開放式教學(xué)環(huán)境及新型課件設(shè)計

　　在傳統(tǒng)的教學(xué)中，學(xué)生的知識來源較窄，主要來源于教材、實驗及教師授課。而開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)則具有如下優(yōu)勢：一是開放性，學(xué)生可得到源源不斷的、及時更新的教學(xué)資源，學(xué)習(xí)可突破時空限制；二是交互性，使教學(xué)雙方都參與教學(xué)活動，并有機會在網(wǎng)上交流和發(fā)表見解，遇到問題時可通過E-mail和在線交流方式獲得幫助；三是集成性，利用多種形式及媒體學(xué)習(xí)，可使若干教學(xué)階段（講、聽、作業(yè)和考試）融為一體；四是自適應(yīng)性，通過在線測試進行學(xué)習(xí)效果評估，并據(jù)此來調(diào)整學(xué)習(xí)策略、內(nèi)容和進度。在開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中，建立軟件環(huán)境的關(guān)鍵是開發(fā)高效、有特色的課件。組件式課件及探索型課件就是其中的兩種。
　　
　　組件式課件的開發(fā)
　　
　　組件概念的提出，旨在軟件像硬件一樣能夠通過標(biāo)準的組件來組裝和集成。組件是一段獨立、可重用、可互操作的目標(biāo)代碼。它是開放分布式環(huán)境里裝配、分布、移動、維護的基本單位，是符合標(biāo)準的應(yīng)用構(gòu)造模塊。組件與具體的編程語言、平臺、機型無關(guān)，其內(nèi)部構(gòu)造和實現(xiàn)對外界是隱藏的，其他組件或應(yīng)用程序可通過接口對它進行調(diào)用。目前的組件工業(yè)標(biāo)準有：ActiveX（Windows平臺）、CORBA（Unix平臺）、JavaBean（任意平臺）。使用組件技術(shù)的好處有：可共享和重用；使用簡單；組件位置對用戶透明；可用多種軟件工具開發(fā)。
　　組件式課件是指由符合組件標(biāo)準的課件單元所構(gòu)成的課件。其開發(fā)可分為以下三個階段。
　　1.開發(fā)
　　課件的組件來源有：對傳統(tǒng)的課件實現(xiàn)封裝和采用對象式開發(fā)方法開發(fā)。后者具有面向?qū)ο笠子谥赜煤蛿U充的優(yōu)點，是組件的主要來源。組件可分為由專業(yè)人員或公司開發(fā)、具有課件制作的常規(guī)應(yīng)用的基本組件，由使用者開發(fā)、定義特殊應(yīng)用的自定義組件。自定義組件可繼承基本組件的屬性和方法，這樣就能生成許多高效、易用和可互操作的組件。
　　2.積累
　　能方便地從組件庫中篩選組件是課件裝配和集成的前提。組件積累過程主要包括：確認組件的合法性，識別和獲取組件的可重用特性；描述要加入到組件庫中的組件特性及接口，以支持工具對它的存儲和檢索以及用戶對它的理解；將提供有關(guān)文檔和組件外部特性的信息與組件包裝在一起，構(gòu)成一個組件庫中的存儲實體；進行關(guān)鍵術(shù)語匹配與目錄索引，以一種易于檢索和管理的方式存儲于組件庫中。
　　3.集成
　　即課件的裝配合成，主要包括：根據(jù)需求從組件庫中檢索、選擇相關(guān)的可重用和互操作的組件；對不完全符合要求者進行適當(dāng)?shù)男薷暮图艚?；通過集成和組裝構(gòu)成課件系統(tǒng)。當(dāng)然也可以直接向組件開發(fā)者定制組件式課件。
　　在具體實現(xiàn)中，還可利用軟件集成技術(shù)進行功能的綜合集成。例如，使用收集到的相關(guān)光盤進行集中控制播放，形成課程的演示系統(tǒng)；借用E-mail收發(fā)作業(yè)，采用ODBC等技術(shù)來利用已有的試題庫構(gòu)成練習(xí)測驗；納入BBS進行討論答疑等。從而將各學(xué)習(xí)課件組合集成為一體，形成一個演示學(xué)習(xí)、答疑討論、練習(xí)測試的綜合學(xué)習(xí)環(huán)境。
　　
　　探索型課件設(shè)計
　　
　　探索式學(xué)習(xí)支持學(xué)生以自己的進度、按個人的學(xué)習(xí)興趣瀏覽資源庫，其基本要素有：問題、資料、提示和反饋。探索型課件以超媒體技術(shù)為核心，為學(xué)生提供友好的界面及導(dǎo)航機制，以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和形成學(xué)習(xí)動機，并給予學(xué)生探索學(xué)習(xí)的最大自由度。學(xué)習(xí)者可以從以下幾個方面進行控制：選擇學(xué)習(xí)的主題內(nèi)容（如原理、定義、范例、練習(xí)等）；學(xué)習(xí)的數(shù)量（如少、適中）；決定學(xué)習(xí)的速度（如快、慢、中等）；選擇學(xué)習(xí)的路徑（如迂回式、樹形、網(wǎng)狀等）；選擇主題內(nèi)容呈現(xiàn)方式（如文本、圖像、動畫、視頻和聲音等符號類型）；改變符號的呈現(xiàn)方式（如窗口的個數(shù)、層次、大小和位置，字體，顏色，播放、暫停等）。
　　根據(jù)探索式學(xué)習(xí)的特點，探索型課件設(shè)計的首要任務(wù)是結(jié)構(gòu)設(shè)計，它反映教學(xué)軟件的主體框架及教學(xué)功能。
　　1.超媒體知識庫
　　知識庫的建立主要是實現(xiàn)教學(xué)信息向智能超媒體模型的知識轉(zhuǎn)變，進行知識庫的層次化和結(jié)構(gòu)化處理，并通過推理機構(gòu)進行多媒體教學(xué)信息存取控制。主要分知識分析和知識結(jié)構(gòu)設(shè)計。知識分析即確定教學(xué)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)。它首先確定知識庫所包含的領(lǐng)域知識范圍，并在此基礎(chǔ)上把教學(xué)內(nèi)容分為若干個知識單元，每個知識單元內(nèi)包含有若干個知識點，找出各個知識點及其基本類型、層次關(guān)系及語義聯(lián)系等信息，從而形成一個智能超媒體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其中每個知識點都將成為智能超媒體網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點。而知識點的關(guān)系是定義結(jié)點之間鏈接的依據(jù)。知識分析所得到的規(guī)則庫，是課件對學(xué)生錯誤進行診斷的重要依據(jù)。
　　2.學(xué)生模型
　　學(xué)生模型表示學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史、當(dāng)前的知識背景以及解題行為等方面的知識，它不僅要反映學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，還要反映學(xué)生的認知特點，以及與學(xué)習(xí)有關(guān)的非智力因素，包括錯誤診斷、學(xué)生評價、學(xué)習(xí)檔案等。該模型為正確評價學(xué)生的知識水平、診斷出錯原因提供信息，并作為實施教學(xué)策略的依據(jù)。
　　3.教師模型
　　該模型是關(guān)于系統(tǒng)應(yīng)該教什么內(nèi)容、怎樣教的詳細規(guī)定?！敖淌裁础敝饕谴_定教學(xué)的范圍和深度；“怎樣教”是確定如何把教學(xué)中的知識內(nèi)容傳遞給學(xué)生，教學(xué)中應(yīng)該采用何種策略。教師模型設(shè)計涉及領(lǐng)域知識、教學(xué)策略和人機對話方面的內(nèi)容，負責(zé)與學(xué)生通信，并在需要的時候提供幫助，選擇指導(dǎo)材料。探索型課件采用的教學(xué)策略決定的教學(xué)方法有引導(dǎo)、主題講解、復(fù)習(xí)、示例、學(xué)生選擇、教師干預(yù)等。一般采用教學(xué)過程知識的產(chǎn)生式規(guī)則表示，這些規(guī)則組成教學(xué)方法庫。其中如何解決好系統(tǒng)的干預(yù)程度尤其重要。系統(tǒng)打擾學(xué)生范圍過大，次數(shù)過多，就會妨礙學(xué)生的獨立思考和主動性，失去探索式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，而反之，學(xué)生的學(xué)習(xí)得不到及時指導(dǎo)時，系統(tǒng)需采用一定的監(jiān)控策略，既能發(fā)揮探索式學(xué)習(xí)的特點，鼓勵學(xué)生自己糾錯、獲取知識，又能克服學(xué)生受控制能力的影響及迷路等問題。
　　探索型課件設(shè)計還可利用自適應(yīng)技術(shù)中的自適應(yīng)展示，即依據(jù)學(xué)生的當(dāng)前知識、目標(biāo)及進度和其他特性調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容，如：給熟練者以詳盡深刻的信息；給初學(xué)者淺顯、附加解釋的信息。充分利用超媒體自身的結(jié)構(gòu)信息，實現(xiàn)自適應(yīng)導(dǎo)航，在WWW上利用結(jié)構(gòu)計算的方法將內(nèi)容查詢與結(jié)構(gòu)查詢結(jié)合起來可有效地實現(xiàn)個人化信息空間。
　　盡管基于網(wǎng)絡(luò)的開放式教學(xué)環(huán)境的建設(shè)已初步開展，但其完善實現(xiàn)是任重而道遠的。首先它需要成熟的理論、技術(shù)支撐；其次，它的發(fā)展依賴于有關(guān)部門的支持，因為有效的教學(xué)活動需要寬帶通信線路和功能強大的服務(wù)器系統(tǒng)，更需要豐富的教學(xué)資源及教師的大力投入。