教育数字化转型实践|教育数字化转型视域下适应性在线课程的设计及应用研究

推进以数字资源等为代表的新型教育基础设施建设、助力教育数字化转型升级是实现教育现代化、建设教育强国的重要举措。然而当前预设固化的数字资源内容、一刀切的数字资源建设模式,难以满足日益增长的高品质、灵活化、异质化、多元化、个性化的教育需求。为此,以下研究提出了开展适应性在线课程构建的数字化资源建设新思路,设计了适应性在线课程的信息模型,从组织框架和基于学习元平台的应用实践两个方面对适应性在线课程的建设和实施过程进行了深入阐述,以期为新形态优质数字化课程的建设者和实施者提供参考。

适应性在线课程的信息模型

       研究借鉴已有在线课程的内容呈现、学习导航、学习顺序等个性化设计机制,从课程的学习内容、学习活动、学习评价、学习认证四个要素出发,开展新形态数字化课程资源——适应性在线课程的设计,构建了适应性在线课程信息模型(如图1所示)。

图1 适应性在线课程的信息模型

(一)具有进化性、社会性、情境性特征的学习内容

  • 课程内容的进化性

       适应性在线课程将打破传统网络课程内容一成不变的惯例,课程教师或助教将不再是课程内容的唯一贡献者,而将允许学习者共同参与课程内容贡献、学习活动设计、学习评价设计,让学习者在学习的过程中能够参与分享、传播和贡献自己的智慧。随着课程学习者的不断参与和增加,适应性在线课程将逐步进化成适应不同需求的多个版本的课程内容。

  • 课程内容的社会性

       适应性在线课程内容建设过程中既需要注重对知识内容网络的构建,也需要注重对社会人际网络的构建。因为社会人际网络的构建才是有效学习顺利发生的关键,通过汇聚与特定课程知识内容背后最相关的学习同伴、最权威的专家型人际网络,能够方便学习者及时进行沟通并寻求最适合的帮助,从而降低学习过程中的孤独感。

  • 课程内容的情境性

       知识具有情境性,学习者需要在真实、具体的情境中才能获得和应用知识,为此需要按照真实的文化背景、社会情境、生活情境来进行学习内容和学习活动的设计呈现。

(二)支持语义聚合、贯一化设计的学习活动

  • 基于语义聚合的学习活动

       适应性在线课程将不再是传统网络课程那种大而全的课时型内容,而是由许多针对单个或多个知识点的、短小精悍的微型化、组件化的微课程所构成的微课程群。同时,微课程中的学习活动也不是散乱无序的,而是基于知识图谱进行组织和管理。基于知识点与学习活动之间的关联关系,利用知识图谱的语义推理和关联聚合技术,就能够自动建立微课中不同学习活动之间的联系。

  • 支持贯一化设计的学习活动

       适应性在线课程的学习活动设计是贯一化的,不仅要保持课程内容上的连续、学习环节流程上的连续,更要保持课程单个学习活动内部与不同学习活动之间的连续,进而实现正式学习与非正式学习环境之间学习交互过程数据的连续、不同学习情境切换时学习体验的连续、线上与线下学习方式之间学习过程的连续。

(三)分层选择、透明开放的学习评价

  • 分层选择的学习评价

       适应性在线课程将允许学习者以主人翁的身份融入课程的学习过程当中,为学习者提供更多自主的选择,还将允许学习者根据上述所做的不同选择进行学习评价内容、学习评价形式的定制选择,实现对不同学习需求学习者的分层性学习评价。

  • 透明开放的学习评价

       需要打破在线课程评估与适应机制的封闭性,向学习者开放部分或全部评估与适应机制的内容,从而提升学习者进行学习支持服务自我选择和定制的科学性。

(四)形式可定制、过程可防伪的学习认证

  • 形式可定制的学习认证
  • 过程可防伪的学习认证

适应性在线课程的组织框架

图2 适应性在线课程的组织框架
  • 课程要素与课程知识、学习情境本体之间的关联构建

       首先需要采用自顶向下或自底向上的方式建立能够表征在线课程所涵盖知识及其之间逻辑关系的课程知识本体和能够刻画真实学习情境特征的在线课程学习情境本体。随后,需要将在线课程中的学习内容、学习活动、学习评价要素分别与课程知识本体和学习情境本体要素之间建立语义关联,作为后续进行学习者建模分析和在线课程资源动态适应呈现的参照依据。

  • 全学习过程数据的伴随式采集与学习者建模分析

       为了确保学习者在教与学过程中所获得的数字化资源与其当前学习水平、学习情境是相匹配适应的,整个学习过程体验是连续不间断的,则需要借助数据采集与同步技术、学习分析技术、区块链技术实现对全学习过程数据的伴随式采集与学习者建模分析。

  • 差异化学习序列和个性化学习认证生成

       基于语义关联信息,以及上一环节所计算分析获得的学习者画像信息,利用情境感知技术对学习者当前所处学习情境信息进行识别,并结合上一阶段学习者模型中所存储的学习者画像、学习者所设定的学习目标、学习者的初始能力水平、学习者所处的学习情境场景信息,进行个性化的排列组合,从而为学习者提供与学习情境需求和学习水平相适应的差异化学习序列。同时,对于学习过程中学习者所获得的阶段性或终结性学习成果,适应性在线课程允许学习者根据个人需要自主定制个性化的课程学习认证形式。

基于学习元平台的适应性在线课程应用实践

  • 可协同编辑和标注情境的学习内容

       与现有的在线课程学习平台不同,学习元平台允许任何用户创建课程学习内容,丰富和开放了课程内容的来源,课程教师和学习者之间不存在完全固化的角色划分。为了支持基于学习情境的匹配适应,学习元平台允许课程教师、课程协作者在完成学习内容和学习活动创建之后,利用情境标注模块对课程内容段落进行情境标注。

  • 语义关联学科知识的学习活动

       基于课程学习内容、学习活动与学科知识之间的语义关联信息,学习元平台中的课程学习内容、学习活动之间能够进行动态的语义聚合与重组,形成针对不同学习目标的课程,实现课程学习内容和学习活动的解耦和复用。

  • 开放分层与结果可视的学习评价

       借鉴发展性教学评价的理念,学习元平台实现了开放分层的课程学习评价,其中课程学习评价的主体多元,既包括课程教师,还包括学习过程中的学习同伴;课程学习评价的项目多元,既包括常规的学习内容浏览、学习资源下载,还包括学习活动的参与、课程学习内容的贡献。

  • 基于社会认知网络和学习认知地图的学习认证

       学习元平台利用课程学习内容与学科知识之间的语义关联关系,通过系统自动和人工手动相结合的方式,动态构建课程学习内容之间的知识网络。同时,学习元平台将参与课程学习内容交互的人作为一种重要的学习资源,以课程学习内容为媒介,形成课程学习内容背后的人际网络。

       以上研究基于课程知识和学习情境双向适应的视角,提出了适应性在线课程的信息模型和组织框架,依托学习元平台进行了原型系统研发并在高等教育、基础教育、教师培训等领域开展了应用教学实践,为教育数字化转型视域下数字化课程资源建设模式从静态预设、单一固化走向动态生成、情境适应探明了方向。在后续的研究中,还需要进一步聚焦适应性学习导航构建、个性化学习路径生成、多元化多形态数字资源表征、精准化学习反馈机制设计等方面的研究。

参考文献

[1]万海鹏,余胜泉,王琦.教育数字化转型视域下适应性在线课程的设计及应用研究[J].中国电化教育,2022(10):102-109+117.

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