开源技术在专科层次开放式网络教学中的应用研究

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开源技术在专科层次开放式网络教学中的应用研究

来源:中国远程教育杂志 时间:2007-04-24

【摘 要】所谓开源技术,系基于开源的自由文化思想,采用开放和自由的协议和技术。本项研究旨在研发基于开源技术的开放式网络教学系统。本文探讨了开源思想以及开放式网络教学的思想,并结合实践,阐述了专科层次的开放式网络教学系统的体系结构、研究对象、拟解决的关键技术和实践效果。

【关键词】 开源;开放;网络教学

一、研究背景和意义

  随着开放式网络课程建设和网络教学日益受到高校的广泛重视,专科层次的网络教学也正在起步。由于专科学校课程和教学方法的多样性、教学对象的多层次性,需要针对现有教学对象,在现有教学条件下,符合教学质量保障体系的要求,同时要降低教学成本、提高教学行为灵活性,适应人才培养的需求,满足学习者自主学习、自由参与教学的需求,以及师生课后交互的需求。因此,开展专科层次网络教学研究具有十分重要的意义。本研究力图将开源技术和专科层次的网络教学结合,利用开源技术的自由文化思想、开放和自由的协议和技术,开发基于开源思想的低成本开放式网络教学系统,探索适合专科学校要求的传输技能和知识的方法。

二、基于开源系统的开放式网络教学

  1.开源系统和开放式教学的思想

  开源系统即开源软件,使用者可研究程序运行机制,并按需修改,亦可重新分发拷贝,以使其他人能共享软件、改进程序。

  开放式网络教学要求教学内容、教学过程、教学空间和思维训练开放。目前有麻省理工学院(MIT)的开放式课件项目(OpenCourseware Project),提供给世界各地人们免费、自由学习,MIT和斯坦福大学领导的OKI(Open Knowledge Initiative) 开放式体系结构定义了一个基本标准的、支持教学的高级学习管理系统,为共享资源创造条件。

  2.开源系统的优势

  开放源码的网络教育平台发展至今已经走向专业化,不同应用领域都有相应产品,分工越来越细。例如:面向大学开展网络教育的OKI环境下的系列平台、教育机构辅助传统教学的Claroline(联诺)平台、适合于小型教育机构或个人应用的Moodle平台、适合企业政府机构用的LCMS ATutor ,等等。就稳定性而言,开放源码的网络教育平台要优于用户自行开发的平台。大量的应用和不断地改进是增强稳定性的最好方式,这点上开放源码的网络教育平台很有优势,例如:OKI架构下的平台有大量教育机构、数百万学生在使用,自行开发或一般公司的产品很难做到。以往用户选择网络教育平台通常采取购买方式,一套系统动辄数万,甚至几十万人民币。其实,如果有一定技术力量,通过二次开发和整合定制开源系统,完全可以选择开放源码的网络教育平台。

三、开源教学平台构建的技术

  1.开源网络教育平台的结构

  开源网络教育平台由基于开放源代码思想的各类系统组成,我们在教学中应用的开源系统是一个三层体系结构,结构如图1所示。

  2.研究对象

  (1)专科学校的课程特点、学生层次、教学条件、教学需求。

  (2)开放式网络教学特点,开放式网络教学和传统教学的关系。

  3.开源网络教育平台搭建拟解决的关键问题 (1)定制、修改源码

  开源网络教育平台基本上都是由国外组织或个人开发的系统,比较适合外国的教育环境。要适应我国的教育环境和国人的使用习惯,必须进行二次开发,主要包括:使用习惯本地化(界面方面)、界面美化、多余功能的去除(不符合我国教学实践的内容)、新功能的程序设计等工作。得益于开放源代码技术的开放和自由的原则,在熟悉系统架构的基础上,对开源系统进行二次开发还是比较容易实现的。

  (2)汉语化

  以Claroline为例,其安装包中已包含部分简体中文语言信息,但是仍存在一些问题,如中西文编码转换问题、外语语言习惯和汉语语言习惯的转化问题、系统汉语化不完整问题等,所以需要进一步汉语化。通过修改Claroline的中文语言文件(如:系统安装目录/claroline/lang/simpl_chinese/*.*),可以实现语言习惯的汉语化;通过与英文语言文件的比较(参照英文语言文件)之后再进行汉语化,可以解决系统汉语化不完整的问题;修改系统文件,设置网页编码为“utf-8”,可以解决中文乱码问题。

  (3)系统整合

  基于开源系统的网络教育平台可能同时使用各种不同功能的开源子系统(如本文所用到的PostNuke、Claroline、phpbb),如何将各种系统整合也是要解决的问题之一。同时,开源网络教育平台与学校现有的电子邮件系统、教务管理系统等的整合也是系统应用的重要内容。开源技术允许查看、修改系统源代码,通过修改子系统的源代码,完全可以实现系统的整合。

四、开源网络教学的实践效果

  经过近一年的教学实践,我们发现开源技术的开放式网络在教学中发挥了多样性的作用。

  ●开放式网络教学充分利用信息技术,使学生的学习方式从单一被动式学习转变为资源型学习、自主型学习、探索型学习、合作型学习等多种以学生为主体的学习方式,有助于培养学生的自主学习能力。

  ●教学环境由以前的课堂为主的教学环境转变为以课堂、电脑、网络学堂等多种融会的教学环境。

  ●开放式网络教学可以使任何人扮演系统的不同角色,在教学中,教学者和学生处于平等的地位。

  ●还可提供传统的面授教学无法实现的作用,比如答疑与讨论。在传统教育中,由于心理、时间、空间的限制,师生间的答疑、交流有局限,但开放式网络教学可以帮助他们克服心理障碍,克服时间和空间限制,以各种方式进行交流。师生交流有利于实施研究型教学、培养创造性人才。

  又如,采用开放式网络教学后,平台可以将教学过程中产生的全部教学数据,包括课件、答疑、讨论、作业,老师和学生的所有教学行为都记录下来,成为宝贵的教学资源。据此可以对教学效果做出客观评价,对之进行保存、统计分析、数据挖掘,可以为教学活动和决策提供有用的信息。

  采用本系统,我们在学校的一些计算机课程中进行了一年的实践,其中,两个班106人作为重点实验对象。我们针对实践的结果进行了问卷调查和数据统计,分析结果总结如下。

  1.学生由被动学习转向为主动学习

  在论坛中,对面授过程中教师随堂提出的讨论内容和教师没有在面授时讲到的一些问题,学生能提出疑问,并能展开十分热烈的讨论。根据我们后台DBMS的自动统计,学习论坛是同学们频繁访问的地方,最高峰时访问人数是在线人数的80%。在学生的讨论发言中,与学习内容有关的占发言总数的83.5%。这充分反映出学生的学习主动性。

  2.学生从学习的接受者转变为教学的参与者

  在本系统中老师可以分配一些学生为助教,助教可以主动将自己对教学内容的理解,编制成动画、图片等学习资料,上传到讲义材料中,并能为其他同学主动提供帮助。我们将实验班的学生分为8个学习小组,分配4个助教,给学生提供学习资料和辅助老师解答学生疑问。4个助教都能很好地完成任务,同学们的满意率95%。可见,学生由学习的被动接受者转变主动参与者。

  3.协作与互动学习积极活跃

  在聊天答疑中,同学们互相询问问题,并乐于向老师提问。而一些乐于助人的同学能及时回答问题并能提供学习资料。学生老师提出的问题,也能及时地得到答复。于是,出现了明显的学生与学生、老师与学生的互动。在协作学习中,还有学生发帖子发布学习感言,探讨疑难问题。这一现象非常明显地表明,学生更愿意和同伴一起讨论学习中遇到的问题,协作完成学习任务。

  4.教师的角色开始发生根本性变化

  教师由教学的主导者,转变为教学的组织者和辅导者。在系统的使用中,教师组织教学内容,组织学习讨论,点评作业,在线答疑,帮助学生设计学习路线。教师角色已经发展到其外延包括电子教师和智能导师等智能系统的层面。

  5.学生学会并掌握了基于网络学习的方法、途径、技术和技巧

  学生们在这个平台上进行学习,不仅表现出对学习内容本身感兴趣外,还特别出现了注重研究和讨论学习方法的现象,改变了以往单一的学习模式,扩张了学习的途径和手段,这对于培养学生的学习能力和素质,都具有十分重要的意义。

  6.学生对自主学习方式持积极肯定的态度

  在参与此项实践及调查的学习者中,占参与总人数91.6%的学习者都对这种学习方式持积极肯定的态度。很多学生在问卷中写到:这种学习方式激发了学习兴趣,调动了学习的主动性和参与性,也增加了自己在学习过程中的竞争意识和紧迫感。学生普遍认为这种利用计算机学习计算机的方法很有必要的,在使用这个学习系统的同时不仅进行内容的学习,而且提高了计算机的使用技能。

[参考文献]

[1] [美] Wayner, p. 共创未来[M]. 上海:上海科技出版社,2002.

[2] 阮枝贤. 网络教学设计,文教新潮季刊[EB/OL]. http:// www.tw.org/newwaves/52/2-2.html

[3] 王健华. 由网络教学谈教学资源服务整合的必要性,台大教与学电子报[EB/OL]. http://edtech.ntu.edu.tw/epaper/920610/prof/prof_1.asp

[4] 张伟远. 远程教育研究方法论的基本原理之探讨(上)[J]. 中国远程教育,2003,(4)

[5] 何克抗. E-learning 与高教教学的深化改革[EB/OL].http://www.edu.cn./20011225/3015160.shtml

[6] 王陆,李亚文,董乐. 网络化虚拟学习社区在教学中的应用[J]. 中国电化教育,2001,(12)

作者简介:赵双萍,副教授,硕士;丁源明;何辉。兰州工业高等专业学校计算中心(730050)。