教育研究中的系统科学进展与应用

系统科学作为教育研究的重要方法论,也是教学系统设计的理论基础之一。它虽然已经历了一般系统论、自组织理论、复杂性理论三个发展阶段,但就目前教育理论研究情况来看,系统科学思想方法的教育应用仍多停留在一般系统论的初级阶段,对系统科学的新近研究成果显得不够重视,尤其是有着丰富内涵与教育应用巨大潜力的自组织理论代表——耗散结构理论。随着后现代主义教育研究的深入,耗散结构理论已越来越多地受到课程研究领域专家的重视,相关研究成果初步显现。另外,数字化学习理论Connectivism新近获得了较大发展,它的主要观点正是耗散结构理论主要思想方法的重要体现。由此,我们相信在系统梳理系统科学自身发展状况的基础上,研究系统科学代表性观点的教育应用已显得十分必要。另外,积极吸纳耗散结构理论的思想观点去分析教学系统,有助于从教育研究方法论的角度审视教育的弊病,查找深层次原因,摸索规律,促进信息时代教育的新发展。

适应性学习系统构建中的双向适应问题研究

随着信息技术与社会科学的飞速发展,适应性学习成为远程教育发展的趋势,而适应性学习系统更加成为研究焦点。本文提出在适应性学习系统构建中应该确立"双向适应"的思想。并且通过"双向适应"的理论分析获得启示,在智能诊断、信息组织和呈现、导航策略这几个层面上加以设计,为系统构建给予尊重个别差异,符合学习适应心理的援助策略与方法。

面向e-Learning领域的软件体系结构设计

目前e,-Learning系统已经被广泛应用于实际教学中,以其个性化的课程设置、灵活的学习时间安排等,赢得了世人的青睐。但是在应用中也存在一些问题:单一软件功能不够丰富,难以完全满足教学中的应用需求;为了满足教学中更多的应用需求,需要把不同系统中的功能整合起来,但是由于采用不同的开发技术、设计不够灵活等因素,导致系统难以整合。产生这些问题的主要原因是在软件设计与开发过程中缺少一个好的软件体系结构。在本文中,我们建立了e-Learning的领域模型e、-Learning系统的构件模型,以及基于WebService的构件集成方法。并基于信息化教学模式,提出了能够有效表达构件间语义关系、实现更高层次重用的e-Learning领域抽象框架。在此基础上,形成了一种面向e-Learning领域,具有构件库层、应用框架层和应用层的层次化软件体系结构。该体系结构具有分层复用且不依赖于开发语言和工具等特点。基于该软件体系结构,通过框架选择、构件的组装和替换可以像搭积木那样灵活地构建个性化的e-Learning系统。此外,我们以实例说明基于该体系结构如何构建具体的e-Learning系统。

小麦根系虚拟生长可视化模型构建

笔者根据小麦根系生长的物理特性,采用双尺度自动机和L系统相结合的方法描述小麦根系的生长过程,并构建小麦根系的形态结构模型,结合影响小麦根系生长的环境因素,通过计算机语言实现小麦根系动态生长可视化模拟,验证模型的有效性。

基于云计算的基础教育资源个性化服务平台的设计与实现

针对基础教育资源库个性化服务的需求,利用云计算的强大优势,提出了基于云计算的基础教育资源个性化服务平台的构思。对基础教育资源个性化服务的概念和内容等进行概述,设计了个性化服务的模型和平台架构,并对平台的实现和部署方案进行详细介绍,构建出了基础教育资源个性化服务平台的原型,最后对基于云计算的基础教育个性化服务平台的优势进行了阐述,并提出异构资源的共享和有效整合将是今后重点研究的课题。