一种基于Moodle平台的网络课程设计方法研究

刘欢 方星星 王欢

摘 要 针对现代化网络教学系统中的智能问题，文章提出了一种基于Moodle平台的网络课程设计方法，该方法动态地生成学生知识树,将自适应学习机制引入到网络教学系统中，高效、有较好可扩充性和灵活性，可满足开发网上智能教学系统的应用需求。

关键词 MOODLE 知识树 智能教学系统

中图分类号：G424 文献标识码：A

Network Course Design Method Based on Moodle Platform

LIU Huan, FANG Xingxing, WANG Huan

(Computing Center of Army officers College, Hefei, Anhui 230031)

Abstract For the smart network programs in modern network teaching system, based on the Moodle platform design method, this method dynamically generate the students' knowledge tree, the adaptive learning mechanism is introduced into the online teaching system, efficient, and have better bescalability and flexibility to meet application requirements for developing an online intelligent tutoring system.

Key words MOODLE; knowledge tree; intelligent tutoring system

1 Moodle平台下的网络教学特点

Moodle是一个CMS课程管理系统，旨在帮助教师和教学管理人员建立一门网络课程，这种课程管理系统可以被称为LMS学习管理系统或VLE虚拟学习环境，是一个有别于“网上教学应用系统”的全新概念。Moodle使用的面向对象的模块化设计本身具有出色的灵活性和可扩展性。学生只要通过浏览器，即能随时随地学习课程。

Moodle平台提供了一个理想的虚拟环境，学习的人员在网络，学习多样化的资源、学习内容和过程的个性化，对学生的日常学习情况进行记录，注重发展学习者的自我探究能力，使学生可以有效地掌握学科知识，减少学生课后学习时间不集中的现象和解决学习困难，同时掌握知识的获取方法和途经。Moodle平台不仅适合于传统的网上学习，对学生教师共同体的构建有积极的促进作用，协助教师在课堂教学的管理上改变传统，重心放在促进学生、教师之间的交流。

2 基于Moodle平台的课程设计和管理组织原则

通过上网管理Moodle课程平台，包括已安装的模块的设置，设定模块化动态学习环境的日历和日期，对更新和备份的相关参数进行设置。管理员可以根据自己的个人爱好，通过“主题风格”设置，选择有别于其他人的主题风格，根据个性化的字体、颜色、艺术字和布局等自定义网站，建立一个与众不同的网络教学主题环境。在对模块化动态学习环境的管理功能使用中，不符合教学要求的功能模块可以删除，需要更新的不同教学功能模块也可以安装增加，从而提高学生对网络教学真正意义上的参与，满足高度的互动性要求，教师可使用系统自带的java编辑器进行编辑，依据课程大纲自行加入具有实用性需求的教学工具，提高该动态教学环境的适应性和弹性。

实现社会建构主义的教育哲学为依据的框架是Moodle平台设计的主要目的。在模块化动态学习环境中，可以很方便地添加教学资源和学习活动，其中的学生聊天室、讨论区和为小组之间的交流学习、补充学习以及合作学习的活动区，为激励加强对知识的理解提供了一个良好的空间，为提供一个有利于互动的良好情境打下了很好的基础。

在模块化动态学习环境中进行网络课程设计时，必须注意以下四个方面：第一，重视学习协作的设计、学习情境的设计、资源信息的设计。第二，既要体现教师的主导性，更要突出体现学生的主体地位，即要做到教学相长。第三，在一个模块化的，动态的学习环境中，教师需要利用必要的学习材料，为学生营建一个良好内部和外部环境，有利于互动的，有利于随时获得教师、学习同伴的帮助，引导和帮助学生形成一整套以自身学科素养为基础的知识结构，搭好科学的学习框架。第四，网络课程中要重视动态设计教学过程，充分发挥互联网的知识共享、开放性和交互性的特点，利用Moodle 平台，让学生充分发挥认知的主体作用。

3 建立动态学习环境的知识树结构

学科的知识与教学的规则通过知识表示的方式组织，它的实质是知识的符号化，主要是为了便于计算机对知识进行存储和处理。知识树就是整个学科的知识结构和知识点的内在联系可以通过树的形式来体现，其核心就是为了反映出整个知识系统，将需要记忆理解的素材资料用树干、树枝、树叶、果实等元素依据其从属关系表示出来。知识树在教学中的应用具着非常广阔的前景，在各学科中知识树都是有效的。树的知识使抽象的问题变得具体、更加形象化，有利于建立课程体系中知识点的关联和推理机制，使杂乱无章的知识条理化、系统化，由树木变为森林的过程将有助于组织知识点、知识点管理和可视化，大多数学科的知识表示的需求都能够满足。以学科的知识树模型为中心，各种传统的教学资源，如素材库、电子课件库、考卷库等，都可以通过识要点的索引，在知识点和资源之间建立有机的关联。因此，在基于Moodle平台的网络课程设计中有效地建立和维护知识树是构建智能教学系统的关键。

图1 知识点循环教学流程图

4 动态学习环境构建策略研究

4.1 教学的动态知识树映射

教学的动态过程，指的是知识的动态调整和教学计划的设定主要通过知识树映射过程实现。系统是标准树形数据结构，整个教学策略主要通过知识树形成、叶子节点的移动、叶子节点添加和删除等标准化操作调整，使用启发的推理方式，动态地加以实现。

系统利用知识点循环教学驱动和动态控制学生学习行为。在目前学习状态下对要求学生学习的内容由目标知识树展示，通过增减其叶子节点动态规划学生学习内容。根据知识学习测试的动态结果为依据改变目标知识树节点，反映出学生知识状态和认知能力的不断改变，进而自动生成学生的动态学习模型。学生的成长树和属性的变化过程是一个比较全面的学生学习模型，这种模式表现出一种实时，自适应生成过程的动态型变化。知识树映射动态反映学生不断变化的学习情况，智能化程度高，用户可以随时观察。

4.2 知识点循环教学

这里假定任何时刻专家知识都是学生知识的父集，知识树的映射过程是一个知识树节点和属性不断比较的过程，学生行为和教师、专家行为的差异主要来源于学生某种知识或技能的匮乏，专家知识不断覆盖学生知识，学生知识树不断成长丰满。

因此系统主要通过学生知识树不断动态地向专家教师知识树靠近，通过循环知识点教学的方法，动态完成教学策略。知识点循环教学流程图如图1所示。

学生知识树状态反映出学生在某段时间内的学习情况，其最初状态是一个根节点，没有任何叶子节点。在学生计划每次的学习之前，系统会根据学生欲学知识的相关知识点关联程度进行排序，对主要前导知识点和学生的学习历史进行判定，使用学前测试模式检验学生对于重要前导知识点的掌握情况。在系统的学习标准设定中，默认在认定学生通过了学前测试后方可允许其进入学习新的知识点。如果该知识点已经能够完全掌握，系统会将其添加到学生知识树的相应位置，形成新的叶子节点，并标注和记录掌握程度。所有选定知识点的学习测试如果学生都能够顺利通过，则按关联系数递减的顺序，依次将关联紧密、重要、一般的顺序提供给学生选择，依据自己的实际情况进行新知识点的学习。

5 学生知识树模型的几个关键问题

在模块化动态学习环境中，智能推理的方法必须遵守一定的教学策略，体现循序渐进的原则和个性化的特点，因此智能推理的关键点就是解决对教与学路径的控制。

当前知识点的所有重要前导知识点，如果学生均已经达到甚至于超过教学大纲规定的掌握水平时，则可以进行当前知识点的学习。

当前知识点的重要前导知识点，其中如果有知识点学生未达到教学大纲所要求的掌握水平时，应先不考虑对其当前知识点的学习，进行及时地补救教学，改为学习该知识点的重要前导知识点，先达到大纲要求掌握水平。

知识树中的当前知识点，如果学生已经完成，并通过了测试，该系统可以提供与学生现有的知识点有联系的后续知识点，把学习深度的选择权交给学生，由学生自己者控制学习进度。此时，学生既可以选择学习知识点后继内容，也可以选择与当前知识点不相关的全新知识点或退出学习过程。

由上述智能推导过程可以看出，学生知识树的动态生成过程存在三个关键问题：（1）如何判定当前知识点的重要前导知识点；（2）如何判定学生对当前知识点已经达到系统设定的掌握水平；（3）如何判别出所有与当前知识点相关的后继知识点。

6 结束语

基于Moodle平台创建一种全新的动态学习环境，这种模式通过课程设计和Moodle平台提供的技术支持以及时间的灵活性等手段，将自适应学习机制引入到网络教学系统中，增强了学生的学习动机和学习期望。通过有效的教师教学管理平台，教师能够全程跟踪学生的学习过程，针对学习进度、理解能力、作业水平等几个环节给予学生实时的指导与帮助，并对其学习过程及学习结果进行全方位、客观的评价，为可持续教学提供了质量保障。

基金项目：陆军军官学院2010基金资助项目（No.2010XYJJ-018）

参考文献

[1] 叶海松,季隽.Moodle的二次开发与设计[J].电化教育研究,2007.4:50-55.

[2] 陈晓岚.Moodle系统中的教学评价[J].计算机教育,2007(8):68-71.