非全日制研究生智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建

阮艷莉 韓煦 王坤

摘要：如何提高教學(xué)質(zhì)量是目前非全日制研究生教育中亟待解決的問(wèn)題。本文構(gòu)建了一種適用于非全日制研究生的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上授課、網(wǎng)上答疑、網(wǎng)上選課、資料下載等，更好地滿(mǎn)足非全日制研究生的學(xué)習(xí)需要。

關(guān)鍵詞：非全日制研究生；智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類(lèi)號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）33-0229-03

一、引言

非全日制研究生教育，是指與全日制研究生教育相對(duì)應(yīng)的，功能互補(bǔ)的，適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展需要的，以培養(yǎng)高層次創(chuàng)造型人才為目標(biāo)的現(xiàn)代教育體系，是我國(guó)研究生教育體系的重要組成部分。非全日制研究生教育的主要內(nèi)容，包括教育的思想定位、教育目標(biāo)、教育方法、教育技術(shù)手段、教育過(guò)程管理等，是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。隨著國(guó)家建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的相繼實(shí)施，非全日制研究生教育的規(guī)范和發(fā)展開(kāi)始受到社會(huì)和教育界的關(guān)注。非全日制研究生教育以在職人員為主要培養(yǎng)對(duì)象，以不離崗學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)形式，在教育對(duì)象、教學(xué)及管理方面有其自身的特點(diǎn)并具有明顯的特殊性，因此，在教育教學(xué)活動(dòng)中出現(xiàn)了一些問(wèn)題。其中，如何提高課堂教學(xué)質(zhì)量成為非全日制研究生培養(yǎng)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。

網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)系統(tǒng)（Web Intelligent Tutoring System簡(jiǎn)稱(chēng)WITS）是基于World WideWeb技術(shù)的智能教學(xué)系統(tǒng)（Intelligent Tutoring System簡(jiǎn)稱(chēng)ITS）。ITS是以認(rèn)知科學(xué)為理論基礎(chǔ)，綜合利用人工智能技術(shù)、教育心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多門(mén)學(xué)科成果形成的，對(duì)學(xué)生實(shí)施有效教學(xué)的技術(shù)。智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)利用計(jì)算機(jī)模擬教師的教學(xué)思維過(guò)程，以學(xué)生為中心、以計(jì)算機(jī)為媒介，形成開(kāi)放式交互的教學(xué)方式，能夠達(dá)到真正個(gè)別化教學(xué)的目的。以Web為代表的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為ITS的教學(xué)理念和功能實(shí)現(xiàn)提供了較為理想的技術(shù)平臺(tái)以及海量的信息資源。

在非全日制研究生教育中，面臨的實(shí)際問(wèn)題是學(xué)生與教師的見(jiàn)面交流機(jī)會(huì)較少，缺乏教學(xué)互動(dòng)相長(zhǎng)的平臺(tái)。而且，非全日制學(xué)生一般都有正式職業(yè)，且分散在社會(huì)各行各業(yè)，平時(shí)對(duì)大學(xué)圖書(shū)資料等教學(xué)資源的利用機(jī)會(huì)不多，因此將網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)平臺(tái)引入非全日制研究生的教育和培養(yǎng)過(guò)程是非常必要的，對(duì)于提高研究生培養(yǎng)質(zhì)量起著重要的作用。本文將選取非全日制研究生的教學(xué)培養(yǎng)作為網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)系統(tǒng)的具體應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)非全日制研究生課程教學(xué)中面臨的典型問(wèn)題進(jìn)行分析，然后依據(jù)網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)系統(tǒng)的系統(tǒng)思想和模型結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)構(gòu)建一種適用于非全日制研究生教學(xué)培養(yǎng)的網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)系統(tǒng)。

二、智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)架介紹

綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)、網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)）、多媒體技術(shù)以及面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)，研究并開(kāi)發(fā)了基于Web的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)。該教學(xué)平臺(tái)主要分為四個(gè)模塊：學(xué)生模塊、教師模塊、交流模塊及資料庫(kù)，如圖1所示。

學(xué)生模塊是系統(tǒng)為不同學(xué)習(xí)者提供的個(gè)別化教學(xué)內(nèi)容與學(xué)習(xí)界面。學(xué)生首先登陸系統(tǒng)，然后進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。學(xué)生可自愿參與評(píng)估測(cè)試，了解自己的知識(shí)水平、認(rèn)知能力、學(xué)習(xí)習(xí)慣及風(fēng)格等。后續(xù)學(xué)習(xí)中系統(tǒng)將根據(jù)評(píng)估測(cè)試結(jié)果、學(xué)生學(xué)習(xí)記錄以及教師反饋等選擇教學(xué)知識(shí)庫(kù)中適合該生特點(diǎn)與實(shí)際水平的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并可根據(jù)學(xué)生情況動(dòng)態(tài)生成教學(xué)過(guò)程，以及根據(jù)學(xué)生情況采用不同的教學(xué)策略，實(shí)現(xiàn)有針對(duì)性的個(gè)別化教學(xué)。學(xué)生也可在該模塊中提交作業(yè)，便于教師掌握學(xué)習(xí)情況。交流模塊是學(xué)生和教師互動(dòng)的模塊，學(xué)生可以在此提出問(wèn)題等待答疑，并有相關(guān)論壇可以留言討論。每個(gè)學(xué)期開(kāi)始，學(xué)生可自主進(jìn)入選課系統(tǒng)。選課系統(tǒng)主要由兩部分組成，基礎(chǔ)模塊和復(fù)合模塊。其中，基礎(chǔ)模塊主要由必修課程和基礎(chǔ)課程組成，而復(fù)合模塊主要針對(duì)非全日制研究生“產(chǎn)學(xué)研結(jié)合”的特點(diǎn)，增加了選修課程，保證整個(gè)選課系統(tǒng)既滿(mǎn)足了基礎(chǔ)性、實(shí)踐性、先進(jìn)性，又增強(qiáng)了社會(huì)適用性、針對(duì)性和務(wù)實(shí)性。教師模型是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中組織、管理和實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的核心。它由現(xiàn)實(shí)的教師主體和計(jì)算機(jī)化的教師屬性以及行為能力組件構(gòu)成，用于網(wǎng)上授課、課件發(fā)布、知識(shí)傳授、組織討論、考試和管理等。其中，教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、教學(xué)策略、IT應(yīng)用水平等是影響教師模型的關(guān)鍵因素。教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)策略決定課程教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)、知識(shí)點(diǎn)劃分和知識(shí)內(nèi)容的組織規(guī)則，同時(shí)，也影響課程素材的組織規(guī)則和問(wèn)題答疑的組織規(guī)則。教師的IT應(yīng)用水平是教師應(yīng)用智能教學(xué)系統(tǒng)的技術(shù)能力，是教師靈活應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的技術(shù)要素。教師一般是通過(guò)學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)生成課程教學(xué)內(nèi)容，通過(guò)學(xué)生評(píng)價(jià)狀態(tài)控制學(xué)習(xí)過(guò)程，并通過(guò)交流模塊的答疑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生問(wèn)題的解答。此外，教師模型還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的維護(hù)。交流模塊主要是提供一個(gè)交流的環(huán)境來(lái)實(shí)現(xiàn)同學(xué)之間、師生之間實(shí)時(shí)的相互交流的需求，以便于師生之間、同學(xué)之間及相關(guān)人員的交流、設(shè)問(wèn)、解答等。通過(guò)建立交流模塊可以解決學(xué)生無(wú)法在課堂上實(shí)時(shí)解決的一些問(wèn)題，亦能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、分布式的協(xié)作學(xué)習(xí)。交流模塊主要包括答疑、公共BBS、專(zhuān)題討論、公告留言等版塊。通過(guò)交流教師可以將一些較為普遍或?qū)I(yè)性較強(qiáng)的問(wèn)題進(jìn)行統(tǒng)一回答，并發(fā)布一些公告信息。在公共BBS中，任何人都可以發(fā)表意見(jiàn)和建議，提高學(xué)生的表達(dá)能力并提高學(xué)習(xí)興趣。教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、需要設(shè)立一些專(zhuān)題，在某一時(shí)間由學(xué)生和教師共同參與討論，通過(guò)網(wǎng)上聊天的形式，讓學(xué)生發(fā)表見(jiàn)解，教師加以引導(dǎo)，加深對(duì)于該問(wèn)題涉及知識(shí)的理解。資料庫(kù)模塊是非全日制研究生網(wǎng)絡(luò)智能教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)和資源來(lái)源。知識(shí)庫(kù)模型中主要包括課程知識(shí)點(diǎn)、課程素材庫(kù)、課程習(xí)題庫(kù)等，并提供查詢(xún)打印功能。課程知識(shí)點(diǎn)匯聚了課程中具有獨(dú)立屬性和相互關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)。課程素材庫(kù)包括與相關(guān)例題、圖片、音視頻文件等素材，為學(xué)習(xí)提供內(nèi)容和形式支持。課程習(xí)題庫(kù)則按照章節(jié)提供習(xí)題及參考答案。該模塊最為突出的特點(diǎn)是加入了Web搜索功能組件，該組件的作用主要針對(duì)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)滿(mǎn)足不了學(xué)生答疑問(wèn)題時(shí)轉(zhuǎn)向Web搜索，獲取知識(shí)答案。

三、智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建方法及關(guān)鍵技術(shù)

1.三層B/S分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)。為了有效地減少網(wǎng)絡(luò)流量、防止客戶(hù)端肥大、易于數(shù)據(jù)更新及實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的連接，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)采用了“三層B/S分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)”的Web發(fā)布技術(shù)，形成基于Web數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用下的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。三層B/S分布式計(jì)算結(jié)構(gòu)分為三部分：客戶(hù)端、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。客戶(hù)端提供一個(gè)可視化接口，用來(lái)顯示信息和收集數(shù)據(jù)，它只與應(yīng)用服務(wù)器打交道。在智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)中有三類(lèi)客戶(hù)：學(xué)生、教師和管理員。他們各自具有不同的用戶(hù)界面，不同的用戶(hù)界面顯示的信息也不同，從而體現(xiàn)不同的用戶(hù)身份。應(yīng)用服務(wù)器主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用邏輯，是連接客戶(hù)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的橋梁。它主要根據(jù)用戶(hù)發(fā)出的請(qǐng)求執(zhí)行某種任務(wù)，并與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器打交道。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的定義、維護(hù)、訪(fǎng)問(wèn)、更新和管理，并對(duì)應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行響應(yīng)。可以采用某一種數(shù)據(jù)庫(kù)管理也可以是多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的集合。常用的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器有Oracle、Sybase等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理系統(tǒng)正是基于上述B/S結(jié)構(gòu)的三層結(jié)構(gòu)：教學(xué)信息表示層、教學(xué)應(yīng)用邏輯層和教學(xué)資源訪(fǎng)問(wèn)層進(jìn)行實(shí)施的。

2.應(yīng)用層與數(shù)據(jù)層連接。應(yīng)用層與數(shù)據(jù)層的連接通過(guò)基于TCP/IP的超文本傳輸。客戶(hù)端可以自由通過(guò)瀏覽器瀏覽Web頁(yè)面，獲取與使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。這些請(qǐng)求經(jīng)過(guò)審核，通過(guò)Web服務(wù)器的一組中間控件和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。中間控件的開(kāi)發(fā)目前有CGI、JDBC、ASP和JSP等技術(shù)。我們主要采用JSP技術(shù)。

3.代碼設(shè)計(jì)。代碼設(shè)計(jì)是平臺(tái)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的重要工作。在設(shè)計(jì)過(guò)程中注意將經(jīng)常用到的功能單獨(dú)設(shè)計(jì)成一個(gè)模塊文件，在需要時(shí)可被反復(fù)調(diào)用。這樣做的目的是減少開(kāi)發(fā)工作量，同時(shí)，能夠保持風(fēng)格統(tǒng)一并便于日后修改。編程過(guò)程中要注意平臺(tái)的安全性，即所有頁(yè)面均需進(jìn)行身份認(rèn)證檢查，這樣有助于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解，此外，還要防止惡意代碼地入侵。

本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的智能網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，是針對(duì)非全日制研究生開(kāi)展網(wǎng)上教學(xué)的必要的技術(shù)支撐平臺(tái)。該體系包括了學(xué)生模型、教師模型、交流模型以及資料庫(kù)模型，這些模型的協(xié)同作用能夠較好地解決非全日制研究生教學(xué)中的突出問(wèn)題，為“進(jìn)校不離崗”的教學(xué)方式及提高非全日制研究生的教學(xué)質(zhì)量提供了有利的保證。