基于xAPI的教育云课堂教学活动模型研究

摘要

近年来，随着教育信息化的飞速发展，我国基本构建起较为完善的基础设施体系，教育信息化在教育教学中的作用日益凸显。教育信息化“十三五”期间，提出要实现公共服务平台的发展，教育云成为创新“网络学习空间人人通”建设与应用模式的重要渠道。教育云作为基本教育公共服务，通过汇聚海量数据资源、丰富教学工具、共享知识社区、名师教研活动等连接“家长-教师-学生-服务商”构筑起集“教学-教研-管理-学习”一体化的网络虚拟社区。虽然当前教育云在基础教育阶段已常态化应用，但是教育云的深度应用问题仍然很凸显，尤其表现在优质教材资源的缺乏、教学互动环节较弱、教师的应用兴趣不高等方面，而发掘教育云应用存在的问题、提高教育云的应用质量对促进推动教育云与教学深度融合具有重要意义。
　　本研究从课堂教学过程出发，剖析教育云为课堂教学带来了全方位的教学模式变革，论述了典型的教学活动特性;其次，通过建模方法的对比，创新性地引入了xAPI方法，并结合课堂教学活动的基本构成，构建了基于xAPI的课堂教学活动模型;最后，基于时间序列法及案例分析法，从海量数据中识别出不同学科的教学活动，并进行了横向探究与纵向对比分析。具体的研究主要体现在以下三个方面:
　　一是剖析了教育云课堂教学的教学活动与特点。本研究聚焦于教育云在课堂教学活动的应用过程分析，从“教师—教育云—学生”三者关系出发，界定了教育云下信息课堂教学活动内涵与要素，并从教育云的服务供给出发分析了课堂教育云下开展教学的特性。通过研究发现，教育云能凭借其丰富的功能为课堂注入了新的活力;课堂教育云活动主要包括人、环境、行为、内容等四要素。
　　二是引入xAPI丰富了教育云课堂教学活动模型建构方法。本研究论述了xAPI和Caliper Analytics两种学习活动记录与分析技术规范，并从数据模型、数据传输和安全机制以及应用系统范畴等角度进行对比分析，进一步遴选出适宜的数据模型。通过研究发现，相比Caliper Analytics方法，xAPI在教学活动记录的完整性、数据存储的便捷性以及数据移植的稳定性等方面更具有优势，更加适合作为教育云课堂教育活动模型的建构方法。
　　三是提出了一种基于xAPI的教育云课堂教学活动模型。本研究基于时间序列的方式遍历教育云后台数据，依据xAPI方法构建的教育云课堂教学活动模型，抽取出特定教学活动下的教学对象、教学客体、教学动作等元素，尽可能准确识别并还原完整的线上与线下课堂活动。而后，运用案例分析法，分别从课堂教学活动时间、不同学科教学活动的特点、教学活动开展状况、教师和学生与教育云交互频次等方面对三门不同学科教学活动进行了横向展示与纵向对比分析，实验结果表明本文构建的模型良好。
　　本研究虽然取得了一些研究成果，但是仍有不足之处:一方面，本研究构建的教育云课堂教学活动模型仅包含了基本的元素，对分析教学活动的性能有待增强;另一方面，基于xAPI的教育云课堂教学活动模型仍处于探索阶段，其鲁棒性仍有待检验与提升。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1．1 研究背景

1．1．2 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 课堂教学活动国外研究现状

1．2．2 课堂教学活动国内研究现状

1．2．3 研究述评

1．3 研究内容

1．4 研究方法

1．5 论文组织结构

1．6 小结

2 相关概念及理论基础

2．1 课堂教学活动的内涵界定

2．1．1 概念界定

2．1．2 要素分析

2．2 教育云

2．2．1 教育云内涵

2．2．2 教育云开展课堂教学的特性

2．3 理论基础

2．3．1 互动理论

2．3．2 实证主义理论

2．4 小结

3 教育云课堂教学活动建模方法的选取

3．1 课堂教学活动建模方法的介绍

3．1．1 xAPI

3．1．2 Caliper Analytics

3．2 课堂教学活动建模方法的比较

3．2．1 Caliper Analytics和xAPI对比分析

3．2．2 教育云课堂教学活动建模方法的选取

3．3 小结

4 基于xAPI的教育云教学活动模型的构建

4．1 教育云课堂教学活动分类

4．1．1 课堂教学活动分类

4．1．2 教育云课堂教学活动的基本作用

4．2 教育云课堂教学活动模型

4．2．1 教育云课堂模型构建

4．2．2 教育云课堂教学活动模型构建

4．2．3 教育云课堂教学活动平台操作模型构建

5 基于xAPI的教育云课堂教学活动模型的验证

5．1 课例的来源

5．2 课例的数据收集

5．3 课例教学活动分析与讨论

5．4 小结

6．1 研究总结

6．2 研究展望

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的论文

致谢