1、基于WEB的网络教学支撑系统,北京师范大学现代教育技术研究所2000年7月,余 胜 泉http:/,基于Internet的教学系统,支撑网络教学系统的物质基础就是一个实际的计算机网络，一般是一个网络中心，它根据支持的学生人数、范围、学生访问网络的方式等诸多因素的不同，变化很大，组织结构形式也各不相同，但一般来说，都具有如下模块：接入模块（电话拨号和Internet接入）、交换模块、服务器模块、网络管理与计费模块、课件制作与开发模块，双向交互式同步教学模块，,接入模块的主要功能是让学生和教师能够以多种方式访问网络资源，从而达到教学或学习的目的，其主要设备是路由器和访问服务器，路由器的主要作用是通
2、过网络专线将整个网络接入Internet，从而使本网的用户能够访问Internet资源，而其它网络用户能够访问本网信息；访问服务器的主要作用是使得没有连入Internet的学生可以通过电话拨号的方式来访问网上的教育资源，从而达到学习的目的。在网络中进行学习的学员可以通过三种方式接入本网：首先是通过电话线路直接拨号访问，用户只需拥有一条电话线，购买一个调制解调器，进行登记注册后，便可以拨号进入网络进行学习；其次是通过其它网络中转，进入学习网络，如CHINANET和CERNET。学习网络通过租用高速专线与国内主要的大型网络进行互联，这样，对于现在已经是这些网络的用户，不需要任何变动，只需进行登记注
3、册，便可进入本网进行学习；最后，对于有条件的用户或者是集团用户，如函授学校和培训机构，可通过专线接入，这些用户可享受高速信息传输服务。交换模块是整个网络连接与传输的核心，主要的设备有主干交换机、分支集线器和连接各模块的网络电缆，由它们组成整个骨干网络。服务器模块主要负责信息的收集、储存、发布，它们是对外提供教学与信息服务主要实体，一般有WEB服务器、FTP服务器、E_MAIL服务器、DNS服务器、数据库服务器等等，它们可以由一台或多台高性能的计算机承担。,基于Internet的教学系统模块结构,网络管理与计费模块：网络管理主要对整个网络进行监控、运行性能的监测、故障的预警和诊断等等；计费模块主
4、要是记录网络使用者的资费信息，以控制网络资源的有偿使用。课件制作与开发模块主要是开发、维护网上的教学内容与教育资源，以实现教育信息的不断更新与丰富。双向交互式同步教学模块是一个基于高速数据网络双向可视会话系统，它可以将演播教室中教师的讲解情况实时传送到远程多媒体教室，教师在讲解中，还可以看到远程教室中学生的表情与神态，并能接收到学生的询问，类似于本地课堂教学。此模块的核心设备是基于相关标准（如H.320）的视频会议终端、MCU（多点控制单元）、摄像机等。MCU是一种多端口设备，通过它可以使得多个视频终端在一个会话中互相通信，其主要控制功能包括音频混合、音频切换、视频混合和视频切换。,基于Int
5、ernet的教学系统模块结构,中小学校园网络的信息组织结构,中小学校园网络的信息组织结构,新闻时事,国内外的时事新闻，教育、科技、时事；,我爱我校,学习的历史与发展、学校的现状、师资力量与设备、校规校纪、校训校歌；,为校争光,荣誉、成果；,校园动态,年度计划、学期计划、日常教学、最新消息公布、校园新闻；,园丁之家,一校之长、各机构负责人、教职员工；,教研采风,语英组、数学组、理化组、生地组。,学生天地,团队生活、各班级主页、学生主页、优秀作业与作品展示、讨论组；,娱乐空间,音乐、电影、幽默、游戏、卡通名片。,中小学校园网络的信息组织结构,资源中心,电子阅览室、电子资料室、共享软件。,资源链接,
6、网络学校、高校采风、名校地址、教育网站、教育资源。,电话簿,校长办公室、各科室、教师联系地址、学生联系地址。,虚拟社区,讨论组、聊天室、留言版、个人网站。,技术服务,校园网络结构与配置、培训消息、上网手册、常见问题解答、费用查询。,。,网络教学平台的体系结构,网上教学支持系统网上教务管理系统网上课程开发工具网上教学资源管理系统,用户功能视图,本系统针对三类用户，一是学生，二是教师，三是系统管理人员，每类人员在本系统中所能使用的功能如下图所示：,网络教学平台的功能,个性化的学习空间,网络教学平台的功能,个性化的教学空间,网络教学平台的功能,网络教学平台的功能,课程学习主界面,流媒体授课系统自动答
7、疑系统测评系统（网络题库、作业批阅、远程考试、非量化评价）适应性学习系统自主学习策略支持工具师生交互（协助学习）工具学习辅助工具网络教学管理系统网络课件开发工具教学资源管理系统,网络教学平台的功能模块,系统设计的基本思路,设计的基本出发点网上教学不仅仅是将教学材料在网上发布，而更多的是学生与教师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流，由于远程教学教师与学生之间在空间上的分离，这种沟通与交流就显得尤为重要，另外，传统教学过程中一些保证教学质量的关键环节，如作业、考试、图书馆、笔记记录等，都应该能够在网上得到很好的支持。,设计的基本原则一体化管理完全开放简化交互式教学设计的复杂性支持多种教学策略,系
8、统设计的基本思路,本系统采用Windows平台的分布式应用体系结构，核心是开发表现网络教学逻辑的一组COM组件，并利用ASP脚本将这些组件功能有机的组合在一起。,Windows分布式应用程序体系结构（Windows Distributed Internet Application Architecture，Windows DNA）,应用系统与COM组件的开发流程,本教学平台的创新点与突破点,该网络教学系统在如下几个方面取得了突破：（1）国内第一个完整集成的网络教学平台，集成了教务管理，网络教学，课程开发工具，教学资源管理四个方面的支持功能，可全面支持网上教学的各个环节；目前，它是国内教学功能支
9、持最全面的网络教学系统，与国外相关产品相比，在网络题库、自动答疑、教学评价、自主学习支持等方面，有自己的特色；（2）首次将适应性学习的概念引进远程教育中，使得远程教育系统可以针对不同能力层次的学习群体，自动提供不同层次的教学内容；（3）良好的开放性，本系统采用开放的文件存储格式，支持所有能够在网上运行（包括需要插件的文件）的课程内容与文件格式，不限定必须使用专用的课程开发工具；（4）国内首次实现了真正意义上的网络题库系统，该系统提供了试题管理，自动组卷，联机考试，联机阅卷，成绩统计与分析的全面服务功能；（5）在网络教学中实现了多种学习策略支持，使以学生为中心的教学得以在网上真正实现；（6）对教
10、学与学习过程进行评价：跟踪教学与学习过程的的信息，并以此为教学与学习评价的依据，不以分数为唯一评价依据；（7）在一些基本子系统中，实现了一些有特色的功能，如电子教鞭的支持、视频与讲稿同步、讨论主题的树状显示、网络非量化评价、笔记本等。,课程设计活动,网络教学、学习与课件设计,教学活动,网络教学、学习与课件设计,学习活动,网络教学、学习与课件设计,需要继续研究的问题（发展方向）,实施真正意义上的网上教学，在教学实践中发现需求与不足，不断完善系统的功能与结构；提升答疑系统的智能程度，力求达到简单的语义级理解，实现智能答疑；开发更多的自主学习策略支持工具；基于H.323的视频会议系统，实现在互联网上
11、的实时视音频交互；引进自适应测验技术，提高适应性学习系统的诊断精度，实现适应性的导航；开发模板化的、在线的网络课件创作工具，简化教师的教学设计工作；开发课程资源搜索代理，可在互联网络上自动搜索与课程密切相关的教学资源；开发与课程密切相关的虚拟实验，实现网上的实践性教学，开发能简化虚拟实验设计的写作工具；营造在线的教育虚拟社区，让学习者就象在学校一样参加各种社区活动，扩展校园的人文精神；,敬请各位多提宝贵意见！,多 谢！,视频课件点播,流 媒 体 授 课,视频与讲稿同步,授课实况转播（广播）,同步视频教鞭,同步视频课件录制,电子黑板（白板）,录象资源转换,连接速率自适应,无视频讲稿（PowerP
12、oint、HTML网页等）的声画对位,自 动 答 疑 系 统,我的问题、答疑中心问题资源、新 问 题解答回答、定制访问,答疑中心,相关问题检索,1.获知变化趋势,2.统计与分析,考试结果查询,远程联机阅卷,远程联机考试,1.考试,远程考试组卷,2. 知识和能力的分析,学生情况分析,试卷统计属性,题目分析,3. 澄清对分数的认识,系统主要功能,网络题库、考试、测评系统,3.管理,注册管理系统设置试题查询添加、修改、删除试题远程收集试题预置组卷策略,个人联机自测,知识点情况分析,体系结构图,主界面,非量化评价,填写评价表,评价表结果分析与解释,学生评价教师教学效果学生评价教学平台的功能查看教师的评
13、价表结果,教师评价学生教学效果教师评价教学平台的功能查看学生的评价表结果,对学生认知能力和知识水平高效率地诊断要建立学生的认知模型，以存储学生学习过程中的特征信息要根据学生学习过程中的特征信息来动态地构建最适合学生的学习内容及学习内容的呈现方式要有集成的学习环境，用以支持传授式、探索式、协作式等各种学习策略超媒体学习空间的适应性导航：超链接的显示与隐藏，超链接的排序，超链接的可视化注释，超文本的知识拓扑图，超链接的浏览历史记录。,适应性学习系统所应提供的功能：,适应性学习系统,教学内容的适应性呈现：根据学生实际水平，动态生成学习课件。自主学习策略的支持：角色扮演学习策略、协作式学习策略、头脑风
14、暴（Brain Storm）、实时网上辩论讨论式学习策略。,本次研究中已经实现的适应性功能,适应性学习系统逻辑结构,适应性学习系统,适应性学习系统中的学生模型,学生模型,领域知识模型,建立学生的基本方法：扩展覆盖模型,适应性学习系统,适应性学习系统,适应性决策逻辑,适应性学习系统主要工作界面,角色扮演学习策略,实时网上辩论,协作式学习策略,头脑风暴（Brain Storm）,自主学习策略支持工具,师生交互工具,异步讨论查看文章、回复文章、发表文章、文章树状结构显示、表情符号支持、修改、删除文章、发表的文章管理,同步讨论实时显示发言、图文同屏显示、表情定义、动作定义、动作与表情图标化表示、不限人
15、数的小组讨论、发言记录、发言监控,学习辅助工具,笔记本,答疑专区,网络教学管理,在线网络课件开发工具,教学内容的表示：多媒体集成工具教学逻辑的设计：课程内容结构图课程的快速生成：模板和向导素材的组织与生成自动测试自动判题：生成联机的练习与测试网络化学习模式：多学习策略支持制作视频课件：流媒体教学内容的生成（上载） 流媒体课件录制 流媒体教鞭 流媒体的编辑 视频资源的转换本地文件上载，ZIP压缩文 件自动解压,前台资源浏览主界面,教育资源管理系统,教育资源管理系统,选择要浏览的资源,浏览某个的资源,教育资源管理系统,选择要上载的资源文件,上载的资源,基 本结构,网络题库、考试、测评系统,网络题库
16、、考试、测评系统,主控界面,通过表单填写答案,提交后系统自动保存学生答卷结果,成功组出的试卷,设置组卷参数,教师联机判卷,提交后保存判卷信息,选择自己考过的试卷,调出考卷的答案与教师的判卷记录,学生根据自己的学习情况，设置选择练习题的条件,个人测试试卷,用户注册,输入组合查询条件,查询结果,试题属性参数的统计与分析,学生情况分析,学生知识点掌握情况,学生考试成绩纵向对比,学生考试成绩横向对比,试卷的通用属性分析,试卷的试题属性分析,学生的成绩分布,知识点教学情况分析,了解各学派的学术观点,扮演学者参与讨论,学习者共同完成一项网络多媒体制作工程,教师转变传统的教学观念，从知识传授者到学习帮助者、促进者，改变传统的课堂授课活动，从课堂授课转变网络教学课件制作、网上答疑、网上布置/批阅作业、网上组织学生的自主学习活动、提供学习资源等；要求学生改变传统的学习观点和学习方法，从主要接受教师讲授为主转变为自主学习为主，从以课堂听课为主的学习活动转变为网上听课、课后答疑、讨论、测验练习、浏览相关课外资源、笔记记录等一系列的自主学习活动。,
