培养学生元认知监控能力的虚拟学习环境的设计探究(三)

 
 已有研究表明问题清单是个体不断促进反省能力的训练，自拟提问清单，可以调动学生的主体作用。虚拟学习环境可以设计类似提问清单的方法帮助学生学会制定学习计划，养成良好的学习习惯。例如在组网实验前引导学生思考网络规模、拓扑结构、网络硬件、软件的思路等。
 系统给出清单目的在于唤起学生思维中的概念记忆，学生再结合实际的学习任务与个人认知重新梳理，去伪存精，重新建立一份个性化的清单。学生根据这份自我提问的清单，便可制订了局域网组建的步骤。
 学生自己提供一份进行自我观察、自我监控、自我评价的问题清单，可预测出学习过程可能遇到的问题，自己尚缺的知识准备等。学习系统事先只是提供一个问题清单的简易模板，所以便不会造成学生的依赖。
 （2） 执行监控模块
 制订学习任务后，虚拟现实技术构建的学习环境便为学生创设练习的机会。学生可以根据原先制定的规划实验自己的计划是否合理。举一个简单的例子：不管是最简单的双机互连网络，还是小规模的机房局域网络，这其中网线制作的环节是不可缺少的。学生对于T568A标准线序和T568B标准线序记忆困难。虚拟学习环境可以让学生有模拟排列双绞线线序的练习，排列好之后，再选择网线连接的两端设备。虚拟学习环境系统有智能监控功能，记录下学生的操作过程与结果，进而判断学生操作的正误。
 （3）检查结果、即时补救模块
 学习系统在自动监测学生操作行为的环节同时可以给出学生练习错误的提示。根据提示，学生进行自我反思，试图查到出错环节，学生通过自己以及虚拟学习环境这样非外界人力的帮助，重新调节原来的知识概念，将错误环节进行改正补救，这些也有助于自我效能感的提高。不仅如此，经过训练，学生解决问题的正确性和克服难题的坚持性也得到了提高。例如，在若干电脑组成局域网并连入因特网时，集线器与交换机的选择，路由器的选取与否等。如果学生选择硬件错误，学习环境便给以暗示：或文字形式提醒，或操作虚拟实体的位置变化。在诸如此类的暗示下，学生便可以步步为营，最终找到出错点。
 （4）评价体系模块
 评价体系可以分为自我评价，同学评价，教师评价3个部分。自我评价更体现反思过程。学生通过撰写半开放式的自查表反思学习的得与失，分析存在的困难及其原因，而根据同学间的评价可以了解他人的不足与长处。学生在自我评价中学会分析、监控自己的学习过程和学习质量。在评价他人的过程中，既是取长补短，也可锻炼个人看待事物的客观性。教师负责提供作品评价的量规和范例，对学生的评价进行集体或个别的指导，这样也避免了学生间评价的任意性。
 整体学习环境设计与学生互动之间的关系如图3
 
 图3 虚拟学习环境与学生互动关系
 2、开发环境
 系统的开发环境包括:Windows200O/XP；开发采用编译器java语言；数据库系统为Access。使用的软件工具有3DS MAX，用于制作实物模型、Cult3d 用于实现模型交互控制和场景布置、Dreamweaver用于制作信息的集合平台。客户端采用微软IE浏览器，用于系统用户接口功能测试。系统运行环境主要结合用户已有的系统环境来进行系统部署。网络系统是现代信息系统的重要支撑，网络环境由连接系统的服务器、客户机以及其他类型的终端设备组成。
 系统运行硬件环境是提供核心数据库服务和提供Web服务等应用的PC服务器，其操作系统是Windows2000Server/WindowsXP。客户机为普通的PC机。由于微软的操作系统界面友好，大家非常熟悉，客户机的操作系统都选用Windows2000/XP。
四、虚拟学习环境给信息技术课程带来的优势

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