（教育技术学专业论文）网络课程中学习行为监控系统的设计与实现.pdf

1rf 产q ，、 独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究 工作所取得的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。对本人的研究做出重要贡 献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人 承担。 学位论文作者签名：走皱表日期： ) o l o 、5 ； 学位论文使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的 复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将 学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：越锻表 日 期：知k 5 ； 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 指导教师签名：彭五 日 期：w i 口占； 电话： 邮编： iri-li_lil t-rrtr【tr，【k：；，：jl， jj!j i jit1ji 摘要 目前绝大部分网络课程普遍注重管理模块和交互界面的制作，但对学习行为 的跟踪和分析、有意识地培养学生自我监控能力等方面的关注却非常少。实证分 析表明：学习者的自我监控与网络学习的行为表现和效果有重要关系川。纵观现 有的研究成果，可以发现，虽然网络教育领域已对有关质量监控体系的问题进行 了关注，但大多还是从理论上探讨应该加强学习质量监控，具体如何设计实施监 控却涉及的很少。因此，对网络学习中学习行为监控的理论和实践研究具有广阔 的空间。 在远程教学中，学习者的自主学习习惯和学习行为依靠“自然 形成是不现 实的，而需要远程教育者在长期的教学过程中有意识地引导和培养而逐步确立起 来旺1 。学习知识的过程从来就不是随心所欲的，需要自我控制和外部控制。外部 控制作为一种学习支持存在，尤其是在学习者自我控制力不高的情况下发挥重要 的作用。据此，我们以行为主义和自主学习理论为理论基础，设计了这个学习行 为监控系统，通过对学习者学习过程的监督和控制来规范学习行为，提高学习者 的自我监控和自我调节学习的能力，并进而将对学习者学习过程的监控管理责任 逐渐由教师转给学习者，最终实现从外部控制的学习过程向学生自我控制的学习 过程转变。 本课题从网络课程学习者行为监控的角度出发，将学习行为控制、学习行为 实时反馈和学习行为成果评价统一于一体，设计了学习者学习行为实时监控系统 并进行实践。希望此系统对于建设合理有效的学习资源、帮助教师培养学习者 的自主学习能力、有效地对学习者、学习过程和学习结果作出评价等具有重要的 意义。 评价 关键词：网络学习行为：学习行为监控；学习行为实时反馈；学习行为成果 a b s t r a c t c u r r e n t l ym o s to n l i n ec o u r s e sg e n e r a l l yf o c u so nd e s i g n i n go ft h em a n a g e m e n t m o d u l ea n dt h ei n t e r a c t i o ni n t e r f a c e ，w h i l ep a y i n gl i t t l ea t t e n t i o no nt h et r a c k i n ga n d a n a l y s i s o fl e a r n i n gb e h a v i o r , o ro l lt h e t r a i n i n g o fc o n s c i o u s s e l f - m o n i t o r i n g c a p a b i l i t yo fs t u d e n t s e m p i r i c a la n a l y s i ss h o w st h a tt h el e a r n e r s s e l f - m o n i t o r i n gh a s a ni m p o r t a n tb e a r i n go nt h eb e h a v i o ra n de f f e c t i v e n e s so ft h eo n l i n el e a r n i n g f r o m t h eo v e r v i e wo fe x i s t i n gr e s e a r c hr e s u l t si tc a nb ef o u n dt h a t ，a l t h o u g ht h eq u a l i t y m o n i t o r i n gs y s t e mi nt h ef i e l do fo n l i n ee d u c a t i o nh a sb e e ni s s u e so fc o n c e r n ，m o s t o ft h es t u d i e sw e r e f r o mt h ev i e wp o i mo ft h e o r e t i c a ld i s c u s s i o n so nh o wt o s t r e n g t h e nt h em o n i t o r i n ga n dc o n t r o lo nq u a l i t yo fl e a r n i n g ，w h i l ef e ww e r er e l a t e d t ot h ep r a c t i c a ld e s i n g i n go nt h ei m p l e m e n t a t i o no fm o n i t o r i n g t h e r e f o r e ，t h es t u d y o nt h e o r ya n d p r a c t i c a l r e s e a r c ho nm o n i t o r i n gl e a r n i n gb e h a v i o ri nt h eo n l i n e l e a r n i n gp r o m i s e ss i g n i f i c a n ti m p o r t a n c e i nd i s t a n tt e a c h i n g ，i ti su s u a l l yu n r e a l i s t i cf o rt h el e a r n e r st o n a t u r a l l y f o r m g o o dl e a r n i n gh a b i t sa n ds e l f - l e a r n i n gb e h a v i o r , s oi tr e q u i r e st h ec o n s c i o u sg u i d i n g a n dt r a i n i n go ft h et e a c h e r sd u r i n gt h el o n g t e r ml e a f i n gc o u r s e st og r a d u a l l ye s t a b l i s h t h ep r o c e s so fl e a r n i n gc a nn e v e rb ea r b i t r a r ya n df r e e w h e e l i n g i tn e e d sb o t l li n t e r n a l c o n t r o la n de x t e r n a lc o n t r 0 1 e x t e r n a lc o n t r o l ，a sal e a r n i n gs u p p o s i n gs y s t e m ，p l a y s s p e c i a l l yi m p o r t a n tr o l e si nt h es i t u a t i o n sf o rl e a r n e r so fn o ts oh i g hs e l f - c o n t r o l i n g c a p a b i l i t y s o 、舫mb e h a v i o r i s ma n ds e l f - l e a r n i n gt h e o r ya st h et h e o r e t i c a lf o u n d a t i o n , w ed e s i g n e dt h i sl e a r n i n gb e h a v i o rm o n i t o r i n g s y s t e m ，i no r d e rt o r e g u l a t et h e l e a r n i n gb e h a v i o ro fl e a r n e r st h r o u g ht h el e a r n i n gp r o c e s sm o n i t o r i n ga n dc o n t r o l ，t o f u r t h e r i m p r o v el e a r n e ra b i l i t yo fs e l f - m o n i t o r i n ga n ds e l f - r e g u l a t e dl e a r n i n g ，t o g r a d u a l l yt r a n s f e r rt h er e s p o n s i b i l i t yo fm o n i t o r i n ga n dm a n a g e m e n to nt h el e a r n i n g p r o c e s sf r o mt h et e a c h e rt ol e a r n e r s ，a n du l t i m a t e l yt oa c h e i v et h et r a n s f o r m a t i o n f r o mt h e l e a r n i n gp r o c e s su n d e re x t e r n a lc o n t r o lt ot h el e a r n i n gp r o c e s su n d e r s e l f - c o n t r o lo ft h el e a r n e r s t h i sa r t i c l e ，f r o mt h e a s p e c to fc o n d u c t i n gm o n i t o r i n ga n dc o n t r o lo nt h e b e h a v i o ro fn e w w o r kc o u r s el e a r n e r s ，u n i f y i n gt h ec o n t r o l i n g ，r e a l - t i m ef e e d b a c ka n d o u t c o m e e v a l u a t i n go fl e a f i n gb e h a v i o r , p r e s e n t e dt h ed e s i g n i n ga n di m p l e m e n t a t i o n o far e a l - t i m em o n i t o r i n gs y s t e mf o rl e a r n e r s b e h a v i o rd u r i n gt h el e a r n i n gp r o c e s s t h ea u t h o rh o p e st h a t t h i ss y s t e mc a nd oh e l pi nt h ec o n s t r u c t i o no fr e a s o n a b l ea n d e f f e c t i v el e a r n i n gr e s o u r c e s ，i nt h ee s t a b l i s h m e n to fa u t o n o m o u sl e a r n i n ga b i l t i yo f 玎 l e a r n e r s ，a n di nt h ea s s e s s m e n to nt h el e a r n e r sa sw e l la st h ep r o c e s sa n d t h eo u t c o m e - k e yw o r d s ： o n l i n e l e a r n i n gb e h a v i o r ；l e a m i n g b e h a v i o r m o n i t o r i n g ； l e a r n i n gb e h a v i o rr e a l t i m ef e e d b a c k ；e v a l u a t i o no i lt h er e s u l t so f l e a r n i n gb e h a v i o r m 目录 中文摘要i 英文摘要i i 目录i v 第一章引言l 1 1 课题的背景1 1 2 国内外文献综述1 1 2 1 网络学习行为1 1 2 2 教学交互理论2 1 2 3 网络学习监控2 1 3 课题研究的意义和价值3 1 3 1 网络学习行为监控系统的内涵3 1 3 2 网络学习行为监控系统的必要性4 第二章网络学习行为概述5 2 1 网络学习行为的内涵5 2 1 1 学习行为5 2 1 2 网络学习行为5 2 2 网络学习者学习行为分类6 2 2 1 知识获取行为6 2 2 2 知识加工运用行为6 2 2 3 参加测试行为6 2 2 4 讨论交流行为7 第三章网络学习行为监控系统设计的理论基础8 3 1 行为主义学习理论8 3 2 自主学习理论8 3 3 档案袋评价理论9 第四章网络学习行为监控系统的设计1 0 4 1 系统设计分析1 0 4 2 系统总体结构1 1 4 3 监控系统的模块设计1 2 4 3 1 学习行为控制模块设计1 2 4 3 2 学习行为成果评价模块设计1 6 4 3 3 学习行为实时反馈模块设计1 7 第五章网络学习行为监控系统的实现2 0 5 1 系统开发环境和技术支持2 0 5 1 1 系统开发的技术路线2 0 5 1 2 系统运行所需的环境2 1 5 1 3 实现与数据库的连接2 2 i v 5 2 监控系统的模块实现2 3 5 2 1 学习行为控制模块实现一2 3 5 2 2 学习行为成果评价模块实现2 8 5 2 3 学习行为实时反馈模块实现2 9 结语3 0 参考文献3 1 附录3 3 后记4 1 v 东北师范大学硕士学位论文 第一章引言 1 1 课题的背景 目前，世界各国对远程教育的发展给予了前所未有的关注。远程教育的市场规模逐 年增加，远程教育以现代网络技术的发展为基础，不受时间、空间和地点的限制，教与 学的方式趋于多样化。远程教育中的学习资源也日益丰富，提供了丰富多彩的人机交互 界面，激发了学习者的学习兴趣。 随着网络与通讯技术的发展，我国的远程教育也迅猛发展起来。2 0 0 2 年中国教育信 息化市场的一个重要特点就是远程教育的快速增长，越来越多的人通过网络进行学习。 网络学习正日渐深入到我们生活当中，很可能成为未来学习的主流方式。从理论上讲， 这样一种全新的办学模式，必将产生超乎寻常的教学效果。但是，正由于它是一种新型的 教育方式，没有现成的可资借鉴的经验，难免在探索中出现这样或那样的问题。网络课程 教学环境相对自由宽散，学生学习需要高度的自我控制能力，而我国学生却表现出诸多 不适应网络课程学习的特征，尤其是在自我控制能力方面不符合网络学习要求。本文从 网络课程教学中学习者的学习行为入手，设计了学习行为监控系统来对学习者的学习过 程进行监测和调控，增强教师对学习者的学习行为控制，保证远程学习质量。 1 2 国内外文献综述 笔者利用关键词“网络学习行为”检索c n k i 数据库，1 9 9 5 至2 0 1 0 十五年间，相关 “网络学习行为”的文章只有3 1 篇。以关键词“学习行为监控”检索c n k i 数据库，1 9 9 5 至2 0 1 0 十五年间，相关“学习行为监控 的文章只有1 篇。所以，对网络学习行为监 控的研究目前处于初级阶段，无论是从理论或实践上都有较大的研究空间。 1 2 1 网络学习行为 目前关于网络学习行为还没有明确的定义和分类，张建伟等学者从宏观层次上对网 络学习行为的类型、体系等进行积极地探索b 1 。他将网络学习行为概括为三种基本类型： 信息获取加工、人际交流行为和问题解决行为，并指出三种行为之间有密切的联系“3 。 胡运安等从构建c e l t s 标准中学习者信息模型的角度，探讨了网络学习环境中学习者行 为信息的类别嵋】。 国内外一些学者对网络学习行为的新特征开始初步的探索研究，尝试着通过一些智 能软件追踪和记录网络学习者的行为。例如，维也纳大学的karinan nahu m mel 等通过web 在线学习平台，统计处理数据库访问记录和web 服务器日志文 件，从而较准确的分析网络学习者的学习行为。台湾学者wan ilee 等通过对 网络学习者的学习需要、学习行为结果和个性特点等方面的研究，探讨了学习者的学习 l 东北师范大学硕士学位论文 绩效评价方式。 1 2 2 教学交互理论 相互作用与交互理论的代表人物穆尔认为，远程教育基本构成要素( 教师、教育资 源和学生) 之间的关系不是分离的，而是相互作用的；远程教育中存在着三种类型的交 互：第一种是学习者与学习内容的交互、第二种是学习者与教师的交互、第三种是学习 者与学习者之间的交互。只有存在着学生与教师、学生与资源、学生与学生的3 种互动 关系，现代远程教育才能正常活动哺3 。穆尔提出的第一种类型的交互是学生与学习内容 的交互，实际上是指学生与学习资源的交互，因为学生与教师之间、学生与学生之间的交 互的主要内容也是学习内容。丁兴富曾提出远程教育的教学三要素是学生、教师、资源 h 1 。清华大学的一项调查表明，清华大学在利用网络课件进行某门课程的教学时，有 2 3 4 5 6 的学生认为网络学习中遇到的主要障碍是缺少交互，遇到问题无法解决，所占比 例为网络学习遇到各种困难中最高的。同时，在调查网络学习中哪种因素最为重要时， 有4 6 的学生认为“交互”是最重要的影响学习效果的因素旧1 。 学习行为监控系统就是作为一种学习外部环境，对学习者施加适当和必要的外部刺 激，使其行为朝着教学目标方向发展。学习监控系统所设计的教学交互活动有两个作用： 一个是改变学习者的行为；另一个是让学习者的行为逐渐逼近教学目标憎1 。 1 2 3 网络学习监控 所谓学习监控是指为了保证学习的成功、提高学习效果和质量、达到学习目的，而 对学生的学习活动进行的计划、实施、评价、反馈、控制和调节的一系列过程。这里的 学习监控就是对学习过程的监督和控制。我们对学生学习过程的监控，就是要了解学生 是否通过学习获得了相应的知识和能力。 1 国外现状 网络教育在国外发展较早，有关网络学习行为、学习行为模型、学习环境以及学习 资源的开发和管理方面初步进行了理论和实践探索。在网络学习监控方面，由于西方学 习者比较适应网络自主学习环境，普遍表现出较高的学习独立性、自主性和自我控制能 力，因此直接论述网络学习行为监控的文献不多，开发的网络教学平台中多数也缺乏对 学习者学习行为的实时跟踪与监控。在学习评价方面国外做得比较完善，重视对学习者 的学习进行有效的评价。例如国外的m o o l e 平台，是免费开源网络课程开发系统，突出 特点体现在课程主题、内容与资源的个性化定制，灵活多元的评价方式，学生主动参与 等。如“任务模块 中，对学习者提交的作业有详细的统计和反馈，对学习者完成的任 务都有相应的评价和等级显示，这在一定程度上起到督促监控的作用。在“互动评价 模块中，实现对学习者学习动机、情感和学习过程的监控和评价。 2 国内现状： 我国的网络教育正处于初级发展阶段，多数的教学模式和质量监控机制还在探索建 设中。研究者主要从整个网络教育层面构建监控体系，具体实现监控的机制涉入不深，单 2 东北师范大学硕士学位论文 从学习者学 - - 3 行为的角度考虑监控并具体论证的很少。查找有关文献，笔者发现，对网 络学习监控研究比较早的是曹梅，从理论上探索网络学习监控策略，将学 - 3 评价作为网 络学习监控的首选，但对具体的监控评价机制涉及不深；陈云虹建立了学习时间、学习 内容点击数、学习交互和学习效果四维度的信息监控指标体系引：邵艳丽等写的“基于 电子学档的在线学习行为监控 将在线学习行为分为知识获取行为、知识加工运用行为、 讨论交流行为、参加测试与接受评价行为等3 。熊邦忠提出了网络学习监控的初步构想， 面向学习成长的行为监控思想：即通过对学习个性空间的信息监测，反映出学习个体在 网络学习过程中为达到某个目标，所收集和学习相关的资源以及相关的交互信息，经过 对这些信息有组织的2 n - v 呈现，折射出个体的学 - 3 进展过程或成长经历，进而做出相关 行为调控的指示n 羽。此外，国内多数的网络教育学习平台中涉及到了学习者学习质量监 控系统的开发，如v c l a s s 教学平台在评价教学效果方面做得比较全面，包括作业、考 试的定性定量评价与管理，但对学 - 3 者的学习过程的实时跟踪、监控、反馈和评价也还 是一个空缺。 1 3 课题研究的意义和价值 西方国家进行的远程教育效果普遍比我们好，而同样的网络教学模式放到我们的教 育中却出现了问题。主要原因还在于我们的学生整体表现为“缺乏自主性、独立性，缺 乏自我控制的能力 。尤其是在远程学历教育中，学习者主要是应往届高中( 中专) 毕 业生、应往届大专毕业生和部分在职人员。这些学习者的特点是：活泼、好动、精力不 集中、容易受外界干扰，学习自主性差等。他们在原有的教育经历中已经习惯了传统面 授中有监控的学习方式。在没有学习监控的网络环境中进行自主学习，对于这样的远程 教育群体来说是一个巨大的挑战。实践也已证明，无约束的知识提供和传递、学生学习 缺乏监控机制，其学习结果令人堪忧! 因此，在网络课程学习中加强监控力度势在必行。 1 3 1 网络学习行为监控系统的内涵 所谓学习监控是指为了保证学习的成功、提高学习效果和质量、达到学习目的，而 对学生的学习活动进行的计划、检查、评价、反馈、控制和调节的一系列过程n 引。这里 的学习监控就是对学习过程的监督和控制。我们对学生学习过程的监控，就是要了解学 生是否通过学习获得了相应的知识和能力。 网络学习行为监控是对学习者网上学习活动的检查、评价、反馈、控制和调节n 钔。 网络学习环境在学习控制方式上基本采用学习者控制而非程序控制，在外部监控系统 下，网络学习还是以学习者自主学习为主，学习者可以选择和组织自己的学习内容和活 动路线，满足自己的学习需要。在学习过程中将自己正在进行的认知活动作为意识对象， 不断地对其进行积极、自觉的计划、监视、控制和调节，根据学习行为反馈结果，及时 监视评价自己的学习活动，及时调整学习计划，最终完成教学目标和任务。 东北师范大学硕士学位论文 1 3 2 网络学习行为监控系统的必要性 现在绝大多数的网络学习平台在一定程度上满足了学习者进行远程学习的需求，但 很难保证学习者的学习效果，另外学习交流与反馈特别是教师对学习者学习情况的跟踪 监控方面更是缺乏有效的保障机制，往往导致不能达到既定的教学目标。以下是从具体 的几个方面来论述学习行为监控系统的必要性。 1 网络学习者学习心理准备不足 大多数学习者从小学开始到现在，早已习惯了传统的课堂教学，依赖教师的课堂讲 授、提问、总结等，无论是复习课还是新授课他们都有这个学习心理准备h5 i 。从面授课 堂转到网络自主学习课堂，使他们不能再依赖教师的讲授，而要自己克服即将遇到的困 难，他们一般不具备这样的心理准备，进而产生厌学心理，逃避学习。 2 传统和网络学习方式差异导致的学习者不适应性 课堂教学中学习者学习主要反映在如何在教师的讲授、指导和帮助下“消化 教材 上的内容，也就是说如果学习者认真地听课、积极主动地理解教师讲授的内容就会得到 较高的成绩。但如果在网络学习中，学习者则需具有比较强的信息获取和选择的能力和 比较强的自我建构的网络能力。学习者已经不能按部就班地跟着老师，而需要独立地自 主学习，自主制定学习计划、学习进度、学习资料以及学习方法等。由于网络学习者和 教师的时空分离，导致师生之间的交流和沟通也被消弱。那些对教师依赖性比较强的学 生对这样一种学习方式容易感到无所适从，产生学习焦虑感，从而影响他们的学习质量。 因此在没有学习监控的网络环境中进行自主学习，对于这样的远程教育群体来说是一个 巨大的挑战。 3 网络学习者学习动机和自我激励能力较弱 网络课程中的学习者主要是应往届高中( 中专) 毕业生、应往届大专毕业生和部分 在职人员。这些学习者的特点是：活泼、好动、精力不集中、容易受外界干扰，缺乏学 习动机和自我激励能力较弱等n3 。动机是激发和维持个体活动并使其活动指向某一目标 的心理倾向和动力，学习动机是直接推动学生学习的一种动力，是影响学生学习积极性 最直接的因素，也是学习得以发生、维持和完成的重要条件。依据学习动机形成的原因， 可分为内部学习动机和外部学习动机。内部学习动机是以直接兴趣为特点的、由对学习 内容或学习过程的需要引发的学习动机：外部学习动机是以间接兴趣为特点的、由对学 习结果或效用的预期引发的学习动机。传统课堂中的学生由于其固定的学习时间表、固 定的学习环境和固定的人际环境，即使缺乏必要的内部诱因，也能从外部获得相对稳定 的学习动机。而远程学习学生的学习动机则缺乏课堂学习中的这些因素，加之自我激励 能力弱，这对远程学习的学生来说是一个挑战。 本文通过研究实践，设计了学习行为监控系统，通过对学习者学习过程的监督和控 制来规范学习行为，提高学习者的自我监控和自我调节学习的能力，并进而将对学习者 学习过程的监控管理责任逐渐由教师转给学习者，最终实现从外部控制的学习过程向学 生自我控制的学习过程转变。目前此系统已被应用于东北师范大学远程与继续教育学院 的学历教育网络平台中。 4 东北师范大学硕士学位论文 第二章网络学习行为概述 2 1 网络学习行为的内涵 2 1 1 学习行为 行为理论认为，行为本身就是一个有结构、有层次的系统，它包括主体、客体、工 具、主体所在的群体、该群体的组织规则和任务分工等要素。行为受行为动机支配，它 由一系列行为活动组成，行为活动都受行为目标的控制。行为活动是有意识的，并且不 同的活动可能会达到相同的目标。活动是通过一定的操作来实现，操作本身没有要达到 的目标，它只是被用来调节控制活动以适应环境n 引。综上所述，我们认为学习行为即学 习者在某种动机的激励下，为获得某种学习结果而与周围环境进行的双向交互活动的结 果。 2 1 2 网络学习行为 与传统学习行为相比，网络学习行为呈现出新的特征：使自主学习成为现实，摆脱 了传统课堂中灌输式教学；学习者在时间、空间、学习内容和学习方式上有了充分的选 择余地，自主学习成为必然；充分实现了个性化学习。在传统教学环境中很难针对每个 学习者设计教学活动，学习者的学习风格受到不同程度的抑制。在网络学习环境中，每 一位学习者都可以根据自己的特点，按照适合于自己的方式学习。网络承认差异、尊重 个性，是学习者学习风格发展和完善的催化剂，实现了交互式合作学习，使教育社会化， 使学习生活化。 网络学习行为是借助于互联网所开展的一种多维度多层次学习方式，就其多样性来 说，有信息的搜集、存储、处理、加工和运用等方面的学习行为：就其层次性看，既有 低级的信息搜集存储等学习行为，又有信息的处理加工等中级行为，还有信息的整合运 用等高级行为。目前对于网络学习行为的概念国内外还没有明确的界定。网络学习行为 是一种学习者自我调节的学习行为，学习者能自主决定学习时间、学习内容、学习策略 和方法以及学习行为的发生、发展以及变化等：学习者可以通过在线交流工具进行交流 讨论，实现远程协作学习：此外，学习者也能够得到来自教师、同伴、学习帮助系统等的 支持和帮助h 1 。综上所述，我们认为，网络学习行为是指学习者在由现代信息技术所创设 的有全新沟通机制与丰富资源的学习环境中，主动地调控自己的认知、动机和行为来进 行网络学习，学习行为发生、发展以及变化由学习者自己控制，因而我们说网络学习行 为是一种学生自律、自我控制的学习行为 。 东北师范大学硕士学位论文 2 2 网络学习者学习行为分类 网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括 两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境 n 引，其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平 台上实施的教学活动。在网络学习中，学习者作为行为主体，要利用各种资源、工具实现 学习目标，就必须要与教学系统中的各个元素产生直接或间接的交互行为，依据信息加 工理论将网络学习行为分为知识获取行为、知识加工运用行为、参加测试行为和讨论交 流行为1 。 2 2 1 知识获取行为 在网络课程的内容呈现中，考虑到教学对象的个体差异性，不同学科设计了不同的 学习内容资源和表现形式，但为了有助于了解学习者的学习过程，其存在形式般都采 取相对独立的学习单元。比如一般网络课程都按照章、节、知识点的方式呈现学习内容。 系统通过检测学习者在学习页面的浏览点击情况，记录学习者的学习时间和知识点的点 击率和正确率等，可以初步断定学习者在线学习的情况。因此，在网络学习行为监控活动 中，应该基于学习单元进行追踪，记录学习者每次在线学习的时间、学习过的知识点、每 个知识点学习的时间次数、学习路径、在线笔记记录情况、学习资源的浏览程度等方面。 2 2 2 知识加工运用行为 在传统的课堂教学中，学生与教学内容之间的交互可以通过教师来引导、监察和督 促，而对于在线课堂，教师和学生处于准分离状态，缺乏传统教师的实时引导、监控， 很难保证学生与学习内容之间的积极交互。学习的生成过程是学生已有的知识经验( 既 原有认知结构) 与从环境中主动选择和注意的信息相互作用，主动建构信息的意义的过 程。学习者将新知识纳入到自己的认知结构知识体系需要经过记忆、保持、提取、应用、 反思等过程。为了像传统课堂上教师实时的检查学生对知识的理解和掌握程度，我们在 学习内容设置了知识点，以选择题或判断题的形式来考查学生对知识的加工运用情况。 另外，学习者可以将学习后的心得体会、新知识运用过程中遇到的问题以及新知识在实 践中的具体应用记录在个人笔记模块中。教师定期查看学习成果，关注学生的学习行为 表现，并及时给出评价，必要时给出引导信息1 。这些行为都属于学习过程中的知识加 工运用行为，系统会根据学习者的操作来实时跟踪记录。 2 2 3 参加测试行为 我们的测试分为两类：课前测试和模拟测试。在课前测试中系统自动记录学习者每 次测试所用的时间长度、测试成绩等信息。如果学习者没有进行测试，也会被记录。学 习者可以随时查看自己各章节的测试情况，便于及时的反思和评价，调整学习计划。模 拟测试中提供模拟套题及答案，学习者可以根据自己的学习习惯自由的选择试题和查看 答案，测试过程中自主性比较大，体现了个性化学习的宗旨。 6 东北师范大学硕士学位论文 2 2 4 讨论交流行为 在网络课程学习中，论坛、答疑是非常重要的讨论交流方式。论坛讨论过程中的学 习者行为监控包括：是否参与了讨论、讨论内容的课程相关度、参与的次数、参与的时 间长度等。答疑实际上是教师和学生对学习过程中遇到的问题进行讨论和解答的过程， 教师通过查看学习者提出的问题，及时做出解答，根据学习者欠缺的知识点进行指导反 馈等，帮助学生更好的学习。另外，发布公告、即时消息、展示优秀学生作业也是有效地 学习交流机制。总之，对于讨论交流过程中的行为评价需要从交流的频率和深度两个方 面进行考虑。 7 东北师范大学硕士学位论文 第三章网络学习行为监控系统设计的理论基础 现代远程教育的建立与发展，需要学习理论作为基本的基础理论。从现代远程教育 的发展状态和趋势来看，学习理论对于指导现代远程教育的教学工作、教学资源建设， 促进学习者的学习活动、重视学习环境、进行教学信息的相互交流等方面，都具有很重 要的现实意义。 3 1 行为主义学习理论 行为主义学习理论的代表人物是桑代克斯金纳等。其基本观点为：学习是刺激与 反应的联结，有什么样的刺激，就会有怎样的反应；重视学习后的强化效果，重知识、 技能以及外部行为的研究。行为主义的学习理论，主要解释学习是在既有行为之上学习 新行为的历程，是关于由“行 而学到习惯性行为的看法。 行为主义学习把焦点集中在可观察的行为表现上，即刺激、反应与强化。斯金纳把 行为分成两类：一类是应答性行为，这是由已知的刺激引起的反应；另一类是操作性行 为，是有机体自身发出的反应。斯金纳认为，人的一切行为几乎都是操作性强化的结果， 人们有可能通过强化作用的影响去改变别人的行为或反应n9 1 。在我们设计的学习行为监 控系统中，利用网页中的一些学习刺激点来引起学生的反应，根据学生的反应结果给予 一定的反馈，从而达到监控学生行为的目的，促进其有效学习。 3 2 自主学习理论 远程教育成功的一个重要方面是学习者的自主独立学习，即学习者能够自我控制、 调节和评价学习过程和学习结果。远程教育中学生自主或独立学习的理论大体在2 0 世 纪6 卜7 0 年代获得发展和丰富，主要代表人物有魏德迈( c a w e d e m e y e r ，美国) 和穆 尔( m m o o r e ，美国) 、德林( d e l l i n g ，德国) ，主要强调远程教育活动的学习者一端及 其活动啪1 。其主要观点如下： 1 德林的观点 蒂宾根大学远距离教育研究所的鲁道夫曼福德德林倾向于把教师和教育组织 的作用减小到最低限度，而依靠学生的自主和独立。他建议，对成人不要照搬常规的教 育者与学生的关系。他把远程教学的重心放到了远距离学生的学习上。远程学习者独 立自主的学习是教学过程中的重心，这一观点对远程教学质量的改善意义重大，如何促 进学生更好的自主学习是我们监控系统设计的重要依据之一。 2 魏德迈的观点 魏德迈在理论和实践的基础上，与1 9 7 9 年提出“独立学习”的概念独立学习 s 3 3 档案袋评价理论 成长记录袋又叫档案袋，档案袋关注学生的成长过程，强调学生的学习行为表现， 注重学生的学习过程和结果，客观真实的记录和反映学生的成长历程和取得的成绩。多 元智能理论的美国心理学家加德纳认为，档案袋评价是一种持续的、自然的评价形式， 可以鼓励学生成为一个能意识到自己的学习与个人发展的主动学习者。 档案袋评价乃是在一段时间内，以个别学生为单位，有目的的从各种角度和层次收 集学生学习参与、努力、进步和成就的证明，并有组织汇整，经由师生合作，根据评分 标准评量学生的表现。在网络监控系统的教学中，档案袋的内容以学习者为中心，允许 学习者参与操作和管理，真实地记录学习者学习过程中的行为信息，不但有利于学生主 动参与，提高学生学习的兴趣，而且也能对学生行为进行公平、公正和客观的评价，这 会使学生感觉到自己的学习过程和交互过程时刻处在教师和系统的监控之下，从而促使 他们进行自我评价与反思，发现自己的长处和不足，进而改进学习过程中的不良行为， 得到更好的发展。 9 东北师范大学硕士学位论文 第四章网络学习行为监控系统的设计 4 1 系统设计分析 研究发现，网络学习中如果将教学的全部过程都由学生控制，只有少数知识和经验 丰富的学习者能够取得好的学习效果。对大多数学习者，自主控制学习步调、练习的数 量和难度往往导致令人失望的成绩。所以说如果将控制的主动权从计算机转移到学习 者，会使交互控制权呈现不平衡状态，这种不平衡最终造成真正交互的消失。为此，笔 者认为设计网络课程时应该引入学习监控机制，在学习者和计算机两者之间寻求平衡， 发挥网络资源的教学交互功能最大限度地促进学习啪1 。 心理学研究表明，学习过程自我控制分为两类：即监视成分和控制成分。前者是对 正在经历的学习状态的意识评价，后者是对自己学习过程的支配和主宰。学习的控制是 在监视的基础上，有意识地选择学习方法并对学习进行主动的加工调节幢3 | 。在网络学习 中，学习过程的监视和控制相互作用且两者处于动态过程之中。在学习行为监控系统的 设计过程中，“监控学习者的学习行为 是核心，所以我们应该明确要监控学生的哪些 学习行为，这些行为是否是有效的，是否对学生的学习结果产生影响，还有这些学习行 为的结果应该是可以量化和测量的，接着是考虑如何去收集这些学习行为，采用什么技 术路线，获取的行为是否真实有效。获取完这些行为数据后，要进行统计分析。通过对 获得在线学习行为数据进行深入分析挖掘，找出在线学习行为与学习效果之间的内在联 系，实现对在线学习者的形成性评估。这从根本上解决了网络教学环境下教师凭主观经 验对学生进行形成性评价，真正做到客观、公平、公正的评价学生。本系统从学习行为 监控入手，对学习行为进行监控，然而监控与评价是分不开的，所以“监控和评价 共 同起作用来促进学习者的学习。 我们设计的这个学习行为监控系统，引入人性化的人工设计的监控、反馈、评价与 互动机制，且具有记录学习者学习情况、及时反馈学习效果以及完善的沟通机制。该系 统涉及到以下几个核心问题： 一是建立完善的学习行为数据库，跟踪学习者学习的过程，收集此过程中与学习行 为相关的数据。数据收集的是否完备、正确、有效在很大程度上影响了监控和评价的有 效性，因此行为数据收集必须保证数据收集的全面性和准确性。 二是采用稳定的技术路线，科学地对学习行为数据库中的数据进行收集、整理、提 取、加工和分析，并提供可视化的操作界面，实现对学生网络学习行为的实时统计分析。 三是根据所收集的学习行为历史数据和学生已取得的学习成果，找出学习行为和学 习效果的关系，对学习者进行形成性评估，实现个性化的学习支持服务。 l o 东北师范大学硕士学位论文 4 2 系统总体结构 学习者行为监控是通过大量的教学交互活动来实现的，教学交互是实现学习者监控 的重要过程。教学交互的核心是学生，目的是在学生的学习过程中，通过各种相互交 流和相互作用改变学习者的行为，从而实现教学目标心制。学习行为监控系统就是作为一 种学习外部环境，对学习者施加适当和必要的外部刺激，使其行为朝着教学目标方向发 展。我们试图将行为控制、行为成果评价和行为实时反馈统一于一体。系统框架图如图 1 所示： 图1 系统框架图 在行为控制方面，学习监控系统对学生学习的管理可以通过结构式网络课程设计来 实现。所谓结构式网络课程设计是指将- - i - 网络课程的内容分成许多个学习模块( 如章、 讲、知识点等) ，对每个学习模块而言，都有明确的学习目标、学习方法、疑难问题解 答和小测验等内容，学习监控系统以这种模块为单位来控制学习者学习步调。通过计算 东北师范大学硕士学位论文 机跟踪学生的学习路径、学习速度、学习进程等以掌握并分析学生的学习情况，据此来 控制学生的学习。如可以采用如果学生不对前面的知识有一定程度的掌握就不能进入更 高层次的学习界面等方法控制学生的学习。当然这种方法要求学习模块的设计保证绝大 部分学生能成功的达到该模块所规定的学习目标，即通过学习模块的学习后，使学生掌 握学习模块中包括的概念和技能。 在行为实时反馈和行为成果评价方面，在反馈控制环节，系统提供了评价建议和自 动预警功能，能够针对通过追踪评价发现的问题向学生和教师发出建议、提示和预警信 息。评价可以是教师通过“在线答疑9 9 , b b s 、即时消息等非实时手段对学生的学习行为 做出评价和反馈，从而使学生对自己的学习意识和行为进行反思和调控，发现自身的优 点和弱点，学会批判性地反思自己，实现积极的自反馈。对学生在整个学习过程中的学 习行为进行单项评定和综合评定，评价方式较灵活，采用过程评价和结果评价、主观评 价与客观评价相结合。教师通过评价模块定期收集学生行为信息，从而做出详尽的个人 和群体诊断报告。而且，教师还可以方便、科学地监控远程学生群体的学习状态，科学 的评价学生，向学生提