基于Web的自主学习系统设计

4.3.3　基于Web的自主学习系统设计

基于Web的自主学习系统设计与基于Web的学习系统设计策略一致，然而它具有独特属性。下面主要从学习系统的个性化交互设计和导航设计策略出发探讨自主学习系统的设计策略。

1.自主学习系统的交互设计

基于网络学习的交互具有如下特性：

交互的有效性：交互的目的在于使学习者获取和掌握知识，并获得和提高分析问题、解决问题的能力。

交互的多纬度性：基于网络的交互可以不受时空的限制。学习者可以在网络中以同步或异步的学习方式，也可以以个人、小组和班级的形式交流和学习，也可以是以个别化学习方式的自交互（与内容的交互），也可以是以协作学习方式的多向互动。

交互的多向性：基于网络的教学模式坚持以“学”为主的教学策略，以“学”为中心要求学习者提供更多的学习资源和交互的手段。从学习者的角度，交互的形式和手段呈现多样性。基于网络的学习可以以网络课程为学习的主线和信息获取的主要来源，也可以是某个信息资源站点；它可以通过视频会议系统学习，也可以向在线专家请教进行面对面的交流；还可以与教师和学习伙伴协作学习共同探讨。

自主学习系统的交互设计应该注重如下内容：

（1）友好的人机界面。人机交互界面的设计直接影响交互的效果。人机界面的设计应遵循形式活泼多样、美观大方、简明有效的原则。首先要遵循一致的艺术风格，这样给予学习者的不仅是知识内容，更是一种美的陶冶；颜色基调的设定、前背景颜色搭配、图形文字的编排、版面布置等要求稳定自然，给人一种和谐一致的感觉；交互界面的逻辑结构布局要合理，交互的顺利进行依赖结构的合理性，以学习者为中心的设计方法，以有效性、方便性和便捷性为依据；恰当的评价和分析给予学习者一定的鼓励和帮助，使学习者具有一定的成就感，激发其学习的热情和兴趣。

（2）学习内容的组织和表现形式。基于网络的交互主要是与网络学习内容的交互。学习内容的取舍、表现形式和方法直接影响着学习者的意义建构。网络环境信息丰富多彩，如果内容仅仅是课本的搬家，难以吸引学习者的注意。可以通过采用直观形象的图像、动画和视频，恰当的声音解说以及虚拟的学习环境设计增强学习者与学习内容的交互效果。对于学习内容处理可以采用：

复杂的问题简单化。对于复杂的问题，软件可以运用图形、图像、声音、视频、动画等多种表现形式，简单、直观、明了地细化问题，降低学习难度。例如追击问题是小学数学学习的难点。内容的表现中可以将追击的过程以动画的形式表现出来，然后通过解析动画分析追击过程（不同时刻的运动形式），引导学习者发现规律。这样就构成一个简单明了、易于理解的学习环境。

抽象的问题具体化，理论问题事例化。在学习欧姆定律时，为理解I＝U/R表达式中电流、电压和电阻三者之间的相互关系，可以依据学习者的认知特点分析并设计一个具体的实验环境。通过电灯照明这个日常生活事例设计实验，并允许学习者改变实验条件如设置电压、电流或电阻值获取实验数据，在教师指导下或学习者协商讨论来总结归纳，发现规律，最后获得关于欧姆定律的理解与认识。

充分采用计算机模拟技术。计算机模拟不仅可以模拟现实世界，而且还可以避免较危险或破坏性的事情发生，或缩短持续时间较长的事物变化所需时间。图形、动画等的应用使学习者有很好的临场实感，虚拟现实技术为学习环境的建构提供诱人的前景。我们在设计生物学实验时非常重视计算机模拟环境的设计：细胞的生长是一个微观过程且持续周期长；以计算机模拟的方法可以将微观的过程宏观放大体现，在较短时间内体现细胞慢慢生长的全过程；学习者可以通过设置实验的参数，观察不同条件下细胞生长的状况，通过虚拟的学习环境来达到对细胞生长过程的理解和认识，促进对新知识的理解。因材施教。

教学内容的描述要准确、清晰。根据不同的学习者的学习特征，内容描述方式也应不同。如对小学生应尽量采取趣味性和直观性的内容表达方式，尽量能吸引学生的兴趣。同样不同的教学内容应灵活地选择不同的教学策略。如对有感染力的真实事件或真实问题的教学内容，最好选择抛锚式学习策略；针对事物的复杂性和问题的多面性，要做到对事物内在性质和事物之间相互联系的全面了解和掌握，最好采用随机进入式学习策略；对于概念和基本理论的理解，可以采用支架式学习策略；对于学习者易于混淆和难于理解的知识可以采用启发式学习策略。

（3）信息资源设计。基于网络的学习中，信息资源是学习者主动学习的物质基础，主要包括教学内容的展现、文献和各种素材库、信息资源库、案例库、试题库、教学系统以及各种网上辅助学习工具如BBS、聊天室、E－mail等。信息资源的设计是指确定学习内容所需信息资源的种类和明确每种资源在学习内容的过程中所起的作用。对于应从何处获取有关的信息资源，如何去获取以及如何有效地利用这些资源等问题，网络的交互设计中应给予适当的帮助和引导。

（4）学习环境设计。学习环境的设计是以“学”为中心的设计。在此环境中学习者可以利用各种工具、手段和信息资源（如文字材料、书籍、音像资料、CAI与多媒体课件以及案例库等）来达到自己的学习目标。自主学习是学习者利用计算机网络提供的资源如图像库、声音库、动画库、影视资料库、案例库等扩大视野，进行知识意义建构的学习方式。学习者可以在学习环境中进行自由探索和自主学习。它不仅仅包括物质环境，还包含着物质之外的教学模式、教学策略、学习动机、学习氛围等因素。

2.自主学习系统的导航设计

导航设计网络的信息量庞大，内部信息之间的链接关系可能异常复杂。因此除了信息结构上设计要合理外，导航策略设计也十分重要，否则，学生容易迷失方向。导航策略实际上是教学策略的体现，通常是为了避免学习者偏离教学目标，引导学习者进行效学习，提高学习效率的策略。导航方法通常有：

检索表单：让学习者检索网络课程的信息，帮助学习者迅速寻找所需要的学习内容。

目录索引表：让学习者了解网络课程的信息结构，直接到达所需要的学习内容。

在线帮助：对一些学习过程中容易遇到的问题，用帮助页面的方式给出指导，提供解决问题的方法和途径，引导学习者学习，避免迷航。

设置线索：记录学习者学习和浏览路径，可让学习者沿路返回，也可预先设计浏览的路径，减少学习者的探路和查找的时间。

导航条：以提供到顶级页面、上一级、下一级、同一级页面的导航。

书签：让学习者在学习内容间跳转、切换，为学习提供便捷性。除此之外，导航设计还应该为学习者提供其他导航的方法如：搜索引擎、资源站点链接等，从而为学习者提供更大的学习空间。