基于学习对象的教学设计模型研究

【摘要】： 自2000年学习技术标准的各种规范和参考模型陆续颁布以来，学习对象，作为一种全新的数字学习资源组织形式，逐渐成为网络学习开发商和研究者的一个热门词汇。围绕着学习对象的应用开发和理论研究已成为教育技术中的一个热点。 简单地说，学习对象是具有一定“颗粒度”的可重用的数字化学习资源。这样，在网络学习环境中，计算机能够“自动和动态地”把学习对象组合为满足学习者个性化学习需要的教学内容。 到现在为止，学习技术标准仅仅规定了学习对象的信息交换标准。例如，学习对象的元数据规范(LOM)赋予学习对象某种可操作结构，以实现在学习管理系统中能够容易地定位，读取，查询，索引和传送，以及满足资源管理其它方面的要求。但是，学习技术标准中并没有关于学习对象教学设计的规范和模型。 教学设计理论界认为，仅仅能够进行信息交换的学习对象在很大程度上还“不能用于学习”。但是，另一方面，教学设计理论也还没有充分的准备为学习对象提供现成的指导。从而，学习对象教学设计的问题就构成了一个新的研究课题。 本文把学习对象教学设计的理论模型和方法称为“基于学习对象的教学设计”。本文的研究工作就是在这方面做了一些尝试。 本论文一共分为五章。 第一章的基本内容包括学习技术标准化活动综述，学习对象基本性质讨论，问题提出和研究内容。 学习对象的基本性质表现在颗粒度和重用性的关系。由于学习对象的教学可用性和媒体可用性具有门限值的非线性特征，造成了颗粒度和重用性在整体上的非线性关系。学习对象的重用性是由“优化的颗粒度”区域确定的。提高元数据对学习对象的描述精细度可以增大学习对象的颗粒度，但是随之而增加的开发费用和工作量也是十分巨大的。在实践中，我们应该兼顾各种因素来寻求学习对象的“最优化颗粒度”，以获得一个切合实际的重用性。 通过与电子商务的对比提出了本课题的问题。学习技术标准目前的状态仅相当于可以在网络上销售“pizza”的早期阶段。与电子商务不同的是，网络学习包含了基于网络的学习资源的生产，流通和消费诸环节。学习资源如何生产和适应消费者就是教学设计的问题。在对这个问题的进一步分析基础上，提出了具体的研究内容和采用的方法。 在第二章中，我们深入地讨论了与本课题相关的三个理论模型，即Reigeluth的精加工理论(ET)、Merrill的部件呈现理论(CDT)和D. Wiley的学习对象设计和编列理论。 ET有两个基本概念，就是对内容的分组和排序。分组是确定教学具体内容的范围，排序是确定一个具体内容在整体内容中的位置。内容的分组形成了一个个模块化内容，通过排序而构成课程或结构化的教学材料。ET与CDT分别是教学设计的“宏”设计和“微”设计理论。虽然这两个理论是相互独立的，但是，通过“退化”分析，我们发现ET在一定条件下退化为CDT。CDT的一个特殊的优越性是它的微策略设计可以自动地产生等价教学事件来实现学习者定制学习。 Wiley的复杂认知技能教学设计理论(WM/ID)比较深入地分析了面向任务知识的教学设计。这个理论是Wiley提出的学习对象教学设计理论(LODAS)的一个部分。LODAS理论是本课题研究的一个重要基础。 第三章的主要内容是本课题的学习对象教学设计模型的构建和分析。 ET的内容分类部件把教学内容分为领域相关知识和任务相关知识。从学习对象教学设计的观点看，ET的领域相关知识分组提供了颗粒化的内容结构，但是任务相关知识却没有 基于学习对象的教学设计模型研究 这种结构。我们把这个现象称为ET内容分类结构的不对称性。我们通过在ET中嵌入WM/lO 消除了ET的不对称。利用ET和C OT之间的退化关系，在ET中插入COT，解决了学习对 象内部设计等微策略设计问题。通过上述过程，我们得到了一个扩展的ET，称为扩展精加 工模型(EEM)。我们认为EEM是一个完整的和系统的学习对象教学设计模型。 在第四章的应用案例研究中，主要从计算机软件专业的《数据结构》课程中构造了两个 网络教学的案例。本文的案例研究仅仅是原理性的。 第五章对本文的主要研究结果进行了归纳和讨论。 本课题的主要结果是提出了一个基于学习对象教学设计模型，扩展精加工模型(EEM)。 与为数不多的现有模型比较，EEM具有相对的完整性和系统性。通过这个模型，本文对学 习对象的颗粒性和重用性等基本问题进行了探讨，提出了学习对象颗粒度与教学内容整体性 和认知技能之间有着紧密联系的教学论观点。同时，本文提出了“分布式过程”的观点来解 释学习对象的教学设计过程与传统教学设计之间的差别。另外，本文对流行的学习对象隐喻 进行了必要的分析，并提出一个新的“字隐喻”，以促进对这个问题的讨论。本文还探讨了 新建模型中的学习者定制学习机制。最后，针对新建模型做了两个原理性的案例研究。