基于知識地圖的在線學習支持服務研究

王露露 王小根

摘 要：在線學習中學習者面臨缺少計劃、資源過載、缺乏交互、評價單一等問題，將知識地圖引入在線學習系統，以期為學習者提供有針對性的學習支持服務。通過文獻分析，從學習資源服務、個性化支持、知識協同共建、學習評價4個方面，構建基于知識地圖的在線學習支持服務體系。基于知識地圖的在線學習支持服務將零散的學習資源組織在一起，并提供資源導航、資源檢索等功能;根據學習者的基本特征信息，推薦個性化學習路徑;允許教師、助教、學習者共同構建知識地圖、信息資源;支持學習評價以及評價反饋多元化。這些支持服務有利于引導、幫助和促進學習者自主學習，提高在線學習效率。

關鍵詞：知識地圖;學習支持服務;在線學習

DOI：10. 11907/rjdk. 182827

中圖分類號：G434文獻標識碼：A文章編號：1672-7800（2019）004-0191-05

0 引言

在線學習是一種遠程教學形式，在豐富的學習資源和各類在線學習系統支持下，學習者可以自主控制學習過程，充分發揮學習者的自主性[1]。由于教師和學生的時空分離性，在線學習系統需要提供相應的學習支持服務，幫助解決學習過程中的各種問題，引導和促進學習者自主學習，否則將會出現學習者學習壓力大、學習效率不高、學習質量下降甚至最終導致學習者輟學的情況[2]。

學習支持服務是否完善往往決定學習者的學習體驗，直接影響學習效果[3]。因此，建立全面、有效的學習支持服務是在線學習中效率和質量的重要保障。筆者深入了解了國內幾個在線學習平臺，通過對部分學習者的跟蹤訪談，發現大多數在線學習支持服務存在如下問題：學習支持服務的內容較少，支持服務提供不全面;資源良莠不齊以及重復性建設現象嚴重，出現“認知超載”、“網絡迷航”現象;信息傳輸單向，缺乏交互性;學習評價時效性低，反饋不及時。

知識地圖是一種知識關系網絡，它以圖示化的形式呈現知識之間的關系和獲取途徑，具有知識管理、學習導航和學習評估等功能[4]，能為在線學習系統提供新型支持和服務。

針對上述問題，本文引入 “知識地圖”概念，希望創建一個高效、靈活的在線學習支持服務系統，促進學習者自主學習，提高在線學習效率。

1 在線學習支持服務現狀

學習支持服務最早由西沃特[5]提出，他認為學習支持服務是一種組織形式，能幫助學習者充分利用教育機構提供的教學服務設施。英國著名學者泰特[6]將學習支持看成是一系列遠程教育機構提供的針對個人或小組成員的服務，包括組織學習資源、學習評價、信息咨詢等一系列服務，是一個全面的系統，旨在促進學生的自主學習。

1.1 學習支持服務存在的問題

通過分析現有文獻及在線學習支持服務系統，總結歸納出目前學習支持服務存在的一些不足之處。

（1）資源服務缺乏有效組織。在線學習資源是開展在線學習活動必需的各種信息資源，然而在線學習資源冗余信息較多、質量參差不齊，學習者在搜索時會出現大量無關資源;網上資源雜亂，在線學習資源缺乏有效組織，海量的學習資源導致學習者的“認知超載”和“網絡迷航”，不利于學習者學習[7]。雖然也存在組織有序的在線學習資源，但資源常以樹型等簡單結構進行組織，難以反映網狀等較為接近真實情況的復雜知識結構[8]。此外，在線學習資源重復性建設現象較為嚴重，針對同一內容，不同的在線學習系統有自己的學習資源，在線學習資源無法有效利用和共享。

（2）缺乏個性化學習支持服務。個性化學習支持服務能夠激發學習者的學習動機，促進學生的自主學習，保證學習質量[9]。個性化學習支持服務主要研究怎樣從海量的學習資源庫中選擇有效資源促進教與學[10]，使在線資源按需共享。個性化學習支持服務要求在線學習系統根據需求為下一步學習活動推薦合適的學習內容。在后期的學習中，在線學習平臺應根據學習者需求變化調整相應的學習路徑，從而達到學習效果最優化。然而，現有的在線學習系統缺乏個性化學習支持服務，無法為學習者提供個性化學習路徑選擇，不能根據用戶的動態個性化需求信息及時推薦[11]，學習者需要花費大量時間和精力手動篩選資源。

（3）評價服務單一，反饋不及時。學習評價是學習系統的反饋調節機制，是在線學習支持服務的重要組成部分，也是實現個性化學習支持服務的重要環節。通過分析學習者參與評價活動過程和結果，可以獲取對學習者當前知識和能力水平的準確描述，有助于學習者有針對性地調整學習。評價主體多元化，需要包括教師評價、自我評價、同伴互評等，所有的評價結果均可作為學習者特征信息[12]，為個性化學習支持服務提供依據。但是，由于種種原因導致在線學習評價主要是單一的考試形式，忽視了對學生能力的考查;過分重視學習結果的總結性評價，現行形成性評價流于形式，一般以平時作業替代，不能充分發揮評價作用;評價反饋不及時，形式單一[13]，缺少個性化評價[14]。

1.2 學習支持服務范疇

學者從不同角度對學習支持服務范疇進行了探討，如表1所示[15-19]。

除此之外，王冬青[20]提出個性化學習支持服務能夠激勵和維持學習者的學習動機，可以促進學生的學習與發展，保證學習質量，是遠程教育的重要支柱;泰勒[21]認為學習支持服務是針對每個個體或小組成員中的每一個人，即需要為學習者提供個性化支持服務。因此，個性化支持服務也是基于知識地圖的在線學習支持服務的主要范疇。

Bereiter & Scardamalia[22]提出了知識建構理論，認為知識建構是一種有效的在線教學方法，可以支持知識創造活動。他們認為知識是學習者群體在對事物進行探討、研究與論證之后得出的集體認知，是由學習者群體共同創造的，而不是被儲存在個體頭腦中的所謂真理。因此，知識協同共建也是基于知識地圖的在線學習支持服務的主要范疇。綜上所述，本文將基于知識地圖的在線學習支持服務體系分為以下幾個方面：學習資源服務、個性化支持服務、知識協同共建服務、學習評價服務。

2 在線學習支持服務體系與要素

知識地圖以知識和概念為節點，將知識和概念根據層級和結構關系進行組織，可以用于知識組織、管理、導航、搜索、揭示關系[23]，具有以下幾個特點：①知識地圖本身并不是一個知識的集合，而是一個向導，即學習者要學習的知識在系列學習資源列表中，而不是知識地圖本身;②知識地圖能夠揭示知識間存在的關系。在此過程中，往往會發現以前沒有發現的某些知識間的新關系，從而產生新知識。

隨著研究的不斷深入，知識地圖早已超出了原先的范疇，逐步成為有效的知識管理工具，在學習支持服務中表現出強大功能：①根據知識地圖特性，為在線學習平臺提供資源服務。根據學習需求和學習目標，將零散的學習資源組織在一起形成良好的結構，提升學習效率。知識地圖又具有導航作用，學習者可以運用地圖中知識點與對應資源的鏈接準確查找與定位資源;②知識地圖以圖示化的形式為學習者呈現相關內容的所有知識點，學習者可以此為依據檢查自身存在的學習盲點，確定學習目標。學習者可以根據自身需求，以不同的方式呈現與自身相匹配的知識內容，針對不同需求及應用場景建立不同的知識地圖，如課程知識地圖、個人知識地圖。通過個人知識地圖和課程知識地圖的對比分析，了解相關知識的掌握情況，以此選擇最合適的學習路徑;③知識地圖作為一種評價工具，可以評估知識現狀、呈現可利用資源、發現資源[24]，為在線系統提供評價服務。

2.1 體系框架

針對在線學習支持服務中存在的問題，本文構建了基于知識地圖的在線學習支持服務系統，包括學習資源服務、個性化支持、學習評價、知識協同共建4個范疇，旨在促進學生的自主學習。基于知識地圖的在線學習支持服務既支持學習者自主建構知識，也支持學習者之間的相互協作，通過自主學習、合作交流獲得知識建構。基于知識地圖的在線學習支持服務體系框架如圖1所示。

2.2 相關要素

（1）學習資源服務。基于知識地圖的在線支持服務具有學習資源服務功能，包括資源組織、資源導航、資源檢索等。知識地圖可以根據學習需求和學習目標，將零散的學習資源組織在一起，實現在線學習資源的有效組織，提升學習效率和質量。基于知識地圖的在線學習支持服務根據知識地圖特性，將知識點組成學習資源，然后將學習資源組織成學習專題，學習專題組織成課程，課程組成學科。學習資源服務從下而上共分為4層，知識地圖思想貫穿于每層組織中，對應形成“學科知識地圖—課程知識地圖—學習專題知識—學習資源知識地圖關聯圖”4層知識地圖結構，如圖2所示。

基于知識地圖的學習支持服務中，通過建立知識地圖與知識點、學習資源之間的映射，可以實現知識地圖的導航功能與資源檢索功能。學習者可以運用知識地圖中各知識點與相應資源的鏈接，準確查找與定位資源。

（2）個性化支持服務。基于知識地圖的在線支持服務具有個性化支持服務功能，主要包括個性化設置、個性化推薦功能。每位學習者的學習風格、學習習慣、學習目標都有差異，學習者可以對知識地圖進行個性化設置，選擇與自身相匹配的知識內容及呈現方式。隨著學習的進行，學習者通過篩選與內化外部信息資源，將其編入個人知識網絡[25]，形成個人知識地圖。個人知識地圖是個人與外界信息交流的結果，是學習者對所學或將學內容的記錄，是個人學習筆記的可視化表征，融入了學習者的學習需求、知識背景、學習風格等個人信息，是個性化設置的內容之一。基于知識地圖的在線學習平臺，支持學習者根據自己的基本特征信息構建個人知識地圖，使學習者了解自己的學習準備情況，同時使在線學習系統了解學習者的基本情況。學習者可以將初步構建的個人知識地圖和課程地圖對比，尋找自己的知識盲點，快速確定學習目標。系統通過與課程地圖的對比，并依據學習者現有情況推薦最佳學習路徑，有利于學習效率與學習效果的提升。學習同伴可以共享各自的知識地圖與學習路徑，學習者也可參考同伴的知識地圖和學習路徑尋找一條最佳路徑，提高學習效率。系統可根據學習者的個人信息，尋找與學習者相近的同伴，根據同伴的學習目標、知識地圖、學習路徑，為學習者推薦最佳的學習路徑，如圖3所示。

（3）知識協同共建服務。基于知識地圖的在線支持服務具有知識協同共建服務功能。知識地圖是一種組織并鏈接資源的可視化工具，知識地圖中每一節點都有相應的知識點頁面，頁面會呈現其他人的共享資源，學習者可選擇符合自身學習需求的資源進行學習，思考、領悟該知識點和其它知識點之間的關系，從而構建個人知識地圖。每個知識點頁面都有討論區，學習者若有新的想法、疑問，可隨時在相應討論區中提問，教師、助教、學習同伴會相互交流、共同探討，從而產生新的想法和觀點，學習者可將新的想法、觀點更新到個人知識地圖。在此過程中，參與者根據個人體驗發現知識地圖存在的缺陷和不足，提出改進意見和建議，經過教師、專家篩選后，可對知識地圖進一步完善。學習者可將優質資源添加到相應知識頁面，為后續的學習者提供參考。當然，由于個人的認知能力與思維方式存在差異，學習者共享的部分內容會出現偏差或重復現象，因此并不是所有學習者添加的資源都會出現在頁面中。對于學習者添加的資源，教師、助教會經過篩選，將優質部分呈現在資源列表中。學習者之間可以相互共享知識地圖，當學習者在瀏覽同伴知識地圖發現錯誤內容時，可以對其進行標記，提醒同伴刪除或修改。在與其他成員的知識地圖對比分析、知識協同共建過程中，學習者可加深對知識的理解，提高思維能力。基于知識地圖的知識協同共建，為學習者之間的交互、學習者與資源的深度交互提供了保證，是基于知識地圖的在線學習支持服務的重要組成部分，如圖4所示。

（4）學習評價服務。基于知識地圖的在線支持服務具有評價服務功能。學習評價是學習系統的反饋調節機制，是在線學習的重要環節，也是在線學習支持服務的重要組成部分。學習者可以使用知識地圖進行學習評價，診斷學習情況，及時發現問題，從而對學習過程及時進行調整。基于知識地圖的在線評價服務主要分為自我評價、同伴互評、教師評價3種。學習者通過比較個人知識地圖與同伴知識地圖、課程知識地圖的異同進行自我評價。通過自我評價，學習者可以查找自己的知識漏洞，然后通過學習補充更新個人知識地圖，為確定下一個學習目標提供依據。同伴互評，即學習者之間相互交流評價，相互分享個人知識地圖，分享學習經驗，并通過對比分析評價同伴知識地圖，不斷完善自身認知。教師評價，即教師通過學習者個人知識地圖和課程知識地圖之間的對比，繪制學習效果地圖，幫助學習者了解所學情況。學習效果知識地圖是教師為學習者個人知識地圖提供的一種反饋，教師為知識地圖擴充顏色和面積屬性，幫助學員了解知識掌握情況，如圖5所示。

3 優勢分析

（1）促進學習者進行相對完整、系統化的知識建構。知識地圖可以清晰而直觀地呈現知識之間的關聯和結構，以及知識所在的位置，揭示知識點之間的關系、順序和層次，明確知識點之間的關系和在結構中的定位[26]，可有效避免海量在線學習資源缺乏有效組織，出現“認知超載”和“網絡迷航”現象。利用知識地圖組織在線學習資源，為在線平臺提供資源服務，可以揭示資源之間的關系，有利于解決在線資源雜亂無章的現象。基于知識地圖的在線學習平臺可以將零散、碎片化的知識內容以一定的方式組織關聯起來，幫助學習者了解知識內容間的關聯，促進學習者形成系統認識，構建相對完整、系統的知識體系。

（2）促進同伴交互。在線學習中，學習者容易產生孤獨感，學習熱情與學習效率時常會受到語言、技術、學習方式等多種因素影響[27]，同伴之間的交互成為在線學習不可或缺的要素。在基于知識地圖的在線學習支持服務中，同伴交互滲透在各個環節，有協同共建、路徑共享等間接交互，也有交流討論中的直接交互。學習者遇到問題時，可以在討論區發起討論，教師、助教以及同學會與之共同交流、探討問題解決方案。同伴間相互共享知識地圖、學習路徑，為選擇學習路徑提供參考。當發現知識地圖中的錯誤內容時，可以對其進行標記，提醒同伴刪除或修改。

（3）促進知識資源多向共享、協同共建。知識表達和共享是相輔相成的，利用知識地圖呈現知識本身就是知識共享的過程[28]。學習者通過知識地圖將知識可視化表達，促進知識共享。基于知識地圖的在線學習支持系統提供了學習資源組織的服務，但是知識地圖只是將知識點和學習資源鏈接起來，系統中的學習資源還是需要學習者和教師共同構建。每個知識點都會鏈接到一個頁面，每個頁面上都有相應的資源列表，而資源列表上的內容需要學習者和教師共同建設。學習者需要將資源共享在資源列表中，教師經過篩選，將優質資源呈現出來，從而使學習者可以共同參與到資源的協同建設中，充分發揮了學習者的主觀能動性。

（4）學習者可以個性化選擇學習路徑，滿足個性化學習需求。系統會根據學習者的基本情況推薦一條學習路徑，學習者也可依據自身學習目標與現有知識規劃一條學習路徑。在學習過程中，系統會自動跟蹤學習情況，記錄學習者先學什么、后學什么。學習者在整個學習過程中，可以隨時查看系統記錄的學習路徑，也可以將路徑分享給同伴，以供其他學習者參考。

4 結語

由于師生時空分離的特點，在線學習系統更需要為學生提供全面的學習支持服務，幫助他們克服學習中的困難，使其順利完成學業。知識地圖作為有效的學習輔助工具，為在線學習系統提供了全面高效的服務，包括資源服務、知識建構服務、個性化支持、學習評價。知識地圖能夠表征知識點之間的關系，根據資源與知識點之間的關系進行組織與管理，為學習者提供資源服務。根據個人知識地圖設定明確目標，按照計劃學習，系統也依據學習情況進行調節，為學習者提供個性化支持。通過對比別人分享的知識地圖、學習路徑，學習者可以相對公正地評價自己，為學習者提供評價服務。

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（責任編輯：杜能鋼）