（计算机软件与理论专业论文）基于bs模式的网络教学平台的构建及应用研究.pdf

摘要 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，网络辅助教学平台的建设成为 解决这一课题的基础和关键。 本论文的理论依据主要来源于相关的教育学、教学论、教育技术学、远程教育 学等领域，其中包括网络环境下的信息化教学设计理论、建构主义学习理论和远程 教学理论中的观点。在此基础上，提出了网络教学的构成要素：教师、学生、环境、 活动、过程。 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。随后文章介绍了“三层b s ”模型的几个组成部分：客户端、应用服务 器、数据库服务器的实现技术及在网络教学平台上的应用。 在设计和开发阶段，依据软件工程的思想和方法，对系统作了需求分析、概要 分析和详细分析。首先对系统界面、用户、主要功能和辅助功能、以及系统需求作 了分析，其次通过运用j s p ，j a v a s c r i p t 脚本语言、s q l 数据库查询语言等技术实 现系统主要部分功能模块，并给出了典型部分程序代码和系统主要交互界面。平台 的应用情况文中主要以课程计算机文化基础的教学为示例对网络教学平台进行 应用研究。 网络教学平台操作简单，运行稳定，师生普遍反映效果较好，有力地推动了我 校的本科课堂教学方法和手段的改革，对提高我校教学质量起到一定的作用。 关键词：网络教学平台；建构主义；j s p 技术：b s 模式 a b s t r a c t b s b a s e dn e t w o r kt e a c hin gpia t f o r mc o n s t r u c tio n a n da p piie dr e s e ar c h a san e wt e a c h i n gm o d e ，t h en e t w o r kc a ng i v ef u l1p l a yt ot h ea d v a n t a g e s o 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 dd e m o n s t r a t et h em o d e r n e 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 sa sd i r e c t o rw i t h t 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 kt 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 n i m p o r t a n ti s s u e f o rh i g h e re d u c a t i o ni n f o r m a t i o n c 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 d k e yt ot h es o l u t i o no f t h i si s s u e i nt h i sp a p e r ，t h et h e o r e t i c a lb a s i sc o m e sm a i n l yf r o mt h er e l e v a n ta r e a s ， s u c ha s e d u c a t i o n ，t e a c h i n gt h e o r y ， e d u c a t i o n a l t e c h n o l o g y ，d i s t a n c e e d u c a t i o n ，i n c l u d i n gr e l e v a n tp o i n t si nt h en e t w o r ke n v i r o n m e n t b a s e d i n s t r u c t i o n a ld e s i g nt h e o r y ，c o n s t r u c t i v i s t 1 e a r n i n gt h e o r y ，a n dr e m o t e t e a c h i n gt h e o r y o nt h i sb a s i s ，n e t w o r kt e a c h i n ge l e m e n t sa r ep r o p o s e d ： t e a c h e r s ，s t u d e n t s ，e n v i r o n m e n t ，a c t i v i t i e s ，p r o c e s s t e a c h i n gp r a c t i c a lp l a t f o r mi nt h en e t w o r kt e c h n o l o g y ，t h ep a p e r h i g h li g h t st h ec o m m o n l yu s e dw e b b a s e dt e a c h i n gp l a t f o r mn e t w o r k st h e ”t h r e e t i e rb s ”m o d e l 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 s o nt h es 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 s o nt h ec 1i e n ts 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 b s e r v e ra g e n t st om a k er e q u e s t sf o rv i s i t s s e r v e r s1i n k st h e mw i t hb a c k g r o u n d d a t a b a s et h e ns e n d st ot h ec 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 b p 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 ra f o r m o ft h er e q u e s t r h i sp a p e ra l s oi n t r o d u c e so nt h ep a g e st of o r mn e x t r e q u e s t s e v e r a l c o m p o n e n t so f ”t h r e e ti e rb s ”m o d e l ：t h e c li e n t a p p li c a t i o ns e r v e r ，d a t a b a s es e r v e rt h e i rt e c h n o l o g ya n dt h e i ra p p l i c a t i o n i i t on e t w o r kt e a c h i n gp l a t f o r ma p p li c a t i o n s i nt h ed e s i g na n dd e v e l o p m e n ts t a g e ，a c c o r d i n gt os o f t w a r ee n g i n e e r i n g i d e a sa n dm e t h o d s ，t h ep a p e rt h es y s t e mm a k e sn e e d sa n a l y s i s ，a n a l y s i sa n d s u m m a r yd e t a i l e da n a l y s i s f i r s ti nt h es y s t e mi n t e r f a c e ，u s e r s ，t h em a j o r f u n c t i o na n da u x il i a r yf u n c t i o n s ，a sw e l la ss y s t e md e m a n d ，t h e nu s i n gj s p ， j a v a s c r i p ts c r i p t i n gl a n g u a g e ，s o ld a t a b a s eq u e r yl a n g u a g et e c h n o l o g y ，t h e p a p e rs h o w st h ef u n c ti o n a lm o d u l e so ft h em a j o rp a r t so ft h es y s t e m ，a n dg i v e s at y p i c a lp a r to ft h ep r o g r a mc o d ea n dt h em a i n l yi n t e r f a c eo ft h es y s t e m t h ea p p li c a t i o no ft h ep l a t f o r mi sd i s p l a y e dt h r o u g ht h ec o u r s e ，”c o m p u t e r c u l t u r a lf o u n d a t i o n f o ra p p li e dr e s e a r c h n e t w o r kt e a c h i n g p l a t f o r mi ss i m p l e ，s t a b l e ，a n dh i g h l yp r a i s e db y t e a c h e r s a n ds t u d e n t s i tc a ng i v eas t r o n gi m p e t u st ou n d e r g r a d u a t es c h o o l c l a s s r o o mt e a c h i n gm e t h o d sa n dm e a n sr e f o r m ，a n dp l a yar o l ei m p r o v e dt h e q u a l i t yo ft e a c h i n gs c h o o li no u ri n s t i t u t e k e yw o r d s ：n e t w o r kt e a c h i n gp l a t f o r m ；c o n s t r u c t i v i s t ；j s pt e c h n o l o g y ； b sm o d e i i i 西北大学学位论文知识产权声明书 本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。 本人允许论文被查阅和借阅。本人授权西北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、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研 究所等机构将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库或其它 相关数据库。 攀差蓑妻纂霎裹霎亍殛指导教师签名：纽学位论文作者签名：丕挺丕翌壁指导教师签名：重量必 2 翻笼泮月踟 西北大学学位论文独创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经 发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北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 的说明并表示谢意。 学位论文作者虢犹三锋 咙婢月9 日 第一章绪论 1 1 网络教学平台 1 1 1 网络教学平台概述 第一章绪论弟一早三百t 匕 随着计算机技术和计算机网络技术的发展和普及，基于i n t e r n e t 和i n t r a n e t 的网 络教学蓬勃发展，融合影像、语音和数据等多媒体信息网络技术的成熟，使通过网 络开展多媒体教学获得强大的技术支持。所谓网络教学，是指基于计算机网络开展 教学活动。网络教学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。 网络教学平台( n e t w o r ke d u c a t i o np l a t f o r m ) ，又称在线教学平台、教学管理系 统等。是一个广泛的概念，它是相对课件平台( 提供课件存放，多媒体课件点播服务 的平台) 而言的。一般而言，支持基于w e b 教学的支撑平台通常由学生学习平台、教 师教学平台、教学管理平台三大子平台组成。在功能上，主要提供系统的课程开发 工具( 包括对多种类型文件的导入导出并提供相互链接和有机整合等) 、全面的学生 管理工具( 包括对特定学生或某一群体的添加、删除和赋予不同权限等) 、强大的交 流工具( 包括同步的c h a t 和异步的e m a i l 等) 、完善的测验功能( 包括问题的创建、答 案的反馈和结果的评判等) 以及定期的统计功能( 主要是对学生成绩的统计) 等。 目前国际性比较流行的网络教学平台有w e bc t 、b l a c k b o a r d 、a n g e l 、a c t u a t o r 、 e l e d g e 、w i r t u a u 等多种，但w e bc t 和b l a c k b o a r d 是功能最为完善、最广为使用的 两大网络教学平台。其中，w e bc t 最初是由加拿大英属哥伦比亚大学资深教师 m u r r a yg o l d b e r g 于1 9 9 7 年自行开发的网络教学平台，目前其产品的市场占有率在 同类产品中己经位居全球第一。w e bc t 可以说是完全基于w e b 浏览器的网络教学 课件开发和管理系统。在功能方面，除了具备上述网络教学平台提供的基本功能外， 主要有以下两个主要特征：一是拥有相对强大的教学跟踪功能；二是具有独特的选 择性发布功能。而b l a c k b o a r d 是从c o u r s ei n f o ( c o u r s ei n f o 是由b l a c kb o a r d 公司 资助、由c o r n e l l 大学开发的一个集成性网络教学平台) 平台发展而来的，目前己经 发展成为两大网络教学平台之一。相对于w e bc t 而言，b l a c k b o a r d 对内容组织采用 第一章绪论 文件夹和子文件夹形式，层次清晰明朗。 国内技术界和教育界在最近几年内也开始致力于引进和开发网络教学平台。在 引进方面，主要是亿邮公司引进并开发中文版w e b c t 即e y o uc t 和c e r n e t 于 2 0 0 3 年1 0 月与b l a c k b o a r d 公司共同投资组建c e r n e t - b l a c k b o a r d ( 赛尔毕博有限公 司) ，负责中文版b l a c k b o a r d 的开发和推广。同时，一些本土公司和高校正在积极开 发自己的网络教学平台。比如龙腾多媒体远程教育系统、天空教室网络教学系统等。 但从功能的完备性和系统的稳定性而言，国内的网络教学平台相对于w e bc t 等大 型平台还有相当大的差距。 1 1 2 问题的提出 目前网络教学中主要提供两种学习方式，一是以基于静态网页或是以后台程序 语言构建的简单交互的网页学习为主，这种静态网页的网络课件主要是采用文本、 图形图像以及简单的动画等形式构成，教师可以通过网络教学平台提供的课件制作 功能在线制作网络课程，或者直接把讲课课件传到网络学习服务器；学生通过浏览 器在线学习或者下载后学习。二是基于综合应用视频、音频和静态信息的网络课程 即视频同步网络课件( n e t w o r kv i d e op r e s e n t e r 简称n v p ) 的学习，这种方式借助流 媒体技术，在课件中以教师讲课视频为主，辅之以电子讲稿( p p t 演示文稿、板书、 网页等) 的同步呈现。第二种学习方式能够提供丰富的多媒体表现，创设真实的教 学情景，比第一种学习方式更具有吸引力。 网络教学平台大多提供静态课件的在线制作和加工，多种媒体同步播放的网络 课件一般是由专门的集成制作工具( 如m i c r o s o f tp r o d u c e r ) 直接获取和同步集成视 频、音频、幻灯片、网页、图片和文本等内容，然后合成一个文件发行到网络中， 但是这种方式存在很多不足之处，主要表现为： ( 1 ) 不利于多媒体教学资源的充分共享。多媒体教学片断通过集成工具加工合 成为一个复合文件后，单独的片断信息不容易直接重复利用，即部分合成整体后， 整体便不易拆分为原始的各个部分，导致资源的可重用性差。而如果音频原始素材 同时也被存储于资源库中的话，相当于数据重复存储，造成数据冗余，不便于资源 库的一致性维护。 2 第一章绪论 ( 2 ) 不便于实时编辑和更新多媒体教学信息。网络教学内容并不是一成不变的， 多媒体教学素材的制作发行过程一般由专门的技术人员一手完成，因此教师难以实 时更新教学内容。 ( 3 ) 制作过程复杂，耗费大量的人力资源。视频同步网络课件的制作与发布一 般需要教师、技术人员甚至程序设计人员合作完成。毋庸置疑，教师在其中发挥重 要作用，但是多媒体教学素材的加工处理并不是教师一人来完成的，在制作过程中， 如果发现某个素材需要重新制作或者更新，必须再经教师传递给技术人员或者是程 序设计人员，再次加工处理，这样的过程无疑增加了人力资源的消耗。 针对上述问题，论文从网络教学平台的网架结构、网络教学平台功能实现以及 网络教学平台的实践应用等角度作了较为深入的分析探索，力求通过研究使网络教 学平台的建设、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 2 论文研究的背景 现代教育技术理论己从传统的“以教为中心 发展成为“以学为中心 的教学 设计理论，这种以“学”为中心的教学设计理论与传统的以“教 为中心的教学设 计理论完全不同，教师和学生的地位、作用都发生了变化。随着网络技术、通信技 术、多媒体技术的发展，网络教学已成为信息技术应用的重要课题，各种类型的网 校、教育网站、网络教育学院等如雨后春笋般蓬勃兴起。网络教学已成为传统教学 的有益补充，不但有效改进了教学资源的配置，而且解决了传统教学受时间空问限 制的难题。相对于传统的教学形式而言，利用网络教学平台开展教学具有以下一些 优势： ( 1 )教学活动不受时白j 和空间的限制，教师和学生可以根据自己的实际情况 选择不同的时间段、不同的地点进行课程设计和自我学习。 ( 2 ) 充分综合利用文本、图形、视频、音频等多种媒体形式。对于教师而言， 可以开发出丰富的课程：对于学生而言，这种图文声像并茂的多种感官综合刺激，有 利于情境的创建和认知的改变。 ( 3 )网络具有信息容量大、开放、共享等特点，学习者呵以通过网络导航轻 第一章绪论 松地利用网络进行学习，海量的信息资源、开放的网络环境对教育个性化的形成、 学生创造性思维的培养、实现教学过程要素关系的转变以及对促进从“应试教育” 向“素质教育”转轨都将产生巨大影响。 ( 4 ) 非线性网状结构的网络形式，使学习者能够将新知识顺利地整合到自己 原有的知识结构中，从而获得从多种渠道学习知识的机会。 ( 5 ) 为学生和教师提供了协作式的虚拟学习社区，可以利用各种交流工具在 学生和教师之间、学生与学生之间保持同步或异步交流，加强思想的交流和信息的 反馈。 ( 6 )减轻教师工作负担，教师只须经过简单培训，就可以方便快捷地开发课 程，同时，还可以设定系统自动进行问题创建、结果评判等常规教学活动。 ( 7 ) 为学生提供个性化的服务，学生可以根据自己的需求定制界面和定制内 容。定制内容主要是指学生可以利用w e b 的非线性呈现方式进行跳跃性学习，有的 平台可能还提供基于问题的选择或基于学生的基础自动地提供不同的教学内容。 以上这些利用网络教学平台开展教学所具有的优势，已成为不争的事实。那么 在这种背景下，如何有效地建设和利用网络教学平台的优势自然成为研究所关注的 焦点。 1 3 当前研究现状及发展趋势 网络教育向人们展示了一个崭新的、广阔的学习世界，为任何愿意获取知识的 人提供了学习的权利和机会，通过网络接受教育的人越来越多，截止到2 0 0 6 年底， 已有8 7 所普通高等院校丌展现代远程教育试点工作，开展现代远程教育试点的普通 高校和中央广播电视大学累计注册学员约1 3 0 多万人，其中普通高校约3 0 多万人， 中央电大9 0 多力人。在各高校信息化方面，截至2 0 0 6 年底，全国各高校拥有计算 机8 5 8 4 力- 台，学生平均拥有计算机是1 9 9 9 年的6 5 倍，建成校园网4 6 0 0 0 多个， 是1 9 9 9 年的8 倍多。 网络教育之所以有如此的生命力，在于它把互联网所具有的随时随地提供信息 服务和交流沟通的能力与人们对教育服务的巨大需求有机地结合在了一起。 网络教育指的是在网络环境下，以现代教育思想和学习理论为指导，充分发挥 第一章绪论 网络的各种教育功能和丰富的网络教育资源优势，向教育者和学习者提供一种网络 教和学的环境，传递数字化内容，开展以学习者为中心的非面授教育活动。 网络教育具有不受时空限制、资源可以共享重用、系统开放、协作多样等优势， 受到越来越多的重视，发展十分迅速。当前网络教育的发展具有以下趋势： ( 1 ) 网络教育的全球化 全球化是多媒体网络教学发展的必然趋势，基于i n t e r n e t 的新型教学，突破了 局域网教学在资源、距离、规模上的限制，将网络教学推向全球，虚拟教室、开放 大学、全球教室等一批新型的教育教学系统迅速发展。 ( 2 ) 以学习者为中心，满足学习者的个性化需求 互联网为学习者提供了一个汇集世界各地先进院校、研究所、图书馆等各种信 息资源的庞大的资料库，这便于学习者学习、了解当前社会发展和科技进步的最新 知识，同时还可以得到专家们提供的个性化的教学指导。在网上，教学内容、教材、 教学手段和辅助教学手段以及考试等都可以因人、因需而异，自主选择性强，学习 者的主观能动性和个性潜能可以得到充分发挥，从而实现个性化学习。随着智能技 术及计算技术的普及和发展，可以在智能导师与学员之间建立一对一的师生关系， 从而为实现个性化教学奠定良好的基础。 ( 3 ) 多种先进技术融合 随着网络技术的不断发展，许多新兴技术在网络教育中起着越来越重要的作用， 其中包括视频传输技术、仿真技术、自适应测试技术、人工智能技术、虚拟现实技 术等等，各种技术都有其优势和局限性，多种技术的有机结合以解决现有网络学习 中的一些问题与局限将是未来网络教学发展的必然趋势。 ( 4 ) 网络教育技术标准的广泛应用 网络教育在高速发展的同时，也面临诸如资源不能共享、操作性不强等挑战。 现在各个院校和单位的研究主要是教学资源建设与开发，彼此之间在资源的格式和 组织方式等方面大相径庭。解决的方法是制定一系列的技术规范和实践指南，为教 学系统中的软件构件、工具、技术和设计方法提供指导。标准的研究发展与广泛应 用是未来网络教育发展的必然趋势。 目前，在网络教学的研究中，支持教学活动的教学平台集成了网络教学所需的 各种应用子系统和工具，成为网络教学的技术基础。国内外已经研发了许多网络教 气 第一章绪论 学平台软件，但是从软件的功能与应用效果来看仍处于探索阶段，特别是从研究与 发展的角度所作的系统研究较少。本文拟通过对现有网络教学平台的研究，结合自 身的实践，对网络教学平台的构建与应用进行系统分析。 1 4 研究的内容、目标和所做工作 1 4 1 研究内容和目标 研究以学习者网上学习的需求为根本出发点，重在培养学习者的自主学习能力 和创新意识，运用现代信息技术研究并实现网络学习系统开发平台，为教师提供一 个适用于各门课程的通用型网络课程开发与管理平台。而对网络教学平台研究的关 键是在于对网络学习系统的研究，只有对网络学习系统有深入的研究和认识，才能 开发出合理有效的网络教学平台，最终达到生成适合学生学习的网络学习系统的目 的。研究内容及目标如下： ( 1 ) 网络教学平台的研究与实现离不开现代教育理论的指导。当前建构主义学 习理论逐渐成为教育技术领域的核心理论。这项理论对现代网络技术教学过程与教 学资源的设计、开发与应用具有普遍的指导意义，为计算机辅助教学开辟了广阔的 前景。研究通过建构主义学习理论的研究，使系统的设计更能体现学习者的学习需 求，激发学习兴趣，提高学习效率。 ( 2 ) 在建构主义学习理论的指导下，研究将从自主学习、协作学习、系统学习 引导和教师的助学等方面入手构建一个建构主义的学习平台，以满足学生不同学习 阶段的学习需要。并从多方面着手完善激励机制，如实施每个人的学习记录统计， 实施定量与定性相结合的评估方式；综合考虑学生的学习特性为学生提供多种可供 学生选择的学习模式等。这个学习平台的学习内容将由教师通过教师平台进行添加、 编辑和删除，从而完成网络课程的前期开发。此外，系统的教师平台还提供了网络 课程的学生管理和在线答疑、在线作业的功能。研究的最终目的在于，教师运用该 平台丌发网络学习系统服务于学生，为学生创建个性化的网络辅助学习系统。 ( 3 ) 研究将在网络教学平台设计实现后，展开系统的实验研究和课程跟踪，以 具体课程为实例通过课程的开发到课程的学习，展现利用该网络教学平台所生成的 网络课程的实际效果。 第一章绪论 1 4 2 所做工作 ( 1 ) 在阅读大量文献的基础上，对网络教育及网络教学平台的背景、现状及发 展趋势做了简要的概述； ( 2 ) 研究分析现代建构主义学习理论； ( 3 ) 研究实现网络教学平台所应用的相关计算机技术； ( 4 ) 分析网络教学平台的体系结构、总体需求和功能实现； ( 5 ) 网络教学平台应用实例分析。 第二章相关教育理论基础 第二章相关教育理论基础 把计算机技术与学习理论有机地结合起来是设计网上学习系统的关键，也正是 设计网络学习系统开发平台的关键。只有加强学习理论在系统设计中的应用研究才 可能制作出优秀实用的网上学习系统并取得良好的教学效果。所以需要选择适合的 学习理论为指导思想，并把学习理论的指导思想渗透到系统具体实现的每个环节中， 这样才能防止把课件变成课本的电子化。当前建构主义学习理论曰益受到人们的关 注并逐渐成为教育技术领域的核心理论。这项理论对现代网络技术教学过程与教学 资源的设计、开发与应用具有普遍的指导意义，为计算机辅助教学开辟了广阔的前 景。 2 1 认知主义学习理论 认知主义学习理论认为，人脑中的知识是以网状结构表达的，即知识点、链和 由此形成的网络三部分构成。学习同一内容，需要在不同时间，在重新安排的情景 下，带着不同目的以及从不同的角度多次进行，以此达到获得高级知识的目标。这 意味着在教学中要对复杂主题作非线性的多维度的浏览，即在不同场合，从不同方 向重返同一个概念。 利用w w w 门户技术中的超链接特性，可让学习者在学习时从一个知识点转到 另一个相关知识点，知识点与知识点之间的网状拓扑结构，能让学习者在学习同一 知识点的不同相关知识点时，方便地返回该知识点，由此从其它不同知识点的角度 再来认识与学习该知识点。 如果在远程教学系统中单纯使用认知主义学习理论进行教与学，虽然可以实现 超媒体的信息呈现，但学习者只是浏览各种教学资料，学习过程仍然属于被动接受 学习，并不能有效地激发学习者的创造性。近年来，迅速发展的认知学理论的一个 重要分支建构主义学习理论可以有效地解决此问题。 2 2 建构主义学习理论 建构主义学习理沦是行为主义发展到认知主义以后的进一步发展，由瑞士心理 第二章相关教育理论基础 学家皮亚杰( j p i g a e t ) 提出，它为计算机辅助教育提供了坚实的理论基础。建构主义 对学习的理解是：学习是获取知识的过程，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，通过意义建构的方式而获得的【1 1 。也就是说建构主义学习理论 指导下的教学应该是以学生为中心，让学生完成知识的主动探索、主动发现和对所 学知识意义的主动建构，而教师则成为学习的指导者，知识的获得主要不是通过教 师传授得到的，是学习者主动建构的结果。 利用多媒体资源库，通过网络技术提供的建构主义学习环境的特点是以学生为 中心，“情境”、“协作”、“会话 、“意义建构 是学习环境中的四大要素。虮睛境” 是学习者进行学习活动的社会文化背景，“协作 是学习者在学习过程中与教师和同 学的相互作用，发生在学习过程的始终：“会话 是协作过程中不可缺少的环节，在 此过程中，每个学习者的思维成果( 智慧) 为整个学习群所共享，是达到意义建构的 重要手段之一；“意义建构”是整个学习过程的最终目标【2 】。建构主义学习理论特别 适合用多媒体网络技术实现，因为多媒体和网络技术所能提供的图文并茂的多感官 综合刺激，友好界面以及形象的交互式学习环境，这些都为建构主义学习环境提供 了最理想的条件。在多媒体网络环境下计算机不仅仅是帮助教师授课的工具，更是 为学生提供丰富的学习资源、创设学习情境，开展协作学习和进行交互式学习的有 利工具，为学生创建了一种体现以学生为中心的新型学习环境。 2 3 基于建构主义的网络教学 为了在网络教学中充分体现以学习者为中心，促使学习者对知识意义的主动建 构，网络教学设计应该在建构主义理论指导下进行，在设计中应该具体体现如下几 点思想： ( 1 ) 以学习者自主学习为中心，以教师指导为辅。以学习者自主学习为中心： 建构主义理沦强调学习应以学生为中心，学生是复杂的认知加工主体，也是知识的 主动建构者。这就需要在设计学习系统时采用的学习方法和模式能激发学生的自主 能动性，培养学生的自主学习能力，培养终身学习能力。其实质是在教与学的过程 中，从以教为中心走向以学为中心，从以教师为中心走向以学生为中心，充分发挥 第：二章相关教育理论基础 学生的主观能动性和创造性，在主体认知生成过程中融入学生自己的创造性见解， 促使学习者自主学习能力的逐步发展。这种自主学习能力的形成，使学生掌握了网 络环境下高层次的学习模式，能不断改善自身知识组织的能力，迎接未来社会的种 种挑战。根据齐莫曼的自主学习理论以及远程教育环境的实际情况，可以认为远程 开放教育中的自主学习是指在远程开放教育环境中，在教师的指导、学习机构的帮 助下，通过多种媒体及信息传输技术实现的，有意识地对学习过程和各个阶段进行 自我计划、自我选择、自我设计、自我控制、自我评价的过程【3 1 。通过网络环境下 的自主学习培养学习者的信息素养，提高分析问题、解决问题的能力，激发学习者 学习中的主观能动性。 在教学设计中需要体现的也正是以学为中心的教学设计思想。为了支持和促进 学生有效学习，发挥学生在自主学习过程中学习的主动性和积极性，激发学生的学 习内因，自主学习策略的设计是基予建构主义的教学设计的重要内容。建构主义指 导下的自主学习策略有：支架式、抛锚式、随机进入式等策略。例如：抛锚式教学策 略就是通过创设情境、确定问题、提供线索引导学生自主学习，有时又称之为“实 例式教学策略”或“基于问题的教学策略”。具体教学策略的实现效果依赖于设计者 对学习理论的认识深度以及对信息技术的应用水平。 以教师指导为辅：学习者是学习的主动参与者，是知识建构的“主体 ，但并不 意味着就要弱化教师的作用，自主学习并不意味着就是自学。在学习过程中教师的 导学、助学环节对学生的自主学习也是不可缺少的，它是提高学习质量的根本保证。 如果在网络学习环境中让学习者完全自主的学习而缺乏引导，则会导致学习方向的 偏离，学习活动不能顺利进行。所以，教师的主导作用在学习者自主学习过程中是 不可缺少的。教师的主导作用体现在通过设计并管理学习资源、设计自主学习策略 以激发学习者的学习兴趣、调动学习者的学习积极性、解答学生学中的疑难问题设 计协作学环境等为激发学者的学趣并培养学习者的创新意识，在自主学习中宜采用 引导发现式学习，这可以达到传授知识和锻炼思维能力的双重效果。在教学设计中 教师不是直接答案的提供者，而是设计问题、解决问题的思路以及主要学习资料的 提供者，体现由何克抗教授创建的“主导一主体”教学设计思想。 ( 2 ) 以学习者合作学习为导向。 “协作是建构主义学习环境的四大要素之一，建构主义认为协作学习也是教 1 0 第二章相关教育理论基础 学中的重要环节。协作学习( c o l l a b o r a t i v el e a r n i n g ) 是指学习者以小组为单位，在共 同的目标和一定的激励机制下，为获得最优学习效果而进行合作、互助的一种学习 方式。它强调学习者之间的相互合作，它弥补了个体自主学习中的不足。协作学习 平台不但为学生与学生，教师与学生之间交流提供了机会更是为教师提供了一个了 解学生学习状况的平台。 网络环境下的协作学习由于互联网的参与，学生的学习实现了时间和空间的延 续。这时教师的角色发生转换，传统教学中的绝对控制的地位己经不复存在。教师 成为学生中的一员，其角色也转变为指导者、咨询者、设计者、调节者等。在协作 学习中教师要掌握的不仅仅是教学内容的逻辑序列和目标的合理安排，更多的是学 生的协作情况，对学习者在学习探讨中解决不了或提出的新问题进行引导，并防止 探讨中偏离学习主题等。 ( 3 ) 以学习资源为支撑。 网络学习资源是指能够应用于网络学习环境中，并起到辅助学习和科研活动的 所有资源。为学习者提供丰富且围绕主题的学习资源库是以自主学习为核心的学习 模式中一种有力的助学形式。丰富的网络学习资源是开展启发式学习的基础，是激 发学习兴趣的方法，同时也是培养学习者自学能力、提取信息能力和总结能力的有 利支持。 当前网络上的学习资源十分丰富，各种信息资源应有尽有，互联网构成了一个 信息的海洋。如果让学生自己盲目的查找资料，不但耗费时间而且可能偏离学习主 题，影响学习进程。这就需要教师做好学习资源的收集与管理，甚至是学习资源的 设计工作。教师在收集网络学习资源时应围绕学习主题，并编辑成目录，以便学生 查询共享。 ( 4 ) 为学习者创设学习情境。 建构主义理论强调“情境”教学对学习的作用，认为真实的学习情境是知识意 义建构的必要前提。通过创设教学情境可以激发学习者丰富的想象力。创建问题情 景，进行解决问题式的学习，能激发学生积极思考、发现探索、促进学生积极的意 义建构，有利于学生获得高级智力技能和认知策略。创设学习情境有利于展示问题 的全貌尤其是说明一些与生活经验思维想象领域相距甚远的问题这在传统的教室环 境下是无法做到的或只能以简单的模型、图片来替代。 1 l 第二章相关教育理论基础 情境的创设一方面可以使事物形象化，另一方面把问题置身于真实的社会问题 中，防止理论与实际的脱节。充分利用课件和教学资源中的文字、声音、图像、动 画、视频、声频等多媒体信息给学生创建一个更为真实的学习情境，能提高知识传 播的直观性，使抽象的原理、枯燥的概念更生动形象。把所学知识与具体情境联系 起来，有利于学习者形成背景经验，从而把握知识的复杂性和相关性。具体在知识 内容的呈现过程中，一方面可以把知识的提出尽可能放在一个真实的社会背景中， 也就是告诉学生这个知识可以运用在哪里，使所学知识与实际相关联，有利于学生 学以致用；另一方面，利用多媒体教学内容或网络信息以图文并茂的形式为抽象内容 或操作性内容创设生动、形象和直观的学习情境，例如：使用p o w e r p o i n t 制作幻 灯片的操作仅用文字和图片描述是不够的，更为形象的方法是提供具体操作的多媒 体课件，这样可以大大提高学生的学习效率。 ( 5 ) 以电子作品作为作业的主要形式。 在网络教学中作业适宜采用电子作品的形式。电子作品创作是网上学习系统中 培养学生创新意识的一种途径，是一种把知识与技能的学习、应用、创新相结合的 一种学习活动。通过学生的自主学习、自主设计、师生交流、完成作品等环节，可 以培养学生的实践技能、拓展学生思维、培养学生的创新意识。例如作业：利用w o r d 制作班级小报，并配合范例、评价量规、基本要求等，让学生有充分发挥个人想象 力、创造性的空间，激发学生的主观能动性，从而电子作品中蕴涵着学生的创新思 维和技能。 电子作品的具体形式具有多样性，可以是一个w o r d 文档、p o w e r p o i n t 演 示文稿或其他类型的电子作品。教师可以依据不同的教学要求，针对不同类型的教 学内容在作业要求中指明电子作品的具体形式。针对理论研究性教学内容布置的作 业可以要求学生对知识进行学习、理解后编辑成文档，写成论文的形式进行提交。 针对实践操作性的教学内容布置的作业可以要求学生提交相应的电子作品，如学习 电子演示文稿的制作可以要求学生直接提交p o w e r p o i n t 演示文稿。 ( 6 ) 强调非量化的整体评价。 量化的评价是在传统教学中常用的一种评价方式，但并不因为评价结果在数字 上的精确就能准确地反应出学生各方面的学习能力。所以量化评价在学习评价中并 不是通用的，在当前的教学改革以及新型的网络教学环境下我们应该注重非量化的 l ， 第二章相关教育理论基础 评价形式，以体现个性化的评价，并较全面的评价学生各方面的能力。同时，需要 注重在网络教学过程中学生的自评与互评【4j 。在现代教学中，学生的自评与互评己 经成为教学过程的重要组成部分。在学生自评中可以为学生提供面向过程的评价工 具来提高学生的学习效果，学生自评的工具有评价量规、范例、评估表等。评价量 规并不是在学习活动接近尾声进入评价阶段时给出的，而是在学习活动开始时就呈 现给学生，以便学生明确学习要求、学习重点，向着预定的方面努力。范例也起到 类似的作用，在学习任务之前就应提供给学生，使学生通过范例明确学习目标，在 自主学习中起到很好的引导作用。学生互评的工具则有公告栏、电子邮件等。通过 学生白评和互评，可以增强学生的自主意识，变被动学习为主动学习。 第三章b s 模式和相关计算机技术 第三章b s 模式和相关计算机技术 信息技术的迅速发展为新型学习环境的构建提供了坚实的技术保障。在网络学 习系统开发平台的研究与实现中主要运用以下一些技术。 3 1 网络架构 3 1 1w e b 技术 传统的应用大多基于c s 结构，该结构下应用逻辑放在客户端，用户的大量数 据处理由后端服务器来处理，客户端发出计算请求，服务器端处理完后将结果返回 给客户端。在c s 结构下采用的软件产品大多缺乏开放标准，不能跨平台运行，且 随着用户个性化服务要求的提高，在客户端安装软件越来越大，对机器配置的要求 也越来越高，因此随着网络应用规模的扩大，传统的c s 结构将不再适应网络应用 的发展。i n t e r n e t 应用的出现，改变了传统的c s 计算模式，运用三层应用模式。b s 结构是三层c s 结构的一种特殊形式，它是一种以w e b 技术为基础的新型网络管理 信息系统平台模式。它采用浏览器作为用户界面，形成浏览器、w e b 服务器、数据 库服务器的结构，如图3 1 所示。其优点在于简化了客户端，简化了系统的开发与 维护，浏览器对客户机的要求很低，可以跨平台使用，且对用户而言简单易学易用 无需很多的培训。 溯览嚣 w e b l l 甏务器 数据库簸务器 图3 1b s 二层体系结构 w e b 是建立在b s 模式上以h t m l 语言和h t t p 协议为基础的，随着信息技术 的飞速发展w w w 作为网络信息服务的基础得到了迅速的发展。w e b 技术已经从静 1 4 第三章b s 模式和相关计算机技术 态页面展示向着动态实时交互式开放式的应用型方向发展具体经历了采用单一 h t m l 语言的静态文档阶段、采用通用网关接口c g i 技术或在h t m l 语言中嵌入 j a v a s c r i p t 、v b s c r i p t 等代码实现用户与w e b 服务器的简单交互阶段、到利用a s p 、 j s p 等技术通过三层结构的数据库访问机制，通过人机交互实现对数据库的查询、 更新等操作，进入以解决各种应用问题为主的应用阶段，并向着智能化、个性化方 面发展。j a v a s c r i p t 、v b s c r i p t 都是扩展h t