（计算机应用技术专业论文）基于moodle的网络教学系统设计与实现.pdf

基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现中文摘要 摘要 进入新世纪，网络教育已经深入人心，得到越来越多学习者的认可。网络教学 系统的开发已成为研究的热点。尽管网络教学系统的研究取得了一系列成果，但也存 在一些问题。如网络教学和课程资源管理平台种类繁多、内容呈现形式单一、网上教 学活动匮乏、师生互动不够等。论文针对网络教学系统交互的重要性、学习环境的创 设、对学生学习过程的评价和监控等问题进行深入分析和研究，其主要工作体现在： 1 论文以社会建构主义学习理论为基础，采用m o o d l e 、s c o r m 等技术手段独立 负责了整个网络教学系统的设计与实现，并以电子商务基础网络课程为例，验证 和分析了网络教学和传统课堂教学成效并无显著的差异。 2 采用s c o r m 标准，利用s c o r m2 0 0 4 标准中的s n 特性，通过对源代码的修 改和二次开发，达到适合本校使用的目的，同时也为学校提供一种较经济且实用的网 络平台建设方案。 3 采用l d a p 分布式统一帐号认证机制，以o p e nl d a p 为架构，整合网络学习 平台和其他校园网络应用服务的帐号管理，并强化网络环境安全机制。 关键词：m o o d l e 社会建构主义开放源代码网络教学系统 作者：何元 指导老师：龚声蓉 a b s t r a c t a st h ee r ao fk n o w l e d g e b a s e de c o n o m yi sc o m i n g ，t h en e t w o r ke d u c a t i o nh a s a r o u s e dm o r ee x t e n s i v ea t t e n t i o n ，n l ed e v e l o p m e n to ft h en e t w o r kt e a c h i n gs y s t e mh a s b e c o m eah o ts p o ti nr e s e a r c h a l t h o u g ht h er e s e a r c ho i ln e t w o r kt e a c h i n gs y s t e mh a sg o t s e r i e so fa c h i e v e m e n t s ，t h e r ea r es o m ep r o b l e m s f o re x a m p l e ，t h e r ea r em a n yt y p e so f n e t w o r kt e a c h i n ga n dc u r r i c u l u mr e s o u r c em a n a g e m e n tp l a t f o r m ，t h ep r e s e n t a t i o no ft h e c o n t e n t si st o ou n i t a r y , t h eo n 1 i n et e a c h i n ga c t i v i t yi sd e f i c i e n t , t h et e a c h e ra n ds t u d e n t s i n t e r a c ti n s u f f i c i e n t l ya n ds oo n t 1 1 i sa r t i c l ec a r r i e so nt h et h o r o u g ha n a l y s i sa n dr e s e a r c h o nt h ep r o b l e m ss u c ha st h ei m p o r t a n c eo fi n t e r a c t i v en e t w o r kt e a c h i n gs y s t e m ，t h e l e a r n i n ge n v i r o n m e n te s t a b l i s h m e n ta n dt h ea p p r a i s a la n dm o n i t o r i n gt os t u d e n t s l e a r n i n g p r o c e s s i t sm a i nt a s km a n i f e s t si nt h ef o l l o w i n g ： 1 b a s e do nt h es o c i a lc o n s t r u c t i o n i s ml e a r n i n gt h e o r y , t a k i n gs u c ht e c h n i c a lm e a n s a sm o o d l e ，s c o r m ，t h ep a p e ri si n d e p e n d e n t l yr e s p o n s i b l ef o rt h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o n o ft h ew h o l en e t w o r kt e a c h i n gs y s t e m i ta l s ot a k e s e l e c t r o n i cc o m m e r c ef o u n d a t i o n a n e t w o r kc o u r s e ，f o re x a m p l e ，t h en e t w o r kt e a c h i n ga n dt h et r a d i t i o n a lc l a s s r o o m i n s t r u c t i o nc o n f i r mt h a tt h e r e sn or e m a r k a b l ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e m 2 u s e st h es c 0 剐ms t a n d a r da n ds nc h a r a c t e r i s t i c si ns c 0 剐mi n2 0 0 4s t a n d a r d ， a n db yr e v i s i n gt h eo p e ns o u r c ec o d ea n ds e c o n dd e v e l o p m e n t , t oa s s u r et h a ti t ss u i t a b l e f o rt h es c h o o la n dp r o v i d e sa ne c o n o m i ca n dp r a c t i c a ln e t w o r kp l a t f o r mc o n s t r u c t i o np l a n 3 u s e st h el d a pd i s t r i b u t i o n a lu n i f i c a t i o na c c o u n tn u m b e ra u t h e n t i c a t i o n m e c h a n i s m t a k eo p e nl d 娅a st h eo v e r h e a dc o n s t r u c t i o n , t h ec o n f o r m i t yn e t w o r k s t u d i e st h ep l a t f o r ma n do t h e rc a m p u sn e t w o r ka p p l i c a t i o ns e r v i c e sa c c o u n tn u m b e r m a n a g e m e n t , a n ds t r e n g t h e nn e t w o r ke n v i r o n m e n ts a f e t ym e c h a n i s m k e y w o r d s ：m o o d l e s o c i a lc o n s t m c t i o n i s m o p e ns o u r c ec o d e t h en e t w o r kt e a c h i n gs y s t e m i i w r i t t e n b y ：h ey u a n s u p e r v i s e db y ：g o n gs h e n g r o n g 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学 或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律 责任。 研究生签名： 蜀型 e l 期： 2 皇筮：蔓：鸢y 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文 合作部、中国社科院文献信息情报中心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) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名： j f 蜀之上 日 期：2 丝：盖：坌芝 导师签名： 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现第1 章绪论 第1 章绪论 1 1 研究背景 网络这一信息时代的产物，已经超出了技术产品本身的内涵，而向社会生活的各 个领域扩展，并逐渐形成了具有鲜明时代特色的文化。学习作为延续人类已有物质文 r 化成果、并在原有知识基础上创造出前所未有的内容的活动，已从传统的基于课堂的 “教师讲授一学生学习”的模式转变为通过多种途径而实现。网络突破了时间与空间的 限制，给予学习者更加灵活的学习方式。 随着计算机网络技术的发展，网络结合音频、视频等的多媒体应用，x m l 网络 文件标准的成熟，或是s c o r m 可共享学习对象标准的推动，使得网络教学系统的可 读性、可用性及可重用性大大提高。开放源代码软件的自由使用，让使用者间可以交 流彼此资源，如m o o d l e 的着眼点在于通过简单易学的操作介面和通畅的网络环境， 快速提供教师课程管理和教学活动，延伸学校教育的覆盖率，让学生只要通过浏览器， 即能随时随地修习课程。而网络带宽的大幅提升与网络应用的普及等，在硬件和软件 方面给实现网络教学提供了技术支持，使得网络教学的理念渐趋成熟。 网络教学作为一种新型的教学手段充分利用了计算机技术、网络技术、多媒体技 术等，使教学能够跨越时间、空间的限制，具有极大的灵活性和交互性，使教学材料 的展示越来越灵活、形象、生动，是支持教师指导学生开展自主学习方式的最有力的 新型工具，因此越来越受到教师的重视和运用【l 】。 近年来，我国的职业教育得到了较快的发展，各职业教育院校充分认识到现代信 息技术对于职业教育的重要意义，均投入了相当的财力，使计算机公共机房和校园网 络基础设施建设方面日趋完善。但受客观条件的限制，若要顺利开展网络教学与实验， 尚需在软件部分，包括网络辅助教学平台、网络教学系统制作等内涵方面进行加强。 由于技术提升和政策推动的因素，今后网络教学将越来越普遍，而目前职业教育 的现状，如教学理念、师生比例、设备设施等方面的不足，为实现职业教育人才培养 目标，执行时存在不少的问题和瓶颈。而这些问题和瓶颈均有望通过网络教学来加以 解决，下面就目前职业教育教学过程中存在的问题加以探讨： 1 近五年的快速发展，学校的学生数量急剧增加，而师资的储备和教学设施的建 设却跟不上学生数量的增加，导致教与学的矛盾日益突出，学校教学面临较大的压力。 其师生比失衡、设施紧张的状况在今后的一个时期内会长期存在，教学总量随学生数 第l 章绪论基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 量的增加而增长，如某些基础课或选修课在一学期内同时上课的人数甚至达到1 0 0 0 人左右，使教师的实验课程、课后辅导答疑、作业批改、考试以及评阅考卷的工作量 急剧增长。由此产生利用计算机网络环境，进行辅助教学、答疑、考试以及评阅考卷 的实际需求，建立基于网络的辅助教学平台已经势在必行。 2 同普通高校相比，职业类院校学生的来源非常复杂，其基本素质和知识结构参 差不齐，学生个体之间学习自觉性和能动性差异很大。 本文以上面两点为切入点，对基于m o o d l e 平台的网络教学系统展开深入研究， 试图探索一条网络教学的新路。 1 2 网络教学系统的发展状况和存在的问题 1 2 1 网络教学所经历的三个阶段 通过查阅整理课题研究的相关若干文献资料，网络教学系统大致分为三个阶段： 1 网络教学课件一进入9 0 年代末互联网技术和应用异军突起，极大促进了网络在 各行各业的应用，在教学上由于网络版多媒体课件具有超文本等特点，使得它的制作 和应用在教学中迅速占有主导地位。学习者只要登陆网站载相应的课程课件，就可以 学习相关内容。 2 网络作为工具进行辅助教学：网络同步教学、异步教学、在线教学、n e tv i d e o ( 网 络视频) 、v o d ( 视频点播) 等，迅速替代传统模拟的电教技术在教学中广泛展开应用。 3 智能型的学习系统一在网络教育中引入人工智能概念，建构个性化智能化教学 系统，可以更好及时了解学习者的状况、需求、能力差异、学习进度兴趣爱好，并动 态根据诸多因素调整学习计划及进度，让用户得到针对性的教育，同时能够很好的信 息反馈以及学习跟踪，并将形成“双主”模式，利于师生互动、生生互动、师师互动， 从而促进学习和优化教学。 1 2 2 网络教学存在的问题 目前网络教学系统存在以下不足： 1 一些网络教学系统采用静态呈现技术，基本是书本搬家。网络课程只是简单将 课本内容简单数字化，或教师讲稿的直接呈现，不能激发学习者兴趣。 2 系统交互不够或交互单一。由于受教学模式的限制，现在的网上教学统大都是 以单向灌输为主，而不是互动讨论式的学习。目前大多数网站，互动常建立在学习者 之间以及和教师之间，学习者与学习网站本身之间的互动性不足。 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现第l 章绪论 3 教学内容呈现缺乏个性化。不能很好体现“因材施教”，学习系统不根据学习者 的认知水平和认知特点动态生成学习的内容。不能因材施教，现行课程多是按照中等 学习水平的学习者为授课对象来设计的，不能满足水平较高和较低学习者的需要，学 习者没有选择学习内容的权利。对程度不同、能力不同、兴趣不同的学习者，教学内 容星现缺乏个性化。 4 没有很好体现学习导航和学习评价。由于网络课程基本上还是由一堆彼此错综 复杂的超链接组成，使用复杂，学习者容易迷失在超链空间中，不能很好掌握课程知 识点。学习者应该随时了解自己的学习状况，可以随时从平台记录的信息掌握自己情 况，并利用这些信息做出形成性和总结性的评价。 1 3 课题研究的主要内容及拟解决的问题 采用m o o d l e 、s c o r m 等开放性标准和自由软件平台，通过对开放源代码软件的 扩充和整合，构建符合现阶段职业院校教学需求的网络教学系统。学生通过网络教学 系统选择相应的网络课程迸行在线学习、做习题、在线测验与评价、在线交流与实时 讨论；教师通过网络教学系统可以进行资源建设与管理、在线评价与管理、对学生学 习过程的监控与管理；同时，能够增强网络教材的可重用性和可共享性，减少教师开 发教材的时间和成本，并且使学生本人能实时掌握学习历程和进度。因此论文的目标 如下： 1 完成系统的用户需求获取、需求分析的工作，并在此基础上形成了软件需求规 格说明书( s r s ) ，从功能需求、数据要求、性能需求、外部接口、设计约束等方面对 后面的设计实现工作做出了明确的说明。采用m o o d l e 、s c o r m 等技术手段独立负责 整个网络教学系统的设计与实现。 2 以电子商务基础网络课程为例，说明引入m o o d l e 开源系统，实现了课程 资源共享，登录网络教学系统可以进行在线同步学习、异步学习、协作学习、自主评 价、跟踪与管理，实现个性化教学和适应性教学。 3 根据s c o r m 标准，能够通过学生浏览教材的行为来追踪学生的学习过程：能 够解释教材的内容安排，从而为学生的在线学习提供适当的引导机制；能够创造出可 重用( r e u s a b i l i t y ) 、可共享( s h a r e a b l e ) 的教材，从而节省重复开发教材的成本。利用卡 内基大学的l s a l ( l e a r n i n gs y s t e m sa r c h i t e c t u r el a b ) 提出的课件样板( t e m p l a t e ) 思, 想， 提出了一个符合当前职业院校学生特点的分层递进式的适应化网络教学模型。 第1 章绪论 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 4 采用l d a p 分布式统一帐号认证机制，以o p e nl d a p 为架构，整合网络学习 平台和其他校园网络应用服务的帐号管理，简化系统管理人员的工作负担，并强化网 络环境安全机制。 1 4 论文结构的架构和内容简述 第l 章绪论，主要介绍了论文研究背景、网络教学系统的发展状况和存在的问 题、课题研究的主要内容和拟解决的问题。 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准，主要介绍了网络教学系统的概念 和特点、基于m o o d l e 平台的网络教学系统的理论基础、网络教学系统开发平台m o o d l e 功能与特色、l d a p 服务器的组成和工作过程等技术、s c o r m 规范内容和运行时环 境，并介绍了s c o r m2 0 0 4s n 和l s a ls e q u e n c i n g 的模板。 第3 章网络教学系统需求分析，主要讨论了总体功能需求分析、详细功能需求 分析，从而为下一步的开发奠定基础。 第4 章网络教学系统分析，本章在前一章需求分析的基础上着手进行系统设计， 通过教师、学生、系统管理员等用户实体关系图分析将系统功能模块流程图细化，为 下一步网络教学系统的实现做好了关键准备。 第5 章基于m o o d l e 的网络教学系统的集成与实现，主要讨论了l d a p 服务器 架设及认证实现、s c o r m 课件的制作及将课件导入到m o o d l e 中，网络教学系统的 m o o d l e 平台的课程教学模块，师生交流模块，活动模块，学习效果评价模块的实现。 第6 章基于m o o d l e 的电子商务基础网络课程的设计与实现，主要讨论了网 络课程实现了六种教学功能：利用课程文件管理功能实现课程资源的高度共享、利用 聊天功能实现在线实时同步教学、利用作业上传功能实现异步教学、利用讨论区功能 实现小组协作互助学习、利用测验功能实现教师对学生学习状况的考核、利用学习活 动报告功能实现教师对学生学习过程的监控。 最后通过教学实践进行验证实验与结果分析。以我校2 0 0 7 级计算机应用技术和 商务英语两个班级部分学生为实验对象，以m o o d l e 为实验平台，学习的课程为电 子商务基础。为尽可能从学生身上获得完整而且对论文有益的资料，两个班级共5 0 名学生参与了实验，实验结果是：网络教材浏览与课堂复习的学习成效并无显著的差 异存在：实施网络教学，内容建设是关键，需要有意识地加强教师的控制作用。 第7 章总结和展望，总结有两方面：设计和实现网络教学系统所做的工作、应 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 第1 章绪论 用基于m o o d l c 平台网络教学系统的现实意义。展望主要是对m o o d l e 平台功能和特 性要作进一步的深入研究和应用推广，加强符合s c o r m 标准的个性化教学课件的制 作实践。 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准 本章主要介绍了网络教学系统的概念和特点、理论基础、网络教学系统开发平台 m o o d l e 功能与特色、l d a p 服务器的组成和工作过程等技术、s c o r m 规范内容和运 行时环境，以及s c o r m2 0 0 4s n 和l s a ls e q u e n c i n g 的模板。 2 1 网络教学系统的概念和特点 2 1 1 网络课程与网络教育概念 网络课程就是通过互联网来实现课程的功能。金伯格( g i n s b u r g ，1 9 9 8 ) 等人对网 络教学系统进行了划分。金伯格认为网络教学系统可以分为三代：第一代是通过网页 给学习者提供教学材料和有关资料，以及与其他的有关教育网连接；第二代是除了在 网上提供学习材料外，还要求学习者通过电子邮件、电子公告栏、网上练习和测量进 行异步双向交流；第三代是除了第一代、第二代外，还要求通过网上交谈室、电话会 议、视频会议进行同步双向交流。 网络教育和网络课程有着紧密的联系，但它们是不同层面的事物。网络教育是指 通过网络手段实现教育的全过程或主要过程，而网络课程只是这中间的一个部分或一 个阶段。我国教育部高等教育司颁布的现代远程教育技术标准体系和1 1 项试用标 准中指出，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，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”。这是我国教育工作者根据我国的实际多年实践的高度总结，也正 在指导着我国网络教学系统开发的实践。网络课程首先的属性是“课程”，它应该包含 “课程”的一切特征，如：教育目标、教学内容、教学活动、教学评价等等。其次，它 一定要体现“网络”的属性。网络课程是以互联网作为传播的媒介，通过计算机呈现。 因此，计算机多媒体技术应该是网络课程的重要特征，常用的网络链接、导航、搜索 乃至与网上注册和缴费等功能也应充分地体现，互联网海量的资源应该得以充分的利 用，这样才可体现出网络课程的优势。再次，网络课程应该体现网络教学的特征。网 络教学的特征是非面授教育，教与学的双方在时空上是分离的。因此，相应的教学理 念、课程的教学设计也必须发生相应的变化。要站在学习者的角度，以学习者为中心 来考虑一切问题。 “网络课程”即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，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 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现第2 章网络教学系统的理论基础和相关技术和标准 教学支撑环境。 2 1 2 网络教学系统概念和特点 网络教学系统是一套提供远程教学服务的系统软件，它以网络课件为核心，在教 学管理系统的支持下，合理有效地利用学科教学资源，为实施全方位的现代远程教学 提供服务，它将网络课件与学校的远程教学服务进行了有机的集成。它引入了图形、 文字、影像、声音、动画等多种媒体，优化了课堂结构，提高了教学效率，也激发了 学习者的创造性思维，是教育手段的一场革命【2 】。 基于m o o d l e 的网络教学系统指的是将一般教育环节( 如入学、上课、答疑、作业、 考试等) 都放到m o o d l e 环境下来实现，只要有网络连接的场合，就可以直接浏览课件、 进行提问、和其他同学交流，参加考试等。它通常包括以下几大支撑系统：课件及生 成工具、网上答疑系统、作业发布系统、远程考试系统、远程交流系统、学习管理系 统。在远程教育支撑系统的后端，有专人进行课件的制作、考试题库的整理、作业的 批改，将它们放在基于m o o d l e 的网络教学系统中供学习者下载浏览f 3 】。 基于m o o d l e 的网络教学平台具有如下特点： 1 资源丰富性 网络教学系统除提供学习内容和相应参考资料以便学习者学习和查阅之外，还提 供与学习相关的资源链接，从而有利于学习者开阔视野。 2 开放性和共享性 开放性是指在时间、空间和课程体系结构以及内容上是开放的，可以开展跨时空 的教学活动；共享性是指可以通过超链接等多种形式引入丰富的学习资源，从而提供 给不同的学习者学习。 3 自主性和协作性 自主性是指以学习者自主学习为主，使其在学习过程中具有较大的选择性和自由 度，从而充分体现学习的个性化特征；协作性是指网络教学系统可使师生或学生之间 通过指导、合作和竞争等多种方式去完成学习任务。 - 4 多维性 多维性是指网络教学系统的内容可通过文字、图形、图像、声音、动画和视频等 多种媒体形式来表现，可用二维、三维或虚拟现实等多种方法来实现多维的教学内容。 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 2 2 基于m o o d l e 平台的网络教学系统的理论基础 2 2 1 认知灵活性理论 认知灵活性理论是美国心理学家斯皮罗提出的。它继承了建构主义关于学习的基 本观点，即学习是学习者在一定的社会文化背景中以自己的方式主动建构内部心理表 征的过程。所谓认知灵活性，就是指学习通过多种方式同时建构自己的知识，以便在 情境发生根本变化时能够做出适宜的反应。学习者在学习复杂和非良构领域的知识 时，要通过多维的方式才能完成对知识意义的建构，才能够达到对知识的全面理解， 此外，通过多维表征所建构的知识，能够较好地迁移到其它领域。它提出了随机通达 教学来支持十字交叉形学习。随机通达教学方法按照以下原则组织支持建构学习的教 学： 1 教学活动必须为学习者提供知识的多元表征方式，如多种观点、多种案例等， 并鼓励学习者自身对知识进行多种方式的表征。 2 教学设计应注意构建由概念与案例交织组成的“十字交叉型 ，使多个案例理 解复杂知识，揭示抽象概念在非良构领域中的细微变化，以保证知识的高度概括性与 具体性的结合，使知识富于灵活性，能够使用变化的情境。 3 教学应基于情境、基于案例、基于问题解决，强调学习者对知识的建构，而不 是信息的传递与接受。认知灵活性理论主要解决的是非良构领域知识的学习，而本研 究的目的就是要求学习者通过对理论知识的学习以后能够将这些理论知识以及技能 应用于教学实践，解决教学实践中的问题，它属于非良构领域的知识。认知灵活性理 论为本系统学习资源的表征和组织提供了理论的指导。 2 2 2 建构主义学习理论 建构主义的学习理论是瑞士心理学家皮亚杰提出的，该理论主要强调：在教学中， 要以学生为中心，学生才是认知的主体，是知识意义的主动建构者，教师只是对学生 的意义建构起帮助和促进作用，并不是要教师直接向学生传授和灌输知识，教师要为 学生创建良好的学习环境，提供多样化的信息来源，教师是意义建构的帮助者、促进 者、支持者、引路人和评价者。学生应该认识到自己拥有解决问题的自主权，通过独 立探究、合作学习等方式，努力使自己成为知识的积极建构者，逐步提高学习观。 1 建构主义的教学模式和方法 建构主义学习理论提倡的学习方法是教师指导下的、以学生为中心的学习；建构 基于醒o o d l e 的网络教学系统设计与实现第2 章网络教学系统的理论基础和相关技术和标准 主义学习环境包含情境、协作、会话和意义建构等四大要素。与建构主义学习理论以 及建构主义学习环境相适应的教学模式概括为：“以学生为中心，在整个教学过程中 由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会话等学习环 境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生有效地实现对当 前所学知识的意义建构的目的。 在以学生为中心的建构主义学习理论中，目前建构主义的比较成熟的教学模式有 三种，分别是支架式教学、抛锚式教学和随机进入教学，它们在网络教学系统教学设 计中有广泛应用。 ( 1 ) 支架式教学 根据欧共体“远距离教育与训练项目”的有关文件，支架式教学被定义为：“支 架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架。这种框架中的概念是为 发展学习者对问题的进一步理解所需要的，为此，事先要把复杂的学习任务加以分解， 以便于把学习者的理解逐步引向深入。 支架式教学的思想源于苏联著名心理学家维果斯基的最近发展区理论。维果斯基 认为，他认为：我们真正需要评价的，并不是学生靠自己做，或者说己经具备的能力 有多少，而是要看学生在其他人的帮助下的表现及学习潜力。因此，维果茨基提出了 “最近发展区 ( z p d ) 理论，并把它定义为“介于独自解决问题所显示的实际发展程 度，与经成人指导( 或与有能力的同伴合作解决问题) 所显示的潜在发展程度之间的距 离。支架教学中的“支架一应根据学生的最近发展区来建立，通过支架作用不停地将 学生的智力从一个水平引导到另一个更高的水平。 ( 2 ) 抛锚式教学 抛锚式教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实 事件或问题被形象地比喻为“抛锚，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学 内容和教学进程也就被确定了，就像锚在水中固定轮船一样。建构主义认为，学习者 要想完成对所学知识的意义建构，即达到对该知识所反映事物的性质、规律以及该事 物与其他事物之间联系的深刻理解，最好的办法是让学习者到现实世界的真实环境中 去感受、去体验( 即通过获取直接经验来学习) ，而不是仅仅聆听别人( 例如教师) 关于 这种经验的介绍和讲解。由于抛锚式教学要以真实事例或问题为基础( 作为“锚”) ， 所以有时也被称为实例式教学、基于问题的教学或情境性教学。 9 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 ( 3 ) 随机进入教学 “随机访问教学是基于建构主义理论的一个分支一认知弹性理论发展而来的。 这种观点认为，人的认知随情境的不同表现出极大的灵活性、复杂性和差异性。随机 访问教学是指对同一教学内容在不同的时间、不同情境，不同目的，着眼于不同方式 多次加以呈现，使学生对内容进行多方面的探索和理解，获得对意义更为完善的建构。 2 建构主义的学习含义和学习方法 建构主义学习理论认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情 境即社会文化背景下借助他人的帮助，即通过人际协作、语言讨论等活动而实现意义 建构的过程。因此，们隋境 、“协作、“会话 和“意义建构”是建构主义学习环境 的四大要素。 ( 1 ) 情境：学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教 学设计提出了新的要求，即在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分 析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题，并把情境创设看作是教学设计 的最重要内容之一。 ( 2 ) 协作：协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的 提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。 ( 3 ) 会话：会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话 商讨如何完成规定的学习任务的计划；此外，协作学习过程也是会话过程在此过程中， 每个学习者的思维成果( 智慧) 为整个学习群体所共享，因此会话是达到意义建构的重 要手段之一。 ( 4 ) 意义建构：这是整个学习过程的最终目标。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。 基于m o o d l e 平台的网络教学系统在教学设计和实施中应该做到以下几个方面： ( 1 ) 为学生创设一个类似真实的情境，能很好的促进学生对所学内容的意义建构。 ( 2 ) 提供各种学习工具，充分发挥网络的共享性、开放性、交互性等特点，让学 生认知主体作用得到充分发挥。 ( 3 ) n 用教学支持系统，教师为学生的学习搭好支架，很好的引导和帮助学生形 1 0 基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现第2 章网络教学系统的理论基础和相关技术和标准 成自己知识基础上的意义建构。 2 2 3 社会建构主义学习理论 社会建构主义学习理论在当代三大哲学思潮和维果茨基的心理发展理论相互融 合的过程中形成和发展起来，其核心思想是：知识来源于社会的意义建构，学习是知 识的社会协商，学习者应在社会情境中积极的相互作用。基于社会建构主义的教学模 式有很多，其中最具典型意义的有合作学习模式、交互式教学模式。这些模式都遵循 以下教学原则： 1 以学生为中心的原则 基于社会建构主义的教学观强调教学设计无论从内容上，还是形式上都是从学生 角度出发，让学生参与整个教学过程，关注学生感兴趣的话题，联系学生生活和社会 实际。其作用是激发学生的学习兴趣，真正做到让学生的学习过程充满真实的个人意 义，以满足每个学生个体对学习的需要。 2 强调合作与交流的原则 学生参与教学的过程中，需要合作及各种协调一致的尝试，这种合作与交流的实 践和经验，使学生学会按一定规则展开讨论的艺术；学会准确地与他人交流，向别人 解释自己的想法；善待批评以审视自己的观点，获得正确的认识；学会相互接纳、赞 赏、分享、互助，避免盲从、人云亦云或独断。从而形成理智上的独立性、自主性、 批判性。另外，由于经验背景的差异，学生在参与教学活动过程中对问题的理解各异。 这种差异本身便构成了一种宝贵的学习资源。使学生明白对问题别人也有其他不同的 解释。而且各自的想法、思路在交流中被明晰化、外显化，促使学生个体建构出新的 假设和更深层的理解。因此，学习不仅要靠书本，还要从他人那里获取。 3 重视个体有意义的自主建构过程原则 学生在学习中，由于每个人的经验、阅历、知识积累不同，对所学内容的理解会 有不同。让学生发现自己的已有经验与新发现的现象或事实之间的并不一致，甚至矛 盾冲突之处，他们才会心服口服地审视、反思并修正自己的经验和认识，提出或重建 更为正确的新解释、新假设。这是学习者自主建构的过程，是别人替代不了的。因此， 要尊重学生在学习过程中的独特体验，重视个体有意义的自主建构过程。 社会建构主义学习理论这些教学原则在网络教学系统教学中都有所体现：在教学 过程中，要注重师生之间、学生之间的交流；在学生探究过程中，提供教师的指导和 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 其他同学的帮助，体现学生的主体性地位【4 】。 社会建构主义学习理论对于网络教学系统教学支持系统也提出了一些要求： ( 1 ) 可以很方便的添加资源和活动，为创设一个良好的、有利于互动的情境提供了 很好的条件。 ( 2 ) 提供聊天室、讨论区以及方便的分组活动为学习者之间互相交流、合作、互 相启发，互相补充，增进对知识的理解提供了很好的空间。 2 3 网络教学系统开发平台m o o d ie m o o d l e 是一个用来建设基于i n t e r a c t 的课程和网站的软件包，m o o d l e 是一个课 程管理系统( c m s ) ，也是一个被设计来帮助教学者在网络上产出一个课程，像这样的 网络学习系统也被称作为学习管理系统( l m s ) 或虚拟学习环境( v l e ) 。m o o d l e 这个词 本是m o d u l a ro b j e c t - o r i e n t e dd y n a m i cl e a r n i n ge n v i r o n m e n t ( 模块化面向对象的动态 学习环境) 的缩写，适合于程式设计者与教育理论者，是一个持续发展的计划，其发 展以社会建构论的教育哲学为依据【5 】。m o o d l e 的着眼点在于通过简单易学的操作介 面和通畅的网络环境，快速提供教师课程管理和教学活动，延伸学校教育的覆盖率， 让学生只要通过浏览器，即能随时随地修习课程。它还是一个开放源代码的软件，允 许复制与增修，也让使用者间可以交流彼此资源，可在任何能执行p h p 的电脑运作， 无论是u n i x 、l i n u x 、w n i d o w s 、n e t w a r e 的作业系统都可以正常的执行，同时也支援 多种资料库，特别以m y s q l 资料库系统为最佳的选择，像在o r a c l e 、a c c e s s 、o d c b 和其他的资料库系统也可以正常的执行。 m o o d l e 具有如下特点： 1 体现了社会建构主义的学习理论 以建构主义，特别是社会建构主义( s o c i a lc o n s t r u c t i o n i s m ) 为理论指导，是m o o d l e 的一大特色 6 1 。m a r t i nd o u g i a m a s 非常推崇社会建构主义，m o o d l e 是其将理论应用于 实践的一个试验，在设计开发过程中处处体现着这一理论思想。如在用户界面上随处 可见的帮助按钮，提供的并不仅仅是软件的操作说明，还有从社会建构主义理论角度 使用m o o d l e 的教学技巧，例如，如何编写课程大纲，如何详细界定问题等，其目的 主要是帮助教师从教学角度更好地使用平台所提供的功能选项。 建构主义认为学习是学习者与环境的相互作用中主动的意义建构过程。社会建构 主义则更强调这一过程中学习者之间的对话、合作、互动等社会性活动对个人及群体 基于g o o d l e 的网络教学系统设计与实现第2 章网络教学系统的理论基础和相关技术和标准 意义建构的作用。因此m o o d l e 的设计目标不是仅仅停留在教学内容的管理一与呈现 上，而是更加关注对教学过程中各种“活动 的支持。m o o d l e 对教师角色的定位不 是知识的提供者，而是一个学习社团中有影响力的榜样，是各种学习活动的引导者。 m o o d l e 适合于完全在线课程，也可以作为传统课程的补充，构建混合式教学模式： b l e n d e dl e a r n i n g 。 j 2 模块化的结构设计 m o o d l e 的系统结构是模块化的，这种结构设计使得系统的灵活性格外突出，修 改和扩充十分方便。最能体现m o o d l e 这一特点的是课程开发过程中各种活动模块的 设计。m o o d l e 为教师提供了支持建构主义教学设计理念的十几种课程活动，包括讨 论区、学习日志、聊天室、学习资源、单元小结、在线调查等。教师可以通过设置为 课程加入这些活动模块，管理员可以通过管理界面选择安装各种模块，而开发者可以 依据定义的接口开发新的模块。正是这种模块化的结构使得m o o d l e 为使用者、管理 员和开发者提供了极大的方便和选择空间。目前，越来越多的模块正在被添加进来。 m o o d l e 内置嵌入式的所见即所得的网页编辑器，利用它教师能够很方便地设计课程。 3 相容性高 j m o o d l e 是一个广泛支持各类标准的系统：可以导入s c o r m 、a i c c 、i m s 、l a m s 的学习内容包；能支持w r e b c t 、b l a c k b o a r d 、x m l 等数十种测验格式；能够采用邮 件、p a m 、l d a p 等身份验证方式；能够支持 r e x 公式等。m o o d l e 中的课程也可以 被压缩成s c o r n 包做为备份或者供其他学习内容管理平台安装使用【1 4 】。 4 m o o d l e 是一个开放源代码的自由软件 m o o d l e 的开发与发布是遵循c p l 协议的，即允许任何人免费使用和修改源代码， 但必须保留原作者的版权许可声明，对于自己所做的修改，也应该遵循上述原则。自 由软件精神源于对商业软件人为制造技术壁垒的批判，有利于集成众多开发者的智 慧，开发出更加完美的软件。教育事业的公益性和社会性与自由软件的精神相得益彰， m o o d l e 的社群中除了开发者，更有大量的教师和学生用户，来自他们的反馈和建议 是m o o d l e 茁壮成长的沃土，这是很多商业公司求之不得的宝贵财富。加上自由软件 所共有的免费获取、跨平台支持及优秀的国际特性，促进了m o o d l e 的迅速成长。目 前拥有多种语言版本，其中包括中文简体和繁体【1 5 】。 5 强大的资源管理 第2 章网络教学系统的理论基础和技术标准基于m o o d l e 的网络教学系统设计与实现 m o o d l e 支持w o r d 、p o w e r p o i n t 、f l a s h 、视频和声音等；可以上传文件并在服务 器进行管理，或者使用w e b 表单动态建立文本或h t m l ：可以连接到w e b 上的外部 资源，也可以无缝地将其包含到课程界面里；还可以用链接将数据传递给外部的w e b 应用。另外，使用备份功能可以把课程打包为一个z i p 文件，此文件可以在任何m o o d l e 服务器恢复。 6 教学过程管理 m o o d l e 为教师提供了创建课程的简单方法。一个课程有一个全面负责的老师， 它可以控制课程的所有设置，包括对其他老师的限制。课程版式的选择有：每周课程 呈现版式、话题呈现版式或者特定讨论话题的群体版式；课程活动模块有：论坛、日 志、测验、资源、选择、调查、任务分配、聊天室和工作平台；自从上次登陆后的课 程的最近的变化将会在课程主页上呈现；关于论坛、日志、测验和任务的登记将记录 在一页里，学生可以下载【1 7 1 。全日制的用户跟踪将对学生参与情况进行详细记录。 7 丰富的交流方式 m o o d l e 提供了丰富的交流方式，论坛模块、专题讨论模块、聊天模块等，其中 论坛模块就有多种类型的论坛供选择，例如教师专用、课程新闻、全面开放和每用户 一话题。每个人都可以订阅指定论坛，这样帖子会以e m a i l 方式发送。还有很多的 反馈信息都可以通过e m a i l 发送给学生【1 8 1 。 ， m o o d l e 还提供“课程级 的交流方式。通过“备份”、“恢复”和“导入课程数 据 功能，世界各地的m o o d l e 系统可以实现课程交换和共享。 8 实用的评价系统 m o o d l e 提供了在线测验、全程的使用者追踪记录等功能，以方便教师对学生的 学习进行全面的评价。m o o d l e 内置了调查功能用以分析在线课程，在线调查