基于微課的學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)

杜舟++王曉春

摘要：近年來，隨著在線學(xué)習(xí)的迅猛發(fā)展，視頻類的學(xué)習(xí)素材受到了學(xué)生們的歡迎與喜愛，基于微課的學(xué)習(xí)成為一種更符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)形式，而學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力將直接影響他們的學(xué)習(xí)效果。本文以提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力為目的，從學(xué)習(xí)的資源設(shè)計(jì)、流程設(shè)計(jì)、相關(guān)機(jī)制的引用和系統(tǒng)的架構(gòu)幾個(gè)層面進(jìn)行了詳細(xì)闡述，最后進(jìn)行軟件原型的開發(fā)與實(shí)踐。實(shí)踐證明，本平臺(tái)在一定程度上為學(xué)生基于微課的自主學(xué)習(xí)提供了支持。

關(guān)鍵詞：微課；在線學(xué)習(xí)；平臺(tái)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 論文編號(hào)：1674-2117（2015）17-0086-04

● 引言

學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力影響其在課堂外的學(xué)習(xí)結(jié)果。在當(dāng)前的學(xué)習(xí)環(huán)境下，很少有研究依據(jù)不同自主學(xué)習(xí)能力的學(xué)生設(shè)計(jì)平臺(tái)，更不能滿足學(xué)生的個(gè)性化需要?；诖?，本文分析了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過程，學(xué)生可以根據(jù)自己學(xué)習(xí)的程度選擇不同難度的微課，并設(shè)計(jì)了游戲化的學(xué)習(xí)流程和機(jī)制，進(jìn)行了平臺(tái)的設(shè)計(jì)和開發(fā)，以期為國內(nèi)的基于微課的學(xué)習(xí)的有效開展提供一些有益的思路和啟示。

● 基于微課的學(xué)習(xí)環(huán)境特征分析

基于微課的學(xué)習(xí)是學(xué)生完全遵從自己的學(xué)習(xí)興趣，選擇學(xué)習(xí)材料，從實(shí)際的問題出發(fā)并帶著強(qiáng)烈的目的進(jìn)行的一種學(xué)習(xí)。由此可見，學(xué)習(xí)過程將以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主要的學(xué)習(xí)方式。自主學(xué)習(xí)是指學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)之前確定目標(biāo)、制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，做好具體的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備；在學(xué)習(xí)活動(dòng)中能夠?qū)W(xué)習(xí)進(jìn)展、學(xué)習(xí)方法做出自我監(jiān)控、自我反饋和自我調(diào)節(jié)；在學(xué)習(xí)后能對(duì)學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行自我檢查、自我總結(jié)、自我評(píng)價(jià)和自我補(bǔ)救。[1]從更高的角度去審視基于微課的學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，就是學(xué)生帶著強(qiáng)烈的解決實(shí)際問題的目的，隨時(shí)隨地地自我主動(dòng)堅(jiān)持學(xué)習(xí)并對(duì)自我的學(xué)習(xí)做出評(píng)價(jià)，以模擬的實(shí)踐題為終止的過程。互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，社交網(wǎng)絡(luò)的盛行，聯(lián)通主義的影響以及學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下學(xué)習(xí)適應(yīng)不良現(xiàn)象等因素的影響[2]，促使學(xué)生學(xué)習(xí)呈現(xiàn)出新的形態(tài)和特征，即學(xué)生不再是孤單的個(gè)性，而是活躍在網(wǎng)絡(luò)上的各種學(xué)習(xí)共同體。由于海量共享的資源，學(xué)生的選擇權(quán)得到了真正落實(shí)，學(xué)生更傾向于那些互動(dòng)性強(qiáng)，個(gè)性化、情境式的資源的學(xué)習(xí)。根據(jù)上述基于微課的學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)特征的分析，從海量微課資源的特性出發(fā)，筆者總結(jié)出非正式學(xué)習(xí)平臺(tái)具有5個(gè)特征。

1.資源的大規(guī)模

云學(xué)習(xí)時(shí)代的到來，使得學(xué)習(xí)資源可以存儲(chǔ)于不同地區(qū)的服務(wù)器上，在數(shù)量上形成海量微課。這些微課為非正式學(xué)習(xí)平臺(tái)提供了資源保障，能夠滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

2.個(gè)性化

在新技術(shù)的支持下，學(xué)習(xí)過程中每位學(xué)生不再被動(dòng)接受知識(shí)的傳遞，而是依據(jù)自身的學(xué)習(xí)情況主動(dòng)查找資源，在與他人的互動(dòng)中主動(dòng)創(chuàng)建資源、發(fā)布信息。通過學(xué)習(xí)分析技術(shù)，平臺(tái)可以將學(xué)生在網(wǎng)上的一切行為活動(dòng)記錄下來，形成學(xué)生的學(xué)習(xí)過程檔案袋，方便為每位學(xué)生建立個(gè)體的學(xué)習(xí)路徑和知識(shí)庫，以便為學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)提供支持。

3.互動(dòng)性

隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展、移動(dòng)終端的普及，學(xué)生之間以及學(xué)生和資源之間的交互更加頻繁。在學(xué)習(xí)的過程中，實(shí)時(shí)聊天、同步視頻、隨時(shí)記筆記等交互功能的支持方便學(xué)生隨時(shí)都能聯(lián)系到其他學(xué)生傳播和共享知識(shí)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨時(shí)隨地的互動(dòng)。

4.資源多樣性

為滿足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和特征的學(xué)生，資源的多樣性是必備的。微課的設(shè)計(jì)風(fēng)格、制作者的授課風(fēng)格、教學(xué)活動(dòng)的不同以及基于微課的不同形式的評(píng)價(jià)都為學(xué)生提供了多樣化的選擇。

5.學(xué)習(xí)情境

學(xué)生所處的地點(diǎn)、時(shí)間和周圍的環(huán)境都是情境中的相關(guān)元素，本平臺(tái)支持移動(dòng)終端，并根據(jù)學(xué)生所處的環(huán)境和狀態(tài)等具體情境給予最方便的學(xué)習(xí)支持。例如，假設(shè)學(xué)生所處的地方網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不夠好，就給學(xué)生提供離線觀看的功能。這樣能夠縮短學(xué)生對(duì)資源的渴求時(shí)間，持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。

● 微課學(xué)習(xí)平臺(tái)設(shè)計(jì)

通過上述對(duì)于基于微課學(xué)習(xí)環(huán)境特征的分析，我們明確微課學(xué)習(xí)平臺(tái)主要涉及學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)、游戲機(jī)制三個(gè)層面的設(shè)計(jì)。

1.學(xué)習(xí)資源設(shè)計(jì)

一般意義上的學(xué)習(xí)資源包括學(xué)習(xí)材料、支持系統(tǒng)與環(huán)境等。[3]本文也將微課劃分為學(xué)習(xí)材料、支持系統(tǒng)和環(huán)境三個(gè)層面進(jìn)行設(shè)計(jì)，力圖讓學(xué)生以最小的代價(jià)獲取到知識(shí)，增強(qiáng)其自我效能感。

（1）學(xué)習(xí)材料

微課是本平臺(tái)的主要學(xué)習(xí)材料。每個(gè)微課對(duì)應(yīng)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)并以教學(xué)活動(dòng)組織起來，再加上相關(guān)的測試構(gòu)成一個(gè)完整的微課材料。通過設(shè)計(jì)有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容會(huì)有深度的認(rèn)知。[4]微課資源的設(shè)計(jì)模型將學(xué)習(xí)材料標(biāo)準(zhǔn)化，利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，包括ID序列、微課時(shí)長、微課的關(guān)鍵詞、知識(shí)點(diǎn)所屬的科目、知識(shí)點(diǎn)所屬的年級(jí)、微課制作者、微課描述，與此微課相關(guān)的知識(shí)、難易度以及相關(guān)活動(dòng)。相比于以前的資源設(shè)計(jì)，這種將學(xué)習(xí)活動(dòng)納入到學(xué)習(xí)資源的聚合模型已是一種必然趨勢。[5]

（2）支持系統(tǒng)

本平臺(tái)為學(xué)生構(gòu)建了學(xué)習(xí)社區(qū)、在線幫助、同步筆記、同步視頻、在線測試、微課討論區(qū)、個(gè)性化的檢索服務(wù)等功能。幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中全程參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，體驗(yàn)學(xué)習(xí)的快樂。

（3）環(huán)境

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的自主學(xué)習(xí)全靠學(xué)生自己完成，因此教師需要為學(xué)生搭建一個(gè)友好、易用、互動(dòng)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境，應(yīng)包括公告信息、可視化個(gè)人分析報(bào)告、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、在線學(xué)習(xí)筆記、交流平臺(tái)、個(gè)性化信息服務(wù)等。

2.學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)

學(xué)生在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)之前一定會(huì)有自己想要學(xué)習(xí)的內(nèi)容或主題，由于每位學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)不一樣，其個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求更加突出。本平臺(tái)設(shè)計(jì)的目的意在幫助學(xué)生找到基于其個(gè)性化特質(zhì)的相關(guān)微課，減少學(xué)生學(xué)習(xí)步驟的冗余，方便學(xué)生獲取資源。圖1為引入游戲機(jī)制的學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)圖。

本平臺(tái)的解決方案是在學(xué)生正式進(jìn)入微課學(xué)習(xí)之前，通過選課和依據(jù)理論方面的測試結(jié)果兩種途徑形成學(xué)生個(gè)人的課程庫。學(xué)生根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣選擇微課進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)完成后可以進(jìn)行實(shí)踐測試。實(shí)踐測試以現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)問題為出發(fā)點(diǎn)，在模擬真實(shí)環(huán)境的情境下對(duì)學(xué)生進(jìn)行測試，而后針對(duì)測試結(jié)果修改學(xué)生的課程庫，為學(xué)生推薦其感興趣的相關(guān)課程。學(xué)生是絕對(duì)自主的，可以在推薦的課程中選擇微課進(jìn)行學(xué)習(xí)或者自己重新選擇新的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。隨著學(xué)生的不斷學(xué)習(xí)、測試，課程庫也在不斷變化，學(xué)生可以自行查看自己的課程庫，根據(jù)這些記錄決定下一步的學(xué)習(xí)。

在基于微課的學(xué)習(xí)環(huán)境里，由于缺少相關(guān)的制約和監(jiān)督，常常導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情難以維持。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，本文引入游戲的過關(guān)機(jī)制，學(xué)習(xí)完成后進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)性訓(xùn)練，成功通過后學(xué)生獲得相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)，可以繼續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)此主題或知識(shí)點(diǎn)的下一個(gè)微課，未通過則需要繼續(xù)學(xué)習(xí)。未通過時(shí)，需要消耗一定數(shù)量的積分和獎(jiǎng)勵(lì)才能進(jìn)行實(shí)踐測試，通過測試后才能進(jìn)入下一主題或知識(shí)點(diǎn)微課的學(xué)習(xí)。學(xué)生完成微課學(xué)習(xí)后，每完成一個(gè)測試后就會(huì)獲得相應(yīng)的積分，測試的分?jǐn)?shù)越高，獲得的積分越多。積分積累到一定量又可以換取相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)，如勛章、鉆石或?qū)毾?。勛章可以佩戴在每個(gè)學(xué)生的頭像上，獲得鉆石的學(xué)生可以獲得更優(yōu)質(zhì)的資源和服務(wù)，如某個(gè)專家的1小時(shí)的一對(duì)一輔導(dǎo)、獨(dú)家的優(yōu)質(zhì)學(xué)習(xí)資料等。獲得寶箱的學(xué)生在測試的時(shí)候可以有一次提示等幫助信息。

3.平臺(tái)功能設(shè)計(jì)

微課學(xué)習(xí)平臺(tái)由四大模塊組成，包括微課資源、答疑系統(tǒng)、管理與維護(hù)、學(xué)習(xí)空間四大模塊。具體功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

學(xué)習(xí)資源是本平臺(tái)的核心，以微課資源為主要的資源，為學(xué)生提供熱度排序、相關(guān)測評(píng)、評(píng)價(jià)和同步筆記的功能。

答疑系統(tǒng)中的在線幫助為學(xué)生在使用平臺(tái)遇到困難時(shí)提供專業(yè)指導(dǎo)。在線討論為學(xué)生提供了一個(gè)與其他學(xué)生對(duì)某個(gè)問題進(jìn)行討論的社區(qū)，學(xué)生在討論的過程中可以上傳相關(guān)資料，下載他人的資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)社區(qū)中學(xué)生可以找到和自己興趣相投的人結(jié)成小組互助學(xué)習(xí)。

管理與維護(hù)主要是對(duì)學(xué)生的權(quán)限和角色進(jìn)行管理，答疑數(shù)據(jù)庫的維護(hù)以及學(xué)生信息資源的管理。學(xué)生在線上和線下都可進(jìn)行學(xué)習(xí)，系統(tǒng)在后臺(tái)自動(dòng)將學(xué)習(xí)記錄同步到云端服務(wù)器。學(xué)生信息的管理涉及學(xué)生注冊(cè)時(shí)的信息管理。

學(xué)習(xí)空間包括了學(xué)生的可視化分析、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)以及學(xué)生個(gè)人的課程庫。學(xué)習(xí)跟蹤系統(tǒng)運(yùn)用xAPI技術(shù)規(guī)范，將學(xué)習(xí)內(nèi)容與平臺(tái)解耦，能夠記錄并提供與學(xué)生相關(guān)的元數(shù)據(jù)，包括了學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)進(jìn)度、交互以及學(xué)習(xí)時(shí)間流程等，形成學(xué)生的學(xué)習(xí)過程檔案袋。方便學(xué)生自己從多角度分析學(xué)習(xí)過程，并給出多種可視化的圖表，如知識(shí)點(diǎn)掌握情況一覽表、學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)長統(tǒng)計(jì)表等。

4.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于云服務(wù)構(gòu)建的本平臺(tái)為學(xué)生提供了豐富的平臺(tái)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠滿足學(xué)生的自主學(xué)習(xí)需求。學(xué)生不僅可以在平臺(tái)上獲取資源，還可以充分利用平臺(tái)上傳、共享資源，形成一個(gè)良性的循環(huán)。如圖3所示的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖包括了學(xué)習(xí)終端、校園云服務(wù)和資源共享分配。

學(xué)習(xí)終端是基于現(xiàn)有的PC端和各種移動(dòng)終端設(shè)備設(shè)計(jì)的，學(xué)生通過有線網(wǎng)、無限網(wǎng)、GPRS、3G等訪問校園的教育云服務(wù)平臺(tái)獲得相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源及各種學(xué)習(xí)服務(wù)。

校園云服務(wù)是教師借助校園云硬件與海量微課資源，將學(xué)生需要的微課發(fā)布并存儲(chǔ)在云上，同時(shí)記錄學(xué)生的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過校園云平臺(tái)的服務(wù)器及網(wǎng)絡(luò)解析服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的共建共享，降低了教學(xué)成本。

本平臺(tái)強(qiáng)調(diào)各種資源的共享和隨需分配，通常分為三個(gè)層次：最底層是動(dòng)態(tài)云基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)（IaaS），由硬件或虛擬機(jī)資源構(gòu)成，包括了資源池構(gòu)建、資源調(diào)度、服務(wù)封裝、數(shù)據(jù)管理、資源部署以及安全管理等。通過虛擬資源池為學(xué)校按需分配的網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲(chǔ)、應(yīng)用軟件等，是整個(gè)服務(wù)體系的基礎(chǔ)。第二層為在線開發(fā)平臺(tái)層（PaaS），通過分布式計(jì)算和存貯環(huán)境提供包括海量文件管理、海量存儲(chǔ)管理、用戶數(shù)據(jù)管理以及大規(guī)模消息等服務(wù)，非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)提供接口與環(huán)境，在線云通過在線開發(fā)平臺(tái)將操作系統(tǒng)、應(yīng)用開發(fā)環(huán)境等平臺(tái)產(chǎn)品以Web瀏覽器的方式提供給學(xué)生，方便對(duì)相關(guān)學(xué)習(xí)資源的開發(fā)和使用。第三層為資源應(yīng)用服務(wù)層（SaaS），是用戶與云服務(wù)體系的接口，直接為用戶提供學(xué)習(xí)平臺(tái)的服務(wù)。學(xué)生可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)使用PC電腦、3G手機(jī)或其他移動(dòng)終端設(shè)備訪問“云”端，享受學(xué)習(xí)平臺(tái)的服務(wù)。

● 基于微課的學(xué)習(xí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)

本平臺(tái)基于云技術(shù)，為學(xué)生提供了一個(gè)隨時(shí)隨地通過不同的終端與他人進(jìn)行互動(dòng)、共享的開放的學(xué)習(xí)平臺(tái)。為了避免丟失用戶注冊(cè)信息，給用戶造成不便，學(xué)生在平臺(tái)中的注冊(cè)信息采用增量式的數(shù)據(jù)備份。對(duì)于微課、微課描述要采用冗余存儲(chǔ)，一方面避免了數(shù)據(jù)丟失，另一方面也為數(shù)據(jù)的頻繁訪問提供負(fù)載平衡。hadoop系統(tǒng)可以對(duì)整個(gè)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)存儲(chǔ)容量的變化進(jìn)行檢測和監(jiān)視，也包括了硬盤的損害情況。非正式學(xué)習(xí)環(huán)境下的學(xué)習(xí)平臺(tái)主要涉及的資源庫有：一些教學(xué)資源（包括文本、視頻、音頻等）的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)、學(xué)生的數(shù)據(jù)以及元數(shù)據(jù)。部署相關(guān)的結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫作為存儲(chǔ)提供訪問的支撐。結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)采用SQL Sever 2008 R2關(guān)系數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，大量的視頻、音頻、相關(guān)材料的索引和實(shí)際物理路徑等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫使用非關(guān)系數(shù)據(jù)庫（Mongo DB）進(jìn)行存儲(chǔ)和管理。通過分布式文件、管理系統(tǒng)將具體的資源保存在其服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)上。

圖4是學(xué)生在學(xué)習(xí)微課時(shí)所呈現(xiàn)的界面，該圖由兩部分組成：左側(cè)為微課播放的界面，顯示的是學(xué)生正在學(xué)習(xí)的課程；右側(cè)為與微課相配套的資源，包括教學(xué)設(shè)計(jì)單、學(xué)習(xí)指導(dǎo)單、學(xué)習(xí)測試、課程制作相關(guān)資源、教師推薦資源、系統(tǒng)推薦資源等相關(guān)資源。實(shí)現(xiàn)了課堂集在線答疑、課程簡介、指導(dǎo)單和視頻播放等多功能于一體。

本平臺(tái)已經(jīng)在北京市順義區(qū)使用，學(xué)生能夠隨時(shí)隨地在本平臺(tái)中快速、高效地找到自己所需的學(xué)習(xí)資源，游戲機(jī)制的設(shè)計(jì)能夠持續(xù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為學(xué)生提供了一個(gè)支持多樣資源、多交互、全程記錄的非正式學(xué)習(xí)環(huán)境，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也改善了學(xué)習(xí)效果。

● 結(jié)論

基于微課的學(xué)習(xí)還是以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)為主要的學(xué)習(xí)形式，是學(xué)生在個(gè)性化學(xué)習(xí)和終身化學(xué)習(xí)的大背景下個(gè)人長期發(fā)展應(yīng)具備的技能。微課作為一種新型的學(xué)習(xí)資源形式，為學(xué)生提供了更符合泛在學(xué)習(xí)的一種資源形式，為每位學(xué)生提供了更多的選擇空間。本文從微課這一新型的學(xué)習(xí)資源的特性出發(fā)，針對(duì)學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行更加客觀的分析，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)流程、平臺(tái)資源、相關(guān)機(jī)制進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究。

參考文獻(xiàn)：

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