《教育軟件設計與開發》網絡課程系統設計*

李志河，毛麗麗，王　佳

（山西師范大學教育技術與傳媒學院，山西臨汾041000）

《教育軟件設計與開發》網絡課程系統設計*

李志河，毛麗麗，王佳

（山西師范大學教育技術與傳媒學院，山西臨汾041000）

《教育軟件設計與開發》是教育技術學專業本科生的專業核心課程，通過設計和開發一個基于網絡的課程系統，可以有效實現課程管理、資源管理、課程活動、用戶管理，為學習者提供一個良好的學習空間和個性化的學習環境，并且能夠引導學生進行課程任務的系統化分析和設計。

教育軟件；網絡課程；管理；學習環境

一、概述

網絡課程是通過網絡表現某門課程的教學內容及教學活動的總和，它包括按一定的教學目標、教學策略組織起來的教學內容和網絡教學支撐環境，其中網絡教學支撐環境是指支持網絡教學的軟件工具、教學資源以及在網絡教學平臺上實施的教學活動。［1］相對于傳統的教材，網絡課程具有開放性、內容豐富、形式多樣、交互性強、反饋及時以及共享性等特點。《教育軟件設計與開發》網絡課程的使用對象是教育技術學專業的學生，因此，其內容設計和結構規劃既要全面反映課程內容，又要適合教育技術學專業學生的學習要求和特點，并為教師提供一個良好的教學輔助平臺。鑒于此，《教育軟件設計與開發》網絡課程管理系統的主要特點包括：

（1）依托網絡課程的開放性、交互性、共享性等優點構建多功能學習環境。與傳統課程相比，網絡課程具有開放性、交互性與共享性等優點。本網絡課程系統提供了個人管理、資源下載、在線交流、課程項目、在線考試等多種功能特性，此系統的功能特性就是利用網絡課程的開放性、交互性和共享性等優點構建網絡課程。充分體現了網絡課程的優點，為學生和教師提供了良好的學習環境，同時也為師生之間提供了良好的學習交流平臺。

（2）利用網絡課程系統來達到學生自主學習、自主探索的目的。由于網絡課程具有開放性與共享性等優點，因此網絡課程能夠給學生提供良好的自主學習、自主探索平臺。本網絡課程充分體現了自主學習的特點，為學生提供了大量的自主學習教材和學習資源。

（3）充分利用多種媒體形式，豐富教學內容，提高學生的學習興趣。與傳統課程相比，網絡課程能夠充分利用多媒體進行教學，不但豐富了教學內容，還提高了學生的學習興趣。本網絡課程系統中就包括了教學資源電子課件和課程視頻等多種多媒體教材。

（4）學習評價設計（作業系統、在線測試、練習題）隨時檢測學習效果，實現自我評價，隨時得到反饋。本網絡課程系統包括了學習評價功能，主要有作業系統、在線測試和習題演練。為學生提供了自我評價和自我檢測的平臺。

（5）實現網絡課程的交互功能，為學生提供更好的教學內容，實現教師與學生的有效溝通。網絡課程的交互，是網絡課程的核心環節，能夠給學生與教師提供及時、方便的溝通環境。本網絡課程系統包括了在線答疑、常見問題、BBS等多種交互模塊，為學生與教師、學生與學生之間的交流提供了良好的溝通渠道。

（6）符合網絡教學、學習規律和使用對象——學生的特征。網絡課程的最終服務對象是學生，評價網絡課程的好壞，最重要指標是該網絡課程是否符合學生特征。本網絡課程系統的開發充分考慮了學生的特征，為學生提供了良好的學習平臺。

二、《教育軟件設計與開發》網絡課程系統的設計原則

《教育軟件設計與開發》網絡課程系統的開發在吸收上述網絡課程優點的同時遵循以下原則：

1.專業性原則

網絡課程是一個以提供學習資源為特點的開放系統，能夠為學生提供豐富的學習資源。因此，在教學內容的設計上要符合專業要求，明確學習目標，充分發揮網絡的優點，有目的、有計劃地提供專業知識及其拓展材料，爭取做到學生的學習脫離于傳統教室的講授學習卻又不脫離課程專業所要求達到的目標。

2.導航明確性原則

由于網絡課程信息量巨大，內部信息之間的關系復雜，因此在網絡課程的設計過程中要充分考慮學生的需求，盡量為學生創造便捷的學習條件。那么設計清晰、明確、簡潔的導航顯得尤為重要，本系統在導航設計過程中將力求結構清晰、交互生動形象、邏輯結構合理、鏈接方便，從而可以使學生在知識的海洋中第一時間內找到自己學習的內容。

3.交流互動性原則

網絡課程不同于傳統的課堂教學，它借助于現代網絡技術，能夠體現強烈的人機交互、師生互動和生生交互等交流活動，在培養學生自主學習、主動學習能力的同時又不失為學生提供強大的交流平臺，使學生隨時可以獲得所需的幫助。

4.操作性強原則

由于學生的計算機操作水平參差不齊，因此在網絡課程系統設計過程中要充分考慮到學生的現有水平，提供簡單明了、方便快捷的操作，將重點內容放到顯眼的位置，在操作過程中不會對學生再有其它過多的輔助操作步驟要求，盡可能地為學生提供便捷順暢的學習流程。

三、《教育軟件設計與開發》網絡課程系統的設計思路

考慮到網絡課程的全面性與交互性，在系統設計時將教學過程的各個環節都進行了全面的分析，盡量將教學過程的每個環節都能在系統上完成。系統的全面性決定了網絡課程對教學過程深入的程度，本系統主要分為課程內容建設、課程團隊建設、課程資源建設和教學互動建設。課堂教學、師生互動、課后鞏固以及教學評價都在系統上完成。系統的交互性決定了課程中師生互動的程度，本系統包含了教學答疑、常見問題、課程項目以及在線考試等功能，能及時給學生提供良好的學習平臺以及與教師之間的交流平臺，教師也能通過互動環節與學生進行交流，幫助學生更好地掌握所學知識，同時還能獲得更好的反饋信息。

在人員管理模塊中，本系統采用三級管理模式，即教師、學生和管理員。為了便于管理，該系統將教師設置為課程主講教師和課程團隊教師兩個角色，其中課程主講教師既是本門課程的教師，又具有課程管理和系統維護等功能。由于本課程是一門計算機應用類課程，教師的計算機應用能力都很強，所以本系統將課程負責人設為管理員，由課程負責人來管理系統的正常運行。

四、網絡課程系統的設計與開發

網絡課程系統的設計與開發是一個復雜的過程。需要設計者有系統的建構思想，對系統中各個環節、功能模塊進行全面的分析，綜合考慮不同角色的需要，分析使用者的特征，這樣才能設計和開發一套操作簡單、目標明確、內容豐富、思路清晰的網絡課程。

1.整體框架及功能設計

本系統將整個網絡課程劃分為課程內容建設、課程團隊建設、課程資源建設和教學互動建設四大功能模塊，以及相應的后臺管理模塊。其結構如圖1所示。

圖1　網絡課程的結構

（1）課程內容建設

課程內容建設是本系統的核心和基礎。它包括課程大綱、課程內容、習題演練、在線考試、參考資料五個功能模塊。課程大綱是描述本門課程的學習框架以及學習的總目標，其中包括教學大綱和考試大綱。課程內容給學生提供了本門課程的主要教學內容，課程內容的每一個章節都包含了本章節的學習目標、學習內容和相關資源等信息。習題演練是給學生提供一個課后鞏固知識點的平臺。參考資料列出了本門課程中部分知識點的參考出處，學生可以查找這些參考資料，從而對這些知識點進行更進一步的了解。在線考試是檢測學生對課程知識的掌握程度。學生學習了課程內容之后，可以通過在線考試來檢測和鞏固自己所學的知識，教師也可以通過在線考試這一環節來了解學生的掌握程度從而對學生做出學習評價。

（2）課程團隊建設

課程團隊是教授此門課程的所有教師團隊，它包括課程負責人、課程團隊兩個模塊。課程負責人是本門課程的主要負責人，同時也是課程團隊中的領導者。課程團隊中展示了本門課程授課教師的相關信息，學生可以通過這個模塊了解教師的一些相關信息。

（3）課程資源建設

課程資源建設是對課程主體的補充，同時也是給學生提供豐富的網絡學習資源的平臺。本模塊包括課程項目、教學錄像、電子課件、學生作品和資源下載五個模塊。

a.課程項目是學生協作學習的展現平臺，教師根據學生的特征，對學生進行分組，或者學生根據自己的愛好和特長自行分組；然后教師根據小組的特征給每一小組分配不同的項目。學生通過小組協作的方式完成項目要求，最后上傳項目成果。

b.教學錄像為學生提供課堂再現，學生可以通過觀看教學錄像，以便充分掌握相關的教學知識。

c.學生作品是學生在學習本門課程的過程中，自己完成并上傳的學習作品，是學生作品的展示平臺，也是學生資源的共享平臺。在學生作品模塊中，提供了作品檢索和作品統計功能，這樣方便了學生檢索作品。

d.資源下載為學生的學習提供了更多的網絡學習資源，資源下載模塊將資源按不同的分類進行顯示，同時也提供了資源檢索功能，學生可以根據不同的分類進行資源的檢索。

（4）教學互動建設

教學互動是課程學習中的必要環節，教學互動為教師與學生之間提供了一個交流的平臺，學生可以在學習的過程中與教師進行溝通互動。教學互動包括課程公告、教學答疑、常見問題。教師可以通過課程公告給學生提供最新的課程信息，提醒學生按時完成課程要求。教學答疑環節是教師與學生在線交流的平臺，學生在遇到困難時，可以在教學答疑中給教師提出問題，教師登錄之后可以給相關問題做出解答。常見問題是教師通過自己的教學經驗，總結出學生在學習過程中可能遇到的問題，然后把問題以及解決方法展示給學生，以便學生能夠及時解決問題。

（5）后臺管理模塊

網站系統后臺是管理員維護網站功能以及網站信息的平臺。本系統是一個網絡課程網站，為了達到系統的要求，本系統采用三級管理模式，包括系統管理、教師管理和學生管理。

a.管理員管理

管理員負責整個系統的管理與維護，擁有最高權限。本網絡課程是一門計算機應用類課程，教師的計算機應用能力都很強，因此本系統的管理員是本門課程的課程負責人。其主要功能的體現有：在課程內容上對一些大綱、資料等進行添加、刪除、修改和維護；在課程團隊上對一些課程的團隊以及負責人的信息進行添加、刪除、修改和維護以及人員的審核；在課程資料項目的管理中首先是對本門課程進行立項、分配課程小組以及安排小組組長、給小組分配課程項目后對項目作品的審核等，還包括對項目、小組及小組成員進行修改、刪除、審核等；在教學互動中，可以公布一些課程公告，對常見問題和教學答疑進行管理，并對這些信息進行添加、修改和刪除管理。

b.教師管理

為了使本系統信息能得到及時的更新和維護，系統為教師分配了較高的管理權限，除了用戶設置管理里面的教師管理功能和系統安全管理功能外，教師管理還具有管理員管理的其他所有功能。

c.學生個人管理

學生可以在系統中完成相應的教學過程和教學任務。其主要功能包括：對個人信息、資料的修改上傳，查看課程及分組情況，并能進行在線考試和對自己的成績進行查詢。

2.系統UML建模

數據建模語言是從項目工程中引入的概念，它能夠幫助我們更好地理解正在開發的平臺，理清設計思路，并能夠比較直觀地反映系統平臺的結構和功能。本系統采用基于UML模型建模語言，UML模型包括用例圖、時序圖和活動圖等。

（1）用例圖

用例圖是用于描述用戶與系統之間的關系，它表示系統能夠給用戶提供的操作。在繪制用例圖時首先要確定參與者，也就是使用此系統的人或事物，通常包括三大類：使用者、管理者和應用程序接口，在本系統中包括管理員、教師和學生。其次是要明確系統用例，也就是系統給操作者提供什么樣的使用操作。學生用例圖如圖2所示。

圖2　學生用例圖

（2）時序圖

時序圖是指按時間的順序描述系統各個元素之間的交互順序，網絡課程的時序圖主要有：①管理員添加、修改和刪除用戶的時序圖；②課程內容的添加、修改和刪除的時序圖；③課程公告的添加、修改和刪除的時序圖；④教師和管理員對課程信息的添加、修改和刪除的時序圖；⑤教學資源的上傳、下載以及查看的時序圖等等。以上時序圖的設計方法大致相同，本文以管理員對課程大綱的添加、修改、刪除為例說明網絡課程系統設計中時序圖的創建過程。如圖3所示為管理員添加課程大綱時序圖，管理員首先使用自己的用戶名和密碼登錄系統后臺，進入后單擊添加課程大綱菜單，輸入添加課程大綱信息，然后點擊添加將輸入的課程大綱信息提交給數據庫模塊進行添加處理，最后平臺會彈出添加成功提示信息，這樣一個添加課程大綱的時序圖就完成了。

圖3　管理員添加課程大綱時序圖

（3）活動圖

活動圖是用來描述系統是如何協同工作的。當系統中的操作步驟比較多時，活動圖就可以清晰地顯示各個步驟的先后順序，使用者只要按照步驟進行操作就可以達到預期的結果，學生子系統的活動如圖4所示。

圖4　學生子系統的活動圖

3.技術的應用

本系統采用ASP技術作為開發工具，使用SQL作為數據庫，運用VBScript、JavaScript腳本實現語言，B/S（瀏覽器/服務器）架構設計。本系統是以課程為中心，為教師和學生提供了良好的學習和交流的平臺。學生和教師登錄之后，就可以對系統進行相關操作。以下以課程項目實現為例，進行一個簡單的說明。課程項目模塊主要是針對課程小組活動設計的。當某個班需要進行分組活動時，教師就可以在后臺將班級按照隨機或者指定的方式進行分組。如果是隨機分組，教師只需要將每組最多和最少人數輸入系統，系統將會自動完成分組；如果是指定分組方式，教師可以按照課程項目需要分組，并且可以指定每組人數、負責人和設定每組的活動項目名稱和內容。另外，該模塊還具有對選修相同課程的學生之間進行班級間的自由成組功能，他們可以依據個人喜好和需要自由成組，只要雙方課程中的某一個教師審核通過即可。在課程項目中，小組成員自動組成討論小組，可以發表言論，建立小組成果展示區等。

五、小結

本系統的設計充分考慮《教育軟件設計與開發》的課程要求，實現了《教育軟件設計與開發》課程教學過程的各個環節。同時還將協作學習模式融入到本課程當中。系統中的課程項目以及在線考試是本系統特設功能模塊，課程項目為學生提供了良好的小組協作學習平臺，在線考試為學生提供了自我評價的平臺，同時也是教師對學生考核的重要平臺。本系統在某高校教育技術與傳媒學院的《教育軟件設計與開發》課程中使用了5年，獲得了教師與學生的一致好評。本系統雖然給教師以及學生提供了良好的學習與交流平臺，但是在評價方式上沒有充分考慮到評價的多樣性與全面性，雖然有個人評價、小組評價以及在線測試評價，但是它們之間聯系不夠充分，無法形成一個總體性的評價。下一步工作將是完善系統的評價功能，使教師能夠充分而又方便地對學生進行綜合性評價。增加教學互動方式，方便師生之間的交流，使師生交流方式更為多樣。

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（編輯：王天鵬）

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1673-8454（2016）07-0093-04

2015年山西省高等教育學校教學改革項目“基于數字化學習資源教學模式的理論與應用研究”；山西省高等學校131領軍人才工程。