基于Ｗｉｋｉ的知識(shí)協(xié)同建構(gòu)的研究與實(shí)踐

張小俠　楊　威

摘 要:本文針對(duì)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)中存在的隱性知識(shí)難于顯性化問(wèn)題,以“軟件工程”課程設(shè)計(jì)教學(xué)為例,運(yùn)用Wiki技術(shù)構(gòu)建了一個(gè)知識(shí)協(xié)同建構(gòu)系統(tǒng),將學(xué)生面臨的軟件開(kāi)發(fā)問(wèn)題及解決方法,利用Wiki的協(xié)同編著技術(shù)建構(gòu)了軟件開(kāi)發(fā)知識(shí)庫(kù),有效地促進(jìn)了學(xué)生個(gè)體知識(shí)的外化和群體知識(shí)的分享。

關(guān)鍵詞:Wiki 知識(shí)建構(gòu) 協(xié)作學(xué)習(xí) 軟件工程 課程設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1673-8454(2009)15-0079-04

一、引言

隨著人們與網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系越來(lái)越緊密,Wiki等社會(huì)性軟件的社會(huì)影響力日益增長(zhǎng),正在逐步改變?nèi)藗儷@取、處理、傳播知識(shí)的方式。簡(jiǎn)單地說(shuō),Wiki是一種基于協(xié)同創(chuàng)作(collaborative)的超文本系統(tǒng),中文翻譯為“維客”或“維基”。Wiki以知識(shí)庫(kù)文檔為中心,將共同創(chuàng)作為手段,依靠群組成員隨時(shí)修改、完善與更新主題內(nèi)容,進(jìn)行積極有效的知識(shí)建構(gòu)。

Nonaka認(rèn)為,知識(shí)的產(chǎn)生是隱性知識(shí)和顯性知識(shí)之間通過(guò)多次相互作用而定性開(kāi)發(fā)知識(shí)的過(guò)程,是知識(shí)歷經(jīng)社會(huì)化、外在化、組合和內(nèi)化的螺旋型過(guò)程。[1]M.Kang進(jìn)一步指出知識(shí)的建構(gòu)過(guò)程可以通過(guò)兩個(gè)維度來(lái)實(shí)現(xiàn),即個(gè)體知識(shí)建構(gòu)(IKC)和協(xié)同知識(shí)建構(gòu)(CKC)。[2]基于社會(huì)建構(gòu)主義對(duì)學(xué)習(xí)的解釋,Stahl提出了協(xié)同知識(shí)建構(gòu)的基本要素:積極發(fā)表個(gè)人見(jiàn)解、對(duì)他人觀點(diǎn)予以反饋、組織已有概念或想法,以形成新的見(jiàn)解,分析比較已有的觀點(diǎn),并提出對(duì)已有信息或概念的新解釋,概括總結(jié)達(dá)成共同理解。[3]

本文依據(jù)知識(shí)協(xié)同建構(gòu)理論,針對(duì)“軟件工程”課程教學(xué),利用Wiki軟件工具開(kāi)發(fā)了“山西師范大學(xué)教育維客”(www.sxnu.edu.cn/wiki_zxx/index.php),用以改善“軟件工程”課程設(shè)計(jì)中協(xié)作學(xué)習(xí)的績(jī)效,探討使用Wiki進(jìn)行知識(shí)協(xié)同建構(gòu)的方法與措施。

二、基于Wiki的知識(shí)協(xié)同建構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

基于Wiki的知識(shí)協(xié)同建構(gòu)系統(tǒng),依據(jù)建構(gòu)主義知識(shí)觀,激勵(lì)學(xué)習(xí)者利用Wiki環(huán)境進(jìn)行協(xié)作、探究、思考、綜合運(yùn)用、問(wèn)題解決等高級(jí)智慧活動(dòng)。在知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)解決問(wèn)題的知識(shí)積累與優(yōu)化,構(gòu)建學(xué)習(xí)者的知識(shí)體系,使學(xué)習(xí)者更容易找到相關(guān)學(xué)習(xí)資源,提高學(xué)習(xí)者知識(shí)內(nèi)化的效率。在群體的知識(shí)建構(gòu)中,Wiki利用協(xié)作工具和知識(shí)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)群體創(chuàng)建的知識(shí)成果。系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。

(1)使用WiKi對(duì)個(gè)體知識(shí)構(gòu)建和協(xié)作知識(shí)構(gòu)建。在個(gè)體知識(shí)建構(gòu)中,學(xué)習(xí)者通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程呈現(xiàn)的真實(shí)情境,從Wiki平臺(tái)獲取大量的信息,經(jīng)歷知識(shí)的內(nèi)化,在學(xué)習(xí)發(fā)生的環(huán)境中最終完成個(gè)體知識(shí)意義的建構(gòu)。這是個(gè)體知識(shí)從顯性轉(zhuǎn)化為隱性的內(nèi)化過(guò)程。由個(gè)體與組內(nèi)成員的交互作用而內(nèi)化的隱性知識(shí),又可以傳遞去進(jìn)行社會(huì)化加工。在群體知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中,Wiki平臺(tái)提供支持協(xié)作的工具,供群體成員之間進(jìn)行交流、修改,以成型的知識(shí)庫(kù)形式展現(xiàn)群體的學(xué)習(xí)成果,實(shí)現(xiàn)隱性知識(shí)到顯性知識(shí)的轉(zhuǎn)化。

(2)知識(shí)建構(gòu)過(guò)程是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程,學(xué)習(xí)者的知識(shí)建構(gòu)是新知識(shí)產(chǎn)生過(guò)程。學(xué)習(xí)者利用Wiki平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)管理特征,持續(xù)地上傳和下載各種信息,以擴(kuò)展自己的學(xué)習(xí)資源,進(jìn)而建立自己的知識(shí)庫(kù)。

(3)知識(shí)庫(kù)中除了存放各種各樣的學(xué)習(xí)資源,還保留一些系統(tǒng)數(shù)據(jù),如學(xué)習(xí)歷史記錄、協(xié)作歷史記錄等,整個(gè)系統(tǒng)最后的成果通過(guò)知識(shí)庫(kù)的形式表現(xiàn)出來(lái)。

三、基于Wiki的知識(shí)協(xié)同建構(gòu)的教學(xué)案例

“軟件工程”作為一門指導(dǎo)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科,特別強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合。教師、學(xué)生、軟件開(kāi)發(fā)專業(yè)人員、軟件用戶等可以利用WiKi作為協(xié)作平臺(tái),共同積累關(guān)于軟件設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和維護(hù)的相關(guān)資源和學(xué)習(xí)心得,以此來(lái)豐富課程資源,促進(jìn)學(xué)習(xí)者個(gè)體和群體的知識(shí)建構(gòu)和共享。

1.系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)面向“軟件工程”課程設(shè)計(jì),側(cè)重軟件編程問(wèn)題求解過(guò)程中的知識(shí)協(xié)同建構(gòu)。個(gè)體基于Wiki平臺(tái)的協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程如圖2所示。本系統(tǒng)通過(guò)Web途徑提供的功能主要有以下幾項(xiàng)。

(1)課程介紹:提供關(guān)于課程概況和最新變化的介紹。

(2)教學(xué)大綱:理論部分主要介紹課程性質(zhì)、教學(xué)要求、課時(shí)分配、教學(xué)內(nèi)容等。實(shí)踐部分主要介紹實(shí)踐課的教學(xué)要求、課時(shí)分配、實(shí)踐內(nèi)容等。

(3)學(xué)習(xí)任務(wù):根據(jù)教學(xué)大綱的要求,將學(xué)習(xí)內(nèi)容以課時(shí)為單位劃分并提出相應(yīng)的教學(xué)要求作為學(xué)生每課時(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)。

(4)學(xué)習(xí)課程:將學(xué)習(xí)內(nèi)容以網(wǎng)頁(yè)的形式提供給學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

(5)教學(xué)輔導(dǎo):教師對(duì)課程每章節(jié)的考核知識(shí)點(diǎn)、考核要求、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)、常見(jiàn)問(wèn)題等進(jìn)行解釋和指導(dǎo)。

(6)作業(yè)作品:包括學(xué)生每節(jié)課后要完成的操作要求(作業(yè))和單元學(xué)習(xí)后要完成的綜合操作要求(作品)。

(7)推薦教材:為學(xué)生提供教材以外的輔導(dǎo)資料。一部分由教師直接提供,另一部分通過(guò)指定參考書(shū)籍的形式讓學(xué)生課后去圖書(shū)館查閱,或在學(xué)習(xí)的過(guò)程中直接鏈接到互聯(lián)網(wǎng)上閱讀。

(8)平臺(tái)資源:為學(xué)生自主學(xué)習(xí)、完成作業(yè)、設(shè)計(jì)作品等學(xué)習(xí)活動(dòng)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,包括圖片文件、動(dòng)畫(huà)文件、音頻文件、視頻文件、程序源代碼等。

(9)相關(guān)鏈接:與《軟件工程》課程學(xué)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容,如教育理論、Wiki技術(shù)等。

(10)自我檢測(cè):為學(xué)生提供階段性學(xué)習(xí)檢測(cè),包括筆試檢測(cè)和操作檢測(cè)兩部分。

(11)網(wǎng)絡(luò)服務(wù):包括系統(tǒng)公告、新聞動(dòng)態(tài)、社群討論區(qū)及搜索工具等。

2.教學(xué)過(guò)程與方法

2006~2007學(xué)年第一學(xué)期,山西師大計(jì)算機(jī)系三年級(jí)學(xué)生開(kāi)設(shè)了“軟件工程”專業(yè)課。筆者承擔(dān)該課程教學(xué),教學(xué)中將“山西師范大學(xué)教育維客”作為協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(tái),將學(xué)習(xí)該課程的53名學(xué)生作為研究對(duì)象。

按照軟件工程思想,能否準(zhǔn)確地定義用戶需求,進(jìn)行概要設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的成敗。對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō),如何全面準(zhǔn)確地掌握用戶的需求,并用無(wú)二義性的工具嚴(yán)格地、形式地表達(dá)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),是軟件需求分析與概要設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。由于軟件開(kāi)發(fā)涉及的因素較多,以個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和精力無(wú)法獨(dú)自完成,因此在課程學(xué)習(xí)中,全班學(xué)生按照協(xié)作小組組建機(jī)制,分成了13個(gè)小組。每個(gè)小組選擇一個(gè)軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。例如,楊曉光、陳亮、馬莉、林欣小組將“教材管理系統(tǒng)”作為課程設(shè)計(jì)題目,小組成員根據(jù)自己的特長(zhǎng)對(duì)需求分析階段的任務(wù)進(jìn)行了劃分:

(1)善于與人交流的馬莉同學(xué)去學(xué)校教材科了解具體的工作流程;

(2)楊曉光、陳亮同學(xué)在對(duì)學(xué)校目前使用的管理系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上畫(huà)出現(xiàn)行系統(tǒng)的物理模型。

(3)根據(jù)反饋的實(shí)際工作流程和現(xiàn)行系統(tǒng)的物理模型,每個(gè)組員獨(dú)立分析新系統(tǒng)的功能要求、性能要求、運(yùn)行要求和將來(lái)可能出現(xiàn)的要求以確定系統(tǒng)的綜合要求,并用分層DFD圖來(lái)描述自己的分析結(jié)果。

(4)楊曉光將每個(gè)人的DFD圖分類匯總放在Wiki的相應(yīng)位置,便于全組成員討論和修改。大家分析了新系統(tǒng)與現(xiàn)行系統(tǒng)的邏輯區(qū)別之后,補(bǔ)充初期沒(méi)有考慮到的因素,建立起反映系統(tǒng)本質(zhì)的邏輯模型。

(5)林欣同學(xué)對(duì)以上工作進(jìn)行復(fù)審,并將各層數(shù)據(jù)流程圖整理成一份完整的小組作品。

使用Wiki的版本管理功能,可通過(guò)該小組繪制的一系列數(shù)據(jù)流程圖(DFD)來(lái)研究學(xué)生如何基于Wiki平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同的知識(shí)建構(gòu)。在“作業(yè)作品”鏈接下的“教材購(gòu)銷管理系統(tǒng)”的頁(yè)面上,點(diǎn)擊“history”查看所有的歷史編輯記錄,學(xué)生的協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程非常清楚地體現(xiàn)出來(lái)。

2006年10月17日,全體組員通過(guò)對(duì)實(shí)際工作流程和用戶需求的詳細(xì)分析,確定該系統(tǒng)可以劃分為“銷售教材”和“采購(gòu)教材”兩個(gè)子系統(tǒng)。并畫(huà)出了“教材購(gòu)銷管理系統(tǒng)”的頂層數(shù)據(jù)流程圖和系統(tǒng)第一層分解的數(shù)據(jù)流程圖。如圖3所示。

然后他們兩兩協(xié)作,楊曉光和馬莉負(fù)責(zé)“銷售教材子系統(tǒng)”的分析,陳亮和林欣負(fù)責(zé)“采購(gòu)教材子系統(tǒng)”的分析。系統(tǒng)顯示2006年10月23日,他們?cè)赪iki頁(yè)面上畫(huà)出了銷售教材子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖和采購(gòu)教材子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖,如圖4所示。

接下來(lái)他們互換了分析結(jié)果,由對(duì)方來(lái)審查子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖。這樣做一方面可以找出自己分析的不足之處,另一方面也可以讓大家都能夠充分了解新系統(tǒng)的完整結(jié)構(gòu),為下一步軟件設(shè)計(jì)做好充足的準(zhǔn)備。

通過(guò)互換分析,陳亮和林欣認(rèn)為在銷售子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖中只反映出對(duì)通過(guò)了“有效性審查”的書(shū)單的處理,而缺少對(duì)無(wú)效書(shū)單的處理描述。楊曉光和馬莉經(jīng)過(guò)深入分析認(rèn)為,根據(jù)分解的數(shù)據(jù)守恒原則,采購(gòu)子系統(tǒng)應(yīng)為銷售子系統(tǒng)中“補(bǔ)售教材”處理的“教材入庫(kù)信息”數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)來(lái)源。雙方對(duì)數(shù)據(jù)流程圖進(jìn)行了修改,如圖5所示。系統(tǒng)顯示修改時(shí)間是2006年10月25日。

在多次探討、反復(fù)修改之后,他們繼續(xù)向下分解,繪制出完整的“教材購(gòu)銷管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖”,完成了本階段的小組作品。系統(tǒng)顯示最后的修改日期是2006年10月30日。

3.教學(xué)結(jié)果討論

為了解應(yīng)用效果,筆者在學(xué)期末進(jìn)行了一次問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷內(nèi)容根據(jù)前測(cè)數(shù)據(jù)及主講教師和部分學(xué)生的反饋意見(jiàn)經(jīng)過(guò)三輪修訂而成。調(diào)查共發(fā)放問(wèn)卷53份,回收問(wèn)卷48份,其中有效問(wèn)卷45份,調(diào)查有效率為93.8%。問(wèn)卷分析如下:

(1)編寫Wiki的動(dòng)機(jī)是什么?

從圖6中可以看出,同學(xué)們編寫Wiki條目的主要目的是促進(jìn)個(gè)體知識(shí)與群體知識(shí)的建構(gòu)(占75.6%),這與設(shè)計(jì)初衷一致。

(2)你在編寫Wiki條目的時(shí)候主要涉及哪些內(nèi)容?

從圖7中可以看出同學(xué)們?cè)诰帉憲l目的時(shí)候,對(duì)個(gè)人心得與他人經(jīng)驗(yàn)的積累占57.8%,說(shuō)明Wiki在知識(shí)建構(gòu)方面擁有優(yōu)勢(shì)。另外,理論探究條目相比實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)條目要少,這說(shuō)明同學(xué)們?cè)诶肳iki平臺(tái)時(shí)緊密聯(lián)系課程性質(zhì),更加關(guān)注挖掘自己和有經(jīng)驗(yàn)的軟件開(kāi)發(fā)人員的大腦中儲(chǔ)藏的隱性知識(shí)。

(3)你對(duì)某個(gè)Wiki條目感興趣的原因是什么?

本題對(duì)如何形成知識(shí)框架有幫助。從圖8中可以看出,學(xué)生對(duì)與自己的問(wèn)題相關(guān)、內(nèi)容新穎、有助于課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容都有較大興趣(占77.8%),說(shuō)明學(xué)生在利用Wiki平臺(tái)進(jìn)行個(gè)人學(xué)習(xí)的同時(shí)形成與課程相關(guān)的知識(shí)框架是可行的。另外,與課程學(xué)習(xí)成績(jī)相關(guān)的選擇僅占4.4%,這說(shuō)明同學(xué)們參與的動(dòng)機(jī)更多的是內(nèi)在的興趣。

(4)通過(guò)使用Wiki完成協(xié)作學(xué)習(xí)的任務(wù),你覺(jué)得Wiki的好處是什么?

從圖9中可以看出,有62.3%的同學(xué)認(rèn)同Wiki的“自由、開(kāi)放、共享和協(xié)作”的特點(diǎn),這說(shuō)明只要設(shè)計(jì)合理,Wiki可以成為一個(gè)非常受學(xué)生歡迎的協(xié)作學(xué)習(xí)平臺(tái)。

(5)經(jīng)過(guò)這一階段的體驗(yàn),今后你是否會(huì)繼續(xù)使用Wiki來(lái)積累知識(shí)?

本題用來(lái)診斷這一試驗(yàn)對(duì)學(xué)生今后行為的影響。圖10中反映出傾向繼續(xù)使用的學(xué)生比例達(dá)到了88.9%,這表明該系統(tǒng)的體驗(yàn)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為產(chǎn)生了較實(shí)際的影響。

經(jīng)過(guò)一學(xué)期的應(yīng)用,學(xué)生對(duì)Wiki的認(rèn)同感明顯增強(qiáng)。他們利用系統(tǒng)提供的豐富資源進(jìn)行課程學(xué)習(xí),同時(shí)把個(gè)人作業(yè)和小組作品發(fā)布在Wiki平臺(tái)上,全體成員共同關(guān)注和修改。Wiki對(duì)個(gè)體知識(shí)建構(gòu)和群體協(xié)作知識(shí)建構(gòu)的促進(jìn)作用得到了明顯的體現(xiàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

Wiki的協(xié)同編輯技術(shù)決定了它在知識(shí)的協(xié)同建構(gòu)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。它的優(yōu)勢(shì)不僅在于時(shí)間、空間上的靈活,而且它符合個(gè)體的認(rèn)知習(xí)慣,有助于提高個(gè)體的學(xué)習(xí)能力。圍繞當(dāng)前學(xué)習(xí)的主題,學(xué)習(xí)者首先在原有認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上形成自己的判斷,并利用Wiki工具表達(dá)自己對(duì)問(wèn)題的理解以及解決問(wèn)題的思路。然后在Wiki協(xié)作平臺(tái)上,與其他學(xué)習(xí)者通過(guò)討論交流相互分享各自的想法,相互答疑和評(píng)價(jià),合作解決各種問(wèn)題?！疤幱谕瑯诱J(rèn)知水準(zhǔn)的同學(xué)之間通過(guò)同略有差異的觀點(diǎn)的碰撞,各自產(chǎn)生內(nèi)部的認(rèn)知矛盾,這種認(rèn)知矛盾的解決將會(huì)引起每一個(gè)個(gè)體內(nèi)部的知識(shí)的重新建構(gòu)”。[4]

另外,Wiki可以充分調(diào)動(dòng)社群每個(gè)協(xié)作者的力量,對(duì)構(gòu)建群體的知識(shí)庫(kù)或者知識(shí)創(chuàng)新平臺(tái)非常有效。在協(xié)作學(xué)習(xí)的過(guò)程中,有一些挑戰(zhàn)性任務(wù)需要多人合作完成。在群組協(xié)作中,Wiki系統(tǒng)能夠非常方便地進(jìn)行頭腦風(fēng)暴(Brainstorming),將協(xié)作者的經(jīng)驗(yàn)、方法與他人分享,激發(fā)大家的靈感,促進(jìn)“隱性知識(shí)”的顯性化,在群體工作中創(chuàng)造出新知識(shí),由此達(dá)到知識(shí)協(xié)同建構(gòu)的目的。?筅

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