高校課堂知識管理系統(tǒng)的研究與模型構(gòu)建論文
【摘 要】本研究通過同類產(chǎn)品調(diào)研、相關(guān)理論分析，結(jié)合課堂觀察和教師訪談，分析了高校教師對信息技術(shù)輔助工具的需求情況，并據(jù)此設(shè)計了高校課堂各知識管理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)模型分為備課模塊、授課模塊、郵件管理模塊、評價反饋模塊和網(wǎng)絡(luò)平臺模塊，名模塊之間可以進行數(shù)據(jù)傳遞。教師可以用此系統(tǒng)完成備課、記錄課堂教學信息、與學生交互、統(tǒng)計學生成績、在網(wǎng)站上發(fā)布信息等工作。
【關(guān)鍵詞】 高校課堂；知識管理；系統(tǒng)模型
一、高校課堂知識管理系統(tǒng)的研究
�。ㄒ唬┭芯勘尘芭c研究內(nèi)容
國內(nèi)高校已基本普及了計算機和網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)上的教育資源也越來越豐富，信息技術(shù)已經(jīng)成為高校教師經(jīng)常使用的教學輔助手段，但是在使用的質(zhì)量和深度上都沒有達到預期效果。
高校教師在信息技術(shù)教學應(yīng)用中存在的常見問題有：
1. 很多影響教師對學生進行評價、診斷和制定教學決策的課堂教學信息沒有被記錄下來。
2. 缺乏管理知識的集成化軟件環(huán)境，不能在備課、授課以及課后的教學環(huán)節(jié)中連續(xù)使用。教師在使用不同的軟件工具時，常常由于不熟悉操作環(huán)境而降低效率、浪費時間。
3. 缺乏能夠提供各種有效的分組和點名策略的工具軟件。教師人工分組和點名往往費時費力，影響了教學效率。
4. 使用網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)布學習資源的操作比較繁瑣，沒有統(tǒng)一的規(guī)范，不能一次性分類發(fā)布資源。
5. 教師進行分數(shù)統(tǒng)計時，一般需要使用 Excel等電子表格或數(shù)據(jù)庫軟件，這就要求教師花精力去了解專業(yè)的數(shù)據(jù)操作語言和統(tǒng)計分析方法。
本研究的主要內(nèi)容就是針對以上問題，構(gòu)建一套高校課堂知識管理系統(tǒng)的模型，幫助高校教師利用信息技術(shù)工具進行教學。研究的著眼點是把知識管理的理論用到課堂教學上，結(jié)合教學設(shè)計和教育評價等理論，探索高校教師在課堂上如何高效地管理及利用知識和課堂信息，提高教學效率，幫助教師全面地評價學生，最終達到促進學生學習的目的。同時本系統(tǒng)還注重提供人性化的系統(tǒng)框架和工具來幫助教師形成良好的教學習慣，提高教師的教學技能。
（二）知識管理系統(tǒng)同類產(chǎn)品調(diào)研
本研究對其他領(lǐng)域的知識管理應(yīng)用軟件進行了調(diào)研，它們的作用和功能各不相同，但都有本領(lǐng)域的專業(yè)特點。
1. 電子政務(wù)中的知識管理主要是管理其內(nèi)部和外部、結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的知識，并對公眾和政府辦公人員采用不同的知識分類邏輯。
2. 企業(yè)領(lǐng)域的知識管理產(chǎn)品主要根據(jù)企業(yè)自身的特點和內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用了不同的知識管理策略。
3. 教育領(lǐng)域的知識管理產(chǎn)品主要包括圖書館管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)資源庫等教育資源庫，以及電子教室、教師管理系統(tǒng)等教學知識管理軟件。
4. 個人知識管理軟件和網(wǎng)站提供了幫助個人搜集、存儲、管理、發(fā)布知識和知識源的功能。
電子政務(wù)面對的是政府內(nèi)部工作人員和廣大的公眾，企業(yè)領(lǐng)域的知識管理面對的是企業(yè)內(nèi)部人員和眾多的客戶，而本研究的內(nèi)容是構(gòu)建教師在教學過程中使用的知識管理系統(tǒng)，因此，本系統(tǒng)在幫助教師備課、授課、評價的時候進行的知識管理更類似于個人知識管理；而當教師與學生進行知識交流、知識共享時，就需要參考電子政務(wù)和企業(yè)中的知識門戶，建立教師和學生專門用于發(fā)布和交流與課堂教學相關(guān)內(nèi)容的知識管理網(wǎng)站。
（三）相關(guān)理論對知識管理系統(tǒng)模型構(gòu)建的指導
本研究在知識管理、績效技術(shù)、教育評價、教學設(shè)計理論的指導下，對高校課堂知識管理系統(tǒng)模型進行需求分析。
1. 知識管理對本系統(tǒng)模型的理論指導
知識管理理論中把知識分為顯性知識和隱性知識。教學中的顯性知識主要是教材上的學習內(nèi)容、教案、課堂記錄、學生作業(yè)、學習成績等信息，這些是教師備課和講授的主要內(nèi)容，也是學習的主要對象，可以用知識倉庫、文件管理技術(shù)等信息技術(shù)手段來處理。而教學中要記錄的隱性知識主要是指師生在交互過程中產(chǎn)生的各種知識，也就是學生形成自己的理解后的隱性知識，和從教學活動信息中挖掘出來的知識，如學生的學習心得、從不同的思維角度形成的看法、師生的交流經(jīng)驗、教學技巧、學習技巧等等。通過課堂記錄中的描述，可以記錄課堂教學過程中與教學相關(guān)的重要信息。
知識管理的主要內(nèi)容就是實現(xiàn)知識共享和知識創(chuàng)新。高校課堂知識管理系統(tǒng)可以獲取、整理、存儲教師提問、學生回答、小組討論、成果展示的信息，并且把這些信息放在網(wǎng)絡(luò)平臺上讓師生共享。有的信息還可以進行數(shù)據(jù)挖掘，供教師評價學生、總結(jié)教學經(jīng)驗和學習過程中產(chǎn)生的新知識。師生都可以在學習過程中積累自己的個性化知識庫，到課程結(jié)束的時候都能在知識庫中增加大量有價值的知識，并且在網(wǎng)絡(luò)平臺上實現(xiàn)知識共享，在交流中促進學習、進行知識創(chuàng)新。系統(tǒng)提供記錄和引導課堂討論的概念圖工具可幫助師生在交流過程中產(chǎn)生思想的火花，進行知識創(chuàng)新。
知識管理的實施過程需要建立有效的激勵機制。相對應(yīng)的，教師對學生也應(yīng)該采取各種激勵措施。
2. 績效技術(shù)對本系統(tǒng)模型的理論指導
高校課堂知識管理系統(tǒng)可以幫助教師調(diào)動各種積極因素，提高學生的學習績效，例如對學生的學習效果給予積極的反饋，增加學生的學習動力等。同時，系統(tǒng)可以在教學過程中為教師提供幫助，提高教師的工作效率，例如提供高效合理的系統(tǒng)幫助文件，幫助教師熟悉系統(tǒng)的功能模塊和操作步驟，通過操作過程中的合理提示來幫助教師快速決策。
3. 教育評價理論對本系統(tǒng)模型的理論指導
高校課堂知識管理系統(tǒng)的功能之一就是對學生進行評價反饋，幫助教師對學生進行合理有效的診斷，給予公平真實的評價。利用檔案袋評價方法，系統(tǒng)可以記錄學生在課堂上回答問題、主動發(fā)言、演示成果的情況，以及在課堂知識管理網(wǎng)站上參與小組協(xié)作的情況，還可以收集、存儲教師和同學反饋的評價意見。同時系統(tǒng)既提供分數(shù)和等級的評價方式，也提供描述性的評價結(jié)果。
4. 教學設(shè)計理論對本系統(tǒng)模型的理論指導
教學設(shè)計中的學習者分析是確定學生的認知發(fā)展特征、起點水平、認知風格、學習動機等情況，學習需要分析是弄清楚“現(xiàn)狀”與“應(yīng)該達到的標準”之間的差距，再分析資源與約束條件，認定急需解決的問題。教師在使用高校課堂知識管理系統(tǒng)進行課堂記錄時，可以參考學習者分析和學習需求分析的維度，方便地記錄下學生的知識掌握情況。
教學設(shè)計總結(jié)和發(fā)展了多種教學模式，每一種教學模式都是由不同序列和不同形式的教學活動構(gòu)成。系統(tǒng)模型可以為課堂討論、同學發(fā)言、小組演示等不同的教學活動提供支持，教師可以根據(jù)學科特點，選擇相應(yīng)的引導策略和課堂記錄的維度與方式。
�。ㄋ模└咝＝處熃虒W中有效知識管理策略的挖掘
本研究使用了觀察法和訪談法，以發(fā)掘高校教師課堂教學中常用的有效知識管理策略。
在選擇觀察對象時，筆者查閱了北京師范大學2001~2002學年第二學期本科生對教師教學質(zhì)量評價的結(jié)果，從中選擇了其中綜合評分比較高的幾位教師。所涉及的課程兼顧文科和理科、研究生課程和本科生課程、專業(yè)課程和全校選修課程。觀察的目的就是找出這些優(yōu)秀高校教師在使用多媒體教室的各種軟件輔助教學時易出現(xiàn)的各種狀況，同時觀察學生有哪些信息是需要被記錄下來的。
本研究的訪談對象是北京師范大學教育技術(shù)學院和教育學院的四位教師，主要了解訪談對象在授課過程中需要哪些信息技術(shù)的支持，目前使用的技術(shù)手段有哪些弊端，在教學過程中會針對課程的內(nèi)容使用哪些教學技巧和策略。
通過課堂觀察和訪談，本研究總結(jié)了高校教師的課堂教學技巧，發(fā)現(xiàn)其中有一些是非常有效的知識管理策略，起到了幫助教師評價、促進學生學習的作用。這些教學策略包括：1.建立學生檔案袋，收集學生的相關(guān)學習信息，為教學評價提供了豐富的依據(jù)；2.記錄師生在教學過程中出現(xiàn)的各種教學情況，形成教學日志，幫助教學評價、反饋和決策；3.為學生提供針對具體問題、具體情景的學習幫助；4.幫助學生在協(xié)作學習中共同進步；5.使用激勵策略來鼓勵知識共享，激發(fā)學生的主觀能動性和創(chuàng)新能力；6.使用不同的討論交流模式，鼓勵學生發(fā)表看法。
教師會使用一些常用的信息技術(shù)工具，如思維導圖工具、網(wǎng)絡(luò)教學平臺、博客等，來進行知識管理，實際也發(fā)揮了很好的教學作用。
二、高校課堂知識管理系統(tǒng)的模型構(gòu)建
通過對系統(tǒng)用戶、同類產(chǎn)品和相關(guān)理論的研究，得出高校教師對課堂知識管理系統(tǒng)的基本需求情況，從而構(gòu)建了本系統(tǒng)的模型。
�。ㄒ唬┫到y(tǒng)模型的總體框架
高校教師在傳授知識的過程中，一般是經(jīng)過備課、授課、評價反饋、課下交流等環(huán)節(jié)。針對各個環(huán)節(jié)，本系統(tǒng)模型設(shè)計了不同的模塊為教師提供支持。
圖1是高校課堂知識管理系統(tǒng)模型的總體框架圖。教師登錄系統(tǒng)之后，可以進入五個子模塊，分別是備課模塊、授課模塊、郵件管理模塊、評價反饋模塊和網(wǎng)絡(luò)平臺模塊。每個子模塊都與后臺數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表相對應(yīng)。其中的評價反饋模塊可以從備課模塊、授課模塊和郵件管理模塊中調(diào)入評價信息，作為評價反饋的基本數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)平臺模塊可以與其他的四個模塊進行數(shù)據(jù)傳遞，完成數(shù)據(jù)的導入和導出，這樣就可以把教師使用的課堂知識管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，與相對應(yīng)的課堂知識管理網(wǎng)站中的數(shù)據(jù)進行交互，為課堂知識管理系統(tǒng)的擴展做好一個接口和鋪墊。
（二） 五個子模塊的功能設(shè)計
1. 備課模塊
教師在備課時常用的工具是微軟的文字處理、幻燈片等Office套件。在備課模塊提供了直接調(diào)用這些工具的功能，可以簡化教師的操作。教師的備課資料是一個小的文件庫，備課模塊提供了管理備課資料的文件管理器。備課資料庫可以讓用戶分課程、年級、班級、小組存放備課資料，在備課資料庫中可選擇顯示文件的標題、作者、日期等屬性。提供這些屬性作為檢索項，用戶可以快速查詢資料。
2. 授課模塊
教師在課堂授課過程中，有很多教學環(huán)節(jié)涉及到學生管理。在授課模塊中亦提供了相應(yīng)的管理功能，教師可以節(jié)約相應(yīng)操作的時間，提高上課效率。
授課模塊包括六個方面的功能：
(1)學生信息管理功能：教師可以導入學生名單，按年級、班級管理學生的學號、姓名、性別、年齡、在班級中擔任的職務(wù)、住址、電話等信息。
(2)點名功能：教師可以記錄每次點名的時間、課程、年級、班級，統(tǒng)計答到率、缺課率。
(3)提問功能：可以用擊鼓傳花的方式選擇小組或個人提問，能夠設(shè)置不同的條件控制循環(huán)顯示的范圍，教師可以對學生的回答進行評分。
(4)分組功能：可以按照不同的分組策略對學生名單進行分組，包括角色分組、手動分組、隨機分組、條件分組等；若選擇項目分組，則可記錄每個小組的項目名稱、任務(wù)要求、時限、難度等項目屬性。
(5)課堂觀察記錄表功能：教師可以記錄學生的學習動機、學習風格、認知結(jié)構(gòu)特點、起點水平等屬性；可以記錄學習內(nèi)容的情況，包括學習難點、學習障礙、學習內(nèi)容安排的不合理之處等；也可以記錄學習活動的情況，包括學生匯報、小組討論、全班學生聽講等。
(6)調(diào)用輔助工具的功能：教師可以直接調(diào)用思維導圖軟件、錄音軟件、計時軟件等輔助工具，提高課堂教學的效率。
3. 郵件管理模塊
高校師生面對面交流的.時間比較有限，提交和批改的作業(yè)、個人和小組答疑、課外知識輔導，以及發(fā)布班級通知、任務(wù)分配等都需要借助電子郵件。教師要處理全班學生的郵件，工作量很大，而且重復性的工作很多。
本系統(tǒng)模型的郵件管理模塊提供了收發(fā)和管理學生郵件的功能，能夠簡化很多重復勞動。教師可以建立學生郵箱列表，定制回復模板；可以管理查詢學生的郵件，收集作業(yè)和提問，按照年級、班級、小組、任務(wù)建立子郵箱文件夾；可以保留經(jīng)典的問題、回答和作業(yè)，把這些郵件和回復收藏到備課資料庫中。
4. 評價反饋模塊
教師對學生進行評價反饋，需要先獲得學生信息。在授課和郵件管理模塊中有存儲了學生的學習資料、課堂表現(xiàn)記錄、作業(yè)等信息的檔案袋。
評價反饋模塊的功能主要是根據(jù)學生檔案袋的資料，幫助教師按照不同的方法統(tǒng)計學生自評與互評、小組自評與互評，以及教師評價的分數(shù)，得出小組或個人的總成績。教師還可以得到學生成績的總體統(tǒng)計信息，了解全班的學習狀況。
5. 網(wǎng)絡(luò)平臺模塊
網(wǎng)絡(luò)平臺模塊的功能是把備課模塊、授課模塊、郵件管理模塊以及評價反饋模塊的教學相關(guān)信息發(fā)布到課堂知識管理網(wǎng)站上，同時可以下載學生在網(wǎng)站上交流、討論的信息，還能夠保存并分類管理常用教學網(wǎng)站的網(wǎng)址，對瀏覽器進行安全權(quán)限設(shè)置。
�。ㄈ┫到y(tǒng)模型的可擴展性
1. 系統(tǒng)模型與課堂知識管理網(wǎng)站的數(shù)據(jù)傳遞
課堂知識管理網(wǎng)站是高校課堂知識管理系統(tǒng)的網(wǎng)上發(fā)布平臺，該平臺具有與課堂知識管理系統(tǒng)進行信息互傳的接口，兩者相互配合可以幫助教師管理教學中的各種信息和知識。
教師和學生可以在網(wǎng)站上記錄自己的學習心得、從不同的思維角度形成的看法、交流的經(jīng)驗、教學技巧、學習技巧，還可以在討論區(qū)進行小組或個人之間的交流。班級、小組、個人都有自己的檔案袋。學生可以在網(wǎng)絡(luò)教學平臺上發(fā)布自己的作品，進行學習交流，瀏覽課堂知識庫中的內(nèi)容，查閱自己的檔案袋，也可以通過網(wǎng)站下載自己的成績、檔案、教師對自己的評價、班級通知等。教師可以發(fā)布高校課堂知識管理系統(tǒng)的資料到網(wǎng)站上，也可以從網(wǎng)站下載學生的交流信息、提問信息、小組協(xié)作信息等。網(wǎng)站可以記錄小組成員在合作過程中的分工、對小組的貢獻、參與的時間總量、小組的學習進度、小組交流情況等歷史事件。
2. 系統(tǒng)模型與其他信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞
高校課堂知識管理系統(tǒng)涉及到學生信息、學習資料等內(nèi)容，如果能與相應(yīng)的學校信息系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)傳遞的接口，就可以直接導入這些內(nèi)容。例如：從教務(wù)系統(tǒng)中獲取學生名單、導出學生成績等；從學工系統(tǒng)獲取學生獎懲、黨團關(guān)系等信息；從圖書館系統(tǒng)獲取專業(yè)書籍、報刊、雜志的索引信息；從學校的資源庫獲取專業(yè)資料。
3. 對系統(tǒng)模型的結(jié)構(gòu)化信息的數(shù)據(jù)挖掘
在高校課堂知識管理系統(tǒng)中收集存儲的信息包括學生信息、小組信息、課堂活動信息、項目信息、作業(yè)信息、評價信息等。對這些信息進行數(shù)據(jù)挖掘，可以發(fā)現(xiàn)很多關(guān)聯(lián)信息，建立各項信息之間的相關(guān)模型，找出數(shù)據(jù)發(fā)展的趨勢，為教師提供教學決策支持。例如，分析得出學生的學習成績分布曲線、成績與學生年齡的相關(guān)曲線、兩次成績的比較曲線等，為教師提供教學參考意見。
三、本系統(tǒng)的特點與不足
本研究構(gòu)建的高校課堂知識管理系統(tǒng)模型區(qū)別于以往同類系統(tǒng)的最大特點，就在于它為高校教師提供了教學過程中大部分環(huán)節(jié)的信息技術(shù)支持，突出了幫助教師進行“知識管理”的功能，同時該模型具有了很好的系統(tǒng)擴展性，便于模型以后的功能擴建。但是，本研究雖然盡量考慮了影響模型構(gòu)建的各方面因素，但是仍然不夠全面，對高校教師使用信息技術(shù)進行課堂知識管理的需求分析難免會有所遺漏，需要再進一步地收集并分析用戶的數(shù)據(jù)，以逐步完善該系統(tǒng)模型的構(gòu)建。
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