巫華芳

(贛南師范大學 數(shù)學與計算機科學學院，江西 贛州 341000)

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·教育技術(shù)理論與實踐·

個人學習環(huán)境的學習共同體系統(tǒng)構(gòu)建與應(yīng)用*

巫華芳

(贛南師范大學 數(shù)學與計算機科學學院，江西 贛州 341000)

在已有文獻的基礎(chǔ)上梳理了個人學習環(huán)境及學習共同體的組成要素及作用；分析了基于個人學習環(huán)境的學習共同體系統(tǒng)模型并構(gòu)建了系統(tǒng)；探討了《軟件工程》課程教學中存在的問題及需求，將系統(tǒng)應(yīng)用于課程的教學實踐中并分析了應(yīng)用效果.

個人學習環(huán)境；學習共同體；知識建構(gòu)；軟件工程

1 引言

信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為終身學習提供了堅實的硬件基礎(chǔ)，技術(shù)的“開放性、社會性、個性化”的特征，顛覆了傳統(tǒng)的學習觀與教學觀.新技術(shù)的發(fā)展與學習形態(tài)呈現(xiàn)出明顯的趨同態(tài)勢(Underwood,2005)：突出以用戶為中心，個人化、移動性、網(wǎng)絡(luò)化、持久性及泛在化，由此引發(fā)了學習方式根本性的改變，并貫穿于學習者的終身.這種趨同態(tài)勢較好地切合了非正式學習未來的發(fā)展主題，同時也促使人們探索新型的學習環(huán)境[1].個人學習環(huán)境(Personal Learning Environment，簡稱PLE)作為一種新型學習環(huán)境形態(tài)應(yīng)運而生.佐藤學教授認為“21世紀的學校是學習共同體的學?！薄⒔虒W過程“是一個非常個人化的過程，同時又是一個建設(shè)相互影響社會關(guān)系的過程”.本文立足于構(gòu)建個人學習環(huán)境的學習共同體系統(tǒng)，通過行動研究法把 SNS 與《軟件工程》課程教學和現(xiàn)實資源相結(jié)合，切實關(guān)注個人學習環(huán)境及學習共同體的構(gòu)建效果.

2 個人學習環(huán)境(PLE)的概念模型

芬蘭的赫爾辛基(Helsinki)媒體實驗室學習環(huán)境研究小組于1998年提出的“未來學習環(huán)境”模型是PLE的較早研究，其思想是在社會性軟件發(fā)展與泛在計算基礎(chǔ)上產(chǎn)生出來的[2]，表現(xiàn)了PLE 的初始特征.目前對于PLE的定義存在著多種界定，最被認可和接受的是加拿大教育技術(shù)專家Stephen Downes的定義：“PLE是一種工具、服務(wù)、人和資源的松散集合體，是利用網(wǎng)絡(luò)力量的一種新方式”[3].除此之外，相關(guān)專家分別從構(gòu)成要素、技術(shù)、學習方式、學習形態(tài)、功能等方面對PLE進行了界定：Graham Attwell認為“個人學習環(huán)境是一種觀念，它整合了多種理念，包括終身學習、非正式學習、學習樣式、新的評估方法與認知工具等”[4].Ron Lubensky認為“個人學習環(huán)境是一套數(shù)字化工具，它允許個體進入、聚合、形成并管理他們不斷增長的學習經(jīng)驗”[5].M.Harmelen認為“個人學習環(huán)境是一種能幫助學習者個體控制和管理自己學習的系統(tǒng)”[6].Siemens 認為“從本質(zhì)上來說，個人學習環(huán)境是在開放、互操作以及學習者控制的觀念下產(chǎn)生的工具的組合”[7].本文認為個人學習環(huán)境是學習者個人確定學習目標，根據(jù)需要構(gòu)建學習環(huán)境(工具、資源)，管理和控制學習過程，通過獲取學習資源、組織資源、意義建構(gòu)及知識共享完成學習任務(wù)的系統(tǒng).

PLE的數(shù)字化、開放性、支持終身學習、跨平臺整合服務(wù)、資源來源的多樣性等特點，可以幫助學習者通過獲取、整合、協(xié)作等方式形成個體知識.

3 基于PLE的學習共同體系統(tǒng)模型

目前教育領(lǐng)域得到認可的個人學習環(huán)境模型有可視化“Future VLE”理論模型，Ray Sims的PLE模型，Michele Martin的PLE模型.Stephen Downes的個人學習環(huán)境的中的“由工具、服務(wù)、人和資源”四個基本要素構(gòu)成的定義較符合建構(gòu)主義關(guān)于學習環(huán)境的構(gòu)成要素：情境、會話、協(xié)作、意義建構(gòu).在充分理解個人學習環(huán)境及學習共同體的內(nèi)涵基礎(chǔ)上，結(jié)合目前的教學與學習的實際情況，構(gòu)建出基于PLE的學習共同體的模型，如圖1所示.

圖1 基于PLE的學習共同體模型

4 基于PLE的學習共同體系統(tǒng)的構(gòu)建

為了達到讓學習者通過設(shè)計的系統(tǒng)增強自主學習的意識、培養(yǎng)團隊協(xié)作的能力，提高表達交流的能力，在共享、協(xié)作交流中形成較完整的知識、提高學習效率的目的，在設(shè)計系統(tǒng)時要實現(xiàn)方便學習者使用各種工具、資源，便于管理個人、小組及學習共同體的空間，方便成員間的協(xié)作和交流等功能.

4.1 系統(tǒng)功能需求分析

根據(jù)PLE的組成要素及構(gòu)建的模型，以及在教學中的實際需求，系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)以下功能：

4.2 開源SNS平臺軟件Elgg

目前比較流行且適合構(gòu)建學習共同體的SNS軟件較多，由于Elgg是以 Blog為中心實現(xiàn)社會網(wǎng)絡(luò)化，以它構(gòu)建的平臺在國外的許多大學、教育機構(gòu)中都具有很強的影響力，是開源軟件，其大部分功能都是通過插件的形式實現(xiàn)，方便開發(fā)者分別對各個功能進行修改，可對其進行二次開發(fā)，適合用于個人學習環(huán)境學習共同體的創(chuàng)建.因此經(jīng)過綜合分析，選用Elgg作為系統(tǒng)平臺構(gòu)建的基礎(chǔ).

4.3 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)搭建采用 WAMP(Windows+Apache+Mysql+PHP)技術(shù)方案，實現(xiàn)所需要的平臺功能.為保持平臺的開放性及可擴展性，需要在開源代碼的基礎(chǔ)上進行二次開發(fā).利用平臺提供的工具、資源和服務(wù)實現(xiàn)自主學習、交流協(xié)作、解決問題及知識、資源共享.平臺的主要模塊如圖2所示：

圖2 基于Elgg的個人學習環(huán)境學習共同體系統(tǒng)

5 軟件工程課程的教學問題及面臨的挑戰(zhàn)

《軟件工程》課程是本校計算機科學與技術(shù)專業(yè)的核心課程，課程目標是培養(yǎng)學生運用軟件工程的理論、方法和技術(shù)進行軟件的開發(fā)和維護，培養(yǎng)團隊協(xié)作及項目開發(fā)的能力.按照軟件企業(yè)先進的項目管理和開發(fā)模式，要求以開發(fā)小組為單位，以實際工程項目為背景，以工程項目技術(shù)為主線，著力提高學生的工程項目意識、工程項目素質(zhì)和工程項目實踐能力，采取基于項目的模式和以問題為導(dǎo)向的探索式學習模式，與軟件企業(yè)的實際需求相比，該課程教學方式與企業(yè)需求是脫節(jié)的，存在較多的問題，主要表現(xiàn)在以下方面：

5.1 教學方法單一，教學效果不理想

當前該課程的教學方法是以教師為中心，采取集中授課制，以課堂講授為主，重視理論教學.如此的教學模式對于學生而言是知易行難，比較抽象，難以激發(fā)學習興趣.學完課程內(nèi)容后只能知道理論知識及開發(fā)步驟而無法經(jīng)歷及實現(xiàn)一個完整項目的開發(fā).

5.2 實踐環(huán)節(jié)缺少團隊協(xié)作

實際軟件項目由于規(guī)模較大，通常是由小組成員通過分工、協(xié)作交流，按階段完成的.目前該課程實踐環(huán)節(jié)的實驗項目以驗證型、設(shè)計型為主，學生實踐訓練效果較差，影響了課程的教學效果.

5.3 評價方法單一，無法以評促學、以評促教

該課程主要以總結(jié)性評價來評定，以期末考試為主，對學習過程的評價占的比重較小，容易影響學生的學習積極性，造成學習中的死記硬背，更無法以評價促進學習及教學.

為提高課程的教學效果，強化學生的自主學習及團隊協(xié)作意識，培養(yǎng)問題解決的能力，嘗試將個人學習環(huán)境的學習共同體學習方式引入《軟件工程》課程的教學中，以期積累經(jīng)驗，為后續(xù)的教學提供借鑒.

6 基于PLE的學習共同體系統(tǒng)的實踐應(yīng)用

使用行動研究法，選取的樣本為贛南師范學院2012級計算機科學與技術(shù)專業(yè)班的學生(共42人)，隨機分成二組各21人，形成實驗組和對照組展開研究.在應(yīng)用研究前教師指導(dǎo)實驗組學生熟悉平臺的使用，并對全體學生進行了學習水平前置測試,通過對測試結(jié)果進行獨立樣本T檢驗分析，得出p=0.074>0.05，即樣本之間不存在差異性顯著.

在本研究中形成的基于個人學習環(huán)境的學習共同體系統(tǒng)在教學中的應(yīng)用方式為：教師在課堂上進行理論知識的教學，全班同學均按要求上課及完成實驗.實驗組學生利用實驗課及課外時間通過系統(tǒng)平臺進行個人的自主學習、組建小組，形成學習共同體，學生在課程結(jié)束后能開發(fā)出一個實用完整的小型系統(tǒng)，并寫出系統(tǒng)開發(fā)各階段的文檔.研究目標是評測學生的成績、知識管理能力、協(xié)作能力、自主學習及問題解決能力的變化情況.本文以“概要設(shè)計”學習內(nèi)容為例，介紹實驗組的學習過程.學習要求如表1.

表1 “概要設(shè)計”學習要求

教師根據(jù)課堂教學的進度將資源、課程信息、學習工具等提供給全班同學；檢查指導(dǎo)學生的項目開發(fā)過程、為學生答疑解惑、幫助學生解決學習問題，為學生提供建議；對照組學生按常規(guī)方式學習與教師互動；實驗組學生根據(jù)自己的實際需求在平臺自主學習、協(xié)作學習，可向教師提出學習中的問題，并提出自己的建議.實驗組學生的學習過程如圖3“學生的學習過程”所示.

當學生發(fā)布學習成果后，根據(jù)存在的問題創(chuàng)建話題組.其他學生根據(jù)討論的內(nèi)容，加入到感興趣的話題組中參與交流和討論.

學習共同體知識的建構(gòu)：組內(nèi)學習形成的知識應(yīng)在更大范圍進行意義協(xié)商，利用個體差異性知識的聚集從而促進共同體知識的提升，最終反作用于個體知識的提升.

學習者的學習是在不斷的分享、辨論、推進、改進、升華中完成的，在此過程中依靠個人學習環(huán)境提供的工具、技術(shù)、資源，經(jīng)歷個人學習階段、小組學習階段、學習共同體學習階段，促使知識建構(gòu)由個人觀點的形成到小組知識的形成最后到學習共同體知識建構(gòu).

7 課程學習的應(yīng)用效果分析

為了分析課程的學習效果，需要對數(shù)據(jù)進行收集、分析和統(tǒng)計.利用統(tǒng)計分析軟件(SPSS)對學生的前測數(shù)據(jù)和期末考試成績(理論成績及系統(tǒng)文檔成績)進行數(shù)據(jù)的錄入和分析處理，用改進后的溫斯坦學習策略量表(LASSI量表)對相關(guān)維度進行了測評，得出以下結(jié)果：

7.1 借助系統(tǒng)輔助學習能有效提高學生的學習成績

實驗組和對照組的期末考試平均成績分別為78.4和69.3，標準差分別為1.24和2.34，P=0.025<0.05,差異性顯著.可以認為，實驗組和對照組在考試成績上存在顯著性差異，應(yīng)用此系統(tǒng)輔助學習能有效提高學生的學習成績.

7.2 借助系統(tǒng)輔助學習能有效提高學生的自主學習能力及協(xié)作能力

在學期初和學期末分別用LASSI量表的10個維度和附加維度(自主學習、協(xié)作能力)對實驗組和對照組進行測量，計算均值和方差，并進行獨立樣本T檢驗.從檢驗結(jié)果的數(shù)據(jù)可以看出，學期初兩組學生在各個維度上都不存在顯著性差異.表2所示為學期末的測量結(jié)果，從表中可知兩組學生在部分維度上出現(xiàn)了顯著性差異.

表2 LASSI量表的測量結(jié)果(學期末)

*p<0.05；**p<0.01

從數(shù)據(jù)分析結(jié)果可以看出：實驗組與對照組相比，在動機、時間管理、自我測試、學習輔助、自主學習能力、協(xié)作能力、信息加工和選擇要點方面存在顯著性差異(P<0.05)，這說明該系統(tǒng)能增強學生的時間管理意識、自主學習能力、協(xié)作能力、應(yīng)用學習輔助手段的能力，同時也能顯著改善其信息加工(知識建構(gòu))能力和要點選擇(知識管理)能力.而在學習態(tài)度、焦慮、專心等維度上不存在顯著性差異.

7.3 借助系統(tǒng)輔助學習能有效提高學生的問題解決能力

從學生設(shè)計出的系統(tǒng)可以看出，實驗組學生的系統(tǒng)功能較齊全，結(jié)構(gòu)較清晰完整，能獨立運行且具有一定的實用性，文檔較齊全、規(guī)范，能表現(xiàn)開發(fā)的過程；對照組學生的設(shè)計系統(tǒng)有些不能運行，有些存在一定程度的BUG，有少數(shù)學生未完成，文檔內(nèi)容不完整.說明學習共同體在提高學生問題解決能力方面起到了較好的促進作用.

8 結(jié)束語

本文通過目前國內(nèi)外對PLE要素的分析，給出了組成要素：問題、目標、規(guī)則、資源、工具、學習共同體、評價調(diào)控；設(shè)計了基于PLE的學習共同體的系統(tǒng)模型；分析了基于PLE的學習共同體系統(tǒng)的功能，并以Elgg平臺為基礎(chǔ)構(gòu)建了系統(tǒng)，利用系統(tǒng)展開了教學實踐.本文構(gòu)建的基于PLE的學習共同體系統(tǒng)的最終目的是引導(dǎo)學習者在非正式學習、協(xié)作學習的過程中完成知識的建構(gòu)，具有一定的普適性.

[1] 郁曉華.個人學習環(huán)境中的自主學習:轉(zhuǎn)變與實現(xiàn)[M].天津:南開大學出版社,2013:41-43.

[2] Stephen Downes[EB/OL].http://www.downes.ca/about.htm,2010-03-18.

[3] Ron Lubensky[EB/OL].http://www.slideshare.net/GrahamAttwell/personal-environments-46423.

[4] Mohamed A.Chatti[EB/OL].http://www.ple.ac.cn/introduceinfo.phpid=104.

[5] Graham Attwell. Personal learning environments-the future of e-learning[J].e-Learning Papers,2007,2(1):1-7.

[6] 郁曉華,祝智庭.基于個人學習環(huán)境的自主學習模型——層級式碎片化關(guān)聯(lián)的設(shè)計視角[J].開放教育研究,2013,(6)：103.

[7] 王麗川.基于Elgg的個人學習環(huán)境構(gòu)建與應(yīng)用[J].中小學電教,2015,(3):16-17.

[8] 蔣蜀鄂.基于Elgg的個人學習環(huán)境的構(gòu)建與應(yīng)用研究[D].武漢:華中師范大學,2011：27-37.

Research on the Construction and Application of Learning Community System Based on Personal Learning Environment

WU Huafang

(SchoolofMathematicsandComputerScience,GannanNormalUniversity,Ganzhou341000,China)

On the basis of the existing literature, the author summarizes the Personal learning environment and the composition elements and functions of the learning community. Analyzes the learning community system model based on Personal learning environment and build the system. Discusses the problems that exist in the "software engineering" course teaching and requirements. The system is applied to the teaching practice of the course and the application effect is analyzed.

PLE; learning community; knowledge construction; software engineering

2016-04-18

10.13698/j.cnki.cn36-1346/c.2016.06.030

江西省教育科學“十二五”規(guī)劃課題(15YB104)

巫華芳(1968-)，女，江西上猶人，贛南師范大學數(shù)學與計算機科學學院副教授，研究方向：學科教學論、軟件工程.

http://www.cnki.net/kcms/detail/36.1037.C.20161209.1524.068.html

G642.4

A

1004-8332(2016)06-0125-05