高校課堂知識管理系統的研究與模型構建論文
【摘 要】本研究通過同類產品調研、相關理論分析，結合課堂觀察和教師訪談，分析了高校教師對信息技術輔助工具的需求情況，并據此設計了高校課堂各知識管理系統。整個系統模型分為備課模塊、授課模塊、郵件管理模塊、評價反饋模塊和網絡平臺模塊，名模塊之間可以進行數據傳遞。教師可以用此系統完成備課、記錄課堂教學信息、與學生交互、統計學生成績、在網站上發布信息等工作。
【關鍵詞】 高校課堂；知識管理；系統模型
一、高校課堂知識管理系統的研究
�。ㄒ唬┭芯勘尘芭c研究內容
國內高校已基本普及了計算機和網絡，網上的教育資源也越來越豐富，信息技術已經成為高校教師經常使用的教學輔助手段，但是在使用的質量和深度上都沒有達到預期效果。
高校教師在信息技術教學應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境，不能在備課、授課以及課后的教學環節中連續使用。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. 使用網絡平臺發布學習資源的操作比較繁瑣，沒有統一的規范，不能一次性分類發布資源。
5. 教師進行分數統計時，一般需要使用 Excel等電子表格或數據庫軟件，這就要求教師花精力去了解專業的數據操作語言和統計分析方法。
本研究的主要內容就是針對以上問題，構建一套高校課堂知識管理系統的模型，幫助高校教師利用信息技術工具進行教學。研究的著眼點是把知識管理的理論用到課堂教學上，結合教學設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。同時本系統還注重提供人性化的系統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）知識管理系統同類產品調研
本研究對其他領域的知識管理應用軟件進行了調研，它們的作用和功能各不相同，但都有本領域的專業特點。
1. 電子政務中的知識管理主要是管理其內部和外部、結構化和非結構化的知識，并對公眾和政府辦公人員采用不同的知識分類邏輯。
2. 企業領域的知識管理產品主要根據企業自身的特點和內部結構采用了不同的知識管理策略。
3. 教育領域的知識管理產品主要包括圖書館管理系統、網絡資源庫等教育資源庫，以及電子教室、教師管理系統等教學知識管理軟件。
4. 個人知識管理軟件和網站提供了幫助個人搜集、存儲、管理、發布知識和知識源的功能。
電子政務面對的是政府內部工作人員和廣大的公眾，企業領域的知識管理面對的是企業內部人員和眾多的客戶，而本研究的內容是構建教師在教學過程中使用的知識管理系統，因此，本系統在幫助教師備課、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和企業中的知識門戶，建立教師和學生專門用于發布和交流與課堂教學相關內容的知識管理網站。
（三）相關理論對知識管理系統模型構建的指導
本研究在知識管理、績效技術、教育評價、教學設計理論的指導下，對高校課堂知識管理系統模型進行需求分析。
1. 知識管理對本系統模型的理論指導
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容、教案、課堂記錄、學生作業、學習成績等信息，這些是教師備課和講授的主要內容，也是學習的主要對象，可以用知識倉庫、文件管理技術等信息技術手段來處理。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的重要信息。
知識管理的主要內容就是實現知識共享和知識創新。高校課堂知識管理系統可以獲取、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絡平臺上讓師生共享。有的信息還可以進行數據挖掘，供教師評價學生、總結教學經驗和學習過程中產生的新知識。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，并且在網絡平臺上實現知識共享，在交流中促進學習、進行知識創新。系統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生思想的火花，進行知識創新。
知識管理的實施過程需要建立有效的激勵機制。相對應的，教師對學生也應該采取各種激勵措施。
2. 績效技術對本系統模型的理論指導
高校課堂知識管理系統可以幫助教師調動各種積極因素，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幫助文件，幫助教師熟悉系統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模型的理論指導
高校課堂知識管理系統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，系統可以記錄學生在課堂上回答問題、主動發言、演示成果的情況，以及在課堂知識管理網站上參與小組協作的情況，還可以收集、存儲教師和同學反饋的評價意見。同時系統既提供分數和等級的評價方式，也提供描述性的評價結果。
4. 教學設計理論對本系統模型的理論指導
教學設計中的學習者分析是確定學生的認知發展特征、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“現狀”與“應該達到的標準”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。
教學設計總結和發展了多種教學模式，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成。系統模型可以為課堂討論、同學發言、小組演示等不同的教學活動提供支持，教師可以根據學科特點，選擇相應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量評價的結果，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、專業課程和全校選修課程。觀察的目的就是找出這些優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的支持，目前使用的技術手段有哪些弊端，在教學過程中會針對課程的內容使用哪些教學技巧和策略。
通過課堂觀察和訪談，本研究總結了高校教師的課堂教學技巧，發現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，收集學生的相關學習信息，為教學評價提供了豐富的依據；2.記錄師生在教學過程中出現的各種教學情況，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.幫助學生在協作學習中共同進步；5.使用激勵策略來鼓勵知識共享，激發學生的主觀能動性和創新能力；6.使用不同的討論交流模式，鼓勵學生發表看法。
教師會使用一些常用的信息技術工具，如思維導圖工具、網絡教學平臺、博客等，來進行知識管理，實際也發揮了很好的教學作用。
二、高校課堂知識管理系統的模型構建
通過對系統用戶、同類產品和相關理論的研究，得出高校教師對課堂知識管理系統的基本需求情況，從而構建了本系統的模型。
�。ㄒ唬┫到y模型的總體框架
高校教師在傳授知識的過程中，一般是經過備課、授課、評價反饋、課下交流等環節。針對各個環節，本系統模型設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模型的總體框架圖。教師登錄系統之后，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、評價反饋模塊和網絡平臺模塊。每個子模塊都與后臺數據庫中的數據表相對應。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入評價信息，作為評價反饋的基本數據。網絡平臺模塊可以與其他的四個模塊進行數據傳遞，完成數據的導入和導出，這樣就可以把教師使用的課堂知識管理系統中的數據，與相對應的課堂知識管理網站中的數據進行交互，為課堂知識管理系統的擴展做好一個接口和鋪墊。
�。ǘ� 五個子模塊的功能設計
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，有很多教學環節涉及到學生管理。在授課模塊中亦提供了相應的管理功能，教師可以節約相應操作的時間，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、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，能夠設置不同的條件控制循環顯示的范圍，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、認知結構特點、起點水平等屬性；可以記錄學習內容的情況，包括學習難點、學習障礙、學習內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)調用輔助工具的功能：教師可以直接調用思維導圖軟件、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、個人和小組答疑、課外知識輔導，以及發布班級通知、任務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。
本系統模型的郵件管理模塊提供了收發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，收集作業和提問，按照年級、班級、小組、任務建立子郵箱文件夾；可以保留經典的問題、回答和作業，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、課堂表現記錄、作業等信息的檔案袋。
評價反饋模塊的功能主要是根據學生檔案袋的資料，幫助教師按照不同的方法統計學生自評與互評、小組自評與互評，以及教師評價的分數，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計信息，了解全班的學習狀況。
5. 網絡平臺模塊
網絡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信息發布到課堂知識管理網站上，同時可以下載學生在網站上交流、討論的信息，還能夠保存并分類管理常用教學網站的網址，對瀏覽器進行安全權限設置。
�。ㄈ┫到y模型的可擴展性
1. 系統模型與課堂知識管理網站的數據傳遞
課堂知識管理網站是高校課堂知識管理系統的網上發布平臺，該平臺具有與課堂知識管理系統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、交流的經驗、教學技巧、學習技巧，還可以在討論區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。學生可以在網絡教學平臺上發布自己的作品，進行學習交流，瀏覽課堂知識庫中的內容，查閱自己的檔案袋，也可以通過網站下載自己的成績、檔案、教師對自己的評價、班級通知等。教師可以發布高校課堂知識管理系統的資料到網站上，也可以從網站下載學生的交流信息、提問信息、小組協作信息等。網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. 系統模型與其他信息系統的數據傳遞
高校課堂知識管理系統涉及到學生信息、學習資料等內容，如果能與相應的學校信息系統建立數據傳遞的接口，就可以直接導入這些內容。例如：從教務系統中獲取學生名單、導出學生成績等；從學工系統獲取學生獎懲、黨團關系等信息；從圖書館系統獲取專業書籍、報刊、雜志的索引信息；從學校的資源庫獲取專業資料。
3. 對系統模型的結構化信息的數據挖掘
在高校課堂知識管理系統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、作業信息、評價信息等。對這些信息進行數據挖掘，可以發現很多關聯信息，建立各項信息之間的相關模型，找出數據發展的趨勢，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、本系統的特點與不足
本研究構建的高校課堂知識管理系統模型區別于以往同類系統的最大特點，就在于它為高校教師提供了教學過程中大部分環節的信息技術支持，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據，以逐步完善該系統模型的構建。
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