网络教学平台的体系结构与总体设计 - 图文

1、网络教学平台的体系结构与总体设计 - 图文 络教学平台的体系结构与总体设计 余胜泉、陈天、何克抗 北京师范大学现代教育技术研究所（100875） 上教学支持系统设计的基本出发点在于：我们认为上教学不仅仅是将教学材料在上发布，而更多的是学生与教师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流，由于远程教学教师与学生之间在空间上的分离，这种沟通与交流就显得尤为重要，另外，传统教学过程中一些保证教学质量的关键环节，如作业、考试、图书馆、笔记记录等，都应该能够在上得到很好的支持。所有的沟通与交流以及关键教学环节的支持，都需要一些专用的工具来支持，而现有internet技术并

2、没有提供这些工具，因此需要进行工具开发。此外上交互式的程序设计，是一般非计算机专业教师所难以做到的，因此，我们开发了一套上的教学支持平台，为教师在上实施教学提供全面的工具支持，屏蔽了程序设计的复杂性，使得教师能够集中精力于教学，也使得上教学从简单的教学信息发布变成一个充满交互与交流的虚拟学习社区。 一、设计的基本构想 1一体化管理 络教学支持系统应该与教学内容紧密集成，应该实施一体化管理，而不是相互分离的系统。目前，internet上的一些现成工具，如电子邮件、web、新闻组等，都有一定的教学功能，还有一些大学也开发了一些教学支持工具，如用户注册系统、讨论组、聊天室等，但这些工具都是与教学内容

3、相分离的，是一些相对独立的系统，对教学的紧密性要求支持不够，象某些系统，要学习几门课程，就需要登录几次，使用起来很不方便。一体化管理就是要使教学支持系统真正符合教学的要求，在一个统一的系统中可以完成教学（学习）过程中的各种活动，而不需要来回在几个系统之间切换，降低操作的复杂度及学习的难度。 2完全开放 远程教学所涉及的行业范围大，学习者的数量多，教学内容的形态需求复杂，这就要求系统具有完全的开放性，能够容纳各种形态的上教学内容，不能仅仅限于支持某些专用工具开发的教学内容，不能只是支持某些文件格式。本系统将采用开放的文件存储格式，支持所有能够在上运行（包括需要插件的文件）的课程内容与文件格式，不

4、对课程开发工具作限定要求，只要求该工具开发出的课程内容能够在上运行即可。 3简化交互式教学设计的复杂性 我们认为，上教学不仅仅是将教学内容在上发布，更为重要的是教师与学生、学生与学生、教师与教师之间的充分沟通与交互，从而打破了传统课堂的授课模式，。由于师生在物理空间的分离，师生之间的交互显得更加重要，可以说，这种交互的广度与深度，是决定上教学质量的关键性因素。上教学包括一些基本的教学环节：教学内容的发布、作业、答疑、考试、讨论（同步异步）、作笔记等等，而现有internet工具并不能很好地支持这些活动，需要教师进行复杂的交互性程序设计，这对大部分教师来说，是无法完成的。教学支持平台就是要解决这

5、些交互式工具支持问题，使得教师无需花费大量的精力去开发程序，就可以很方便获得很好的交互性支持，从而可以专注于教学内容与教学活动。教学支持平台的首要功能就是降低实施上教学的技术难度，提供方便实用的教学工具，简化交互式教学设计的复杂性。 4支持多种教学策略 上教学完全打破了传统课堂授课的模式，改变了传统教学中教师与学生之间的关系，教 1 师从知识的传授者和教学的组织者转变为学习的帮助者和引导者，学习者已经成为学习过程的主体，加上教师与学生在地理空间上的分离，形成了一种全新的师生关系，在这种新的关系下，传统教学过程所采用的教学策略相当一部分已经不再适用，上教学是一种新型的教学方式，在新的教学环境中，

6、它不能完全沿袭传统的教学方式，而是要引进新的思想、新的教学方法。教学支持平台必须能够充分体现这些新思想与新方法，必须能够支持探索式学习、协作式学习、角色扮演式学习、辩论式学习等适合络学习环境的新教学策略，应该提供实施这些教学策略的实用工具。 二、vclass的体系结构与功能 一个完整地支持基于web教学的支撑平台应该由四个系统组成：上课程开发系统、上教学支持系统、上教务管理系统和上教学资源管理系统四个子系统，其体系结构如下图所示。 络教学管理系统络教学系统注册认证学生学籍档案管理教师档案管理行政公文管理辅导答疑系统信息查询数据统计与分析作业评阅系统师生交流工具讨论组聊天室电子邮件邮件列表新闻组

7、适应性学习系统学习管理个别辅导协作监控疑难解答成绩管理学习进度管理学生模型虚拟实验系统远程考试系统络题库系统流媒体课件点播系统计费管理系统配置与管理络课程开发工具专业管理络课程开发模板库课程管理 络 课 程学 科 教 学 资 源 库 管 理 系 统学科媒体素材库学科题库学科案例库音频、视频、动画、图形、文本学科课件库学科文档资料库cernet、卫星电视教育、internet、intranet络支撑平台 图1 远程教学支撑系统结构示意图 远程教学支撑平台是建立在通用的internet/intranet基础之上的，专门为基于双向多媒体通信络的远程教学而提供全面服务的软件系统，它包括资源管理、络课程

8、开发、络教学、 2 络教务管理四个方面的服务，在丰富的学科资源的基础之上，学科教师根据教学要求与教学计划，并根据自己的教学特色，开发络教学课程，借助于络教学的一些支持工具，开展双向的远程教学，教学管理系统可以保障这种教学更加高效，也更加规范化。 2.1络教学系统 络教学系统是一整套提供远程教学服务的系统软件，它以络课程为核心，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，它将络课程与学校的远程教学服务进行了有机的集成。络教学系统不仅是先进计算机科学和技术水平的体现，更重要的是要符合现代化教育的一般规律，能够为远程教育提供一个真正高效的现代化教育手段。其

9、主要目的是： （1）通过提供各种现代远程教育教学辅助手段，保证现代远程教育得以顺利实施； （2）并提供给各个学校或办学点一套切实可用的远程教育支撑软件工具，以支持远程教学活动的各个环节。 （3）通过各种先进的教育技术，最大限度地用计算机替代教师的劳动，并节约大量的教育投资； （4）形成现代远程教育完整、统一的学习界面，减少因需要熟悉各种不同的学习系统而给学习者带来的不便； （5）通过给学习者提供包括学习导航、答疑、查询、讨论、作业布置、自测等手段，提高远程教育学习者的学习效果； （6）通过提供方便的络课程构建工具，可以大大提高络课程的建设效率，减少大量的重复劳动，提高络课程的建设质量； （7）

10、通过提供标准化的题库与考试系统，保证远程教育的教学质量。 （8）提供多种最能体现络特色的学习策略，打破传统单一的讲授式学习模式，每一种学习策略都提供多种教学设计模板，以便于教师进行教学设计。 上教学支持系统的功能包括课程的上发布，教学过程中对教师教的支持和对学生学的支持，以及对教学活动的管理。 1在线发布上课程 上教学第一步要做的就是将教学内容在上发布，一般一门课程都有很多文件，如何将这些文件内容很方便的发布到上，并自动配置相关的教学支持工具，是个很重要的一个环节。系统应该提供多个文件一次性上载的功能，或者生成ftp帐号，供教师通过ftp上载。 另外为了保护课程内容的版权，上课程开发系统要用数

11、据库管理所开发的课程，具体课程页面的显示根据向数据库提交的查询来确定，在这种情况下，课程访问速度、允许同时访问的人数将是上教学支持系统性能的重要评判指标，一般要求是应允许至少200个学生同时使用同一课程。此外，能否提供高质量文本和图形、高质量的视频和音频也是基本的质量要求。 2教学活动设计和管理 上教学支持系统应该为教师提供一系列的实用工具，帮助教师进行教学活动设计和管理， （1）评估系统 上教学支持系统所提供的评估系统包括测验试卷的生成工具、测试过程控制系统和测试结果分析工具。测验试卷的生成工具可以根据教师输入的一些组卷参数，自动生成所需的测验试卷，另外，还可以为每个学生产生不同的试卷，以防

12、作弊。测试过程控制系统主要完成对上测试过程的控制，如在需要时锁定系统，不允许学生进行与测试无关的浏览，控制测试时间，到时自动交卷等。测试结果分析工具一般是根据每道题中的知识点和学生的答题情况，对具体 3 学生给出诊断，对下一步学习提出建议。有些上教学支持系统还可以根据考试测验的统计数据，运用教育评估理论分析题目的质量，如区分度、难度等。 对客观题测验还就提供自动批改和即时反馈功能，应根据学生的答案提供个性化的反馈内容。有些系统允许教员通过对一些问题加权，进一步控制测试环境。 （2）学生管理系统 上教学支持系统应该支持教员根据教学需要，设定学生的行为权限，如可以做什么，不可以做什么，如是否可以查

13、看成绩等。 由于上教学非常适合于小组合作解决问题，分组学习、协同工作将是未来上教学的重要组织形式。上教学支持系统应该为老师给学生分组提供方便，比如老师只要设定分组条件（如按成绩），系统就自动将学生分组，同时自动产生相关的一系列设施设定，如小组的主页、小组讨论园地、邮件列表等。老师可以以小组为单位，为这组成员布置特别的教学任务。 （3）学习管理工具 对于教师来说，管理一个在线课程很花时间和精力，而上教学又特别强调一个老师所教的学生数量，因此自动实现一些课程管理工作是十分必要的，使教师可以集中精力于学生的学习辅导。比如提供自动记分系统，在学生作完测验系统自动判分之后，自动将成绩登录，进一步系统还可

14、以自动提供反馈信息，自动建议学生下一步的学习内容；再比如提供邮件分类系统，对发到教师课程邮箱的信件进行分类，自动区分哪些是学生递交的作业，记录学生递交的时间是否及时，再进一步提供智能系统，自动分析邮件内容，进行归类，或自动解答或提供给老师统一解答。 学生信息跟踪：在进行上教学时，教师的角色已从讲课者变成学生学习的引导者和服务者，为此老师需要监控学生的学习情况，了解学生的学习进展，已取得的学习成就，及时地发现问题，加以引导。 通过学生信息跟踪，教师可以了解到某个学生何时进入课程，花了多长时间阅读某页内容，做了什么练习，对几题，错几题，是怎么做的，有些产品还可以向教员提供学生曾经访问过的站点的地址

15、。总之，学生跟踪系统可以为教员提供详细的学生进展报告，利用这些数据不仅可以有针对性地因材施教，还可以改进和提高课程的质量。 学习管理：应提供个别辅导、协作监控、讨论组管理、疑难解答、试卷管理、作业管理、成绩管理、学习进度管理等。 3学习和探索 上教学支持平台通过为学生提供一系列辅助学习工具支持学生在上的学习和探索。 笔记本：在学习过程中，随时记录自己感兴趣的内容，通过记录学习内容，学生自己建构自己的知识体系。 书签：学生可以标记所感兴趣的内容，以后再看，有些系统是直接利用浏览器的书签功能，但是浏览器的书签功能在显示页面是多帧的情况下往往不能正确标记。 搜索工具：搜索工具也是很有用的学习工具，有

16、的搜索工具只能搜索本课程内容，或者搜索本课程的讨论内容，但也有一些系统允许学生在他所选的所有课程内容中搜索。 学生学习记录：重视教学理论的上教学支持系统都很在意对学生个性的尊重，对学生学习的激励，如支持学生在课程内容上加注，允许学生去查看自己的作业完成情况，了解自己和班上其他同学的差距等。有些系统为了鼓励学生多做练习，允许学生多次完成同一套作业，只在成绩单上记录最好成绩，不过学生每次作业完成情况都会记录下来，老师可以查阅，发现学生的问题，提供适当的帮助。 学生工作区：有些产品还支持学生自己建主页，用以张贴小组工作成果，或个人的项目介 4 绍，并提供对学生主页的统一管理。 4讨论和协作 络学习是

17、一种地理空间分离分散式的学习，学习群体与教师的交流与协作至关重要，上教学支持系统应该为师生提供方便实用的交流工具。 同步/异步讨论园地：上教学支持系统大多都提供了若干种支持学生之间、师生之间交换信息和讨论的工具，如公告栏，聊天室等。许多教师发现异步多线程讨论或基于email的讨论更适合于专题研讨和课堂作业处理。有些产品提供聊天历史的记录功能。已经有一些上教学支持系统开始提供实时视频或音频会议系统功能。另外一个很有用的讨论工具是电子白板，可以可视地表示公式及问题求解的过程，电子白板常与同步聊天系统、可视会议系统一起使用。 课程电子邮箱：在上上过课的教师都有这样的体验，邮箱很快就被学生的问题邮件填

18、满，当同时讲授多门上课程时，区分管理这些邮件是很烦琐的事情。所以现在一些上教学支持系统就为师生按课程建立单独的邮箱帐户，这样可以将不同课程的信件和私人信件区分开来。 协同工作：使用计算机协同工作是计算机会议系统的功能，还没有成为上教学支持系统的标准功能，但有这样的发展趋势。协同工作的意思是，在不同地方的人可以用同一种软件对同一文件一起编辑修改，每个用户都可以看到文件被实时编辑的过程。上协同机制使不同地方的学生可以象现在的同班同学一样合作完成某个作业，一起做项目。 2.2络教务管理系统 远程教学的目标是培养合格的人才，完成既定的教学任务和实现国家规定的教学目标，远程教育机构要达到这些目标，教学管理居于一个至关重要的地位，它起着调配教学资源、组织教学活动、总结教学数据等重要作用。教学管理系统使得教学能够顺利实施，也可实现整个教学管理过程的现代化和管理的规范化，另外还能及时、准确地反映教学现状，分析教学效果。整个远程教学管理系统可划分为四个相对独立的模块：课程管理、教务管理、学习管理和系统管理，它为学生、教师、管理人员提供全面的服务。学生可以通过管理系统保存自己的个人档案，及时获取教学机构发布的最新信息，得到教师的帮助与辅导等；教师可通过管理系统设置课程与教学计划，查看学生的学习档案，提供有针对性的帮助；管理者可管理教师档案、学生档案、发布最新信息、对远程教学系统进行管理和维护等。络教