（计算机应用技术专业论文）网络学习行为分析系统的研究与实现.pdf

桂林工学院硕士学位论文 摘要 由于近年来互联网的普及和大量学习网站的出现，网络学习已渐渐成为重要的学习方式 之一。学习者在互联网环境中，依照自己的速度、自己的需求、以自己喜好的方式进行学习， 这种学习方式大大地增加了学习受众面和学习者的积极性；在年轻一代中，这种新兴的学习 方式接受度非常高。 网络学习的迅速发展也带来了一个新的问题：如何对学生的网络学习进行评价? 网络学 习行为分析由此应运而生。通过w e b 行为分析，可以从学习者访问系统产生的数据中抽取感 兴趣的模式，进行学习效果评价，了解学习者的学习兴趣和地域分布，以便迸一步改善网站 结构和为学习者提供个性化的服务。 当前学习行为分析都是对w e b 日志进行挖掘，w e b 日志记录了学习访问信息，但并不包 含客户端的行为信息。缺少客户端的数据，行为分析的结果必然会产生偏差。针对w e b 日 志分析的不足，本文提出了将客户端的学习行为纳入到行为分析中。客户端的页面浏览时间 将被收集，并结合w e b 日志数据进行分析，由此得出的结果要较之前的分析有更高的准确 度。 本研究主要包括四部分内容：第一部分介绍网络学习概念、内涵和浏览行为分析的技术、 过程等；第二部分主要是对客户端追踪技术的应用进行分析、设计和实现；第三部分阐述了 应用客户端追踪技术的网络学习系统的分析、设计与实现；第四部分对学习行为分析部分进 行了分析设计与实现。本研究的重点是二、三、四部分。 本研究使用j a v a s e d p t 脚本技术和j 2 e e 架构进行系统开发，并采用了j 2 e e 中的m v c 和o r m 模式。在进行学习行为分析时，采用文本聚类算法和二次聚类算法对w e b 日志数据 和浏览时间数据进行综合分析。本研究提出在w e b 日志基础上加入页面浏览时间分析学习 兴趣和学习效果的方法，它改进了原有分析的准确度，更好地为下一步的学习评价和个性化 服务做准备。 关键词：网络学习、行为分析、客户端追踪、学习兴趣、效果评价 桂林工学院硕士学位论文 = ! = ! = = = = = = = = ! = 兰= = ! = = = = ! = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = = = = = = ! = = = = = = = a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，w e b b a s e dl e a r n i n gh a sb e c o m ea ni n c r e a s i n g l yi m p o r t a n tw a y o fs t u d yb e c a u s eo fi n t e r n e t sp o p u l a r i z a t i o na n dag r e a td e a lo fl e a r n i n gw e b s i t e s e m e r g e n c e i ni n t e r n e t se n v i r o n m e n t ，l e a r n e rc a ns t u d ya c c o r d i n g l yo w np a c e ，o w n d e m a n d ，t h ew a yo n e s e l f1 i k e s ，t h i sk i n do fw a ya t t r a c tm o r el e a r n e r s ，i m p r o v el e a r n e r p o s i t i v e n e s s t h ey o u n ga d a p tt h i sk i n do fl e a r n i n gw a ye a s i l y t h er a p i dd e v e l o p m e n to fw e b b a s e dl e a r n i n gh a sa l s ob r o u g h tan e wp r o b l e m ：h o w e v a l u e a t es t u d e n t sb e h a v i o r ? a n a l y s i so fw e b b a s e dl e a r n i n gb e h a v i o re m e r g es o o n t h r o u g ha n a l y s i so fw e bb e h a v i o r ，i n t e r e s t i n gp a t t e r ni sg e n e r a t e d ，e f f e c ta p p r a i s a l i sa s s e s s e d f r o md a t aw h i c hr e c o r d si e a r n e r sa c c e s st h es y s t e m i tc a na s s i s tt o u n d e r s t a n dl e a r n i n gi n t e r e s ta n dg e o g r a p h i c a ld i s t r i b u t i o n ，i m p r o v et h es t r u c t u r e o ft h ew e b s i t ea n dp r o v i d ep e r s o n a l i z e ds e r v i c e sf u r t h e r a tp r e s e n t ，a n a l y s i sf o c u sw e bl o gm i n i n g ，w e bl o gr e c o r d sa c c e s si n f o r m a t i o n o fl e a r n i n g ，w h i c hd o n tc o n t a i nc l i e n t sb e h a v i o ri n f o r m a t i o n l a c ko fc l i e n td a t a ， t h er e s u l to ft h ea n a l y s i sw i l lb ed e v i a t i o n i nv i e wo ft h es h o r t a g eo fw e bl o g a n a l y s i s ，t h ec l l e n t sd a t ai sc o n d u c t e di n t ot h ea n a l y s i si np a p e r b r o w s i n gt i m e o fp a g ew i l lb ec o l l e c t e d ，a n da n a l y z e dc o m b i n i n gw e bl o gd a t a t h er e s u l t ss h o u l d b em o r ea c c u r a t et h a nb e f o r e t h es t u d yc o m p r i s e sf o u rm a i ns e c t i o n s ：t h ef i r s tp a r ti n t r o d u c e st h ec o n c e p t a n di n t e n s i o no fw e b b a s e dl e a r n i n g ，t e c h n o l o g ya n dp r o c e s si na n a l y s i so fb r o w s i n g b e h a v i o r t h es e c o n dp a r ti n c l u d e sa n a l y s i s ，d e s i g na n dr e a li z a t i o no ft h e a p p l i c a t i o nf o rc l i e n t b a s e dt r a c k i n gt e c h n o l o g y t h et h i r dp a r td e s c r i b e sa n a l y s i s ， d e s i g na n dr e a l i z a t i o no ft h ew e b b a s e dl e a r n i n gs y s t e mi n c l u d i n gc l i e n t b a s e d t r a c k i n g t h ea n a l y s i so fl e a r n i n gb e h a v i o ri sd e s i g na n d r e a l i z a t i o ni nt h ef o u r t h p a r ta n a l y z et h ed a t ao fl e a r n i n gb e h a v i o r t h es t u d yw il lf o c u so nt h es e c o n d ，t h i r d a n df o u r t hp a r t s s y s t e misd e v e l o p e db yj a v a s c r i p tt e c h n o l o g ya n dj 2 e ea r c h i t e c t u r e ，w h i c hm v c a n do r mm o d e li su s e di n i na n a l y z et h el e a r n i n gb e h a v i o r ，t e x tc l u s t e r i n ga l g o r i t h m a n dt w i c ec l u s t e r i n ga l g o r i t h mi su s e df o ra n a l y z i n gt h ed a t aw h i c hi n c l u d ew e bl o g a n db r o w s i n gt i m eo fp a g e t h es t u d y b r i n gu pt h a tb r o w s i n gt i m eo fp a g ei si n c l u d e d i na n a l y s i so fl e a r n i n gi n t e r e s ta n dl e a r n i n ge f f e c tb a s e do nw e bl o g i ti m p r o v e t h ea c c u r a c yo ft h eo r i g i n a la n a l y s i s ，b e t t e rp r e p a r ef o rn e x tp h a s eo fl e a r n i n g 桂林工学院硕士学位论文 a p p r a i s a la n dp e r s o n a l i z e ds e r v i c e k e yw o r d s ：w e b b a s e dl e a r n i n g ，b e h a v i o ra n a l y s i s ，c l i e n tt r a c k i n g ，l e a r n i n g i n t e r e s t ，e f f e c ta p p r a i s a l i i i 桂林工学院硕士学位论文 研究生学位论文独创性声明和版权使用授权说明 独创性声明 本人声明：所呈交的论文是我个人在姜良华教授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，论文中不包含他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得桂林工学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的 材料。对论文的完成提供过帮助的有关人员已在论文中作了明确的说明并致以了谢意。 学位论文作者( 签字) ： 签字日期： 版权使用授权说明 本人完全了解桂林工学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求 提交学位论文的印刷本和电子版本i 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目 录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以 赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。( 保密论文在解密后遵守此规 定) 学位论文作者( 签字) ： 指导教师签字： 签字日期： 袋一 桂林工学院硕士学位论文 1 1 研究背景 第1 章绪论 随着i n t e r n e t 技术及w e b 多媒体技术的飞速发展，互联网浪潮席卷全社会，教育领域也 无可避免地受到了冲击。网络带来了崭新的教学模式、全新的现代远程教育手段和信息时代 人才培养的新要求。传统意义上的教学模式已不再适应新形势的需要，出现了基于w e b 技术 的教学模式，它是计算机网络发展的产物，建立在高速网络平台、分布计算、w e b 多媒体等 新技术的基础上，最大限度地体现了教育的本质。 网络学习是一种全新的学习方式，学习者在互联网络环境中，依照自己的速度、自己的 需求、以自己喜好的方式，在非线性的超媒体环境中浏览及学习，而不是被动地依循已设计 好的线性模式来学习，年轻一代对这种新兴的学习方式接受度较高。有学者也认为，超媒体 呈现知识的形式近似于人脑中的知识连结与记忆架构，十分符合人类学习的认知模式。超媒 体知识的呈现方式将可促使学习者对知识的重建与转换，且此种由学习者自我引导、自由建 构知识的网络化学习环境，亦完全符合建构主义的教学理念。网络学习在不久的将来势必会 对传统的学习带来冲击。因此，许多国家都非常重视网络学习的发展并积极从事网络学习的 研究，如：欧洲的e l e a r n i n g 计划。”1 网络课程的建设己引起我国教育部门和教育专家、学者的广泛关注，进行了大量的研究、 实践，并取得了一些阶段性的成果。目前开发的网络课程种类繁多，涉及各个学科领域，从 网络课程的应用来看，主要有两种形式，一种是基于课堂的教学，网络课程只是作为课堂教 学的一种补充方式；另一种是网络课程作为整个教学过程的主要形式。 1 2 国内外现状 由于网络学习越来越普遍，关于网络学习行为方面的研究也成了熟点。 纵览目前的研究成果，不少研究者针对特定群体的网络学习特点展开调查，探讨了网络 学习行为的统计特征。相关的研究有：大学生网络教育价值的认知水平和网络学习行为的调 查研究、高校学生网络自主学习行为的调查研究、理工科学生外语学习行为模式的探讨、基 于网络环境下学生自主学习行为的研究等等。此类研究重点关注的是学习者开展网络自主学 习的观念、方式、技能、时间、地点、频率、对网络的适应性等几方面特征。通过开展调查、 访谈、发放问卷等实证的研究方法，分析学习者网络自主学习的现状及水平，总结影响学习 者自主学习效果的客观因素，试图为有效的推广网络学习应用出谋献策。 以上研究从不同侧面反映了网络学习行为的外在特征，但是这些研究没有深入分析行为 i 桂林工学院硕士学位论文 信息所表征出来的学习行为的发生、发展的动因、行为本质、状态类型、状态之间的关联、 组合以及最终导致有效学习行为发生的模式等。 张建伟等学者则从宏观角度对网络学习行为的类型、体系等研究作了有益的尝试。他在 综述了关于多媒体与网络学习的心理学研究的基础上，分析了网络学习的活动类型，认为在 网络环境下进行的学习行为可以概括为三种基本类型，分别是：信息搜集加工、人际交流行 为和问题解决行为，并且它们之间有密切的联系。d a v i dh j o n a s s e n 和l u c i ar o h r e r m u r p h y 从构建现代学习环境的需要，引入行为理论，分析了现代学习环境中的行为要素。d uj i n 曾将网络学习者模型分为学习者个性模型和学习者行为模型，并对学习者行为模式做了简单 的介绍。这些研究触及了网络学习行为的宏观范畴，但是，多是点到为止，尚缺乏深入细致 的系统研究，不能形成对网络学习行为的整体形象。尽管如此，已有的成果也已初显网络学 习行为的端倪，这为后续的研究奠定了基础，提供了思路。0 1 与当前网络学习行为基础研究相对滞后的情形相比较，国内外一些学者尝试着通过工具 软件跟踪和分析网络学习者的操作行为。例如，维也纳大学的k a r i na n n ah u m m e l 就通过一 种基于w e b 的在线学习平台，分析数据库访问记录和w e b 服务器日志文件，分析学习者的学 习行为。j i a - j i u n nl o 等尝试着通过分析学习者的浏览行为，进而来确定学习者的学习风 格。w a n il e e 等借助网络学习者的学习需求、学习行为记录和个性特征等方面研究，探讨 了学习者的学习绩效评价方式上述研究成果从量化的角度，分析了操作层次的学习行为的特 点，为智能化系统的开发作出了有益的尝试，对于我们开展个性化的教学也很有帮助。 综合现有的研究，可以看出，目前国内外关于网络学习行为的研究，主要侧重于以下方 面：一是网络学习行为较之于传统教学环境下，新特征的研究；二是通过学习行为来考察学 习者的学习风格以及个性特征。真正对于宏观的网络学习行为的本质、组成以及有效开展学 习的行为模式的系统研究则相对较少。也就是说，当前对于网络学习行为的研究要么是处于 底层的表象的研究，要么是作为附带的辅助性研究，真正的将网络学习行为作为一个完整系 统的研究则比较少。“1 1 3 ；本文的目的和意义 在过去的学习行为分析研究中，多是针对学习者浏览路径的分析或是对相似网页作聚集 以建立学习者行为模型。然而，在这些研究中，却没有考虑时间性因素，即学习者在网站的 停留时间。因此，本文将时间性因素纳入到学习行为分析当中，以改善行为分析的效果。本 文从网络学习行为入手，研究浏览行为分析的质量保证问题，针对当前学习行为分析研究的 现状，提出了在客户端追踪学习行为的解决方案和系统实现架构扩大现有学习行为数据来源 的方法来获得更好的行为分析效果。本文主要研究的是网络学习系统的实现和学习行为分析 的实现部分。如何实现客户端数据的收集和学习行为分析是本文的主轴。“1 2 桂林工学院硕士学位论文 本文构建系统的目的是在现有w e b 服务架构下应用客户端追踪技术实现客户端和服务器 端数据收集，并用数据挖掘技术对数据进行分析来获取学习者的学习兴趣和学习效果等。 本文的研究意义为：采用开放的、与系统无关、符合信息共享趋势的新技术解决网络学 习行为分析的效果问题。对网络学习行为进行评价，体现了以学生为中心的学习模式、提高 学习效果，实现因材施教的理想。 1 4 本文的工作内容和成果 1 4 1 本文工作内容 本文的总体思路是：在研究网络学习行为分析现状的基础上，综合网络学习系统在系统 结构及实现技术方面的成果，提出实现客户端追踪技术的网络学习系统实现方案，并设计和 实现学习行为数据的分析。 本文的主要内容包括： 设计一个客户端追踪程序，实现客户端学习行为数据的捕捉，并确保捕捉到的数据尽可 能接近实际值。在当前b s 架构下，学习行为分析数据都来自于服务器端，这使得收集到的 数据缺少了客户端部分，如：页面浏览时间，这是分析学习兴趣度和学习效果的一个关键性 的参数。计算页面浏览时间并将其发送到服务器端是客户端追踪程序要实现的功能。 构建网络学习系统，并实现客户端追踪功能。该系统要提供w e b 内容学习，页面浏览时 间计算与收集的功能。客户端学习行为数据包括页面的浏览时间，客户端i p 、u r l 等，由客 户端追踪器而来，并要将其存储在系统数据库；w e b 服务器端数据包括w e b 日志、页面主题 和页面的结构关系。w e b 日志由系统自动生成。 学习行为分析的实现。学习行为分析包括四部分的内容：数据预处理、基于页面内容的 聚类分析、基于浏览时问和学习路径的兴趣分析和学习效果分析；然后得出学习兴趣度的特 征描述和学习效果评价。数据预处理任务是对数据进行净化，剔除有噪声的数据，将多个来 源的数据进行合并。基于页面内容的聚类分析首先对页面进行特征向量抽取，然后再对学习 者浏览的页面进行聚类分析，得出学习者学习内容的主题，再对各个内容的学习时间按照兴 趣类权值计算公式进行计算，得出学习者的兴趣信息，然后求出行为特征描述。根据页面学 习效果向量对页面浏览时间进行分析得出学习效果评价。工作具体实现流程如下图1 1 。 本选题的重点内容是实现客户端追踪技术的学习平台的实现和学习行为分析过程的研 究。只有保证了数据的完整性，才能正确地反映学习者的意图，从而使以后的分析沿着正确的 方向进行。这是决定对学习者学习行为描述准确与否的关键，直接影响学习指导效果的好坏。 桂林工学院硕士学位论文 1 4 2 本文的成果 图1 1 工作实现流程图 本论文的最后成果是：构建一个应用客户端追踪技术的网络学习系统，捕捉学习者的浏 览行为，并收集到服务器端，结合服务器端的数据分析浏览者的学习兴趣和效果，给出最接 近真实的评价，并对浏览者进行分类，为浏览者个性化服务提供参考。 通过对收集数据进行统计、分析，并反馈给系统管理员、学生、教师，可使他们及时调 整自己的行为，形成”学与教”、”开发者与应用者”、”管理者与使用者”的良性互动，从而形 成一个闭合的良性循环系统，使现代技术和现代教育理论相互结合，相互补充，为网络教学 系统平台的优化建设以及网络教学质量的提高提供重要的依据。在本课题结束时，已在中文 核心期刊上公开发表了两篇与本研究相关的学术论文，并有两篇已录用。 1 5 本文章节安排 本论文共分为七章。论文第二内容章是网络学习行为，主要网络学习行为的内涵，网络 学习的技术、现状和系统构成；第三章介绍了浏览行为分析的技术和过程，并介绍了当前的 不足。第四、五、六章是本文的主题部分；第四章介绍了客户端追踪技术应用；第五章介绍 4 桂林工学院硕士学位论文 了基于客户端追踪的网络学习系统的实现；第六章是基于浏览时间的学习行为分析过程，包 括学习兴趣分析和学习效果分析：第七章对本文的工作进行了总结，提出了还存在的问题， 并对进一步的开发和改进工作提出了设想。 桂林工学院硕士学位论文 2 1 网络学习行为的内涵 2 1 1 学习行为 第2 章网络学习行为 学习行为通常是指学习者在某种动机指引下为获得某种学习结果而进行的活动总和。结 合行为学对人类行为的定义，可以认为，学习行为即是学习者在某种动机的指引下，为获得 某种学习结果而与周围环境进行的双向交互活动的总和。现代教学设计理论认为，教学设计 的本质核心是对学习者学习行为的设计和在此基础上的教师教学行为和学习环境的设计。其 中，教学行为是指为了促进学习者完成学习行为而进行的支持性、服务性、指导性的活动总 和。“”1 从行为学的角度，个体学习行为是单个学习者在学习活动中所表现出来的行为，是由个 体的特质决定的。每个学习者都有自己的特质，特质是学习者在一定的社会环境和教育模式 卜所形成的稳定的个人能力，学习者在心理、行为、特长、兴趣等方面各不相同。这些差异 造成了学习者的差异和学习兴趣和效果的多元化，也决定了特质具有一定的稳定性。不同的 学刊者有不同的兴趣和爱好，也具有不同的学习需求。短期的学习行为可能并不具有明显的 f i ! j ! 律，但长期的网络学习行为则具有一定的稳定性，我们可以发现其行为模式。 2 ，1 2 网络学习行为 嘲络学习主要包含以下几方面内容：o ) n 络学习是通过网络进行的学习过程。网络被视为一 种认知的工具或媒体；( 2 ) 网络学习是开发和利用网络知识与信息资源的过程。网络成为学 习的资源，网络学习则是对此资源的开发、利用与再生；( 3 ) 网络学习还意味着把网络作为学 习的一种环境。除此之外，它还代表着另外一种更深刻的观念，即利用学习网络所提供的便 捷快利，去形成自己的学习网络。在学习网络里，每个学习者既可以是学生，也可以是其他 学习者的老师。他们既是知识和信息的求索者，又可以是知识与信息的创造者和分享者。 网络学习的特点主要有：( 1 ) 它是一种主动的、个性化的学习，一种打破了时空限制的、 丌放的学习；( 2 ) 是基于信息资源的学习，要求学习者在探索信息的过程中，对信息进行选 择、分析和加工，构建自己的知识结构；( 3 ) 通过与学习伙伴的协作与探讨构建共同知识经 验。 目前国内外关于网络学习行为的概念还没有明确的界定。与网络学习行为一词相近的概 念有：“远程学习行为”，“网络自主学习行为”和“自我控制学习行为”等。这些概念主要 6 桂林y - 学院硕士，学位论文 描述的是：学习者利用计算机网络媒体，主动地运用和调控自己的认知、动机和行为进行网 络课程的学习的活动。其特征是充分利用网络平台提供的各种信息资源、交流工具等，强调 学习者“自我导向、自我激励、自我监控气强调时空分离和媒体教学。“ 但是网络学习行为作为新的学习理念、学习模式下的产物，应被赋予更丰富的内涵。 包括：网络学习行为是借助于互联网所开展的一种多维度多层次学习形式；是一种学生自律、 自我控制的学习行为，行为主体具有充分的自主权来决定学习目标、学习进度、学习策略、 学习资源，以及整个学习行为的发生、发展以及变化等。 学习者可以借助网络提供的各种便捷的交流沟通工具，进行主题研讨和交流，实现网上 远程协作学习；学习者在学习的过程中，能够及时获取来自教师、学伴、学科专家、学习支 持系统等的支持和帮助。“ 综上，网络学习行为是指学习者在由现代信息技术所创设的、具有全新沟通机制与丰富 资源的学习环境中，开展的远程自主学习行为，行为发生、发展以及变化由学习者自己控制。 控制能力的强弱受学习者的内部心理因素和外部环境因素的影响。比较重要的内部心理因素 有：学习准备、学习动机、归因和自我效能感以及学习者所掌握的学习策略等。比较重要的 外部环境因素有：学习材料的多媒体表现形式、内容的组织结构、学习工具的易用性以及支 持系统的及时性、人性化等等。不同影响因素发挥作用的不同势必导致学习行为表现形式的 不同。 2 1 3 网络学习三要素 高校丌展网络教学，需要建设一个支持网络教学的教学环境，并且在此环境中能实施教 学活动。要达到这一目标，需要完成如下任务： 平台建设：网络教学平台是教学环境的重要组成部分，是资源与教学活动的载体，包括 网络教学支撑软件系统与服务器等硬件系统，以及支持网上教学的各种工具。 资源建设：丰富的信息资源是网络教学的重要特色，资源包括素材、讲义、课件、以 及网络上能够收集到的各种文章、资料等。 服务支持：这里的服务是广义的，既包括教师对于学生的学习指导，也包括技术支持人 员提供的技术服务，如网络教学平台的运行、维护。 可以说，平台、资源与服务构成了高校开展网络教学的三要素：平台是前提，没有网络 教学平台就没有网络教学，平台是体现网络教学特色的重要依靠；资源是基础，没有资源的 网络教学就会成为无源之水，就不能充分发挥网络教学的优势；服务是保障，只有人的积极 参与，j 能充分发挥技术的优势，才能真正保证网络教学的成功。“” 一，网络教学平台 7 桂林工学院硕士学位论文 网络教学平台是一个支持包括网上备课、课件制作、教学素材建设、网络授课、网上交 流、网e 作业、网上自学、网络考试、以及质量评估等多种服务的综合教学支撑平台，全面 支持教学各个环节。 从当前已有的产品来看，主要包括教师备课工具、实时交互授课系统和网络学习平台： 教师备课工具：主要是解决在海量的信息资源与不断更新的网络技术面前教师面临的新 的备课困难问题，为教师提供方便的资源组织与检索手段，生成所需课件与讲义的便捷工具。 实时交互授课系统：解决远距离教学工程中实时交互闯题，通过网络形成一个规模可扩 缩的虚拟教室，使得远距离的网络教学能够尽量逼近真实的现场课堂教学。通常提供多媒体 板功能、视昕功能、文字交谈功能，以及上课过程录制、回放、后编辑等。 网络学习平台：着眼于创造一个从传统课堂延伸出来的网络教学环境，为师生课后交流 提供方便，通常包括通知、师生讨论、辅导答疑、作业发布批阅、资料学习、网上测试等功 能。 二网络教学资源 网络教学资源是丌展网络教育的基础，丰富的资源和方便的资源获取方式也是网络教学 最具特色的特点之一。资源根据其粒度与构成方式可以分为三个层次：基础资源、集成单元 和课件。基础资源包括网络课程教学中用到文本、图形图像、动画、音频库、视频库、学科 基本符号和学科基本图形库。集成单元包括微教学单元库、案例库、试题库、常见问题库、 名词术语库、参考资料库、网址库和共享软件库等。课件有网络课件、视频流课件、电子图 书、电子讲稿和光盘课件等几种形式。 网络教学资源是在网络环境下开展教学活动而制作和组织的数字化教学材料，它包括网 络上所有可能对教学活动有帮助的信息资源，强调多种媒体形式的有机呈现，但不一定在每 个局部强调多媒体形式，资源允许有类似p p t 、p d f 、d o c 等形式的内容单独存在。资源的 评价标准应该是其实用性和用于教学过程的贴切性，而不是其外在形式，这样的评价标准赋 予嘲络教学资源更大的灵活性和发展空间，允许非专业人员直接参与；容易实现较快的信息 收集和整理：允许实现随时的内容更新。 三、网络教学服务 网络教学服务是指开展网络教学过程中提供的各种服务，它既包括教师给学生提供的教 学指导服务，也包括1 t 技术人员提供的系统运行服务、工具使用服务、技能培训服务。可 以形象地比喻，硬件平台是“路”，软件平台是“车”，教学资源是“货”，r r 技术人员的服务 是“开车”，教师的指导是为了“用好货”。实际上，“用好货”才是网络教学的真正目的，因此， 在网络教学的硬环境( 包括硬件平台、软件平台和教学资源) 逐步具备的同时，强调软环境 ( 包括l t 技术服务队伍建设、服务规范建设，以及教师在网络教学环境下的指导方法与指 8 桂林工学院硕士学位论文 导内容等) 的建设与研究就显得至关重要了。甚至可以说，不是平台和资源的质量，而是网 络教学服务质量直接决定了网络教学是否能够成功。 2 2 网络学习技术 2 2 1 w e b 语言 w e b 技术利用了一种称为超文本( h y p e rt e x t ) 的技术，它的基本概念就是h y p e rt e x tl a n k ， 能够使的在文本的任意点指向另一点。这就要用到计算机的标记语言了。这里最熟悉的就是 h t m l ( h y p e rt e x tm a r k u pl a n g u a g e ) 、。 2 0 世纪9 0 年代h t m l 随着w e b 的爆炸而流行于世界。它不是一种编程语言，但却比编 程语言简单，实际上就是一系列的规则，用标记来描述文档中的元素。并且h t m l 语言自 身，也在不断的发展：从静念文本到静态图像、再由静态图像到动态图象，随后又加入了声 音，影像，三维动画等；另一方面，用户不再只满足被动的浏览信息，交互的要求逐渐迫切， 基于浏览器的脚本语言应运而生。 v r m l ( v i r t u a lr e a l i t ym o d e l i n gl a n g u a g e ) 和w m l ( w i r e l e s sm a r k u pl a n g u a g e ) 的发展。前者 是一种在网络上使用的描述三维环境的场景描述语言；后者解决了h t m lw e b 页不能在移 动设备上显示的问题。 2 2 2w e b 数据库技术 w e b 技术发展早期，w e b 页面是静态的，它是用纯h t m l 语言标记的超文本形式，往往 是用户通过浏览器访问在w e b 服务器上已经存在的h t m l 页面。随后，技术的发展出现了 动态页面技术。它有两个发展方向：一是在客户端实现交互性操作，当用户访问w e b 服务器 的时候，不仅要请求h t m l 文件而且还要请求二进制流的指令文件，并且通过在客户端运 行指令文件( 像d h t m l j a v aa p p l e t 等) 实现系统的交互性。这样，虽然在客户端实现了网页 的动态化，但是对于系统的安全问题和网络有限带宽资源的占用问题均构成了该技术的缺陷： 于是，就出现了在服务器端执行的脚本运行环境的技术( a s p , p h p , j s p 等1 ，这样在客户端始 终看到的只是纯h t m l 文件，显而易见，该技术不仅保障了系统的安全，还提高了系统的 效率，因此，也就成为目f j i 运用技术的主流。与此同时，在w e b 服务器端如何实现对数据 管理的w e b 数据库技术也得到了发展。 w e b 数据库开发技术 ( 1 ) a s p 技术简介。a s p 是m i c r o s o f t 公司发布的一个w e b 服务器端的开发环境，利用 它可以产生和运行动态的、交互的、高性能的w e b 服务器应用程序，其运行环境为m i c r o s o f t 9 桂林工学院硕士学位论文 的ii s 或p w s ( p e r s o n a l w e b s e r v e r ，w i n d o w s 9 5 9 8 环境) ，但它不能运行在“非m i c r o s o f t ” 的操作环境下，不能实现真正的跨平台操作但是a s p 不但可以进行复杂的数据库操作，而 h 生成的页面具有很强的交互性，用户可以方便地控制和管理数据。因此可以利用a s p 建立 一个可交互的、高效的w e b 应用程序。a s p 是把脚本语言( v b s c r i p t 或j s c r i p t ) 嵌在h t m l 文档罩，当客户端浏览网页时，网页服务器会激活编译程序引擎对其进行编译，生成标准的 h t m l 标记语言返回给客户端，所以，完全没有必要担心用户使用的浏览器类型，所有的处 理都在服务器端，a s p 程序来完成，用户只需要一个标准的浏览器( 如i n t e r n e te x p l o r e r ， n e t s c a p ec o m m u n i c a t e r ，o p e r a ，k i de x p l o r e r ，m a x t h o n 等) ，能够支持标准的h t m l 语言 即可。 a s p 具有以下特点：a s p 可以和h t 札或其他脚本语言相互嵌套；a s p 以对象为基础，因此 1 1 以使用a c t i v e x 控件继续扩充其功能：a s p 内置a d o 组件，因此可以轻松地存取各种数据 库，大大缩短了程序开发时间；a s p 可以将运行结果以h t m l 的格式传送至客户端浏览器， 因此a s p 可以适用于各种浏览器。a s p 技术的最大优点是完全运用客户枷服务器模式进行分 工，服务器端负责解释脚本语言，而客户端则专职于画面的显示及输入。但是当客户端每一 次对a s p 网页提出请求时，服务器端都要重新执行一次编译，当客户端数量及请求增多时， 就会影响服务器的效率。a s p 使用o d b c 技术访问数据库。 ( 2 ) j s p 技术简介。j a v as e r v e rp a g e s ( j s p ) 是一种结合了跨平台与网站服务器机制， 以j a v a 为主的技术来产生动态网页开发技术。j s p 与微软的a s p 相容，但它是使用类似 h t m l 的标签以及j a v a 代码片段而不是v b s c r i p t 。 j d b c ：j a v a 数据库连接( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) 是由一组用j a v a 编程语言编写的类 和接口组成。j d b c 为工具数据库开发人员提供了一个标准的a p i ，使他们能够用纯 j a v a a p i 来编写数据库应用程序。有了j d b c ，向各种关系数据库发送s q l 语句就是一件很 容易的事。换言之，有了j d b c a p i ，就不必为访问s y b a g e 数据库专门写一个程序，为访 问o r a c l e 数据库又专门写一个程序，为访问i n f o r m i x 数据库又写另一个程序，等等。您只 需用j d b c a p i 写一个程序就够了，它可向相应数据库发送s q l 语句。而且，使用j a v a 编 程语言编写的应用程序，就无须去忧虑要为不同的平台编写不同的应用程序。 将j a v a 和j d b c 结合起来将使程序员只须写一遍程序就可让它在任何平台上运行。 o d b c ( o p e nd a t a b a s ec o n n e c t i o n ) 是一个由微软公司所制定的数据库前端存取标准界面，其 目的和j d b c 一致。 2 3 网络学习现状 考察我国网络教学现状，从教学对计算机网络的依赖程度上，可以将其划分为以网络为 主和以网络为辅两种类型，前者主要是在远程教育中，后者多是高校内的网络教学。 桂林工学院硕士学位论文 2 3 ，1 以网络为主 以网络为主的网络教学是以网络环境为主要支撑，借助网络这个媒体，教师和学生通过 实时交互或者是非实时交互，实现主要教学过程的沟通，也可能以少量其它交互方式辅助来 完善教学过程。以网络为主的教学活动一般用来实现对异地学生的培养，用以弥补部分地 区教师资源的不足，是网络远程教学的主要形式。 实时交互是通过i n t e r n e t 同步互连网技术实现的，教师将网络作为实时传播通道，与 学生实现形象、声音、图形以及文字层面的沟通。这种教学形式，在通讯信道带宽及网络状 念良好的情况下，可以实现较为生动的师生互动。非实时的教学活动是通过非同步互连网技 术实现的，教师将经过教学设计的教学材料用某种适宜的方式放到网络服务器上，学生在任 意时间任意地点，通过链接教学网站进行学习。这种方式克服了实时传输的占用较宽带宽资 源及对网络稳定性依赖较强的缺点，给了学生更多的选择空间。这种教学活动方式中师生的 交流可以用教师定时定点( 网站) 辅导、网络答疑系统( 如聊天室、e - m a i l ) 等方式来解决。 目前，我国高等院校进行的网络远程教育常常是实时和非实时互联网技术两者的结合。 2 3 2 以网络为辅 以网络为辅的网络教学指的是将网络作为教学活动的辅助手段之一，教学活动的中心依 然是教师和学生之间直接面对面的交流，教学活动的进行环境仍然是学校，教师和学生共处 同一空间，网络只是总体信息环境的积极补充部分。网络教学作为传统面授的补充，能够解 决教学过程中学生课上埋头抄板书、自学资源匮乏、课后交流不方便等问题，更容易被老师 和学生所接受。 对于学习者来说，网络是一种学习资源，也是一种学习的工具。当前许多高等学校非常 重视课程上网工作，具有战略眼光的高校校长会要求教师们将教学活动支持平台扩大到网 络。 2 3 3 高校网络教学存在的误区 卜 j 于我国网络教育的发展首先是从远程教育开始的，因此，在网络教学引入高校教学时， 小口，避免地带有远程教育中网络教学的影响，主要表现在： 过于强调网络教学方式的应用：远程教育因为条件的关系基本没有面授，传统的函授与 电视都很难做到实时、双向交流，网络教学正好弥补了这样缺陷，因此备受重视是合理的。 但是作为高校内的网络教学，因为师生共处一个校园，面授还是当前最有效的教学方式，如 果强调以网络教学代替面授，就会颠倒网络教学的本末。应该说，无论哪种教学方式，无论 是现代化还是原始化的，都是以提高教学质量为核心，以提高素质教育水平为目标。网络教 桂林工学院硕士学位论文 学无论怎样发展，其服务教学的性质不能变，网络教学只是一种手段，不是教学的最终目的。 过于强调学习资源的作用：远程教育的一个重要特征是少量的教师同时教授大量的学 生，个性化的指导很难实施，因此给学生提供大量的学习资源支持学生的自学就显得尤为重 要。但是，同样的方式搬到高校内就不太合适了。高校的教师指导的学生数量有限，个性化 的指导对于学生来说既有可能又特别重要，因此，在提供适量学习资源的基础上，教学指导 与服务是更为重要的工作。 过于强调精品课件：远程教育的学生以自学为主，因此制作精良、成体系的精品课件是 提高学生学习效果的重要保证。而高校内教学是以面授为主，系统的知识传播在课堂，因此 精品课件相对来说就不那么重要了。相反，提供一些合适的学习资源作为课堂的补充，并指 导学生去研究、去探索，可能比花大的精力做精品课件更重要、更有效。 从理论上讲，人的主体性是在他与其内外部世界积极交互的过程中实现的，青少年的发展过 程r ，离不丌人与人之问积极的互动。从这个角度来看，直接的人际互动是学校教育的基本特 征，网络不可能完全取代学校教师直接的积极作用。因此，网络只是新型学习生态环境中一 个有机组成部分，网络教学只能是教学方式的一种尝试，而不能成为教育的全部。 在当前的网络学习系统中，主要存在下述情况： ( 1 ) 教学观念 在教学中引入现代教育技术不是教学手段的简单更替，它必将引起教学思想、教学模式 和教学方法的改变。部分院校在远程教学过程中，网络建而不用，或仍然用旧观念进行网络 教学，没有将现代教育技术真正运用到教学中去，这与领导和教员的教学观念不更新，对网 络教学不重视有很大的关系。 ( 2 ) 教学方式 目前网络教学的教学方法单一，缺乏对以下教学方法的研究和应用：情景教学：设计具 体事物的仿真环境，替代抽象语言的描述。案例学习：提出典型案例，进行分析讲解。实地 操作：通过实践提高学习者的技能，加深对知识的理解。启发教学：采用切身的问题，引导 学习者一步步得到问题的答案。合作学习：通过多人之间探讨某个知识点，学习者获得所需 的知识。 情景教学：设计具体事物的仿真环境，替代抽象语言的描述。案例学习：提出典型案例， 进行分析讲解。实地操作：通过实践提高学习者的技能，加深对知识的理解。启发教学：采 用切身的问题，引导学习者一步步地到问题的答案。合作学习：通过多人之间探讨某个知识 点，学习者获得所需的知识。 ( 3 ) 配套软件 网络教学功能复杂多样，例如：开课前应让学习者了解学习内容、知识水平等内容。由 于学习者视、听觉能力等方面的个体差异而应采取不同的学习模式。由于学习者个体知识水 平的不同而应采取不同的方法。个体学习者提出的问题具有共性，这些问题应作为有价值的 桂林工学院硕士学位论文 意见反馈至教材内容的撰写者。如果出现某些教学内容学习者未能接收的情况，必须有一定 的补救措施