依次類推，即得各層次所包含的要素集。第一級的可達(dá)集R（Si）和先行集A（Si），見表2。

由表2可得：第一級的最高層要素集為{S2}。在可達(dá)矩陣中劃去S2對應(yīng)的行和列，得到第二級的可達(dá)集R（Si）和先行集A（Si），見表3。

由表3可得：第二級的最高層要素集為{S7}。在可達(dá)矩陣中劃去S7對應(yīng)的行和列，得到第三級的可達(dá)集R（Si）和先行集A（Si），見表4。

由表4可得：第三級的最高層要素集為{S1，S3，S4，S5，S8}。在可達(dá)矩陣中劃去S1，S3，S4，S5，S8對應(yīng)的行和列，得到第四級的可達(dá)集R（Si）和先行集A（Si），見表5。

由表5可得：第四級的最高層要素集為{S6}。因此，基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)四個層級的最高層要素集分別為：{S2}、{S7}、{S1，S3，S4，S5，S8}和{S6}。

4.建立系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型和解釋結(jié)構(gòu)模型

根據(jù)五個層級的最高層要素集，得到層級劃分的可達(dá)矩陣M′。

由可達(dá)矩陣M′可知：系統(tǒng)要素S1，S3，S4，S5和S8是等價的，它們之間相互影響；系統(tǒng)的解釋結(jié)構(gòu)模型如上圖。

● ISM模型的啟示

從基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的解釋結(jié)構(gòu)模型中可以看出，設(shè)計與開發(fā)基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的最終目的是為學(xué)生（尤其是在校師范生）提高教學(xué)技能。根據(jù)ISM理論和基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的層級劃分，在建設(shè)和應(yīng)用基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)時，有以下三方面的啟示。

1.幫促者的重任

首先，教師應(yīng)積極細(xì)心地對學(xué)生的微格教學(xué)過程進(jìn)行評價。與傳統(tǒng)課堂試講相比，部分學(xué)生不習(xí)慣微格教學(xué)的教學(xué)形式，難以掌握微格教學(xué)的過程，因此在要求學(xué)生能綜合掌握微格教學(xué)理論的基礎(chǔ)上，借助教學(xué)媒體等進(jìn)行授課，并根據(jù)電子郵件、電子短信等網(wǎng)絡(luò)交流工具，獲得及時反饋。課后，學(xué)生與教師通過在線評價，及時反饋，促進(jìn)學(xué)生反思教學(xué)。[6][7]

其次，系統(tǒng)設(shè)計人員應(yīng)精心設(shè)計評價系統(tǒng)。通過軟件平臺建立和維護(hù)基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的評價體系，可以詳盡地對學(xué)生的微格教學(xué)視頻進(jìn)行全面的評價，能夠?qū)崿F(xiàn)對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)態(tài)度、教學(xué)技能等方面的綜合評價，保證在微格教學(xué)過程中能夠提升學(xué)生的教學(xué)能力。

最后，視頻錄制人員應(yīng)提供高質(zhì)量的視頻資源，保證學(xué)生能方便地使用網(wǎng)絡(luò)并有效地完成在線視頻標(biāo)注過程，這是基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)成功運行的關(guān)鍵之一。

此外，平臺開發(fā)維護(hù)的技術(shù)人員應(yīng)確?；赪eb的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)平臺及其子系統(tǒng)的正常運行和信息連通，支持教師和學(xué)生對微格教學(xué)視頻的在線標(biāo)注、視頻碎片化等功能。

2.學(xué)生的目標(biāo)

首先，學(xué)生應(yīng)增強(qiáng)微格教學(xué)能力。絕大多數(shù)學(xué)生缺乏一定的微格教學(xué)理論及教學(xué)經(jīng)驗，因此需要盡快轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，增強(qiáng)微格教學(xué)的能力。學(xué)生還應(yīng)掌握必備的計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技能，培養(yǎng)自己錄制微格教學(xué)視頻的能力和在線標(biāo)注的能力，實現(xiàn)自我評價。

其次，基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生實現(xiàn)在線視頻標(biāo)注外，還可以實現(xiàn)反思效果。在添加標(biāo)注的過程中，涉及教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，最重要的是能夠發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行評價與反思，從而提升教學(xué)能力。此外，對優(yōu)秀的教學(xué)視頻可以進(jìn)行觀看、收藏等，有重要的借鑒意義。

3.系統(tǒng)的管理

基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)的管理必須按照“以學(xué)生為主”的思想，樹立“為學(xué)生服務(wù)”意識。該系統(tǒng)的管理是為系統(tǒng)的用戶服務(wù)的，主要實現(xiàn)視頻管理、教學(xué)視頻的標(biāo)注管理、學(xué)生的個性化管理等，它決定了系統(tǒng)的運行機(jī)制、支撐平臺的設(shè)計與開發(fā)，影響著幫促者的工作和學(xué)生的活動。

其次，基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)應(yīng)研究如何建設(shè)更有效的在線標(biāo)注平臺實現(xiàn)實時互動。由于學(xué)生的計算機(jī)水平大相徑庭，因此在設(shè)計、實現(xiàn)在線標(biāo)注平臺的功能模塊時必須注重智能化，使平臺界面簡潔、容易操作。另外，平臺應(yīng)支持各種教學(xué)視頻資源，保證評價系統(tǒng)的正常運行。

基于Web的微格教學(xué)視頻標(biāo)注系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)學(xué)生、教師的實際需求和在線視頻標(biāo)注的發(fā)展趨勢，確保系統(tǒng)各模塊的安全運行，實現(xiàn)及時反饋，旨在為微格教學(xué)視頻的使用者提供反饋及評價，能夠?qū)崿F(xiàn)反思，不斷提升在校師范生的教學(xué)能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]周湘梅.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字微格教學(xué)技能評價[D].浙江：浙江師范大學(xué)，2007.

[3]謝忠新.基于系統(tǒng)視角的學(xué)校信息化管理機(jī)制研究[J].中國遠(yuǎn)程教育，2010（1）：58-61.

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[5]傅德榮，章慧敏.教育信息處理[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2002：62.

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[7]Meg Colasante.Using video annotation to reflect on and evaluate physical education pre-service teaching practice[J] Australasian Journal of Educational Technology，2011，27（1）：66-88.

基金項目：本文系廣西新世紀(jì)2010年教改工程項目“NVIVO在師范生教學(xué)技能培訓(xùn)中的應(yīng)用研究”（2010JGB047）的研究成果。

創(chuàng)新項目：本文系全國大學(xué)生創(chuàng)新項目“基于WEB視頻標(biāo)注系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)”（201210603009）的研究成果。

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