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1在線學(xué)習(xí)模式
從21世紀(jì)早期開始,學(xué)習(xí)的社會環(huán)境已經(jīng)悄無聲息地發(fā)生了變化。學(xué)習(xí)者越來越多地依賴于技術(shù)來幫助自己適應(yīng)復(fù)雜的、更多需求的生活。許多學(xué)生希望學(xué)?;?qū)W院提供技術(shù)環(huán)境,實現(xiàn)靈活的資源訪問,進行多種形式的學(xué)習(xí),并獲得評價與反饋的機會;希望課堂外的交流、合作機會也成為學(xué)習(xí)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代信息與通信技術(shù)建立的新的在線學(xué)習(xí)模式,不僅創(chuàng)造了新的知識傳播載體,還為學(xué)習(xí)者搭建了一個有效的學(xué)習(xí)情境,使個人可以跳出學(xué)校的約束,自由地選擇自己需要的學(xué)習(xí)方式和內(nèi)容環(huán)境,優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)還可對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為提供持續(xù)性的誘導(dǎo)、評價和支持,例如發(fā)出提示、建議,指出學(xué)習(xí)者的錯誤,幫助其形成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣等。新的在線學(xué)習(xí)模式更加強調(diào)社交化的學(xué)習(xí),學(xué)生可以通過博客、維基、3D虛擬世界和其他學(xué)習(xí)者交流協(xié)同,有效地尋求幫助。新的教育理念引導(dǎo)教師身份從“舞臺上的智者”(sageonthestage)向“旁邊的指導(dǎo)者”(guideontheside)轉(zhuǎn)換。新的在線學(xué)習(xí)模式將以教師為中心的傳授轉(zhuǎn)向以學(xué)習(xí)者為中心的自由選擇、主動獲取。新的在線學(xué)習(xí)模式的結(jié)構(gòu)如圖1所示,這是一個以學(xué)習(xí)者為中心,依靠先進信息與通信技術(shù)提供學(xué)習(xí)材料與環(huán)境,執(zhí)行教學(xué)方案,接受反饋并建立評估體系的過程。教育者根據(jù)實際需求和個人情況(如全日制學(xué)習(xí)、業(yè)余設(shè)計,以提高技能或增長知識為目的),選擇與執(zhí)行有效教學(xué)法(如小組項目、在線論壇、項目報告、同行討論)與教學(xué)內(nèi)容,增加行為評價和學(xué)習(xí)誘導(dǎo)的成份,提高教學(xué)效果,保證教學(xué)質(zhì)量。
2在線學(xué)習(xí)模式的設(shè)計和開發(fā)
2.1技術(shù)支持
現(xiàn)有的在線學(xué)習(xí)模式使用虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境(VirtualLearningEnvironment,VLE)平臺,建立基于網(wǎng)絡(luò)的課程和網(wǎng)站,教育者和學(xué)習(xí)者是平等的主體,在教學(xué)活動中相互協(xié)作,共同構(gòu)建知識體系與學(xué)習(xí)體系,這種教學(xué)方式已經(jīng)改變了傳統(tǒng)在線教學(xué)模式。VLE平臺通常包括以下功能。
(1)教學(xué)內(nèi)容管理:建立、儲存、訪問和使用學(xué)習(xí)材料;
(2)教學(xué)大綱的定位和規(guī)劃:課程計劃,評估方案和個性化的體驗學(xué)習(xí)法;
(3)學(xué)習(xí)者的參與和管理:訪問學(xué)習(xí)者的信息和資源,跟蹤學(xué)習(xí)進度和結(jié)果;
(4)交流與合作:電子郵件、通知、聊天工具、博客等。虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境被學(xué)校、非盈利機構(gòu)和政府等廣泛采用以建立在線課程的環(huán)境。這些平臺為學(xué)習(xí)者提供不同的學(xué)習(xí)模塊,管理學(xué)習(xí)內(nèi)容,記錄學(xué)習(xí)者的歷程紀(jì)錄,更有針對性地進行教育訓(xùn)練。已頗有成效的在線學(xué)習(xí)案例有英國拉夫堡大學(xué)可再生能源系統(tǒng)技術(shù)遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)計劃,他們使用開源平臺,通過通信網(wǎng)關(guān),所有的材料(學(xué)習(xí)筆記、教程、視頻講座、以往考試試卷)和輔助系統(tǒng)(討論論壇、反饋)被集成在平臺中執(zhí)行。通過附加功能更新材料和監(jiān)控學(xué)生的參與和活動,提供完全的在線課程。
2.2學(xué)習(xí)材料與環(huán)境
(1)課程材料
課程材料的設(shè)計是在高等工程教育中發(fā)展在線學(xué)習(xí)的一個重要環(huán)節(jié)。在線學(xué)習(xí)通常采用和面授課程一致的在線學(xué)習(xí)材料,以確保學(xué)習(xí)成果和課程質(zhì)量。新的在線模式利用信息和通信技術(shù)設(shè)立一些創(chuàng)新性的活動來提高教學(xué)效果,如查詢式學(xué)習(xí),模擬面對面的過程進行小組學(xué)習(xí),同步提問與回答以及討論與學(xué)術(shù)會議。設(shè)計課程材料主要包括學(xué)習(xí)目標(biāo)確定、課程結(jié)構(gòu)設(shè)計、學(xué)習(xí)進度規(guī)定。學(xué)習(xí)目標(biāo)確定:學(xué)習(xí)目標(biāo)應(yīng)清楚地描述學(xué)生在成功完成課程之后的結(jié)果。同時將目標(biāo)分成不同的層次,使學(xué)生循序漸進地完成學(xué)習(xí)過程。課程結(jié)構(gòu)設(shè)計:在遵循課程目標(biāo)的前提下,學(xué)習(xí)者應(yīng)該非常清楚課程結(jié)構(gòu)并且控制學(xué)習(xí)過程。通常一個學(xué)習(xí)模塊應(yīng)包括:一兩個專業(yè)案例,以往學(xué)生完成的學(xué)習(xí)任務(wù)及作業(yè)的范例,參考文獻的列表,以及供學(xué)生交流與協(xié)作的電子討論區(qū)。在設(shè)計課程時,需要重視案例教學(xué)和現(xiàn)實問題的背景,選擇基于實際工程項目的教學(xué)內(nèi)容更有助于提高職業(yè)技能。學(xué)習(xí)進度規(guī)定:如果缺乏一個合理的學(xué)習(xí)進度參照時間表,學(xué)習(xí)者很容易懈怠或放棄。所以在每一個學(xué)習(xí)階段都需要獲得及時反饋:一方面要強調(diào)作業(yè)或報告的截止日期,另一方面鼓勵學(xué)習(xí)者交流,學(xué)習(xí)者之間的溝通及其與教師間的交流是保證學(xué)習(xí)者跟上學(xué)習(xí)進度的重要因素。教師對學(xué)習(xí)過程的適當(dāng)干預(yù)可以激發(fā)學(xué)生的積極性。所以在設(shè)計課程材料時從目標(biāo)、結(jié)構(gòu)和進度多方面綜合考慮,才能充分調(diào)動學(xué)習(xí)者的積極性,提高其學(xué)習(xí)效率。
(2)在線實驗室建設(shè)
在傳統(tǒng)的工程教育教學(xué)中,實驗是一個重要而且昂貴的環(huán)節(jié),因為完成優(yōu)質(zhì)的教學(xué)過程需要購買專門的實驗設(shè)備和聘請有經(jīng)驗的指導(dǎo)者,只有理論知識或看視頻演示是不能提高實際動手能力的,這是制約在線學(xué)習(xí)發(fā)展的一個主要因素。信息和通信技術(shù)的進步,意味著可以開發(fā)基于計算機控制的在線遠(yuǎn)程實驗室。在線遠(yuǎn)程實驗室可以利用分布在不同地點的真實設(shè)備為學(xué)習(xí)者提供實驗環(huán)境,而且將各高校的工科實驗系統(tǒng)進行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理,實現(xiàn)設(shè)備和數(shù)據(jù)的虛擬共享,既能節(jié)約資源又有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。在線遠(yuǎn)程實驗環(huán)境的構(gòu)建思想如下:學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)連接,通過網(wǎng)絡(luò)操作遠(yuǎn)程實驗室設(shè)備進行實驗,并通過網(wǎng)絡(luò)接受教師的指導(dǎo),最后由實驗系統(tǒng)或指導(dǎo)教師對實驗給予評價。實時遠(yuǎn)程實驗環(huán)境的軟件部分主要由遠(yuǎn)程實驗平臺和遠(yuǎn)程實驗管理系統(tǒng)組成。遠(yuǎn)程實驗平臺主要為學(xué)生顯示和提供實驗操作環(huán)境,學(xué)生可在平臺中觀察到遠(yuǎn)程實時實驗的情況,例如通過在平臺中編寫代碼或操作命令控制遠(yuǎn)程的數(shù)控機床進行實驗。通過遠(yuǎn)程實時實驗,學(xué)生可獲得實驗方面的知識和技能,提高操作能力。國外很多高校已經(jīng)在開發(fā)和應(yīng)用在線遠(yuǎn)程實驗。TechnicalUniversityofCatalonia采用遠(yuǎn)程實驗用于電力質(zhì)量實驗,該系統(tǒng)包括監(jiān)測儀器和3個發(fā)電廠,監(jiān)測儀器和發(fā)電廠由Web服務(wù)器控制,通過互聯(lián)網(wǎng)與學(xué)生的互動,通過IP攝像頭進行實時反饋;Karaetal.介紹了由7個不同國家組成的歐洲遠(yuǎn)程射頻實驗室(EuropeanRemoteRadioLaboratory,ERRL),學(xué)習(xí)者可以在任何時間和地點通過自己的計算機執(zhí)行基于網(wǎng)絡(luò)的實驗;AndrejaRojko與來自11個歐洲國家的13個合作伙伴建立了18門在線的遠(yuǎn)程控制實驗室,包括課程、組織、遠(yuǎn)程控制和可視化,通過moodle、booking、labview等平臺實現(xiàn),然后利用校園網(wǎng)平臺,采用模擬和現(xiàn)實相結(jié)合的教學(xué)方式,完成機電一體化的實驗訓(xùn)練任務(wù)。這些實驗?zāi)J綖樵诰€教學(xué)提供了良好的條件,為工程專業(yè)學(xué)生增加了實踐機會,提高了動手能力。借鑒這些模式,可以開發(fā)適合我國教育環(huán)境和學(xué)生特點的在線實驗與實踐方式,從而更好地為學(xué)生提供鍛煉的機會。
(3)在線輔導(dǎo)
在線學(xué)習(xí)的過程中,由于教師與學(xué)生不在同一時空活動,相互間的交流存在障礙,因而支持服務(wù)尤為重要。如通過電子郵件和網(wǎng)絡(luò)討論,讓學(xué)生獲得即時問題的及時反饋。一個典型的在線輔導(dǎo)過程包括以下步驟:學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)材料,然后上傳相關(guān)問題的教程的回答;輔導(dǎo)教師整理所有的答案并評分,同時檢查是否還有特殊的問題。在線輔導(dǎo)中技術(shù)支持人員保證所有書面問題都能通過聊天功能來處理。在輔導(dǎo)過程中教師會首先提出一個問題或場景,學(xué)生根據(jù)提供的相關(guān)信息合作分析、討論,并提出方案來解決問題。通過在線會議的形式將探究式學(xué)習(xí)納入學(xué)習(xí)和輔導(dǎo)過程,讓學(xué)習(xí)者更多地參與、投入學(xué)習(xí)中,極大地提高其學(xué)習(xí)興趣。
2.3評價和反饋
評價和反饋機制是一個系統(tǒng)和平臺保持活力的重要因素,來自于學(xué)習(xí)者的大量評價可以為建立正確的學(xué)習(xí)模式提供寶貴的經(jīng)驗。對學(xué)習(xí)者及時地反饋信息能有效地表達(dá)需求與意見,是教育體系不斷自我完善的基礎(chǔ)。評估可以通過多種形式從不同的方面開展,如課程學(xué)習(xí)過程、在線實驗、應(yīng)用技術(shù)等。課程學(xué)習(xí)過程:通過統(tǒng)計在線學(xué)習(xí)者的出勤率和評估學(xué)生的表現(xiàn),與傳統(tǒng)課堂教學(xué)的學(xué)生比較成績來分析在線學(xué)習(xí)的結(jié)果。在線實驗:通過對比實驗結(jié)果、實驗數(shù)據(jù)設(shè)置和總結(jié)性的報告來分析在線實驗的效果。應(yīng)用技術(shù):分析技術(shù)應(yīng)用中的問題,比較不同的軟件平臺和用戶的反饋。例如各種會議系統(tǒng)從功能上似乎大同小異,但在使用中卻存在很多不同。有些系統(tǒng)要求用戶在本地下載、安裝程序,有些系統(tǒng)在記錄文件或處理音頻時有延遲,這些都會影響使用。同時要加強相關(guān)人員的培訓(xùn),收集在應(yīng)用中的問題,不斷升級與完善功能。通過反饋和評價,可以提供最好的實踐指導(dǎo),加強使用者對教學(xué)模式的理解,為設(shè)計教學(xué)方法和制訂教學(xué)活動積累經(jīng)驗,能進一步完善符合工程專業(yè)特點的在線學(xué)習(xí)質(zhì)量管理系統(tǒng),保證教學(xué)質(zhì)量。
3結(jié)語在線學(xué)習(xí)的應(yīng)用
為學(xué)習(xí)者提供了不受時間和地點限制的學(xué)習(xí)機會,使學(xué)習(xí)者不需要再奔波在去學(xué)校或圖書館的路上,節(jié)約了人力、時間和費用,可以實現(xiàn)資源整合和優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)材料的再利用,而且能夠自動集成統(tǒng)計信息到校園信息管理系統(tǒng)。但在工程專業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)的在線教學(xué)系統(tǒng)需要多方面的努力。
(1)教育部門和工程技術(shù)委員會合作制訂和維護教育的標(biāo)準(zhǔn),保證教學(xué)質(zhì)量;
(2)制訂科學(xué)的教學(xué)計劃,以學(xué)生的需求為導(dǎo)向,以培養(yǎng)實際應(yīng)用能力為目標(biāo),結(jié)合工業(yè)界的發(fā)展方向設(shè)計教學(xué)內(nèi)容;
(3)應(yīng)用新的通信與信息技術(shù)設(shè)計和開發(fā)優(yōu)質(zhì)的教學(xué)課程,加強相關(guān)人員的技能培訓(xùn),開發(fā)在線教案,建立在線實驗室環(huán)境,開通師生交流與意見反饋的通信平臺;
(4)完善評估體系,建立學(xué)習(xí)行為評價和誘導(dǎo)平臺,通過識別、收集和分析項目中的數(shù)據(jù),采用定量和定性的措施判定教育學(xué)生的學(xué)習(xí)成果是否達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),以進一步改善教學(xué)方法。新的在線學(xué)習(xí)模式將會在高等工程教育中進一步發(fā)展,使教育進一步向大眾化發(fā)展,增加教育培訓(xùn)的拓展空間,提供專業(yè)教育、繼續(xù)教育和終身學(xué)習(xí)的平臺,培養(yǎng)企業(yè)、市場和社會需要的專業(yè)人才。
作者:周靜 郭愛煌 單位:同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院