网络教育实施方案

网络在线教育运维技术及网络在线教育运维技术及 实施方案实施方案 一 引言引言 我国是人口最多的发展中国家 教育发展长期受场地 空间 教学资源和经费等不足的严重制约 而教育需求却在不断增长 随 着经济发展 这种矛盾将越来越尖锐 按现有学校的容量 每年都 有上千万的青少年无法升入高一级学校 就高等教育而言 毛入学 率接近 30 而欧美发达国家这一比例高达 50 70 而且 我国还 面临着 3000 多万青壮年需要扫盲的艰巨任务 21 世纪以高新技术为核心的知识经济将占主导地位 国家的综 合国力和国际竞争力越来越取决于科学技术和知识创新水平 教育 作为知识传播 创新和应用的基地 人才培养和输送的摇篮 已日 益成为经济发展和社会进步的基础 信息时代中 知识成为社会生 产力 经济竞争力的关键因素 科学技术日新月异 知识更新速度 进一步加快 人们只有通过贯穿一生的不断学习和教育培训 才能 适应从事某一岗位或转岗再就业的要求 有关专家预测 至少每 5 年需对在岗劳动力轮流培训一次 在这种背景下 教育培训不仅仅 是就业前的需要 而是社会合格劳动力的终身需要 这就要求建立 开放的终身学习体系 以满足社会成员形式多样 内容广泛的教育 培训需求 要普遍提高劳动力素质 满足社会发展对人力资源的需求 仅 靠传统的教育资源和教育方式是无法做到的 综合多媒体技术 网 络通信技术和现代教育技术 以交互式教学和弹性学制为主要特征 的现代远程教育为解决上述矛盾提供了十分重要的途径 通过网络 教育 一方面能实现优秀教育资源和教学方法不受时间 空间等限 制的最大限度地共享 同时 学员可以根据自己的时间 基础和能 力 利自主安排学习计划和进度 实施以学员为中心的个性化 自 主式和协作式学习 且教学过程中能充分利用计算机程序和多媒体 技术进行直观 形象的交互 人机 人人 能激发学员的学习积极 性和强化教学效果 因此 网络教育是扩大教育规模 提高教育质 量 建立学习社会和终身教育体系的重大战略措施 二 我国教育面临挑战 我国是一个幅员辽阔的国家 东南沿海地区经济 教育和文化 比较发达 而在既有工业又有大农业的西部地区 经济十分落后 教育的数量和质量较全国都有很大的差距 且发展又极为不平衡 一些地区甚至无法普及九年义务教育 仍面临着依靠 希望工程 救助失学儿童和扶贫攻坚的严峻现实 教育资源短缺 劳动力素质 低下等严重地制约了西部地区经济的发展 教学的目的是学生获得知识和能力 网络教学是学生获得知识教学的目的是学生获得知识和能力 网络教学是学生获得知识 的便利方式 教学过程符合学生认知的过程 学生是认知的主体 的便利方式 教学过程符合学生认知的过程 学生是认知的主体 有利于因材施教和提高教育教学质量 有利于因材施教和提高教育教学质量 以教师为中心的模式 以教师为中心的模式 完全由教师主宰课堂 忽视学生的认知 主体作用 不利于培养有创新思维和创新能力的创造型人材 以学生为中心的模式 以学生为中心的模式 利于学生的主动发现 主动探索 利于 发展联想思维和建立新旧知识之间的联系 因而对学生认知结构的 形成与发展 促进学生关于所学知识的意义建构是非常有利的 同 时培养学生信息 能力和学习能力 掌握学习方法 由过去的学会 会学 三 网络教育的技术方案 如下图所示 网网络络教育系教育系统统的核心是一个平台 一个的核心是一个平台 一个库库和两大系和两大系统统的建的建设设 一个平台指的是网络支撑平台 是网络教育得以开展的网络通信基础设施 一个 库指的是网上教育培训资源的建设 两大系统指的是网上教学支撑系统和网络教 育管理系统 网上教学支撑系统为网上教学培训各环节活动 授课 辅导 答疑 作业 交流讨论等 的开展提供技术支撑 网络教育管理系统为网络教育顺利和 高效率实施提供各环节的管理 具体包括教学教务管理 资源管理和系统管理 3 1 网上教学支撑系统 网上教学支撑系统 3 1 1 系系统统概述概述 该支撑系统是基于web的 功能全面 结构灵活 扩展性极强的网络教学 培 训及管理平台 具备教学管理 课程管理 资源管理 设施管理 学习园地 系统 管理以及报名流程管理等功能 网上教学支撑系统具备以下特点与优势 全面性 系统包括教学活动的支撑 管理和课程管理 从而实现对网络教学过 程的宏观管理 教学资源的有效管理和充分利用 灵活性 系统基于MVC模式开发 使之具备更高的结构化和模块化 采用先 进的XML XSL技术编写 便于程序界面及表现风格个性化 并可节省开 发资金 简单化 全部基于网络的应用程序便于安装 使用及管理 客户端只需要使用 通用浏览器 如Internet Explorer 即可登录并使用支撑系统 可扩展性 使用多层结构提供一个极易扩展的企业级解决方案 由于使用了可 以自定义的 结构 层次可无限扩展的树型结构 因此能够适应各组织乃 至大型机构的需要 开放性 全部应用程序采用100 Java技术开发 可在Windows Unix Linux 等平台上使用 支持主流数据库 如 SQL Server Oracle等 提供标准API 接口 可以和已有的教务管理 学籍管理等系统进行对接 用户更可利 用这些API接口 进行所需的定制开发 安全性 支撑系统利用应用服务器的安全认证机制 专门开发安全模块 保证 平台中所有内容 包括课件资源 的安全性 当用户登录系统后 访问了 某一门课件 记住此课件的URL地址 当他没有退出登录时 在IE中键入 此URL地址 能够学习此课件 而当他退出平台 结束此次登录后 再在 IE窗口中键入上述URL地址 则不能学习该课件 而是直接转到平台的 登录页面 这样就防止了非法用户的访问 严格保证了平台中所有内容 的安全性 支撑系统中对用户是按照角色及用户组进行分类管理的 每种角 色的权限都有严格的划分 系统中的资源也是基于用户组进行分配的 不同角色及用户组的用户所能浏览到的资源也不尽相同 这样就从根本 上禁止了平台用户的跨权限操作 3 1 2 支撑系支撑系统统功能功能 网络教学支撑系统的功能如下图所示 1 教学管理 教学管理 教学框架维护 根据需求搭建多层次的课程目录结构 课程开设 开设课程 指定课程使用的报名流程 提供对课程基本信息的维护功能 指定课程的学习对象 该门课程将成为指定学习对象的必修课程 支持在线课程 支持离线课堂 可与教学设施管理结合实现传统课堂教学与在线教学的充分结合 报名处理 允许管理员为学生指定报名 查看学生的报名历史信息 批量处理学生的报名申请 允许管理员通过平台向学生发送电子邮件通知 学习报告管理 提供对学生学习课程的完成状态 完成日期等具体信息在内的详尽报 告 提供对课程评估问卷的结果的报告 提供MS Excel兼容格式的报告 并允许用户下载 2 课课程管理程管理 课程内容制作 允许管理员以树形结构组织课程内容 测评类模块 作业 l练习 允许管理员指定学生可递交的作业的数量 允许下载 学生上传的作业进行评分 评估问卷 允许管理员发布要评估的问题 并收集学生的反馈情 况 标准测验 试题由管理员自己出题或从题库中选取 动态测验 试题可在指定题库范围内随机生成 也可根据学生完 成情况自动抽取 课堂类模块 授课 讲义 允许管理员上传资料 论文等学习资料 或指定网站等 其他学习资源信息 参考 允许为课程创建参考 词汇表 允许为课程创建词汇表 交流类模块 课程论坛 在课程内部提供学生的交流功能 电子邮件 提供教师与学生 学生与学生之间Email交流 语音答疑 通过音视频会议系统提供课程教师在线实时授课 串讲 辅 导答疑 分组讨论 交流方式支持音频 视频和多种格式的 文档 并提供实时录制和课后回放功能 常见问题 允许管理员维护课程相关的常见问题 回答库 课程公告管理 允许管理员发布和维护课程的公告信息 支持html格式的公告内容 课程跟踪报告查看 允许管理员查看报读该门课程的学生在各个环节的学习情况 允许管理员查看该门课程内各模块被学生使用 访问的情况 考勤管理 允许管理员查看学生对课程的完成情况 3 资资源管理源管理 资源库标准 遵循CELTS网络教育资源标准 资源类型 支持多媒体文档 流媒体 网络课件等多种文件类型的素材的上载 支持选择 填空 配对 判断题等多种题型 根据需求搭建多层次的教学资源目录结构 提供个人资源及共享资源的管理功能 搜索功能 支持对教学资源各必备属性的综合查询 提供对教学资源进行查询 修改 删除等维护功能 4 学学习习园地园地 个人信息维护 允许学生更新自己的个人信息 允许学生公开自己的简历 供平台中的其他用户查看 允许学生修改登录平台使用的密码 允许学生自己选择喜爱的页面风格及语言 系统公告信息查看 允许学生查看管理员发布的系统公告信息 论坛 允许学生参与平台的公共论坛 允许学生在论坛内发表 回复文章 选课 允许学生浏览平台内所有已发布的课程 允许学生选择感兴趣的课程加入到个人的学习计划 允许学生选择感兴趣的课程进行报名 学习历程查看 允许学生按被录取时间查看已完成的课程的学习情况 允许学生在完成课程的学习后 回顾课程内容 课程学习 课程内容 作业提交 允许学生递交 上传 作业 查看测验成绩 提交测验后允许学生查看测验的正确情况以及各题 目的正确答案 论坛 提供课程内部的论坛供学生进行课程相关的讨论 课程公告 允许学生查看课程任课管理员发布的课程相关的公告 同学录 提供报读该课程的所有学生的列表 对公开了简历的同学可以 直接查看相应的简历内容 5 系系统统管理管理 访问控制 为不同的角色分配权限 用户管理 根据需求搭建多层次的用户组结构 用户管理 用户注册审批 允许管理员对注册用户的信息进行审核 对已核实 的注册申请予以通过 用户信息维护 允许管理员在平台内添加 删除平台用户 或修改 用户信息 用户帐号激活 允许管理员激活被冻结的用户帐号 批量上传用户 允许用户根据平台提供的批量上传用户模板 MS Excel兼容格式 批量添加用户 提供标准接口使平台与学校原有系统 如教务管理系统 中的用户信息 进行同步 搜索功能 支持对用户各属性信息的综合查询 系统公告管理 允许管理员发布平台相关的信息 允许管理员对现有公告信息进行维护 论坛管理 提供平台范围内所有用户均可参与的公共交流园地 可以根据用户的需要创建多个不同主题的论坛 允许管理员指定论坛的管理者 论坛管理者负责执行包括添加 删除主 题 发表 回复文章在内的所有论坛维护工作 3 1 3 技技术术体系体系 网络教学支撑系统基于J2EE的三层B S结构的应用系统 如下图所示 网络教育支撑系统基于 MVC 的设计模式 使其具有更高的结构化和模块化 程度 Model 由database model和XML来担当这个角色 负责保存应用的大部分商 业逻辑 底层数据采用关系型数据库存储 所有数据操作都是基于ANSI的标准 SQL语句进行的 100 Java语句的开发 能够在更多的平台和复杂的网络环境中 稳定运行提供了保障 View 平台数据表现使用XSL技术实现 可以很容易地根据客户需求 对界 面风格 功能做个性化定制 其中包括页面的布局 颜色等 Controller Controller 用于对用户的输入作出响应 在平台中是由 Java servlet 来完成这部分工作的 Java servlet 的使用为平台能在任何符合 J2EE 标准 的应用上稳定运行提供了保证 3 1 4 网网络络教育教学支撑系教育教学支撑系统统示意示意 网络教育在线教学 培训示意图 学习管理系统学习管理系统LMSLMS 个性化的学习空间个性化的学习空间 内容学习内容学习 公告 成员 论坛 作业 公告 成员 论坛 作业 资源 资源 FAQFAQ 详细进展 详细进展 个性化学习空间示意图 学习过程跟踪示意 学习过程统计示意 总总之 之 该该支撑系支撑系统为统为以教育培以教育培训课训课程程为为中心开展网上教学的各个教学中心开展网上教学的各个教学环节环节 的活的活动动 如 如资资源点播 源点播 资资源源浏览浏览 授 授课课 辅导辅导 答疑 作 答疑 作业业 练习练习 教学 教学评评价 以及价 以及 教育培教育培训课训课程交流 程交流 讨论讨论等提供技等提供技术术支撑 支撑 3 2 网上教育培训资源建设 网上教育培训资源建设 教育资源是网络教育的核心和关键 只有建设大量丰富的 优质的教育培 训资源 才能满足不同层次 形式多样的个性化教育培训需求 作为网络教育培 训平台的基础部分 对各种教学资源包括电子教案 多媒体教育培训课件 教育 培训案例 练习 作业习题 培训录像资料 各种多媒体培训素材 如图片 图象 音频文件 视频文件等 等 3 2 1 多媒体教育培多媒体教育培训课训课件开件开发发 1 课课件的分件的分类类 课件是培训课程内容的部分或全部内容在计算机上相对完整的教学实现 通常 课件可分为流媒体课件 Streaming media courseware 和 WEB 课件 流媒 体课件是将教师授课的音频 视频和教学内容录制下来 并使教学内容与教师 的音视频讲解同步 它实现以教师为中心的讲授式教学 是传统课堂教学的翻 版 其特点是建设周期短 投入相对较低 但由于是以教师为中心进行讲授 不适合不同基础 能力等学员的个性化学习 WEB 课件不以是以教师音视频 讲解为主线 而是以教育培训内容为主线进行组织 把教育培训内容分成若干 教育培训单元 每个单元又分为若干个知识要点 对每个知识要点的教学内容 做成多媒体网页 并在他们之间根据知识的关系建立超链接 从而形成一个网 状的超文本 超媒体的非线性空间 就如同一个网站一样 这样 不同个性的学 员可以根据自己的基础 能力 喜好和需要 从任何一个单元的任何一个知识 要点进行自主的学习 从而满足不同教育培训者的形式多样的个性化教育培 训需求 从上面可看出 流媒体课件和 WEB 课件各有特点 针对中小学的特点和 要求 建议在课件资源建设上 以 WEB 课件为主 兼顾流媒体课件建设 2 课课件的内容件的内容组组成成 课课件片头 制作跟其教学主题相适应的片头动画 吸引学习者的兴趣 课程资料 课程简介 教学队伍 教学内容及要求 学习指南 考试大纲 考试模拟题等 内容等组成 栏目可动态维护 辅助工具 学习进度 我的收藏夹 数据导出 查询 笔记本 日历等 联机帮助 提供课程的安装 操作和使用的详细说明书 常见问题的解决等 版权及制作群 显示课件的版权信息 以及课件负责人 策划 制作 摄录 美工等信息 教学内容 课件的主体和核心 是学科课程教学内容在计算机上的多媒体形式展现 1 教师的授课录象 36 课时的教师授课视频 部分教师授课音频 2 以学生为中心的 适合学生自主学习的多媒体网页内容 包含 10 个以上情景展现或角色扮演形式的教学内容 3 相关的教学资源 如教师讲稿 背景资料 导学材料 参考资料等 4 思考题或练习题 用来检查和强化学习效果 3 课课件内容的件内容的组织组织 课件的内容组织以知识点为单位 若干个知识点构成知识点单元 并在各知 识点间建立知识之间的关联 如下图所示 以知识点为单位进行内容组织具有以下特色 以知识点为基本单位 每个知识点教学内容做成多媒体网页 根据课程特点 在知识点间设立关联 超链接 形成一个非线性的 超文本的教学内容空间 提高学习使用的效率 方便学生快速定位到想要学习的内容上 3 2 2 多媒体教育培多媒体教育培训课训课件示意件示意 多媒体 课 件 教学单 元 1 教学单 元 k 教学单 元 N 知识点 k 1 知识点 k 2 知识点 k m 3 3 网络教育管理系统网络教育管理系统 网络教育管理系统为网络教育顺利和高效率实施提供各环节的管理 具体 包括教学教务管理 资源管理和系统管理 3 3 1 教学教教学教务务管理管理 为网上教育培训各个环节活动提供组织和管理功能 包括教育培训教学计 划管理 学员 教师 管理人员的管理 报名 交费 注册 教学教务 学籍 学务 考务 毕 结 业等方面的管理功能 具体功能主要如下图所示 略 3 3 2 资资源管理源管理 提供教育培训资源库全面解决方案 对各种教学资源包括电子教案 多媒体 课件 教育培训案例 练习 作业习题 教学录像资料 各种多媒体素材等进行有 效管理 主要包括资源目录导航 资源检索 使用统计 资源管理 资源审核 删 除 移动 复制 排序 修改属性等 系统后台管理 包括系统参数设置 资源库 学科分类体系维护 数据字典维护 用户及权限管理 资源导入导出等 资源库 管理系统具备以下特色 1 满满足足标标准 最大化准 最大化资资源共享源共享 本项目将在分析国内外相关的重要标准 如 SCORM LOM Dublin Core IMS 以及 CELTS 等的基础上 系统不同粒度的素材资源 文本 图形 图象 音频 视频 动画 题库 案例 文献资料 教学软件 网络课程 的设计完全遵循 国家 CELTS 标准 2 以知 以知识识点点为单为单位位进进行行资资源源组织组织 提供 提供资资源的可用性和可重用性源的可用性和可重用性 在此基础上 对将知识点的概念引入到教育资源库中 在媒体素材的元数据 描述上 除了 CELTS 标准规定的 Meta Data 基础上 还附加了学科类别 课程 知识点 适用对象等属性 且提供了学科课程下各知识点关系 各知识点的前驱 和后继关联 描述功能 这样 为学科教师根据课程知识点的关系从资源库中提