自主性網上教學系統的研究與設計

【摘要】網上教學（E-learning）現成為高等教育改革的一個重要舉措。如何應用網上教學系統來推進教育模式的不斷完善，目前仍需大量的研究與實踐。國內外應用實踐結果表明，以學習者為中心的教學模式將會逐漸替代以教師為中心的傳統教學模式。本文基于以學習者為中心的教學模式理念，探討實現網上教學的學生自主性學習。論文給出自主性網上教學模式解決辦法，以及自主性網上教學模式系統的設計方案。

【關鍵詞】網上教學，自主性學習，教學網站

【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097（2006）01—0047—03

一、引言

網上教學（e-learning）是一種嶄新的基于因特網的教學模式，其目標是通過現代信息技術提供理想學習環境，實現一種全新學習方式，徹底改革傳統教學結構與教育本質，從而培養出大批創新人才^[1]。網上教學在國外發達國家的高等教育中應用已經非常廣泛，取得許多成果與經驗，網上教學系統已成為現代高等教育必不可少的有機組成部分。國內高校近幾年在網上教學上也開展了一些應用，如教育部在全國高校實施的全國精品課程建設，以及一些高校自己建設的網絡學堂等，它們都取得了較好的效果。但其應用深度和廣度與國外高校相比有一定的差距，在網上教學系統的教學模式、解決方案、網上教學深入應用等諸多方面仍需進行大量的研究與實踐以解決存在的缺陷與不足^[2]。

本文將探討在網上教學系統中如何開展自主性教學模式解決傳統教學模式弊病，以及設計與實現自主性網上教學系統。

二、現有網上教學系統不足

網上教學是教育改革的發展趨勢。目前，國內不少高校建設了自己的網上教學系統，它們推動著高校教育信息化的建設，并取得了不少的成績。

但由于國內高校開展網上教學的時間并不長，再加上一些傳統教育模式的束縛，已有的網上教學系統存在一些問題與不足：（1）大多數網上教學系統仍是以教師為主體進行教學內容和教學環境組織，學習者主要圍繞教師要求進行學習。教學系統缺乏對學習者進行自主性學習、研究性學習以及協作性學習環境等方面的支持。（2）網上教學系統存在重視教學內容呈現，但輕視學習環境構建與學習活動設計問題。（3）不少網上教學內容講解仍以大量的靜態頁面呈現為主，缺少視頻與內容同步展示、課程內容動態講解以及在線交互。（4）網上教學內容主要是教材的翻版，缺乏自主性學習與研究性學習環節設計及其指導。（5）網上教學系統大多只關注師生交流，缺乏學生之間協作學習設計的組織與指導。（6）不少系統缺乏與網上教學相關系統的整體解決方案，如學習系統與教學管理、數字圖書館資源等系統之間不能實現數據共享與應用互通。

本文認為造成現有網上教學系統存在這些問題的因素有很多，其中網上教學模式與系統解決方案理念是最根本因素。目前，我國高等教育的網上教學僅作為課堂教學的輔助手段，其教學模式仍是以教師為中心進行網上教學。這種模式忽視學生的自主性、創造性，不能把學生的主體作用很好地體現出來。學生在整個教學過程中始終處于比較被動的地位，難以達到理想的教學效果，更不可能培養出創造型人材。此外，孤立平臺的網上教學系統解決方案難以實現與其它教育管理系統的應用集成與數據共享。解決好這兩個最根本問題是有效實施網上教學的基礎。

三、自主性網上教學模式研究與系統設計

教學改革一個重要方向就是突破傳統以教師為中心的傳授教學模式，建立以學習者為中心、教師為指導的教學模式。本文課題解決思路是在網上教學中實施自主性教學模式，設計與實現基于統一平臺的網上教學系統。

（一） 自主性網上教學模式提出

自主性網上教學模式是一種基于網上教學系統平臺實現以學習者為中心、教師為指導的教學模式，其教學模式見圖1所示。在自主性網上教學模式中，教師將從傳統的知識傳授者轉變為學生學習材料的組織者、學習過程導航者、學習活動的指導者。課程的教學更多地圍繞學習者的需求和興趣而展開。學生可以充分發揮主觀能動性，自主地獲取課程知識，并通過協作學習、個性化學習、探究性學習獲得創新能力的培養。自主性學習活動包括自學課程內容與相關知識、觀摩虛擬實驗演示、瀏覽案例、搜尋信息、探索問題解法、交流研討、構建設計及自我評價等。

（二） 自主性網上教學系統的設計特點

自主性網上教學系統是一種基于自主性教學模式的網上教學系統，其設計特點如下：

（1）網上教學系統設計應能實現以學生為中心、教師為指導的教學模式。網上教學系統應充分發揮學生在學習過程中的主動性和創造性，讓學生有各種機會在不同的情境下去應用他們所學的知識；讓學生能根據自身行動的反饋信息來形成對客觀事物的認識和解決實際問題的方案。

（2）網上教學系統應能構建仿真學習環境，如虛擬課堂、虛擬實驗以及學習社區等。學習環境是學習者可以在其中進行自由探索和自主學習的場所，它可提供任何時間任何地點的在線學習。

（3）網上教學系統應提供人性化的教學情景設定。學習總是與一定的情景相聯系。在網絡環境中，通過多媒體技術、虛擬現實技術構建學習情景與內容情景，可以使學生利用自己原有認知結構中的有關經驗，去賦予新知識以某種意義。

（4）網絡教學系統應能提供個性化學習的支持，如個人學習空間。學習者可以根據自身的進度和興趣自主學習知識和構建自己的知識能力。

（5）網絡教學系統應能提供協作學習的支持，如協作學習環境及協作交流手段。學習者與周圍環境的交互作用，對于學習內容的理解起著關鍵性作用。通過這樣的協作學習，學習者群體的思維與智慧就可以被整個群體共享。

（6）網絡教學系統應能提供探究學習的支持，它強調學習者的主動探究和親身體驗以及基于真實任務的問題研究，如學生在教師指導下，選擇與課程內容相關的專題進行研究，并在此過程中主動獲取知識、應用知識和解決問題。

（三） 自主性網上教學系統設計方案

本設計方案基于Internet與校園網絡環境，建立統一的網上教學、網上學習和網上教學管理的自主性教學系統。學生能通過自主性網上教學系統自主地進行課程的個性化學習、協作學習和探究學習，并能獲得豐富的網上教學資源，與教師進行廣泛地交流。教師則可利用自主性網上教學系統中提供的網絡環境、工具、資源及其服務，開展網上教學指導、網上教學內容的組織和課程資源開發。學校教務管理部門通過自主性網上教學系統組織與實施每學期網上選課、教學計劃安排、多校區同步教學、網絡遠程教學、教學評估，以及建立統一課程資源庫、教學數據庫、教師數據庫、學生數據庫和其它資源庫等工作。設計的自主性網上教學系統總體結構見圖2所示。

該系統由四層結構組成：

（1）教學數據與資源層

教學數據與資源層由多個業務數據庫與教學資源庫組成，如教學信息數據庫、教師數據庫、學生數據庫、課程內容庫以及教學資源庫等信息庫組成。它們是網上教學系統的數據源。

（2）網上教學支撐平臺

網上教學支撐平臺為網上學習、網上教學、網上教學管理等應用子系統提供統一的運行與構建環境。此外，該平臺提供與其它教育管理系統之間應用集成和數據資源共享。

（3）網上教學應用系統（E-learning）

網上教學應用系統由課程學習、課程教學、教學管理等子系統組成。它們的具體功能設計見圖3到圖5。

（4）E-learning門戶

E-learning 門戶提供一個統一的網上教學系統訪問入口。該門戶系統可提供統一的用戶認證管理、訪問控制和單點登錄功能，實現個性化的信息訪問，以及應用界面集成。

四、自主性網上教學系統應用實現

我們在四川省《計算機組成原理》精品課程的教學網站建設中，設計與實現了基于自主性教學模式的網上教學系統，并將它應用于課程教學與網上學習。該系統實現的應用體系結構見圖6所示。

在該教學系統的實現中，采用基于J2EE技術架構的應用服務器Websphere server 搭建應用支撐平臺，采用Web service 和XML標準設計實現應用框架與公共應用組件庫，支持應用系統軟件的構建、組件復用以及功能重構。應用邏輯組件通過JDBC標準接口對數據庫與資源庫進行訪問與操作。門戶平臺提供應用界面集成與信息展現。在客戶端訪問者通過瀏覽器IE登陸WEB服務器上教學網站系統門戶主頁。在門戶主頁中，通過LDAP對用戶進行身份認證與授權訪問，并提供個性化信息服務。

五、結束語

自主性網上教學是一種以學習者為中心的教學模式，它克服了傳統教學模式的弊病。在自主性網上教學系統中，課程的學習更多地圍繞學習者的需求和興趣而展開。學生可以充分發揮主觀能動性，自主地獲取課程知識，并可進行個性化學習、探究學習和協作學習。自主性網上教學系統可帶來教育模式和方法的創新，促進網上教學的深入應用。

參考文獻

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http://www.edu.cn/20011225/3015160.shtml.

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