（机械电子工程专业论文）中等职业教育《理论力学·静力学》网络课程教学系统设计.pdf

中等职业教育理论力学静力学网络课程教学系统设计 硕士研究生： 导师： 学校： 禹加宽 许映秋教授 东南大学 职业教育担负着培养高素质劳动者这一艰巨的历史重任，是全面推进素质教 育，提高国民素质。增强综合国力的重要力量。网络信息化的到来，为职业教育 的发展提供了理论和技术的支持，增强了职业教育的活力，拓展了职业教育发展 的空间。网络技术与职业教育相结合，探索网络环境下的教育教学规律，将促进 职业教育教学的改革和职业教育健康发展。论文在分析职业教育、网络教育教学 特点的基础上，阐述了“主体一主导”的网络教学设计模式，即以建构主义学习 理论为指导，既重视学生的主体地位作用，又充分发挥教师引导作用；根据职业 学校学生的特点和互联网的信息传播特点，强调网络课程应重视教学策略的设 计，尤其应重视培养学生自主学习和协作学习能力：系统地分析了静力学课 程的知识结构、课程特征、教学现状、课程改革的必要性和采用现代多媒体网络 技术开发网络课程的可行性。对其瓿的教学模式进行了有效的探索；阐明了静 力学网络课程在提高课程教学质量和效益，推动教学改革，实现科教兴国的积 极意义；较详细地介绍了开发设计网络课程的技术实现原理和方法，并根据职业 教育的特点，在教学理论的指导f ，设计和开发了静力学网络课程教学系统。 关键词：职业教育；网络教育；课程改革；网络课程 f o rs e c o n d a r yv o c a t i o n a le d u c a t i o n b yy uj i a - k u a n s u p e r v i s e db yp r o f x u y i n g _ q i u s o u t h e a s tu n i v e r s i t y v o c a t i o n a le d u c a t i o nh a st a k e no nt h ei m p o r t a n tt a s ko ft r a i n i n gh i g h l yq u a l i f i e dl a b o r e r s i tg i v e s g r e a ti m p e t u st oa l l - f o u n dd e v e l o p m e n te d u c a t i o n ，a n dp h y sa l li m p o r t a n tr o l ei ne n h a n c i n gt h en a t i o n a l q u a l i t y a sw e l la si n s t r e n g t h e n i n g t h ec o m p r e h e n s i v en a t i o n a lm i g h t n mc o m i n gw e b - b a s e d 1 m f o r m a t i o n i z a t i o np r o v i d e st h e o r e t i c a la n dt e c h n i c a ls u p p o r tf o rv o c a t i o n a le d u c a t i o n i te x c i t e st h ev i g o u r o fv o c a t i o n a le d u c a t i o na n do p e n su pi t sd e v e l o p m e n t a lp r o b a b i l i t y t h ec o m b i n a t i o no fw e bt e c h n o l o g y w i t hv o c a t i o n a le d u c a t i o n ，a n dt h ee x p l o r a t i o no fe d u c a t i o n a ld i s c i p l i n eu n d e rw e bc i r c u m s t a n c e sw i l l a c c e l e r a t et h er e f o r mo f v o c a t i o n a le d u c a t i o nt e a c h i n ga n di t sh e a l t h yd e v e l o p m e n t i nt h i sp a p e r , o nt h eb a s i so fa n a l y s i so ff e a t u r e so fv o c a t i o n a le d u c a t i o na n dw e be d u e a l i o n ，t h ew e b t e a c h i n gd e s i g nm o d e l s t l b j o c t - g u i d i n g ”i se x p o u n d e d ，i e g m d e db yt h et h e o r yo fs m m t u r a l i s m , t e a c h e r s s h o u l dn o to n l ya t t a c hg r e a ti m p o r t a n c et ot h es t u d e n t s s u b j c c t ”r o l e , b u ta l s ob r i n gt h et h e i ro w n “g u i d e ”r o l ei i l t of u l lp l a y c o n s i d e r i n gt h es p e c i f i cc h a r a c t e r i s t i c so fv o c a t i o n a ls c h o o ls t u d e n t sa n dt h e i n f o r m a t i o ns p r e a d i n gf e a t u r e so nt h ei n t e m e t i ti ss t r e s s e dt h a ts p e c i a la t t e n t i o ns h o u l db ep a i dt ot h e d e s i g no ft e a c h i n gs t r a t e g yi nt h ew e b e o u r s ea n dt of o s t e r i n gt h es t u d e n t s a b i l i t yt os m d y o nt h e i ro w na n d c o o p e r a t i v e l y t h ca u t h o rm a k e sas y s t e m a t i cs t u d yo nt h ek n o w l e d g es t r u c t u r e ，c u r r i c u l u mf e a t u r e s ， c u r r e n tc o n d i t i o n so ft e a c h i n g a n dn e c e s s i t yo fc u r r i c u l u mr e f o r mo ft h ec o u r s e “s t a t i c s a sw e l la s f e a s i b m t vo fa d o p t i n gm o d e mm u l t i - m e d i aw c bt e c h n o l o g yt od e v e l o pw e b c o u r s e a t i e ra ne f f e c l i v e e x p l o r a t i o no ni t sn e wt e a c h i n gm o d e la n dac l a r i f i c a t i o no f 山ea c t i v es i g n i f i c a n c eo ft h ew e b e o u r s e “s t a t i c s ”i l li m p r o v i n gt e a c h i n gq u a l i t y , p u s h i n gf o r w a r dt e a c h i n gr e f o r ma n dr e a l i z i n g “s t r e n g t h e n i n go u r e o u n t r yt h r o u g hs c i e n c ea n de d u c a t i o n ”，t h et e c h n o l o g yp r i n c i p i ea n dm e t h o do fd e v e l o p i n gt h ed e s i g no f t h ew e b e o u r s ea r ei n t r o d u c e di nd c t a i la n dt h et e a c h i n g - s y s t e mo fw e b e o u r s eo f “s t a t i c s ”i sd e s i g n e da n d d e v e l o p e di l lt h el 证h to f t h ef c a t u r e so f v o c a f t o n a le d u c a t i o na n dt h eg u i d a n c eo f t e a c h i n gt h c o r i e s k e y w o r d s ：v o c a t i o n a le d u c a t i o n ；w e be d u c a t i o n ；c u r r i c d u mr e f o r m ；w e b c o u r s e s 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用 过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名：凶坐! 荛日期：堕：! ：堡 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：壶垄宣导师签名：日期：鉴：j 蛩 第一章结论 第一章绪论 1 1 网络课程开发的现实背景和应用价值 随着科学技术的突弋猛进。知识经济比以往任何一种经济形态，都更依赖于知识这一战略资源， 依赖于对知识的生产、传播和应用。知识资源是一种无形资源，而这一无形资产的生产、积累和应 用的主要手段就是教育。同时，知识更新速度令人日不暇接，信息技术的飞速发展，经济全球化等 一系列变化都对现行的教育系统提出了严峻的考验，终身学习、全民教育成为各国教育发展和社会 进步的共同要求。面对这一挑战。传统教育就显得无能为力。 为了适应不断发展的社会需要，以及满足人们自我完善、自我发展的需要，人们渴望不受时间、 空间限制。能自由选择自己想学的内容。而且人们自我发展是多元化、多层次的，因此，也希望能 在尽可能大的范围内自由获取学习资源来提高学习效果。而多媒体技术和计算机网络的发展则为一 种新的教育方式网络教育提供了契机，网络教育应运而生了。 所谓网络教育，就是在线学习或网络化学习，即在教育领域建立因特网平台，学习者通过计算 机上网，通过网络进行学习，是一种全新的学习方式。网络教育与其他教育方式相比，主要特点是： 学习资源共享，学习者自主性强，学习目的呈现多样性等。 建构主义学习理论为网络教育提供了理论的支持。建构主义学习理论强调建构的特殊性，每一 学习者都是在自己已有经验的基础上，以其特殊的方式在建构：并且每一个学习者都是在特定的情 境下建构的，每一个人对事物都有独特的理解，而不同人之间的交流可以影响学习者的建构。建构 主义强调真实、互动的学习环境的设计，网络和计算机多媒体技术正是创建丰富、生动、逼真“情 境”的最佳平台，可以搭建理想的自主学习与协作学习的环境。 计算机网络通讯技术的发展为网络教育奠定了物质基础，使网络教育的普及成为可能。从国内 外的网络教育发展情况看，目前网络教育发展很快，世界上一些发达的国家如美国、德国、英国、 日本等国的大学不仅拥有自己的网站，而且大多推出了网络教育课程。其网络教育很自然走在了世 界前列，已具有相当的规模。他们以互联网为主要手段的远程教育，开设的学历、学位课程基本上 覆盖了高等学校的所有学科和专业，把普及网络化教育作为保证人才培养紧跟世界潮流的战略性举 措。我国的网络教育起步较晚，但发展非常迅速，已经从观念的层面，向实际的运用层面转化， 网络教育作为互联网发展的一个有机部分也快速地向“寻常百姓家”飞去。我国的网络教育的 市场潜力很大前景广阔。发展迅速。2 0 0 4 年7 只2 0 日，中国互联网络信息中心( 简称为c n n i c ) 在 北京发布了第十四次中国互联网发展状况统计报告，截至2 0 0 4 年6 月3 0 日，中国网民总数 圉1 - i 历次调查上网人散( 万人)图l _ 2 历次调查上阿计算机崽数( 万台) 东南大学硕l 研究生论史 己达到8 7 0 0 万人，较2 0 0 3 年底( 第十三次互联网统计报告) 半年间增加了7 5 0 万人，上网计算机总 数为3 6 3 0 万台，、r 年增长了5 4 1 万台，增长率为1 7 5 。图l 一1 、卜2 分别为历次调查上网人数和计 算机总数。统计显示获取科技信息、上网学习仍然是网民上网的首要目的，且网民每周上网时间继 续增加，表明人们对互联网的使用越来越频繁，而互联网对人们日常生活的渗透性也越来越强。图 1 - 3 为最近几次上网目的的调查，用于学习显稳步上升趋势。 田1 - 3 量近几次上罔目的调查 网络的兴起与蓬勃发展带给世界的影响是巨大且深刻的，它涉及到社会经济、政治、法律、道 德、文化、教育等各方面，使人们的日常交往、工作、学习、娱乐等生活方式也随之发生了变化。 尤其是在工作学习方面，人们会在互联网上轻而易举地检索到各种有用的信息，即方便又快捷。网 络载体所具有的诸如巨大的存储容量，快捷的存储速度，方便的检索性能和低廉的传输成本等性能 优势，是任何传统的载体所无法比拟的。鉴于上述原因笔者认为，当前利用互联网进行网络教育的 技术网络条件已经成熟。因此，如何利用好互联网的诸多优势，发展网络教育成为广大教育界人士 关切、探讨的新课题。 众所周知，网络教育有三大基础：硬件、软件和网络教育资源。随着i n t e r n e t 技术及其向宽带、 高速、多媒体化方向的快速发展，硬件、软件方面的优势将逐渐弱化，教育资源的优势必将越来越 重要，最终将成为决定网络教育成败的关键所在。而网络课程是教育资源非常重要的组成部分。网 络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，是一种网络学习的电子教 材和重要的数字化学习资源，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学 内容和网络教学支撑环境。网络使教与学活动产生了时空的分离，教师不再是直接的教育者，教育 目标通过网络课程来实现，教学活动围绕着网络课程展开。因此，开发适用于网络教育的高质量的 课程成了我国发展网络教育的一个非常重要而迫切的课题。 当前，大力开发网络课程有利丁： 1 ) 教育信息化的建设。发展现代远程教育，构建终身学习体系是教育信息化的一项重要任务。 现代远程教育是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型教育方式。教育部在“面向2 1 世纪教亭 2 第一学 结 论 振兴行动计划”中决定，实施“现代远程教育l ：程”。通过该i 程的实施，可以有效地发挥现有各种 教育资源的优势，符合世界教育发展的潮流。而实施现代远程教育工程，需要开发人量的网络课程。 2 ) 课程教学模式的改革。当今世界，科学技术突飞猛进。面对新的形势，我们的教育观念、 教育体制、教育结构、教学内容和教学方法相对滞后，因此，必须改革传统的课程教学模式和教学 方法，借助多媒体技术和网络通讯技术等，探索新型的课程教学模式和教学方法。 3 ) 创新人才的培养。创新人才的培养是实施素质教育的重点，创新人才的特征主要体现在如 f 几方面： ( 1 ) 具有创新意识，创新意识即引起某种创造动机所表现的创造意向和愿望。 ( 2 ) 具有创造性思维，它具有如下的特征：思维方式的求异性：思维状态的主动性：思维结构 的灵括性；思维运行的综合性；思维进程的突发性：思维表达的新颖性。 ( 3 ) 具有创造能力，学生的创造能力需要具有如下基础：良好的思想素质：扎实的文化知识： 一定水平的信息能力。 创新人才的培养，必须依靠现代技术手段的应用，而网上教学具有学习资源丰富、学生兴趣浓厚、 操作使用方面、交互性强等特点，能激发学生的创新意识和求异思维，培养学生的动手实践能力。 1 2 中等职业教育网络课程的现状及其开发必要性 职业技术教育是我国教育事业的重要组成部分，肩负着为我国现代化建设培葬数千万中高级技 术人才和业务骨干的重任，关系着中华民族的整体素质的提高：职业技术教育同经济和社会发展有 着直接的关系，它不仅是培养各类实用人才和提高劳动者素质的基本途径，也是把科学技术转化为 现实生产力的桥梁。 近两年来职业教育的改革和发展取得了新的重大成就，据教育部提供的资料显示，自2 0 0 2 年全 国职业教育工作会议以来，中等职业教育为适应现代化建设的巨大需求进入了新的发展阶段，从 2 0 0 1 年到2 0 0 3 年，招生数从3 9 8 万人增长到5 1 5 万人，呈现出一派欣欣向荣的新局面”。同时，各 种形式的职业培训蓬勃开展。职业教育的办学方向和改革思路日益清晰，特色日趋鲜明，一个有中 国特色的职业教育体系初步形成，以就业为导向的职业教育越来越得到社会的认可，得到全社会的 支持。 党的十六大提出要走新型工业化道路，坚持以信息化带动工业化，| ；上工业化促进信息化，加快 发展现代服务业，全面建设小康社会。走新型工业化的道路，不仅需要一大批拔尖创新人才，也需 要数以千万计的专门人才和数以亿计的高素质劳动者。技术、技能型人才是人才队伍重要的组成部 分。最近一个时期以来，劳动力市场出现技能型人才短缺问题，引起中央领导和社会各界广泛关注， 新闻媒体不断呼吁“高薪难聘高素质技术工人”1 。职业教育承担着培养技术、技能型人才的重要 责任，是我国教育中与经济发展联系最紧密、最直接的部分。社会需求是职业教育发展的最大动力。 当前，现代化建设对职业教育发展提出了强劲的需求，这是职业教育面临的最大机遇和挑战。然而 一方面由于受几千年的传统文化束缚，崇尚经书而鄙薄技术，直至今天，还有不少人视职业教育为 二流教育。正因为如此，我们在承受客观规律的惩罚：我们发表的论文不可谓不多，理论成果亦不 可谓不多，但是，我们的高科技含量的商品化率却很低。另一方面我们职业教育教学理论、方法相 对滞后，教学观念还很落后，技术创新不高不能适应现代社会发展的需要。因此我们要积极探讨 职业教育教学改革，转变传统职业技术教育观念，充分认识职业技术教育在经济建设，在人的全面 发展等方面的重要作用。具体地说，要从思想上做以下三个方面的转变：一、职业技术教育已经从 正规学校教育的一个特定阶段转为终身教育的重要构成部分。作为终身教育的重要构成部分，职业 技术教育不仅要为部分学生提供职业技术培扎使他们具备一定的职业技术技能，顺利进入某一职 业就业，而且还耍贯穿和渗透于学校教育的各个阶段，使所有学生都有机会探索职业，了解职业和 东南大学碗上研究生论文 具有一定的职业意识，此外，还要为全民提供技术和职业教育与培训：二、职业技术教育不再是孤 立丁正规学校教育的一种类型或一个阶段的教育而是己经转化为职前教育、就业培训和在职培训 紧密结合的一个统一和连续的过程；三、职业技术教育不再是只重职业和技术培训的狭隘的教育， 而是转为把国家、社会和个人的可持续发展作为根本出发点的全面教育，也就是说，是一种把职业 和技术技能的培l i 与人文素质教育有机结合起来，把培养职业技能与培养学习习惯和学习能力有机 结合起来，把对国家和社会发展的关注与对环境保护的关注有机结合起来的教育。 在转变职业技术教育思想观念的同时，要充分利用现代教育技术尤其是互联网技术对职业技术 教育教学进行改革。伴随着互联网络的高速发展、现代教育技术的日益成熟，基于i n t e r n e t 的网络 教学已日益受到人们的关注。与传统的课堂教学相比，不论从学习的适用对象、教育内容的表现形 式、课程的组织安排和学生的学习方式来看，网络教育都具有不可比拟的优越性，将网络教育与职 业教育相结合，将进步拓展职业技术教育。体现在：一、职业教育在时空上得到空前延伸，其社 会职能得到进一步扩展”。现代教学媒体的应用，使教育在时问和空间上都将面l 临前所未有的延伸 和拓展。在时间上，职业教育将伴随人的整个一生；在空间上，职业教育将会超越传统的课堂和学 校，演变为更广泛的社会化、网络化的教育，学生在学校里不论何时何地，都可以通过网络进行学 习，其他社会成员也可通过网络按需所取，适时接受职业教育与培训。职业教育也由同质教育模式 转化为因材施教和以培养创造力为核心的个性化教育模式。二、职业教育在教学类别及办学模式上 将有新的突破”1 。今后，随着网络教育的广泛开展，职业教育逐渐向多层次化、多元化、专业化、 市场化、国际化方向发展。三、网络教育的发展，加速了职业教育国际化的进程，国家间互相学习， 互相交流越来越广泛。改革传统教育，实现教育现代化成为全人类面临的共同任务。 因此，将网络教学引进职业技术教育是提高职业学校教学水平的有效手段，将促进职业教育的 课程改革，促进学生个体全面发展高效率地培养和造就适应社会需求的、具有创新能力的高素质 劳动者。前面已经谈到网络教育离不开网络教育资源网络课程的建设，我国在高等院校，由于 其有着人才、信息、资金等方面的优势，相继开发了大量的适应远程教育的网络课程。早在2 0 0 0 年5 月，为了贯彻第三次全国教育工作会议精神，落实( 2 1 世纪教育振兴行动计划，加快现代远 程教育工程资源建设步伐，教育部启动了“新世纪网络课程建设工程”。此工程共立项3 2 0 个，经过 几年的研制开发大部分已经完成。这批项目的研发集中了国内高校的优秀教育资源。体现了“名师、 名校、名课程”的建设原则，因而代表了我国网络课程的最高水平，为我国网络教育起到了示范作 用，对我国的网络教育事业馓出了很大的贡献。然而这些网络课程的教育对象为网大学生，适合职 业技术教育方面的网络课程严重匮乏。在中等职业教育中，由于资金、人才、设备等条件的限制t 网络教学可以说刚刚起步，多媒体网络教学理论相对滞后，传统的教学模式仍占有主导地位，已越 来越不适应学生个性发展和社会发展的要求，迫切需要利用现代化教育资源，采用现代化教学手段， 进行教育教学改革提高教育教学效果。如何应用互联网为全面推进职业技术教育服务，还没有明 确的可行方案和操作模式，是职业教育工作者所面临的新课题。我们不能采用照搬硬套的拿来主义， 必须从职业教育的实际出发，开发出符舍职业学校特点，具有职业教育特色的网络课程e 近年来，随着职教生源数量和社会培训量的增加，有限的教育资源( 如教师、教室、实验、实 习、吃住等) 已满足不了社会的需求一些重点职校技校招生爆满，不得不早早收场，制约职教的 进一步发展。适时开发出高质量的、适合于中等职业教育的网络课程，利用网络教育来扩大办学规 模，可以增强骨干职业学校的幅射功能，提高办学效益。 现在网络技术已渗透到社会生活的各个方面，大多数职业学校建立校园网，并拥有自己的网站， 有的地区还实现校校通工程即本地区所有学校进行联网，实现资源共享。然而大多数学校的网站 只具有广告宣传的作用，其教学功能还远远没有发挥出来，主要的原因就是很少有适合学生的网绍 教学资源，学生上网无事可干，只能在游戏、聊天中度过美好的青春年华。可见开发中等职业教育 网络课程显得十分必要和迫切。 4 第一章结论 刚络应h 】丁教育教学，其显著特征是：任何人、在任何时间、任何地点、从任何章节开始、学 习任何课程。网络教育便捷、灵活的学习模式，最直接体现了学习和主动学习的特点，充分体现了 发展中的现代教育和终身教育的基本要求，具有四大优势：舣向互动、实时全交互；内容丰富和多 媒体生动表现；个性化教学；自动化管理。 运用网络课程组织教学，通过创设教学情境，有利于针对性开展教学活动，用直观图像、动画、 视屏、声音将抽象问题简明化，易于职业学校学生的接受，实现自主学习：运用虚拟技术模拟工程 实验，可以解决职业学校实验实习设备不足的问题；在网络课程学习中，通过多种方式实现师生、 生生之间的实时和非实时相互交流，可及时排除学习中遇到的各种问题，加强思想沟通和相互交流： 学生可充分利用网络资源，了解新技术，学习新知识，拓宽自己的视野；学生通过了解社会对所学 专业需求t 明确自己奋斗目标等等。学生在利用网络学习知识的同时，也会提高自己的信息搜索、 信息分析和信息加工处理能力，此为信息化社会所必需具备的基本能力。 工程力学是- - ( - j 与工程技术密切联系的技术基础课程，在机械工程及众多相关工程中，都会运 用工程力学理论来解决实际问题。工程力学所阐述的是力学中最普遍最根本的规律，这些知识具有 很强的实用性。作为职业学校机械类的学生，在以后的工作中必然会遇到很多与力学有关的问题， 掌握一定的工程力学知识可以帮助他_ f f l i e 确地使用、安装、维护各类机械，提高操作技术和生产技 能，分析和解决生产实际中有关力学的简单问题。理论力学中的静力学内容是工程力学的基础，主 要研究物体受力分析方法和物体在力系作用下处于平衡的条件，工程应用很广。静力学内容具有理 论性、抽象性和实践性相结合的特点，运用多媒体网络课程组织教学，通过丰富学生的感性知识， 将抽象问题形象化，便于学生理解和掌握，提高学习积极性，收到事半功倍的效果。据调研，目前 还很少有适合职业学校机械专业学生学习的静力学网络课程，因而做这方面的开发研究，可以促进 职业教育教学改革，满足学生个性化学习的需求，有着十分重要的现实意义。 1 3 本课题的主要任务、研究内容 本课题的主要任务是利用网页制作技术如d r e a m w e a v e r 、f i r e w o r k 、j a v a s c r i p t 、h a s h 等软件， 设计和开发适合职业学校使用的静力学网络课程，并以此为实例，对职业学校利用现代教育技术改 革教育教学进行分析和探讨，主要研究内容包括以下几个方面： 1 ) 对网络教学的特征、常见的模式和最新的学习理论进行分析，探索网络环境下理想的教学 结构和学习模式，为科学合理地设计和开发适台职业教育教学的网络课程提供理论基础； 2 ) 分析静力学的基本内容，研究静力学教学现状和存在的不足，探索运用现代教育技术进行 职业学校专业课教学改革的途径和静力学网络课程的开发原则； 3 ) 根据网络课程的开发、设计原则和基本理论，结合职业教育和网络教学的特点，对静力学 网络课程教学系统进行优化设计； 4 ) 分析网络课程制作软作的特点，进行静力学网络课程制作为学生创造自主、西作、轻松 的学习环境。 5 东南人学硕t 研究生论文 第二章网络教学的理论探讨 网络教学是指在教学过程中运用了网络技术的教学活动，一般来讲有广义和狭义之分。广义的 网络教学一般也称为网络教育或远程网络教学，是指利用各种形式的网络资源( 包括：卫星电视网、 计算机网、电信网、邮政网等) 所进行的教学。狭义上的网络教学则是指利用i n t e r n e t 、多媒体设 备以及教学课件所实现的教学活动。 自二十世纪八十年代以来，为了迎接信息化社会对教育提出的种种挑战，国内外的学者作了许 多探索，从c a i 、i c a i 、卫星电视、多媒体到教育网络，努力运用各种最新的信息技术手段来优化 教育与教学过程，并且取得了显著的成效。到了二十世纪九十年代，随着计算机网络技术和教育、 教学理论的发展，计算机教育从传统的计算机辅助教学( c a i ) 向着网络教学( n i ) 发展。这主要表 现为，多媒体化与网络化( 指基于i n t e r n e t 的教育应用迅速发展) 的结合日益紧密：认知主义和 建构主义在教学理论中日益得到重视。前者使教学条件、教学环境大为改观，后者使教师从传统的 知识授予者转变为学习的促进者，学生不再是被动的知识接受者而是知识的主动建构者媒体则由 原来的简单的辅助工具向复杂的教学环境转变。当前以多媒体和网络为标志的新的信息技术革命已 经引起教育领域的深刻变革，将使教育体制与教学模式产生重大的飞跃。因此，嘲络教学是现代教 育技术理论研究的重点课题之一，也是现代教育技术的重要组成部分。 2 1i n t e r n e t 的特点 i n t e r n e t 发展之所以如此迅猛，一个重要的原因是它有许多优点并提供了许多受大众欢 迎的服务”1 ： 1 )灵活多样性的入网方式。i n t e r n e t 所采用的t c p f l p 协议解决了不同硬件平台不同网络产品 和不同操作系统之间的兼容性问题。任何计算机只要采用t c p i p 协议与i n t e r a c t 中的任何一台主机 通讯就可以成为i n t e r n e t 的一部分。 网络信息服务的灵活性。i n t e r n e t 采用了目前分布式网络中最为流行的客户服务程序方 式，大大增加了网络信息服务的灵活性。凡装有服务程序的主机均可对其他主机提供信息服务；凡 是装有客户程序的主机均可获取其他主机所提供的信息服务。因此，用户在位用i n t e r n e t 的各种信 息服务时，可以通过安装在自己主机上的客户程序发出请求，与装有相应服务程序的主机进行通讯 从而获得所需要的信息。 3 ) i n t e r n e t 把网络技术、多媒体技术和超文本技术融为一体，体现了当代多种信息技术互相融 合的发展趋势。它为教学、科研、商业广告、远程医学诊断和气象预报等应用提供了新的手段。 4 ) 收费低廉。由于政府的资助，各国的i n t e r n e t 服务收费是很低的，收费低吸引了更多的用 户使用网络，从而形成了一种良性循环。 5 ) 极为丰富的信息资源，而且多数是免费的。虽然n t e r n e t 最初的宗旨是为美国的大学和科研 单位服务，但目前己成为服务于全世界各行各业的通讯网络信息。从所有的g o p h e r 服务器、w a i s 服 务器、a r c b i e 服务器到w w w 服务器都是免费的。此外还有许多免费的f i p 服务器和t e l n e t 服务器： 6 ) 丰富的信息服务功能和友好的用户接口使i n t e r n e t 可以做到雅俗共赏。i n t e r n e t 的丰富性信 息服务方式已经使之成为当今世界上功能晟强的信息网络，传统网络所具有的功能它全包括，此外 还增添了许多新的功能，除了t c p f l p 协议所提供的基本功能外，还有许多高级的信息服务方式和友 好的用户接口。如在w w w 通讯协议的基础上开发的n e t s c a p e 浏览器软件是目前水平最高的网络化 用户接口，其强大的“导航”功能可以帮勘用户在i n t e r n e t 的信息海洋中随意漫游。 正是由于i n t e r n e t 具备了这些特点才使其得以应用到网络教学中。 6 第二毒咄络数学的理论探讨 2 2 学习理论 学习理论的任务是探索人类学习的内部机制着重研究学生学习的内部心理因素。由于研究者 的哲学观点和研究方法不同，当代学习理论分化为两大学派：行为主义学派和认知学派。具体来 说有如f 三种学习理论，简述如f ： 1 ) 刺激反映学习理论 早期的刺激反映学习理论包括桑代克联结主义学习理论、巴甫洛夹条件作用理论、华生行 为主义学习理论和斯金纳操作学习理论。以美国心理学家桑代克、斯金纳为代表的行为主义学派把 学生当作一个“黑箱”，认为学习是一种可以观察到的行为变化。他们把观察分柝重点放在学生学习 后的行为表现上，关心的是如何获得令人满意的输出；而输出是输入刺激的一种反应。因此，学习 过程是一种刺激一反应过程，传播者( 教师或计算机l 的任务是：安排刺激，观察学生的反应， 对令人满意的反应予以强化鼓励，对令人不满意的反应予以补救或否定来纠正其反应。因此刺激要 适当、观察要准确，而强化和补救要及时。 在这种学习理论指导下，计算机不仅可以提供重复的适当刺激和及时的反馈刺激，而且可以提 供因人而异的个别化刺激，改善学生的行为，达到教学目标，因而是一种理想的教学手段。目前许 多c a i 课件都是遵循这一理论开发的。 2 )早期的认知学习理论 7 0 年代末、8 0 年代初，认知心理学开始占据统治地位，计算机教育的理论基础也顺理成章地由 行为主义学习理论转向认知学习理论。表现在c a i 课件设计中，就是人们开始注意学习者的内部心 理过程，开始研究并强调学习者的心理特征与认知规律：不再把学习看作是对外部刺激被动作出的 适应性反应；而是把学习看作是，学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好，利用自己的原有认 知结构对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程。这一时期将认知学习 理论应用于c a i 的著名学者是安德逊( a n d e r s o n ) ，他于8 0 年代初期根据认知学习理论提出一种思维 适应控制方法( a d a p t i v ec o n t r o lo f t h o u g h t ，简称a c t ) ，该方法强调高级思维的控制过程，试图揭 示思维定向与思维转移的控制机制和控制原则，安德逊将这种方法应用于建造认知型学生模型，以 实现对学生求解几何问题思维过程的自动跟踪与控制，并取得很大的成功。 3 ) 建构主义学习理论 建构主义的最早提出者可追溯至瑞士的皮亚杰( j p i a g e t ) ，其用内因和外因相互作用的观点揭示 儿童的认知发展规律，并继而创立了关于儿童认知发展的学派。在研究儿童认知发展基础上产生的 建构主义学习理论的基本观点认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会 文化背景下，借助其他人( 包括教师和学习伙伴) 的帮助，利用必要的学习资料，通过建构意义的方 式而获得。所要建构的意义是指：事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助 学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其它事物之 间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知 结构。由于学习是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人的帮助，即通过人际间的协 作活动而实现的主动建构知识意义的过程因此建椅主义学习理论强调以学生为中心，认为“情境”、 “协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。 建构主义不仅形成了全新的学习理论，也正在形成全新的教学理论。如上所述，建构主义学习 理论强调以学生为中心，它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加 工的主体、知识意义的主动建构者；而且要求教师耍由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构 意义的帮助者、促进者。这就意味着教师应当在教学过程中采用全新的教学模式( 彻底摒弃以教师 为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式) 、全新的教学方法和全新的教学 7 东南夫学颓l 研究生论文 设计思想，因而必然要对传统的教学理论、教学观念提出挑战，从而在形成新一代学习理论建 构主义学习理论的同时，也逐步形成了与建构主义学习理论、建构主义学习环境相适应的新一代教 学模式、教学方法和教学歧计思想”“。 网络教学正是基于建构主义学习理论而产生的。计算机网络为学习者提供了良好的建构学习环 境，主要包括丰富的学习资源、信息检索与查询工具、各种通信工具等，支持学习者独立或合作获 取知识。在网络教学的环境中，教师根据教学目标，确定问题的种类，然后利用网络技术中的信息 检索与查询等上具。确立达到目标的最佳学习环境，促进学生进行建构学习。学习者则可以根据自 己的实际情况建构知识，完成学习任务。 图2 1 1 显示，随着计算机技术的发展和学习理论研究的深入，二十世纪后半叶，计算机教育应 用的理论基础经历了三次大的演变。 计算机 教育应用 成熟 阶段 发展 阶段 初级 阶段 1 9 6 0 年1 9 7 0 年 1 9 8 0 年1 9 9 0 年2 0 0 0 年 圈2 _ l 计算机教育应用的兰大发展| 段 2 3 网络教学结构 当前学校教学改革的主要目标之一是要改变传统的以教师为中心的教学结构，建构一种既能发 挥教师的指导作用又能充分体现学生学习主体作用的新型教学结构。在此基础上逐步实现教学模式、 教学内容、教学手段和教学方法的全面改革。之所以耍把教学结构作为教改的主要目标，是因为教 学结构是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论指导下的在一定环境中展开的教学活动进程的 稳定结构形式，是教学系统四个组成要素( 教师、学生、教材和教学媒体) 相互联系、相互作用的 具体体现。简单地说，教学结构就是指按照什么样的教育思想、教与学的理论来组织教学活动进程。 所以教学结构是很重要的，它是教育思想、教与学理论的集中体现。教学结构的改变将引起教学过 程的根本改变，也必将导致教育思想、教学观念，教与学理论的深亥4 变革。所以它比教学手段、教 学方法的改革意义要重大得多，当然也困难得多。 目前在各级各类学校中采用的教学结构主耍有两犬类：一是以教师为中心的教学结构，二是以 学生为中心的教学结构“。 1 1以教师为中心的教学结构 以教师为中心教学结构在学习理论方面的基础主要是行为主义，行为主义学派主张心理学只研 究外显行为，反对研究意识和内部心理过程。他们把个体行为归结为个体适应外部环境的反应系纺， 第二章叫络救学的理论探讨 即所谓“刺激反应系统”，学习的起因被认为是对外部刺激的反应。但是他们不关心刺激所引起的 内部心理过群，认为学习与内部心理过程无关，因此只要控制刺激就能控制行为和预测行为，从而 也就能控制卸预测学习效果。这就是行为主义学习理论的基本观点。根据这种观点。人类学习过程 被解释为被动地接受外界刺激的过程，而教师的任务只是提供外部刺激，即向学生灌输知识。学生 的任务则是接受外界刺激，即理解平u 吸收教师传授的知识。 从我国的现实情况看，二十世纪九十年代以前的教学结构基本上都是以教师为中心。 以教师为中心教学结构的特点是： a ) 教师是知识的传授者是主动的施教者，并且监控整个教学活动的进程： b )学生是知识传授对象，是外部刺激的被动接受者； c )教学媒体是辅助教师教的演示工具； d )教材是学生的唯一学习内容，是学生知识的主要来源。 这种结构的优点是有利于教师主导作用的发挥，便于教师组织、监控整个教学活动进程便于师 生之间的情感交流，因而有利于系统的科学知识的传授，并能充分考虑情感因素在学习过程中的重要 作用。其严重弊病则是：完全由教师主宰课堂忽视学生的学习主体作用。不利于具有创新思维和创 新能力的创造型人材的成长( 按这种结构培养出的绝大部分是知识应用型人材而非创造型人材) 。 由于我国教育理论界多年来以认识论的原理取代对教学过程中具体认知规律的研究，导致绝大 部分中小学老师不了解人类学习过程的认知规律，不熟悉甚至完全不懂认知学习理论，这就为行为 主义大开方便之门，使行为主义学习理论在我国特别盛行。至今仍有许多学校强调学生的任务就是 要消化、理解老师讲授的内容，把学生当作灌输的对象、外部刺激的接受器、前人知识与经验的存 储器，忘记了学生是有主观能动性的、有创造性思维的活生生的人。正是由于这种行为主义学习理 论长期潜移默化的影响，使我国绝大多数学生逐渐形成一种盲目崇拜书本和老师的迷信思想- “书 本上的都是经典，老师讲的都不能怀疑”，养成一种不爱问也不想问“为什么”的麻木习惯，这种思 想和习惯代代相传，不断强化，就使学生的发散性思维、逆向思维被束缚、被禁钢敢于冲破传统、 藐视权威的新思想、新观念被贬斥、被扼杀，大胆幻想的翅膀被折断，作为学习主体的学生其主动 性无从发挥。这就等于从基底上移走了具有创新思维和创新能力人材赖以孕育、滋生和成长的全部 土壤，创造型人材的培养就成了难以实现的空中楼阁。 事实上，已经有许多有识之士通过中美两国学生不同特点的对比，看到了这个严酷的事实。例 如，他们指出，美国学生在上课时可以随意打断老师的讲课，提出自己的问题和不同的观点；而在 国内，除非老师主动提问否则是不容许学生这样做的，学生也决不敢这样做。其结果是使中国的大 学生与研究生和美国韵同类学生相比，从总体上说创新思维、创新能力明显不如对方。北京师范大 学心理系胡卫平博士于2 0 0 1 年对中英两国青少年七个方面的创造能力进行抽样调查和比较，也得出 了同样的结论：在七个方面的创造能力中，除了问题解决能力一项以外，其它六项能力( 发现问题 能力、想象能力、实验设计能力、技术开发能力、产品改进能力和应用能力) 中国学生都不如英国 学生。创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族难以屹 立于世界先进民族之林。而我们的学校培养出来的学生却普遍缺乏创新思维、创新能力，难以适应朱 来2 l 世纪的需要这就是以教师为中心教学结构长期统治我国各级各类学校所造成的严重后果。 2 ) 以学生为中心的教学结构1 以学生为中心的教学结构，在进入二十世纪九十年代以后，随着多媒体和网络技术的日益普及 ( 特别是基于i n t e r n e t 的教育网络的广泛应用) ，才逐渐发展起来。 以学生为中心教学结构的特点是： a )学生是信息加丁的主体，是知识意义的主动建构者： b )教师是课堂教学的组织者、指导者，是学生建构意义的帮助者、促进者； 9 东南大学硕士研究生论文 c )教学媒体是促进学生自主学习的认知工具： d )教材不是学生的主要学习内容，通过自主学习学