基于Web的遠程教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要: 基于Web的遠程教學(xué)是以網(wǎng)絡(luò)為通訊工具來進行教學(xué)的一種新的教學(xué)模式。文章闡述了系統(tǒng)設(shè)計的理論依據(jù)，并對該系統(tǒng)進行了設(shè)計和實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞: 計算機遠程教學(xué) Internet多媒體 系統(tǒng)設(shè)計

1.引言

目前，傳統(tǒng)的教學(xué)模式在教育教學(xué)體系中占據(jù)著重要的地位，但其也存在著一些局限性。因此，現(xiàn)行的教育方式和方法面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。隨著計算機和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代的信息技術(shù)極大地促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展，也引發(fā)了一場知識和信息的革命。計算機遠程教育作為一種新的教學(xué)形式逐步被人們所接受，并呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。

遠程教育是利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)教學(xué)方式在空間層面上的跨地域性，可以利用網(wǎng)絡(luò)進行實時交互，更可以通過把優(yōu)秀的教育資源置于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，達到資源共享。遠程教育是網(wǎng)絡(luò)教育的重要組成部分，所謂實時雙向交互式遠程教學(xué)，就是利用計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和多媒體技術(shù)，以網(wǎng)絡(luò)作為載體，進行教學(xué)工作，克服地理區(qū)域和時間上的限制，使任何地方的用戶都能夠通過網(wǎng)絡(luò)進行學(xué)習(xí)，使師生雙方能進行實時的、雙向交互的教與學(xué)的活動。

2.系統(tǒng)設(shè)計

2.1設(shè)計的理論基礎(chǔ)

隨著Internet技術(shù)的普及，遠程教育正經(jīng)歷由“遠”到“近”的轉(zhuǎn)變過程。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)可以獲得比傳統(tǒng)教學(xué)更好的交互性，不僅如此，Internet和WWW的應(yīng)用和推廣，還使得遠程教育從行為注意學(xué)習(xí)理論逐漸向建構(gòu)注意學(xué)習(xí)理論轉(zhuǎn)變。

通過Internet進行遠程教學(xué)不受時間和地點的限制，教師和學(xué)生可以在適合自己的時間、地點上網(wǎng)，教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間可以通過網(wǎng)絡(luò)進行實時的交互。因此，基于Internet的遠程教學(xué)更能為學(xué)生提供一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，這樣學(xué)生會有更多的機會在不同的環(huán)境下去運用他們所學(xué)的知識。

2.2系統(tǒng)的設(shè)計原則

系統(tǒng)的設(shè)計目標是最大度滿足實時雙向交互式遠程教學(xué)活動的需要，在Internet上實現(xiàn)教學(xué)活動的各個環(huán)節(jié)。系統(tǒng)的基本設(shè)計原則有:交互性、開放性、實用性、可擴展性、安全性等。

遠程教學(xué)的方式是多樣化的，信息的交流具有實時性和異步性，比如可以利用流媒體技術(shù)把事先錄制好的課堂教學(xué)視音頻信息或事先制作好的多媒體教材通過網(wǎng)絡(luò)供學(xué)生隨時點播學(xué)習(xí)，這是遠程教學(xué)方式的異步性體現(xiàn)。遠程教學(xué)的重點在于教學(xué)活動的實時互動性上，而雙向?qū)崟r交互式又是當前采用的先進方式，如數(shù)字化的會議電視或視頻會議技術(shù)，利用視音頻交互、文字交互、白板及圖片圖形等共享，可以讓參與到遠程教學(xué)的師生就像傳統(tǒng)的課堂上那樣進行實時的互動交流，這也比使用BBS、E-mail、留言板要便捷得多。

2.3系統(tǒng)功能設(shè)計

系統(tǒng)分為以下幾個較為獨立的功能系統(tǒng):(如下圖所示)

遠程教育系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.3.1教材內(nèi)容的組織

教材是提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣的關(guān)鍵。教材的編寫以教師為主，可用網(wǎng)頁制作工具軟件編寫，然后發(fā)布到Web站點。教材的內(nèi)容可按章、節(jié)組織，并采用Web頁面的框架結(jié)構(gòu)進行處理。根據(jù)教學(xué)需要，教師還應(yīng)在教材中引入指向習(xí)題的超級鏈接，以便于學(xué)生可以在教材的學(xué)習(xí)過程中進行習(xí)題演練。

為了使學(xué)生更好地理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，教師可以利用多媒體的教學(xué)手段和CAI課件，使枯燥的內(nèi)容在圖、文、聲、像等多種媒體的配合下更加易于理解。教師可將所需的圖片、各種Office文檔、網(wǎng)頁課件等多媒體資源裝入課件列表，在上課時實現(xiàn)主控式的同步瀏覽。

系統(tǒng)能將課件自動壓縮上傳服務(wù)器，教師和學(xué)生可以同步以網(wǎng)頁的方式瀏覽。此外，系統(tǒng)也可以讓學(xué)生下載課件到本地，教師與學(xué)生同步瀏覽時，直接打開本地文件，不用訪問，這樣可以提高課件訪問速度，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬。教師和學(xué)生都能根據(jù)自己的需要進行現(xiàn)場課程制作，教師端還支持已錄制的課件再次廣播。教師可以允許或禁止學(xué)生錄制課件。

2.3.2作業(yè)系統(tǒng)

作業(yè)系統(tǒng)的使用者有教師和學(xué)生。教師可在網(wǎng)上完成出題、改題的工作，學(xué)生則可以演練習(xí)題，并通過提交得到實時反饋信息(包括正確率、評語等)。整個習(xí)題系統(tǒng)的組成包括一個教師操作頁面、一個學(xué)生操作頁面和一個習(xí)題數(shù)據(jù)庫。習(xí)題形式以客觀題型為主。

2.3.3答疑系統(tǒng)

答疑是學(xué)習(xí)中不可缺少的一個重要組成部分，因為本系統(tǒng)基本上是一個自學(xué)習(xí)系統(tǒng)，所以問題的及時、準確解答就顯得更為重要。在解答系統(tǒng)的設(shè)計中，學(xué)生可以自由提出問題，而問題的回答可以由教師、同學(xué)等通過網(wǎng)絡(luò)來進行。同時，還設(shè)計了一個查詢系統(tǒng)，一方面學(xué)生可以通過自我積累將問題和答案收集起來，另一方面，學(xué)生可以通過關(guān)鍵字等方式隨時查詢，極大地方便學(xué)生的解難釋惑。

2.3.4考試系統(tǒng)

在學(xué)習(xí)完課程后，教師對學(xué)生進行考試，了解學(xué)習(xí)效果，日后據(jù)此可以改進教學(xué)內(nèi)容，提高教材及課件的質(zhì)量。為了使學(xué)生能夠得到滿意的成績，本系統(tǒng)提供了模擬考試功能。學(xué)生可以從試題庫中隨機取題。系統(tǒng)控制答題時間，到時間后自動交卷。對于客觀題目，如選擇題、判斷題，填空題測試結(jié)束后直接給出成績;對于論述題，在模擬考試中只根據(jù)關(guān)鍵字匹配程度給出一個大致的分數(shù)。在真正考試時，提醒學(xué)生只能考一次，因此要慎重，其中與模擬考試不同之處是對于論述題除了給出大致的分數(shù)外，還把相關(guān)問題與答案添入數(shù)據(jù)庫中，最后由教師來批閱，給出最后的分數(shù)，防止誤批。

2.3.5信息統(tǒng)計系統(tǒng)

記錄學(xué)習(xí)信息無論對教師還是學(xué)生都很重要，教師可以據(jù)此掌握學(xué)習(xí)情況，從而對教材、習(xí)題、考試等各項內(nèi)容進行調(diào)整;學(xué)生可以了解自己學(xué)習(xí)效果，改善學(xué)習(xí)方法，把握學(xué)習(xí)進度。本教學(xué)系統(tǒng)的信息統(tǒng)計包括:登錄信息，包括學(xué)生的身份和帳號信息等，主要用來實現(xiàn)系統(tǒng)的功能和維護系統(tǒng)的安全性的;測試信息，包括學(xué)生每次測試的成績信息的記錄，學(xué)生和教師可隨時進行查詢。

整個軟件系統(tǒng)在設(shè)計上保持了各個部分的獨立，以便于擴展和實現(xiàn)。但同時，在實現(xiàn)教學(xué)任務(wù)的過程中，各部分又是有機融合在一起的，并體現(xiàn)了各自的特點。比如，習(xí)題和考試是穿插在教材章節(jié)中的，而答疑則比較獨立，隨時可以進行。這樣既充分體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的規(guī)律，又最大限度地保證了學(xué)習(xí)的靈活性。

3.結(jié)語

隨著Internet的普及和在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用，它將會在遠程教育中發(fā)揮巨大的作用。基于Web的遠程教育，實現(xiàn)了全球信息資源的共享，使教育和科技逐步走向國際化和全球化，這正是遠程教育發(fā)展的方向和追求的目標。當然遠程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)需要大量使用各種多媒體信息，而目前視頻多媒體的傳輸受網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的影響較大，成為了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的瓶頸，尤其是如何實現(xiàn)異地交互式教學(xué)是需要解決的關(guān)鍵問題。同時，目前網(wǎng)絡(luò)安全也是制約Internet發(fā)展的一個因素，如何保證信息的安全，怎樣做好安全保障，同樣也是需要解決的關(guān)鍵問題。

參考文獻:

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