基于知识管理的网上学习行为管理系统设计

基于知识管理的网上学习行为管理系统设计The design of web-based online learning behavior management system上海师范大学教育技术系E-mail:目前，在中学生中不同程度地存在着知识管理意识薄弱、信息检索与管理的方式有待改进、师生缺乏交互等问题，影响了上网学习的效果和信息素养的提升。

对此，本文提出从知识管理的角度构建学生网上学习行为管理系统，帮助学生管理网上行为和网络信息，帮助教师有效的了解学生的网上行为特征信息。

同时，通过积累、整理、运用、分享学生的网络资料，探索教学资源库建设的新思路。

文章具体阐述了如何在知识管理的基础上通过优化、记录、分析学生行为，形成学生个人知识库、教学资源库和学生行为特征库。

关键词：知识管理网络教育教育资源知识图知识库知识挖掘隐性知识显性知识知识流1 引言在教育信息化的进程中，网络，作为最重要的信息技术之一，开始成为人们学习、生活的重要组成部分，网上信息已经成为人们最主要的知识来源之一。

在中小学课堂教学中，网络作为教学工具、认知工具、学习环境，其普及率和使用率正逐年上升。

充分了解目前中小学上网学习的现状可以为研究网络学习的效果和信息素养的培养提供重要依据。

上海是我国教育信息化发展较早、较快的地区之一，目前已经在初中和小学普及了信息科技课程，正逐步进行信息技术与学科教学的整合研究与实践。

相较于国内大多数城市而言，上海的中小学生有更多的机会实施网络学习，因此以上海学生为研究对象调查网上学习的情况，比较具有代表性，也可以为其他城市网络教学的开展提供前车之鉴。

在多方帮助下，我们对上海市内中学生上网学习的情况进行了抽样调查（参见《中学生网络信息行为的调查研究》，电化教育研究，2002年1期），发放调查问卷700份，回收有效问卷688份。

问卷中，对电脑拥有率和电脑上网情况、网上行为倾向、电脑基本操作和网络工具软件的掌握能力、网络资料需求与保存情况、网络信息获取能力、网上学习适应情况、网络教育资源使用情况、网络信息分享和交流、教师对学生网络学习的帮助情况、学生乐意接受的资料管理工具形式等问题进行了调查。

通过对问卷的统计分析，得出了以下分析结论：上网学习开始成为中学教育中一种普遍的学习方式，而查找、浏览和下载网络信息是最普遍的学习方式，然而，许多中学生在获取、保存、管理网络信息这些环节上效率低下，影响了学习效果。

而网上行为的个体性、可隐蔽性和时间自由性又给教师对学生的监控和管理带来了困难，教师难以在上网学习中发挥良好的指导作用，如果能有帮助管理网络资料的工具，中学生将乐意接受。

同时，师生们期望出现更多高质量的教育资源和更加简便的获取方式。

针对以上问题，我们认为，通过构建基于知识管理的网上学习行为管理系统（．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．KM-based Online Learning Behavior Management System，简称OLBMS），可以在一定程度上成为这些问题的解决方案。

2 构建基于知识管理的网上学习行为管理系统2.1 系统设计思路要解决调查问卷中所反映出的问题，OLBMS应该具有这样一些功用：（1）帮助学生方便、有效的获取网络信息资源。

（2）帮助学生管理网上行为和网络信息，避免知识的流失与浪费。

（3）帮助教师有效的了解学生的网上学习行为动态，及时给予学生相应指导。

OLBMS应该是一个以浏览器界面出现的网络应用平台，学生使用这个平台开展网络学习，实施各种网络行为。

然后，系统对发生在这个平台之上的所有行为进行连贯记录。

通过对记录内容的分析，系统一方面向学生提供信息管理的服务，一方面向教师输出学生行为的特征信息。

按照知识管理的思想，首先，“管理”不是简单的分类、存储，而是将获取的信息资料累积化、编码化、关联化、系统化，从而帮助学生发现他们知道什么、发现知识的来源和知识间的关联，进而发现自己的知识需求。

实现途径是建立知识仓库和知识图。

第二，将学生的网上学习行为看作一个个知识行为，将学生的上网学习过程看作知识流的轨迹。

重新设计知识行为的方式，着眼于知识行为的动态连续过程，优化各个环节之间的关联，加快知识的流动速率，最终提高知识行为的效率。

第三，如果将学生网络行为的相关信息看作教师需要知道的知识，那么，系统要实现的是让教师在恰当．．的时间了解学生的行为信息，恰当．．的帮助。

实现途径是知识发现与知识推送。

第四，帮助．．的分析学生的学习状态，给予学生恰当学生发现知识，除了建立知识图和知识库，知识管理思想还提倡知识分享与交流和隐性知识与显性知识的相互转化。

在学习过程中充斥着大量信息，那些不易被发现，最容易忽视的就是比显性知识更能创造的隐性知识。

OLBMS应该努力促使隐性知识向显性知识的转化，向师生“外显”，帮助学生尽可能发现隐藏在自己和他人身上的知识。

分享与交流可以促进学生的思维碰撞、知识融合与创新。

在知识的分享与交流中，隐性知识也会得到不同程度的展露与传播。

将师生群体作为一个学习型组织来看，分享与交流是提高组织绩效的重要方法。

问卷调查的结果也显示在上网教学过程中，师生之间缺乏沟通。

构建配合课堂上网学习的交流平台，可以为知识交流、师生沟通创造畅通的渠道，这也是教师观察学生、了解学生的又一重要手段。

OLBMS要实现对学生获取、使用的网络信息的管理，要汇总、积累网络信息，并最终向学生提供分类清晰、内容可靠、真正有用的信息资源。

这个过程的实施与运作，恰好是教学资源库建设的简单缩影。

目前比较普遍的一种资源库建设方式是通过人工或者各种工具和平台从浩瀚的网络资源中主动挖掘有价值的资源并对其进行整合。

本文称这种方式为“采掘式”方案。

这就犹如一个个采掘工人在乱石碓中挥锄采矿，不但效率较低，而且采掘的矿石也不一定完全符合最终用户——教师和学生的需要。

实际上，对教学资源的优劣最有发言权的是使用者：教师与学生。

通过一种师生自建教学资源库的方式，可以取得较高的效率，本文称之为“筛网式”方案。

“筛网式”方案犹如在富含金沙的河流中筑网淘金，庞杂的网络信息犹如富含黄金的河沙，学生的网上行为可看作是河流中夹带着金沙顺流而下的源源不断的水流，OLBMS则是拦河筑起的一张精密的筛网，可以滤走河沙（无用网络信息），留下黄金（有用网络信息），学生们可以随时从筛中拾取自己中意的金子，效率自然较高。

最后，将学生们拾取的所有金子汇聚起来，这就是一个十分有效的高质量教学资源库。

综上所述，OLBMS的管理对象为学生网上学习行为及其行为操作的内容和过程，运行结果则是输出对教师与学生都有用的东西。

根据调查问卷的结果和知识管理思想的要求，学生们主要的网上学习行为和应在系统中设计的管理内容以及系统运行结果如表1所示。

表1 系统的管理对象与运行结果2.2系统功能与结构设计OLBMS有学生应用平台和教师应用平台两部分。

学生应用平台是一个学生网上学习服务系统，它是学生的上网平台、学生的个人信息管理工具和学生行为记录工具。

教师应用平台是一个学生网上行为探究系统。

这一子系统的主要特点是教师可以预先设定对每个学生不同的探究目标，从学生应用平台中获取不同的学生行为信息，根据探究结果给予学生及时的行为管理和学习指导。

学生应用平台包含：网上行为平台、行为记录模块、标识模块、知识图、教学资源查询模块；教师应用平台包括：学生行为探究模块、教学资源查询模块和课堂交流模块。

知识仓库和信息加工模块是学生系统与教师系统信息交换和信息联系的重要元素。

如图1所示，学生通过网上行为平台上网学习，网上行为平台集成了上网学习最需要的几种功能：浏览、保存、收藏、搜索、邮件、下载、外文翻译、网络交流、电子笔记等，这些功能的实现建立在对现有网络工具的移植、优化、改进的基础上，使学生的网上行为更加简便、有效，并为知识管理作好准备。

行为记录模块跟踪、捕捉学生的各种行为以及行为操作的信息资源，形成行为参数库（行为参数的具体设置参见表1）。

标识模块对这些行为和信息资源设置用户标识和独占标识，用户标识用以形成不同学生的个人知识库，独占标识则由用户手动设置，如果将某项信息资源设置为“独占”，则该信息资源无法共享（不能被提取到教学资源库中），只有该用户才能访问。

图1 系统流程图行为参数将进入知识仓库中，知识仓库的作用是对进入其中的信息和知识再次加工、组合，使之变成结构化、类别化、关联化的动态知识库，即，对行为参数库进行一系列的加工、提炼，最后生成学生个人知识库、学生行为特征库和教学资源库三大动态知识库。

对于进入个人知识库和教学资源库的行为参数，进行清洗、组合、转换的处理，过滤无用和失效信息。

对于可以用来提取学生行为特征的行为参数，信息加工模块对其进行提取和挖掘，以实现对学生行为特征的分析。

经过以上一系列的加工、处理，三大动态知识库中包含这样的主要内容：表2 知识库的内容知识图模块根据个人知识库中的数据信息，自动构建、生成知识图，知识图的作用是描述知识仓库中存储的知识内容及其相互联系，通常以可视化的链接方式指向各个知识层，它不但应指出拥有知识的人或地址、指出记录知识的文件和数据库，更重要的是还应揭示各种知识之间的关联。

学生通过知识图可以了解到信息知识的积累、分布和关联状况。

在教师端，教师可以查看学生行为特征库或是直接查看原始的行为参数，也可以通过学生行为查询器从行为参数库获得更清晰的信息。

查询器提供可供选择的查询项目，然后组合教师的查询指令，从行为参数库中检索信息，输出结果。

例如，通过查询器可以获知学生在指定时间段内浏览过的网页标题、网页关键词和网址，据此，教师可以知道学生是否浏览了教师要求的网页，或是可以了解学生的浏览兴趣等。

通过课堂交流模块，教师可以观看课堂交流的情况，了解学生对知识点的理解情况，并可参与交流，回答学生的问题。

通过综合分析所有信息，教师可以判断学生是否需要得到帮助以及需要什么样的帮助。

教学资源查询模块让教师和学生可以方便的获得由学生自己收集、整理、分类、评价的教学资源。

该模块与行为查询器的设计原理相似，提供可选择的查询指令项，组合用户的查询指令，从教学资源库中提取相应信息，输出结果。

3 结论将知识管理思想运用到网络学习工具和网络教学管理的设计中，是一项有益的尝试，本文对此只是进行了初步、简单的探索，要真正提高基于知识管理的网络学习的有效性，将需要更多、更深层次的理论探讨与技术研究。

比如，对海量信息的搜集、整理与检索、个性化的知识管理服务、自动测评和专家系统的研究、知识图和知识库的技术实现等等。

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