網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展的研究與探討

摘要：本文從計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)著手，詳細(xì)分析了計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展歷程。深入研究了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入到計(jì)算機(jī)教學(xué)后，國(guó)外的教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展變遷。探討了當(dāng)前國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀及存在的主要問(wèn)題，并指出構(gòu)建一個(gè)自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的必要性。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)教學(xué)；智能教學(xué)系統(tǒng)；自適應(yīng)學(xué)習(xí)

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2008)30-0662-02

Research and Discussion on Development of Network Teaching System

CAO Wei，WU Hong

(Department of Information，Hunan University of Commerce，Changsha 410205，China)

Abstract:This article begins from the computer teaching system， has analyzed the development process of computer teaching system in detail. It deeply research the development and vicissitude on teaching system in overseas after networking has integrated after the technology of network integrating to the computer teaching. It has discussed the situation of research and question that exists in the domestic teaching system at present，and pointed out the necessity that constructs an self-adaptive learning system.

Key words:Network teaching;Intelligence Tutoring System;Self-adaptive learning

1 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)在教育中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)日益成為一種非常重要的教學(xué)方式。它以互聯(lián)網(wǎng)作為傳輸信息的載體，為學(xué)生的學(xué)習(xí)創(chuàng)建了廣闊自由的環(huán)境，提供了豐富的資源，拓延了教學(xué)時(shí)空的維度，是網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)相結(jié)合的一種新型教育技術(shù)。

2 教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展回顧

自第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生，計(jì)算機(jī)專家和教育專家為了提高教育的質(zhì)量，就致力于將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域的研究。于是，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）應(yīng)運(yùn)而生，計(jì)算機(jī)成為了一種教學(xué)工具。教師先利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)課件，然后對(duì)教學(xué)過(guò)程中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行演示講解。這樣使得知識(shí)更加易于直觀表現(xiàn)，同時(shí)也降低了對(duì)復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)講解的難度。但是，在這種狀態(tài)下的教學(xué)，僅僅是把計(jì)算機(jī)當(dāng)作教學(xué)輔助手段來(lái)加以應(yīng)用，實(shí)際上并沒有引起傳統(tǒng)教學(xué)模式的變革。

21世紀(jì)是一個(gè)信息化和學(xué)習(xí)化的世紀(jì)，它對(duì)高校的人才培養(yǎng)提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。單機(jī)的CAI已經(jīng)不能滿足新時(shí)期高效學(xué)習(xí)的需求。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，CAI已經(jīng)向網(wǎng)絡(luò)化、智能化探索研究。特別是近幾年，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，給教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展帶來(lái)了新的生機(jī)，出現(xiàn)了大量基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)系統(tǒng)。它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)表現(xiàn)某門學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容以及實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的全過(guò)程，真正改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式和教學(xué)環(huán)境。回顧五十多年來(lái)教學(xué)系統(tǒng)的發(fā)展歷程，可以將它劃分為五個(gè)主要階段。

1)線性程序 (50年代)

學(xué)生可以根據(jù)程序提供的一系列步驟逐漸接近自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。

2)分支程序（60年代）

學(xué)生可以在一定程度上決定學(xué)習(xí)的路徑，從而可以有限地自主選擇一個(gè)未知的、有用的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，為個(gè)別化教學(xué)提供了可能。

3)生成系統(tǒng)（70年代）

實(shí)現(xiàn)了教學(xué)材料自動(dòng)生成，即由計(jì)算機(jī)生成問(wèn)題及其解答，并對(duì)學(xué)生的回答做出有限的評(píng)價(jià)。

4)智能教學(xué)系統(tǒng)（80年代）

將人工智能技術(shù)引入教學(xué)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)教與學(xué)的活動(dòng)環(huán)境，使系統(tǒng)可以模仿人的部分智能行為。

5)多媒體智能教學(xué)系統(tǒng)（90年代）

基于多種媒體的人機(jī)交互、工業(yè)領(lǐng)域復(fù)雜過(guò)程的模擬、視頻教學(xué)的出現(xiàn)等，使得人們對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)的研究思路發(fā)生了變化。這一時(shí)期，多媒體技術(shù)、認(rèn)知理論的發(fā)展，以及關(guān)于學(xué)習(xí)過(guò)程的研究成果都對(duì)計(jì)算機(jī)教學(xué)做出了較大的貢獻(xiàn)。

從這五個(gè)階段的發(fā)展，可以看出計(jì)算機(jī)教學(xué)系統(tǒng)使得學(xué)習(xí)者不再受時(shí)間、地點(diǎn)的限制，越來(lái)越好地實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)與非實(shí)時(shí)信息交互的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)支持。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了信息傳遞、資源共享、實(shí)時(shí)交互，這給原有的教學(xué)系統(tǒng)帶來(lái)了新的變革。

3 國(guó)外網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

國(guó)外對(duì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的研究較多，最為活躍的是美國(guó)。此外，歐洲、日本、加拿大等國(guó)家也紛紛投入人力、物力和財(cái)力，從事網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的研究。其研究工作主要在大學(xué)和軍方進(jìn)行，美國(guó)一些知名的大學(xué)如：Stanford、MIT、Memphis、Carnegie－Mellon、Johns－Hopkins、California等都在進(jìn)行這方面的研究工作。目前，已經(jīng)開發(fā)出了一些智能性相對(duì)較高的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，建立了內(nèi)容豐富的智能化教育網(wǎng)站。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）資助總數(shù)達(dá)0.225億美元基金，用以進(jìn)行人類學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的智能系統(tǒng)（Learning and Intelligence）的研究。下表是國(guó)外一些典型的智能化的教學(xué)系統(tǒng)。

Memphis大學(xué)歷時(shí)15年開發(fā)完成的Tutor系統(tǒng)，借助于人工智能、認(rèn)知科學(xué)和復(fù)雜系統(tǒng)的研究成果，實(shí)現(xiàn)了不同學(xué)科的教學(xué)。該系統(tǒng)能夠?qū)W(xué)生的問(wèn)題做出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，并進(jìn)行提示和判斷。Tutor不通過(guò)多項(xiàng)選擇就能夠根據(jù)對(duì)問(wèn)題的鍵入和口頭反應(yīng)進(jìn)行決策，還可以對(duì)可能產(chǎn)生的語(yǔ)法或語(yǔ)義不正確的語(yǔ)言進(jìn)行解釋等。

4 國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的研究狀況

我國(guó)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的研究起步較晚，開始的研究工作主要集中在少數(shù)大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)里，而且多為研究和演示用的系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格評(píng)測(cè)的較少。當(dāng)前，我國(guó)通向二十一世紀(jì)的信息高速公路示范工程——“中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)”已經(jīng)初步形成。它包括全國(guó)主干網(wǎng)、地方網(wǎng)和校園網(wǎng)三個(gè)層次結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了良好的基礎(chǔ)設(shè)施。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程資源共享，達(dá)到“開放和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)”的目標(biāo)。現(xiàn)今已有很多的高校、科研機(jī)構(gòu)和一些計(jì)算機(jī)公司都開始投入到教學(xué)系統(tǒng)的研發(fā)中來(lái)。

2000年我國(guó)教育部頒布了《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育資源建設(shè)技術(shù)規(guī)范》，規(guī)范中提出遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)應(yīng)該具備自適應(yīng)學(xué)習(xí)能力，即具有教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)適應(yīng)機(jī)制、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航機(jī)制、動(dòng)態(tài)構(gòu)建機(jī)制、協(xié)作式的問(wèn)題解決機(jī)制以及自適應(yīng)學(xué)習(xí)策略選擇機(jī)制等，使學(xué)生能夠按照自己的水平和能力自行控制學(xué)習(xí)進(jìn)度，做到真正的個(gè)性化、實(shí)時(shí)交互式的教學(xué)系統(tǒng)。

漢語(yǔ)水平考試（HSK）智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)遠(yuǎn)程智能學(xué)習(xí)與輔導(dǎo)系統(tǒng)，研制工作從1999年12月開始至2001年2月基本結(jié)束，歷時(shí)一年多時(shí)間，現(xiàn)已通過(guò)了技術(shù)鑒定，并獲得了較高的評(píng)價(jià)。其主要目的是為了幫助母語(yǔ)為非漢語(yǔ)的學(xué)習(xí)者，利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)提高學(xué)習(xí)水平，并可以快速、順利地通過(guò)我國(guó)漢語(yǔ)水平考試。系統(tǒng)具有較強(qiáng)的智能性，主要體現(xiàn)在具有一定的診斷糾錯(cuò)和評(píng)價(jià)功能，可以根據(jù)學(xué)生水平和學(xué)習(xí)情況，選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容，調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度。同時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能組卷及分析功能。因此，它可以說(shuō)它是一個(gè)比較完整的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。

目前，投入使用的上海交大網(wǎng)上答疑系統(tǒng)，它采用智能匹配和模糊模式識(shí)別技術(shù)，對(duì)學(xué)生提出的問(wèn)題進(jìn)行搜索并解答。如沒有合適解答，系統(tǒng)將自動(dòng)把問(wèn)題反饋給相應(yīng)的教師或?qū)＜遥山處熡H自為同學(xué)答疑解惑。系統(tǒng)還可以對(duì)學(xué)生在網(wǎng)上的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行監(jiān)控、統(tǒng)計(jì)與分析，并以此提供合理化的學(xué)習(xí)建議。它滿足學(xué)生自學(xué)、教師的課堂輔助教學(xué)及遠(yuǎn)程教學(xué)的需要，真正實(shí)現(xiàn)了資源共享、實(shí)時(shí)交互，力求做到真正的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

5 結(jié)束語(yǔ)

網(wǎng)絡(luò)以其所具有的分布式特點(diǎn)和強(qiáng)大的交互性，為發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)提供了技術(shù)支持。但從目前的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)所發(fā)揮的作用來(lái)看，它所提供的學(xué)習(xí)環(huán)境還不能完全對(duì)所有學(xué)生的學(xué)習(xí)全過(guò)程進(jìn)行高效地控制，同時(shí)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果也還不能較為準(zhǔn)確地評(píng)估，故無(wú)法全面滿足學(xué)習(xí)個(gè)體的較高需求。因此，如何構(gòu)建一個(gè)個(gè)性化的，具有自適應(yīng)能力的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的學(xué)習(xí)，是當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)研究的一個(gè)重要問(wèn)題。

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