基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的＂自適應(yīng)式遠(yuǎn)程教育＂模式的研究

　　
摘要本文分析了現(xiàn)代教育的特點(diǎn)以及當(dāng)前"遠(yuǎn)程教育"的發(fā)展?fàn)顩r，提出了一種自適應(yīng)式的面向?qū)W習(xí)者的網(wǎng)絡(luò)教育模式，給出了該模式的基本構(gòu)架和功能說明，并從實(shí)現(xiàn)的角度討論了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)及其解決方案。

關(guān)鍵詞自適應(yīng)式遠(yuǎn)程教育交互式個(gè)性化

1.背景

"十年樹樹、百年樹人"，教育作為一個(gè)國(guó)家的根本，具有及其深遠(yuǎn)的意義。２１世紀(jì)將是以知識(shí)為基礎(chǔ)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的來臨，知識(shí)和掌握知識(shí)的人才日益成為國(guó)家繁榮、民族振興的決定性因素和主要資源，因而，如何更好的發(fā)展教育、什么樣的教育方式更為先進(jìn)，成為越來越多人關(guān)心和探討的問題。而遠(yuǎn)程教育這一基于計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的教育方式，正以其自身優(yōu)勢(shì)，成為現(xiàn)代教育的一個(gè)亮點(diǎn)。

l現(xiàn)代教育的基本特點(diǎn)：

1)資源共享

資源共享是一種節(jié)約資源，促進(jìn)交流的有效形式。傳統(tǒng)教育由于其分散性，往往受到地域分布的限制，無法充分發(fā)展。而在現(xiàn)代教育中，共享教育資源既可以節(jié)約國(guó)家對(duì)于教育的投入，又可以使得不同學(xué)校在教育的內(nèi)容和形式上進(jìn)行交流，從而縮小不同地域教育水平的差距，是全國(guó)的教育水平得以提高。

2)個(gè)性化

"因材施教"是一種理想的教育模式。傳統(tǒng)教育由于投入的有限，無法很好的做到這一點(diǎn)。而現(xiàn)代教育強(qiáng)調(diào)根據(jù)學(xué)生各自不同的素質(zhì)和情況，針對(duì)每個(gè)學(xué)生個(gè)體施教。目前我國(guó)的教育正從應(yīng)試教育向素質(zhì)教育轉(zhuǎn)化，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化的教育是符合素質(zhì)教育要求的。

3)交互式

在"個(gè)性化"教育中，學(xué)生必須與教師進(jìn)行充分的交流。教師要根據(jù)自己觀察到的學(xué)生的接受情況來安排下一步的教學(xué)。所以，交互性是教育"個(gè)性化"的一個(gè)必要條件。

l基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教育

以計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程教育，給我們帶來了許多全新的教育理念，如人機(jī)交互、網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所支持的虛擬學(xué)習(xí)團(tuán)體等。在這種教育形式中，不僅實(shí)現(xiàn)了教育的資源共享、個(gè)性化和交互式，還具有以下特點(diǎn)：

1）綜合利用聲音、圖像、文本等多媒體技術(shù)，以多樣的表達(dá)手段使得枯燥的教學(xué)更為生動(dòng)；

2)通過先進(jìn)的通信設(shè)備，消滅距離的鴻溝，使不同地點(diǎn)的學(xué)員與教師之間可以進(jìn)行"面對(duì)面"的交流；

3)將課程、試驗(yàn)、作業(yè)、參考資料以及試卷做成課件，使學(xué)員可以更加靈活選擇上課的時(shí)間、地點(diǎn)和內(nèi)容的通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)選擇適合自己的內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)播學(xué)習(xí)；

2.現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育模式分析

l現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育的基本構(gòu)架

現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育主要以遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程答疑系統(tǒng)和遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)為核心，通過管理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行管理。作為輔助功能，還可以加上遠(yuǎn)程作業(yè)系統(tǒng)和遠(yuǎn)程交流系統(tǒng)。所有這些系統(tǒng)互相配合，構(gòu)成一個(gè)完整的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。

⑴遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)虛擬的"課堂"。系統(tǒng)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將教師授課的語音、圖像、多媒體網(wǎng)絡(luò)課件和數(shù)據(jù)等實(shí)時(shí)或非實(shí)時(shí)地從大學(xué)傳送到異地教學(xué)站，這樣學(xué)生就可以在異地教學(xué)站的遠(yuǎn)程多媒體教室里與在校學(xué)生一樣聆聽老師的課程。

⑵遠(yuǎn)程答疑系統(tǒng)

遠(yuǎn)程答疑系統(tǒng)是利用視頻會(huì)議系統(tǒng)，通過衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)雙向交流的一種教學(xué)手段。答疑系統(tǒng)主要用于教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的交流。教師通過這套系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)端教學(xué)站學(xué)生進(jìn)行答疑討論等環(huán)節(jié)的教學(xué)活動(dòng)。

⑶遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)

遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)是教學(xué)信息反饋的重要手段，通過考試可以將學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)展?fàn)顩r反饋給系統(tǒng)。

⑷遠(yuǎn)程作業(yè)系統(tǒng)

在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，作業(yè)的布置、提交與批改是非常重要的一環(huán)。老師可以通過作業(yè)系統(tǒng)得到教學(xué)效果的反饋，既可以不解不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，以便因材施教，又可以發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程或課件中存在的問題，并采取措施加以修改完善。

⑸遠(yuǎn)程交流系統(tǒng)

遠(yuǎn)程交流系統(tǒng)主要提供文本交談、白板、實(shí)時(shí)語音交流等幾種功能，是學(xué)生、教師之間交流的重要手段。

⑹遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)

遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)的目的是為網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的學(xué)員提供一個(gè)集成的學(xué)習(xí)環(huán)境，使得學(xué)員們可以方便地利用網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的各種學(xué)習(xí)設(shè)施，如遠(yuǎn)程考試系統(tǒng)、遠(yuǎn)程討論系統(tǒng)，多媒體作業(yè)系統(tǒng)等，同時(shí)，對(duì)學(xué)員的學(xué)習(xí)記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將結(jié)果反饋給學(xué)員和有關(guān)人員，以提高學(xué)習(xí)的效率。

l當(dāng)前遠(yuǎn)程教育中的不足

目前的遠(yuǎn)程教育往往片面強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠更有效地傳遞常規(guī)形式的教學(xué)內(nèi)容，卻因此忽視了其對(duì)于教學(xué)方式的影響，即通過使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的新的信息形式和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，能夠賦予交流和教育以新的形式，使得遠(yuǎn)程的教育可以更有效。許多遠(yuǎn)程教育將重點(diǎn)放在教學(xué)的傳遞和傳播的技術(shù)上，其結(jié)果只是將教師的形象轉(zhuǎn)移到遠(yuǎn)程，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的了解以及教師與遠(yuǎn)程學(xué)生之間的交流，使得教學(xué)仍是老式的"填鴨式教學(xué)"，教課內(nèi)容千篇一律，不能根據(jù)學(xué)生的具體情況而"適身定做"，往往起不到良好的教學(xué)效果。

因此，遠(yuǎn)程教育應(yīng)該將傳統(tǒng)的以教師為中心改變?yōu)橐詫W(xué)習(xí)者為主體，著重于因材施教，積極倡導(dǎo)個(gè)性化教育模式。

3.自適應(yīng)的遠(yuǎn)程教育模式

l核心思想

自適應(yīng)遠(yuǎn)程教育模式的基本思想是：以學(xué)生為中心，根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和接受程度有針對(duì)性的教學(xué)。其原理是通過與學(xué)生的交互，時(shí)刻了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并根據(jù)掌握情況調(diào)節(jié)課程的內(nèi)容和難度，從而實(shí)現(xiàn)"個(gè)性化教學(xué)"，因材施教，更好的完成教學(xué)工作。

學(xué)生在完成階段性學(xué)習(xí)后，將進(jìn)行測(cè)試，檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。如果在某個(gè)知識(shí)點(diǎn)的得分偏低，系統(tǒng)可以在下一次學(xué)習(xí)過程中將給該知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容動(dòng)態(tài)添加進(jìn)來，減慢學(xué)習(xí)進(jìn)度；相反，如果學(xué)生測(cè)試的成績(jī)較好，則系統(tǒng)可以根據(jù)具體情況增加學(xué)習(xí)內(nèi)容，加快學(xué)習(xí)進(jìn)度，從而達(dá)到教與學(xué)的平衡狀態(tài)。

l關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

1)課件的組織

課件根據(jù)具體的內(nèi)容可以劃分成課件元（CourseWareElement），課件元作為組織授課內(nèi)容的基本單位。如英語課件可以分成語法元課件、口語元課件、聽力元課件、詞匯元課件和寫作元課件等幾部分，語法元課件又可分為動(dòng)詞、形容詞等更小粒度的元課件。

系統(tǒng)通過課件容器(CourseWareContainer)將課件元提交給學(xué)生。所有的授課內(nèi)容（課件元素）都放在課件容器中。

2)學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度評(píng)價(jià)
每個(gè)學(xué)生對(duì)應(yīng)一個(gè)學(xué)生紀(jì)錄

學(xué)生ID課程ID學(xué)習(xí)進(jìn)度M接受程度參數(shù)W其他信息

其中接受程度參數(shù)W用來描述該學(xué)生對(duì)該課程接受的快慢程度，W的值越大，表明學(xué)生對(duì)課程接受的越快。W是一個(gè)動(dòng)態(tài)參數(shù)，將隨著學(xué)生對(duì)不同的學(xué)習(xí)內(nèi)容接受的快慢程度而動(dòng)態(tài)變化。

3)課程內(nèi)容評(píng)價(jià)

課程名稱課程ID課程難度系數(shù)P其他信息

課程難度系數(shù)P用來描述該課程的難度狀況，P值越大，代表課程的難度越大。P的取值來自對(duì)選學(xué)該門功課的學(xué)生得分的統(tǒng)計(jì)，與具體的學(xué)生無關(guān)，僅取決于課程本身。

4)具體實(shí)現(xiàn)

學(xué)習(xí)內(nèi)容用C表示，該課程計(jì)劃的內(nèi)容用C0表示；學(xué)生測(cè)試得分用L表示，該課程的期望分?jǐn)?shù)值用L0表示：

C=C0/(WP)

W=(L/L0)*(1/P)

5)系統(tǒng)的工作過程描述

i.取學(xué)生對(duì)功課S的接受程度W和進(jìn)度M；

ii.根據(jù)M從課件庫中提取課件元素，并根據(jù)W的值組織內(nèi)容；

iii.學(xué)生通過與系統(tǒng)交互，進(jìn)行學(xué)習(xí)；

iv.學(xué)生進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，根據(jù)得分調(diào)節(jié)W值；

v.繼續(xù)下一階段的學(xué)習(xí)，重復(fù)ⅰ--ⅳ；

4.總結(jié)

本文提出了一種自適應(yīng)的遠(yuǎn)程教學(xué)模式，并給出了實(shí)現(xiàn)的主要方法。該模式充分利用互聯(lián)網(wǎng)的交互性和計(jì)算機(jī)的認(rèn)知能力，使得教學(xué)更有針對(duì)性，能夠找出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的薄弱環(huán)節(jié)，并能根據(jù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)進(jìn)度，從而實(shí)現(xiàn)了"家庭教師"式的教學(xué)方式。

本文對(duì)遠(yuǎn)程教學(xué)的方法與模式進(jìn)行了有益的探索。隨著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和教育理論的發(fā)展，未來的網(wǎng)上教育將是個(gè)性化的、有針對(duì)性的教學(xué)，可以預(yù)見，個(gè)性化的教育模式將為網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育注入新的活力。

參考文獻(xiàn)

1)周明天《TCP/IP網(wǎng)絡(luò)原理與技術(shù)》清華大學(xué)出版社1996
2)CERNET的研究與發(fā)展，科學(xué)出版社1999.10
3)LucentTechnologyCEDL(TheCenterforExcellenceinDistanceLearning)http://www.lucent.com/cedl
4)IllinoisOnlineNetwork(ION)
http://illinois.online.uillinois.edu/IONresources/


ResearchonAdaptiveRemoteEducationMode

BasedonComputerNetwork
HuangYangcheng1ChenYing2CaoJiuxin1ZhangDeyun1
1(NetworkInstitute,Xi'anJiaotongUniversity,710049,Xi'anChina)
2(SoftwareInstitute,Xi'anJiaotongUniversity,710049,Xi'anChina)

Abstract
Asweapproachthetwenty-firstcentury,corporationsarefacingagrowingneedformoretrainingandeducationandasimilarneedformoreefficientandcost-effectivedeliveryofthistraining.75%oftheexistingworkforcewillneedretraininginthenext10years.Tomeetthesedemands,efficienttrainingsolutionsmustbedevelopedrapidly.Whetherforformaleducation,continuingprofessionaldevelopment,orforemployeetrainingorretraining,remoteeducationsolutionsneedstodelivertherightkindofeducationalcontenttolearners-anytime,anywhere.Nowadayswiththedevelopmentofnetworktechnology,remoteeducationnetworksmaketrainingandadvancededucationpossibleincaseswheretimeandbudgetaryconstraintsmakeitdifficulttoorganizeface-to-facetraining.Remoteeducationnetworksisaseamlessnetworkedlearningenvironmentthatintegratesvoice,video,anddataconnectionsamonglearners,instructors,experts,virtuallibraries,theInternet,andsupportservices.Remoteeducationsystemmainlyconsistsofsixcomponents:remotelearningsystem,remotequestioningsystem,remoteexaminationsystem,remotehomeworksystem,remotecommunicationsystem,remotemanagementsystem..
Howevercurrentremoteeducationhassomeshortcomings.Itonlyemphasizesnetwork'sfunctionoftransferingteachingcontentsandneglectstheimprovementofteachingperformance.Itcannotsuitaspecialstudent.Thatis,itisnotstudent-centeredbutteacher-centered.Thiscannotmeettheneedofmoderneducationandcannotreceivegoodteachingperformance.Remoteeducationmustbestudent-centered,andfocusonimprovetheteachingmethods.Interactionisthemostpowerfulwaytoengagelearners.Theinstructorneedstodesignopportunitiesforinter-siteandintra-siteinteractionsamonglearners,ataminimumofabouteverytwentyminutes.Question-and-answerperiods,brainstormingsessions,casediscussions,androle-playingexerciseareexamplesofstrategiestheinstructorcanusetostimulateinteraction.
Thispaperanalyzesthemaincharacteristicsofmoderneducationsystemandthedevelopmentofremoteeducation.Anewadaptivestudent-centerednetworkededucationmodeispresented.Thismodemakesfulluseoftheinteractiveityofthecomputernetwork.Teachingisbasedonthestudent'sabilityofacceptingknowledge.Accordingtothemode,remoteeducationsystemcanlearnthestudystatusofthestudent,andadjustthelearningspeedandthequalityofthecoursetomeettheneedofthestudent.
Afterastageofstudy,studentwillhaveatesttochecktheperformanceofstudy.Ifthescoreofsomeknowledgepointistoolow,thesystemwillemphasizethisknowledgepointatthenextlearningstage,andslowdownthelearningspeed.Onthecontrary,thesystemcanalsoincreasecontentsandthedifficultylevelofthecourse.
Thekeytechnologyincludes:
ltheorginationofcourseware
Thecoursewareisdevidedintomanycoursewareelements.Everyelementisabasicunitofthecourse.Andcoursewareelementsareputina"coursewarecontainer".
ltheevaluationofastudent'slearningprogress
Aparameterisusedtomeasureastudent'slearningprogress.Itissetaccordingtothescoreofthetest.Thevalueischangedwiththelearningprogress.
ltheevaluationofacourse
Everycoursehasaconstanttoevaluteitsdifficultlevel.Itissetaccordingtostatistics.
Thetechniquedetailshavebeenillustratedinthepaper.
Keywordsadaptive,remoteeducation,interactive,individual




作者：西安交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)所黃仰誠(chéng)曹玖新

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