基于Web技術的計算機輔助系統(tǒng)設計與應用研究

張 增

河南商業(yè)高等專科學校，河南 鄭州 450044

0 引言

在信息技術高速發(fā)展的今天，計算機在教育領域的應用，使得計算機迅速成為最有發(fā)展前景的教學媒體和教學管理工具。為了促進教育發(fā)展，提高教學水平，計算機在教育領域的發(fā)展也受到了教育工作者的關注。計算機輔助教學是指將計算機技術應用于教育領域的一種新興技術，在這種教學形式中，計算機通過各種教學軟件，呈現(xiàn)教學目標、教學重點與難點，記錄學生的學習情況，控制學生的學習進度等信息，完成一定的學習和教學任務。建立基于Web的計算機輔助教學系統(tǒng)從根本上改變了傳統(tǒng)教學方式中資源共享性差、交互性不夠的根本缺陷，并為教學提供了更先進的技術手段。本文主要針對基于Web技術的計算機輔助教學系統(tǒng)進行設計，并舉例說明該系統(tǒng)的應用研究。

1 基于Web技術的計算機輔助教學系統(tǒng)總體設計

計算機輔助教學系統(tǒng)是為師生雙方的教學和學習提供輔助功能，以促進教學最優(yōu)化。本系統(tǒng)設計的總體目標是為學生提供豐富的網(wǎng)絡教學資源，為教師和學生提供互動空間，使學生能夠充分發(fā)揮積極性和主動性，有針對性地學習知識，解決實際問題。在系統(tǒng)設計上，主要包括在線學習、師生交互、資源管理和在線考試4大模塊。

1.1 模塊功能設計

1.1.1 在線學習

在在線學習模塊中學生可以方便地瀏覽教學信息、進行自主學習、下載所需教學資源，進行習題自測等，還可以進入考試系統(tǒng)模擬考試。

1）作業(yè)管理

作業(yè)管理主要實現(xiàn)布置作業(yè)、提交作業(yè)和批閱作業(yè)的功能。教師將布置的作業(yè)上傳到服務器后供學生下載；學生下載后將自己的作業(yè)上傳到相應的課程庫中，系統(tǒng)會記錄提交的時間和提交者的姓名，學生在提交作業(yè)后也可以修改作業(yè)重新提交，系統(tǒng)只保留最后提交的作業(yè)；教師將學生提交的作業(yè)下載后審閱，然后將學生的作業(yè)情況輸入到系統(tǒng)中，并統(tǒng)計學生的作業(yè)提交情況，學生也可以查看已經(jīng)批閱的作業(yè)。

2）瀏覽和下載多媒體課件

這一功能模塊對注冊用戶免費開放，只要注冊成功后就可以瀏覽和下載各種多媒體課件。

3）自測練習

自測練習類似于書本教材的每個教學單元后的練習題。需要注意的是，在自測練習題的答案設計上，除了給出結果，還應分析為什么如此選擇。對于一些主觀性的題，只需提供答題要點而不是給出絕對答案，這可以培養(yǎng)學習者的創(chuàng)新能力和分析能力。在題型的選擇上也可以根據(jù)學習者的意愿來選擇，使學習者可以方便的進行自主學習。

1.1.2 師生交互

該模塊主要功能是學生在線提問和教師輔導答疑。

在線提問：在線提問功能是指學生可以利用網(wǎng)絡給教師提出問題，由相關教師回復解答。

常見問題解答：在實際的教學中，教師常常會遇到不同學生重復提出同一個問題的現(xiàn)象，常見問題解答功能可以將學生提出的常見問題總結歸納，給出此類問題統(tǒng)一的答案，此功能可以大大提高教師答疑的工作效率，也可以促進學生自主學習能力。

1.1.3 資源管理

資源管理模塊主要提供了課件、電子教案和教學相關文件上傳、維護和下載、試題庫管理等功能。任課教師可以將課件等上傳到服務器，并對其進行修改和刪除操作。下載功能主要是針對學生而言學生可以根據(jù)需要，自主選擇相關資源進行下載。而題庫管理功能僅提供給教師使用，用于增加、刪除、修改、檢索各種類型的習題試題。

1.1.4 在線考試

考生登錄考試系統(tǒng)后，從試題庫中隨機抽取試題進行考試。答題完畢，提交試卷后系統(tǒng)自動地將客觀題的成績寫入后臺的客觀題成績數(shù)據(jù)表中，主觀題需提交到后臺試卷管理庫中，由教師手工批閱，閱卷后的成績，由教師填入相應的數(shù)據(jù)表，最后系統(tǒng)自動為客觀題和主觀題的成績進行匯總，記錄在成績數(shù)據(jù)表中。教師批閱主觀題時，不僅要給出分數(shù)，最好能夠提供比較詳細的錯誤分析給學生作為參考。考生還可以登錄系統(tǒng)查看成績并可以查看自己的答題情況。

1.2 模塊結構設計

本系統(tǒng)的主要用戶有系統(tǒng)管理員，教師和學生。

在線學習模塊中學生可以進行在線學習、作業(yè)處理和在線練習等；教師主要負責維護課件和積件庫、發(fā)布教學內容和處理作業(yè)等；管理員可以進行學生信息維護、教師信息維護、專業(yè)維護和課程維護、修改個人信息等。

2 基于Web技術的計算機輔助教學系統(tǒng)的應用

計算機輔助教學系統(tǒng)的實現(xiàn)將會改變教學模式、教學內容、教學手段、教學方法，其最終目的就是要幫助教師把學生培養(yǎng)成具有一定專業(yè)知識與技能的人才，以適應生產(chǎn)實踐或科學研究的需要。計算機輔助教學在教學中的應用主要表現(xiàn)在以下兩方面：

1）虛擬實驗環(huán)境教學

實驗是教學活動中一個必不可少的過程，很多學習科目都是以實驗課程為基礎的，尤其是對于一些實踐性較強的學科，例如物理、化學、計算機組成結構等。實驗對于培養(yǎng)學習者的實際操作能力和解決問題的能力是至關重要的，學習者的大部分實踐能力都是通過實驗得到的。網(wǎng)絡虛擬實驗室實現(xiàn)的技術基礎是多媒體計算機技術、網(wǎng)絡技術與虛擬技術的結合。通過網(wǎng)絡虛擬實驗室，計算機能夠在網(wǎng)絡中模擬一些實驗現(xiàn)象。它不僅僅能夠提高網(wǎng)絡教學的教學效果，更加重要的是使一些缺乏實驗條件的學習者，可以通過網(wǎng)絡身臨其境的觀察實驗現(xiàn)象，甚至和異地的學習者合作進行實驗。

2）對話與咨詢教學

對話與咨詢教學又稱為“蘇格拉底”教學模式，允許學生與計算機之間進行比較自由的“談話”。這種教學模式在計算機輔助教學中的應用主要體現(xiàn)在以人機對話的形式由學生選取他要學習的內容或查詢相關資料。這種模式不僅有助于啟發(fā)學生的思維，培養(yǎng)學生獨立鉆研的能力，同時也有利于教學資源的共享。

3 結論

自進入21世紀以來，計算機技術迅速興起、蓬勃發(fā)展，其應用已遍及社會生活的各個角落，正在對人類的生活方式帶來巨大的變革。特別是計算機輔助教學，因其資源共享性、教學互動功能、教學內容豐富、教學方式先進等特點，對教育、教學過程產(chǎn)生了深刻的影響。

[1]黃俊英.基于Web的計算相輔助教學系統(tǒng)的開發(fā)與設計[J].計算機與網(wǎng)絡，2009(10).

[2]梁云娟.基于Web技術的教學輔助平臺的設計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學，2007.

[3]周小燕.計算機輔助教學模式應用研究[J].焦作大學學報，2009(10).