（教育技术学专业论文）基于web的研究性学习平台的设计与实现.pdf

摘要 内容摘要：2 0 0 0 年教育部陈至立部长提出：要抓住机遇，在中小学大力普及信 息技术教育，不失时机她大力推进教育现代化进程，以信息化带幼教育现代化。 疆着秘学技零麴逐猛发蕊，疆怼瓣惑万交夔结惠享圭会，教育痿怠纯已成舞当今黧 际教育发展的主流。加侠教育信息化建设是实现教肖现代化的需骚，也是贯彻落 实全教会精神，深化教育改革，全面报进素质教育的需要。同时，现代信息技术 豹发展给教育带来了严峻的挑战和难褥的机遇，教肖信息化已成为下世纪教育发 壤懿涮离纛，努力热俊教旁僖怠讫建竣静步往，才鼹遥虚楚袋瓣嚣求。魏舞褪建 功能强大、结构合理的教学平台，正照教育信息化目前需要考虑和解决的重鬻问 题。本文尝试着将教育技术、教育信息化和研究性学习平台的开发结合起来。根 据嚣兹研究瞧学习平台发鼹戆璎凌积袋求，对通爱静弼络骚究性学习支持平台进 行研究和探索。通过对强髓国内的研究性平台的避行研究和分析，指出了旨静研 究性学习平台中普遍存猩的问题，并蝣用计算机网络技术和软件正程开发方法， 对研究性学习平台的设计与实现进行了探讨和研究。并在结合实际应用的綦础 上，搽谤了磺究毪学习平台夔基本特髹，设诗窝实臻了一个蓉予w e b 戆季 究搜学 习平台。该平台提供了完整的研究性教学环境，学嫩可通过网络完成整个的学习 过程，包括注册，上课学习，交流讨论，答疑解惑，批、交作业芹口练习等一系列 学习活动；数蘑则可殴方便遮在网上滋行在线管理掌生、发布攮慰和考按，辫决 了嚣前研究性学习平台审存在的淹题，为研究往学习髂开展帮研究往学习平窃涎 开发提供了新的思路。 关键漏：群转 蘩突性学习平鑫；设镰 a b s t r a c t o o n t e n t ：i n2 0 0 0 ，z h i l ic h e n ，t h em i n i s t e ro fc h i n e s ee d u c a t i o nm i n i s t r y ， p o i n t e do u tt h a tw em u s tt a k eh o l do fa d v a n t a g ec h a n c e st op o p u l a r i z ei t e d u c a t i o ni np r i m a r ys c h o o l sa n di nm i d d l es c h o o l sa n dp r o m o t ee d u c a t i o n m o d e r n i z a t i o nb ym e a n so fi n f o r m a t i o n w i t ht h eq u i c kd e v e l o p m e n to f s c i e n c ea n dt e c h n o l o g y ，i ti ne d u c a t i o nh a st u r n e di n t ot h em o s ti n p o r t m e n t c i t eo fi n t e r n a t i o n a le d u c a t i o n i ti ne d u c a t i o ni st h en e e d so fe d u c a t i o n m o d e r n i z a t i o n ，c u r r y i n go u tm e e t i n gs p i r i t ，d e e p i n gd u c a t i o ni n n o v a t i o n a n dq u a l i t ye d u c a t i o n t h ed e v e l o p m e n to fm o d e r ni n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y b r i n g sa u s t e r ec h a l l e n g ea n du n c o m m o no p p o r t u n i t y t h eq u i c k e no fi ti n e d u c a t i o nc a 3 1a c c o m m o d a t et h en e e d so fe p o c h i ti ne d u c a t i o nh a sb e c o m e t h ec r e s to fe d u c a t i o ni nn e x tc e n t u r y m yt h e s i sa t t e m p st oa s s o c i a t e e d u c a t i o nt e c h n o l o g ya n di ti ne d u c a t i o nw i t hd e s i g no fp r o j e c tl e a r n i n g p l a t f o r ma n db a s e sa c t u a l i t ya n d n e e d so fp r o j e c tl e a r n i n g i ti su r g e n t t oc o n s t r u c tap o w e r f u la n dr e a s o n a b l ep r o j e c tl e a r n i n gs y s t e m t h ep a p e r i n t r o d u c e st h er e s e a r c ha n dd e v e l o p m e n to fag e n e r a lp r o j e c tl e a r n i n g p l a t f o r mb a s e do nt h ec u r r e n ts i t u a t i o na n dr e q u e s to fp r o j e c tl e a r n i n g w i t ht h ea n a l y z e sa n ds t u d y so fp r o j e c tl e a r n i n gp l a t f o r m ，p o i n t i n go a t l a c k sa n dp r o b l e m s ，a n de x e r c i s et h ec o m p u t e rw e bt e c h n o l o g ya n ds o f t w a r e e n g i n e e r i n gt e c h n o l o g y ，s t u d y i n gt h ep r o j e c tl e a r n i n gp l a t f o r m p r o j e c t l e a r n i n gp l a t f o r m se s s e n t i a lc h a r a c t e r si si n v e s t i g a t e da n daw e b - b a s e d g e n e r a lp r o j e c tl e a r n i n gp l a t f o r mi sd e s i g n e da n di m p l e m e n t e da c c o r d i n g t oa p r a c t i c a lc u r r i c u l a r ，w h i c hs u p p l y a p e r f e c t r e m o t e l e a r n i n g e n v i r o n m e n t ，t h r o u g hw h i c ht h es t u d e n t sc a nf u l f i l lt h ec o u r s e ，i n c l u d i n g r e g i s t e r i n g ，s t u d y i n g ，c o m m u n i c a t i n g ，s u b m i t t i n gt h ea s s i g n m e n t ，t a k i n g t h ee x a m i n a t i o na n de t c a tt h em e a nt i m et h et e a c h e r sc a nm a n a g es t u d e n t 。 p u b l i s hn e w sa n d t e s tt h es t u d e n t so n l i n e t h e p r o b l e m so fp r o j e c t l e a r n i n gp l a t f o r mw e r es o l v e da n dt h en e wt h o u 曲t f u l n e s sw a so f f e r e d k e y w o r d s ：w e b ：p r o j e c ti e a r n i n gs u p p o r tp i a t f o r m ：d e s i g n 羲乎w eb 的研究性学习平台的设计姆实现 第一章弓l 论 二十挂c 纪九十年代以来，随着因特网的飞速发展及其所展现的优越性，将1 鼗 界带入信息化时代，它在教育方面的戍用方兴未艾。其中研究性学习是目前的 一拿应臻热点，在教育聱凝矮懿指导羧漂程诗魁孛，“磅究瞧学习”已季筝为 一门单独谦程列入，成为新增的一门必修课。”同时，随着信息化教育的不断 推进，网络作为一种媒体和学习环境的一个有机组成部分，能为学习者提供丰 富熬学习资源和虚实融合骢磷究性学习情境，有利予建构一种微溉层面的研究 往学习实藏潦程。在网绣学习环境下，学习者髓酞疆究往学习戆器令除段耱童 要任务、蒸本活动形式、评价活动的操作对象、网上网下活动协同、有组织的 学习和指导活动等方面出发，开展研究性学习的具体活动。在网络环境下开展 豹臻究蛙攀麓活动，不仅戆捷学生获褥更多豹知识，蠢且能提裹学生发现瓣题、 解决问题的熊力，培养学生的创新耩神和实践熊力。这有利于改变学生的学习 方式，促进教师教学观念和教学行为的更新，促进带生的发展。 。 本辑瓷的研究背豢 上个擞纪9 0 年代初，北美、欧洲等发达国家融全面开展研究性教学以及学 习手套豹建设，戳提薅攀生主动、自我魁造性和剑灏魏力，培葬学生耋主地磺究 和解决阕鼷静能力。在今天的国内，中小学生也在髓首戳待新的教学改革、薪懿 研究性学习平台的引入和发展。 此前，大部分人所接受的是传统的教育模式，对该教育模式的基本特点商着 魄较深亥l 瓣感受，鼙藏怒壹淡亲黎燕教努窝书本 乍为主要，蕊授学生翔谖，学 生不必考虑“学什么”，因为每当新学年开始时，备科新书会及时送到学生手中， 书中的知识就是要学的东西，也是必须学习的东西，其他诸如新恩维和技能的开 发、薪观点辩理念豹提出，大家并不关心，学生所要徽熬往往是按帮就班地学习。 予是，学擞理解和消纯知谈的遗程，往往就是在吸收粒接绣已露酶知识、固有豹 理论，在自身理解的基础上，结合教师的解答来引导自己的思维、注意力和解决 方法等很少去探讨知识为什么是这样，及其如何形成。长此以 主，我们的“学习” 楚予一秘接受数技态，惫籍霹溪袁资澈翡学习窝寂建都往往是在接受，瑟不是爨 主地创造真正属于自己的、有价值的资源。 因此，建立研究性学习平台、开展研究性学习融成为教学改革必然的方向之 一。由学生戎课程规划、实速的过程中自由避选题、研讨，并提蹴不同的见髂和 闻题、提交鑫己所佟静报告，无疑穗辍大逸键进学袅特长释翎逡穗的发挥，使攀 7 箍于web 静研究性学习串台静竣谛与窦瑰 磊褥到摄零貔据辩。哭怒摆在我翻瑟瓣抟瑰状是，转统豹教学模式与磷褒蛙弱学 习之间存在着很大的差异，该通过怎样的途径才能熙快适应开放的课题研究和学 习? 信息技术以及互联刚的应用为此提供了很好的途径芹契机，由于曩联网固有 的_ 歼放往，我们髓够在校园网中建立“研究往学习平台”，突破传统教学模式的 障碍。o 在这秘学习过程中，学生们将获褥亲身参与研究探索的体验，逐濒形成 日常学习和生活中乐于探究、努力求知的心理，并最大地激发他们获取知识的欲 望，麸纛爨亵鑫爨发现翊题和勰抉翊题照挠力。冠对，学生通过谚究燃学习平台 的举习和念作，无疑将学会与人的交往和合作，学会分享有用的信息和成果，培 葵蕤好数潮敬精秘。这群，逶_ l 霪亳琴变经的学麓襄实黢，学生将不再是被动逮接受 知识，而煅对知识和资源加以不断地充实、完善和创新，从而将其真破吸收、转 交麓啻身静素质每髓力。阕时大量酶教学资源，逶过研究往学习平台斡应孺，鑫 将褥以更为深入的应用嗣提高。 1 。2 现有的研究性学习平怠中存在的问题 = 十一世纪翘，随壤耩究蠼学习熬广泛舞曩积互联网熬普及，我弱国内一些 教育软件公司和学校开始尝试进行网络环境下的研究性学习平静的开发工作，并 攘嫩7 一魑产燕，魏渣牮嗣方磷究瞧学习乎台、天空教室耩究後学习警台、审教 育擞研究性学习平台、科利华研究性学习平台等，通过对亘联网上各平台的使用 与憨结，备平台主要静功能对照如下寝所承。 表1 - 1 研究性学习平台功能对照表 研究性学习平台资源中心交流方式平爵管理选题及评价 方式 清华同方研究性提供部分资源提供聊天室、管理员管理苴一 学习警台论坛交流方式 天空教室研究性仅撮供网络搜提供论坛交流管理员管理苴一 学嚣警台索费譬方式 中教育星研究性有资源中心提供聊天室、管理员管理单一 学习平台论纭交流方式 科测华研究性学无提供聊天室、管理员管理 萱一 习平台论坛交流方式 禹巾教鸯研究蛙无掇供聊天室交管理员营纛萱一 学习平台流方式 。戍俊峰，研究性谗程，乇津教育出版杜，第4 页 8 基予wbb 的研究性学习平台的设计与实现 通过上袭可以看出，这些平台在一定程度上对黼络环境下酶掰究性学习的 实施与开展产生了一定的积极作用，但仍然存在着一魑相对欠缺和不完善的地 方，主要表现在： ( 1 ) 绩憋牧集窝整理憝办壤霹贫乏。 研究性学习是一种纂予资源的学习，学生开展研究性学习的过程，实质上 就是信息处理的过程。研究性学习与一般其他的学习方式相比，其过程是围绕着 一个嚣要硪究解决戆闻题袋舞，牧集售感送孽亍相应弱娥理，以解决嬲题劳展暴研 究成采。在这个过程中，臻养学生自主、生动收集移加工处理信息黥力的培养楚 个关键，而国内外现有的研究性学习平台大部分烈是提供了开展研究性学习 的一个过程，_ i i i i 没有提供棚应的具有丰黼激育教学资源的资源平台。教师与学擞 羁嚣孚台舞袋辑窥淫学习瓣，往往感到缺芝摇应夔学游资添与绩慧，氇靛难激发 怒学生对信惑的收集、整理、分析、判断以及加工赴骥的能力。 ( 2 ) 选题方式单一，珂；利于学生发展创新精神。 研究性攀嚣活动开展躺过程_ 中，选题除段就是学生发现潞题、提出淹题的 过程，它是磺究往学习舜袋酶基磷，在缀犬静程菠土决定该研究经学习课题成敢 的关键，一般而言，学生猩研究性学习中所选的课题都来自与他的日常学习和擞 活，学生能舀提出有价值的问题，是衡援学生思维能力和创新能力的重要标准。 阂魏，培养学擞学会发瑗翊遴、搓遗翘熬豹链力，是臻葵学生氆蔹戆力夔藏提襄 蘩穑。譬前圜斑一些软件公司开发的研炎性学习平台，不注重选题过程，有些平 台仅仅为选麒提供一个课蹶提交和教师的认证认可过程，就结束选题阶段，进入 研究性学习的下一阶段，磷缺乏对该课题进行可行性的研究和分析，仅仅依靠教 爨戆经验去确定渫蘧夔霹磷究经，该磅炎性学习潆露嶷施帮嚣震豹效莱遣薤霹怒 而知。 ( 3 ) 交流与合作方两稃在不足，教师辅导起来往往感到力不从心 在传统熬谍堂教学中，主要学习方式是教薅教、学生学，培养学妻芝交流合佟 精神的祝会并不多，盈较多停留在口头弓| 警鼓励的层瑟。丽络环境下翡研究往学 习的开展，脊助于学生获得交流和合作的机会，形成乐于合作的豳队精神，培养 学生交流与协作的能力。国内现己开发并投入使用的一些研究性学习平台虽然提 供了潞s ，秘必室等交流王其，毽在实辩瓣交流萼蛰佟方嚣仍然鸯缀大熬不是， 教师与学生在进行研究性学习活动过程中，往往得不到实时有效的威馈信息，因 而在一定程魔上制约了学嫩的学习效率，教师辅导起来也常常感到效率不高和力 不从心， ( 4 ) 学习麓评价_ 帮管璎潴要更为有效豹工具 研究性学习中的评价和管理是研究性学习过程中的重要组成都分，对研究 性学习的目标、效果和进杼质量监控具搿指导作用，念理的评价与科学完善的管 壤霹疆絮弱擎援与教瑟了解粒提裹疆究歉学习谖纛瓣溪鲎，为浚避繇究缝学习教 9 蓑 ：w 嚣b 蟾研究牲学习平台熬致圣 与实现 举提供礴效豹反馈信息，促进研炎性学习的完善；可以帮助学生暇确地认识自己 在学习态度、学习方法、学习能_ = 了、知识应用等方面的闯题，煮驹于学奎浚迸学 习方法、提高学习质量，从而实现促进学生全面发展的根本目的。目前各太公司、 备大鼹螭所展示、使用静碜 究往举器平螽，普遍存在评价方式蕈，冀甏追求定 攫分析结果、缺麓有效的学习管理与监控等问题，因而制约了研党性学习开展与 实旌，磷究往学霹的效袋氇藏鼹疆褥至l 保证。 3 本螽 究豹耢窕目标及研突意义 3 。 骥究蠹括 基于w e b 的研究性学习平台就是通过网络平台表现多门学科的教学内容及 炎薤研定性学习的教学撼动工掺和学习警怠。零研究的毳跨究耳栎是： ( 1 ) 通过运用现代教育技术理论与教育思想，对研究性学习活动进行研究与 搽索，研窥现有网络技术与c # 网络开发语言平台。 ( 2 ) 为学生弦跨瞎环境下开腥研究穗学习掇供有效的支撑环境，使学生能够 _ 陂用平裔开展有效的研巍性学习活动。 ( 3 ) 通过提供丰富酶网络资源帮强大的交流方式，为学生歼膜研究穗学习褥 供帮助。 ( 4 ) 按一定鹣簪 窕稳学习鏊标、骚巍往学习繁略缀缎学习蠢容，蓑掇供多秘 评价方试，为教师开展研究性学习指导提供帮助。 。3 。2 辫究意义 基于w e b 的研究性学习平台的开发和应用不仪提高研究性学习课程的教学质 爨，促遴僖惠他教弯技术专业刨毅人才戆培养；褥曼突破理论讲授势主熬传统教 学模式，探索从探究学习的着眼点建设网络学习，对于其他网络学习的建设、信 息化教学改革具鸯窟发佟用。搜学习者纛学习溪动过程获褥豹镪助、支掩、交流 与管理犬为改观，大大促进了学生基于随络和现实的自童合作探究学习。具体表 现在以下几个方强： ( 1 ) 在研究能学习的选题阶段就提供教师指学与讨论，有利于学生撼出有价 值的问题，有利予培养救会发展所需的剁新人才，促进学生索璇的提赢。 ( 2 ) 为学习纛提供大蘑的、率富静学习资源。同时通过平台的资源巾心与弼 络资源搜索多种资源获墩方式为学生和教师开展研究性学习提供资源，便于学生 裙教帮获取更多、更寄效豹学习黉源，节约学垒魏学习辩闻移教筛靛王彳睾辩霹， 有利于发展学生对信息的收集、攘理、分析、判断以及加工处理的能力。 ( 3 ) 瓣禳o i c q 实簿交滚王其豹雩| 入，不仅霞实辩交濂与貉终袋秀霉稳，磊嚣 0 i c q 提供的在线会议功能，有刹千研究小组开展研究讨论，有利于学生获得交 淀蠢会露豹壤会，影袋聚予会俘瓣霆驮耱耱，壤游学生交漉与协 筝豹缝秀，也蠢 麓于w eb 的研究蛙学习平台携设计与实现 剃予建立平等曩动的新型师生关系。 ( 4 ) 童佟漉管理理念豹萼l 入，对于学生学习释教师豹| 鹭导王 乍酶骞动幸艺帮管 理工作的科学化具有指导意义，有利于保障整个研究性学习有条币素、共事协作、 狩续毽豹囱蓦誊发装，套巅予黠学生嚣学瑟缝栗避弦含理蠢效戆浮徐鼗教学管理静 深化改革。 l l 基予web 的研究性学习平台的设计与实现 第二章本研究的盘要理论基础 2 。骚窕瞧学习理论 2 1 1 研究性学习的定义 强究性学弼是臻世纪爝擎时鞋寒爨鼯挂会普遍认弱熬一转课瑕形式或学习 方式，指学生在教师的搔鼯下，仿照科举研究豹过稔，觚自然、被会移生活串选 择或确定研究专题，在开放情景中，利用各种学习资源，通过多种渠道主动地获 取知识、应用知识、解决问题。目前，“研究性学习”有两个实施渠道：一是作 凳一穆学露方式溪动羹黎在备门漂程夔教学土，薅瑗麓学生魏垒罄攀瑟之孛；一 个是专门设嚣戳研究性学习方式为主的研究型课程，作为独立的实施渠道。本研 究中的研究性学习主要是指一种学习方溅，指的是让学生在教师的帮助、指导下， 献自身豹学习生活和社会擞涟、自然界以及人类自身瓣发展中选取磁巍专题( 课 菇、主题) ，淤探究静方式奎动逮获取翔谖、应用鲡谈、解决阕蘧；不仅可敬程 进学生转变原有的学习方溅，学会主动学习、终身学溯，而且可以促进教师教学 观念和教学行为方式的改畿，建立新型的师生关系，在组织、参与、指导学生开 篪磅究性学霹溪动孛，挺进教j | l 囊垂身练会素矮戆提秀秘实藏素囊教蠢能力熬提 巍。基于w e b 的研究佳学澎，刚是在研究学习实施过程中，弓l 入现代网络技术 餍，实现现代电子信息技术和研究性学羽活动整合的具体形式。 2 1 2 研究性学习的特点 ( 1 学习蠹容是综合瑟羧靛凝究毪学溺茏嚣定懿、绕一懿漾程蠹餐，诲多寒 源于学生的学习生活和社会生活，立足予研究、解决学生关注的一魑社会问题或 萁他问题，涉及的范围很广泛。它可能憋某学科的，也可能是多学科综合、交叉 黝；它可能镶熬予实我方瑟，也霹融缡鬟予理论研究方甏。学生可掇攥自己斡兴 怒或经验，扶举葡褫角凼发，运用不丽方法帮手段遂符研究。 ( 2 ) 学习道程需要积极嫩动参与。在研究性学习过程中，学习的内容是在教师 的指导下学生自主确定的研究课题，学习的方式不是被动地记忆、瑷解教师传授 豹翔识，瑟是敏锐遣茇理瓣纛，主动邋爨爨露踅，积壤蟪毒隶解决瓣趱i 舞方法， 探求结论的岛生学习的过程。研究往学习多采用小组学习形式，这不仅有益于个 人发挥特长，瓶且有助于镣个学生的责任感和协作精神，体验到个人与集体共同 成功的快乐。 ( 3 ) 学霹遗耧强调实鼗体验。研究径擎砑强谖理论等社会，萃 技裙生活实舔 的联系，特别关注环境问题、现代科技对当代生活的影响以及与社食发展密切相 。陆宏， 骚究 耋学习在嫠塞投零彀肖孛静搽索每掰究，| l | 末瘫太褥捧学院 1 2 关的重大问题。 ( 4 ) 重视创造能力的培游。学生应在研究性学 - j 过程中充分发挥创新潜能， 提高自己的创造能力。剖遗力是一种综念能力，是知识、能力、人格的有机融会 耧健迸，莛入鹣一静港戆。激穰本懿添辫赣是竣交教鄹弱教学方式帮学生珏攀缝 地接受教师传授知识为主的学习方式，培养学生的创新精神和实践能力。 2 1 3 研究性学习的一般过程 研究性学习熬震舞一般努疆个验段：耢究蛙学习靛壤善除段、递入情境验段、 炭践体验阶段鞠总结表达交流阶段。在学潍进行静过稳中这几个阶段是福互交叉 和交互推进的。 2 1 3 1 研究性学习的准案除段 l 遥释秘确定活动妻糕凌课题。 学生选择和提出研究憔学习活动主艨或课题的过程，就是学生体验研究的过 程，对发展学生的问题意识和探究意识，提高从实际中分析闯题的能力，具有黧 鬟豹发展侩臻。 研究往擎溜的准备，骚采在教拜的臻导下，学生爨主趣选释、撼出帮确定磷 究性学习的活动主题或课磁。教师要对学生提出的活动主题给予充分地肯定，并 引导学生讨论井完善研究饿学习的项目斌生题。 ( 2 ) 剿定磷究攫学习戆溪动方案， 铺定研究性学习活动商案的过程。魂憝发展学生的规划和组织能力的过程。 因而，在准备阶段，教师威究分放手让学生自主制定涌动方案或研究方案。只有 学生氧至制定潘动方案，他嚣 才能更加明确开展研究豫学习的意义秘价值。 研究瞧学习兹活动方寨一般毽嫠；滚动静主蘧或漾蘧、活动豹瘫容、活韵酶 舆体目的和任务、活动的对苏、情境、时间和空间、糟动的具体过程、任务和分 正、保证条件。 在学生制定辑究缝学习活动方案熬避疆孛，教鼯霹缀擐学生添溺敷实舔猿 凝，有针对谯绣加酸指导，萼l 导学生螽定出切实可行游活动方案。 2 1 3 2 进入问题情境阶段 本阶段首先要采取多种彤式，刨设问题情境，明确研究任务。般可以讲故 攀、瑟竣漤褒、缝缀参褒诱逶等，嚣魏农- t 秧籍碧暴知识熬镶垫，激活学生嚣凑 的知识储备，提供研究范潮，诱发探究动机。与此同时，学生要檄教师指导下， 学习从多个角度去发现问艨和分析思考问题，建立研究性学习小组，邀请校内外 搬导教烀提供帮助著共同参与臻究活动；溪积极探索，搜寻稠关的资辩，进入掇 究晦逶的状态，并翔纳凄礁备研究静其俸题目，形成簸基本静嚣糖潮愚路。 2 1 3 3 实践体验、解决阍题阶段 在确定需凝研究解决的问题以后，学生要进入具体的孵决问题过程，通过实 戥铬验，形袋定懿鼹念、态废，掌握定豹方法。 1 3 整量兰兰呈墼壁窒丝堂銎兰垒塑燕生兰茎堡 本阶段中，学生实践、体验的内容包括：在开放情境中主动搜集和处理文献 资料或研究素材，小缓合作与各种形式的久际交往、淘逶，戳科学态度瓣决实际 问题，从一定角度认识环境、了解社会、发现自我等。 在解决实际瀚题豹斑程串，攀生径经会碰餮菇释困难，中夺学生兴趣激发快、 变化也快的特点容易使他们的探究活动不能持久，需要得到教师的及时关心、指 警帮督鬣。 2 1 3 4 总缩、袭达和交流阶段 学生要套始寿终遮竞袋蘩窕性学习瑗毯豹经务，争取达裂该翅熬嚣禄。毽是， 蜕过努力仍不能获得满意的结果也是正常的，并不意味糟学习的失败。 在这一除段，学生蘩将窦忍躐小组缀过实戥、馋验燃联褥熬收获进褥整理、 加工，形成书面材料和踊头报告材料。成果的表达方式聚多样化，除了撩一定要 求撰写实验报告、调查搬告以外，还可以通过开辩论会、研讨会、搞展黧、出墙 报、编刊物、制作网页等方式加以表达。将研究成果整瑷以后还必须以口头报告 的方式发表。 学生通过交流、研讨与同学f f 】分享成栗，这蘸研究镶学习不w 缺少静一个环 节。在交流、研讨中，学生要学会理解和宽容、赞美与分享，学会客观地分析和 辩证罐愚考，也簧敢予和善于牵辩。 2 。2 软件王程毽论 2 。2 。 软 牛惫壤与软件芏程 2 2 1 1 软件触机 计爨壤应用矮壤与蕊溷豹惫嬲扩大奄深入，社会各爨辩幸 算樵软传焱其规 模、复杂程序以殿需求溅等方面的要求越来越商，而计簿机软件在其稳定性、可 靠性、w 维护性等多个方嚣不能令用户溃意豹情况却越来越突出，“软传危机” 现象是日趋严重，对计算机应用的继续发展构成了巨大的威胁。 “软馋危机”主要袭现在以下几个蠢面： ( 1 ) 软件不能正确反映用户需求。 ( 2 ) 软件质量不能被捱确定价。， ( 3 ) 软件开发藏本与滋度难予控毹。 ( 4 ) 软件难予维护。 ( 5 ) 文耧不兖分造成较俸匏操俸与维护豳臻， ( 6 ) 软件开发效率无法满足需求。 2 2 。 。2 较馋王程豹建义 除自身特点之外，计算机软件开发方法不是“软件危机”发生的根本原因， 1 4 基于w 辩b 的研究性学习平台的设计与裳现 为有效地控制软件危机的发生，“软侔工程”的概念就被提出来了。毋1 9 6 8 年j e 火西洋公约组织( n a t 0 ) 在联邦德国召开的一次会议一匕酋次提出“软件工程”的 概念，它反映了软件人员认识到软 牛危机的出现以及为谋求孵决这一危机鲍一种 努力。透2 0 箨来，大韬嚣绕羞较俸谯震舞产这令嚣撩，获接寒爵翳蘑藏了丈量 的努力，逐渐形成了“软件工程学”这新学科。 2 2 2 软件童程的目标 软 串工程豹嚣标是以勰决软 孛生产瓣震萋与效奉为宗鏊，研究一囊葶； 学弱工 程方法。以及与就相应的方便豹工其系统，瘸来指导软件的开发研究，提高软传 的质量与生产率，最终实现软件的工业化生产。质量足软件需求方最关心的问题， 用户即使不图物美价廉，也疆求个货真价实。生产率是软件供应方最关心的问题， 软l 孛秀发亵粼憨溪更多魏辩阕挣更多瓣钱。矮耋与生产率之阗蠢饕蠹在豹联系， 高生产率必须以质量合格为前提。如果质爨不合格，对供需双方都怒坏事情。从 短期效益看，遮求高质量会延长软件开发时间并且增大费用，似乎降低了生产率。 从长期效益蠢，裹质量将保诞软 串开发的全过程更加规范漉畅，大大辫低了软件 瓣维护代徐，蜜质上是挺离了生产率，溺时可获褥缀辩瓣信誉。质爨与生产率之 间不存在根本的对立，好的软件工程方法可以同时提商质量与生产率。而且，影 响软件质量因素很多，如暇确性，性能、可靠性、容错性、易用性、灵活性、可 扩究蛙、霹瓒瓣链、霹维护憋等等。鸯黧强素授互熏豢，窍些翼g 鼹羝皴，真要提 离质量是不容易的。 2 2 3 软件工程的主要环节 软件工稷的主要环节露：人员管理、项强管理、可彳亍性与需求分析、系统设 诗、茬痔设诗、凌l 试、维爹等，盎拜瑶2 - 1 濒示。 臣圆 豳2 - 1 软件工程的主要环节 2 。2 3 。 霰求分耩 母其任务程萼弄清霜声辩软件系统静金帮需求，弗麓需求说萌整豹形式准确 。史济是，款转工程娠理、方法姆巍南，高等教嵩拽鹱挂，第2 簧 4 史济薨t 较转薹程磊理、方法毒瘫建，高等赣髯壅装鞋，羹9 蓑 1 5 地表达出来。当采用缩构化分析方法是，需求说明书通常由数据流图、数据字典 和加工说明等一整套义档组成。这热文档既是软件系统逻辑模型的描述，识是下 一步逶露设诗懿蔹据。 2 2 3 2 系统设计 分为概要设计与详细设计两个过程。 概要设计的主要任努足建立软件的总 体结构，灏出由模块缎成的软件结构墨或层次圈( 软件结构鬻) 。详细设计是针 对蕈个穰浃遥行 曼诗。强弱楚确定模块内部的遗稷缩构，要求设毒辛郯秀每一个模 块提供一个( 模块i 立獠描述) 详细说明实现该模块功能的算法和数据结构，通 常用i p o 图等图形表达工具表示。 2 。2 。3 3 程序设计( 缡码) 程廖设计( 编码) 过程是指按照选定的语富，把模块的过程性插述翻译为源 程序，息到这一阶段，才产生能在计算机上执行的源程序，与潞求分析或设计相 比，程序设计要简单褥多。 2 。2 。3 。4 赣磐溺滚 软件测试是开发时期最后一个阶段，按照不同的层次，义可细分为单元测试、 综合测试、确认测试葺阱系统测试等步骤。其主要瞬的是发现和排除程序中留存有 镨误，经进测试搀链，褥至4 哥交纣运褥静较佟。测试是保证软傍度囊熬重要警段， 测试酚缀的文档( 灏试报告) ，售耩溅试计鲻、溯试蘼餐| 与灏试结采等内容。 2 2 3 5 软件维护 经过测试的软件仍然可能有错，用户需求和累统的操作环境也有可能发生变 毙，爨魏，交薅运移瓣欲终羹然鬟黉缝续簿密、骖改瑟扩充，这是竣薛瓣绦护。 表2 1 列出了每个阶段的基本任务。 表2 - i 备阶段基本任务表 阶段基本任务黑作结果 蔫求分耩定义弼户嚣求需求浚辂说臻书 设计建立软件结构设计说明书 编码编写粳序程序 溺试发瑗嚣掺狳镶误霹逐褥获系绞 维护运行和管理改进的系统 2 2 4 软件工程对研究性学习警套开发的播爵意义 基予w e b 豹疆究经学习平台魏舜发，一黢都需要有多个藤次、不阉分王鹃 人员相甄配合，在开发平台的各个部分以及各开教阶段之间也都存在着许多联系 和衔接问题。如何把这些错综复杂的关系协调好，需要有一系列统一的约束和规 。冯玉琳赵缳华t 软件曩糕方法、工其和变躐，科技大学粥版杜，第9 2 赞 1 6 基予web 的研究性学习平台的设计与燕现 定。在平台开发项匿取褥阶段成粟或最舔完成时，都需簧迸行阶段讳审和验收测 试。投入运行的平台，其缎护工作中遇到的m 题又与歼发工作有饕密切的关系。 警台的管理工作则渗透到软件生存期的锥一个环节。所有这些都要求提供统一的 豁动矮范霸舞爨准弱，使褥务释工露舔簸蠢牵可镶。溺j ：，零平台纛舞发孛孳| 入 软件工程理论和方法，具肖相当的指导意义，具体表现在以下几点： ( 1 ) 有利于提高平台的可靠性、可维护性和可移植性。 一套软 譬产瑟提交用户搜爝磊，矮p 对“已完成嬲”较纷系统零瀵意豹现象 经常发生。运建由于软伟开发入员常常程对用户要求必宥模糊静了解，甚至对所 骚解决的问题还没有确切认识的情况下，就仓促上阵匆忙着手编写程序。软件开 发人员和用户之间的信息交流往往很不充分，“闭门燎车”必然导致最终的产品 苓铸会臻户靛蜜甄羲要。缀甏，敦转产菇熬蒺量往毪纛不往。较搏霹褰注窝囊鬃 保证的确切的定量概念刚刚出现不久，软件质量保诫技术( 审查、复审和测试) 逑没有坚持不懈地应用到软件开发的全过程中，这些都导致软件产晶发生质量问 题。网时，不遵据软件工稷舞发方法开发爨来静软 牛常常是不可维护熬，很多程 序中懿错误怒 常难改委，囊际上不霹辘使这些程彦逶摩薪豹疆传鞴凌，邀不缝 根据用户的需黉在原有程序中增加一些新的功能。“w 重用的软件”还是一个没 谢完全做到的、正在努力嘏求的目标，人们仍然在重复开发类似的域基本类似的 软律。运锺软锌工程方法嚣发磅究蛙学弼擎台，对愿户避嚣诿缨熬鼹求分辑。对 产晶完成盾滋行的多种褶殿测试都能摄离软件的可靠髓、可维护性和可移植性。 ( 2 ) 有利于提高平台汗发的效率。提高开发人员的技术水平和提高开发人 掇之间的通储效率。 藏爰软纷工程拜发方法舞发垮 竞毪攀习平台，霹戳递逮愚考嚣魏懿舞发活动 巾有哪些要索是可以改进的：如何把一黢事务性的开发活动变得自渤化，从而节 约人力；有利予帮助找到熙好的方法，设开发过程更为合理，同时有利于在开发 烫敬中传播优秀熬思想，诡搿发人员不麟觞学习襄避取，自发豹改避过程。扶褥 撼离开发静效率。 ( 4 ) 有利于平台开发的管理，减少蒺错和误解。 应用软件正程开发方法开发研究性举习平台，开发完成后生成的不仅仅是程 澎，还会毒一熬套文整资黼。这些文搂资耱瘫该是在乎套瑟发过程枣产生鑫寒熬， 而且是“最新式的”( 即和程序代码完众致的) 。平台开发的簧避人员可以使 用这些文档资料作为“里穰碑”，来管邋和评价平台汗发的进展状况；其他开发 人员也可以利嬲它们作为避信工具，在软件开发过程巾准确地交溅信息。对于乎 螽豹维护入受 孬言，这骜文糖资辩更是激关重要登不胃少蠹鼋，因露霄利于平台开 发的管理，减少差错和误解。 ( 5 ) 有利于降低平台歼发的成本和遮行维护成本。 峦手徽惑擎学拄寒熬遴步窝生产鑫貔健疆凄不鞭提蹇，疆 孛成本逐年下终， 1 7 基于web 的研究畿学习平台瞬设计与实现 然而软件开发需要大量人力。软件成本随着通货膨胀以及软件规模和数量的不断 扩大而持续上升。软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升，如：荚 国在1 9 9 9 每软释成本大约邑占诗葵极系统惑藏本熬粥。窿瘸软誊 工程辩发秀 法嚣发研究投学习平台。对平台进行详细的瀑求分析，有利于黪低平台开发的成 本，而后期的多种测试可以改进平台中存在的错误与不足，有利于降低平台的运 行维护成本。 ( 6 ) 有利予缭短平台舜发爝麓。 软传豹开发周期指从需求分析阶段开始，得劐软 牛产晶的戚用需求；随后进 入系统分析、编码、调试阶段，直到产品正式上线运行；然后到下一个新版本出 现、并替代零软件产品的过程。应用软件工程开发方法开欲研究性学习平台不仅 有翻予帮分稷序代玛熬霪鼹，嚣曩霹戳稷撰统一戆标准积勰莛、选震合逶躲程净 开发语誊，采用优化的程序设计方法，尽可能地缩短平台的开发周期。 2 3 - i 作流管理理论 工作流的概念起源千生产组织和办公自动化领域。它是针对日常工作中具有 固定程序的活动丽提出的一个概念。目的是通过将一个具体的工作分解成多个任 务、角色，通过一定静栽蟊l 和过稷，约束这些任务的执行藕蓝羧，戳达至g 捷高企 业生产经营管理承平。褒饕壁纪鞠年谯中期发凝起来麴羔佟滚技零失金灶更好 地实现经营目标提供了先进的手段。9 0 年代随煮计算机和瞬络技术的发鼹，该 技术得到了快速的发展，特剐是程生产靠4 造业领域，结合先进黔e r p 应用系统 褥委较静静& 用。 2 。3 。1 工馋流豹基本概念和定义 1 9 9 3 年工作流管理联盟成立，制定了桶关的系列标准，同时给出了工作流 的定义；“工作流怒一类能够完全或者部分自动执行的经营过程，它根据系列 过纛援刘、文档、信怠线奁务麓够在不闲静执行者之阉迸行传递与弧行。”当然， 还肖其他的一些定义，组基本上都说明，“王作滤是级营过耀豹一个计算枫实现， 而工作流管理系统则是遮一实现的软件环境”。 使用工作流作为经营过程的实现技术，首先簧求工作流系统能够反映经营过 程瓣如下足个方蟊瓣阕遂：缝营涎程楚镩么 恕涤囊连接起来进舞会绺磅究。 亘联网让学生和教姆敬超越漾爨的限制，姆学习过程转移剿课蹩以缎豹世 界。教师把电子通讯设备带到谍堂，宦q 遗环境，让学生能够通过电子邮搀的方式 与其他同学进行联络，参与合作项目，并收集和分享信息，从瓶共同致力予对所 关心的问题的研究。例如；星鼷学校，能r c 搿发的弱外一个网络项目嘲做“匿 篪学校”涉及到全霭范鬣内翁中学教辨、学生窝垒缮经鹃髓潦研究中心，大家 兴趣致力予创造裁熬学习黟境，馒务学技懿学生嚣3 联合起来，澎成学习热疑髂、 研究共同体，发扬合 乍的精神，齐心协力共鲻攻克学习上的、研究巾的难题，比 如设计阳光温室，收集有关天气的数据，研究数学上的涅沌现象。教师感觉剥这 样的环境让学生们意谈到生活率的和科游上的许多问题都是错综复杂的，有时甚 麓遥宥不也一个答案。 基于w eb 的研究性学习平妾静设计每寰现 ( 4 ) 增强数学和科学思维 具有计算、数据存储和绘图功能的计辣机为科学窳荦数学家的实践活动提供 支持。爱这些功能来支持学嫩嚣】在这些领域豹磅究性攀溺活动，会是l # 常会适静。 蒸于既器的藤设计豹软件穗经在许多学校豹研究往学习开发中发挥彳窜耀，受副欢 迎，例如：微电脑实验室，这是一种可以让教师用来摇宽学生的科举视野的信息 技术工具。它实现了科学教宵工作者早期的梦想：一种熊提高计算力、光、速度、 攫力、湿度、。率等鹃运葵速度熬弹往王矮。“徽邀箍实验室”基予这样魏蔌禚， 懑今很多学生持有的对热、温度等方面问题的误解是科学家所曾经相信的。简单 的教学无法改变根深蒂固的误解，而是应该通过实验来激发学生从根本上承认对 这些嗣题的瑷瓣。该工具野发熬理论基皴是建构主义鹣原理；在能激发对知识和 谈讽迸褥建稳鹈交流酶环凌串，积极穗参与研究懿学纛鲍学习效果教好。为蚕褪 此理念，“微电脑实验室”中提供了较多的类似于导致早期科学家歼始怀疑物理 学的概念并进行试验的材料，以便学生们能积极地审视并重建他们自己的认识。 基手w eb 静研究牲学习平台翡设计与窭璃 第三章平台设计的理念、原则和思路 3 1 平台设计的理念 通过对现有辨究髅学习乎台魄势橱，我国磷究性学嚣挚台黪设谤与瑟发存程若 以下几大问题： ( 1 ) 平台在设计过程中忽视用户的需求，也就是忽视参与研究性学习的教师和 学生熬疑钵褥求，对手瘸声靛特焦没有弱确麴避行分析，奄缺乏稻盛瀚用户铺研。 ( 2 ) 平螽在辨发过程中往往关注的是技术实现的霹拣，对疆窕牲学习鹣一般 i 空程缺乏相成的研究，因而出现了选题方式和评价方式单一等闯题。 ( 3 ) 教师与学生开展研究性学习活动需簧多种而不是单一的交流方式来支持。 爆户蓑簧一令集多秘交流手羧予一身豹、熊与磷究程攀习活动穗结合的“公共僚意 交换平台”，这个平台是研究性学习的基础，因丽我爨职究性学习乎奁黪设计是开 发也就存在交流信息方式单一的问题。 ( 4 ) 平窃的管理理念依然是戳往那种手动管理的模式，没有充分利用信息化管 理方式，毽挽造竣了缺乏有效熬学习簿理与监按等翅鏖。 基于此，本平台提出了“需求分析、实时交流、工作流管理”的乎是设计理念。 首先，平台在设计时对用户的需求进行一定的调研工作，运用软件工程理论对平台 静设计避符会理静霈求分析，鞠确用户需求和系统需求。其次，通过系统集成技术， 嶷成现鸯鄹终孛使用黪交流方式，馒学生与教簿在磅究性学习潘动审能够褥蘩及 时的交流与协作响应，力图解决研究性学习活动中的师生交流与协作誉足的惩 题；最蓐，充分考虑通过平静的自动化管理，引入工作流管理理念，遇过将个具 体瓣工作分解成多伞任务、角色，逶j 霆一定静蕊爱g 和过程，约柬这夔任务的执行 和监控，以达至q 提高乎台魄管理水乎秘管理效攀。 3 2 平台设计的原剡 基予髓b 鲍辑究性学翌平台的设计是撂是剩建艇终技术，摄据磅究牲学习 的特点和教育对象的特点，为研究性学习提供灵活的、可缩放贻、逡舍予多秘层 面、多种对象及多种网络环境的交互式教学支撑环境。它的设计遵循以下原则； ( 1 ) 遵锤戳学生为主体，教筛为主葶酌原剿，体现现代教育理论的最新思 想e 基予焦色的系统设计体现如学员积数郯在教学潺动孛豹不怒遮俊，学爨空润 为学生构建研究性学习的环境，而在教师空间教师通过组织学习、实时和非实时 韵教学辅助手段引导和帮助学生学习。 基于w eb 的研究性学习平台的设计与实现 ( 2 ) 结合中国教育的实际情况强化了实用性，确保开发的网络教学环境和 教学资源符合标准化、适用性、兼容性和可扩展性的原则。 ( 3 ) 建立完整的研究性学习综合平台，突出研究型教学的特点。围绕某一 个学科建立完整的供教师和学生进行教学和科研活动的网上环境，解决教学与学 习活动相脱离的状况，突出研究型教学的特点，促进开放式教育体系的形成。 ( 4 ) 建设丰富而标准的网上教学资源库，支持网络教学的实现。力图从内 容上保障了网上教学活动的开展。 ( 5 ) 以人为本的个性化设计使用户可以定制界面环境、学习和研究的路线、 方式及其资源，使用灵活便捷的个人工具等。 ( 6 ) 多种交流方式的集成，满足网络环境下用户交流的各种需要，弥补网 络环境下校园文化对学生心智健康发展的不足。 3 3 平台设计与开发的思路 平台在设计与开发过程中，依据研究性学习理论、软件工程理论和工作流理 论，遵循软件工程开发思想，按照软件工程开发过程对平台进行设计与开发，具 体步骤如下： ( 1 ) 平台的需求分析。平台的需求分析包括任务概述、数据描述、基本数据 流分析、需求规定几个部分，通过对上述几个部分的分析与研究明确用户需求， 确定平台的功能。 ( 2 ) 平台的系统设计。平台的系统设计包括概要设计和详细设计两个部分， 平台的概要设计是建立平台的总体结构，设计平台的各主要功能模块，画出由模 块组成的结构图或层次图( 软件结构图) 。平台的详细设计是针对概要设计阶段 规划的单个模块进行设计，目的是确定模块内部的过程结构，并为每一个模块提 供一个模块过程描述。 ( 3 ) 平台编码与测试。平台的编码就是根据平台设计的要求使用某种程序设计 语言为每一个模块编写源程序。平台测试的目的是为了发现