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未来课堂中智能协作学习支持系统设计 　　摘 要 在未来创新人才培养新模式背景下，未来课堂的研究取得突破性进展。针对课堂协作学习中存在协作分组不合理和学生行为评价难度大等问题，设计基于未来课堂环境的协作学习支持系统，对系统架构和功能模块进行详细设计。 　　关键词 未来课堂；协作学习支持系统；协作评价 　　中图分类号：TP315 文献标识码：B 　　文章编号：1671-489X（2013）27-0021-04 　　1 引言 　　课堂是开展教学活动的根据地，随着社会的进步和科技的不断发展，传统课堂单一化和模式化的培养方式已无法满足社会对人才多样化的需求，学者们进而提出未来课堂的概念与模型。未来课堂与传统课堂相比，它以互动为核心，具有高度智能的环境控制、创意的空间布局与高互动的教与学设备，充分利用云服务支持平台开展多屏教学、自主与小组学习，实现即时反馈，以促进学习者的学习和发展[1]。 　　未来课堂的设计强调以人为本，注重学习者的自主与合作学习。在未来课堂中，充分利用未来课堂已具备的软硬件设施，开展虚实结合的协作学习，有利于培养学习者合作解决问题、沟通与交流能力及信息技术素养。传统课堂中开展协作学习存在协作小组分组不合理、资源获取困难、缺乏评价指标、学习过程记录无法保存以及成果展示缺乏设备支持等问题。在未来课堂环境下能友好解决资源获取和成果展示问题，而解决其他问题需要依靠一套完善的协作学习支持系统。因此，本文针对协作学习中存在的问题，结合未来课堂中的软硬件条件，设计了基于未来课堂的智能协作学习支持系统，此系统的核心功能是学习者通过智能分组组成协作小组，利用云平台上的资源开展自主探索与协作学习，然后对学习成果进行自评与互评，最后进行课后巩固与反思，同时系统会记录学习者的学习行为并加以分析。 　　2 未来课堂中智能协作学习支持系统设计思路 　　智能协作学习支持系统是为在未来课堂中开展协作学习提供软件服务。支持系统设计不仅要符合未来课堂的特点和软件开发规则，而且要体现科学性和教育性原则，同时与虚实相结合的协作学习模式融合。在设计过程中以人本主义理论和系统理论观点为指导，遵循以下几项原则。 　　1）以人为本。教师和学生是协作学习课堂的主体，支持系统属于软件应用，因此，支持系统的设计必须以课堂主体为中心，符合广大师生操作习惯，导航清晰明了，简化功能操作，不设置技术障碍，让教师更多关注教学过程本身，让学习者通过支持系统实现自主学习和合作学习，达到预期教学效果。 　　2）交互性。交互性是未来课堂的核心，也是智能协作学习支持系统设计过程中需要考虑的核心要素。系统交互性体现在人人交互和人机交互上，具体表现为教师与学习者之间的交互、学习者与学习者之间的交互、真实课堂与虚拟课堂人员之间的交互、学习者与学习资源之间的交互等。 　　3）开放性。支持系统不针对小部分群体，而应对所有具备条件的用户开放，既包括在校师生，也包括网络用户，使未来课堂做到虚实结合，让固定课堂走向网络；开放性还体现在资源服务上，用户不仅能获取系统资源，还能通过支持系统获取云端资源。 　　4）智能化。未来课堂本身就是一个智能化的课堂，支持系统作为未来课堂中软件设施中的一部分，也应具备智能化的特点。支持系统中的智能化具体体现在智能协作分组、根据学习者爱好与特点进行资源主动推送、对学习行为的记录与分析等几方面。 　　3 智能协作学习支持系统架构设计 　　未来课堂中智能协作学习支持系统采用三层架构设计，自上而下分别是客户端、通信层和服务器端，见图1。 　　1）客户端层面。客户端形式多样，可以是Web浏览器，也可以是移动客户终端，客户端用于UI界面呈现和接收用户请求数据，对请求数据进行标准化和加密处理，通过网络层将请求数据提交给服务端处理，然后将服务端的处理结果进行解密和标准化处理呈现给用户。客户端不包含任何业务逻辑，使整个系统达到分散关注、松散耦合、逻辑复用的目的。 　　2）通信层。通信层负责客户端与服务器端的数据通信。 　　3）服务端层面。服务端对客户端传递过来的请求数据进行安全性验证与标准化处理，然后将标准化数据提交给业务逻辑层，业务逻辑层通过数据访问层调用底层数据资源对用户请求数据进行逻辑处理，最后服务器端对处理结果进行加密，再通过通信层将处理结果传递到客户端。在服务端，业务逻辑层和底层数据是相分离的，对底端数据与文件的调用则通过数据访问层来实现。 　　4 智能协作学习支持系统模块设计 　　未来课堂中智能协作学习支持系统的设计是以人本主义理论为指导，从系统论观点出发，结合课堂协作学习需求，将系统分为五大功能模块，分别是管理中心、教师中心、学生中心、评价中心、课后巩固。管理中心主要对学生基本信息、本地资源进行管理，对学习者风格特征和学习行为进行分析以及对