基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

宋連昌

【關(guān)鍵詞】建構(gòu)主義 網(wǎng)絡(luò) 教學(xué)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】0450-9889（2013）06B-0007-03

當(dāng)前，教育技術(shù)突飛猛進(jìn)，現(xiàn)代教育理念日益革新，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為核心的信息革命把教育改革推到了時(shí)代的前沿。在這循序漸進(jìn)的過(guò)程中，從中央到地方，從政府到學(xué)校，各個(gè)部門(mén)都意識(shí)到了信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)的重要性，因此，教育部提出了普及信息技術(shù)教育和“校校通”工程。于是一批示范性高中率先建立了自己的校園計(jì)算機(jī)網(wǎng)，主要服務(wù)于信息技術(shù)教學(xué)、學(xué)校事務(wù)管理和互聯(lián)網(wǎng)瀏覽。但是，利用校園網(wǎng)直接服務(wù)于教學(xué)和學(xué)習(xí)方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，校園網(wǎng)的真正作用還沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。本文試圖從教學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)各方面論述一個(gè)原型教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建。

一、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境下的教學(xué)

1.現(xiàn)代教育技術(shù)理論與面向教學(xué)的軟件系統(tǒng)的關(guān)系

現(xiàn)代教育技術(shù)與許多學(xué)科的理論相互交叉、相互滲透?，F(xiàn)代教育技術(shù)的理論基礎(chǔ)是多方面、多層次的，其中最直接的是視聽(tīng)教育理論和教育傳播學(xué)理論。近年來(lái)，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和學(xué)習(xí)環(huán)境強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，這就要求教師要由知識(shí)的傳授者、灌輸者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)意義的幫助者、促進(jìn)者，摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用全新的教學(xué)方法、教學(xué)理念和教學(xué)設(shè)計(jì)思想，以“學(xué)”為中心?；诰W(wǎng)絡(luò)下的教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)系統(tǒng)應(yīng)該以建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論和教學(xué)理論為依據(jù)，以“學(xué)”為中心進(jìn)行教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

2.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)特點(diǎn)

基于網(wǎng)絡(luò)的授課系統(tǒng)是利用網(wǎng)絡(luò)作為載體進(jìn)行教學(xué)的管理軟件系統(tǒng)，它利用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了分布式教學(xué)。在服務(wù)器上運(yùn)行的教學(xué)系統(tǒng)可以接受多個(gè)用戶訪問(wèn)，使資源利用率大大提高。同時(shí)，利用這種教育網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不受時(shí)間、空間和地域的限制，從而實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)。這種基于網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)有以下幾個(gè)重要的特點(diǎn)：信息資源永遠(yuǎn)是開(kāi)放的；傳播媒介是多向交流的；傳遞系統(tǒng)是多媒體的；知識(shí)是跨越時(shí)空限制的。這一特點(diǎn)決定了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下教學(xué)過(guò)程的開(kāi)放性與全球化、學(xué)習(xí)過(guò)程的交互性、學(xué)習(xí)內(nèi)容選擇的自主性和個(gè)性化、內(nèi)容形式的多媒體化。在不脫離學(xué)校模式和班級(jí)模式的課堂形式下，這種網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)是傳統(tǒng)教學(xué)模式的延伸和加強(qiáng)。

3.網(wǎng)絡(luò)促進(jìn)課程教學(xué)評(píng)價(jià)改革

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式下的教學(xué)評(píng)價(jià)，因?yàn)樵u(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)從知識(shí)轉(zhuǎn)向了學(xué)習(xí)能力，還包括了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、興趣、自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作精神等非智力因素，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的測(cè)試內(nèi)容及測(cè)試系統(tǒng)能幫助學(xué)習(xí)者完成自我監(jiān)控、自我測(cè)試、自我檢查等活動(dòng)，可使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的課程具備建構(gòu)主義學(xué)習(xí)的診斷性和反思性的特征。

二、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境及其支撐體系

1.硬件環(huán)境

能對(duì)外連接上互聯(lián)網(wǎng)，能夠應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)各種功能。計(jì)算機(jī)校園網(wǎng)絡(luò)是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的基本環(huán)境，在這種基本環(huán)境下的多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)化的語(yǔ)音實(shí)驗(yàn)室、電子閱覽室是網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)的基本場(chǎng)所。這些場(chǎng)所提供教師集中演示、講授，學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)的基本功能。

2.軟件環(huán)境建設(shè)

軟件環(huán)境的建設(shè)是基于網(wǎng)絡(luò)下教學(xué)系統(tǒng)最重要的部分，所謂的軟件環(huán)境，包括網(wǎng)絡(luò)多媒體資源開(kāi)發(fā)、教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)、學(xué)生學(xué)習(xí)交流園地等，其中教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)是核心。教學(xué)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支撐環(huán)境的基本功能，它由老師指導(dǎo)，直接面向?qū)W生，是學(xué)生獲得知識(shí)、信息的最主要的來(lái)源，學(xué)生通過(guò)教學(xué)系統(tǒng)達(dá)到學(xué)習(xí)的目的。

3.教學(xué)內(nèi)容建設(shè)

學(xué)生學(xué)習(xí)信息的主要來(lái)源是教學(xué)的主體內(nèi)容，其內(nèi)容的選擇和組織應(yīng)該依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論來(lái)進(jìn)行。根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)特征，網(wǎng)絡(luò)課程應(yīng)能滿足學(xué)習(xí)者自主性學(xué)習(xí)的要求。為此，課程內(nèi)容設(shè)置上應(yīng)該有：課程前導(dǎo)知識(shí)內(nèi)容、課程主體教學(xué)內(nèi)容。前者是幫助學(xué)習(xí)者順利完成教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)而專(zhuān)門(mén)設(shè)置提示內(nèi)容，如該課程的前導(dǎo)課程、學(xué)習(xí)者必備知識(shí)和技能、課程教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介等。課程主體教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該遵循充分發(fā)揮學(xué)習(xí)者主動(dòng)性的原則，以知識(shí)點(diǎn)的形式進(jìn)行組織，并配以教學(xué)活動(dòng)、學(xué)習(xí)時(shí)數(shù)、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)方法及參考文獻(xiàn)資料等說(shuō)明。從內(nèi)容來(lái)看，主體教學(xué)內(nèi)容給出學(xué)習(xí)每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)所需要的各種資料及建議性的學(xué)習(xí)方法等信息。

4.創(chuàng)新教學(xué)體制

基于網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)必須加強(qiáng)制度化管理，強(qiáng)調(diào)人性化的管理體系，建立和健全一系列與時(shí)代潮流合拍、與改革方向相統(tǒng)一的創(chuàng)新性、規(guī)范化的管理制度，尤其要在建立用人機(jī)制、考核制度和完善考試制度上狠下功夫；在教學(xué)體制上逐步推行學(xué)分制、選修制，使更多的教師投身到教育教學(xué)改革的陣地上來(lái)，提倡用科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u(píng)價(jià)制度來(lái)評(píng)價(jià)教師和教育工作者。這樣，才能使網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)模式有制度可依，網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)才能走上正軌。

三、軟件系統(tǒng)的模型及技術(shù)選擇

1.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的模型

根據(jù)以上論述，基于建構(gòu)主義教學(xué)理論構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)過(guò)程中，我們可以抽象擴(kuò)充出如圖1所示基本模型，該模型的教學(xué)組織本身是線性的（從開(kāi)始到結(jié)束），但內(nèi)部教學(xué)資源的使用不再是線性的，因?yàn)楦鱾€(gè)內(nèi)容區(qū)是用虛框圍起來(lái)的，學(xué)生可以任意在各個(gè)區(qū)漫游。教師和學(xué)生所處的環(huán)境幾乎是一樣的，只是教師是教學(xué)的促進(jìn)者和幫助者，是教學(xué)資源的組織者。

2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)邊界

面向教學(xué)的軟件系統(tǒng)邊界不是無(wú)限地依照上述模型進(jìn)行構(gòu)建，而是選其中系統(tǒng)模型中最能代表教學(xué)流程的部分進(jìn)行。在上述原型中，最為核心的部分是傳統(tǒng)教師與學(xué)生之間的教與學(xué)的過(guò)程（如圖2所示的教學(xué)流程圖），這一過(guò)程其實(shí)質(zhì)就是教學(xué)要素中教師、學(xué)生、教學(xué)媒體、教學(xué)信息的關(guān)系，說(shuō)到底系統(tǒng)的邊界就是圍繞課程，教師如何呈現(xiàn)信息、學(xué)生如何接受信息、學(xué)生與老師間是如何交流信息的系統(tǒng)。

3.面向教學(xué)的軟件系統(tǒng)中的信息處理模式及技術(shù)選型

如圖3所示，是所要構(gòu)建的系統(tǒng)的信息處理模式，這里采用了一種稱為動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù)，再加上網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的接口，系統(tǒng)才能有效處理教學(xué)的變化，也能反映學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化。

四、面向教學(xué)的軟件系統(tǒng)分析

1.系統(tǒng)可行性分析

當(dāng)前基于網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)技術(shù)比較成熟的有ASP、JSP、PHP等，ASP技術(shù)用得最多，因?yàn)樗c網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)接口方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比較容易。環(huán)境可行性方面，首先系統(tǒng)建設(shè)是在原有的硬件系統(tǒng)基礎(chǔ)上，學(xué)校已經(jīng)花了大量的資金用于建設(shè)校園網(wǎng)的物理環(huán)境，如電腦、服務(wù)器、交換機(jī)、通訊線路等。校園網(wǎng)是為教學(xué)服務(wù)的，人員的培訓(xùn)和軟件環(huán)境的建設(shè)是校園網(wǎng)系統(tǒng)的靈魂，不可能沒(méi)有。所以說(shuō)，從物質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)上來(lái)考慮，學(xué)校的系統(tǒng)建設(shè)是可行的。操作可行性方面，本系統(tǒng)的使用基本上是不用學(xué)習(xí)的，凡是會(huì)上互聯(lián)網(wǎng)的教職工和學(xué)生都能夠使用本系統(tǒng)，操作上比較簡(jiǎn)單。

2.系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖

基于建構(gòu)主義教學(xué)理論及上述教學(xué)流程分析，給出系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖（見(jiàn)圖4）。

五、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)實(shí)體聯(lián)系圖

系統(tǒng)實(shí)體聯(lián)系圖反映實(shí)體聯(lián)系的實(shí)質(zhì)，根據(jù)上述教學(xué)理論的分析和數(shù)據(jù)流程圖，系統(tǒng)的實(shí)體聯(lián)系圖如圖5。

2.數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

由于考慮到本系統(tǒng)是應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上，另外根據(jù)學(xué)生的規(guī)模，在此基礎(chǔ)上，數(shù)據(jù)庫(kù)中建立如下A～I(xiàn)表格結(jié)構(gòu)：

A表：教師基本信息表（教師編號(hào)、姓名、年齡、職稱、照片、簡(jiǎn)介、登錄名、密碼、電子郵件、訪問(wèn)次數(shù)、登陸時(shí)間、權(quán)限）

B表：學(xué)生基本信息表（學(xué)生編號(hào)、姓名、學(xué)號(hào)、班別、年級(jí)、登錄名、密碼、電子郵件、訪問(wèn)次數(shù)、登陸時(shí)間、注冊(cè)時(shí)間、提問(wèn)次數(shù)）

C表：公告信息表（公告編號(hào)、標(biāo)題、內(nèi)容、時(shí)間、訪問(wèn)次數(shù)）

D表：測(cè)試題表[題目編號(hào)、題目、答案（A、B、C）、教師編號(hào)、教程編號(hào)、題目說(shuō)明、時(shí)間]

E表：課程學(xué)習(xí)內(nèi)容表（教程編號(hào)、章節(jié)、前導(dǎo)知識(shí)、重點(diǎn)難點(diǎn)、標(biāo)題、路徑、內(nèi)容、教師編號(hào)、時(shí)間）

F表：答案表（答案編號(hào)、問(wèn)題編號(hào)、教師編號(hào)、內(nèi)容、時(shí)間）

G表：成績(jī)單表（成績(jī)編號(hào)、學(xué)號(hào)、教程編號(hào)、成績(jī)）

H表：提問(wèn)題表（問(wèn)題編號(hào)、學(xué)生編號(hào)、教程編號(hào)、教師編號(hào)、標(biāo)題、內(nèi)容、是否回答、時(shí)間）

I表：參考資料表（資料編號(hào)、資料名稱、資料大小、更新日期、路徑、簡(jiǎn)介）

3.系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)系統(tǒng)主要包括以下幾方面的功能。

（1）教學(xué)組織管理。教學(xué)組織管理包括教師、學(xué)生和課程注冊(cè)、學(xué)生信息管理和教學(xué)信息發(fā)布，如教學(xué)文件、通知和通告等內(nèi)容的下發(fā)，學(xué)生反饋意見(jiàn)的收集等。

（2）課程學(xué)習(xí)。課程學(xué)習(xí)是系統(tǒng)的主要功能，學(xué)生可以在線了解課程導(dǎo)論，如該課程的前導(dǎo)課程、學(xué)習(xí)者必備知識(shí)和技能、課程教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)介等，從導(dǎo)航系統(tǒng)中學(xué)生還可以了解章節(jié)目錄，前后知識(shí)內(nèi)容的連通性，便于從整體上把握課程教學(xué)的線索。教師可以及時(shí)為學(xué)生提供導(dǎo)學(xué)信息，進(jìn)行學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)，按照教學(xué)實(shí)施方案對(duì)各章節(jié)的重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行講解和提示，并進(jìn)行總結(jié)和復(fù)習(xí)，教師與學(xué)生能夠在線交流，分析、解答作業(yè)與測(cè)驗(yàn)題等。

（3）教學(xué)資料的查詢及下載

教學(xué)信息查詢是指按照課程內(nèi)容進(jìn)行分類(lèi)查詢，它包括各種數(shù)字化教學(xué)材料，多種媒體材料的有關(guān)介紹、互聯(lián)網(wǎng)上教育資源的檢索、學(xué)科的前沿動(dòng)態(tài)和教學(xué)信息等，并提供有關(guān)網(wǎng)址的鏈接。

（4）課程教學(xué)評(píng)價(jià)

除按課程實(shí)施方案有計(jì)劃地布置作業(yè)和進(jìn)行測(cè)驗(yàn)外，學(xué)生為了進(jìn)行自我學(xué)習(xí)檢查，在教學(xué)效果測(cè)評(píng)的幫助下可從教師所設(shè)置的網(wǎng)上題庫(kù)中抽取練習(xí)題，并由系統(tǒng)或教師批閱，做出反饋。

（5）學(xué)習(xí)討論園地

學(xué)習(xí)討論園地是指通過(guò)論壇討論，老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生可以就學(xué)習(xí)中的問(wèn)題，或教師布置的某個(gè)主題進(jìn)行討論，并發(fā)表意見(jiàn)等。

5.界面設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)考慮到使用學(xué)生的年齡結(jié)構(gòu)，學(xué)生計(jì)算機(jī)水平不可能太高，為了兼顧到大部分學(xué)生，界面設(shè)置盡可能簡(jiǎn)單化，既能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，又要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

六、程序結(jié)構(gòu)流程圖

考慮功能和程序上的需要，本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程圖如圖6。

基于網(wǎng)絡(luò)的課程教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建是應(yīng)用建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論，以教學(xué)設(shè)計(jì)為中心的一個(gè)教學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)充分利用了網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，重組教學(xué)信息資源，使校園網(wǎng)真正用于教學(xué)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的最終目標(biāo)。

（責(zé)編 林 劍）