◆肖兵 黃煙波

作者：肖兵，中南大學(xué)在讀碩士研究生，研究方向?yàn)榻逃Y源開(kāi)發(fā)；黃煙波，中南大學(xué)信息與網(wǎng)絡(luò)中心（410012）。

1 引言

2 未來(lái)課堂中智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)是為在未來(lái)課堂中開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)提供軟件服務(wù)。支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅要符合未來(lái)課堂的特點(diǎn)和軟件開(kāi)發(fā)規(guī)則，而且要體現(xiàn)科學(xué)性和教育性原則，同時(shí)與虛實(shí)相結(jié)合的協(xié)作學(xué)習(xí)模式融合。在設(shè)計(jì)過(guò)程中以人本主義理論和系統(tǒng)理論觀點(diǎn)為指導(dǎo)，遵循以下幾項(xiàng)原則。

1）以人為本。教師和學(xué)生是協(xié)作學(xué)習(xí)課堂的主體，支持系統(tǒng)屬于軟件應(yīng)用，因此，支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須以課堂主

課堂是開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的根據(jù)地，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)課堂單一化和模式化的培養(yǎng)方式已無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)人才多樣化的需求，學(xué)者們進(jìn)而提出未來(lái)課堂的概念與模型。未來(lái)課堂與傳統(tǒng)課堂相比，它以互動(dòng)為核心，具有高度智能的環(huán)境控制、創(chuàng)意的空間布局與高互動(dòng)的教與學(xué)設(shè)備，充分利用云服務(wù)支持平臺(tái)開(kāi)展多屏教學(xué)、自主與小組學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)反饋，以促進(jìn)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)和發(fā)展[1]。

未來(lái)課堂的設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)以人為本，注重學(xué)習(xí)者的自主與合作學(xué)習(xí)。在未來(lái)課堂中，充分利用未來(lái)課堂已具備的軟硬件設(shè)施，開(kāi)展虛實(shí)結(jié)合的協(xié)作學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者合作解決問(wèn)題、溝通與交流能力及信息技術(shù)素養(yǎng)。傳統(tǒng)課堂中開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)存在協(xié)作小組分組不合理、資源獲取困難、缺乏評(píng)價(jià)指標(biāo)、學(xué)習(xí)過(guò)程記錄無(wú)法保存以及成果展示缺乏設(shè)備支持等問(wèn)題。在未來(lái)課堂環(huán)境下能友好解決資源獲取和成果展示問(wèn)題，而解決其他問(wèn)題需要依靠一套完善的協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)。因此，本文針對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)中存在的問(wèn)題，結(jié)合未來(lái)課堂中的軟硬件條件，設(shè)計(jì)了基于未來(lái)課堂的智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，此系統(tǒng)的核心功能是學(xué)習(xí)者通過(guò)智能分組組成協(xié)作小組，利用云平臺(tái)上的資源開(kāi)展自主探索與協(xié)作學(xué)習(xí)，然后對(duì)學(xué)習(xí)成果進(jìn)行自評(píng)與互評(píng)，最后進(jìn)行課后鞏固與反思，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為并加以分析。體為中心，符合廣大師生操作習(xí)慣，導(dǎo)航清晰明了，簡(jiǎn)化功能操作，不設(shè)置技術(shù)障礙，讓教師更多關(guān)注教學(xué)過(guò)程本身，讓學(xué)習(xí)者通過(guò)支持系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，達(dá)到預(yù)期教學(xué)效果。

2）交互性。交互性是未來(lái)課堂的核心，也是智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要考慮的核心要素。系統(tǒng)交互性體現(xiàn)在人人交互和人機(jī)交互上，具體表現(xiàn)為教師與學(xué)習(xí)者之間的交互、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)者之間的交互、真實(shí)課堂與虛擬課堂人員之間的交互、學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)資源之間的交互等。

3）開(kāi)放性。支持系統(tǒng)不針對(duì)小部分群體，而應(yīng)對(duì)所有具備條件的用戶(hù)開(kāi)放，既包括在校師生，也包括網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)，使未來(lái)課堂做到虛實(shí)結(jié)合，讓固定課堂走向網(wǎng)絡(luò)；開(kāi)放性還體現(xiàn)在資源服務(wù)上，用戶(hù)不僅能獲取系統(tǒng)資源，還能通過(guò)支持系統(tǒng)獲取云端資源。

4）智能化。未來(lái)課堂本身就是一個(gè)智能化的課堂，支持系統(tǒng)作為未來(lái)課堂中軟件設(shè)施中的一部分，也應(yīng)具備智能化的特點(diǎn)。支持系統(tǒng)中的智能化具體體現(xiàn)在智能協(xié)作分組、根據(jù)學(xué)習(xí)者愛(ài)好與特點(diǎn)進(jìn)行資源主動(dòng)推送、對(duì)學(xué)習(xí)行為的記錄與分析等幾方面。

3 智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

未來(lái)課堂中智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)采用三層架構(gòu)設(shè)計(jì)，自上而下分別是客戶(hù)端、通信層和服務(wù)器端，見(jiàn)圖1。

1）客戶(hù)端層面?？蛻?hù)端形式多樣，可以是Web瀏覽器，也可以是移動(dòng)客戶(hù)終端，客戶(hù)端用于UI界面呈現(xiàn)和接收用戶(hù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)，對(duì)請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和加密處理，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)層將請(qǐng)求數(shù)據(jù)提交給服務(wù)端處理，然后將服務(wù)端的處理結(jié)果進(jìn)行解密和標(biāo)準(zhǔn)化處理呈現(xiàn)給用戶(hù)?？蛻?hù)端不包含任何業(yè)務(wù)邏輯，使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到分散關(guān)注、松散耦合、邏輯復(fù)用的目的。

2）通信層。通信層負(fù)責(zé)客戶(hù)端與服務(wù)器端的數(shù)據(jù)通信。

3）服務(wù)端層面。服務(wù)端對(duì)客戶(hù)端傳遞過(guò)來(lái)的請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性驗(yàn)證與標(biāo)準(zhǔn)化處理，然后將標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)提交給業(yè)務(wù)邏輯層，業(yè)務(wù)邏輯層通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層調(diào)用底層數(shù)據(jù)資源對(duì)用戶(hù)請(qǐng)求數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯處理，最后服務(wù)器端對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行加密，再通過(guò)通信層將處理結(jié)果傳遞到客戶(hù)端。在服務(wù)端，業(yè)務(wù)邏輯層和底層數(shù)據(jù)是相分離的，對(duì)底端數(shù)據(jù)與文件的調(diào)用則通過(guò)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4 智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)

未來(lái)課堂中智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以人本主義理論為指導(dǎo)，從系統(tǒng)論觀點(diǎn)出發(fā)，結(jié)合課堂協(xié)作學(xué)習(xí)需求，將系統(tǒng)分為五大功能模塊，分別是管理中心、教師中心、學(xué)生中心、評(píng)價(jià)中心、課后鞏固。管理中心主要對(duì)學(xué)生基本信息、本地資源進(jìn)行管理，對(duì)學(xué)習(xí)者風(fēng)格特征和學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析以及對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)；教師中心具有課程教案編寫(xiě)、問(wèn)題情境導(dǎo)入、學(xué)習(xí)進(jìn)度控制、協(xié)作分組等功能；學(xué)生中心包括協(xié)作討論與成果展示兩大子模塊；評(píng)價(jià)中心提供對(duì)課程學(xué)習(xí)成果的評(píng)價(jià)，包括組內(nèi)評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)；課后鞏固提供課后反思、在線交流、作業(yè)提交等功能。

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)圖

5 系統(tǒng)主要模塊設(shè)計(jì)

智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)核心模塊包括協(xié)作分組模塊、協(xié)作學(xué)習(xí)與討論模塊、協(xié)作評(píng)價(jià)模塊、課后鞏固模塊和學(xué)習(xí)行為統(tǒng)計(jì)模塊。協(xié)作分組是開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)的基石，分組的合理性直接影響協(xié)作學(xué)習(xí)效果。協(xié)作學(xué)習(xí)分為自主探索和協(xié)作交流，協(xié)作學(xué)習(xí)中離不開(kāi)討論交流，沒(méi)有討論與交流的課堂學(xué)習(xí)稱(chēng)不上是協(xié)作學(xué)習(xí)，協(xié)作學(xué)習(xí)與討論模塊是支持系統(tǒng)的中心模塊。教學(xué)評(píng)價(jià)是未來(lái)課堂協(xié)作學(xué)習(xí)不可缺少的組成部分，評(píng)價(jià)有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)和思維能力培養(yǎng)。學(xué)習(xí)是認(rèn)知、突破原有認(rèn)知獲得新認(rèn)知的過(guò)程，課后鞏固不僅僅是協(xié)作學(xué)習(xí)的一個(gè)小階段，更是協(xié)作學(xué)習(xí)不可分割的重要組成部分。學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程遵循一定規(guī)律，只有對(duì)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行分析，才能正確把握學(xué)習(xí)者的個(gè)性化學(xué)習(xí)規(guī)律，才能指導(dǎo)學(xué)習(xí)者進(jìn)行更好的學(xué)習(xí)。

5.1 協(xié)作分組模塊

科學(xué)分組是協(xié)作學(xué)習(xí)順利開(kāi)展的基礎(chǔ)，協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)提供智能同質(zhì)分組、智能異質(zhì)分組和手動(dòng)分組功能，教師可以根據(jù)教學(xué)主題類(lèi)型與難易程度選擇同質(zhì)或者異質(zhì)分組。

在學(xué)生風(fēng)格特征數(shù)據(jù)庫(kù)中保存學(xué)生學(xué)習(xí)能力、興趣愛(ài)好、理解水平等特征量化值，作為系統(tǒng)智能分組的支撐數(shù)據(jù)。同質(zhì)分組目的是把學(xué)生特征比較接近的成員組成一個(gè)小組，系統(tǒng)可以采用改進(jìn)蟻群算法[2]實(shí)現(xiàn)智能同質(zhì)分組；異質(zhì)分組是指在小組成員間形成最大限度的差異，系統(tǒng)可以采用最優(yōu)化的理論算法[3]實(shí)現(xiàn)智能異質(zhì)分組；個(gè)別學(xué)生對(duì)同質(zhì)分組或異質(zhì)分組結(jié)果不滿意時(shí)，教師根據(jù)實(shí)際情況可以采用手動(dòng)分組功能進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

5.2 協(xié)作學(xué)習(xí)與討論模塊

協(xié)作學(xué)習(xí)與討論模塊是協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)的中心模塊，提供自主探索和討論交流服務(wù)。協(xié)作學(xué)習(xí)與討論模塊具有資源推送、學(xué)習(xí)筆記、資源收藏、組內(nèi)討論、組間討論等功能。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

支持系統(tǒng)根據(jù)協(xié)作主題和學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)特征主動(dòng)向?qū)W習(xí)者推送系統(tǒng)資源，學(xué)習(xí)者利用系統(tǒng)推送資源和云平臺(tái)上的資源進(jìn)行自主探索學(xué)習(xí)。在探索過(guò)程中，學(xué)習(xí)者可以把對(duì)協(xié)作主題的認(rèn)識(shí)與理解和困惑添加到學(xué)習(xí)筆記中，學(xué)習(xí)筆記根據(jù)學(xué)習(xí)主題和學(xué)習(xí)時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行分類(lèi)整理；對(duì)于感興趣的云端資源和對(duì)主題學(xué)習(xí)有幫助的資源，學(xué)習(xí)者可以按照資源類(lèi)型添加到資源收藏夾中，作為參考和復(fù)習(xí)的依據(jù)。對(duì)于學(xué)習(xí)筆記和資源收藏，學(xué)習(xí)者可以設(shè)置其只對(duì)自己可見(jiàn)或?qū)π〗M可見(jiàn)還是對(duì)所有人可見(jiàn)。

學(xué)習(xí)者在自主探索過(guò)程中，對(duì)于困惑的問(wèn)題和對(duì)主題的認(rèn)知理解，可以通過(guò)小組討論模塊與小組其他成員進(jìn)行討論交流，在討論中各抒己見(jiàn)。由于學(xué)習(xí)者的認(rèn)知存在差異，因此每個(gè)學(xué)習(xí)者在對(duì)學(xué)習(xí)主題的理解和掌握程度上存在一定差異。討論過(guò)程中使學(xué)習(xí)者發(fā)現(xiàn)自己對(duì)問(wèn)題認(rèn)知的不足，然后再進(jìn)行自主探索，再討論，最后在組內(nèi)形成對(duì)問(wèn)題的統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。討論模塊中學(xué)習(xí)者以真實(shí)姓名和角色進(jìn)行發(fā)言，支持系統(tǒng)自動(dòng)保存學(xué)習(xí)者發(fā)言時(shí)間、發(fā)言次數(shù)、發(fā)言?xún)?nèi)容等信息。

組間討論模塊中學(xué)習(xí)者可以選擇與其他任何小組成員進(jìn)行交流討論。組間討論發(fā)言不針對(duì)某一個(gè)學(xué)習(xí)者，任何發(fā)言的學(xué)習(xí)者都代表該組所有協(xié)作成員，并且兩個(gè)交流小組的所有成員都可以查看討論內(nèi)容。同樣，支持系統(tǒng)自動(dòng)保存小組間發(fā)言時(shí)間、發(fā)言次數(shù)、發(fā)言?xún)?nèi)容等信息。

5.3 協(xié)作評(píng)價(jià)模塊

學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)是教育服務(wù)質(zhì)量管理的核心，有助于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的思維能力和對(duì)知識(shí)的理解與意義的建構(gòu)。智能協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)中協(xié)作評(píng)價(jià)分為兩種類(lèi)型：師生自評(píng)和系統(tǒng)測(cè)評(píng)。師生自評(píng)包括協(xié)作組內(nèi)評(píng)價(jià)、協(xié)作組間評(píng)價(jià)和教師總結(jié)評(píng)價(jià)三種。

支持系統(tǒng)根據(jù)課堂性質(zhì)和主題形式自動(dòng)給出評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)分為客觀選擇評(píng)價(jià)和主觀評(píng)價(jià)兩種。協(xié)作組內(nèi)評(píng)價(jià)是非?？陀^和重要的一種評(píng)價(jià)方式，組內(nèi)成員協(xié)作學(xué)習(xí)狀況相互了解程度最深。協(xié)作組內(nèi)評(píng)價(jià)分為自我評(píng)價(jià)和成員互評(píng)。組間評(píng)價(jià)是一個(gè)協(xié)作小組對(duì)其他協(xié)作小組的協(xié)作學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可以針對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象小組的總體情況和小組內(nèi)某個(gè)具體成員進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師根據(jù)課堂協(xié)作學(xué)習(xí)主題目標(biāo)與學(xué)習(xí)者達(dá)成比、學(xué)習(xí)者角色扮演和知識(shí)意義建構(gòu)等方面，對(duì)學(xué)習(xí)者和協(xié)作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行客觀總結(jié)性評(píng)價(jià)。

系統(tǒng)測(cè)評(píng)是指系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者角色、協(xié)作學(xué)習(xí)參與度、自主探索時(shí)間與成果、討論發(fā)言次數(shù)與頻率等要素與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動(dòng)比對(duì)，按照系統(tǒng)設(shè)定的系數(shù)自動(dòng)給出學(xué)習(xí)者個(gè)人和協(xié)作團(tuán)隊(duì)的評(píng)價(jià)結(jié)果。最后在系統(tǒng)評(píng)價(jià)模塊中以圖表形式呈現(xiàn)各種評(píng)價(jià)結(jié)果和統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

5.4 課后鞏固模塊

課后鞏固模塊主要提供在線交流、作業(yè)提交和課后反思功能。課堂內(nèi)的學(xué)習(xí)不可能解決學(xué)習(xí)者所有問(wèn)題，因此課后鞏固對(duì)于完善學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)具有重要意義。

課后學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)主題依然存在疑惑可以登錄到支持系統(tǒng)，通過(guò)在線交流功能向教師和其他學(xué)習(xí)者提問(wèn)。如果學(xué)習(xí)者在一定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到任何回復(fù)，系統(tǒng)會(huì)按照一定策略主動(dòng)向教師和某些學(xué)習(xí)者推送請(qǐng)求解答信息。在協(xié)作學(xué)習(xí)完成之后，教師可以提供一些閱讀延伸以及布置課后鞏固練習(xí)，學(xué)習(xí)者可以通過(guò)在線作業(yè)提交功能將任務(wù)進(jìn)行網(wǎng)上提交。教師可以主動(dòng)設(shè)置作業(yè)上傳時(shí)間，達(dá)到設(shè)定時(shí)間系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)向未提交的學(xué)習(xí)者發(fā)送作業(yè)提醒信息和向教師推送一份作業(yè)提交情況報(bào)告。

教師課后反思有利于提高教學(xué)質(zhì)量和教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)，學(xué)生課后反思有利于完善知識(shí)意義的建構(gòu)。課后反思將學(xué)習(xí)者在課堂上自主探索查閱的資料記錄、學(xué)習(xí)筆記、討論發(fā)言的歷史記錄與成果展示過(guò)程中的錄像提供給學(xué)習(xí)者，學(xué)習(xí)者可以瀏覽和整理歷史記錄和查看課程錄像，找出自己在知識(shí)意義建構(gòu)過(guò)程中存在的偏差和不足，以及時(shí)修正和補(bǔ)充，最后將自己對(duì)課程學(xué)習(xí)的新認(rèn)識(shí)以反思總結(jié)報(bào)告的形式保存到數(shù)據(jù)庫(kù)，作為學(xué)期評(píng)價(jià)與考核的重要依據(jù)。同時(shí)，支持系統(tǒng)在課后鞏固模塊中還提供學(xué)習(xí)成果自測(cè)，從另一個(gè)層面考察學(xué)習(xí)者對(duì)協(xié)作學(xué)習(xí)主題的學(xué)習(xí)掌握程度。

5.5 學(xué)習(xí)行為統(tǒng)計(jì)模塊

學(xué)生學(xué)習(xí)行為能客觀反映學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)參與度、協(xié)作能力、學(xué)習(xí)風(fēng)格等特征，通過(guò)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與統(tǒng)計(jì)，能為教師對(duì)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)提供客觀依據(jù)，也將成為下一次協(xié)作學(xué)習(xí)智能分組的起點(diǎn)。課堂協(xié)作學(xué)習(xí)行為分析流程見(jiàn)圖3。

圖3 學(xué)習(xí)行為分析流程圖

1）行為數(shù)據(jù)的采集。未來(lái)課堂協(xié)作學(xué)習(xí)行為采集采用服務(wù)器日志結(jié)合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)方式，主要采集學(xué)生在自主探索、協(xié)作探討和課后反思過(guò)程中的行為數(shù)據(jù)。首先建立行為數(shù)據(jù)模型，根據(jù)課堂協(xié)作學(xué)習(xí)特點(diǎn)，行為數(shù)據(jù)模型包括學(xué)生角色（組長(zhǎng)或組員）、信息檢索關(guān)鍵字、獲取云端資源總數(shù)、獲取云端資源類(lèi)型、是否接受系統(tǒng)推送資源、自主探索時(shí)間、討論時(shí)間、談?wù)摪l(fā)言次數(shù)、課后交流、反思記錄、作業(yè)評(píng)分等。未來(lái)課堂協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)庫(kù)記錄方式保存到學(xué)生行為數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2）行為數(shù)據(jù)的分析。行為數(shù)據(jù)分析包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)挖掘兩個(gè)步驟。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)是對(duì)數(shù)據(jù)的初級(jí)處理，獲取一些統(tǒng)計(jì)結(jié)果，如統(tǒng)計(jì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)時(shí)間與交流討論時(shí)間比、獲取云端數(shù)據(jù)與瀏覽系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)比、發(fā)言頻率、課后反思頻率、作業(yè)提交習(xí)慣等初級(jí)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)挖掘是對(duì)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行高級(jí)處理，找出學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)主題的主動(dòng)性與參與度、學(xué)習(xí)風(fēng)格、理解水平、協(xié)作知識(shí)建構(gòu)程度等信息。對(duì)學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)的挖掘采用聚類(lèi)分析法中常用的k-means算法[4]進(jìn)行挖掘，首先確定學(xué)生行為數(shù)據(jù)類(lèi)型，協(xié)作學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)主要分為數(shù)值類(lèi)型、二元變量、標(biāo)稱(chēng)型三種；再根據(jù)采集到的行為數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)矩陣結(jié)構(gòu)，按照?qǐng)鲆来嫘?、?chǎng)獨(dú)立型、注意風(fēng)格、動(dòng)機(jī)風(fēng)格4種不同學(xué)習(xí)風(fēng)格構(gòu)建數(shù)據(jù)的最終劃分?jǐn)?shù)目，采用目標(biāo)函數(shù)最小化策略，將數(shù)據(jù)分成4個(gè)簇，分別代表4種不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格；最后將計(jì)算得到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到行為特征庫(kù)和學(xué)習(xí)風(fēng)格庫(kù)。

6 總結(jié)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，未來(lái)課堂模型與支撐技術(shù)研究取得突破性發(fā)展，未來(lái)人才培養(yǎng)模式中更多注重學(xué)習(xí)者自主探索和協(xié)作能力的鍛煉。協(xié)作學(xué)習(xí)在課堂傳統(tǒng)協(xié)作課堂中存在分組不合理、資源獲取困難和學(xué)習(xí)行為評(píng)價(jià)難度大等問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)者自主性和協(xié)作能力的培養(yǎng)。本研究在人本主義和系統(tǒng)論理論指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了基于未來(lái)課堂環(huán)境的協(xié)作學(xué)習(xí)支持系統(tǒng)，具有智能分組、課程導(dǎo)入、方便快捷獲取資源、協(xié)作討論、成果展示、綜合評(píng)價(jià)、課后反思與學(xué)習(xí)行為評(píng)價(jià)等功能，能夠有效幫助教師和學(xué)習(xí)者在未來(lái)課堂中開(kāi)展協(xié)作學(xué)習(xí)，提高教與學(xué)效率，實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理的科學(xué)化與規(guī)范化。

[1]陳衛(wèi)東.教育技術(shù)學(xué)視野下的未來(lái)課堂研究[D].上海:華東師范大學(xué),2012.

[2]胡慧,何聚厚.基于改進(jìn)蟻群算法的協(xié)作學(xué)習(xí)分組研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2012(12):11-12.

[3]李潔,王咸偉,李克東.協(xié)作學(xué)習(xí)中協(xié)作小組分組系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究[J].華南師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007(3):64-66.

[4]馬飛.數(shù)據(jù)挖掘中的聚類(lèi)算法研究[D].南京:南京理工大學(xué),2008.