基于網絡教學平臺的學習過程管理系統的設計

李曉靜,房國棟，段渭軍,王瓊瓊

（1.西北工業大學 電子信息學院，陜西 西安 710072；2.西北工業大學 網絡與教育技術中心，陜西 西安 710072；3.西北工業大學 體育部，陜西 西安 710072）

隨著以互聯網技術為核心的信息技術的發展，網絡教學在我國得到了蓬勃的發展。在網絡教學中，網絡教學平臺為教與學的實施提供了技術支持。網絡教學平臺自誕生以來經歷了內容管理系統（CMS）、學習管理系統（LMS）、學習內容管理系統（LCMS）、通用網絡教學平臺（Webbased Instruction Platforms）四個階段后，發展為一個由網上課程開發系統、網上教學支持系統和網上教學管理系統構成的相對完整的網絡教學支撐平臺。[1]盡管大多數的網絡教學平臺已具備用戶管理、課程管理、資源管理等教學管理功能，但是，在利用網絡教學平臺的學習（教學）過程中出現了無法監控學生學習狀況、不能指導學生學習方法、無法實現及時交流等問題，從而直接影響了學習效率。因此，網絡教學平臺需要在現有功能的基礎上增加管理學習過程的功能，以提高網絡教學（學習）效果。

一、網絡學習過程管理的內涵

1.網絡學習過程

網絡學習是指通過計算機或者其他傳播媒體組建的網絡平臺來進行學習的一種學習活動。學習過程是學習者為達成學習目標而必須執行的基本階段或環節。那么，網絡學習過程就是指在計算機網絡環境下學習者為了達到預定學習效果而采取的一系列操作或活動，如確定學習目標、制定學習計劃、選擇學習方法、操作學習行為等。

2.網絡學習過程管理

網絡學習過程管理就是對網絡學習過程進行管理，即對學習者在學習過程中的不同階段或環節所采用的不同學習行為的管理。網絡學習過程管理是以學習者的學習過程為核心、對學習者的學習行為進行有效的引導、監控、幫助、激勵等管理行為，正如傳統課堂中教師指導監督學生的學習情況、學習行為、課堂紀律、布置作業、組織討論、測評考試等行為。

網絡學習過程管理的目的是實現學習者和教師對學習過程的管理。[2]對學習過程的管理需要在學習過程中實現對學習者信息的記錄，學習過程的追蹤、監控，師生之間和學生之間的交互、討論，學習方法和學習過程的引導、幫助，對學習結果的監測與評價等功能。由于網絡學習具有突破時空限制的特點，學生可以隨時隨地進行網絡學習。在基于網絡教學平臺的學習中，并不能保證學生在學習的同時剛好教師也在線。因此，通過借助教師管理學習過程很難實現，只能通過依靠網絡教學平臺來實現對學習者學習行為的引導、監控、幫助、激勵等管理功能。那么，我們需要對網絡教學平臺的管理功能重新設計，在現有管理功能的基礎上注入對學習過程管理系統的設計。

二、網絡學習過程管理系統的設計

網絡教學平臺自20世紀90年代中期產生，經過二十多年的發展，目前已進入現代通用網絡教學平臺階段，其管理系統主要有教學與系統管理子系統、網絡教學與自主學習子系統、網絡課程開發與資源管理子系統，它的管理功能主要是面向網絡教學資源、面向用戶和課程的，而沒有對學習過程的管理。基于網絡教學平臺的學習過程管理系統是對學習者的學習全過程 （從學習者進入平臺開始至學習者離開平臺）進行管理的，它是網絡教學平臺的一個專門管理學習過程的子系統。

基于網絡教學平臺的學習過程管理系統主要用于實現對網絡學習過程的管理，主要內容在于管理網絡學習行為，包括對學習者的引導、監控、幫助、考核與評價、激勵等。其系統功能結構如圖1所示。

1.用戶管理

用戶管理功能包括三個模塊：用戶注冊、用戶登錄和用戶管理。[3]用戶注冊模塊提供用戶注冊界面，將正確的注冊信息寫入數據庫，用戶根據自己身份選擇注冊方式，待完成注冊后才能進入平臺學習。用戶登錄模塊中，當用戶輸入登錄信息后，系統自動將輸入的信息和相關用戶數據庫中的內容進行比較，如果該用戶輸入的信息和數據庫表中的內容相符，則通過驗證，可成功登錄；否則登錄失敗。用戶管理主要管理學生、教師和管理員三種類型的人員，其中不同類型的人員被賦予的權限不同。

2.引導管理

管理系統中的引導功能主要體現在對學習者進行學習進度提示、學習方法指導、重難點提示三個方面。學習進度提示是指系統為學習者提示當前的學習進度及全部學習量等信息，引導學習者合理安排學習進度。學習方法指導是指系統根據學習內容的特征為學習者提供幾種有效的學習方法，學習者可以根據自身狀況選擇合適的學習方法。重難點提示是指系統在學習內容的重難點處設置提示，便于學生抓住學習重點，合理安排學習時間。

3.監控管理

系統中的監控管理功能類似于傳統課堂中教師對學生學習情況的監督和控制作用，包括學習時間的控制、學習內容的控制、學習交互的控制和學習效果的控制。[4]學習時間的控制是指系統從學習者注冊登錄該網絡課程起，記錄學習者在網絡課程中停留的時間，便于學習者能隨時查看自己的學習時間。學習內容的監控是指系統提供記錄學習者在規定時間內學習的章節和知識點的功能，為檢驗學習成果提供量化指標。學習交互的監控是指系統能夠記錄學習者在規定時間內與教師或其他學習者的交互的次數和討論主題的個數。學習效果的監控是指系統能夠監控學習者的形成性練習，及時了解學習者進行個別化自主學習的階段性學習效果。

4.幫助管理

系統能夠為學習者提供交流討論、網絡答疑、相關知識鏈接等幫助。交流討論借助于QQ軟件、BBS、留言板、E-mail等手段在教師和學生間建立多向同步或異步在線交流來解決學生之間、師生之間在教學活動或課后環節中的交流和討論問題，給學生充分自主權和發言權，如對課程的某些主題可以在網上展開討論，各自發表見解等。網絡答疑能讓學生在學習過程中遇到疑問時能盡快得到教師對該問題的解答。相關知識鏈接的功能是指學生在學習過程中遇到新的知識點時，系統會提供相關知識鏈接，為學生提供幫助，節約學生查找的時間，提高學習效率。

5.考核管理

系統從作業管理、題庫管理、測驗管理和成績管理四個方面提供考核管理。[5]作業管理部分是指教師可以在線布置作業、批改作業、對作業進行統計分析，學生可以在線完成作業并提交給教師。題庫管理部分是指錄入原始題庫資料后，系統可以生成試題庫，能夠提供單選、多選、判斷正誤、匹配、排序、填空和論述題等多種題型，且題庫內容可以導入、導出，或者形成壓縮包便于老師保存數據。測驗管理是指教師可以從試題庫中抽出測試題目或錄入原始試題，并規定測試時間，系統根據時間提示自動開放或關閉測驗，學生在線測驗后保存結果。成績管理是指系統可創建關于學生答案的統計數據報告，進行綜合加權計算，自動得到綜合測評分數，并能對特定用戶、作業和考試進行深入分析，并產生報表。

6.評價/激勵管理

系統中的評價方式比較齊全，由教師評價、自我評價和同伴評價組成，評價要素可編輯，可填寫標題、描述，設置其他參數如是否開啟自我評價、評價開始時間、提交時間、結束時間等。激勵機制是把學習與適當的娛樂結合，把學習與獎勵相結合，其目的在于提高學習者的學習興趣，主要方法有學習積分獎勵，進度游戲獎勵，提示語鼓勵等。

三、網絡學習過程管理系統的技術實現方法

基于網絡教學平臺的學習過程管理系統采用B/S三層體系結構，分別表示為用戶表示層（即瀏覽器）、業務邏輯層（即應用服務器）和數據層（即數據庫系統），其體系結構如圖2所示。

圖2 基于B/S三層架構

該系統的開發環境是在Windows操作系統下，用到的服務器是Apache，數據庫是SQL Sever，主要的開發工具是PHP+HTML+CSS。

該系統實現的關鍵技術有：

1.PHP技術

PHP即 Hypertext Preprocessor(超文本預處理器)，其語法借鑒了 C、Java、PERL等語言，但對于開發者編程知識的要求較低，它與HTML語言具有非常好的兼容性，使用者可以直接在腳本代碼中加入HTML標簽，或者在HTML標簽中加入腳本代碼從而更好地實現頁面控制。PHP提供了標準的數據庫接口，數據庫連接方便，兼容性強、擴展性強，可以進行面向對象編程。

2.SQL Sever

SQL Server是由Microsoft公司推出的一個關系數據庫管理系統，具有良好的可伸縮性和可用性，易于安裝部署和使用，支持對稱多處理器結構、存儲過程、ODBC，并具有自主的SQL語言。 SQL Server以其內置的數據復制功能、強大的管理工具、與Internet的緊密集成和開放的系統結構為廣大的用戶、開發人員和系統集成商提供了一個出眾的數據庫平臺。

3.PHP與SQL Sever數據庫的連接

（1）打開與SQL Sever數據庫的鏈接

MS SQL Sever的連接可分為一般連接和永久鏈接兩種。一般連接使用的函數是mssql-connect；永久連接使用的函數是mssql-pconnect。這兩個函數的語法分別如下：

參數說明：

Severname：為欲連上的數據庫服務器名稱。

Username：為連接使用的賬號，可省略。

Password：為連接使用的密碼，可省略。

（2）關閉與SQL Sever數據庫的鏈接

使用mssql-connect函數連接的數據庫，可以使用mssql-close函數來關閉鏈接。該函數的語法如下：

Boolean mssql-close（int[link-identifier]）;

參數link-identifier為所指定的連接，可省略。

目前基于網絡教學平臺的學習過程管理系統尚處于初步運行階段，還存在較多的問題，需要進一步研究與測驗，以達到更好的管理效果。

[1]曲宏毅,韓錫斌,張明等.網絡教學平臺的研究進展[J].數字校園，2006（5）：55-59.

[2]曹艷.網絡學習社區中協作學習過程管理系統的構建與實現[D].武漢：華中師范大學，2007:14.

[3]秦劍鋒.基于Web的教學管理平臺的設計與實現[D].青島：中國海洋大學，2006:43-48.

[4]陳云虹.基于Web的網絡課程學習監控體系的構建[D].西安：陜西師范大學，2004:26-27.

[5]朱琦斌.基于BlackBoard的網絡教學管理系統的設計和實現[D].上海：復旦大學，2010:31-32.