Web环境下学习系统的发展趋势

4.5　Web环境下学习系统的发展趋势

基于Web的学习正向团队、群体协作学习方向发展，同时向学习个性化、自适应和智能方向发展。基于Web协作学习系统的开发是基于Web的学习系统和CSCL研究中的一个重要研究领域。当前，许多国家的研究者在Web环境下学习系统的设计与开发方面做了大量的研究与开发工作。我国从20世纪90年代末也在该领域开始相关的研究工作，并取得了一定的研究成果。但由于我国起步较晚，尤其是缺乏协作学习及相关理论的指导，而且研究队伍分散，研究目标主要集中于系统开发，因此所取得的研究成果水平难以同国外同行相比。关于Web环境下学习系统的开发，从国内外已有的系统和相关领域技术的发展情况可以看出，主要具有如下发展趋势：

1.简易性

它是指安装的简单化、操作的简易性。很多系统都以此作为开发的目标，尤其是许多商业化的系统。因为系统的使用对象是广大教师和学生，他们中的很多人可能缺乏计算机基础知识，尤其是缺乏软件操作的经验与技巧。许多研究表明，影响计算机教育应用的因素之一是使用者对计算机的恐惧感、神秘感，他们担心出错、担心自己不能正确操作计算机。在这样的情况下，保证系统安装、操作的简易性，是消除使用者对计算机神秘感和恐惧感的一条有效途径。同时，也有利于系统的普及与推广。

2.组件化

组件（COM）是由Microsoft提出的一种软件模型，它由一系列标准定义组成，包括标准API、标准接口集和网络协议。此外，还有被称为DCOM的分布式组件，它由一组用于分布式环境的COM对象组成，并取代了操作系统中的非分布式功能，使其具有网络的分布功能。COM和DCOM最大的区别在于COM组件运行在单机中，而DCOM组件则分布在局域网、广域网或者WWW的不同计算机中。Web环境下协作学习系统的组件化发展趋势与Microsoft对COM/DCOM的定义不同，它所关心的并不主要是系统实现的具体技术，而是对于系统而言的组件即具有独立功能的模块。这些不同的功能模块通过一系列标准定义，可以实现不同模块的拆分与组合。该发展趋势为Web环境下学习系统的开发，实现其系统功能的扩展性以及各功能模块的复用性、灵活性、不同系统之间功能模块的共享提供了基础。

3.移动性

系统所具有的移动性特点是指系统对用户移动特点（即用户进入系统的地点不同或者使用不同计算机的情况）的适应，系统提供给用户的信息都应该是相同的。对于教师而言，无论在学校，还是在家中或出差在外，都可以方便地进入指导程序。对学生亦是如此，如学生可以利用学校的计算机进行协作，也可以利用图书馆、IT中心或者家中的计算机进入协作程序。移动性需要系统处理好用户信息，保证对同一用户呈现或保存的信息、数据不发生任何改变。系统的移动性特点有利于提高其使用的方便性与灵活性。

4.智能化

智能化是当前Web环境下协作学习系统发展的潮流与趋势。从ITS发展历史及实践可以看出，ITS在教学中的应用远没有发挥其潜力。但是纯粹理论意义上智能化协作学习系统的开发具有很大难度。因为迄今为止，尚有许多人工智能领域的关键技术问题没有完全解决，如自然语言的理解、自然人机接口问题、自然环境的可视化问题、自然语言识别问题、自然智能问题等。这些因素制约了Web环境下协作学习系统所达到的智能化程度。因此，Web环境下协作学习系统的智能化程度不一定非常高，有时它们可能仅表现出某种程度或某些方面的智能化，但关键是它们能通过智能化途径，实现系统判断和决策能力。

5.系统化

Web环境下学习系统开发所具有的系统化包括两个方面的含义：一是学习本身，二是支持协作学习的有关技术。对学习本身来讲，主要表现为系统的功能，对于后者而言，则是为实现这些功能所采用的技术。Web环境下协作学习的开发将表现为其功能的提高，并涉及协作学习过程的各个环节，如目标的确定、内容与任务的选择、协作方法的选择与采用、评价方法的运用、学习资源的组织与管理、学习者的组织与管理、教师对协作过程的参与等。对于支持这些功能的技术来讲，则除常用的共享技术（如论坛、列表、页面发布、公告栏、白板、聊天、头脑风暴、视音频会议、资源中心），支持个性化的技术（如电子邮件、导航、电子书签、笔记、学习议程计划、个性化知识库）、智能化技术（智能检索、智能辅导、智能导航、智能管理、智能工具、智能评价、智能跟踪）等将逐渐在系统中获得应用。

6.标准化

系统开发的标准化有利于提高系统开发的效率，有利于系统功能模块和数据在不同系统或同一系统、不同模块之间的复用和共享。采用标准化途径开发基于Web环境下的学习系统，不仅是该领域企业界的要求，也是学术研究规范化的要求。目前，该领域主要集中于制定对元数据（Metadata）和协同工作的能力标准（interoperability stands），经IEEE和ISO发布的有关学习技术的标准草案已经有多个版本。系统开发采用标准化方法是该领域表现出的发展趋势之一。

7.个性化

个性化是指系统适应个体特性方面的能力，包括个体学习水平、个人爱好、个体认知风格等。个性化学习环境有利于增强学生投入协作过程的吸引力、激发学生的学习动机，并可获得学生的认同感和归属感。个性化功能的实现技术已非常成熟，但需要根据学生的需要，在获取有关影响个体个性化因素的基础上，将其与系统的详细设计过程相结合。基于Web的协作学习系统为个体学习提供个性化学习环境是动态的、定制的，能够根据个体的需要进行即时改变。

8.虚拟化

虚拟现实技术（Virtual Reality，VR）能为基于Web的协作学习提供虚拟的学习环境。VR的这一特性已经引起该领域研究者的重视，并取得了一定的研究成果。随着VR技术的成熟与相关设备价格的降低，其与教育结合的速度将会逐渐加快。VR有利于创设沉浸式学习环境，增强学习者的临境感。因此它可以应用于化学、物理、生物学、地理学、医学、天文学等学科的模拟性教学，并可创设问题解决的情境，模拟面对面教学的情境，有利于增强学习者的参与感。

当前，受制于传输速度，网络化虚拟现实技术主要通过VRML实现。它可以实现3D、全境性控制，对现实世界一定的模拟作用，但离真正用户参与其中的沉浸式VR相距甚远。虽然如此，利用VR创设协作学习的虚拟环境及模拟相关教学活动，已经显示出其独具的优势。

本章首先简要地概述了基于Web的学习特点以及学习模式，并在此基础上对Web学习系统特点及系统设计进行了一定程度的描述，然后针对当前相对起主导作用的自主学习系统与协作学习系统从理论基础、设计思想以及具体的典型案例分析来阐明如何进行设计，在最后展望了Web环境下学习系统的发展趋势。