（计算机应用技术专业论文）基于aspnet+ajax的网络教学系统设计.pdf

山东大学硕士学位论文 摘要 随着网络技术特别是i n t e m e t 技术的发展和普及，基于w e b 的网络教学已经 成为教学的重要方式和发展方向。作为一种新的教学模式，网络辅助教学能充分 发挥信息技术在高校教学中的优势，体现以学生为主体、教师为主导的现代教育 思想，随着计算机技术和网络技术的不断发展，网络辅助教学得到越来越广泛的 应用，如何有效的开展网络辅助教学活动逐渐成为高校教学信息化建设关注的重 要课题，网络教学系统的建设成为解决这一课题的基础和关键。 在网络教学平台实用技术方面，本文着重介绍了基于w e b 网络教学平台经 常使用的“三层b s ”模型，这种模型将各类教学资源放在服务器一端，并使用 中心数据库统一存放和组织，用户在客户机一端，无须任何配置工作，只须使用 浏览器向w e b 服务器代理提出访问请求，服务器审核后与后台数据库链接，把 请求服务的教学内容以w e b 页面形式通过浏览器反馈给用户。用户通过对页面 进行操作形成下一次的请求。 本文提出了一种网上教学系统模型平台。该平台实现了便于教师“教噶与 学生“学的，以学生为主体、教师为主导的，实现交互的网络教学环境。该平 台全面支持教学的各个环节，包括在线备课、课件制作、教学素材建设、在线作 业、在线考试、在线答疑等多种综合教学服务。教学课程的提供者把设计完整的 课件或者教学视频保存在服务器中等待用户的访问，用户可以在任何时间，用任 何一台接入校园网的计算机访问服务器，以一个学生的身份按照自己的学习兴趣 学习课程。 用户如果在学习过程中遇到问题，可以将问题发表在教学论坛上，由教师或 其他同学来异步地讨论答复。网上教学系统是基于w i n d o w s 平台上开发的应 用系统，系统采用b r o w s e r s e r v e r 计算机网络体系结构。利用动态网页a s p n e t 技术与a d o n e t 技术访问s q ls e r v e r 后台数据库，并由m i c r o s o f ti i s 充当w e b 服务器。 本系统开发完成后，必将作为山东大学威海分校教学手段的有力补充，在网 络教学中得到了充分实际的应用。 关键词：网上教学系统；a s e n e t ；w e b 技术；a j 缸技术 l l i 东大学硕士学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e rn e t w o r k t e c h n o l o g y , e s p e c i a l l yi n t e m e t t e c h n o l o g y , i n s t r u c t i o nb a s e do nw e b h a sb e c a m ea ni m p o r t a n tm o d ea n d d e v e l o p m e n t a lw a y i nt h ee d u c a t i o n a san e w t e a c h i n gm o d e ，t h en e t w o r kc a ng i v e f u l lp l a yt ot h ea d v a n t a g e so fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yi nh i g h e re d u c a t i o n ，a n d d e m o n s t r a t et h em o d e me d u c a t i o nc o n c e p to fs t u d e n t sa st h em a i nb o d ya n dt e a c h e r s a sd i r e c t o rw i t ht h ec o n t i n u i n gd e v e l o p m e n to fc o m p u t e rt e c h n o l o g ya n dn e t w o r k t e c h n o l o g y , n e t w o r kt e a c h i n gi su s e dw i d e l y h o wt oe f f e c tt h en e t w o r kt e a c h i n g a c t i v i t i e sb e c o m ea l li m p o r t a n ti s s u ef o rh i g h e re d u c a t i o ni n f o r m a t i o nc o n s t r u c t i o n ， n e t w o r kt e a c h i n gp l a t f o r mc o n s t r u c t i o nm a k e su pt h eb a s i sa n dk e yt ot h es o l u t i o no f m i si s s u e n e t w o r ki n s t r u c t i o n a ls y s t e mf n i s ) i nt h en e t w o r kt e c h n o l o g y ，t h ep a p e rh i g h l i g h t st h e ”t h r e e - l a y e rb s m o d e lw h i c hc o m m o n l yw a su s e dt on e t w o r k i n s t r u c t i o n a ls y s t e m ( n i s ) t h i sm o d e lp l a c e sa l lk i n d so ft e a c h i n gr e s o u r c e so nt h e s e r v e rs i d e ，a n du s e su n i f i e dd a t a b a s es t o r a g ea n do r g a n i z a t i o n u s e r so nt h ec l i e n t s i d ew i t h o u ta n yc o n f i g u r a t i o n ，u s e st h eb r o w s e rt ot h ew e bs e r v e ra g e n t st om a k e r e q u e s t sf o ra c c e s s i n g s e r v e r sli n k st h e m 、析mb a c k g r o u n dd a t a b a s et h e ns e n d st ot h e c o n t e n to ft e a c h i n gr e q u e s t e di nt h ef o r mo fw e bp a g e st ot h r o u g ht h eu s e rb r o w s e r t h r o u g ht h ep a g e su s e ro p e r a t eu n d e raf o r mo ft h er e q u e s t t h i sp a p e rp r e s e n t sam o d e lo fn e t w o r ki n s t r u c t i o n a ls y s t e m ( m s ) t h e p l a t f o r mt of a c i l i t a t et h et e a c h e r s ”t e a c h i n g ”a n d ”l e a r n i n g ”，as t u d e n t - c e n t e r e d , t e a c h e r - l e d , a c h i e v ei n t e r a c t i v et e a c h i n ge n v i r o n m e n to fn e t w o r k t h ep l a t f o r mf u l l y s u p p o r ta l la s p e c t so ft e a c h i n g ，i n c l u d i n go n l i n ec l a s s e s ，t h ep r o d u c t i o no fc o u r s e w a r e ， i n s t r u c t i o n a lm a t e r i a l s ，t h eo n l i n eo p e r a t i o n ，o n l i n et e s t i n g ，o n l i n ea n s w e r i n ga n d o t h e rs e r v i c e s t h ep r o v i d e r so ft h et e a c h i n gc o n t e n ts t o r et h e i rc o u r s ew a r e si nt h e s q ls e w e r t h eu s e r sc a na c c e s st ot h es e r v e rf o rt h e s ec o n t e n tv i a t h ec a m p u s n e t w o r ka ta n yt i m e ，a n y w h e r e f o rag i v e nu s e rw h o l o g i n si na sas t u d e n t ，h e , h e c a nl e a r nt h ec o u r s ew h i c hh e s h ei si n t e r e s ti n ，i f h e s h eh a sp r o b l e m sd u r i n gt h e l e a r n i n g ，h e s h ec a np a s t et h ep r o b l e m sa tt h et e a c h i n gf o r u m ( h e s h ew i l lb e i i 山东大学硕士学位论文 a n s w e r e dl a t e rb yt h et e a c h e r s ) o n l i n et e a c h i n gs y s t e mi sb a s e do nt h ew i n d o w sx pp l a t f o r ma p p l i c a t i o n d e v e l o p m e n ts y s t e md y n a m i cw e b s i t ea s p n e ta n da d o n e tt e c h n o l o g yt oa c c e s s s q ls e v e rd a t a b a s e sb a c k g r o u n d ，i i sb ym i c r o s o f t 嬲t h ew e b s e r v e r t h i ss y s t e mo b t a i n e dt h ef 试la c t u a la p p l i c a t i o ni nt h en e t w o r kt e a c h i n g ，s t a b l e w a sr d i a b l e a c h i e v e sr e m a r k a b l es u c c e s s k e yw o r d s ：n e t w o r ki n s t r u c t i o n a ls y s t e m ；a s p n e t ；w e bt e c h n o l o g y ； a j a xt e c h n o l o g y i i i 原创性声明和关于论文使用授权的说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名：二遄日 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：刍监导师签名：煦日期：2 业 山东大学硕士学位论文 皇量皇量葛量鼍量鲁皇量皇罾皇音| 鼍皇薯皇量, 。i l l i 皇簟鼍置皇皇曼曼舅曼| 暑鲁曼皇曼量| 曼毫量雹量曼皇 1 1 研究背景 第1 章绪论 随着科学技术的进步、信息革命的加速、国际间文化交流和经济合作的增加， 以经济全球化为龙头的“全球化 正逐步渗透到世界各个角落，知识全球化也成 为一个不可抗拒的发展趋势。国力的竞争关键是人才的竞争，大力发展教育是全 球化竞争的根本之道，也是强国之道。 而的发展尤其是i n t e m e t 和多媒体技术的发展，正以惊人的速度改变着人 们的生产方式、工作方式和生活方式，同时，也正在引起教育领域的深刻变革， 促使教育体制和教育模式产生新的重大的飞跃。 我国的大学作为培养高素质人才的地方，有着雄厚的师资队伍、丰富的图书 馆资料、设备精良的高技术实验室和先进的教学与科研计算机网络等硬件环境。 作为重要的人才培养基地，为进一步提高教育科研水平、为培养更多更好的高级 人才、为适应2 l 世纪社会经济和科技发展对高素质人才的需要，必须创造一个 在教师指导下的学生自主式学习的环境。 随着计算机技术、网络技术的发展和普及，基于i n t e m e t 或i n t r a n e t 的网络 应用蓬勃发展，融合影像、语音和数据等多媒体信息网络技术的成熟，为2 1 世 纪教育发展提供了技术支持与可能，这种新的技术支持手段就是网络教学。现代 教育理念与先进的网络计算机技术相结合为教育提供了更广泛的发展空间。 网络教学模式是基于计算机技术的一种非面授的现代教育模式， 通过网络 技术来协助时空分离的教师和学生共同完成课掌教学交互活动和实现学生个别 化学习。它能够快速、高效、经济地满足人的教育需要，具有集计算机、通讯网 络、卫星、教育于一体的多种功能，具有开放性、信息密集性、高效性等特点。 基于w e b 技术的计算机教育模式与传统的教学模式相比，具有相当明显的 优势，主要表现在，网络教学以i n t e m e t 或i n t r a n e t 为载体进行传播，可以跨越 时空的距离，有巨大的影响范围；w e b 技术是一个跨平台、多媒体的信息发布和 浏览技术，并可以实现动态交互，使开展形象生动、内容丰富的多媒体教学成为 可能；由于学生的学习进度和学习方式可以自行掌握，学生统计信息容易获得以 山东大学硕士学位论文 及由于w e b 技术的交互手段使网络教学更容易实现向以学生为中心的教学模式 的转移。 1 2 问题提出 现代社会对学生的专业素质和专业能力要求越来越高，为了满足社会的发展 需求和学生的就业压力，学校应当对传统的教学计划和教学手段做出合理的调 整。 学校现在的教学方式大部分还是停留在普通的课堂教学和实验室实践相结 合的阶段，教学对象是面向班级全体同学，教学难度因而被设置成使班级大部分 同学能够理解的程度。但是随着这十年的学校扩招，学生人数逐渐增多，而且同 一班级的学生之间的学习基础和学习能力差异比较大。传统的统一课程教学使得 学习能力强的同学不能充分获取课程更深入的知识，而学习能力差的同学因为学 习难度大，不能从课程中收获到需要掌握的知识。 为了满足学生的学习需要和学生的个性发展，学校应当建立一个基于校园网 络的教学辅助学习平台，在传统教学方式基础上，对教学手段做出适当的补充。 教师可以通过平台提供多种学习难度的教学材料、提出多种学习要求，而且 通过实时在线或学习留言与学生进行及时有效的交流，对学生提出的学习问题及 时解答，课程学习期间可以进行的网络课程测试和最终的课程考试。 作为学习者的学生可以随时访问辅助学习平台，根据课程知识的学习安排进 行个性化的学习、科学实践，以及方便及时的参加课程测试和考试。 针对上述问题，本论文从网络教学系统的网架结构、网络教学系统功能实现 等角度作了较为深入的分析探索，力求通过研究使网络教学系统的建设、开发与 应用作为信息化教育教学手段更好的与实际教学整合接轨，将传统教学与网络教 学有机融合起来。 1 3 论文的主要工作 首先，本文针对网络教学的进行了以下几方面的介绍： ( 1 ) 网络教学的概念和优势，以及几种模式分类， ( 2 ) 网络教学的课程设计问题， ( 3 ) 构建网络教学模式的对策， 2 山东大学硕士学位论文 ( 4 ) 网络教学的研究现状。 通过上述内容，对网络教学状况有了一个基本了解，便于进行实际网络教学 系统的构造分析。 随后，进行了教学系统的需求分析，主要包括下列几项： ( 1 ) 进行网络教学的工作分析， ( 2 ) 明确网络教学工作的业务流程， ( 3 ) 进行详细的网络教学的业务分析， ( 4 ) 确定网络教学系统的功能需求， ( 5 ) 完成网络教学系统的需求分析。 最后，根据进行的需求分析，设计出一个网络教学系统的架构，系统采用了 b s 三层架构的软件体系结构，以面向对象的方式进行设计。把对数据库的访问 统一到持久化层，用c 牾言编写。大量业务逻辑集中在服务器端处理，用c 糖 言编写w e b 服务实现逻辑层。在服务器端和客户端之间建立了一个通讯层，主 要交由a j a x 引擎承担，完成客户和服务器的异步数据通讯。客户端的表现层用 h t m l 和j a v a s c f i p t 语言编写，客户端的排版用c s s ( 层叠式样式表) 实现。 系统主要包括以下4 个主要模块，都部署在w 曲服务器端。 ( 1 ) 系统管理模块：主要是校级或院系级教务管理人员对系统进行信息管 理和维护的主要功能模块，它属于应用的基础数据维护，维护的主要对象是与应 用相关的配置和基础数据。为系统管理员提供一个应用的数据维护系统控制台， 处理对学生用户、教师用户和教学资源等的注册认证、查询、统计等事务。 院系管理：维护院系基本信息，并提供查询。 教师管理：维护教师基本信息，并提供查询。 学生管理：维护学生基本信息，并提供查询。 课程管理：维护课程基本信息，并提供查询。 网络教室：根据课程需求建立网络教室，用于教师维护和学生选择。 ( 2 ) 教学管理模块：主要完成教学工作中教师相关的事务处理，是教师根 据课程教学需要，在系统平台中对网络教室中课程建设学习资料、安排教学进程、 维护题库和组织考试试卷进行在线考试，及时记录教学日志，更好地使学生掌握 相关学习知识。 教学资料：教师根据课程，维护教学过程中的资料。 教学进程：根据网络教室的教学要求，教师安排具体教学进度。 3 山东大学硕士学位论文 教学日志：教师在教学过程中实时记录教学进度，教学感受，可提供查 询。 作业管理：教学进程中适当安排作业辅助教学效果，在学生完成作业后 进行批阅。 题库管理：教师对应课程建立题库，以备布置作业或组织课程结束后的 考卷。 考卷管理：对应不同网络教室，组织考试试卷，并进行自动批阅或手动 批阅，以及统计学生成绩并分析。 ( 3 ) 学习管理模块：是学生根据教师安排的课程内容、同步作业等加深对 相关知识的学习，完成教师布置的作业并进行提交，并且将学习的状况进行记录， 在课程结束后，又可以参加在线考试，丰富了个性化学习环境。 在线学习：学生选择网络教室后，根据教学进程安排，进行在线课程学 习。 完成作业：学生在校完成教师布置的课程作业，在线提交作业。 学习日志：学生学习过程中记录学习笔记，学习感受，可提供查询。 在线考试：学生在课程学习结束后，参加在线考试。 ( 4 ) 在线交流：通过系统平台提供的留言板功能，学生将自己的问题提出， 教师可以在集中时间段内对学生的问题及时进行解答。不仅可以促进学生的学 习，教师也可以实时了解学生的学习状况，对课程内容安排做出适当的调整。 在线提疑：学生在学习过程中，如有学习问题，在线提交疑问，以待教 师解答。 在线答疑：教师根据学生提出的问题，及时在线予以回复，了解学生学 习状况，改善教学效果。 1 4 论文的组织 第l 章是本论文的绪论，介绍本论文的研究背景，提出问题和论文的主要工 作。 第2 章对网络教学进行介绍，描述网络教学的概念和国内外网络教学的研究 现状。 第3 章介绍网络教学业务流程，根据网络教学系统需求功能，对网络教学业 4 山东大学硕士学位论文 务进行分析，绘制了系统用例图，划分了系统模块，并针对四个核心模块，进行 了需求分析，为下步的系统设计提供依据。 第4 章，根据第3 章的需求分析内容进行了软件的构架设计，包括网络拓扑 结构、功能模块的构架、主要功能模块的设计、界面的设计。 第5 章，根据需求分析及软件构架设计，进行了系统的详细设计和实现，包 括数据字典，数据库的逻辑结构、数据格式等数据库的详细设计和部分核心功能 模块的流程、关键技术的实现等，实现了系统的核心模块。 第6 章，对网络教学系统的设计进行总结，并提出系统的不足。 5 山东大学硕士学位论文 2 1 传统教学系统 第2 章网络教学概述 在教室里，老师通过板书、手势、声音以及一些辅助教学设备给学生上课。 学生则是同步接受老师所给的这些信号，并作为一个整体来理解老师的意思。当 老师要学生完成某个学习任务时，可以是一个学生或互相合作的多个学生完成， 也可以是由不同角色的队员组成的一个团队来完成( 如试验或团队项目等情况) 。 同时在老师和学生之间存在动态的交流，如老师提出问题学生回答、学生提出疑 问老师解答、老师指导学生完成学习任务等。如图2 1 所示。 教 室 圈 师生交流 教师给出的同步信息 ( 包括板书、手势、声音以及辅助设备) 图2 1 传统教学模式 传统的教学模式中，学生不能根据自己的爱好选择老师和学习内容。然而， 随着社会竞争的加剧，学生在就业过程中对学生的素质要求越来越高，这时原有 的教学系统就不能满足这部分学生的需要。如何解决这些问题就是下面研究的基 于校园网的网络教学辅助学习平台的主要目的。 2 2网络教学 2 2 1 网络教学 网络教学也称为现代远程教学，是随着现代信息技术的发展而产生的一种新 型教育形式，是构筑知识经济时代人们终身学习体系的主要手段。以计算机技术、 多媒体技术、通信技术和i n t e m e t 网络等高新技术为主要教学手段和传播媒体， 6 山东大学硕士学位论文 1 _ - - - - - - - i | 一 运用图像、文字、动画、音频、视频等相结合的一种新型的交互式网络教育方式。 网络教学是信息时代的产物，计算机和网络为信息时代的教育提供了强有力 的支撑，它将冲击着传统的教学模式并将成为新世纪的主流教学形式。 网络教学模式是基于计算机技术的一种非面授的现代教育模式，它能够快 速、高效、经济地满足人的教育需要，具有集计算机、通讯网络、卫星、教育于 一体的多种功能，具有开放性、信息密集性、高效性。 2 2 2 网络教学的优势 基于w e b 的网络教育是一种全新的教学理念。与传统的教育观念相比，引入 网络化教育在以下5 个方面实现了根本性的转变【l 】，体现了实现网络教学模式的 优势： ( 1 ) 在教学主体上，实现了以教师为中心向以学生为中心的转变。无论那 一个层次的学生，在学习兴趣、能力、思维方式和目标指向等方面均存在着不同 差异，且这些不同还随着时间地点的变化而变化，如何最大限度的调动、培养和 提高学生的求知欲望和自学能力，是课堂面授教学所无法做到的。数字化的网络 教育使得“按需学习”，成为可能，实现学生的个性化学习。因为原有的教学是 在统一的上课时间，统一的授课内容，统一的考察方式下的一种教学和学习，这 使得学生的个性被强烈的限制，最终无法实现因材施教。这与培养学生的素质教 育相违背，不利于整个教育体制的改革和教学的进步。而基于网络的多媒体现代 远程教育技术突破了制约教育发展在时间、地域等方面的限制，课堂空间延伸到 网络所覆盖的任何一个角落，人们可以根据自己的时间来安排上网学习。使得冈 材施教和创新意识可以得以贯彻和执行，而学习也变得更加轻松和愉快。 ( 2 ) 在教学形式上，实现了由单一型向多样型的转变。原有的课堂教学活 动基本上是单一的教与学方式。计算机的一对一交互、网络用户之问的群体交互 实现了多媒体网络教学系统运行过程中教与学之间、学与学之间、教与教之间的 相互交流和讨论，并为它们提供了可实现技术。多媒体远程网络教学系统通过设 置“网上讨论模块，开辟e m a i l ，电子白板等，解决了课堂教学过程中的师生 讨论、答疑、学生之间交流的问题；通过自测系统，实现并解决了动态掌握学习 情况，及时调整学习重点的问题。除此之外，还可以实现跨区域院校教师联合备 课的方式，异地开展教学法讨论等。 ( 3 ) 在教学内容上，实现了由注重知识传授向注重创造、创新意识培养的 7 山东大学硕士学位论文 转变。在网络时代，“信息 或者说“知识 ，已成为社会生产力最重要的成分， 社会发展是建立在信息利用的这基础上的，因此对于接受教育的人来说，运用 信息和创造信息的能力是最重要的，而网络时代的到来为此提供了良好的机会和 手段，而网络教育也为接受教育者学会运用现代信息提供了条件。 ( 4 ) 在教学手段上，实现了由单一媒体向多种媒体的转变。在传统教学方 式中，书本是以文字和图片方式传播知识信息，老师在课堂上主要是以黑板，粉 笔加教具的方式传播知识。这一教学方式在涉及时间变量的描述、三维及多维空 间的描述时受到了限制，影响到了教学效果：而且有限的课内学时所能提供的信 息量是有限的。多媒体技术的应用恰好对解决上述问题提供了有利的工具，运用 图像、文字、动画、声频和视频等相结合的现代教育技术和手段，从视觉、听觉 上以生动的方式来激发学生的兴趣，进行以学生为中心的、高效率的启发式教学 活动，为高素质人才的培养提供了新的教学方式。 ( 5 ) 在教学资源上，实现了由封闭型向开放型的转变。“师资短缺、资源 有限、经费不足 是影响中国高等教育大众化的一个关键因素。利用多媒体网络 教育，进行教育上的资源优势互补，达到资源共享，已成为当前教育的一个大的 趋势。 2 2 3 网络教学模式的分类 1 讲授型模式 讲授型模式可分为实时( 同步) 授课和非实时( 异步) 授课两种模式，它 继承了教师讲授、学生接受的以班级授课为主的传统授课模式，但又突破了传统 课堂对人数及地点的限制，可以扩大教育规模，开放性强，通过因特网的运用可 增加师生的交互活动，因而在网络教学中发挥着一定程度的作用。其缺点是缺乏 课堂氛围，学习情景的真实性不强。 2 探究型模式 探究型模式包含短期和长期两个层次，是指教师根据教学目标确定一个主 题，利用网络技术和网络教学资源来创设课题，收集相关的信息，并加以处理， 建立假说，并通过网络来提供相关学科的研究资料、历史背景和最新动态，进而 推测答案，做出结论的教学模式。这种模式注重培养的是学生的探究能力和信息 山东大学硕士学位论文 ii_i _i i 曼曼鲁曼量曼曼吕曼舅 素养处理能力，而不是知识的传授，所以学生们在课堂上所能学到的基础知识太 少。因此这种模式特别适合于对已学过的知识进行加深的研究性课程的教学及开 放性实验的学习。 3 协作型模式 协作型模式协作分为竞争模式和协同模式，是指利用计算机网络以及多媒体 等相关技术，由多个学习者针对同一学习内容彼此交互与合作，以达到对教学内 容比较深刻的理解与掌握的过程。这种模式下可以共享信息资源，有利于个体与 群体之间的情感交流，激发了学生的学习动机，提高了学生学习的参与性和主动 性，也有利于促进学生高级认知能力的发展以及自主学习能力、合作能力、信息 能力和创新能力的培养。 2 3 网络教学的主要问题 2 3 i 学习情境设计匮乏，学生学习主动性难以发挥 良好的学习情境，有利于学生利用原有认知结构中的有关经验同化当前学习 到的新知识，还有利于将学生外部学习动机转化为内部学习动机，驱动学生的好 奇心理，唤起探究和发现的心向，从而主动地学习。但目前大部分网络课程仍强 调“教，只强调知识的传授，一进去就开始知识教学，而没有给予一定的情境 导入。大部分的课程都是文本教学材料或教师讲稿的简单呈现，而没有给学习者 设置模拟真实的学习情境，使学习者无法将注意、记忆、思维凝聚在一起深入学 习，无法充分体现学习者的主动性。 2 3 2 教学观念没有彻底改变，教师角色定位不准确 在网络教学过程中，教师的任务决不只是将讲授转变成多媒体的演示，师生 间的口耳相传改换成网络上的信息交互，教师应改变教学观念，将网络教学观念 和现代教育技术真正运用到实际教学中去。目前的网络教学仅限于教师的在线答 疑、师生讨论，缺少教师对讨论活动的组织、指导和对学习者学习活动的关注， 没有真正实现小组学习、协作学习。因此，在网络教学模式下进行教学时，要按 照教师主导与学生主体相结合的原则，充分发挥教师的引导作用，保证网络教学 的高效率和实效性，实现现代教育技术与传统教学的有效衔接。 9 山东大学硕士学位论文 2 4 构建网络教学模式的对策 2 4 1 改变师生传统的教与学的观念 要真正实现网络教学，无论是教师还是学生都要彻底摆脱传统教育的思维模 式和观念的束缚。教师要熟练掌握本专业的知识，利用教学网络的技术优势，开 辟多个通道，尽量满足各类互动的要求：学生要学会学习，要善于利用网络环境 下的各种信息资源，进行选择和加工，以获取新的知识，而不是被动地去记忆和 背诵教师所教授的内容，要善于独立思考，勇于探索，利用网上学习工具对疑点、 难点深入思考，达到解决问题的目的。 2 4 2 提高学生自主学习的能力是发展网络教学的关键 自主学习能力包括自我筛选、设定目标、自己寻找学习内容、自己确定学习 方法与途径以及自我管理学习等。网络教学模式的构建，要始终围绕让学生成为 学习的主人，培养他们主动探索知识、发现知识的意识和能力目标。同时，注重 提高教师对网络教学媒体的适应性，注重对网络信息的筛选，科学地设计学生的 网上操作时间和强度。 2 4 3 加强网络资源建设是发展网络教学的核心 网络教学的推行需要大量的教学资源，网络资源建设是发展网络教学的核 心。网络教学资源应该具备三个要素：第一，提供给学习主体的教学资源必须是 有利于办学主体控制、组织与管理的：第二，面向学习主体的教学资源是开放的、 可扩展的、互动的：第三，整个网络的资源极其丰富但又是有组织的。我们在建 设网络资源时，要充分利用各种条件，立足于内外结合的方式，逐步完善、开发 和积累网上资源，使资源库具有共享性、动态性、再创性、多样性等特点。 2 5 网络教学研究现状 2 5 1 国外研究现状 1 0 山东大学硕士学位论文 远程网络教学的起源，从技术手段而言，始于2 0 世纪6 0 年代，是计算机辅 助教学( c a d 网络化的产物，从教学方式而言，又是远程教学在当代发展的最 新阶段【2 1 。到了2 0 世纪8 0 年代，远程教学开始转入以计算机网络为中心，集计 算机多媒体技术于一身的综合教学模式，从而以其信息流量大，信息质量高，便 捷性强、交互性好等特点而显示出广阔的前景，由此形成了以网络多媒体技术为 主要媒体的远程教学发展的第三个阶段。随着网络技术的继续突破和虚拟技术的 不断完善，第三代远程教学又向虚拟化发展。 近几年来，国外远程网络教学的发展很快，网络课程越来越多，网络教学的 技术手段也越来越先进。其中，美国远程网络教学的发展最为成熟，发展最快。 美国大学的远程网络教学采用最多的是视频技术和基于因特网的信息技术【3 】，特 别是依托因特网的非同步教学、双向交互式的视频教学和单向式预录视频教学技 术。公立四年制大学大都采用双向交互式视频教学技术。在网络教学平台上，很 多高校和一些公司合作，设计和开发支撑网络教学与管理的智能平台。比如波士 顿大学和威廉玛丽大学【4 l ，他们采用b l a c k b o a r d 公司开发的课程管理系统“黑板”。 通过“黑板”，教师能够在网络上主持整个一门课程。“黑板”没有特殊的文件格 式，任何文件都可以在里面张贴，即使教师不具备网页设计知识，也可以通过它 的帮助创建网站，在网络上提供学习资料、课堂讨论和在线测验。使用者只需掌 握简单的上载、下载和数据导出即可。“黑板”的主要作用就像教师给学生进行 课后辅导，它允许教师为某门课建立一个空间，控制允许何入访问，张贴讲义、 发布课件、布置作业、提供练习题、批改作业、评分、写评语，可以查阅选修本 门课程的学生成绩，通过e m a i l 与本课程的学生或其他教师联系，解答学生提问。 学生可以下载讲义文件和作业，可以在线参加并提交小测验，或者做练习，通过 e m a i l 与教师和其他选修相同课程的同学联系，交流学习体会，向教师提问，查 询教师对作业( 试卷) 的评分和评语。教师可以设定是否把学生的在线小测验成 绩记入成绩单，还可以向该课程的学生发电子邮件通知。其它智能平台，如 c o n v e n e c o m 帮助教师自己建立网上课程，与教师合作改进远程学习教学计划， 并为班级网提供主服务器和网络管理。e m b a n e t 指导学校建立虚拟校园，帮助提 供在线课程，开展教师和学生培训，提供实时的技术支持。 在这些智能平台上，美国大学大多数教师都能较方便地将自己的讲稿( 或学 习重点) 以幻灯片的形式发布在网上，供学生学习。当然，国外的网站也存在着 一些缺点【5 】：比如缺少在线考试机制；几乎没有什么网校建立了完备的在线考试 山东大学硕士学位论文 机制，考试仍然是由专门的教师监考，学生进行书面答题。其次，对整个网络资 源的导航；虽然大多数网站已经建立了对自己网站的导航和搜索，但对整个网络 资源的导航还没有建立。 2 5 2 国内研究现状 在我国，高校网络教育迅速兴起，并取得了长足发展。从1 9 9 9 年开始迄今， 已有6 7 所高等学校开展了网络教育试点工作，注册学生近百万，高校网络教育 已经形成一定规模。各院校也加大了在硬件及软件方面的投资、研究及开发，同 时吸引了大量社会资金投入网络教育，开发使用了大量的多媒体教学资源，逐步 形成了网络环境下的教学与管理方式，促进了高校信息化建设。同时，各高校积 极建立适应今后网络教学的平台，发展适应网络教学环境的互动的多媒体网络课 程，目前有越来越多的大学都在试图将网络等新技术应用于教学之中，网上科目 越来越多。 以香港为例，香港公开大学从1 9 9 7 年起已开始利用互联网等有关技术发送 教材、处理行政、进行考核和通讯，1 9 9 9 年，网上学习环境( o n l i n el e a r n i n g e n v i r o n m e n t ) 启用，学生可上网阅读课程资料、教材和互联网参考资料，及早 得知修读科目的最新消息，并通过电子讨论栏、交谈室和电子信箱等设备，与其 他同学、导师和课程主任联络，也可递交作业和下载导师的评语。“网上学习系 统”还利用模拟、游戏或虚拟现实等互动元素，强化学生学习。学生在网上一边 阅读教材，一边完成这些活动，并能即时获得反馈。学生还可从中学习如何更好 地使用互联网搜索参考资料等。网上导修也使导师能够灵活地运用最新资料，给 学生提供及时指导，并激发一些原本害羞内向的学生与教师和同学异型交流。该 校现已有大约1 0 0 多个科目利用双语“网上学习系统”来支持学生学习。 香港大学专业进修学院为配合信息时代的来临建立了一个网上学习平台 s o u l 。s o u l 是s p a c eo n l i n eu n i v e r s a ll e a r n i n g 的简称，是一个以万维网为基 础的学习平台，它的目的是通过使用互联网科技，建立一个低成本、高效益的网 上课程发展方案，并为教师和学生提供亲切易用和具有弹性的学习环境。作为一 个网上学习平台，s o u l 的目的在于提供额外的沟通渠道，以支持传统的面授教 学。在这个平台中，最具特色的是两项技术：内容工程工具组和聪明导师。内容 工程工具组可以帮助教师很容易地自己去编写网上课程，而不需要有太多的电脑 知识和背景。这项技术在很大程度上弥补了技术和教学之间的障碍，使得教师只 山东大学硕士学位论文 詈邑曼量曼皇曼曼皇皇奠 | i o i ! i l - | 璺毫量皇曼量曼曼曹曹舅| 量曼曼皇量皇曼曼曼曼_ 要掌握一些最基本的技术，如p o w e r p o i n t ，或者会基本的网络操作知识就可以自 己设计出网上课程，教师只要把内容工程工具组这个软件安装到他的电脑上，然 后按照软件的提示，一步步地输入相应的内容，如课程名称、课程目的、参考资 料、测验等，就可以制作出一个网络课程。“聪明导师是一个希望可以代替一 个导师的程序，利用人工智能去帮助学生在网上在线学习。学生进入学院的网页， 点击进入他今天要上的课程，就可以看到相关的内容。学生在自学完一个小课程 之后，可以做一些练习。通过学生在每一个课程之后所做的小测验，系统会记录 下来学生请求帮助多少次，有多少错误，哪一类的错误，哪些地方学生会经常犯 错等。然后，系统会告诉教师，课程有没有什么问题，问题出在哪里。由此，教 师就可以对课程本身进行调整，或针对学生遇见的个人问题，提供一些建议。通 过这种途径，学院为不同的学生提供度身订造的学习模式并且把教师在设计课程 时的最初理念和学生学习课程时的现实状态紧密地联系起来，整个课程始终处在 一个不断交互和调整的动态过程之中，并非只是设计完课程，放到网上就完了。 在大陆，清华大学在高校中较早开始网络教学实践。1 9 9 8 年，清华大学就 开发了网络辅助教学系统进行网络教学；1 9 9 9 年，清华网络学堂开始在校内运 行；2 0 0 0 年，清华网络学堂开始全面支持清华大学的远程教学：2 0 0 1 年，新版 的清华网络学堂投入使用，为全校师生提供了一个交互式的网络教学环境。同时， 清华大学还制作了大量的高水平的网络教学课件。现在清华大学近半数的课程开 展了网络教学，校园内的网络教学已经呈现出水平高、普及面广、形式多样、资 源丰富的局面。当然，还有许多高校正在使用或着手开发适用于本校的网络教学 系统。 但是，我国网络教学在发展过程中还存在着一些问题和不足，这些问题主要 体现在以下几个方面 6 1 ： ( 1 ) 中国的网络教学标准已经出台，中国的网络教学有了可以参照的标准， 但是网络教学的规范化和标准化还要进一步加强。 ( 2 ) 网络课程建设方面。将网络课程与网络课件、网络教材混淆；注重教 学内容呈现，轻学习环境设计：教学内容的表现形式单一：缺乏教学活动设计； 课堂讲授即是将主讲教师的讲课录像和讲稿同时呈现；网络自主学习资源不足： 导航系统不强：缺少评价与反馈等。 ( 3 ) 缺乏完备的在线考试机制。 山东大学硕士学位论文 3 1 工作分析 第3 章网络教学系统的需求分析 网络教学是基于计算机技术的一种非面授的现代教育模式，它能够快速、高 效、经济地满足人的教育需要，具有集计算机、通讯网络、卫星、教育于一体的 多种功能，具有开放性、信息密集性、高效性。 网络教学需要满足教学的需求，满足学生的学习需求。所以网络教学涉及到 教学过程中校级、院级教务管理人员的管理活动，课程内容的安排和建设，课程 作业的布置与批阅，学生的学习过程，教师学生交流的方式以及课程结束后的考 试与批阅。 这些与传统教学大致相似，但采用了更加丰富的教学手段和教学方式，大大 提高了教学效果。 3 1 1 业务流程 网络教学的主要管理工作是校级教务管理人员和各院系的教务管理人员。由 校级教务管理人员给各院系教务管理人员分配管理权限，而各院系教务管理人员 给教师和学生分配访问权限。 校级教务管理人员可以查询教学活动进程，教师信息，学生信息等，完成院 系基本信息，学生基本信息的建立与维护。但是管理人员不能修改各院系的教学 安排和教学课程相关信息。 院系教务管理人员根据院系教学计划，制定网络教学课程教学计划，建立课 程网络教室，也可以查询教学活动进程，教师信息，学生信息，教师教学日志， 学生学习日志以及网络考试监督和管理。但是院系教务管理人员不能修改教学课 程具体教学内容、课程作业、课程考试等信息。 院系的教师，可以查询个人课程分配，然后对应课程添加课程资料、题库题 目，建立网络教室安排具体教学过程，并且教师可以在系统中记录教学日志。教 务管理人员可以根据教学日志，监督教学工作，指导教学工作。教师可以根据教 学日志，适当改变教学过程，改变教学方式，提高教学效率。 1 4 山东大学硕士学位论文 ! i 一一 - - 舅皇曼曼鲁曼曼喜曼| | 皇鼍舅舅_ _ _ 鼻 各院系学生，根据教学安排和不同网络教室的教学要求，以及自己的学习需 要，进行课程网络教室的选择，建立自己的学习课表。学生进入具体网络教室， 通过多媒体资料，对课程进行学习，并实时记录学习日志。学生可以通过系统平 台和教师进行及时交流，完成课程作业，并进行网络课程考试。 教学过程中的相关人员和教学过程业务流程如图3 1 所示。 3 1 2 业务分析 图3 1 教学业务流程图 通过上- 4 , 节对教学活动业务的描述，可以看出，整个业务流程涉及以下四 类用户：校级教务管理人员、院系教务管理人员、教师和学生。他们就是本系统 的参与者。 通过进一步分析业务流程中的动作，可以得到系统的用例。而动作都是由参 与者发出的，所以按照参与者对系统的用例进行分类是合理的： 校级教务管理人员：维护院系信息、维护学生注册。查询教学日志，学习日 志，教师信息，学生信息。 院系教务管理人员：维护课程信息，建立网络教室。查询教学日志，学习日 志，教师信息，学生信息，考试成绩统计。 教师：查询课程分配，查询网络教室，查询学生信息，添加课程资料、题库 题目，安排具体教