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“网络“的概念是网络经济学的核心基础概念,对网络经济中“网络”的界定及特征的研究是网络经济学的基本问题之一。网络经济学所指的“网络”更多时候是虚拟的网络,即各个组成网络的各个节点之间并不存在有物理介质的连接,节点之间的连接体现为节点间的信息交换,或者节点之间相互依赖的特征。虚拟网络能够以物理网络为基础,也能够完全脱离物理网络而独立存在,基于互联网的产品和服务的兴起,催生了大量的基于互联网的虚拟网络。
关键词:
虚拟网络;网络经济学;网络外部性
一、引言
网络是网络经济学的核心概念,网络经济作为新兴的经济形态,经济运行网络化是其与以往传统经济形态最大区别,对网络经济中的“网络”的界定及特征的研究自然成为网络经济学的基本问题之一。网络是指纵横交错的结构和组织,为了更准确地表达网络的内涵,经济学更倾向于采用网络的数学定义,网络是一种由结和链组成的拓扑关系结构。由于计算机网络和互联网的普及,人们容易形错觉,将网络经济的“网络”与计算机网络特别是互联网等同起来。但实际网络经济学的研究早于互联网的普及。网络经济学的出现源于经济发展的现实需求,网络经济学的研究最早可以追溯到上个世纪中期,一些具有网络基础设施的产业,如电力,煤气,热力供应,自来水,电信,铁路,邮政的发展日渐成熟,这些产业以物质型网络为基础如电信网络、铁路运输网络、电力网络等,必须通过完整统一的网络才能提供社会化的服务,水平网状的结构,使其行业具有较强的规模经济效应和自然垄断倾向,早期的网络经济学规制与竞争的平衡对这些具有网络型产业展开研究,此时的网络经济学实质是网络产业经济学。直到上个世纪70年代,随着信息技术的发展,电信服务、计算机软件,银行卡服务等得到了长足的发展,研究人员从这些行业观察到了网络外部性的存在,所谓网络外部性,即随着使用同一产品或服务的用户数量的变化,每个用户从消费此产品或服务中所获得的效用变化。简而言之,网络的价值与网络的规模成正比,和早期的网络产业经济学相比,此时的网络的内涵已经发生了变化,不再局限于存在物理连接的实际网络,如电信的通讯网络、城市自来水供水网络,虚拟的网络,即由使用某产品或服务的人群构成的网络成为了网络经济学的主要研究对象。使用某产品或服务的用户可以看成构成网络的节点,节点之间信息交换或者相互依赖形成了节点之间的”连接”,从而构成了所谓的虚拟网络。
二、节点之间的连接
无论是物理网络还是虚拟网络,都是由节点和节点之间的连接而构成的网状结构,对于物理网络而言,节点之间的物质连接显得直观且容易理解,但对于虚拟网络,由于不存在物质介质,节点之间的连接显得抽象晦涩。节点连接的性质决定的网络外部性强弱与性质,卡茨和夏皮罗在1985年对网络外部性进行了分类,将网络外部性分为直接网络外部性和间接网络外部性,直接网络外部性是指是通过消费相同产品的用户人数对产品价值的直接影响而产生的,也就是说随着某一产品的用户人数增加,产品的价值会增加,用户人数的增加直接给老的用户带来了好处。而间接网络外部性是指随着某一基础产品用户人数增加,使得相应的互补品更丰富、更容易获得从而使得基础产品的价值增大,也就是基础产品的用户人数的增加间接给用户带来了好处。如果从节点间连接角度,在存在直接网络外部性的网络中,节点之间连接体现为节点之间的某种形式的信息交互,对于不同的产品或服务而言,信息交互所体现的具体形式会有差别,信息交互是双向的。下表给出一些比较典型的网络产品的节点连接的具体体现。卡茨与夏皮罗从计算机硬件与计算机软件这一对互补产品上观察到间接网络外部性的存在,计算机硬件的用户人数增加,使得基于硬件的计算机软件的供给会增加,从而最终使得计算机硬件的老用户得到了好处。因此又将间接网络外部性称为“软硬件范式”。绝不仅仅局限于计算机硬件和软件,只要是基础产品和互补产品组成的系统产品领域都会有间接网络外部性的存在,比如操作系统与应用软件,操作系统是硬件,互补产品是软件;耐用品与售后服务,耐用品是硬件,售后服务的软件。由于中介平台所提供的产品或服务往往是互补的,因此间接网络外部性又被称为“市场中介效应”。和直接网络外部性不同,存在间接网络外部性的网络各个节点之间并不存在直接的信息交互,节点之间的连接体现为利益的相互依赖。具体而言使用基础产品的用户所构成的节点和使用互补产品的用户所构成的节点相互依赖。以婚姻中介为例,可以认为婚姻中介为男性用户和女性用户分别提供“寻求女/男性配偶”的婚介服务,这一对服务是高度互补的,因为假设在一种极端的情况,如果只有女性用户或者只有男性用户使用该婚介服务,该婚姻中介提供的婚介服务价值为零。一对互补的产品或服务往往会具有间接网络外部性,假定有一女性用户A已经在使用该婚姻中介,突然有大量的女性用户成为该婚姻中介的新用户,女性用户的人数的增加并不会直接给A带来好处,因为A只能与男性用户匹配,但女性用户人数的增加会给A间接带来好处。由于这些大量女性用户的涌入,会带动更多的男性用户加入到婚介,使得A匹配成功的几率增加,A间接的得到了好处,即间接网络外部性。有时间接网络外部性的市场中介不如上例中那么明显,以影碟机作为例子,影碟机以及碟片构成了互补的产品,假定市面有多种不同制式的影碟机,不同制式的影碟机所支持的碟片格式是不同的,因此使用某种制式的影碟机的用户越多,基于该制式的碟片就应该越丰富,假定有一用户A选择了某种制式的影碟机,突然有大量新的用户也选择了同种制式的影碟机,新用户人数的增加并不会直接给A带来好处,但新用户人数的增加会使得会有更多碟片供应,给A间接带来好处。因此,对于虚拟网络而言,节点之间不存在物理连接,节点之间的连接体现为节点之间的直接信息交互,或者间接相互依赖。例如对于购买某种水果(比如富士苹果)的用户会是否构成网络经济学上所谓的“虚拟网络”,判断的依据就是吃苹果的用户直接按会不会有信息的交互,显然没有,因此节点和节点之间不存在直接的依赖。第二苹果有没有和其他产品构成互补产品,或者说单独购买苹果的价值不大,如果也没有的话,也就找不到间接依赖的存在,因此对于购买苹果的消费者不会构成网络经济学意义上的“虚拟网络”。
三、虚拟网络与互联网
网络经济学所指的网络不完全等同于互联网,网络经济学所指的网络更多时候是虚拟的网络,但很多虚拟网络以互联网为基础的,比如使用QQ的人群构成一个虚拟网络,使用支付宝的人群构成一个虚拟网络,无论QQ所提供的即时通讯服务或是支付宝所提供的第三方支付服务,都离不开互联网的支持,此时虚拟网络以互联网为基础。另一种情况,互联网的出现强化了组成虚拟网络的各个节点之间的连接,使得该虚拟网络的网络外部性更加显著。在互联网没有普及之前,软件产品的强网络外部性特征已经显露,比如在早期文字处理软件WORD和WPS的市场竞争中,假定WORD和WPS两者之间彼此互不兼容,则使用其中任何一种软件的人数越多,意味着用户在打开其他用户创建的文档时会更方便,即用户的人数越多产品的价值越大,这就是所谓的网络外部性。虽然当时人们并没有使用互联网来进行文档的交流或分享,此时的虚拟网络并没有以互联网作为基础。只不过当互联网出现以后,文档的交换或者分享通过互联网来进行时,文字处理软件的网络外部性会愈发显著。究其原因,由于互联网的使用,人们进行文档交流速度大大提升了,文档交流的范围也大大扩大了。网络外部性的大小取决于网络的规模和网络内物质的流动速度,互联网的使用使得使用WORD或者WPS人群进行文档交流更快速、范围更广,强化虚拟网络的网络外部性特征,因此网络经济学所指的网络虽不能等同于互联网,但互联网的兴起丰富了网络经济学的内容体系。
四、结语
无论是直接网络外部性还是间接网络外部性究其原因都产生于网络节点之间的相互依赖关系,存在有直接网络外部性的网络节点之间是一种直接依赖关系,而存在间接网络外部性的网络节点之间具有一种间接依赖关系。如何界定虚拟网络,最重要的依据是通过判断网络节点之间有无存在相互依赖的关系,但是世间万物多多少少有着千丝万缕的联系的,这样容易使得网络的概念过于泛化,最后在界定是否具有网络外部性时,不仅仅要看有没有,还要看网络外部性的显著程度,只有当网络外部性特征显著到能够因此改变消费者的购买决策以及商家营销决策,才会成为网络经济学研究的内容。
作者:付华 单位:贵州财经大学信息学院
参考文献:
[1]韩耀.《经济网络、网络经济与网络经济学》[J].南京财经大学学报.2007年03期.
[2]聂庆《网络经济学有关虚拟网络的研究综述》[J].科协论坛2007年03期.
[3]付华《基于双边市场理论的第三方支付竞争研究》[J].商业时代,2012年12期.
美国政府诉微软公司垄断一案令全世界瞩目。不久前,联邦法官杰克逊做出将微软公司一分为二的最终判决。然而,这场官司引起了信息产业界和学术界的激烈争论。笔者在本论文中利用网络经济学的分析方法,对微软垄断案的主要方面进行分析。
一、网络效应与微软的市场地位
在现实世界中,各种形式的网络随处可见,如电网络、通讯网络以及著名的Internet等。这些是具体的、实实在在的物理形态的网络(PhysiCalnetworks,或literal networks)。在这些网络中,网络参与者之间以某种方式直接联系在一起。
值得强调的是,如今网络经济学的研究已经扩展了网络的概念。网络不但包括具体的、物理形态的网络,也包括抽象的虚拟网络(virtual networks,或metaphorical networks),如由众多摄影爱好者构成的网络,这种网络关系是一种无形的交互关系。在很多情况下,虚拟网络涉及像硬件与软件之间的那种互补关系,Katz and Shapiro(1994)称之为“硬件一软件”类网络(hardware/softwareparadigm,hardware/software systems)。例如:计算机硬件与软件组成的系统、操作系统与应用软件组成的网络等等。
无论是物理网络,还是虚拟网络(“硬件一软件”谈网络),都具有一个非常重要的基本特征,即网络效应(network effects)(Katz and Shapiro,1985)。网络效应是指一个当事人的经济行为的净价值会受到采取同一经济行为的所有当事人人数影响的现象。市场均衡未能充分反映出与网络交易有关的全部收益(或成本)的那类网络效应称为网络外部性。网络效应可以分为直接网络效应和间接网络效应:
1.物理网络存在直接网络效应。例如,一名消费者安装一台电话的效用显然依赖于加入该电话网络的其他家庭或商家的数量。
2.虚拟网络存在间接网络效应。例如,购买某一计算机硬件的用户越多,则供应市场的相应软件数量和种类也越多。
显然,微软公司的Windows操作系统作为系统软件,与计算机硬件之间具有互补关系,构成了虚拟网络。而Windows作为系统软件,与微软公司自己或其他软件开发商开发的应用软件之间也具有类似的互补关系,构成了另一类虚拟网络。正是这种虚拟网络的网络效应,对微软的市场地位产生着重要影响。
在当今世界,Intel兼容的PC在PC市场占有绝对优势,而Intel兼容的PC操作系统也就在PC操作系统市场占有绝对优势。两者之间的网络效应是明显的。Intel兼容PC操作系统的价值会随着使用Intel兼容PC的消费者人数的增加而增加,而Intel兼容PC的价值也会随着某种Intel兼容PC操作系统知名度的提高而提高。
在微软的操作系统取得一定的市场地位后,消费者对Windows的需求就会形成正的网络效应,即某一产品的吸引力会随着使用该产品人数的增加而增加。使用Windows的人数越多,则Windows对人们的吸引力越大。
软件开发业带有很明显的规模经济特性。对应用软件开发商来说,为了扩大销售量,他们通常考虑为拥有多数用户的操作系统编写应用软件。Windows庞大的用户安装量促使应用软件开发商首先为Windows编写应用软件,这样就有大量的应用软件可供Windows用户选择,从而又进一步扩大了对Windows的需求,增强了微软的优势地位,并使软件开发商产生为Windows编写应用软件的持久动力。
从消费者角度来讲,PC操作系统的主要价值在于其能够操作应用软件。绝大多数的消费者只对已存在的高质量应用软件的PC操作系统以及相应的新类型应用软件或应用软件新版本的操作系统感兴趣。这样,为Windows编写的应用软件的数量比其他操作系统多的现实就吸引了更多的消费者。
关键字:迭代式项目教学法;网络经济学;高职
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1003-2851(2012)-03-0174-02
一、《网络经济学》教学现状分析
网络经济学是一门处于发展阶段的新兴学科,与传统经济学相比其理论体系不完善、不少知识点还存在争议。首先,网络经济学源于传统经济学,其理论基础和分析方法工具等仍然属于传统经济学的基本范畴。另外,网络经济学对于传统经济学是一种扩张与发展,在对经济学原理、规则在范畴上的拓展的同时也对传统经济学的市场理论及行为模式等方面带来冲击。而且,网络经济学学科本身也在不断批判中发展,自身体系与理论都在激烈的变化,其理论发展明显跟不上实践发展的步伐[1]。因此,在理论体系仍处于发展状态的《网络经济学》课程本身就要求教学过程必须以实践为主,课堂理论讲授为辅。
一般而言,《网络经济学》的教学会遵循传统经济学基础的方式,导致其面临与经济类理论课程相似困境。一是教学内容难以取舍,课程体系不平衡。在高职院校大幅增加实践课程同时,理论课程的课时被不断压缩所以课程内容也随之不断精简;而且在“理论够用就好”这种思想的引导下课程的重点也趋于易于讲授宏观经济学知识而渐渐忽视相对深奥的微观经济学范畴;直接结果就是授课内容大而空、学生难以提起兴趣。二是授课方式陈旧,师生互动不足。《网络经济学》的理论课性质,决定了很多教师都是以灌输式课堂讲授为主;而很多教师仅仅为了完成任务而讲课,并没有结合网络经济发展的最新动态,被动的教学使得不少学生认为网络经济学高深莫名、学习目标模糊不清;这样既不利于激发学生的学习积极性,也不利于培养学生的知识运用能力。三是课堂实践机会少,知识传递困难。网络经济学是一门研究探讨在网络参与条件下个人、企业、政府决策及行为的课程,里面涉及到的指标体系、理论模型等分析工具并不是一次讲课就能完全理解的,学生必须要在用的基础上不断重复,才能更好地认识和理解知识点;否则单靠课堂很难达成《网络经济学》的教学目标。
此外,高职经济管理类学生基础相对薄弱、所学知识不够系统、思维活跃水平不高、学习主动性不强、缺乏对社会及企业的了解、文科生比重较高等状况[2]决定了他们偏重于感性认识和定性分析,并且对逻辑推导和数量分析等方法望而却步[3],提高了开展教学的难度。加上《网络经济学》教学内容不平衡、课堂沉闷、理论与实践没有充分结合等传统问题,使得课程教学进展困难。
因此,对《网络经济学》的教学模式进行改革是必然的发展。修习此门课程的学生已经完成“经济学基础”或“西方经济学”等前置课程,掌握了一些经济学的基本方法和分析工具,有一定应用能力分析相关经济现象和解决网络经济及电子商务现实问题。在教师充分的引导下,学生应该能自主学习、自主理解、自主运用相关知识并以此发现问题、认识问题、解决问题,从而完成教学目标并且提高学生运用知识的能力。基于以上分析,迭代式项目教学法能够很好地服务于《网络经济学》课程需要的同时为传统经济学教学带来值得思考的改革方向。
二、迭代式项目教学法及其特点
迭代式项目教学法的实现是建立在教师组织策划指导的项目的基础上,以任务驱动的形式把知识点融入到子项目中,结合讲授与指导激发学生的学习欲望,在充分沟通的前提下通过完成项目让学生反复迭解学习目标、主动学习知识、解决问题和理解知识的数个过程[4],充分发挥学生的主观能动性,在进行子项目的过程中认知与积累知识,完成课程项目的时候通过迭代加深对知识的理解并加以融合,进而搭建自己的知识架构,提高知识的运用水平,达到一个优化的学习结果。迭代式项目教学法的实施如图1。
迭代式项目教学法的关键在于引导学生使用知识,提高知识的运用能力,是一种符合构建主义学习心理学的教学法[5]。其主要特点有:
*以项目为中心的教学体系,有利于学生明确学习目标。迭代式项目教学不再以授课为中心,而是围绕项目进行教学。通过教师讲授与学生自学相结合,在项目的准备阶段有针对性地传授知识点,通过子项目定立阶段性目标,在学习与应用不断迭代的过程中,让学生有目的地学习,大大减少学生对课程意义的困惑。
*项目设计由浅入深,通过迭代让学生真正掌握知识。迭代式项目教学法的教学过程围绕项目逐步展开,每次迭代都是学生回顾已学知识、学习新知识、解决新问题的一个过程。在贯穿整个课程的项目的带动下,学生通过重复渐进完成各阶段子项目的循环充分熟悉知识、加深对知识的认识、建立自身的知识体系、并提高知识的运用水平。
*迭代式项目教学提供了一个师生沟通交流的平台。在实施教学的过程中,教师更多的是一个指引的角色,相比传统的经济学课堂理论教学中教师很难掌握学生对课程的理解程度这一状况,在项目迭代过程中教师可以与学生即时交流、记录情况,这样教师就能切实掌握学生对知识点的习得状况,同时也有利于教师进行教学的改进工作。
三、迭代式项目教学法在《网络经济学》课程的实施
1.迭代项目设计
在《网络经济学》课程中,以“关于阿里巴巴B2B模式发展带来的经济增长的调查报告”作为项目进行教学。阿里巴巴是中国电子商务行业中的领头羊,经管类专业学生对之并不陌生。对其发展进行调研能够尽可能地涉及到课程中众多的知识点,经过分解细化建立调研项目,能够引起学生的足够兴趣,提高课程学习的效果。项目中各模块关系如图2。而且,在撰写报告的过程中,可以使学生熟悉定性与定量、实证与规范方法的结合运用,为以后商务报告写作打下基础。
2.教学过程
根据所设计的项目,《网络经济学》课程的教学进行了五次迭代。每次迭代均涉及到新的知识点,在项目进行的同时推进教学并进一步完成最终报告。
①项目开始:教师讲授网络经济学研究对象及基本范畴,并以分析阿里巴巴的案例来介绍网络产品相关知识点,同时引入项目。
②第一次迭代:阿里巴巴运作;涉及到网络企业的运营模式及运作成本等,并对网络产品概念与形式进行回顾。
③第二次迭代:阿里巴巴的市场绩效;在重温阿里巴巴运作及盈利模式的基础上对网络企业市场绩效进行探讨。
④第三次迭代:阿里巴巴的市场行为;企业的网络市场绩效反应了其在网络市场上的行为的有效性。
⑤第四次迭代:网络市场结构;阿里巴巴的市场行为受网络市场结构、利益相关者行为、外部环境等因素的影响。
⑥第五次迭代:网络经济增长;除了网络市场带来影响外,还包括网络外部性导致的正面或负面结果。
随着教学内容的逐步深入,学生经历了整个调研计划的各个模块,在完成报告的同时对《网络经济学》课程有了完整的认识。
3.心得体会
把迭代式项目教学法引入《网络经济学》课程中,改进了以往沉闷的课堂授课方式,以渐进的方式不断巩固以学知识并适时介入新的知识点,有效激起学生学习的主观能动性;分阶段、分模块的完成项目,培养了学生发现问题、解决问题的能力。在实施迭代式项目教学法的时候必须注意几点:一是注意课程项目必须行之有效并且学生能够按时完成,过难或过易的项目都会影响最终的授课效果;二是强调教师的指导作用,要在保证足够空间下指导学生不偏离目标地完成项目;三是做好记录和总结,除了可以监督学生课程项目的完成进度外,还可以为以后改进课程教学做准备。
参考文献
[1]刘远震.《网络经济学》的研究性教学模式探讨[J].商场现代化,2009(3).
[2]徐琴.高职院校《经济学基础》课程改革的探索与实践—以安徽工商职业学院为例[J].长春理工大学学报(高教版),2009(12).
[3]广小利.关于高职《经济学基础》教学的思考[J].内蒙古财经学院学报(综合版),2011(9).
关键词:计算机网络;网络教学;问题与对策
1、引言
网络的发展,尤其是Internet的发展将信息时代的社会细胞(多媒体计算机和掌握了计算机技术的人)连成了一体,实现了人类智慧的连网,并由此创造出全新的网络文化。不少学校顺应时代需要建设了校园网,并连入了互联网,开始了网络教学的尝试。
所谓网络教学是指教师利用计算机网络向学生传递教学信息,或学生通过计算机网络获取知识。由于网络教学具有时效性、共享性、交互性和个别化等特点,教师在教学过程中如何根据网络教学不同的教学模式,发挥教师的主导作用和激发学生自主学习使学生成为认识的主体,这就要了解网上教学的教学模式、特点、问题以及应对办法,在教学工作中不断实践与创新。
2、网络教学的特点。
网络教学是教师指导下的学生建构学习,是基于多媒体技术的网络技术下的新的学习理论。这种理论是将学生看成是知识学习的主动建构者,外界信息环境经过教师的组织、引导,学生主动建构,转变成为自身的知识。这种开放性、创新性的教育思想和模式,有利于克服传统教学模式的弊端和固疾。
基于计算机网络环境下的网络教学,主要有以下几个方面的特点:
(1)网络教学过程的交互性。网络教学最大特点是它的实时交互性。实时交互性是指在网络上的各个终端可以即时实施回答。交互的方式有学生和教师之间、学生之间。通过课件还可以有效地获得图、文、声、像并茂的教育信息,师生之间的交互可以获得教师的指导,学生之间的交互可以进行协作学习。这种双向交互活动不仅使学生通过视、听手段获取教学信息,而且它还代表着一种学生所能接受到的、前所未有的兴趣。在课堂学习的过程中,通过交互学生能及时地了解自己的进步与不足,并按要求调整学习,从而极大地提高了学习的质量与效率。
(2)网络教学资源的共享性。学生通过网络可以共享资源,其中包括硬件的共享和软件的共享,核心是软件的共享。网上资源丰富多彩、图文并茂、形声兼备,学习者在链接或教师指导下,可轻松自如地在知识海洋中冲浪。取之不尽、用之不竭的信息资源,神奇的网络环境,对教育个性化的形成,对学生创造思维的培养,对实现教学过程要素关系的转变,对促进从应试教育向素质教育转轨都将产生重大而深远的影响。
(3)多媒体信息的综合性。多媒体网络融超媒体和超文本于一体,集图形、图像、图表、声音、文字于一体,有利于学生多种感官参与认知,促进学生对知识的建构;有利于激发学生兴趣,培养学生的情感;有利于素质教育的实施。
(4)教学方式的先进性。传统教学的中心是教师的教,网络教学的中心是学生的学。在网络教学中,教学不再是满堂灌,学生的学习应在教师的指导下根据自己的需要进行学习。教师的作用主要是组织、调控,并以作业的评价方式帮助学生。至于学生的步调、方式、进度、内容的数量和难易程度等则由学生本人决定。
(5)教学目标的多样性。学生的个体差异,如学生的学习方法、学习风格、学习的起点等决定了教学目标的多样性。在传统的“教学流水线”上难以实现因材施教,网络教学克服了这些弊端。多媒体网络教学,带来了许多真实的情境,将生活中五光十色的现象带进了课堂,学生的学习效率将得到提高,有利于学生的身心健康。
(6)教学内容的丰富性。网上的教学内容不仅有本校学科教师编制的CA I课件,而且有来自于不同类型、不同地区学校的课件内容。学生通过比较借鉴,选取那些内容结构组织严密的优秀网站或课件进行学习,从而提高单位时间内的学习效率。
3、网络教学的基本教学模式与方式。
学校中心工作是课堂教学,课堂教学也是实施素质教育的主阵地,学校要真正为培养一代新人发挥效能就必须从课堂主阵地着手。现代建构主义理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。在建构主义学习环境中,课堂教学中心从教师转向学习者,核心在于学习者主动将新的信息和经验与其原有的知识基础相融合的过程,因此网络教学正是适应了建构主义理论的需要。
网络教学模式大体可以分为:
(1)集体教学模式。教师先用常规教学中的讲授法创设情景、激发学生兴趣,同时将概念、原理等讲述清楚、提供途径,让学生在计算机上收集信息或者分组讨论、协作交流,同时交待任务情景。利用计算机迅速和反馈及时的特点,提供化难释疑。放手让学生自行练习,学生出现疑难问题,可用电子举手。教师通过监视管理功能,选定有疑难问题的部份学生,组成一个特定的学习小组。学生可以利用语音对话、BBS论坛、留言簿、公告栏等展开讨论、进行经验交流。教师同时也可接受学生的咨询,指导学生解疑,提供帮助。利用广播功能,可以对典型错误在小组或全班进行广播,迅速进行纠正,以引起学生注意。对有创造性的见解在小组或全班广播后进行表扬或肯定,以供同学学习和借鉴。这种教学模式对学生来说可以在轻松环境中学习新知识,促进了学生共同合作的意识。对教师来说,能迅速有效地收集到学生的学习反馈信息,做出更加符合实际的教学内容的变更和教学方案的调节。
(2)自主学习模式。该模式是利用服务器功能,充分利用硬件资源,使有限设备发挥最大的效率。学生利用服务器站点,自主选择学习内容的难易、进度并随时与教师、同学进行交互。一个服务器站点相当于一个小型图书馆,学生可以共享服务器站点上的大量信息,在网络环境中进行个别学习,使课堂教学逐步摆脱传统的教师中心模式,学生由传统的被迫学习变为主动学习。[ ]
目前网络教学的八种方式:
(1)视频广播:由网络管理中心通过播放视频(实时视频或录像) 。这种形式与电视或播放录像没有太大的区别,学生无法控制,实际上是一种直播课堂式的教学。它的好处是学习者不受地域和人数的限制,且占用带宽小(只需1. 37M) 。多用于名师授课、学术报告、重要会议的直播等。
(2)视频点播:学习者可以根据需要对服务器中的视频进行点播。内容可以是电视教学片,也可以是课堂实况录像。由于是非实时的点播,所以我们可以对其精心设计(插入图文、视频、动画等) 。
(3)视频会议: 视音频多向实时传输的形式。
由于设备昂贵,应用不是很普遍,多用于教师答疑。
(4)WEB 教材: 把教学内容作成网页的形式。
其好处是编制难度不大,运行方便,因而使用普遍。
(5)多媒体课件:运用多媒体语言或课件开发工具开发的教材,一般通过下载到本机运行。
(6)BBS论坛:师生间、学习者间以电子公告板的形式相互交流和协作。
(7)聊天室(教学讨论区) :师生间、学习者间通过文字、语音等形式异地实时交流。
(8) e - mail:师生间、学习者间以电子邮件的形式相互交流。
4、存在的主要问题及解决办法。
(1)课堂容量问题―――网络资源的合理利用。
为增加课堂教学容量,有关人员在网络上放置了大量的信息资源,但是却产生了一个严重的后果,那就是:丰富的资料让学生眼花缭乱,又是背景资料、又是电子板书、又是图片、又是相关链接资料。 . . . . . 。
学生连浏览一遍都来不及,更别提做笔记、分析、思考、判断、吸收、综合、消化了,结果出现了学生无从下手、漫无目的、阅读随意的现象。这实际上是使网络环境下的教学处于一种严重失控状态。在解决这个问题的过程中发现:我们对课堂教学容量的认识走进了误区。我们知道课堂上单位时间内的教学容量是不可能无限制扩张的。学生在单位时间内能接受、能消化的信息容量是有限的。所以增大信息容量不应该作为网络教学的目标,提高教学效率才是目标。作为教师,要处理好网络与教材之间的关系。
网络知识如果局限于现有教材,它就变成了电子课本;网络知识如果完全脱离了教材,它又变成了无源之水。网络只是教学的工具和手段,在运用其进行教学时,一定要仔细分析,深入研究教材,明确教学目标,突出主题、重点、难点,不能为了学生的兴趣而随心所欲。所以,只有合理利用网络资源,掌握好课堂容量,才能提高教学效率。
(2)自主学习问题―――教师角色的重新定位。
为有利于学生自主学习,教师减少了讲授时间,增加学生自主阅读时间,在阅读过程中不加干涉。在网络教学中教师充当一个什么样的角色呢? 学生随意阅读该不该干涉呢? 这会影响学生自主学习吗? 这是网络教学实践中感到困惑的又一个问题。经过理论研究和实践论证,网络教学中,学生是学习的主体,学习的过程是学习者头脑里自行完成意义建构的过程。教师在网络教学过程中应从传统的知识传授者的角色转变成为学生意义建构的促进者、帮助者和资源组织者的角色。网络教学中如果是良性的交流互动,教师的作用非但不会削弱,反而会增强。
比如在阅读、讨论过程中教师可以帮助个别同学调节阅读进度、对讨论过程中的错误概念及时纠正,发现讨论过程中学生高质量的论证分析可以提醒大家关注,在线指导解决同学的疑问等等。所以网络教学中教师的角色要重新定位。
(3)情感互动问题―――传统手段的必要补充。
实践过程中遇到的又一个比较棘手的问题是如何在网络教学中解决情感互动问题。思想教育功能在网络环境下如何体现呢? 通过探讨,笔者认为先进的网络技术与传统的教学手段并不是水火不容、有你没我的关系。把二者有机地结合在一起,最大限度地调动学生的思想情感,情感升华就会在有声与无声之间潜滋暗涨。比如课始播放一段音像资料、课中穿插一段生动的讲述、课尾同学之间通过语言展开激烈的思想交锋等等,都可以起到情感互动的作用。因此解决网络环境下的情感互动问题,传统的教学手段可做必要的补充。
(4)课件通用问题―――课件模板的优化设计。
一般情况下课件制作基本上是为了某一节特定的课例而设计的,因此通用性很差。通用性是考察课件效率和效益的最重要标准。如果一个课件通用性很强,不仅制作它的老师用,全校都能用、全国都能用。
提高通用性最好的办法是设计一些内容简洁、重点突出的网络课件制作模板。教师可以根据课型的不同需要,或嵌入讨论系统或嵌入留言系统等,发挥计算机的交互功能。另外,制作课件也可以发动学生,上网搜索资料等事情可以教给学生去做。学生在制作课件的过程中就已经在学习,并且是对主动性要求更高的学习。
(5)网络教学对设备、对技术的要求很高,难以推广的问题―――循序渐进、明确分工。
网络教学对设备有一定的要求,学校没有一定数量的计算机、没有互联网接入就无法开展网络教学活动。然而,我们对网络教学认识的发展必然经历一个过程,新的学习方式也不是一朝一夕就可以实现变革的,这种变化是一个量变到质变的过程。我们可以用很低廉的成本建设一个小型的实践环境开始网络教学的探索。当然,随着我们实践的深入、随着社会经济的进一步发展,网络教学的物理条件会得到改善的。即便囿于经济因素,无法大规模开展网络教学,只要我们在小规模网络教学的实践探索过程中转变了教育观念、提升了教学水平,这同样可以视为网络教学实践探索的有益效果。与多媒体技术的教学应用相比,从学校层面来看,网络教学对技术的依赖不高。
真正的多媒体制作,涉及教学方案设计、文字脚本撰写、平面设计(美工)创意、2D3D动画制作、视音频素材采集和编辑、编程等等方面,对人力资源的技术水平要求很高,对制作平台的硬件要求很高,对客户端设备有一定要求。而网络教学呢? 如果我们充分运用已有的公网资源,充分运用已有的权威机构专业网站、个人特色网站,充分运用通用软件,技术复杂的事情交给个别专业人员去做,只需要教师运用Word来写作一个学习活动方案。教师的精力更多地集中在探究学习活动方案的设计上、更多地集中在学习者学习活动的辅导上。
5、结束语。
网络庞大的信息资源、优越的多媒体功能和多向交互功能为教学质量和效益的提高提供了可能。我们面临的是一个网络服务日臻完善的时代,面临的是一个教育高度信息化的时代,开展网络教学是时代的需要,是学校教学的必然选择。我们要依托校园网,营造数字化的校园环境,综合利用各种教学方式,充分发挥网络教学的优势,以获得最佳的教学效果。
参考文献:
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关键词:神经网络;学习评价;数据结构
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)29-0266-03
一、引言
网络学习中需要解决的一个重要问题就是学习评价,通过评价用来衡量学生掌握知识的程度,测量所有教学形式和活动的成效,并调整网络学习课程的设计。传统的学期末对学生进行笔试和平时情况的综合考评并不适合网络学习,对于网络学习评价,我们可以从平时的在线时间、作业完成量、数据结构实验的完成情况,在线测试结果,答疑解惑积分;分析这些因素,然后制定等级指标,并赋予不同等级。比如可以采取优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级,达到最高标准的为优秀(90~100分),其次为良好(80~90分)、中等(70~80分)、及格(60~70分)、不及格(60以下),再根据相同等级中不同高低的评价语言比较得出较为符合实际的合理准确的分值。要得出各个指标的值,在现今的网络技术里面并不困难,可以在每个学生登录系统以后以这些指标作为一个数据项,记录这些值。因此网络学习评价问题就是一个根据输入得出一个分类的问题。根据网络学习评价指标因素,对各因素进行分析,处理得出学生的评定等级。在上面提的问题中,如何确定各个因素所占的权重是该分类问题里面一个需要考虑的要素,我们不能凭空想象,也不能按照主观来判定,因为那样对一部分学生而言是不公平的,比如:如果我们把在线时间作为一个重点考察的因素,假设权重给出0.5,但是有些学生学习效率高,在短的时间来里面能够完成教师所留的作业,或者达到了相应的学习效果,相对来说在线的时间可以短一些,如果在线时间的权重较大,该学生最后的评价肯定会受到影响。合理确定各指标所占权重并分类是该网络学习评价系统的主要问题,而神经网络恰好能解决这两个问题。因此,本文设计了一个基于神经网络的《数据结构》网络课程的学习评价系统。
二、神经网络
神经网络(人工神经网络(Artificial Neural Networks,简写为ANNs)是一种模仿动物神经网络行为特征,进行分布式并行信息处理的算法数学模型。这种网络依靠系统的复杂程度,通过调整内部大量节点之间相互连接的关系,从而达到处理信息的目的。神经网络首先要以一定的学习准则进行学习,然后才能工作。训练时,首先把样例信息输入到网络中,由网络自第一个隐层开始逐层的进行计算,并向下一层传递,直至传至输出层,其间每一层神经元只影响下一层神经元的状态。然后,与其输出与样例的期望输出进行比较,并利用两者按一定的原则对各层节点连接权值进行调整,使误差逐步减小,直到满足要求为止。经过网络按以上学习方法进行若干次学习后,网络判断的正确率将大大提高。当网络再次遇到其中任何一个模式时,能够做出迅速、准确的判断和识别。一般说来,网络中所含的神经元个数越多,则它能记忆、识别的模式也就越多。后向传播模型(BP,Back Propagation)是一种按误差逆传播算法训练的多层前馈网络,是目前应用最广泛的神经网络模型之一。其具体模型如下:
BP算法具体过程如下:
①选定p个样本。②权值初始化(随机生成)。③依次输入样本。④根据作用函数依次计算各层的输出,一般来说作用函数选取f(x)=■,对于隐藏层yi=f(■
WijXj-θi),其中:Wij连接权值,θi结点阈值。而对于输出层Ol=f(■Tliyi-θl),其中:Tij连接权值,θi结点阈值。⑤求各层的反传误差。对于输出层,假设输出结点的期望输出ti,所有样本误差:E=■ek
三、基于BP神经网络的学习评价系统的设计
针对《数据结构》网络课程评价系统的特点,以及神经网络的算法功能,下面对基于神经网络的学习评价系统的过程流程图:
1.准备阶段,确定学习评价指标。主要考虑学生学习评价的几个特征量,主要由在线时间、作业评定和数据结构实验的完成情况,在线测试结果,答疑解惑积分。在线时间可以记录学生登录网络教学系统的时间、次数等统计数据,主要包含上网总时间、在线交流总时间等。作业评定用来显示教师对学生在网络教学系统中提交作业的评判和评分。数据结构实验完成情况,主要根据教师布置的实验学生的完成情况。在线测试结果是学生对数据结构网络课程给出的在线测试题目所得分数。答疑解惑积分记录学生在本课程学习中,参与在线交流讨论答疑的次数和时间,同时,还记录在本课程的讨论答疑中,提出问题和回复问题的次数,针对改评价系统的需要,我们可以在设定学生属性时,增加这些数据项的记录。
2.数据的获取,由于在设计数据库的时候已经考虑了学生的各项评价指标,因此只需在数据库中读取即可。
3.数据的处理,是指利用从数据库中获取出的学生评价指标,并通过个指标的数据进行0-1处理,作为我们神经网络的输入,通过对神经网络对数据的训练,得出合理的权值,然后得出评价结果。
4.评价结果,即神经网络的输出层。由于网络学习评价的结果只有一个,因此输出层就只有一个节点。
四、系统的实现
本系统利用matlab的神经网络工具箱,对设计的基于神经网络的系统实现,这里面涉及到参数的训练,以今年上学期本人所任教的数据结构课程的其中一个班的学生成绩50组数据作为训练集,学生有在线时间、作业完成量和数据结构实验的完成情况,在线测试结果,答疑解惑积分数据,这个作为神经网络系统的输入,经过神经网络的分类以后得出输出结果,其结果与学生笔试和平时成绩按比例得出的结果比较,如果相差较大则不断地调整权值,直到符合能接受的误差为止。具体的操作步骤如下:
1.归一化处理。为了提高神经网络的训练效率,通常要对样本数据作适当的预处理。首先,利用prestd函数对样本数据作归一化处理,使得归一化后的输入和目标数据均服从正态分布,即[pn,meanp,stdp,tn,meant,stdt]=prestd(p,t);然后,利用prepca函数对归一化后的样本数据进行主元分析,从而消除样本数据中的冗余成份,起到数据降维的目的。
2.对训练样本、验证样本和测试样本进行划分。在训练之前,需要将上面处理后的样本数据适当划分为训练样本集、验证样本集和测试样本集。在本案中以2012~2013年第二学期学习该门课程一个班的50组学生作为训练样本,利用各项网络学习指标作为样本输入数据,根据期末考试的总评成绩作为输出目标,训练出我们评价系统的各合适权值。以另一个班的50名学生为验证样本集,同时对另外90名学生的学习状况动态跟踪采集,作为测试样本集。
3.网络生成与训练。选用两层BP网络,其中网络输入维数为5,输出维数为1,输出值即为学生评价的等级。网络中间层神经元数目预选为4,传递函数类型选为tansig函数,输出层传递函数选为线性函数purelin,训练函数设为trainlm。网络的生成语句如下:net=newff(minmax(ptr),[51],{'tansig' 'purelin'},'trainlm');利用train函数对所生成的神经网络进行训练。
4.对训练出来的神经网络,利用sim函数进行网络仿真。对训练出来的神经网络利用sim函数对2012~2013年第二学期的另外90名学生进行网络仿真评价,同时,对比该组学生的笔试成绩和平时实验成绩的综合成绩,只有7组同学的结果出现偏差,正确率达92.2%。
五、结语
实验结果表明:基于神经网络的网络学习评价系统能较好地评价学生的学习状况,该系统具有很好的实用性和指导作用,系统设计比较合理,从测试结果看,该模型正确率很高,其性能可满足网络学习评价的要求,评价结果较为科学,系统克服传统评价方法中只能使用线性模型的缺陷,并大大降低了人为因素的影响,能较全面反映学生的学习状况,经系统得到的评价结果和理论结果,显示一致性较好,使用起来简便,可操作性强。
参考文献:
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