智慧学习环境下的教育探究——以Python程序设计为例

传统的程序开发课程教学模式已相对固定,如何将学习环境中的各种智能化服务在智能与知识层面无缝协同,构建一个开放互联的智慧学习环境,已成为智慧教育的重要研究议题。在全国职业院校教学能力大赛的推动下,以16课时的Python程序设计进阶部分来进行教学探究,设计了项目教学“游戏沉浸式趣学Python进阶”。教学实施以课前导学、课中研学和课后拓学为基本框架,结合多种软硬件资源,包括云班课、智慧职教等在线资源平台,平板电脑、Tello无人机和mBot智能小车等智能硬件设备进行开展,有效激发学生的学习兴趣和提升智慧课堂的教学效能,从而达成精准的教学目标。

网络课程视阈下学习环境设计与框架研究

随着经济的发展和科技的进步,教育体系及教育方式都有了较大的革新。网络教育已经成为教育改革中的重要的一环,网络教育不仅节省了学校资源和教学成本,也提高了学生的学习效率,网络课程的实施具有重要的意义。而学习环境的设计与框架作为影响网络课程教学质量的关键因素。探究网络课程及学习环境设计的时代意义,通过设计原则和框架对网络课程视阈下的学习环境进行设计,并结合实际情况进行实践性的学习活动,提出网络课程视阈下学习环境设计的注意事项,如进行可行性分析、定期灵活修正设计、重视重要因变量和自变量设计等相关建议。

面向智慧教育的学习环境计算框架

学习者跨场域学习的趋向,要求场域割裂的被动教育服务转变为情境联通的主动学习支持服务。然而,当前学习环境的技术生态尚不具备应对复杂学习情境的个性化服务能力。如何将学习环境中的各种智能化服务在智能与知识层面无缝协同,构建一个开放互联的学习环境,已成为智慧教育的重要研究议题。学习环境计算是解决学习环境设计、评价与优化的基础,也是面向智慧教育的基本计算问题之一。面向智慧教育的学习环境计算框架,在学习情境模型、智慧学习环境功能模型的基础上,通过学习环境计算赋能智慧学习环境,并基于典型学习情境实现智慧学习环境的技术及资源部署,支持从规模化教育向数据驱动、情境化、个性化的智慧教育生态转变。其核心功能可分为三大部分:学习情境的表征与建模、教学策略的生成与推荐以及学习绩效的分析与评测。教学实验是学习环境演化的基础。基于教学实验的学习环境计算演化模型,通过基于教学实验的教学策略验证和基于自学习算法的教学策略库增强,可以实现对真实多场景学习环境的优化。目前基于学习环境计算框架构建的“教学管评测”相关应用已累计服务数亿人次,已应用到个人自学、协作学习、课堂听讲等学习情境中,并已开展面向动机激发与行为干预的学习环境计算和面向分层教学的学习环境计算实验。

个人学习环境的概念框架:活动理论取向

随着社会化学习与手持智能终端的飞速发展,个人学习环境日益成为教育技术乃至整个教育界的关注热点,以学习者为中心的应用模式愈发引起人们的关注。然而,目前学界对个人学习环境的解读众说纷纭,有必要从根本上加以厘清。为了揭示这种复杂关系,本研究基于恩格斯托姆所完善的活动理论,对这一数字化学习新诉求作出回应,特别是针对以学习者为中心的网络学习环境中存在的问题进行了思考,指出了个人学习环境关键特征及其设计模式和元模型,尤其是个人学习环境的活动分类与设计框架。个人学习环境元模型包括六种要素与四种关系。六种要素包括作为个体层要素的主体、工具、制品,以及与作为社会层要素的共同体、规则、目标;四种关系包括个体消费活动、个体生产活动、群体消费活动、群体生产活动。由此,本文提出了基于学习生活世界的活动设计框架,以及个人学习环境的活动设计表征方法,最后给出了学习活动的设计示例。该理论框架构建了协作学习环境下的学习活动及其实践共同体的工具支持,对个人学习环境的应用设计乃至电子书包的教学服务模式的设计与完善具有一定的参考价值。

基于智慧学习环境的有效教学设计框架研制

基于有效教学架构理念,采用教育系统设计研究方法,研制大数据环境下“三层次、四步骤、五维度”的有效教学框架。该框架以培养学生的“学科核心素养”为目标,在深度学习理论和UbD逆向设计逻辑的指导下,设计环环相扣的有效教学实施流程,助力教师的有效教学、学生的深度学习;构建“基本知识技能、批判性思维、知识迁移能力、问题解决能力、情感态度价值观”不断递进升级的有效教学评价指标体系,以期对智慧学习环境下的教学系统设计提供借鉴。

论生态外语学习环境的内涵、功能及理论框架

在分析传统外语学习环境生态失衡的基础上,以建构主义理论、情景认知理论及生态学理论为理论框架,阐述生态外语学习环境的内涵及功能。生态外语学习环境具有开放性、整体性、适应性和平衡性等特点。它具有建构、适应、促进等生态功能。生态外语学习环境为外语教学研究打开了一扇窗,为解决传统外语学习环境生态失衡提供了新的视角和理论依据。

卓越教师经历的学习过程特征及启示——10位个案教师学习经历的跨案例研究

卓越教师培养一直在教育政策和区域教师教育工作中倍受重视,但缺乏微观层面对这一群体教师所经历的学习过程特征的探讨。基于对10位卓越教师所经历的学习过程的个案研究成果,应用跨案例研究法,采用“环境—过程—结果”(EPO)框架得到了卓越教师经历的学习过程中所呈现的特征:卓越教师在学习环境中体验到高挑战性的任务和积极的组织氛围,在学习过程中表现出高水平的内部学习动机和情感意志,学习互动以个体主动投入式为主,经历的学习内容具有多元性和差异性,学习结果更多指向来自内部的专业成就感或价值感。对卓越教师学习设计者和教师继续教育决策者提出如下建议:卓越教师的学习环境需要突出工作场域和高挑战任务特征,教师的学习过程中需要加强学习互动的设计,教师的学习结果预期亟须超越以往狭隘的知识或能力观。

支持无缝翻转环境的语言学习框架建构与研究

无缝学习是近年来新兴的研究热点,而微课、翻转课堂等的出现强化了无缝学习的发展趋向。基于无缝学习跨越时间与空间的特点和翻转课堂课程结构"翻转"的特点,结合语言学习理论,文章提出"无缝翻转"环境的语言学习框架,分别介绍了"S-F"学习环境的特点、框架建构和多样化语料的活动设计;设计开发了"点点说"语言学习A PP,辅助实践S-F环境的语言学习框架,借助沪语学习案例验证其合理性和可行性,以期为不同情境中"S-F"学习设计提供借鉴。

TPACK实践框架与教师TPACK发展学习环境设计

TPACK理论在教师技术培训领域的应用非常普遍。当前，教师运用技术教学能力培训的主要方式是研讨班，其特点是时间短，成本小，教师负荷小，培训内容多围绕技术的操作方法，不考虑技术与学习内容、学习背景的联系，仍然是以技术为中心的培训方式。

基于专业型社团的高职生自主学习环境建构:概念框架及个案实证

以庞维国的自主学习内部条件四因素理论为理论根据,遵循"外部环境—内部条件"相匹配的研究思路,提出基于专业型社团的高职生自主学习环境概念框架,并以优秀社团工程造价协会为实践改革平台进行个案实证研究,设计开发了以五大专业品牌活动为载体支撑的自主学习环境。个案实证结果表明:基于专业型社团的自主学习环境概念框架能够为具体的社团改革实践活动提供理论指引,营造的自主学习环境有利于强化学生的学习特征,提升学生的学习效果。最后,根据个案实证过程中碰到的现实问题,从重构团学组织管理体系、重构社团自身组织结构和重构教师工作考核体系等方面对专业型社团育人实践改革提出建议。

基于EnergyPlus-Python联合模拟和强化学习算法的室内环境控制优化

建筑领域每年消耗大量能源,占全部能源消耗的近三分之一。建筑机电系统的控制优化可以极大减少能源的无效消耗和损失。建筑机电系统常用的上层控制策略一般为基于经验设置若干恒定值,或依时间表设定变化的控制参数。由于经验的主观性,实际系统存在较大的节能优化、提高效率、降低能耗的潜力。随着机器学习,特别是强化学习算法的逐步发展,更先进的控制策略能够更好地使控制系统综合优化。此外,算法策略在应用到现实系统之前,应该先通过仿真虚拟进行充分地学习和验证。对常规建筑控制方法、强化学习算法、模拟方法和联合模拟系统等进行总结。在此基础上,介绍基于EnergyPlus和Python联合模拟系统的强化学习算法,以及其在建筑控制系统中的应用。最后以案例的形式对控制结果的改善进行总结和分析。

场馆学习环境的分析框架

场馆作为一类重要的学习环境日益受到研究者的关注。本研究从学习环境(现实场馆-虚拟场馆)、学习组织形式(个体-群体)两个维度分析了场馆学习环境的二维框架,并对四类场馆学习进行了阐释。

中西方网上学习环境:基于WWW进行学科开发的概念框架

本文探索了基于WWW创造一种跨文化学习环境以满足中西方教育工作者需求所展示的远景;调查了远程教育和教学技术是如何为国际上已广为应用的WWW媒体课件发展提供理论框架的,并且讨论了这些理论框架存在的可能缺点。文章还论及了创造一种以WWW为基础的教育传输的教育学框架的可能性,这种框架主要是针对预期学习效果,而非由特定教学哲学所提供的理论。这样,它既增加了WWW作为一种教学媒体的期待性,又有助于为学生提供一个有效的学习环境。

网络学习空间的分类:框架与启示

智慧教育时代,学习场所已经从物理学习空间拓展到网络学习空间。然而,对网络学习空间分类的认识不清,造成空间的建设方案、实施方式和效果评估遇到了重重障碍。该文首先探索了网络学习空间的本质特征和分析框架;接着通过对网络学习空间分类发展历程的回顾,分析了其分类的必要性;然后,通过对实践领域的案例进行归纳分析,提出网络学习空间中存在教学资源型空间、直播教学型空间、学习社区型空间、角色扮演型空间和课程服务型空间五种类型;最后提出了网络学习空间分类对实践领域的四点启示。

学习行为投入:定义、分析框架与理论模型

"关注学习测量"已成为教育技术发展的重要趋势,学习行为投入的研究正日益受到重视。该文旨在围绕学习行为投入理论模型、发生机制和本质特征展开探索。通过对传统教育场景以及学习分析视角的相关文献梳理,比较不同研究视角的侧重点以及局限性,构建了"互联网+"混合学习环境中的学习行为投入理论模型。该理论模型包含学习行为序列与信息交换活动之间的引发与重组,信息交换活动与学习行为投入之间的驱动与阻碍两个双向交互阶段,以及一个指向学习绩效的单向过程。基于此,对学习行为投入的本质进行了界定。学习行为投入是学习者借助无缝学习空间,在工具、学习方式与学习任务的调控下,与学习资源、共同体进行信息交换活动的行为表达结果,其本质是基于线上线下双重教育供给的适应性调节学习行为。该理论框架的建立为后续评测与分析工具的设计奠定了基础。

基于微信小程序的Python学习系统设计与实现

以微信开发平台为基础,设计了一个Python语言学习环境框架,构建了学习、考试、博客等模块,采用数据抓取与服务代理模型(DSAM)的设计思路,为学习者提供充足的学习材料和内容,动态更新最新资源,为其它学习平台提供了一种新的解决方案。

论学习环境设计

本文从学习环境的隐喻、定义、类型、构成要素、理论框架和宗旨等六个方面,论述了学习环境设计问题,并对学习环境设计提供了一个概念框架。学习环境设计,是面向知识时代的教学设计框架建构的重心,是一种正在兴起和发展的教学隐喻,是教学设计范型正在发生转变的重要标志。

云环境下的产品知识获取及学习模型

根据云环境下的产品知识资源特点,给出了一个云环境下的产品知识获取框架,该框架由企业用户层、云知识平台层和知识资源层构成;建立了云环境下的产品知识获取过程模型,通过该模型进行产品设计、制造及服务等知识挖掘、收集、分析、归纳、整理和存储等;提出了云环境下的产品知识学习过程模型,通过该模型进行产品知识学习和传播,从而实现企业员工知识能力的提升。

“互联网+”时代学习环境重构:技术后现象学的视角

在"互联网+"时代,人们对学习环境变革与创新的期待日益强烈。课堂学习环境是学习者最基本的"学习场"。传统以实体为中心的思维模式,导致课堂学习环境研究遮蔽了"人与技术"之间的关系。随着互联网技术的发展,学习环境的技术植根性及其对学习者活动经验的规限性,决定了"技术与学习者关系"是课堂学习环境研究中不可规避的核心问题。技术后现象学主张关系本体,"从人与技术的关系切入"、"凸显变更-多重稳定"、"强调技术化身体"和"关注技术为中介的实践",建构起"人-技术-世界"三者融合统一的关系图景,为"互联网+"时代课堂学习环境的重构提供了新颖的方法论基础。循着技术后现象学独特的理论框架,"互联网+"时代课堂学习环境重构趋向三条推进路径:创设身体"在场"的具身参与环境,创设灵活多变的适应性环境以及创设以知识人造物为中介的创造性环境。

虚拟学习环境与虚拟学习社区的概念辨析

本文对远程教育中虚拟学习环境和虚拟学习社区这两个概念分别进行了深入讨论,并对两者的关系进行了辨析。