計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)活動的本體研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)（Computer-Supported Collaborative Learning，簡稱CSCL）是當(dāng)前教育技術(shù)學(xué)的新興研究領(lǐng)域之一。
　　 早期的研究者從“計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作”（CSCW）出發(fā)，把CSCL界定為CSCW在學(xué)習(xí)中應(yīng)用的一個特定的應(yīng)用領(lǐng)域。他們更強(qiáng)調(diào)CSCW技術(shù)在教學(xué)和學(xué)習(xí)領(lǐng)域的應(yīng)用。后來，研究者逐步認(rèn)識到工作與學(xué)習(xí)存在著本質(zhì)的不同，他們強(qiáng)調(diào)應(yīng)從“學(xué)習(xí)”和“協(xié)作學(xué)習(xí)”的角度出發(fā)去研究如何利用

2、計(jì)算機(jī)技術(shù)來支持協(xié)作學(xué)習(xí)。研究者在CSCL領(lǐng)域做了大量的開創(chuàng)性工作。但是，CSCL研究領(lǐng)域仍然存在兩大核心問題。其一，是協(xié)作的本質(zhì)，協(xié)作發(fā)生的機(jī)理與機(jī)制問題；協(xié)作的本質(zhì)是什么?協(xié)作是如何進(jìn)行的?如何有效地開展協(xié)作活動?其二，是協(xié)作學(xué)習(xí)過程中，協(xié)作活動共享的問題；協(xié)作活動如何被不同的設(shè)計(jì)者、參與者正確識別和執(zhí)行?協(xié)作活動如何才能被計(jì)算機(jī)及其系統(tǒng)正確識別、共享和重用?
　　 辯證唯物主義心理學(xué)的大量研究表明，學(xué)習(xí)是以人與環(huán)境之間的相

3、互作用為中介的，這種相互作用就是學(xué)習(xí)活動。由此類推，本文認(rèn)為協(xié)作學(xué)習(xí)也是以活動為中介的，協(xié)作的本質(zhì)就是一種活動。因此，本文提出，計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)活動（CSCL Activity）是CSCL研究領(lǐng)域的核心內(nèi)容之一：從知識工程領(lǐng)域的本體論的視角去研究CSCL活動，提出一種可行的方法建立CSCL活動的本體，以解決CSCL活動為不同的人和機(jī)器所共享和重用的問題。為此，我們提出了“計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)（CSCL）活動的本體研究”這一選題。通過

4、CSCL活動的本體研究，可以明晰地界定CSCL活動的構(gòu)成要素、建構(gòu)CSCL活動過程的類比模型，并在此基礎(chǔ)上擴(kuò)展建立CSCL活動的核心概念集和概念層次體系，結(jié)合過程規(guī)范語言（PSL）和描述邏輯（DL）建造CSCL活動的本體。CSCL活動的本體研究將為CSCL活動的設(shè)計(jì)、組織實(shí)施和評價(jià)分析提供系統(tǒng)方法指導(dǎo)，為設(shè)計(jì)、開發(fā)基于活動的CSCL應(yīng)用系統(tǒng)平臺和工具提供智能化的實(shí)質(zhì)支持。因此，CSCL活動的本體研究是實(shí)現(xiàn)CSCL活動應(yīng)用系統(tǒng)智能化的基礎(chǔ)

5、，具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。
　　 本文主要的研究工作是：
　　 1、系統(tǒng)梳理了CSCL的研究領(lǐng)域、范疇和發(fā)展趨勢，提出CSCL活動是CSCL，研究的核心內(nèi)容，并對CSCL，活動的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述；
　　 2、以活動理論（Activity Theory）為基本分析框架，從本體論的視角分析、提取和總結(jié)CSCL活動的核心概念，探討它們之間的關(guān)系，形成CSCL，活動的核心概念集；
　　 3、運(yùn)用解釋結(jié)構(gòu)模型方

6、法（ISM）建立CSCL活動的過程類比模型；
　　 4、應(yīng)用本體的方法剖析CSCL活動的過程類比模型，提出一種基于過程規(guī)范語言（PSL）和過程描述邏輯（DL-P）的CSCL活動過程本體建造方法，對CSCL活動過程本體規(guī)范（DL-CSCLP）進(jìn)行詳盡定義，并參照KSL本體建造七步法建立了CSCL活動的本體；
　　 5、使用本體工具Protégé實(shí)現(xiàn)CSCL活動本體的形式化表示（OWL表示）；
　　 6、分析CSCL

7、活動本體的應(yīng)用方向，提出CSCL活動本體在智能化CSCL活動管理系統(tǒng)（OB-CSCLAMS）的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用方案，以檢驗(yàn)CSCL活動本體及其建造方法的有效性。
　　 通過研究，本文得到以下結(jié)論：
　　 1、在活動理論框架下，CSCL活動由協(xié)作參與者、協(xié)作學(xué)習(xí)共同體、協(xié)作學(xué)習(xí)任務(wù)、計(jì)算機(jī)工具、協(xié)作學(xué)習(xí)規(guī)則、協(xié)作學(xué)習(xí)模式、協(xié)作學(xué)習(xí)目標(biāo)和角色等要素構(gòu)成；
　　 2、運(yùn)用ISM方法建構(gòu)CSCL活動系統(tǒng)模型是可行的；<

8、br>　　 3、基于描述邏輯（DL）和過程規(guī)范語言（PSL）提出的CSCL活動過程的規(guī)范說明DL-CSCLP，能夠有效表示CSCL活動過程，建立CSCL活動本體；
　　 4、CSCL活動本體可以應(yīng)用在CSCL活動設(shè)計(jì)、CSCL，活動分析和CSCL活動支撐平臺、工具開發(fā)等領(lǐng)域。
　　 通過建造CSCL活動的本體，使研究者對協(xié)作的本質(zhì)有了一個清晰、明確和可共享的概念體系；透過CSCL活動本體的應(yīng)用，也解決了CSCL活動在不

9、同的系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)之間實(shí)現(xiàn)共享和重用的問題。
　　 本文共分為七章，其章節(jié)安排及內(nèi)容如下。
　　 第一章 導(dǎo)論（Introduction）。論述本研究面臨的主要問題、問題提出的背景、研究的目的意義、研究的主要內(nèi)容，以及研究的方法與步驟。
　　 第二章 文獻(xiàn)綜述（Literature Review）。對計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)（CSCL）、CSCL活動、本體及本體論，以及計(jì)算機(jī)支持的協(xié)作學(xué)習(xí)活動（CSCL-Activit

10、y）本體的研究進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，以掌握研究的前沿動態(tài)，并尋求解決問題的方法。
　　 第三章 研究的方法論（Methodology）。主要論述建立CSCL活動系統(tǒng)的ISM方法，以及建造CSCL活動本體的理論與方法。
　　 第四章 CSCL活動系統(tǒng)建立與分析（CSCL Activity System Analysis）。主要論述如何利用解釋結(jié)構(gòu)模型法（ISM）建立和分析CSCL活動系統(tǒng)的概念模型。
　　 第五章CSCL活

11、動本體的建造（Building Ontobgyu of CSCL Activity）。提出一種基于過程規(guī)范語言（PSL）和過程描述邏輯（DL-P）的CSCL活動過程本體建造方法，主要論述CSCL活動的結(jié)構(gòu)要素分析、CSCL活動的本體獲取、CSCL活動的本體編碼、CSCL活動的本體集成，以及CSCL活動本體的形式化描述。
　　 第六章 CSCL 活動本體的應(yīng)用研究（Applications of CSCL-Activity