协作研究（共12篇）
协作研究 篇1
金融部门与经侦部门协作是指双方部门之间有组织的协同动作与配合的一项专门活动, 协作的目的是寻求不同系统的互补性和同步性, 使信息多渠道迅速地流动, 求得相互间的协调和合作, 形成全方位全天候的时空控制, 促进公安机关经侦部门整体功能的优化, 达到快准狠地打击经济犯罪分子, 维护社会经济秩序和国家经济安全。
随着我国计算机网络的迅速发展和非现金支付工具的日益丰富和完善, 非现金支付已成为资金转移的主要方式, 非现金支付与现金支付相比最大的特点就是通过支付系统存储着大量的支付信息, 如银行卡信息、票据信息、贷记转账信息等, 通过监测可以非常容易地发现、跟踪可疑交易信息, 这些信息可能与逃税、洗钱或其他犯罪行为有关, 经侦部门获得此类信息, 对打击经济犯罪具有非常重要的基础支持作用, 同时一旦确定这些资金属于犯罪所得, 及时进行控制也能为国家、集体或个人挽回一定的经济损失。但现阶段大量的上述资金交易信息还只局限在金融部门, 侦查部门要实现上述资金查控必须得到金融部门的协作。为了维护国家的经济秩序, 公安机关持续加大了对金融诈骗、洗钱等经济犯罪的打击力度, 加大了对单位和个人经济活动的调查和监管力度, 因此双方在资金查控中的协作对打击犯罪起着越来越重要的作用。随着双方联系频率的大幅度增加, 其中的相互指责和误会也在增多。
一、经侦部门与金融部门资金查控协作现状
对于经侦部门, 希望能够建立手续简化的账户紧急查控、批量查控和冻结等工作制度, 以降低成本, 提高破案效率, 而其可能导致的侵犯公民隐私权等后果却由金融部门承担, 金融机构客户减少, 对其收益带来巨大影响。并且金融部门对查询、冻结的内容不加以甄别, 或将可能存在隐患的材料提供给侦查部门, 就有可能使金融部门陷入法律纠纷的风险中;反过来, 如果金融部门认为侦查部门出具的材料或执行程序不够规范, 而提出质疑或另其补充, 侦查部门会认为银行金融部门有意推诿、不积极配合。所以金融部门希望用严格的手续减少侵权可能性, 而侦查部门希望用简化的手续实现破案的高效。
二、经侦部门与金融部门资金查控协作不畅的原因分析
(一) 协作动因偏差
从协作的动因上看, 现阶段经侦协作机制是情感型、功利型和道德型协作, 而不是制度型、法律型协作。由于协作制度没有切实的法律保障和监督机构, 实践中常常出现一些问题:你帮了我, 所以我才帮你;出于面子, 或者是由于以后我可能也会有求你的一天, 等等;没有把它看成是基于法律制度的一部分来做, 所以这样的协作存在偶然性。
(二) 具体资金查控制度不清或缺失
侦查部门认为金融部门有义务全力配合其对涉嫌犯罪资金的查询、冻结等相关法律行为的执行。而金融部门作为一个制度规范、分工严密的经济体, 在按照相关法律规定履行相关义务的同时, 也要遵守本部门内部制定的相关规章制度。有了上述诸多条文的约束, 在实际办案过程中, 双方有时会因为对相关规定的不了解, 以及相关制度中没有明确的规定而产生一些矛盾。比如, 按照相关规定, 银行后台只可以办理司法查询业务, 冻结、扣划业务仍由前台办理。侦查部门基于对查询范围和路程的考虑, 往往是到级别高的银行后台进行查询, 如账户有资金再到前台进行冻结、扣划。在银行营业网点相对分散的具体情况下, 侦查人员往返于前后台之间需要一定的路途时间, 也就是说查询和冻结、扣划之间客观的存在一个时间差, 而就是在这个时间差里, 存款可能由于非银行原因被转移。由于侦查人员对银行的相关规定并不了解, 就会以为银行为客户通风报信或不配合司法执行;再比如, 在经济犯罪侦查中经常进行的初查, 法律并没有明确规定能否对涉案资金进行冻结, 就会出现经侦部门认为迫于案件的紧迫性必须对涉案资金进行冻结, 但由于还没有立案, 相关法律手续还不全, 金融部门怕承担责任, 在找不到相关制度的情况下就不会配合侦查部门冻结资金。
(三) 双方利益上的冲突
由于经济犯罪客观方面隐蔽性、营作性和复杂性的特点, 导致在经济犯罪案件侦查的司法实践中存在大量的初查活动。初查并不限于书面审查, 还包括相关的司法调查, 其中重要的一项就是对涉案资金的调查, 它对经济犯罪案件的立案、管辖、侦查策略、办案思路、追赃等具有重大意义。初查期间只能采用非强制性措施, 但随着计算机网络的发展, 资金可能在瞬间进行转移, 侦查人员经常是在与犯罪分子打时间战, 所以有时需要对涉案财产采取应急处置, 早一步就可能为受害人挽回损失, 而金融部门能否及时、有效的协助经侦部门进行资金查控, 在与犯罪分子的时间争夺战中起着决定作用。
因此在实践中, 经侦部门希望根据案情的需要, 希望简化手续与金融部门进行协作, 从而取得经侦打击工作的主动权, 但对金融部门来说, 却存在一定的信誉风险, 并不是经侦部门调查的每一笔资金、每一位人员都与犯罪相关, 有些线索可能并不能成案, 如果完全根据经侦部门的要求, 在没有制度约束的情况下, 可能会使客户信息大量泄露, 影响金融机构的声誉, 导致客户减少, 金融机构收益下降;如果对查询内容不加以甄别, 或将可能存在隐患的材料提供给侦查机关, 就有可能使金融机构陷入法律纠纷的风险中;同时, 一些案件可能与金融部门本身的监管漏洞和内部职员有关, 经侦部门的工作更会收到阻力。对于经侦部门来说, 过于灵活的协作方式会带来侦查人员查控的随意性, 存在以权谋私私自进行查询、侵犯隐私的可能;同时, 脱离金融部门审核环节的查询、冻结或扣划会增加串户错划等的风险。
三、博弈视角下的解决途径
金融部门和经侦部门作为理性经济人, 都会从自身的成本收益角度出发, 选择的策略往往会出现利己而不利于整体的情况, 所以需要通过外部力量改变其成本收益函数, 从而改变其策略选择。
(一) 达成具有约束力的合作协定
通过谈判达成具有约束力的合作协定, 规范合作流程以及对违背合作约定的惩罚措施。但要注意具有约束力协议的达成也将受以下因素的制约: (1) 双方是否存在比较大的共同利益; (2) 达成协议的交易成本大小; (3) 是否存在外在强制力; (4) 是否存在相应的组织推动。而在上述条件都不具备的情况下, 达成协定的可能性并不存在。况且即使达成了协议, 但各方在实施中出于利己动机也有可能破坏原来的协议。于是其结果极有可能是我们所看到的那样协作不畅。
(二) 健全查控制度
建立起规范可行的资金查控的行业准则和操作制度, 使各方真正了解并执行。比如, 统一金融机构查询、冻结和扣划的部门, 明确专人负责协助工作的具体落实;金融机构协助执行中, 要检查并核实侦查人员的执法证件、协助执行通知书、协助执行所依据的相关法律文书副本原件等资料, 如遇手续不全而又情况紧急的, 先请示办理, 登记备案并要求侦查人员在规定时限内补齐手续等。通过健全查控制度, 做到有法可依、有法必依、执法必严、违法必纠, 避免权利寻租, 构建双方协作的外在强制力。
(三) 成立专门机构
中国人民银行会同银监会、证监会、保监会与公安部成立联合办公室, 推动部际间的协作, 形成跨部门的工作长效机制, 探索建立信息交流机制, 对资金交易, 采取有力措施加强跟踪监测分析, 以应对重大、突发、疑难案件。
(四) 加大处罚力度
对已经查明的金融机构故意不协作的行为, 金融机构职员因个人关系协助查询, 侦查人员徇私私自查询等违规行为要加大惩罚力度。理性经济人是在分析成本与收益的基础上做出选择, 通过加大处罚力度, 增加违规行为的机会成本, 有利于减少资金查控工作中影响双方协作的诱因。
(五) 建立激励机制
有明确的责任追究制度, 还要有明确的激励机制, 这样才能做到奖罚分明。为加强对双方协作工作的监督、检查和指导力度, 联合办公室可以把协作工作定性定量化, 在年终或一定时期内进行考核、评比, 完成协作工作数量多、质量高的部门或人员, 给予表扬奖励, 使奖罚措施与案件侦破挂钩, 通过考评的杠杆作用, 给个人工作表现机会并带来工作的愉快和成就感, 同时有公平的机会因良好的工作成绩而得到奖励, 使之对未来发展充满期望, 同时不断增强其职务上的责任感。
(六) 完善声誉机制
在完全信息状态下, 有限次重复博弈不可能导致参与人的合作行为。Kreps、Milgrom、Robert和Wilson于1982年提出的声誉模型通过将不完全信息引入重复博弈, 证明了参与人对其他参与人的收益函数或策略空间的不完全信息对均衡结果有重要影响, 合作行为在有限次博弈中会出现, 只要博弈重复的次数足够多, 但没有必要是无限的。这个模型简称KMRW模型, 从该模型可以得出精炼贝叶斯均衡, 只要T (博弈次数) >3, 非合作阶段的总数等于2, 于T无关。①
声誉模型表明即使是有限次重复博弈也可以实现合作, 但声誉机制发生作用需要一定的条件:一是, 当事人不合作信息及时被观察到并且该信息能够快速、准确地传播出去。如果一方选择背叛的信息不能为其他人所知, 他就不会讲信誉, 也就不会有建立声誉的积极性或激励;二是长期的交往能够形成对未来的稳定预期。这种稳定预期是基于声誉机制契约实施的前提和基础。所以, 通过对侦查部门和金融部门经典合作案例进行宣传, 对违规行为进行报道, 这样各方为了维护自身的声誉, 并获得长足发展, 不得不采取相应措施来获得社会公众的信任。
参考文献
[1]孟丽红.浅议金融机构如何做好司法查询工作[J].河北金融, 2010, (10) .
[2]黎明, 王家柏.利用金融平台支持预防和打击经济犯罪的探讨[J].行长论坛, 2011, (3) .
协作研究 篇2
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sp; 其次，要以班主任为核心，建立班级教育团队，共同研讨分组协作学习在班级教学和管理中的运用，形成合力，更好地发挥分组协作学习的效率。再次，要改革评价制度，给教师和学生松绑。要注重评价的过程性和发展性、动态性和灵活性，要突出评价的激励、导向功能，为分组协作学习的应用提供制度保证。本文主要参考资料： 1、《社会心理学》 时蓉华编著，上海人民教育出版社出版。 2、《现代教学方法改革走势新探》 王坦、高艳 《教育研究》第8期
国家秘密类犯罪侦查协作机制研究 篇3
关键词：国家秘密；侦查协作；机制构建
近年来，伴随着世界全球化和信息化的发展，涉及国家秘密类犯罪案件多发，而且多为大要案。本文试图通过对现有的侦查协作机制及各侦查部门对国家秘密犯罪的侦查工作现状进行调研分析，揭示国家秘密犯罪侦查协作机制的价值和意义，以期能够构建一种新的国家秘密犯罪侦查协作机制，服务侦查实践。
国家秘密犯罪并非刑法意义上的法律术语，而是司法实务部门和理论工作者提出的一个概念。本文中的国家秘密犯罪特指涉及国家秘密类的犯罪，包括故意泄露国家秘密罪、过失泄露国家秘密罪、非法获取国家秘密罪、非法持有国家绝密、机密文件、资料、物品罪、为境外窃取、刺探、收买、非法提供国家秘密、情报罪。还包括由军队保卫部门管辖的非法获取军事秘密罪，为境外窃取、刺探、收买、非法提供军事秘密罪，故意泄露军事秘密罪，过失泄露军事秘密罪。由于国家秘密犯罪由几个侦查部门各自负责，为了有效打击犯罪，切实保护国家秘密，必须构建一种国家秘密犯罪侦查协作机制，通过不同侦查部门之间的联系沟通，扩大案件来源，提高对各类涉及国家秘密犯罪的有效打击。
笔者认为国家秘密类犯罪侦查协作机制应由以下几个小机制搭建而成，其中包括信息共享机制、线索和案件移送机制、联合办案机制，简称IRJ机制。
一、国家秘密类犯罪的信息共享机制
信息共享机制是指人民检察院、公安机关、国家安全机关在充分发挥各自职能作用的基础上，建立情况信息通报制度，并在加强保密工作的前提下，在各自独立范畴之外搭建一个共享数据平台，为迅速查询提供了便利，消除信息孤岛现象，在今后实践中逐步实现各单位部分信息联网共享，做到信息共享、密切合作。
信息共享机制构建首先需要做好信息整合，要坚持整合集成的原则，以需求为导向，以应用为核心，当前条件下可以建立一个涉及国家秘密类犯罪案件不同侦查机关之间的静态数据库，该数据库可以每月更新一次各侦查单位之间关于涉及国家秘密类犯罪的线索、案件情况，各单位互相交换数据，并提出评估意见，从而确保涉案信息不流失，努力形成一整套完善的信息共享体系。其次要坚持对所交换信息中关联线索及时收集、分类、管理，指派专人对线索进行及时评估、分流、反馈，使线索流转更加顺畅迅捷，在最短的时间内发现问题，解决问题，更好地为一线侦查办案服务。最后要加强线索初查研判，各侦查单位定期对双方收集的线索进行互通，并在筛选的基础上，共同对重大线索从初查方向、安全防范、办案效果和成案可能等多方面进行综合评判，形成线索初查研判的良好机制。
二、国家秘密类犯罪的线索和案件移送问题
线索和案件移送机制是指检察机关、公安机关、国家安全机关等各侦查机关在依法查处涉及国家秘密类违法行为过程中，或者在双方就相关问题信息共享中的线索初查研判阶段中，或者是各侦查机关在对案件侦查过程中出现了其他情况，发现违法事实涉嫌构成犯罪，依法需要追究刑事責任，却不属于本部门管辖的案件，在沟通协商的基础上，将线索或案件及时移送有管辖权部门继续初查或侦查的机制。
该机制的构建分为线索移送机制和案件移送机制两个部分，其中大体包含如下内容一是明确移送涉嫌犯罪案件的职责和程序。最先接到线索或开展侦查的机关应当在规定的时间内作出批准移送或者不批推移送决定，应妥善保存所收集的证据，对需要进行检验、鉴定的涉案物品应当由法定机构检验、鉴定，并出具检验报告或鉴定结论；可以对受案机关不予立案的决定提出复议。二是明确受移送机关接受移送涉嫌犯罪案件的职责和程序。首先，受案机关对移送的涉嫌犯罪案件应履行规定的接受手续，并在规定的期限内开展审查，如认为有犯罪事实的应及时通知移送机关。其次，对于随案移送的证据，受案机关应履行相应的接收手续，并妥善保管。再次，受案机关对于不予追究刑事责任，依法不予立案的应当说明理由，在规定的期限内将材料退回，并报移送机关备案。三是明确依法监督的职责和程序。应对不予立案的决定依法进行监督，及时跟踪移送的涉嫌犯罪案件，对立案后久侦不决的案件加强督促。
三、国家秘密类犯罪联合办案机制
国家秘密类犯罪联合办案机制，是指检察机关、公安机关、国家安全机关在现行法律制度下和现行管理体制框架内，为了侦查资源的优化配置，提高侦查的整体效力，实现侦查工作顺利开展，建立的以各单位侦查力量为基础，以侦查合作为助力，以共同办案为组织形式，对涉及国家秘密类犯罪案件实现侦查工作统一组织和指挥、侦查力量和侦察装备统一调度、各侦查机关密切侦查协作的办案方式。现存的办案模式都存在很大的不确定性，不适合日益严峻的国家秘密类犯罪发案形式，有必要做出相应的改进，建立一种常态化的联合办案模式。
搭建国家秘密类犯罪的联合办案的工作机制，要求各侦查机关打破工作界线，建立符合现行执法与司法要求，安全性高、实用性强、跨部门、跨平台的协同工作机制。该机制主要包括以下几方面内容：一是互设联络员，负责收集、整理本部门有关案件查处的信息资料，主要负责对于侦查办案中的具体问题沟通协调和配合。二是开展学习交流。通过举办业务座谈、工作经验交流、法律法规学习、执法知识培训，相互学习业务知识、技能，不断总结办案经验，提高执法水平，增进相互间的理解、信任。三是侦查力量配合。要充分发挥组织协调方面的优势，利用侦查手段和技术上的优势，开展外围排查工作。
每一个国家秘密案件背后都是对政府权威的挑战，对国家安全的威胁，对人民福祉的践踏，为此各侦查单位身为肩负重任的一员，有必要立足各自职责，充分协调配合，努力实现国家秘密类犯罪侦查协作机制的常态化，有效化运行，使之成为守卫国家秘密的一面神盾。
主体协作研究方法综述 篇4
1 第二类研究方法中,比较常用的协作方法
1.1 合同网方法(Contact Net)
在所有的协同方法中,合同网是最著名且应用最广泛的一种。合同网方法由Smith于1980年提出,它最大的优势是能够实现任务的动态分配[1,2,3,4,5]。在合同网方法中,所有的主体分为两种角色:管理者(Manager)和工作者(Worker)。
在合同网协作方法中,不需要预先指定主体的角色:任何主体通过发布任务通知书而成为管理者;任何主体通过应答任务通知书而成为工作者。这一灵活性能够层次地将任务进行分解和分配:系统中的每一待求解任务,由承担该任务的主体负责完成,当该主体无法独立完成该任务时,它就将任务分解并履行管理者职责,为每一子任务发送任务通知书;然后从返回的投标中选定“最适合”的工作者主体,将子任务分配给这一主体,建立相应的合同。按合同执行子任务的工作者主体若不能独立完成任务,就需扮演管理者的角色,将子任务继续分解,并按合同网的方式实行分配。如此进行下去,直到所有任务都能被独立完成。显然,合同网任务分解分配过程形成一个动态的树结构。
目前,为了扩展合同网的描述能力,许多研究者提出了扩展合同网的概念[2,3]。合同网具有性能平滑衰减的优点,即如果一个工作者主体不能提供一个满意的解或出现意外不能求解时,管理者还可以寻找另一工作者。但是合同网及其扩展都有一些缺点:
1)适合于任务能够独立分解,子任务之间不存在相互作用的问题;
2)当更有能力的主体在合同建立之前处于忙碌状态时,管理者只能选择一个能力有限的合同者,也就是说,求得的解可能不是最优的。
3)管理者没有义务通知其他的投标者它已经与某个投标者建立了合同;
4)缺乏协议的形式化描述与性能分析。
1.2 黑板模型方法
黑板模型最早由Newell提出,其基本思想是多个主体协同求解一个问题,黑板是一个共享的问题求解空间。当问题和初始数据写在黑板上,并且主体发现黑板上的信息足以支持它进一步求解时,它就把它的求解结果写在黑板上供其他家使用。这种方法比较适用于事先无法知道求解顺序的复杂问题。其缺点是,当多主体系统中的主体很多时,黑板上的数据将呈指数级增长。
1.3 结果共享的协作问题求解模型方法
这种方法最早由Smith和Davis于1981年提出,这种方法的最初模型中,任务的分解与分配都是静态的,各主体都不能独立完成任务,通过交换结果实现协作问题逐步求解问题。结果共享的思想很简单,但是在具体实现上存在很大的困难,主要表现在:主体如何知道哪些结果需要共享;主体需要知道利用共享的结果做什么;主体怎样将共享结果融合到自己的求解过程中,等等。
1.4 功能精确的协同方法(Functionally Accurate Cooperative,FA/C)
这种方法最早由Lesser和Corkill在实现分布式Hearsay-2时提出,从本质上说也是一种结果共享的协同方法求解,但是这种方法提供了在不确定环境下多主体之间连续动态协作求解方式,适合内在具有分布特性的问题求解。但是这种方法在实现过程中也存在很大的障碍,主要表现在:如何结构化局部问题的求解过程,以使协作求解能最大限度地利用有用信息;主体如何对求解过程中出现的不确定信息进行表示、识别和推理,等等。
1.5 基于市场机制的协同方法
这方面的研究主要有拍卖协议、协商策略。但是这种方法实现的主要问题在于用户的偏好难以量化和比较。
1.6 基于承诺和约定的协作问题求解模型方法
在这种方法中,为了实现一个多主体的联合意图而提出的一种量化多模态的多主体协作抽象模型。这种模型具有语义上的完备性,但是不利于具体的实现,分析起来也比较困难。
1.7 多主体系统研究的Petri网方法
由于多主体协作系统中存在着大量的并发和同步的情形,而Petri网是公认的特别适合描述并发与同步的形式化工具,同时Petri网具有图形化的直观表示和丰富的分析方法。因此,我们使用Petri网来描述多主体系统中的主体结构和主体之间的协作。
2 Petri网分析方法中主要的两种类型
2.1 高级Petri网方法
近年来,由于Petri网是异步并发系统建模与分析的一种重要方法,大量研究者尝试用Petri网来分析多主体系统的体系结构,运用Petri网不仅可以对主体心智状态的改变进行建模和分析检验,还可以刻画主体之间的协作关系。这部分的研究工作都是使用高级Petri网(如谓词/变迁网、颜色Petri网、面向对象Petri网或基于模态逻辑的扩展Petri网等)来描述主体的内部构造及其动作行为。
主体的最大特性就是自治性,但是在诸多主体结构的描述方法中,如逻辑学方法、进程代数方法和情境演算方法不能从宏观上突出主体的自治性;而高级Petri网很好地突出主体的自治性特点。利用高级Petri网(如颜色Petri网,谓词/变迁网以及面向对象Petri网)对多主体系统进行建模,将单个的主体作为一个独立的研究目标,从而可以将主体的属性和行为进行封装,突出了主体的自治性特点。但是高级Petri网系统的数学分析方法不是非常健全,很多P/T网系统的现有结论和性质不能直接应用,使得模型的分析缺乏成熟的分析方法。
2.2 保性的Petri网细化方法
多主体系统结构庞大,构造复杂容易引起Petri网系统状态空间爆炸,给系统分析带来高复杂性,为了降低大系统的设计复杂性,可以通过合成若干个小系统的方法来得到一个大系统,通过大系统保持小系统的某些性质(如活性、有界性)而得到大系统相应的性质,从而达到了用小系统来研究大系统的目的。利用保性的Petri网细化思想,采用逐层细化的建模思想,对多主体系统进行建模。这种方法利用“抽象化”和“细化”的思想进行建模。
3 结束语
对于子网的合成,相关的研究也有很多:夏传良等[7-9]分别研究PP型子网、PB型子网和P型子网子网进行合成,并研究合成网对参与合成子网的活性、有界性和可回复性的保持性问题,得到了一系列的结论,等等。Petri网细化操作主要用于减少大系统的系统建模的复杂度,并且为研究大系统的性质提供了有利的分析方法。
参考文献
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[7]夏传良,鞠彦兵,李盛恩.Petri网共享P型子网合成及其在系统设计中的应用[J].系统仿真学报,2007,19(2):355-360.
[8]夏传良.Petri网共享PB型子网合成及其在系统设计中的应用[J].系统仿真学报,2007,19(4):846-851.
协作研究 篇5
东城小学课题实验组的教师，为适应新世纪创新型人材培养的需要，针对传统教学模式的弊端，结合各科教学实际提出了网络环境下协作探究式学习模式。本文阐述了构建协作探究式学习模式的理论依据，介绍了模式的基本结构，模式研究的目标、内容、对象等内容，具体介绍了模式的操作程序和教学策略，并对课例《面积与面积单位》的教学过程进行描述分析，说明模式的实际应用。
【关键词】
网络
协作
探究
模式研究 1．引言
随着计算机技术和网络信息技术的日益普及和Internet教育网络在学校教学的广泛应用，不仅为教学提供了新的教学工具和手段，而且为学生的认知提供了更优越的条件和更丰富的资源，同时也是对传统的教育思想、教学理论、教学方法和评价的挑战。基于多媒体教育网络的协作探究式学习模式，正是适应改革传统教学弊端，实施素质教育，培养创造型人材的迫切需要而提出的。协作式学习和探究式学习都是网络教学的重要特点和优点。协作式学习提倡讨论、交流，学术民主，鼓励自由发挥、自由想象，因此能集思广益。探究式学习，强调通过网络这一丰富的资源来自主学习、自主探索、自主发现，有利于培养发散思维、求异思维。协作探究式学习是在学生自主探索、发现知识的基础上，通过小组或班级同学间的讨论交流，使多种观点产生碰撞，在较短时间内让每位学生对同一复杂问题获得多方面的深入认识的创新型学习模式。此模式具有合作性、开放性、探究性、实践性等特点，着重创新精神培养和实践能力训练，使学生形成信息素养，真正学会学习。2．理论依据
2．1素质教育思想
中共中央国务院在《关于深化教育改革全面推进素质教育的决定》中明确指出，素质教育以培养学生创新精神和实践能力为重点，智育工作要转变教育观念，教学中要让学生感受、理解知识产生和发展的过程，培养学生的科学精神和创新思维习惯，重视培养学生活用信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力、语言表达能力以及团结协作和社会活动的能力。“协作探究式学习”模式，强调灵活引导学生主动参与学习的过程，在活动中充分发展个性，培养创新精神，训练实践能力，提高综合素质，充分体现了素质教育贯彻“以人的发展为本”的教育思想。2．2建构主义学习理论
建构主义学习理论的核心可以概括为：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发展和对所学知识意义的主动建构。建构主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构。在与建构主义学习理论以及学习环境相适应的“协作探究式学习”模式中，学生是知识意义的主动建构者；教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者；教材所提供的知识不再是教师传授的内容，而是学生主动建构意义的对象；媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法，而是用来创设情景、进行协作学习和会话交流，即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。2．3“团体学习”理论
千百年的实践，证明了一个真理：“集体的力量是无穷的”。小组是一个小团体，小组协作学习具有惊人的潜能，比个人独立学习更有效果。建立在“自我超越”和“共同意愿”基础之上的团体学习，不仅能使个体成员成长的速度加快，更能产生强大的团体智慧。小学阶段的学习，在协作的基础上进行探究学习有助于学生各种能力的提高，一方面，小组协作学习能集思广益，思维优点得到互补，使问题分析更透彻，解决的思路更宽阔，方法更灵活多样，从而完善认知结构，提高掌握和应用能力、语言的表达能力。另一方面，协作学习能促进师生、生生思想情感的交流，和谐师生关系，优化学习心理环境，有利于自我教育、自我扬弃、自我完善，增强集体观念，培养团体协作精神，提高思想道德认识能力和水平，养成良好的个性品质。
3．研究目标
总体目标：在网络环境下，建构协作探究式学习模式，探讨实施的策略与方法，优化课堂教学结构，提高教学效率，促进学生协作意识和探究精神的养成，让学生主动学会探究学习，培养创新型、发展型人才。具体目标（体现在学生方面）： ◆会利用资源进行学习，通过观察操作，协作交流，加工重整，理解知识，掌握技能，提高学习效率。◆学会在数字化情境中进行自主探究发现的学习，培养观察概括能力，发展思维，形成具有敢于探究、善于突破、乐于创新的思想素质。◆学会利用网络通讯工具进行协商交流，合作讨论，更全面深入地理解知识，强化竞争与合作意识，优化学习心理。◆学会利用信息技术加式工具和创作平台，进行实践创造，培养创造精神。4．究范围和对象
协作探究式学习模式是利用网络，围绕“发现问题——探究学习——解决问题”的主线展开学习的，是教师与网络、学生与网络、教师与学生、学生与学生之间多元互动的，教与学相结合的新型学习模式。因此，我校根据学科知识的特点，在数学的几何平面图形、应用题、概念、实践活动；语文的古诗、阅读；自然科学；思想品德和综合实践等教学活动展开研究。因探究式学习，需要学生有一定的独立学习能力和协作能力，所以研究以小学中高年级学生为主要对象。
5．模式结构与操作程序 5．1 模式结构
经过教学实践研究，我们把协作探究式学习模式初步归纳为教与学相统一的六个教学环节，模式结构图如下：
协作探究式学习模式，是根据建构主义学习理论，遵循学生的认知规律，以素质教育思想为指导，全体学生参与学习为前提，自主探究知识为途径，小组协作学习为形式，以培养学生的学习能力、实践能力和创新精神为目标而构建的。5．2模式特点
数字化：网络学习过程，既把课程内容进行数字化处理，同时又利用共享的资源融合在课程教学过程中，这些学习内容能够被评价、被修改和再生产，允许教师和学生用多种先进的信息处理方式对它进行运用和再创造。问题式：产生问题是发现知识的开端。协作探究式学习就是要学生在独立学习与相互协作相结合的基础上，提出问题，通过自己的努力解决问题（科学的、社会的、生活的）。在探究学习中，学生其实是不断经历“发现问题——资源学习——概括验证——意义建构”的一个个认知过程，在解决问题的过程中内化知识，学会应用，实现创造。自主性：不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决问题的线索，由学生自己提出问题的假设并控制验证学习的整个过程。教师作为组织指导者，尊重和鼓励学生的观点，让学生亲身体验解决问题发现知识的乐趣。
开放性：每一次探究学习是独立完整的，但不是封闭的。一个完整的协作探究活动可以在一节课内完成，也可以与多个相关的探究活动相联，把课内延伸到课外，从一个学科扩展到多个相关学科，实现课内外和校内外的结合，放开学习时间的限制，按学生的兴趣爱好灵活组成协作小组，从多种方式、多个角度、多向思维来解决问题。5．3 模式的操作程序
5．3．1创景激疑
发现问题
教师在教学的初始环节起着组织者的作用，利用多媒体网络软件声、色、动画与文字相结合的优势，创设形象的情景，通过网络演播，在新旧知识的连接点上激发学生心中的疑问。学生通过观察比较自己发现问题，建立新旧知识间的联系，并作出大胆猜想，在原来的认知基础上构筑新的知识结构，产生探索知识的欲望，激发创新意识。5．3．2自主探究
资源学习
学生根据所作出的猜想，利用教师创设提供的内容丰富，信息量大，交互功能强的学习资源和必要的实物、学具，在小组学习中动手操作、动脑思考、动口表达，探索未知领域，寻找客观真理。在这一过程中，学生自始至终地参与探究，是知识的发现者，而教师则是学生探究过程中的指导者，要注意引导学生正确利用网络学习，注重培养学生思维的独立性和创造性。
5．3．3协作交流
相互促进
这一环节是运用计算机网络特有的交互、调阅等功能，在个体之间、小组之间、师生之间、人机之间进行多种形式的交流，达到思维、智慧和成果共享的目的，是全体师生共同完成知识的意义建构，是每位学生对所学知识加深理解，逐步提高的过程，也是学生之间相互评价和自我评价学习，促进交往能力和学习能力提高的过程。在协作交流的过程中，教师的角色是活动的推动者、指导者和学习者，教师要提供良好的协作学习环境，并参与交流，及时对活动进行调控和指导。
5．3．4知识整理
概括验证
学生在探究过程中，所提出的猜想有可能各不相同，而在多媒体网络环境下，探究知识的途径也不是单一的，协作交流过程中，学生对知识产生多种理解和认识，这时，学生对知识理解是零散的、没有规律的。这时候，就需要教师在监控的过程中，解决学生在自主探究学习中出现的难题，引导学生对各知识点、重点和难点进行强化和系统整理，以便学生进一步理解知识，同时验证自己的学习情况，体验成功。5．3．5实践应用
内化知识
为了使学生感受到学以致用的乐趣，体会到学习的价值，教师在实践应用阶段，要根据学习的内容，围绕让学生学会应用知识，形成技能，发展智力的目的，利用网络容量大，形式生动的特点，组织设计有趣味、有层次、与生活密切联系、有实际应用价值的问题，引导学生应用所学知识创造性地解决问题，让学生在实践中巩固所学知识，发展能力。5．3.6 结学习
意义建构
把当前所学知识中的基本概念、基本原理、基本方法和基本过程根据为所学知识的“主题”，即意义建构。在这一环节里，要根据学习目标，利用多媒体软件即时反馈效果的功能，组织学生进行检测，再组织自我评价和小组学习评价，总结学习的优缺点，为今后的学习积累经验。
整个探究学习活动里，师生的教与学都是和谐互动的，而教师通过与学生一起探究活动和通过多媒体教学网络的反馈信息收集功能，及时了解并协调指导学生的探究活动，使学生的探究活动顺利完成，高效完成学习目标。
6、实施策略 在教学过程中，要将教师的教学活动，转化为利用多媒体网络引导学生自主协作的探究学习活动，要根据网络教学的特点，加强协作探究指导的策略： 6．1启发假设的策略 从多人都曾经看到苹果从树上落下来，但只有牛顿从中发现了“万有引力定律”，这是因为他对苹果从树上落下来，掉到地上提出了问题：“为什么苹果从树上脱落时，是掉到地上，而不是飞上天呢？”，并且他作出了大胆的假设：“可能是有一种力量让他落到地上，而不是飞以天上。”正是因为有了最初的假设，才有了人类无数的伟大发现发明。从这个意义上说，学生们提出的假设越多，离发现结论的距离就越近。
但教学中由于受到时间、空间的限制，不能创设很多的实际生活情景，减少了学生发现问题的途径，也限制了学生用知识解决实际问题的能力发展。在校园网和Internet在线的网络环境下学习，能创设丰富的虚拟生活问题情景，正好能弥补这方面的不足。因此在教学中要充分利用资源，引导学生发现问题，提出假设。如我们在语文的古诗教学中，常利用网络创建一种符合诗歌的意境的虚拟环境，让学生置身其中，感受诗人的情怀，提出假设，导入后面的探究学习。
6．1．1独立提出假设。
只有让学生独立做猜想、预测、假设，才能充分发挥学生在探究过程中的自主学习作用。学生的假设也许是错误的，但在探究的过程中却能养成他们科学研究的态度和方法，也让学生明白探究知识是有可能会失败的，失败了就再接再厉，直至成功，这些是学生终身受用的。现在，学生掌握了科学的探究方法，具有了良好的心理素质，将来，在没有老师指导的时候，才会独立自主地获得知识，解决问题。所以，当学生提出假设时，教师最好也作为学习者的一员，不发表肯定或否定的意见，而是和学生一道根据假设进行探究验证。6．1．2充分提出假设。
对同一个问题，学生提出的假设越充分，越全面，经过一一验证后，得出的最后结论就越具有科学性。如：学习《能被3整除的数时》，同学们对“能被3整除的数具有什么特征？”这一问题提出了“根据末位数字的特征”、“根据首位数字的特征”、“与各数位数字的和有关”等多种假设，然后分组验证各种假设，得出结论。这样的教学，还能培养学生发散性思维和严谨的学习研究态度，使学生做事和做学问都更加细致、全面。6．2 灵活引探的策略 6．2．1呈现过程引探
数学和自然科学等知识的内容上都具有一定的抽象性，学生形成认知结构时有困难。我们利用CAI动态图像演示，不仅能把高度抽象的知识直观演示出来，而且其突出的较强的刺激作用有助于学生理解知识的本质属性。利用计算机设计出的延时、再现、分解、组合、运动以及大小、空间转换比较等，都可以生动地再现事物发生、发展的过程，使难以察觉的东西能清晰呈现出来，从而克服感官局限，扩大学生的认知时空，缩短认知过程，达到反映事实，呈现过程，突破难点的功效。此教学策略尤其在数学和自然教学中利用更为广泛。能有效帮助学生理解图形变换、数理的相关、科学的产生与变化过程等。6．2．2设疑引探
探究式的教学中，要注意启发学生的思维，而最惯用的启发方法就是巧妙设计开放性问题，激发学生发散性思维。问题要设得巧，要提在点子上。只有这样，才能把学生引入“不平衡——发现探索——解决问题——平衡”的自主探索之中。在教学《分数的初步认识》时，教师设计了一组动画：唐僧四师徒取经路上缺水断粮，后来找到了一个大饼，师傅让孙悟空和猪八戒两人分了吃，怎样分才公平呢？每人能分多少？后来孙悟空要分四份，让大家都吃一点，那么又怎么分呢？让学生尝试公平的分割，从而理解“平均分”的意义。6．2．3组织实践
在一定程度上，老师操作演示讲授新知识，学生也能理解接受，但这样不能发挥学生自主学习的能动性，学生只学会了老师教给的知识，却没有学会学习。反之，教师如果能把自己的位置改为主导，让学生为主体，组织学生亲自参与操作实践，手脑并用，则可以提高其学习效率，加深他们对知识的理解，增强他们对知识的亲身体验和学习自信心。学生在主动参与实践中，主动性、创造性和思维都得到发展，各层次的学生都得到了成功体验，更进一步促进了学生主动探索的信心。6．2．3开放有度
网络环境下，学生置身在开放、主动的在协作探究学习环境中，学习的自主意识更强，获取知识的方式途径更为广泛。可是在实际教学中，教师常常会担心出现“放得开，收不拢”的情况。要杜绝这种难以控制的情景的出现，教师就要对学生所掌握的知识、教材内容、学习目标、评价要求等方面了如指掌，在课堂上通过网络指导，要善于调控学生的学习活动，适时做出恰当的决断，把握好探究过程开放的程度。首先，在学生广泛提出对问题的假设和验证方法时，教师就要适当帮助学生梳理，引导学生抓住主要的问题进行探究，把发散的思维收回同一方向。然后，在探究过程中，要引导学生由简单到复杂，从摸索着、扶着拐杖走到放开手大步向前走,由模仿学习到半独立到完全独立学习。对问题探究，还要注意有所侧重。教师对学生每一个学习环节的时间控制都要做到紧凑、严密，而不能无的放矢，要把课堂学习的重点定在某一个环节上。而这一探究环节，也往往就是引导学生突破难点的过程。6．3协作学习的策略
学生独立思考、独立操作，能充分发挥学生的主观能动性。但是，古语有云：“三个臭皮匠，胜于一个诸葛亮”，个人的能力总是有限的，但集体的力量却是无穷的。所以，在探究活动中，要在独立学习的基础上，引导学生善于协作学习，活动中要分组、分工，观察和讨论，设计和操作，交流和比较，评价和总结。协作学习一方面能集思广益，使学生思维优点得到互补，使获得的概念更准确，问题分析更透彻，解决问题的思路更宽阔，方法更灵活多样。另一方面，协作学习还能促进师生、生生思想感情的交流，和谐师生关系，优化学习心理环境，有利于培养团结协作精神，提高思想道德认识的能力和水平，养成良好的个性品质。协作学习要取得满意的效果，教师要做好几项组织工作：一确立主题。即提出需要探索研讨的问题，让学生的学习有明确的方向与目的。二分组分工。一般是按照学生的意愿和学生的知识水平进行分组，发挥学生之间在学习中互帮互助的作用，让能力强的学生在协作学习中充当组织管理角色，每次探索都要明确每人的分工，实现分工合作。三调控。教师参与学习活动，及时调控学生的活动情况，鼓励每位学生积极参与，协调小组之间的交流协作，任务共同分担，成果大家分享。四点评。适时的恰当的点评能够让学生调节探索方法，了解自己或本组的学习情况，感受成功的喜悦，掌握学习方法，保持探索学习的兴趣。
值得注意的是，协作是在独立探索的基础上进行的。学习组成员都独立进行了问题探究，理解了概念，自我建立了概念框架。之后，进行小组协商、辩论或竞争，有可能使原来各自的理解有所改变，多种意见相互矛盾、且态度纷呈的复杂局面逐渐变得明朗一致。这时，才能在共享集体思维成果的基础上达到对当前所学概念有比较全面、正确的理解，最终完成对所学知识的意义建构。
7、应用实例与分析 7．1实例分析
此教学模式，在各个学科中的应用，根据该学科教学的特点，都可以作相应的变化，以更适应教学与学的需要。下面，以数学课《面积与面积单位》的教学过程分析为例，说明模式的实际应用： 程序 教师行为 学生行为 应用分析 一
创情景激疑 发现问题
1、网络显示镜框，思考：“求围成镜框的木条有多长，也就是求什么？复习周长的意义和常用的长度单位。
2、动画演示玩具从镜框中掉下来，设置开放性问题：“有什么办法能使玩具不掉下来？”
1、观察思考。
2、提出的多种办法。进一步扩展思维要给镜框做一块玻璃，那么做多大的一块玻璃才合适呢，如果要给黑板做块玻璃应该做多大呢？
3、明确学习目标：学习面积和面积单位。在网络中设计动画导入新课，以学生熟悉的物体为感知对象，体现从线到面的酝酿阶段，引导发现旧知与新知的矛盾点，激起求知欲。学习积极性调至最佳状态而进入新课。
二
自主探究 资源学习
（一）网络学习与直观感知相结合认识面积的意义 充分运用计算机的动态程现功能，引导学生对原认识的平面图形的认识进行扩展，生动、形象、直观地揭示从线到面的质变过程，轻易地突破了难点。
经过了有层次的感知、观察、比较、归纳，使学生对“面积”的概念有了清晰的理解，从而能完整地概括出面积的意义，体现对知识产生过程的探究，培养了学生的概括能力。再通过计算机中线与面不同的演示，发展了学生的空间观念。
1、指导直观感知活动。
2、说明：书面的大小就是它的面积。引导概括什么是物体的面积。
3、网络学习：认识平面图形的大小（计算机动画围成平面图形）
比一比，上面几个围成的平面图形，哪个最大？ 指导概括。
4、“完整说说什么叫面积？”
计算机演示线与面的形成，引导区别面积和周长。
想想：“书本的周长和面积是一样的吗？”
1、充分感知认识物体表面的大小：摸一摸课桌、书本、笔盒……的面，比一比书本的封面和笔盒盖的面。
2、抽象出什么是物体的面积。
3、观察，比一比，说一说什么是平面图形的面积。尝试概括。
4、经小组讨论后尝试建构概念，点击帮助键，出示概念，验证学习。
点击线与面，判断，强化感知。
扩展：互相比较身边物体或图形面积的大小。
（二）网络学习：建立面积单位表象
比较面积大小，引入面积单位（1）（2）网络通过„比比看‟的形式，引导学生自主点击，依次比较。（3）提示学生拖动统一大小的小正方形摆入两个图形中，比较。
（4）明确用数方格的方法比较可行。练一练：完成第119页做一做第1题。（5）出示下面两个图形：
引发疑问：“这两个长方形都有8个方格，它们的面积相等吗？为什么？ 明确：为了能准确测量面积，人们统一了方格的大小，那就是面积单位。（引入学习面积单位）
1、（1）打开大小明显的两个平面图形，判断哪个图形的面积大。
（2）出示两个用眼睛观察较难以比较面积大小的长方形和正方形，信息提示学生通过重叠的方法，比较出来。
（3）出示两个难以用观察和重叠的方法比较面积大小的平面图形，提出多种比较方法比较面积大小，引发争议。
（4）汇报比较方法。独立完成练习。
（5）争论，体会到必须用大小相等的小正方形来量度面积，才能正确地比较面积大小。整个环节学生通过网络自主用观察、重叠、摆方格的方法比较平面图形面积的大小，探究知识，让他们在比较中学会选择解决问题的最佳方法，在实践中感受到用大小一样的方格去量较用观察及重叠的比较方法科学准确，同时深刻体会到统一标准的重要性和必要性，直观感知到知识产生于生活需要，加深学生对学习数学知识的实用性体会。三
协作交流
相互促进 认识面积单位。
让学生自学课本118页最后一段，了解常用的面积单位。
1、学习习近平方厘米（1）引导感知。
（2）计算机演示，在一个长方形里摆放了6个1平方厘米的正方形，问：“它的面积是多少平方厘米？”
2、学习习近平方分米
（1）设疑：“现在请你用1平方厘米的正方形测量课桌的面积，觉得怎么样？有没有大一些的面积单位呢？它是边长为多少的正方形呢？”（2）指导小组分工实践。
（3）指名量度玻璃的面积汇，报活动情况，验证猜想。
3、学习习近平方米
再猜猜黑板的面积是多少平方米。
演示用1平方米的正方形量黑板的面积。验证猜想。
1、（1）感知1平方厘米：用尺量量刚才用的小正方形，看它的边长是多少。闭起眼睛想想它有多大。说说：哪些物体的表面积大约是1平方厘米？
（2）数数，认识测量方法。
试一试，用1平方厘米的正方形量书121页第1题两个图形的面积。
2、（1）分层学习：A类学生：尝试制定比平方厘米大的面积单位。然后看书119页，对比书本知识订正，体验成功。B、C类：互相看书自学，了解边长是多少的正方形，面积是1平方分米。并从学具中找出面积是1平方分米的正方形。
（2）找找哪些物体的表面的面积大约是1平方分米。猜猜课桌面和镜框上的玻璃的面积大约是多少平方分米。
（3）量一量：两人合作，量出课桌面的面积大约是多少平方分米。
3、上面已掌握的运用学习方法，迁移学习习近平方米。
找一找：哪些物体的表面的面积大约是1平方米。以上三个层次的学习，通过交给学生“学、找、说、量”的学法，组织小组探究知识，相互协作测量，促进提高，体现“利用教材，获取概念；直观描述，建立表象；依据表象，进行想象；运用知识，学会测量”的学习过程。而教师是协调促进者，发挥“教之主导，学之主体”的作用，引导学生从知识的发生、发展过程中，感受知识是来源于生活实践，突出了重点，分散了难点
四
知识整理概括验证 教师小结知识，评价学生的学习情况，整理知识的重点和难点，提醒注意：常用的面积单位平方米、平方分米、平方厘米，它们的大小不一样，测量时要注意选择合适的面积单位。概括所学知识，加深理解。
各小组汇报协作学习情况，各人对自己的学习和小组成员的表现进行简单的评价。
在协作探究式学习中，充满了竞争与合作，提供评价的机会，更有利促进学生的探索能力和协作精神的提高。网络环境，可以提供网络上投票或评分，快捷可行。五
实践应用
内化知识
（一）基本练习（网络独立练习）① 物体的表面或围成的平面图形的大小，叫做它们的（）。② 三个常用的面积单位中，（）最大，（）最小。③ 边长是（）的正方形，面积是1平方米。
（二）小组活动
协调学生自主活动，评价活动情况。
（三）分层练习
2分钟内，点击拖动1平方厘米的正方形，分别拼出面积是8平方厘米的长方形、面积是16平方厘米的长方形和正方形。看谁拼出的图形多。
（四）综合检测
选出正确的答案，把序号填在括号里。
①求教室地面的大小，是求它的（）。A、周长
B、面积
②橡皮面的面积大约是8（）。A、平方厘米
B、平方米
C、平方分米
③教室的地面面积大约有50（）。A、平方厘米
B、平方米 C、平方分米
（一）网络上自主练习，根据网络提供的信息自我评价结果。
（二）小组活动
1、看看自己周围的物体的表面，猜猜它们的面积大约是多少。
2、选择合适的面积单位，各自量出其中两种物体的表面面积。
（三）分层练习
小组活动，比比、拼拼。
完成得快的同学，尝试算一算、比一比：面积同样是16平方厘米的长方形和正方形，它们的周长是否也相等。
（四）综合检测
网络练习，自主检测。基本练习主要检查学生对本节所学知识的理解和掌握情况。综合练习是根据解决生活实际问题的需要，以有趣的练习形式进一步巩固知识，使学生对面积的意义有更深入的理解，发展了学生的综合能力。整个练习设计，充分发挥计算机的优势，有较大的密度和较宽的覆盖面，有明显的练习层次，体现了对重难点知识的强化练习，让学生尽快内化知识。
网上检测，能迅速统计数据，让学生马上了解自己的学习情况，让教师准确了解学生对各个知识点的掌握情况，作好课堂调控。
六、总结学习
意义建构
1、引导学生总结全课学习：“本课大家想要知道的问题都掌握了吗？你有什么收获？”“在共同的探究学习中，你自己的表现如何？“。
2、“还有什么不明白的地方？”让学生互相质疑、释疑。
1、概括所学知识，实现新知识的建构。自我评价与小组组员间互相评价相结合，评价学习情况。
2、通过知识类推，知道面积单位并不只有平方厘米、平方分米和平方米，类推出还有平方千米……等更大的面积单位。总结学习对全课起到画龙点睛的作用，既能引导学生理顺知识，实现知识的意义建构，又体现了能力的培养和知识的延伸，为今后的学习作好铺垫。7．2效果分析
《面积与面积单位》一课，是上随机抽选的一个教学班进行试验，暗设另一班为对比班，两班在之前都没有参加过网络教学实验，学生基础相当，平时学习成绩也相当。我们在课堂实验过程中，进行数据记录，对学习效果进行分析评价，可以明显看出同样基础的学生，同样的知识点，在网络环境下，以协作探究式学习模式组织学习，收效更大： 7．2．1学习兴趣分析 ◆问卷调查表1
结果：试验班F=0.88，对比班F=0.57，明确显示了利用网络以协作探究式学习模式组织学生学习本课内容，能较大幅度提高学习兴趣。
分析：因为《面积与面积单位》是一节概念课，也是“长方形面积计算”单元的起始课。小学生因为思维还比较直观，而概念的学习相对比较抽象，以传统的教学方式学生较难理解概念的产生，也较难把概念的内涵与生活知识相联系，因而不太感兴趣。而在网络环境下，可以创设生动的情境和提供丰富的资源引导学生发现概念产生与发展的过程，学生可以亲身参与知识的探究和概念的建构过程，因而学习兴趣大增。7．2．2学习不注意行为出现情况分析 ◆各时间段学生出现不注意行为人数统计表
结果：实验班共有6人次曾出现不注意行为，而对比班则有21人次之多，再次说明协作探究学习模式能吸引学生兴趣，有效控制了不注意行为出现。
分析：从统计表可以看出，对比班在第11至25分钟出现不注意行为的次数明显多，这是因为这时间段正是认知概念、理解知识的过程，是教学的重难点处，也是比较枯燥较难理解的地方，自学性不够强的学生比较容易出现不注意行为，但这时间段分散注意力却会严重影响学习效果。而在网络环境下学习，这一时间段正是学生利用资源自主探索，然后协商讨论的时候，独立学习与小组协作相结合，有利整体发展和个性培养。但是，在小组协商活动中，也出现了5人次的不注意行为，从课堂观察中发现，是由于一些小组分工不明确，个别人出现“没事干”的情况，因而分散了注意力。这问题的发现，我们意识到在之后的试验中加强对协作学习分工（分角色）的指导。7．2．3课堂检测结果分析 ◆综合检测成绩对比表（以答对题人数对比）
结果：完成3道检测题，两班优良率（对2题以上）都达到90%以上，但试验班全对人数和优良率都明显高于对比班，说明试验班学习效果高于对比班。分析：试验班全对人数和优良人数均明显高于对比班，说明网络环境下的协作探究式学习模式能有效提高学生的学习效果。对比班还出现7%的不合格率，这是因为理解能较差的同学，在缺乏直观说明的情况下，未能理解概念，造成新旧概念混淆。试验班62人只有1人答对1题，没有人全错，说明经过独立思考探索和小组协作学习之后，能有效帮助中下生理解知识，加深印象，较有效克服学习成绩两极分化的现象。
8、研究结论
在一年多的试验研究中，我们发现网络环境下的协作探究学习中，学生的学习与传统的学习方式不同，他们不是依赖于教师的讲授与课本的学习，而是利用网络平台和数字化资源，教师、学生之间开展协商讨论、合作学习，并通过对资源的收集利用、探究知识、发现知识、创造知识、展示知识等方式进行学习。经过在多个学科教学中的试验，我们得出如下结论： 8．1 网络环境下的协作探究式学习模式，能有效激发学生的学习兴趣，能全面有效地调动学生学习的主动性和积极性，促进学生学习动机的形成和保持，因而有效提高学习效果。8．2 利用网络环境，学生和教师能够在网络和资源库上获得所需的课程内容和学习资源，可以不受时空和传递呈现方式的限制，通过多种设备，使用各种学习的平台获得高质量课程相关信息，并融入学习之中，将有助于学生学会发现知识和加深对现实世界的理解；网络资源具有高度的多样性和共享性，对相同的学科主题内容，教师和学生可以根据自己的需要、能力和兴趣选择不同的难度水平进行探索；网络上的学习内容能够被评价、被修改和再生产，允许教师和学生用多种先进的信息处理方式对它进行运用和再创造。因而，这种模式下进行学习，是科学地、合理地运用网络实现知识的意义建构的有效途径。
8．3 网络环境下的协作探究学习，网络交互性强，协作学习的层次鲜明，教师、同学与媒体之间可以相互交流，能有效填补我校大班额教学中，教师难以直接指导全体学习的不足。以多种形成协作探究学习，激发学生主动地参与到学习过程中，学生不再是被动地接受信息，而是采用新颖熟练的合作加工方法，进行知识的整合、再创造形成学习成果，实现全体同学共同提高，平衡发展。参考文献: 1．全国中小学学科“四结合”教学改革试验研究项目总课题组编写，《信息技术与课程整合》，2001年7月
2．全国中小学现代教育技术实验学校领导小组办公室主编，《学校教育现代化建设》，1998年9月第一版
协作研究 篇6
关键词 Wiki；协作学习；行动研究
中图分类号：G434 文献标识码：A文章编号：1671-489X（2007）12－0028-03
Action Research at Cooperated-learning based on Wiki//Pan Qinghong
Abstract This article is involved in finding the combined point between Wiki and class instruction and the way improving of learning & teaching. The results of twice action researches show that in process of cooperating learning, Wiki is effective to advance students' initiative, opening attitude and cooperating, and strengthen the interacting between students and teachers. The second finding is that key of application of Wiki in class-teaching is the rationality of design and the availability of tactic in instruction.
Key words Wiki Tech；cooperative learning；action research
Author's address Science & Technology of Education Department, Hunan University of Science & Engineering,Yongzhou, Hunan 425100
1 基于wiki的协作学习活动设计
1.1 研究目的
Wiki是一种新兴的社会性软件，支持面向社群的协作式写作，可以在Web2.0的技术支持下实现群体性对Web页面进行浏览、创建和更改。在教学中引入Wiki技术更能体现“协作学习”和“资源共建”的思想。目前，对Wiki的教育应用研究主要集中在学习资源库的共建上，对Wiki技术应用于教育教学中的技术实现、Wiki技术与课堂教学结合的研究与实验甚少。本研究以行动研究法在基于网络的协作式学习中引入Wiki技术，寻找Wiki技术与课堂教学的结合点。
1.2 研究对象
选择湖南科技学院教育科学系教育技术专业2005级2个班共87人作为研究对象，选择笔者担任主讲的“多媒体计算机技术”为实验课程。研究对象已学过计算机基础等先导课程，大多数学生在寝室安装了计算机和宽带，具备了网络环境下协作学习的软硬件环境，“多媒体计算机技术”也是一门适宜知识汇聚的课程，符合Wiki技术协同创作的特点。
1.3 研究环境
目前Wiki平台搭建颇费周折，对广大一线教师要求每个平台都是自己构建显然无太多价值，因此精心选择了免费平台——“互动维客”。本研究项目在“互动维客”建立的学习平台“西山教育”如图1所示，网址：http://www.hoodong.com/g/xsjy。
协作工具主要体现在条目的编辑中，如图2所示，每个条目上方提供有5个工具按钮（正文、编辑、版本、维墙、工具），“编辑”功能是开放的，只要会用Work的编辑文件，所有小组成员均可通过“编辑”功能轻松修改页面，每次修改的旧版本都被保存，可在“版本”功能里找到，如果需要还可恢复。每个编辑者对页面进行修改的次数、时间等情况在“维墙”里有详细记录，最后进行总结性评价时的大部分统计数据从这里获得。
除以上网页功能之外，互动小组还提供给每个成员一个类似于QQ空间的个人空间，在“互动维客”站内设置有E-mail、留言等功能，便于成员个人之间互相交流信息。
1.4 研究实施方案
1.4.1 研究实施方案与进度（表1）
2 “多媒体技术”课程协作学习行动研究
2.1 第1轮行动研究
2.1.1 课程导入
课堂讲解课程学习目标、教学方法手段、评价方法；在互动维客注册账户，并创建名为“西山教育”的Wiki学习小组，对课程及教学目标进行分析并划分教学单元模块，根据课程知识单元设置分类文件夹，设计Wiki站点栏目，再创建每个知识单元的提纲条目；指导学生掌握Wiki平台的操作技巧，在Wiki平台练习发布主题和条目；在教师指导下组成协作学习小组，自愿分组，适当调配。
2.1.2 目标
通过了解课程学习目标、教学方法手段、评价方法使学生接受并逐步借助Wiki平台协作学习，达到预期学习目标，观察收集模式应用的学生反应，为下一轮研究方案的调整做准备。
2.1.3 计划
利用Wiki平台，做好课前、课堂、课后3环节教学设计；实施步骤按课前小组协作，在教师发布的提纲基础上创建知识点条目，课堂讲授、归纳讨论，课后协作延展完善来进行，相关作业在平台内作业区完成。
2.1.4 行动
教师将课程内容划分为若干学习单元，列出具体的学习目标，以提纲形式创建条目，明确要求学生在Wiki上就这些概念进行课前学习并发布条目，与教师条目中相关知识点链接。一个单元的内容可以1次课也可多次课时完成，明确告知学生注意学习中的分工（由小组协调员负责，教师密切观察成员的网站活动记录），适当指导学生协作学习并共同修改条目，得到有关知识点的初步概念。
教师授课前从Wiki平台条目中总结归纳学生在先导学习中显示出的疑难点、模糊有争议、有遗漏的概念认识等，授课中选择相适应的教学策略、组织有针对性的教学形式。
课后延伸学习和练习分3类进行：一是由各小组协调员组织自己的协作小组，经教师授课及课堂讨论交流后，修订完善发布的条目，去伪存真，循环认识；二是形成性评价；三是要求每个协作小组确定一定数量的教育技术百科或最新发展动向的选题，逐步形成自己的教育技术知识库。
2.1.5 教学观察与反思
通过第1阶段的行动，参与的学生基本掌握了Wiki平台的常用功能，学会条目的创建和编辑技术，但由于对Wiki这一新的共创方式很陌生，对教师要求的条目内容尚能完成任务，但参与积极性不是很高，几乎没有人去修改他人创建的条目。经对个别学生访谈发现，他们的解释是要尊重别人的劳动成果，不好意思去修改别人辛苦发布的条目，宁愿自己去创建新的（颇具中国特色的观念）。显然，学习者对Wiki的共创共享精神领会并不透彻，于是笔者多次宣讲、讨论交流这个问题，后期有改观。
对条目和主题贴的参与者统计分析，发现由于初次参与网络环境下的协作学习活动，小组内分工不太明确，各小组协作学习水平差距较大：有的小组参与热情高，已形成自己的协作学习氛围和流程；有的小组主要完成任务的是固定的几个人，个别学生在第1个月还没有注册，只浏览过网站，基本游离在课程学习之外。
第1轮行动研究后，学生逐步适应接受基于Wiki的教学模式尝试，基本完成预期的计划，但仍然困惑Wiki到底在他们的学习中起到多少作用，毕竟原创性、创新性条目少，直接复制互联网资料多。同时对Wiki的功能提出了自己的意见，主要是媒体的表现形式较少，功能没有一般网站那么完整，参与热情高的学生想做更多的贡献和尝试，Wiki却不能实现。
2.2 第2轮行动研究
2.2.1 目标
进一步探索新模式与课程学习的有益整合，帮助学习者积极发挥Wiki技术在课程学习中的作用，并提高参与者积极性，增强学习者协作学习的意识。
2.2.2 计划
在第1轮行动研究基础上找出新模式实践应用中的问题，在第2轮行动中修正并检验。采取具体措施和办法，进一步促进网络环境下有效协作学习。
2.2.3 调整
针对条目混乱情况，确定10名学生承担网站管理的工作，责任到人，每人负责一个课程单元。
针对协作学习的参与性问题和条目原创性问题，采取2条措施：一是将贡献度与教学评价直接挂钩；二是强化小组间的竞争机制，形成评价性和总结性评价中加权小组创建条目的时间因子、条目浏览量因子及条目内容整理原创因子。
2.2.4 行动
由各小组技术辅导员组成网站管理团队参与wiki平台的管理，将教师对Wiki平台结构的设计思路贯彻下去，使得每个小组按类别发布条目和主题，做好各知识点间的条目链接。
各小组轮流交叉配对，互相修订完善第1轮和第2轮行动研究中对方发布的条目，目的是为了解决协作学习中碍于情面不去完善条目，或只是简单从互联网复制的问题。修订形成性评价的方法：将条目浏览量、条目原创性、小组成员参与度等因素包括进去。
2.2.5 教学观察与反思
学生对借助Wiki平台的协作学习模式已经欣然接受，部分人在平台的条目、讨论区非常活跃，整体参与协作学习的热情明显提高，但不排除一部分学生是迫于考核的压力而参与；技术辅导员参与网站管理效果明显，教师工作量减少，网站的结构和条目井然有序；小组轮流交叉修订条目的措施效果显著，使得学生从关注条目数量转变为关注条目质量；修订条目的过程又是对知识综合归纳、分享不同观点思想的过程，真正达到了协作学习的目的；对部分原来协作学习参与性不高的学生，教学评价方式的改变起到了积极的作用。
3 结语
移动水下网络的协作跟踪研究 篇7
将大量的水下传感设备组网应用已经引起了人们广泛的兴趣[1,2]。在这种网络系统中,明确水下传感器的位置是必要的。没有位置信息,不但传感器数据的空间关系将丢失,而且也不可能的有效地导航。在广泛多样的水下传感网络中,本文主要研究含有移动设备的水下网络系统。移动设备主要包括自驱动的设备(如远程控制的水下载体或ROV)、源于垂直运动移动性的设备(水下滑翔机)或随着水下涌流被动飘浮的设备(水下浮标)。在这些移动水下网络情形下,定位并不是一次性的事情、其须随着时间不断进行测量。
二、协作跟踪
独立跟踪是时间维的算法,其将需处理的一组设备看作是一定数量独立实体、本质上是分别跟踪每一个设备[3],这种算法需要外部周期的位置更新来弥补船位推算的积累误差。该方法对单个设备很有效,但当研究设备总体时有很多缺陷,首先它不能随设备数量的增加而有很好的适应性;其次在移动网络中,元件会偶然脱离水面转发器的距离范围;而且当外部更新变得稀疏而且船位推算误差增加,这种算法就会失效。这种问题的原因就是仅仅在时间维考虑信息,把每一个器件单独的看做是一个独立的线,它完全忽略了空间维。
本文采用的是时空维的协作跟踪算法,时间(用导航设备的船位推算法)和空间(设备间的距离测量)维度将会同时应用。在移动网络系统中,水下目标跟踪问题将会被看做是4维的。节点轨迹形成了一组相关的线。虽然最自然的方法就是融合协作定位于传统跟踪。由协作定位获得的位置估计可以作为外部的信息对跟踪更新;且从导航设备获得的数据可以用来插值于周期协作位置估计。我们的方法是依靠从声学调制解调器和导航器件所获得的距离估计。
三、算法
协作跟踪可以看做是一个复杂的多维时空估计问题,其目的是通过全部的概率分布函数来找到最大似然估计,同时在时空维获取所有器件的位置信息。本文采用因子图算法能够综合所有时空信息并提供有效的合作跟踪。因子图提供了一种依照简单的由变量子集所组成的局部函数的方式来表示全局函数(多维概率分布)的方法。和积算法能对在这种图上运作,并通过迭代信息传递、利用简单的关系来估计全局函数。
3.1因子图描述
首先用如图1所示的因子图描述协作跟踪问题。它给出了一个在时空中设备未知位置相关性的图形描述。首先,我们可以观察到有3个垂直分布的主链堆。每一个主链捕获未知节点的轨迹,而水平维度表示时间。圆圈表示需要被估计的状态变量,其是固定时间间隔的节点位置(Pi,j是节点i在时间j的位置)和速度(Vi,j)。不同类型的方块将这些状态变量联系起来。这些方块是函数节点,不但表示状态变量是有联系的,而且表示出它们是如何联系的。
时间相互关系由函数节点类型f1、f2、f3所定义,和链内瞬时的位置和速度有关;空间相互关系由f4型函数所定义,是在链之间并通过节点内距离测量值描述。函数f1描述的是每一个节点的瞬时速度是如何和其在连续时间步中的位置相联系的;函数f2在时间上和瞬时速度节点相关联的,给出加速度测量值;而f3所描述的是所给节点航向上的速度测量值。
3.2和积算法
和积算法从根本上是一个消息传递算法。由获得的消息开始,并在因子图上通过连接转发它们。从函数节点f到状态变量的消息用µf-x(x)表示,从状态变量到函数节点的消息用µx-f(x)表示。这些计算如下:
X是f的参数集合;n(ω){x}表示因子图上给定节点ω相邻节点的集合,包括节点x。
这两种类型的消息建立了因子图内部运作关系。其运作如下:状态变量向所有相邻函数节点发送它们最近分布的估计,而函数节点发送其相邻状态变量分布的估计。向外的数据由上一次根据公式(1)和(2)迭代的输入数据梳理而产生。状态变量通过由其相邻函数节点根据公式(2)所提供的相互交叉并独立的分布估计来估计它的分布(或向外的消息)。函数节点通过执行由公式(1)所提供的局部似然函数的边缘化来产生向其相邻状态变量的消息。
四、仿真与结论
下面将通过方针来评估我们算法的性能。系统空间设置:500m×500m,最大深度为20m。设定系统测距最大误差2m,导航精度为2度,加速度估计精度为0.04cm/s2,节点假定为粗时间同步的(±0.1s),并且每20s重复距离估计。水下载体以一个随机生成的平滑路径在0~2m/s间不断变化的速度移动。
首先,比较协作跟踪和重复协作定位之间的性能差异。先考虑一个有较少浮标的情形,本例中是2个,网络自身包括6个独立移动的水下载体,声学调制解调器的传播距离被选择为200m。可以看到协作跟踪可以提供好的位置估计。通过在不同设定和不同参数下仿真评估我们的算法,都得到了类似的结果,说明了协作跟踪算法可以在不同的网络环境下有效的跟踪定位水下目标。
摘要：水下传感器系统的一个主要需求是跟踪水下目标的位置,通常的跟踪方式是利用水面浮标依靠惯性导航和声学测距设备在时间上估计节点位置。不过这种方仅适用于少量水下设备,却并不适用水下网络。水下网络的设备可以依靠协作定位技术来跟踪,但仅是像网络的时间快照那样估计节点位置,且其在网络稀疏分布情形下就失去效果。本文设计提出一种创新方法——“协作跟踪”,其结合了现有方法的优点并克服了它们的缺点。通过仿真完成了4D跟踪估计,验证了该方法的有效性,利用时间和空间维度可将其有效地运用到水面浮标和网络连接均稀疏的区域。
关键词：水下网络,跟踪,移动性,声学网络
参考文献
[1]J.Jaffe,C.Schurgers,“Sensor networks of freely drifting autonomous underwater explorers,”WUWNET’06,2006.
[2]Z.Zhou,J.-H.Cui,A.Bagtzoglou,“Scalable Localization with Mobility Prediction for Underwater Sensor Networks”,WUWNET’07,2007.
散射通信的协作分集技术研究 篇8
现有散射通信仍然是点对点通信,若对散射通信进行组网,使其获得分集增益,有效地对抗信道衰落,就使得各散射通信节点每个方向至少两个天线,增加了设备复杂度。而且由于终端体积,功耗等限制使散射组网受到较大的局限性[1]。而协作分集则通过多个用户之间协作共享天线,形成虚拟天线阵列,实现空间分集。本文将研究把协作通信应用到散射通信中,对散射通信和散射组网的影响和作用。
1 协作分集
协作分集是指通过引入中继信道,在源节点和目的节点之间产生独立路径。中继信道可以认为是源节点和目的节点之间直接信道的一种辅助信道[2]。中继信道与直接信道间的衰落独立。
现有无线移动通信中的协作通信根据中继节点处理信息的方式不同可以分为3种:放大转发协作、译码转发协作和编码协作等[3],这里简单介绍前2种方式。
1.1放大转发协议
放大转发(Amplify and Forward,AF)协作分集,中继节点仅仅根据自身功率的约束,直接放大他们接收到的信号(包括源发送的信号和中继接收噪声)的幅度或者功率[4]。以一个中继节点的系统为例来介绍放大转发协作。
放大转发协作如图1所示。通信过程分为2个阶段:
① 首先源节点S发送信号给目的节点D,由于无线信道的广播特性,S的临近中继节点R能够监听到S的信息;② 然后R根据自身的功率限制,对接收到的S的信号(包括噪声)直接幅度或功率放大转发给目的节点D[5]。
中继和目的接收到的源发送的信号为:
式中,hs,d、hs,r分别是源到目的和源到中继的信道衰落,并被建模成瑞利平坦衰落信道。ns,d、ns,r表示均值为零方差为N0的加性高斯白噪声。在这个协议下,中继将源的信息放大后转发给目的。中继的放大因子与接收功率成反比。如式(3)所示:
因此,中继发送的信号为βrys,r,发射功率P与源的发射功率相同。目的接收到的信噪比来自源和中继2个链路的信噪比之和。源到目的的信噪比为:
式中,Γ=P/N0。
在阶段2,中继放大接收到的信号并以发射功率P发送给目的。根据式(3),目的在阶段2接收到信号为:
通过源和中继2条链路,目的接收到了信号x的2个副本。最大化信噪比的最优方法是最大比合并(MRC)。MRC输出的信噪比等于所有分支信噪比之和。在已知hs,d,hs,r,hr,d下,目的MRC检测器的输出可以写成:y=a1ys,d+a2yr,d。
合并因子a1和a2可通过信号空间和检测原理来设计。因为高斯白噪声存在所有空间,为了最小化噪声的影响,检测器应该将接收信号ys,d,yr,d映射到目标信号空间[6]。因此,对接收信号归一化噪声方差后,ys,d、yr,d应该分别沿着hs,d、hr,d、hs,r方向映射。因此,a1、a2为:
该协作方式非常简单,这种协作方式可以近似看作2个独立发送机的重复编码[7],不同的是中继发送的信号中既放大了它所接收到的源信号,同时也放大了它的接收噪声,必然使得系统性能有所损失,这也是该方法低复杂度的代价。
1.2译码转发
译码转发(Decode and Forward,DF)协作分集中,中继节点对接收到的源节点信号使用相应的检测或解码算法,得到信源发送的信息,去除了中继节点接收噪声的影响,然后将该信息重新编码后转发给目的节点。如果中继节点能正确解码,则中继转发的信息就没有了中继接收噪声的影响。但是,如果源节点到中继节点间信道处于深度衰落时,会导致中继节点无法正确解码,从而会产生错误传播,而且该错误无法纠正[8]。
和放大转发相比,解码转发可以消除中继接收噪声的影响,但是中继需要对接收到的信息进行解码,增加了系统复杂度。另一方面,当源节点和中继节点之间的信道处于深度衰落时,中继将有很大概率发生解码错误,一旦中继发生解码错误,该方法将无法提供分集增益[9]。所以,与AF相比,DF更适用于源节点和中继节点间信道状况良好的情况。
1.3协作分集在散射通信中的实现方案
在以上介绍的协作协议中,利用到无线通信系统的广播特性,对各个节点的发射或者接收天线无方向性限制。且协作分集中,中继节点转发源节点信号时,要考虑中继节点的功率限制,不能无限制放大转发源信号[10,11]。
与普通无线通信不同的是,散射通信都是点对点通信,其天线为定向天线,其他方向不能接收到发送端的信号,以3个节点的散射协作通信为例,其通信示意图如图 2所示。
其中S为源节点,R为中继节点,D为目的节点。每一个节点的2个天线都为定向天线,直接对准要发射(接收)的方向。各信道为瑞利衰落信道,中继节点可以工作在最大功率点,中继节点转发信号功率与源节点发送信号功率相同。在到达目的节点D之前的每个信道都加延迟校正器保证信号同时到达目的节点。
2仿真结果分析
在散射瑞利衰落信道下,对一个中继节点的放大转发与译码转发的通信系统进行仿真比较。
中采用数字基带传输,信道为瑞利衰落信道,中继信道与直接信道衰落相互独立。源节点S、中继节点R和目的节点D之间等距,中继节点发送信号功率与源节点发送信号功率相同,均为P。目的节点采用最大比值合并。
源节点到中继节点信噪比SNR_sr变化,源节点到目的节点、中继节点到目的节点信噪比SNR_sd、SNR_rd不变。
采用放大转发与译码转发误码性能界于直接传输与二重分集之间,如图3所示。低信噪比时,放大转发性能优于译码转发,这是译码转发在低信噪比时,S到R传输有误码,R对其进行重新编码后发送出去,造成误码不可恢复,性能下降;而在大信噪比时,译码转发中继节点能够正确译码,性能优于放大转发。由此可见,译码转发更适合用于S到R信道状况较好的情况。
源节点到目的节点、中继节点到目的节点信噪比SNR_sd、SNR_rd变化,源节点到中继节点信噪比SNR_sr不变。译码转发性能优于放大转发性能,且信噪比越大译码转发性能越接近二重分集误码率性能,如图4所示。
3结束语
协作分集应用到散射通信中,在不增加设备复杂度的情况下,获得分集增益,降低误码率,提高系统性能。译码转发在源节点到中继节点信道状态较好时使用,可以更好地提高系统性能。该方法对散射组网有重要意义。
参考文献
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[10]吴旭科.基于分层广播编码的协作分集策略及中继选择方法研究.硕士论文[D].合肥:中国科学技术大学,2009.
开源设计知识协作网络的特征研究 篇9
随着云制造、智能制造、网络化制造等基于互联网的制造模式的迅速发展,开源产品设计在近年来也得到越来越多的应用和关注。 这种设计模式利用开放式群体创新的巨大潜力,由大量志愿者在网络社区平台上自发进行设计项目的协作,具有响应速度快、开发成本低、创新程度高、快速定制生产等优势。开源设计模式在早期主要应用于软件开发领域, 如Linux、Apache、Mozilla等开源软件平台, 近年来则伴随着互联网制造的推广被逐步应用于产品设计、知识创造、科研合作、创客、众筹等领域[1]。
与传统设计模式相比,开源产品设计具有典型的复杂自组织系统特点。 因此,大量研究借助于复杂适应系统和复杂社会网络理论, 对开源设计过程中所形成的关系网络进行实证研究,并得出大量有益结论[2]。 这些研究中的不足之处在于只研究了设计过程所形成的关系的拓扑结构,未能进一步针对过程中知识协作所形成的拓扑特征进行深入分析,因而结论的针对性不强。 基于此,本文从知识协作的角度出发,通过构建开源设计社区的知识协作网络,研究其拓扑结构特征,进而提出具有针对性的知识协作管理建议,为这一设计模式的管理创新提供思路。
2实证研究数据获取及处理
根据对各大开源设计社区的调查,本文选取了一个目前运营情况较好的开源设计社区———Open IDEO作为实证研究对象。 Open IDEO社区最早诞生于2010 年,在2013 年间兴起并持续至今,是当前西方各国最热门的开源设计平台之一。
2.1 数据获取及处理
为了研究Open IDEO开源设计社区中的知识协作网络结构,本文作者通过与马里兰大学的Mark Fuge老师(今在马里兰大学任职)合作,获取了Open IDEO开源设计社区的原始数据。数据包括了2010 年至2013 年期间Open IDEO社区中每项任务的用户参与记录,每条记录包括任务名称、任务内容、参与者姓名、参与者加入时间、参与者提出创意内容、参与者提出创意时间、参与者评论时间、参与者评论内容、胜出创意名称、胜出创意的提出者等内容。经统计,共收集到有效记录21 725 条,包含任务数22 项,参与者5 753 人。 进一步通过使用支持向量机的机器学习技术,本文对数据中的保护知识的评论保留,将未包含知识的评论去除。 例如,将“关于信息安全的部分未得到重视”这类评论保留,将“非常好,非常棒”这类的评论去除,从而获得了包含知识交流的原始数据。
2.2 知识协作模型构建
本文在上述数据的基础上,以参与者为节点,以知识评论为连边,构建开源设计的知识协作网络,具体假设如下:
(1)以参与者为节点。 将截止至某一时间节点前在社区进行了注册的参与者视为网络中的节点。
(2) 边的构建。 如果参与者A对参与者B进行了评论,可以认为A和B之间发生了协同设计行为, 即建立A和B的一条连边。
(3)无向网络。 一般情况下,本文认为参与者会认真阅读、发送每一条评论,双方在评论的发送———接收过程中建立了联系,这种联系是双向的。 因此本文将网络抽象为无向网络。
(4)无权网络。 不考虑参与者之间评论的累积次数,即不考虑网络连接的权重,将网络抽象为无权网络。
(5)项目网络。 以项目为分析单位,通过抓取社区中的实际数据(评论、评论时间等),构建单个设计项目中所有参与者的开源设计网络。
3开源设计知识协作网络的特征分析
3.1 平均度及度分布
从所取得的数据中截取了2010 年10 月和2011 年10 月两个时间段的数据进行分析,其网络结构拓扑图如图1 所示。
从图1 中可以清晰的发现网络存在比较明显的核心-边缘结构。 此外,网络的的密度得到了明显提高,这也意味着平均度有了很大的增长。 进一步对不同时期网络的度分布情况进行统计,结果如图2 所示。
从图2 中可以直观的发现网络的度分布均服从冥律分布,长尾效应明显,网络体现出无标度特性。 另一方面,通过使用一元线性回归模型, 本文对上述网络度分布的冥指数进行了计算,计算结果如表1 所示。 从计算结果来看,两个网络的的冥律分布现象明显,各时期的网络确实存在无标度特性。根据文献[2],这一特征说明社区中知识协作并不是随机进行的,而是存在一定的优先连接机制。
3.2 集聚系数、平均最短路径和小世界性
计算平均最短路径的前提是网络必须是连通图,在其他文献中,若原始网络并不是连通图,学者们通常用最大连通子图的平均最短路径来反映原始网络的平均最短路径, 经过调查,发现所选取的两个时期的网络的最大连通子图的节点占比均极高,因此本文也采用了这一做法。 对两个网络的相应网络参数的计算结果如表2 所示。
根据小世界参数这一指标,当指标值越大于1 时,小世界性越明显,因而在图中可以发现两个网络的小世界性均非常明显。 另一方面,从同配系数为负可以发现,两个网络均为异配网络,即网络中度值大的点倾向于与度值小的点产生连接,这对知识协作是有利的。
4结论
上述研究的结论可总结为,在开源设计社区中,知识协作网络存在明显的核心-边缘结构,其拓扑结构特征呈现小世界、无标度和异配性等特征。 知识协作存在一定的优先连接机制。根据在开源设计社区中存在核心-边缘结构, 知识协作网络呈现小世界、无标度和异配性,社区中的知识协作存在优先连接机制。
从知识传播的视角上来说,上述两个网络的结构均比较优良,利于其中的群体发生知识协作问题,因此,如何保持这一网络稳定的继续发展,是社区管理者应该思考的问题。
参考文献
[1]Goetz J,Kiesler S,Powers A.Matching Robot Appearance and Behavior to Tasks to Improve Human-robot Cooperation[C]//The 12th IEEE International Workshop on Robot and Human Interactive Communication,IEEE,2003:55-60.
基于中继协作的动态频谱共享研究 篇10
关键词：中继协作,动态频谱共享,算法
0 引言
认知无线网络频谱动态高效利用主要研究认知用户根据主用户系统的通信状态, 以及在Overlay和Underlay两种方式下, 调整其自身的通信参数, 以避免对主用户的干扰。文献[1]提出改变认知用户的被动地位, 使其以中继协作方式主动参与主用户的通信, 通过以自身无线资源中继协作主用户传输, 以换取主用户共享其频谱的机会。其本质是认知用户利用中继协作技术带来的分集增益补偿主用户因为共享其频谱可能带来的性能损失。相比起传统的频谱共享机制研究, 这种思路使认知用户以酬劳方式与认知用户共享其授权频谱, 符合频谱资源的价值特征, 为无线频谱动态高效利用提供了一条可行的产业化思路, 因此为广大研究人员所关注。
该领域目前的研究主要集中在两个方面:1认知用户以何种无线资源 (时隙[1,2]、功率[3]、多天线等) 协作主用户;2选择合适的主用户性能标准作为认知用户协作共享频谱算法的参数选择依据。
本文提出了一种基于子载波比例分配的协作式动态频谱共享机制, 利用中断概率往往被用来作为衡量协作式频谱共享策略与算法的性能标准, 相比已有研究, 避免了功率协作[3]下主用户中断概率性能提升的“溢出”。
1 基于子载波比例分配的协作式动态频谱共享机制
1.1系统模型与协作式动态频谱共享机制
本文应用场景如下图1所示, 主用户由一对源节点发信机 (PT) 和目的节点接收机 (PR) 组成, 系统工作在主用户授权频谱, 并且支持中继协作传输功能。认知用户由一对认知源节点发信机 (ST) 和认知目的节点接收机 (SD) 构成。认知系统没有专属的频谱分配, 只能够以频谱共享的方式工作在主用户授权频谱, 作为主用户共享其授权频谱的代价, 认知用户源节点需要作为主用户中继节点, 为其协作传输。假设主用户授权频谱被分为单位带宽的N个子载波, 并且主用户与认知用户均能够以正 交载波复 用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM) 的方式工作 , 用户的传输数据被分为若干比特流 , 分别在各子载波上传输。
本文采用两周期阶段中继方式, 即系统的每个传输周期被分为两个时隙, 在第一个时隙, PT在N个子载波上广播主用户信号, 该广播信号能够被PR, ST和SD分别收到。若ST能够成功解码, 且满足Pr (R2>Rpth) , 则在第二个时隙 , ST将N个子载波分为两部分 , 即N=Np+Ns, 其中在Np个子载波上, 以DF中继方式转发主用户信号至PR节点;并在Ns个子载波上传输自身认知信息。
PT———主用户发信机;PR———主用户接收机;di———无线链路i的归一化距离;ST———认知用户发信机;SD———认知用户目的节点接收机
1.2主用户与认知用户的中断概率分析
根据系统模型, 在子载波k上, 从节点a发射至节点b的信号为下式 (1) :
进一步得出本文基于子载波比例分配的协作式动态频谱共享机制步骤如下:
1) 第一步 :系统工作周期分为两个时隙 ; 在第一个时隙 , PT在所有N个子载波上广播其数据, PR和中继节点ST收到该广播数据并解码。
3) 第三步 :在第二个时隙 , 认知节点ST在Np个子载波上中继传输PT的数据给PR;并在Ns个子载波上中继传输自身的认知信息给SD。
2 仿真结果与分析
图2将本文提出的协作式频谱共享机制与文献[3]中的功率比例分配的协作频谱共享机制进行了比较。由仿真结果可以看出, 文献[3]的机制中认知用户以其功率资源为主用户中继协作, 然而当功率比例值增大至α≥0.75时, 主用户中断概率将不会继续减小, 即产生“溢出”现象, 协作将不再有意义。因此, 对于[3]的机制, 可协作的区域只有0.68≤α≤0.75;对于本文提出的机制, 用于中继主用户信息的认知子载波比例为β。与[3]的机制类似, 主用户的中断概率会随比例β的增大而一直减小, 但是, 本文的机制并不会产生“溢出”现象, 可以将主用户的中断概率优化至10-4以下。
图3和图4仿真了本文提出的机制在不同PT→ST (d2) 距离条件下, 主用户与认知用户的中断概率情况。可以看出, 在d2=0.5时 , PT→ST链路距离较近 , 可协作条件更好 , 因此在相同的认知子载波数目下, 本文机制的主用户性能能够得到更多的提升, 可以使认知用户分到更多的子载波来传输自身性能。
3 总结
本文提出了一种基于认知子载波比例分配的协作式动态频谱共享机制。通过认知用户基于子载波方式中继协作主用户传输, 在满足了认知用户自身传输的需求的基础上降低了主用户的中断概率, 另一方面。仿真结果显示, 本文提出的算法不仅在提升主用户性能方面 (降低主用户中断概率) 优于传统的功率比例方法, 而且有效抑制了功率比例方法中的主用户中断概率性能的“溢出”现象。
参考文献
[1]Simeone O., Stanojev I., Savazzi S., Bar-Ness Y., Spagnolini U., and Pickholtz R..Spectrum Leasing to Cooperating Secondary Ad Hoc Networks[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications, 2008, 1, 26 (1) :203-214.
[2]Zhang B.L., Chen K., Gou X.R., Cheng S.D..Spectrum leasing via selective cooperation in distributed cognitive radio networks[C]//Proc of 2010 2nd IEEE International Conference on Network Infrastructure and Digital Content (ICNIDC2010) , Beijing, China, Sep.24-26, 2010, pp.16-20.
基于虚拟教室的协作学习设计研究 篇11
摘 要：虚拟教室作为一种网络协作学习环境，促进了学习者之间的协作，为学习者提供了更加广阔自由的协作学习空间。本文阐述了虚拟教室的特点和发展，并在分析虚拟教室环境下开展协作学习优势的基础上，结合协作学习理念，提出基于虚拟教室的协作学习活动的设计，以期有效指导基于虚拟教室协作学习活动的开展。
关键词：网络协作；虚拟教室；协作学习设计
中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）04-0068-04
一、虚拟教室的概念
虚拟教室（Virtual Classroom）是指“以计算机技术、多媒体技术、网络通讯技术、数字压缩技术等信息技术多学科、多领域融合交叉为基础构建的网络学习环境。它为教师和学生提供了一个交互式的教学环境，模拟了传统课堂的教学功能，但又不受时间、空间、区域限制的网络课堂学习环境。”[1]虚拟教室的目的就是为了创设一个使分布在不同地理位置的学习者能够进行协同学习的模拟教室，一方面使得教育资源能够实时共享，另一方面为学习者提供了一个更加便捷的、可交互的学习环境。
二、协作学习的含义
协作学习（Collaborative Learning）是指“一种通过小组或团队的形式组织学生进行学习的策略。小组成员的协同工作是实现班级学习目标的有机组成部分。小组协作活动中的个体（学生）可以将其在学习过程中探索、发现的信息和学习材料与小组中的其它成员共享，甚至可以同其它组或全班同学共享。”[2]在协作学习的过程中，学习者之间采用对话、讨论等形式对所要解决的问题进行充分论证，以期能够获取解决问题的最佳路径，达到小组的预定学习目标。这样不仅有利于提高学习者的学习成绩和沟通能力，发展学习者的思辨能力，而且对学习者的创新性思维、对待学习的乐观态度等都有显著的积极作用。
协作学习主要包括四个基本要素[3]：（1）协作小组，即将学习者按照一定的策略划分的小组；（2）成员，即按照一定的策略（如学习成绩、认知策略、学习兴趣、认知风格、知识结构等）分派到协作小组中的学习者；（3）辅导教师，在协作学习活动开展的过程中，教师对学习者进行适当的辅导，从而使学习者的学习效率、学习效果等得到有效的控制；（4）协作学习环境，主要指开展协作学习活动的空间环境（如教室、网络环境等）、资源环境（如图书馆、互联网等）、组织环境（学习者的组织结构）以及硬件环境（计算机等）。
三、虚拟教室在开展协作学习方面的优势
随着各种新技术在教育中的应用，传统课堂教学的自身缺陷愈加明显：高校招生逐年扩大，学生数量急剧增多，师资力量相对紧缺；受时间、空间的局限，教学资源难以及时更新和共享等。虚拟教室的出现很好地弥补了传统课堂教学的不足，而且在开展协作学习方面有着独特的优势：
1.创造新鲜的协作学习环境，激发学习兴趣，提高学习积极性
虚拟教室利用多媒体技术将传统单调的、程序化的教材知识综合处理，转变为图文并茂的多媒体信息，形象地呈现在学生面前，有利于激发学生的学习兴趣，充分调动其学习的主动性、积极性，加速对所学知识的意义建构，从而更加有效地提高学生的自主学习能力，提高课堂教学效率。
2.支持双向交互，有利于协作学习的顺利开展
虚拟教室能够很好地模拟真实的教学情境，并且支持音频和视频的双向交流，有良好的实时性和交互性。在虚拟教室环境下，学生之间、师生之间均可以就要解决的问题进行深入的交流和探讨，每个学生都能得到教师的指导和帮助。同时，学生也可通过查询、浏览、上传、下载等方式与教学资源进行交互。这种交互性有利于提高学生的主体意识、参与意识和培养学生协作学习的能力。
3.降低了教学成本，增强了学生的协作意识
在虚拟教室教学环境中，只需要连接网络就可以实现，学生通过构建学习共同体来展开学习活动，不仅需要经常性地与教师交流互动，获得教师的指导与帮助，而且更多地需要与同伴之间深入讨论。这种互动交流是经常性地在学生间发生，通过组成一个学习共同体的方式来完成知识的意义建构，有利于提高学生的学习效率和学习质量，同时增强了学生的协作意识，也减轻了教师的负担。
四、基于虚拟教室的协作学习设计
1.协作学习前端分析
（1）学习者分析
学习者作为协作学习活动的主体，对其进行特征分析是基于虚拟教室的协作学习不可缺少的关键环节。学习者分析主要包括对学习者的认知发展特征、起点水平、认知结构变量、学习风格、学习动机、学习需要等进行分析。
（2）学习目标分析
“学习目标表征了学习活动结束后学习者应获得的知识和技能，是学习活动的出发点、依据和归宿，能够指引学习活动的方向，也为最终的教师评价、同伴评价和小组评价提供依据。”[4]因此，基于虚拟教室的协作学习必须要有适当的学习目标导向，结合具体的学习内容，完成言语信息、智力技能、认知策略、动作技能、态度[5]等目标。
（3）构建学习共同体
学习共同体（learning community）是“由学习者及其助学者（包括教师、专家、辅导者等）共同构成的团体，他们彼此之间经常在学习过程中沟通交流，分享各种学习资源，共同完成一定的学习任务”，[6]“它从共同愿景出发，强调真实生活的学习情境，重视知识意义的社会建构，鼓励学习者之间的经验交互与对话协商，关注学习者在社会文化中的成长”。[7]基于虚拟教室的协作学习是在一个学习共同体中进行的，所以教师必须创建一个基于虚拟教室的活跃的学习共同体。教师在构建学习共同体时应注意共同体的范围、学习者“共同体意识”的增强、各小组的合作方式等问题。
2.基于虚拟教室的协作学习环境设计
“学习环境设计，是面向知识时代的教学设计框架建构的重心，是一种正在兴起和发展的教学隐喻，是教学设计范例正在发生转变的重要标志。”[8]基于虚拟教室的协作学习环境设计主要包括：协作学习资源环境设计和协作学习工具设计。endprint
（1）协作学习资源环境设计
这里的学习资源主要包括：内部信息资源设计、外部信息资源设计和人力资源设计。内部信息资源设计是指虚拟教室本身提供的学习材料，如多媒体课件、相关课程案例等；外部信息资源是指由教师提供或者学生自主搜集的与所学知识有关的网络资源；人力资源即专家、教师、学生等。
（2）协作学习工具设计
主要包括认知工具、交流协作工具、评价工具。
①认知工具的有效使用能够提高学习者的学习绩效。在协作学习过程中能够促进学习者意义建构的工具、资源等都可被认为是认知工具。如利用搜索引擎帮助学习者收集资源；教师提供的案例帮助学习者扩充原有认知结构等。
②协作交流工具。基于虚拟教室的协作学习是以小组为单位来协同合作共同解决问题的，其中帮助学习者交流、对话、协作的各种工具就是协作交流工具。交流工具可分为同步交流和异步交流。同步交流工具主要有QQ、MSN、微信、飞信等，异步交流工具主要以邮件、贴吧、论坛等为主。
③评价工具主要是为评价学习者的协作学习绩效而制定的评价量规。
3.基于虚拟教室的协作学习策略设计
主要包括分组策略、协作策略、组织策略、评价策略。
（1）分组策略
分组策略是为各学习小组能够形成有机的整体而使用的策略，可根据学习者的学习风格、学习成绩、原有认知水平、学习兴趣等方法进行分组。
（2）协作策略
协作策略是为提高学习者之间、学习者与教师之间的协作能力，构成一个真正意义上的协作小组。在基于虚拟教室的协作学习环境中，常用的协作策略有角色扮演、伙伴、竞争、协同等。
（3）组织策略
组织策略是为了使学习者能够有效地组织在一起而选择的策略，使学习者能够形成高效、科学的协作学习共同体，协作完成学习目标。主要反映在协作小组的划分，协作小组与学习目标的有机结合，学习共同体的动态创建等。
（4）评价策略
评价策略是依据学习目标和协作学习过程来设计的评价方法。主要的评价方式有自我评价、小组评价、过程评价和总结性评价或这些评价方式的结合使用。
4.基于虚拟教室的协作学习模块设计
基于虚拟教室的协作学习模块设计共分为三部分：同步协作学习模块、协作学习、异步协作学习模块、管理模块。各模块的内容及关系如下图所示。
（1）一个核心
协作学习：在基于虚拟教室的协作学习活动中，虚拟教室只是作为我们协作学习的环境，最终的归宿还是协作学习。
（2）三个模块
①同步协作学习模块：即通过实时的通讯设施实现的实时协作学习，包括教师指导和学生协作学习两个环节，使得身在异地的学生可以通过视频、语音实时地接受教师的指导帮助，与其他异地的学生进行同步协作、交流学习。
②异步协作学习模块：是指教师的指导与学生的协作学习不同时进行，首先教师以学习者为中心，对教学资源库中的学习资源进行科学的编排，以便提供给学生开展协作学习。教学资源主要包括：课件库、题库、课程库、案例库、媒体资源库等。然后学生依据学习目标，选择教学资料在小组内开展协作学习，并将遇到的困惑、疑难问题以留言、邮件、FAQ（Frequently Asked Question）等形式反馈给老师。
③管理模块：包括注册管理和资源管理。注册管理系统包括教师和学生的注册管理，如账号、密码、授权、认证等；资源管理包括对学习资源的管理，如课件库、媒体素材库、题库、案例库等。
（3）三个入口
①学生入口：在基于虚拟教室的个性化学习中，学生是主体，协作学习是核心。学生在教师的辅助下，运用虚拟教室所提供的良好学习环境进行协作学习。
②教师入口：在基于虚拟教室的协作学习中，教师是指导者，利用虚拟教室所提供的良好学习环境精心设计协作学习所需的教学资源，适时地为学生提供指导和帮助。
③管理员入口：在基于虚拟教室的协作学习中，管理员负责管理教师和学生的信息，主要是对进入虚拟教室的访问者进行身份验证，并根据其身份赋予一定的权限，如学生可以查询成绩却不能进行修改。同时管理员还负责管理虚拟教室中的各种资源。
5.基于虚拟教室的协作学习活动设计
学习者在进行基于虚拟教室的协作学习时，首先要对学习者进行分析，确定学习者的学习动机、学习兴趣、认知发展水平等，分析学习目标明确所探究的问题，制定出学习方案。然后收集资源、分析资源、构建协作学习环境，最后综合评价，得出结论，完成学习目标，交流协作学习成果，其中也有教师的适当指导。
具体而言，基于虚拟教室的协作学习过程设计主要应考虑：
（1）总体进程设计：给出学习者完成学习目标的时间、学习方式、探究的任务以及要提交的成果。
（2）活动框架设计：在分析学习者最终问题解决方案的路线的基础上，设计出问题解决活动的中间状态和最终成果的基本要求。以构成学习者协作学习的路标，指引协作学习活动的进行。
（3）工具设计：特定的协作学习任务需要学习者进行某些具体的认知操作活动。恰当的认知工具可以帮助学习者更方便地完成特定的协作学习任务，将更多的精力放在更高的思维上。
（4）策略指导：针对特定的任务给学习者提供具体指导，以提高学习者协作学习的绩效。
6.基于虚拟教室的协作学习评价设计
协作学习评价是“对学习者的协作学习活动质量作出客观衡量和价值判断的过程，主要关注的是学习者个体和协作小组在学习活动中的行为表现”。[9] 协作学习评价是对学习者在整个协作学习活动中所有行为的一个总结。
主要评价方法有：
（1）文件夹评价：文件夹评价是当前国外比较流行的一种评价模式，具有过程性与发展性相结合的优点。文件夹评价将学习者在虚拟课堂协作学习过程中所参与的学习活动加以总结并整理成个人文件夹的形式，作为学习者成长和进步的记录。“学生在创建文件夹的过程中挑选、提炼、评价自己的工作样本，是自己成果和进步的积极评定者。积极思考、评价他们自身的学习历史，是一个强有力的学习机会，会使学生充满成就感和自豪感”。[10]
（2）自我评价：学习者对自身进行评价的一种方法。一般由教师预设评价方法，然后由学习者进行自我评价，也可由教师给出多种评价方法供学生自由选择。
（3）小组评价：小组评价是以协作小组为主体，对小组、成员和其他小组进行评价。此过程需要学习者学习处理组员间、组间的复杂关系。
五、结语
时下，尽管虚拟教室的发展初见成效，但将协作学习理念与虚拟教室技术相结合，需要更多、更高素质的人才配备，尤其是对管理员和教师的信息素养提出了更高要求。随着国家高校教育信息化的飞速发展，加之虚拟教室自身的强大优势，基于虚拟教室的协作学习必将会越来越受到远程教育工作者的青睐，成为推动我国教育信息化事业不断向前的重要力量。
参考文献：
[1]马娅.基于流媒体的实时虚拟教室的研究与实现[D].长春：东北师范大学，2012（4）：5.
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[5]何克抗，郑永柏，谢幼如.教学系统设计[M].北京：北京师范大学出版社，2002（10）：85.
[6][10]陶李.网络协作学习活动的设计研究[D].长春：东北师范大学，2007（5）：16.
[7]郭永志.基于学习共同体理论的网络学习模式研究[J].中国电化教育，2011（8）：55-59.
[8]钟志贤.论学习环境设计[J].电化教育研究，2005（7）：35-41.
[9]白利霞.在线协作学习活动设计研究——以《教育技术专题》课为例[D].保定：河北大学，2010（6）：45.
基于CSCW的协作学习模式研究 篇12
1 计算机支持协同学习
CSCW:在计算机支持的环境下 (CS) , 特别是在网络环境下, 一个群体协同完成一项共同的任务 (CW) , 它的目标是设计出支持各样协同工作的工具、环境与应用系统。
如果将CSCW应用于教育或学习, 就可以形成计算机支持得协作学习, 即CSCL。它是利用计算机技术建立协作学习的环境, 使教师与学生、学生与学生在讨论、协作与交流的基础上进行协作学习的一种学习方式, 是传统合作学习的延伸和发展。由于它是建立在CMC (Computer-mediated Communication, 译为以计算机为中介的交流) 机制上的一种学习方式, 拥有众多的优点, 所以近年来倍受人们的关注和青睐。远程教育和网络学习是实现“终身学习”的一种行之有效的手段, 也正是CSCW的理念和技术在教育领域中的应用。基于Web的CSCW系统, 不仅与知识获取工具Web高度集成, 而且它还提供了协同工作的环境。基于Web的CSCW系统是远程教育支持系统的一个重要发展方向。
基于Web的协作学习环境, 主要提供给学习者一个集成的基于Web协作学习的工作空间, 包括电子会议系统、虚拟教室、导师系统、协作支持等。其中, 协作支持包括电子邮件、音频和视频会议系统、共享白板, 可进行语音、图形、图像、视频、文本等交互的基于Web的交互式系统等。
CSCW在教育中有很多应用, 如多媒体会议系统、协同编著系统等。另外, CSCW的思想在Microsoft Office2000的系列工具以及Windows XP Professional中也充分地体现出来。
2 协同学习过程
教师通过学习设计组织和指导学生, 在学习过程中借助计算机网络集中学生学习。协同学习过程如下:
2.1 分配学习任务
教师通过课件或在线学习讲授学习内容, 设计分配任务并进行讲解。任务分配由教师根据设计任务库和学生信息库进行分配。具体分三种情况:所有的学生共同完成同一设计任务;每一学生得设计任务均不相同;分成几个小组, 每一小组完成同一设计任务, 由设计任务库和学生信息库以及相应界面得支持。讲解内容通过广播得方式传输到各个学生客户机上, 以文字、图形、图像、语音等媒体进行传播。
2.2 学习过程
学生的学习活动是在教师得监督、指导下进行。一方面, 学生专注于自己得学习任务, 并可以利用界面提供的交互功能与教师或同学进行交流;另一方面, 教师负责解答学生问题, 并监督和指导整个学习过程。教师通过检查学生的学习进展, 来了解学生情况, 并通过发送邮件等方式给予指导。也可以通过与学生直接建立联系, 实现教师界面与学生界面得同步, 以便了解学生得设计过程, 这类似于教师与学生面对面进行交流。
3 协同学习模式实现技术
将CSCW技术与基本教育技术结合就产生了协同式教育学习模式, 即教师与学生能对某一问题进行分析、讨论、交流等协同活动, 从而深化对问题得理解, 获得高级得认知能力。对于教学和学习活动, 应该采用多Agent系统得技术引入协同学习。这些具有自主性、协作性并能帮助人完成特定任务得计算机程序能够用以管理和实现整个学习过程。在多Agent系统得学习中, Agent是平等协作得, 以协同操作来共同完成给定得学习任务, 其学习特性与现代教育相吻合。此外, Agent得智能性很好地体现了个体在协同工作中得重要作用。所以, 多Agen系统能很好地实现CSCW, 为CSCW提供良好得解决方案, 结合使用Agent技术也已成为协同学习得一个趋势。
参考文献
[1]http://comm.ccidnet.com/art/1961/20041014/165264_1.html
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[3]ToloneWJ。Introspect:A Meta-level Speci-fication Framework for Dy-namic, Evolvable Collaboration Support。Thesisi forPh。D。1996。
[4]GregoryAlanBolcer, MichaelGorlick, Peer-to-PeerArchitecturesandtheMagiOpen-Source In-frasturcture, EndeavorsTechnology, Inc。, De-cember6, 2000.