淺談基于自主學(xué)習(xí)的在線教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計

沈勁松

（1.蘇州大學(xué) 計算機(jī)與科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215000；2.海門市海南中學(xué)，江蘇 海門 226100）

淺談基于自主學(xué)習(xí)的在線教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計

沈勁松1，2

（1.蘇州大學(xué) 計算機(jī)與科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 蘇州 215000；2.海門市海南中學(xué)，江蘇 海門 226100）

計算機(jī)支持的自主學(xué)習(xí)（Computer Supported Autonom ic Learning，CSAL）是當(dāng)今在線教學(xué)系統(tǒng)采用的主要方式。該技術(shù)基于計算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可為教師與學(xué)生之間建立了一個信息交互和資源共享的平臺，有利于以學(xué)生為主導(dǎo)的教學(xué)系統(tǒng)的實現(xiàn)。但目前的CSAL系統(tǒng)大多基于論壇形式完成教學(xué)任務(wù)，教師監(jiān)督力度不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)隨意性較大，教學(xué)效果不佳。針對上述問題，開展在線教學(xué)CSAL機(jī)理及其自主學(xué)習(xí)平臺研究具有理論研究意義與實用價值。

工作流；自主學(xué)習(xí)；微軟WF技術(shù)；在線教學(xué)平臺

遠(yuǎn)程教學(xué)是課堂教學(xué)的一種延伸，它不受地域、氣候等外界條件的影響，可以在較廣的分布區(qū)域內(nèi)由教師向?qū)W生傳授知識。遠(yuǎn)程教育最初的方式為函授教學(xué)方式，這一方式存在著較多的缺點，如學(xué)生的學(xué)習(xí)時間無法受到監(jiān)督和控制，僅憑期末考試決定學(xué)生是否合格不夠科學(xué)等。而當(dāng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為生產(chǎn)和生活的主流技術(shù)后，基于網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)也迅速地發(fā)展起來，在線教學(xué)是一種新的教育形式，可以有效地改變我國當(dāng)前教學(xué)資源不平衡，拓展教育的廣度和深度。在線教學(xué)具有突出的優(yōu)點，教師可以通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的有效管理，可以基于網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建共享學(xué)生資源節(jié)點，可建立虛擬討論社區(qū)，在某些方面，在線教學(xué)甚至比課堂教學(xué)更能取得較好的教學(xué)效果。

然而，隨著人們對遠(yuǎn)程教學(xué)要求的不斷提高，基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)方式也逐漸暴露出其缺點，主要包括以下幾個方面。①教師無法針對所教授學(xué)生的實際學(xué)習(xí)情況動態(tài)地對學(xué)生的內(nèi)容和進(jìn)程進(jìn)行調(diào)整。②教師較難對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行監(jiān)督。③無法對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄和分析。④參與在線教學(xué)活動的學(xué)生的學(xué)習(xí)經(jīng)常處于無序的狀態(tài)。

針對上述問題，提出將工作流技術(shù)引入到在線教學(xué)的過程中，利用該技術(shù)對于流程的靈活定義能力，由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定教學(xué)流程，并定義各類教學(xué)過程流轉(zhuǎn)的判斷規(guī)則，同時制定基于學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析的優(yōu)化教學(xué)策略規(guī)則，從而提高在線教學(xué)環(huán)境下對學(xué)生的管理效率；參與在線教學(xué)的學(xué)生，通過對一個學(xué)習(xí)工作流實例的參與和執(zhí)行，可受到規(guī)范化的教學(xué)引導(dǎo)，有利于提高其學(xué)習(xí)效果。

1　基于自主學(xué)習(xí)的在線系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)

遵循軟件工程相關(guān)理論對系統(tǒng)進(jìn)行需求分析，提出了基于WF的在線教學(xué)CSAL平臺系統(tǒng)的總體架構(gòu)方案，并利用微軟公司的WF技術(shù)具體實現(xiàn)了一個在線教學(xué)CSAL平臺原型系統(tǒng)的主要功能。該系統(tǒng)平臺為學(xué)習(xí)工作流的定義提供了基礎(chǔ)，實現(xiàn)了學(xué)習(xí)過程定義和學(xué)習(xí)監(jiān)督過程定義的分離，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果；同時，教師通過對學(xué)習(xí)工作流及監(jiān)督規(guī)則的定義，提高自主學(xué)習(xí)過程的效率。

2　基于自主學(xué)習(xí)的在線系統(tǒng)功能架構(gòu)設(shè)計

基于自主學(xué)習(xí)的在線教學(xué)CSAL平臺主要包括5個功能模塊，分別是教學(xué)管理功能模塊、學(xué)生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)功能模塊、內(nèi)容管理功能模塊、管理層功能模塊與系統(tǒng)管理功能模塊，而每一個功能模塊下又包括多項子功能。如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)功能架構(gòu)圖

3　基于自主學(xué)習(xí)的在線系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計

系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計是以程序開發(fā)人員的角度對系統(tǒng)進(jìn)行描述，采用的是目前最為常用的分層開發(fā)架構(gòu)，從上至下包括4個層次，分別是接口層、業(yè)務(wù)層、支撐層和數(shù)據(jù)庫層。如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)邏輯架構(gòu)設(shè)計圖

4　基于自主學(xué)習(xí)的在線系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

在線教學(xué)CSAL平臺系統(tǒng)中需要存儲教師、學(xué)生的基本靜態(tài)信息，也需要存儲工作流運(yùn)行過程中的相關(guān)信息。系統(tǒng)中的主要數(shù)據(jù)庫表包括教師信息表、學(xué)生信息表、學(xué)習(xí)活動數(shù)據(jù)表、學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)表、角色定義數(shù)據(jù)表與成員定義數(shù)據(jù)表。

4.1教師信息數(shù)據(jù)表

教師信息數(shù)據(jù)表中主要存儲在線教學(xué)過程中授課教師的基本信息，學(xué)生將通過這些數(shù)據(jù)對教師進(jìn)行了解。

4.2學(xué)生信息數(shù)據(jù)表

學(xué)生信息數(shù)據(jù)表主要是存儲在線教學(xué)過程中學(xué)生參與者的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，通過該表，可獲取學(xué)生的基本信息情況。

4.3學(xué)習(xí)活動數(shù)據(jù)表

學(xué)習(xí)活動數(shù)據(jù)表中記錄著與在線教學(xué)相關(guān)的學(xué)習(xí)活動基本信息和動態(tài)信息，包括參與者對象、交互信息內(nèi)容、教學(xué)資源內(nèi)容等字段。

4.4學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)表

學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)表中記錄著分配給不同學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容建立于XML格式的文檔中，學(xué)習(xí)資源數(shù)據(jù)表中的記錄指示不同內(nèi)容所分配的參與者對象。

4.5角色定義數(shù)據(jù)表

角色定義數(shù)據(jù)表中定義了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)過程中參與者不同的角色要求。不同的角色具有不同的責(zé)任、約束、權(quán)限，這些內(nèi)容都將在該數(shù)據(jù)表的記錄中定義。

5　結(jié) 語

以上針對在線教學(xué)CSAL平臺架構(gòu)的總體設(shè)計方案。首先分析了系統(tǒng)的設(shè)計原則，然后從系統(tǒng)功能、邏輯、數(shù)據(jù)等方面對系統(tǒng)的總體架構(gòu)進(jìn)行了討論，并給出了相關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計圖。目前的CSAL系統(tǒng)大多基于論壇形式完成教學(xué)任務(wù)，教師監(jiān)督力度不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)隨意性較大，教學(xué)效果不佳。本文主要針對這一問題進(jìn)行了研究和分析，并在軟件工程相關(guān)理論和技術(shù)的指導(dǎo)下，構(gòu)建了一個基于WF的在線教學(xué)CSAL平臺。

主要參考文獻(xiàn)

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.20.100

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1673-0194（2016）20-0151-02

2016-09-20