前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的拋錨式教學理念的節能教育體系的設計，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
一、系統設計
1、指導理論
該節能教育學習系統的設計參考了拋錨式教學理論。拋錨式教學由約翰•布瑞斯福特（JohnBransford）領導的溫特比爾特認知與技術小組（The Cognition and Technology Group at Vander2bilt，簡稱CTGV），后更名為學習技術中心（The Learning Technology Center，簡稱LTC）提出，是深受建構主義學習理論影響的、以技術學為基礎的一種重要的教學。拋錨式教學的主要目的是使學生在一個完整、真實的問題背景中，產生學習的需要，并通過鑲嵌式教學以及學習共同體中成員間的互動、交流，即合作學習，憑借自己的主動學習、生成學習，親身體驗從識別目標到提出和達到目標的全過程。應用拋錨式教學的系統設計中，所包含的教學活動將圍繞某一“錨”來設計，“錨”是某種類型的個案研究或者問題情境。并且，系統設計應允許學習者對教學內容進行探索。拋錨式教學要求系統提供一個與真實更接近的虛擬情境，而并非簡單的多媒體素材展示，因此，系統在構建可探索的案例時需要花費更多心力。教師在應用系統進行教學的過程中，更多時候扮演著一個學習伙伴的身份，激勵學生去主動探究，以及自我指導學習進程。
2、系統的模塊
系統的結構如圖1所示，分為6個模塊。各個模塊在主界面上的圖標放置順序按照人類自左往右的視覺習慣，依次為系統簡介、節能虛擬現實、教學視頻、交流室、自我測試和幫助。通過眼球轉動原理，引導學習者按照“創設情境—確定問題—自主學習—協作學習—效果評價”的拋錨式教學一般流程進行學習。
2.1系統簡介
此模塊默認設置為在打開系統后自動運行。它將告訴學習者本系統開發的背景、所涉及的教學知識、表現形式等梗概信息。它的作用是消除學習者首次使用時的陌生感，對系統有一個粗略的認知，了解教學目標。因此，本模塊是創設情境的準備工作。
2.2節能虛擬現實
此模塊是構建拋錨式教學過程并使之順利持續的重要條件，也是系統的核心，它將主要負責創設情境、確定問題和自主學習這三個環節。將模塊設定為“節能虛擬現實”，是因為它將模擬普通人一天的生活軌跡，并如圖2構建一系列生活場景（衛生間、客廳、公交站臺、餐廳、商場等）。其設計思路是一個普通人起床后，先去衛生間，接著去客廳，出門后坐公交，接著在辦公室上班，然后吃飯，最后下班去商場購物這樣一個行為流程。在這些模擬真實的情境中，系統鑲嵌了許多真實性任務，提供一些暗示去引導學習者發現問題、確定問題。選出的問題是“錨”，這一環節的作用就是“拋錨”。在這一天中，學習者需要面對從早到晚在各個生活場景中的節能問題，而每個人所確定的問題可能不盡相同，這時，系統并不提供直接的解決方案，而是通過提供線索引導學習者自主學習、自我解決問題。以衛生間場景為例，系統以一段Flash動畫描述一個普通人起床走入衛生間的畫面，從而創設節能生活的第一個情境。如圖3所示，在衛生間情境內，學習者用鼠標單擊坐便器、手紙盒、水龍頭、浴缸等對象時都會有問題提示出現。
學習者如果確定了“坐便器的水箱耗水量大”這個問題，那么就必須自我尋求答案。學習者可以通過將裝滿水的飲料瓶放入水箱或者換上節水型坐便器來解決。如果想不出解決方案，則在每個物體對象上都有小貼士（含有關于節能的基礎知識），學習者可以通過閱讀上面的知識來思考解決方案。其余的三個問題（手紙盒內的紙張不宜使用餐巾紙，洗澡不宜使用浴缸，水龍頭不宜始終打開），也都需要通過類似的節能操作去解決。此外，在問題解決過程中，系統適當給予學習者反饋，負責一部分的效果反饋。此模塊作為一種學習環境，使學習者在探索中更深地體驗節能、了解節能的重要性，構建新的節能意識與用能價值觀。同時，此模塊也是一種有趣的挑戰。根據馬斯洛需求層次理論，問題解決滿足了自我實現的需要，提升了學習動機。
2.3教學視頻
此模塊將輔助學習者進行自主學習，其作用類似于一個支架，系統將代替教師引導學生建立概念框架，是對“節能虛擬現實”模塊內自主學習的延伸。它以多媒體播放器的形式，演示一系列關于生活中節能的教學視頻。如果學習者在“節能虛擬現實”內即使依靠小貼士仍無法解決問題，那么可以在這個模塊內詳細學習節能的操作技能，然后再回到“節能虛擬現實”解決問題。這部分的教學內容對于學習者來說是非強制性的。
2.4交流室
此模塊將負責協作學習環節的正常進行。學習者在登錄交流室后，可以在網絡上實時進行交流，以學習伙伴的形式討論彼此遇到的問題，分享所獲得的經驗。借助Flash Media Server技術，可以運用視頻、音頻等豐富的多媒體方式拉近彼此的心理距離。不同的學習者還可以分別扮演“指導者”與“學習者”的角色，由“學習者”解答問題，“指導者”對“學習者”的解答進行判別和分析。如果“學習者”在解答問題過程中遇到困難，則由“指導者”幫助“學習者”解決。在協作過程中，他們所扮演的角色可以互相轉換。皮亞杰認為，當學習者具備一定的背景知識后，與其他學習者的平等協商、對話、討論將有助于他們形成良好的認知結果并加深對認知內容的認識。
2.5自我測試
此模塊的作用是負責效果評價環節。學習者在經歷上述幾個模塊后，除了在“節能虛擬現實”模塊內得到若干過程性評價外，在自我測試模塊還可以得到較為詳細的總結性評價。學習者可以選擇包含節能知識的隨機題庫進行自我測試，以檢驗自己的學習效果。此模塊將依據學習者的答題成績給出有效的反饋，以量化的方式讓學習者更全面地了解當前自身的節能知識水平。評價是一個循環往復的過程，學習者在下一個學習周期仍然可以進行自我測試，以獲得相應的反饋。
2.6幫助
此模塊將提供一張系統地圖，以圖表與文字的形式介紹如何使用系統的各項功能。個別復雜的功能將由專門的視頻文件來進行演示，幫助使用者迅速掌握系統的使用方法。
二、系統實現技術
該系統采用Abode Builder Flex 3作為開發平臺，使用Photoshop CS3、Flash CS3、CoolEdit Pro等軟件作為素材設計工具，數據源采用XML。Flex作為Adobe公司面向企業端推出的RIA技術，能兼容網絡幾乎所有的資源，以其更高效的異步傳輸速度與更豐富的特效，正成為Web技術的發展趨勢之一。［5］該系統的開發思路是利用Flex搭建一個Application框架，使用ViewStack組件控制各個模塊的跳轉，各模塊則用容器組件進行構建。Flex與Flash所用的腳本語言都是ActionScript 3。0，兩者互相兼容，這為構建虛擬情境提供了方便。衛生間、客廳、公交站臺等各個生活場景均用Flash進行設計。為了在Flex框架內，使得Flash與Flex的組件能夠通信，采用了Flex提供的本地共享對象SharedObject。
實現方法是在Flash端與Flex端分別寫入腳本。［6］假設Flash游戲是發送端，Flex組件是接收端，Flex端的關鍵代碼如下：＜mx：Script＞?。迹。跜DATA［ import flash。net。LocalConnection； private var localconnr：LocalConnection； public function initapp（）：void｛ localconnr＝new LocalConnection（）；localconnr。connect（"＿myconnect"）； localconnr。client＝this；｝ public function infoConnect（）：void｛ localconnr。close（）； trace（"發送成功"）；｝?。荩荩荆迹痬x：Script＞Flash端的關鍵代碼如下：var localconns：LocalConnection；localconns＝new LocalConnection（）；localconns。send（"＿myconnect"，"infoConnect"）；教學視頻使用HTTPService加載XML數據源，從而調用視頻文件的播放。視頻文件的上傳通過FileReference對象實現。交流室模塊的實現需要構建Flash Media Server，登錄者的昵稱、聊天內容等臨時信息都存儲在SharedObject對象所創建的＊。sol文件內。［7］借助Flash Media Server，多用戶可以實時進行數據的交互。自我測試模塊使用隨機函數Math。random（）來導入題庫，進行判斷。關于系統的特效，除了Flex自帶的一些效果外，還將引入一些外部的類，比如PaperVision 3D設計一些更加豐富的3D視覺效果等。
三、系統效果分析
該系統依托先進的Flex技術，借助ActionScript腳本達到了良好的跨平臺性，使得系統無論在功能設計上還是在技術實現上，都達到了同類軟件的領先地位。網絡化功能的實現，使得系統突破時間空間的限制，為網上異步學習提供方便，能有效降低教學者的工作量，優化資源，達到教學效率的最優化。該系統利用人機工程學的友好界面，提供了交互性良好的WebOS操作系統，適用于不同水平的學習者，整個操作步驟簡單、易懂。此外，采用了模塊化教學，使教學內容清晰明確，能根據不同情況安排教學進程。
四、結論
筆者描述了構建一款節能教育學習系統所依據的教學理論，闡述了該系統各項功能模塊的設計，以及系統開發所涉及的關鍵技術。該系統還有需要探索的地方，比如教學理論如何更好地與Flex提供的UserInterface（用戶界面）結合，如何更精確地分析學習者的活動數據并給予其有效反饋，如何構建更有趣的場景吸引學習者等。隨著后續研究的完善，網絡節能教育將會更加成熟。
作者：顧漢杰 單位：浙江樹人大學 現代教育技術中心