基于Big6的信息素養(yǎng)在線課程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

〔分類號〕TP3931引言信息素養(yǎng)是終身學(xué)習(xí)和知識創(chuàng)新的必備技能，在信息爆炸和知識經(jīng)濟(jì)時代顯得尤為重要，而國內(nèi)的信息素養(yǎng)課程是以圖書館開設(shè)的文獻(xiàn)檢索技巧課程為主。一些學(xué)校的文獻(xiàn)檢索課程成為專業(yè)必修課，由于師資和教學(xué)計(jì)劃安排的原因，課程開設(shè)時間與學(xué)生的實(shí)際文獻(xiàn)檢索需求很難合拍，導(dǎo)致文獻(xiàn)檢索課程教學(xué)效率和吸引力的下降。經(jīng)過廣泛調(diào)研，華東理工大學(xué)圖書館決定依托多年來的文獻(xiàn)檢索教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)信息素養(yǎng)網(wǎng)上課程系統(tǒng)，本文重點(diǎn)介紹該系統(tǒng)的教學(xué)模式和系統(tǒng)建模與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。2國內(nèi)外信息素養(yǎng)網(wǎng)上課程的教學(xué)模式2.1TILT模式[1]TILT模式是美國德克薩斯州立大學(xué)的信息素養(yǎng)課程教學(xué)模式。包括Internet入門介紹、選擇合適的信息源、檢索信息的方法訓(xùn)練、如何評價檢索得到的資源、圖書館導(dǎo)引5部分。該模式結(jié)合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，包括超文本鏈接、動畫交互、郵件服務(wù)等并應(yīng)用個性化教學(xué)、測試反饋、情境教學(xué)等多種教學(xué)方法，使信息素養(yǎng)教學(xué)寓教于樂，并獲得良好的效果及反響。2.2江南大學(xué)模式彭齊志[2]介紹了江南大學(xué)的文獻(xiàn)檢索課程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，該系統(tǒng)集成了傳統(tǒng)文獻(xiàn)教學(xué)管理的各個環(huán)節(jié)，融入了現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)和手段，如系統(tǒng)可以提供多媒體語音視頻課件、在線討論和答疑、學(xué)生的成績管理等，這種模式是目前國內(nèi)采用的主要模式。但該系統(tǒng)存在缺少教學(xué)過程的流程化、個性化和基于知識庫的學(xué)習(xí)支持設(shè)計(jì)等不足。2.3WebQuest模式[3]WebQuest模式是一種“主題探究”式的課程網(wǎng)站（網(wǎng)頁），課程遵循了建構(gòu)主義“拋錨式”和“支架式”教學(xué)模式。WebQuest網(wǎng)站都經(jīng)過了精心設(shè)計(jì)，賦予學(xué)習(xí)者明確的方向，給學(xué)習(xí)者一個有趣且可行的任務(wù)，并提供必須的、能夠指導(dǎo)他們完成任務(wù)的資源，還告訴學(xué)生評價方法以及概括、拓展學(xué)習(xí)的方式。WebQuest的特點(diǎn)在于指導(dǎo)學(xué)生如何使用信息。2.4Big6模式Big6信息問題解決模式已經(jīng)在全世界其他地區(qū)和國家被廣泛采用到信息素養(yǎng)課程教學(xué)中，它將信息問題的解決分成6個階段，每個階段由兩個步驟組成[4]。具體構(gòu)成如表1所示。筆者綜合上述教學(xué)模式的教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)復(fù)雜程度以及各教學(xué)模式的特點(diǎn)，考慮文獻(xiàn)檢索課程的實(shí)際需求和特點(diǎn)，認(rèn)為文獻(xiàn)檢索課的教學(xué)目標(biāo)是以使學(xué)生對信息檢索的認(rèn)知程度從知道、了解上升到實(shí)踐、應(yīng)用。文獻(xiàn)檢索課的復(fù)雜程度普遍高于TILT模式，并且認(rèn)為需要有一種流程化的教學(xué)過程使學(xué)習(xí)檢索更有效率。筆者據(jù)此選擇了Big6模式，在Big6的情境教學(xué)及教學(xué)流程化的基礎(chǔ)之上，筆者將借鑒其他模式的優(yōu)點(diǎn)，比如教學(xué)個性化、互動問答式教學(xué)、注重交互反饋等。3信息素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)課程的課程知識內(nèi)容和教學(xué)模式3.1課程知識內(nèi)容為了使系統(tǒng)的設(shè)計(jì)邏輯更清楚，筆者對信息素養(yǎng)內(nèi)涵進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，詳見表3。表3中的每一項(xiàng)具體要求構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)課程的基本教學(xué)內(nèi)容，包含了信息素養(yǎng)能力提升的5個主要階段，即信息意識喚醒和信息倫理教育階段與信息獲取能力提升階段、信息分析鑒別能力培訓(xùn)階段、信息加工與處理階段、信息利用與創(chuàng)新階段[5]，由易到難對應(yīng)著三個學(xué)習(xí)進(jìn)階：初級、中級、高級，每個進(jìn)階段包括幾個知識模塊。初級主要讓讀者認(rèn)識信息的重要性和圖書館，引導(dǎo)讀者更多地了解并合理使用搜索引擎，熟悉并使用圖書館網(wǎng)站的各種功能，完成信息意識喚醒和信息倫理的教育；中級則引導(dǎo)讀者學(xué)習(xí)關(guān)鍵詞、布爾邏輯算符、位置算符等檢索技巧，了解查全與查準(zhǔn)的概念，引導(dǎo)讀者熟悉并使用各種文獻(xiàn)類型數(shù)據(jù)庫，使學(xué)習(xí)者獲得信息獲取、信息分析鑒別、信息加工與處理能力的提升；高級則結(jié)合具體的案例，讓讀者接受信息檢索的綜合訓(xùn)練，包括如何開題，如何寫綜述，如何寫論文，如何投稿等，使學(xué)習(xí)者具有更好的信息利用與創(chuàng)新能力。網(wǎng)絡(luò)課程將通過相應(yīng)能力教育的知識模塊、實(shí)踐模塊和測試模塊來完成上述教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。3.2課程教學(xué)模式在分析課程知識內(nèi)容時，已經(jīng)指出信息素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)課程的基本教學(xué)內(nèi)容包含了5個階段，由易到難對應(yīng)著三個學(xué)習(xí)進(jìn)階，每個進(jìn)階的學(xué)習(xí)內(nèi)容設(shè)計(jì)又需要有良好的學(xué)習(xí)過程設(shè)計(jì)，這使得信息素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容具有明顯過程階段的特點(diǎn)，與Big6教學(xué)模式的適用范圍非常相符。圍繞本網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)內(nèi)容，筆者將信息素養(yǎng)在線課程的教學(xué)過程設(shè)計(jì)為一個主體類Big6過程和若干個分支Big6教學(xué)過程，如圖1所示：其中主體類Big6過程的三個階段為初級、中級、高級，每個階段對應(yīng)不同的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的，針對不同的教學(xué)內(nèi)容與目的設(shè)計(jì)不同信息問題及其Big6信息問題解決過程，其具體階段和步驟參照表1。3.3教學(xué)模式的建模圖1顯示的教學(xué)模式實(shí)際上是一個包含許多子工作流的母工作流，因此系統(tǒng)的建模實(shí)際上是對工作流建模的過程。在工作流建模語言的選擇有Petri網(wǎng)、統(tǒng)一建模語言(UML)等，筆者選擇了使用Petri網(wǎng)建模。Petri網(wǎng)的概念是1962年由德國科學(xué)家CarlAdamPetri在他的博士論文“KommunikationmitAutomaten”（用自動機(jī)通信）中作為一種過程建模和分析的工具被提出，它是以庫所、變遷、有向弧等圖形描述過程的強(qiáng)有力工具[6]，基于Petri網(wǎng)的建模是完全形式化的，避免了如UML以及其他非形式化框圖技術(shù)的模糊性、不確定性和矛盾性。由于Petri網(wǎng)是完全形式化的，可以從其活性、有界性、可達(dá)性來分析Petri網(wǎng)的行為特征，而這些分析具有堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)而且能夠判斷所建模型的正確性。圖1基于Big6的教學(xué)模式根據(jù)Big6的教學(xué)模式，以任務(wù)定義、信息搜索策略、定位和搜索、運(yùn)用信息、整合信息和評價為變遷，文獻(xiàn)檢索課的重點(diǎn)信息搜索策略、定位和搜索這兩個階段，因此可以在這兩個階段設(shè)置迭代過程。Petri網(wǎng)對Big6教學(xué)過程的總體設(shè)計(jì)，如圖2所示：圖2Petri網(wǎng)對Big6教學(xué)過程的總體設(shè)計(jì)表4定義了圖2所示的各庫所和變遷。完成上述設(shè)計(jì)后，必須從活性、有界性、可達(dá)性三個方面判斷所建模的Petri網(wǎng)的正確性。筆者選用關(guān)聯(lián)矩陣分析方法，先進(jìn)行可達(dá)性分析，并使用將一般Petri網(wǎng)轉(zhuǎn)化為唯一可達(dá)向量網(wǎng)系統(tǒng)以解決矩陣中解過多、計(jì)算量過大的問題[7]。設(shè)A為Petri網(wǎng)的關(guān)聯(lián)矩陣，通過圖3中Petri網(wǎng)的輸入輸出分析得到關(guān)聯(lián)矩陣A。3.4知識模塊和信息問題庫建設(shè)與現(xiàn)有的信息素養(yǎng)網(wǎng)上課程以大量的課件代替教學(xué)過程的思路不同，本文所設(shè)計(jì)的信息素養(yǎng)網(wǎng)絡(luò)課程重視教學(xué)過程的設(shè)計(jì)，因此要求系統(tǒng)擁有足夠的小粒度的知識模塊及相應(yīng)的信息問題。為使系統(tǒng)能夠在短時間內(nèi)上線，筆者的做法是：首先，由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目的，在系統(tǒng)中定義所有的知識模塊；其次，如果學(xué)習(xí)者對已有的信息問題不感興趣，則會選擇自定義信息問題，系統(tǒng)通過對自定義信息問題的規(guī)范，結(jié)合其學(xué)習(xí)過程，將其作為整個系統(tǒng)的備選信息問題，經(jīng)過教師審核后成為系統(tǒng)的正式信息問題。教師還必須結(jié)合時代的特點(diǎn)，對信息問題進(jìn)行維護(hù)，促進(jìn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。4系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與教學(xué)評估4.1系統(tǒng)的整體構(gòu)建本系統(tǒng)的構(gòu)建在Microsoft.NETFramework2.0的框架之下，持久層使用MicrosoftSQLServer2005的Web應(yīng)用程序，系統(tǒng)的主要目標(biāo)是構(gòu)建一個基于Big6模式的信息素養(yǎng)在線課程平臺，因此如何使系統(tǒng)的流程達(dá)到上述建模的要求以及如何設(shè)計(jì)互動問題是系統(tǒng)的關(guān)鍵。筆者嘗試在開發(fā)系統(tǒng)過程中使用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)模式狀態(tài)模式以及工廠模式解決Big6流程的定制問題。4.2系統(tǒng)的需求分析上述基于Big6的個性化信息素養(yǎng)網(wǎng)上課程平臺的系統(tǒng)用例如表5所示。4.3系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)解決方案系統(tǒng)的兩個關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)是Big6流程定制和互動問題的設(shè)計(jì)，筆者對于Big6流程定制的解決方案是使用面向?qū)ο蟮臓顟B(tài)模式。而狀態(tài)模式設(shè)計(jì)的藍(lán)圖源自于筆者在3.3節(jié)使用Petri網(wǎng)對Big6教學(xué)過程的建模。狀態(tài)模式把所研究對象的行為包裝在不同的狀態(tài)對象里，每一個狀態(tài)對象都屬于一個抽象狀態(tài)類的一個子類。狀態(tài)模式的意圖是讓一個對象在其內(nèi)部狀態(tài)改變的時候，其行為也隨之改變。狀態(tài)模式需要對每一個系統(tǒng)可能取得的狀態(tài)創(chuàng)立一個狀態(tài)類的子類。當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)變化時，系統(tǒng)便改變所選的子類。其類圖如圖4所示。圖4Big6過程的類圖設(shè)計(jì)Context定義了客戶程序需要的接口，維護(hù)一個具體狀態(tài)角色的實(shí)例，這個實(shí)例來決定當(dāng)前的狀態(tài)，也就是說，是由學(xué)生控制Big6進(jìn)程中狀態(tài)的變化。而Big6State接口所繼承的6個子類FirstState、SecondState、ThirdState、FourthState、FifthState、SixthState代表了Big6的6個過程，在每個子類下均需實(shí)現(xiàn)接口父類的抽象方法即RecordTime()、CheckProblem()、GetProblem()、NextState()，分別表示記錄時間、檢查問題是否答對、提取教師的問題、進(jìn)入下一步。針對每一個子類獨(dú)特的需求，筆者需要分別實(shí)現(xiàn)Big6的6個過程。該設(shè)計(jì)模式的優(yōu)勢在于運(yùn)行時根據(jù)對象的狀態(tài)透明更改對象，而不會為對象操作和狀態(tài)轉(zhuǎn)化之間引入緊耦合。4.4系統(tǒng)使用的教學(xué)評估本系統(tǒng)的beta1.0版本已經(jīng)在2008年春季學(xué)期中作為文獻(xiàn)檢索課的輔助教學(xué)系統(tǒng)，筆者將2007秋季參加文獻(xiàn)檢索課的學(xué)生作為參照組，2008春季參加文獻(xiàn)檢索課的學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行學(xué)習(xí)效果進(jìn)行比較，比較范圍為學(xué)生對文獻(xiàn)檢索知識的認(rèn)知和情感的變化。認(rèn)知的變化通過本校統(tǒng)一的文獻(xiàn)檢索機(jī)考系統(tǒng)對參照組和實(shí)驗(yàn)組比較，而情感的變化通過每次培訓(xùn)結(jié)束后的調(diào)查問卷對比獲得。通過對參照組和實(shí)驗(yàn)組完成相同的機(jī)考系統(tǒng)題目進(jìn)行分析，并將這些試題按照現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)把知識分為陳述性知識和程序性知識兩大類型的標(biāo)準(zhǔn)劃分，筆者發(fā)現(xiàn)，在對文獻(xiàn)檢索知識中陳述性知識和程序性知識在兩個組之間的差異有顯著的不同，詳細(xì)結(jié)果如表6所示。由表6可以看到，對于陳述性知識即知識主要關(guān)心的是“是什么”，本系統(tǒng)不能夠提供有效的幫助，由于陳述性知識主要依靠的是記憶。而對程序性知識即知識主要關(guān)心的是“怎樣做”，本系統(tǒng)可以提供有效的幫助，由于程序性知識主要依靠的是理解，而本系統(tǒng)通過情境化的任務(wù)驅(qū)動教學(xué)，并借鑒了Big6的教學(xué)過程，而Big6的信息問題解決方案與實(shí)際的文獻(xiàn)檢索情境非常類似，這就有利于學(xué)生知識的廣泛遷移。在學(xué)生學(xué)習(xí)情感的變化中，筆者分析了學(xué)生們在培訓(xùn)結(jié)束后的調(diào)查問卷，在學(xué)習(xí)的整體滿意度方面，參照組和實(shí)驗(yàn)組的平均滿意度分別為3.45和3.89（5分為滿分），由量化后的滿意度可以發(fā)現(xiàn)使用本系統(tǒng)后學(xué)生的滿意度得到了較高的提升，在對十幾位學(xué)生進(jìn)行專門的個別采訪過程中，了解到實(shí)驗(yàn)組的學(xué)生在學(xué)習(xí)興趣方面有了提升。綜上所述，通過對本系統(tǒng)在文獻(xiàn)檢索課的運(yùn)用，在學(xué)生認(rèn)知方面著重培養(yǎng)學(xué)生程序性知識的解決能力，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并提高他們學(xué)習(xí)的滿意程度。5結(jié)論本文使用Big6信息問題解決模式作為信息素養(yǎng)網(wǎng)上課程的教學(xué)模式，使用形式化的Petri網(wǎng)輔助建模，清晰地表達(dá)了Big6教學(xué)過程的工作流程，并且通過教學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本系統(tǒng)在教學(xué)過程中對學(xué)生認(rèn)知與情感方面起到的積極作用。本系統(tǒng)解決了現(xiàn)有