計算機網絡課程信息化教學平臺建設

胡 亮 匡哲君 解男男 趙 闊

（吉林大學 計算機科學與技術學院，吉林 長春130012）

計算機網絡課程信息化教學平臺建設

胡 亮 匡哲君 解男男 趙 闊

（吉林大學 計算機科學與技術學院，吉林 長春130012）

以網絡和多媒體技術為核心的信息化技術已經成為人類拓展自己的創造性工具，使人們的生產、生活方式進入了一個新的時代，信息化教學已經成為傳統課堂教學之外的重要教學手段。本文從教學媒介、教學內容和交互方式三個方面探討了信息化教學和學校教學的主要區別，結合信息化教學的理念，提出了一種計算機網絡課程的信息化教學平臺框架，分為四個部分：教學資源管理模塊、學生學習模塊、教師教學模塊和學習成果評估模塊四個部分，形成一個完整的信息化教學平臺。以期對計算機網絡課程和信息化教學的發展提供一定的借鑒。

信息化教學；網絡教學；教學資源

一、引言

在21世紀這個知識爆炸的信息技術時代，計算機與網絡技術的空前發展不僅提高了人類社會生產力，而且從根本上改變了人們的行為方式和思維方式。以網絡和多媒體技術為核心的信息化技術已快速成為人類拓寬自我的工具，其生活、生產方式進入了一個全新的時代。人們足不出戶就能夠了解世界，進行學習，由此而發展的信息化教學已成為傳統課堂教學之外的重要教學手段。

我國教育部2010年7月頒布的《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010－2020年）》中明確指出：“加強網絡教學資源體系建設”、“開發網絡學習課程”、“促進優質教育資源普及共享”。［1］這從國家教育發展的高度強調了網絡教學的重要性，為未來網絡教學的發展指明了方向。近幾年，隨著千余門國家精品課程得到審批，［2］眾多研究機構和學者將關注的眼光聚焦在以信息化教學為手段的精品課程建設中，這些都極大的加速了信息化教學的發展。

“計算機網絡”課程是高校計算機專業、信息技術相關專業的基礎課程之一，課程內容繁雜，涉及許多彼此交織的概念、協議和技術，對學生而言，較為抽象難懂。本文研究信息化教學和學校教學的主要區別，在此基礎上，將計算機網絡課程教學和信息化教學的理念相結合，提出了一種可行的計算機網絡課程信息化平臺框架，分為四個部分詳細探討其組成，探討計算機網絡信息化教學平臺建設的思路和方法。

二、信息化教學和學校教學

我國著名的教育專家南國農先生認為，現代信息技術在教育教學過程中的應用形成了一種新的教育方式——信息化教育。他認為“信息化教學是師生運用現代教育媒體進行的教學活動，也是基于信息技術在師生間開展的教學活動”。［3］而網絡教學的核心技術是應用網絡技術實現信息化教學，是運用支持軟件工具、教學資源在網絡教學平臺上傳遞教學內容的實施過程與互動活動。［4］（P64－68）

傳統的學校教學以課堂教學為主，通過教師的科學引導，啟發學生的積極思維，教師通過設計問題、提出問題，引導學生思考，把課程中的理論難點、抽象概念等呈現出來，通過教師的備課，掌握知識的內在聯系，對課程的各個功能進行歸納總結，再講授給學生。而在網絡教學的環境下討論信息化教學，則與傳統教學模式有很大的不同。網絡教學與學校教學不僅在教學方式上有較大的差別，更主要體現為一種觀念的不同。網絡教學的出現改變了人們對教學的看法，這些改變體現在人們對知識觀、課程觀、教師與學生的地位、教學交互活動、教學過程等方面的重新認識和理解。通過分析網絡教學所具有特性來表現計算機課程在網絡教學與學校教學上的不同，我們從教學媒介、教學內容和交互方式三個方面分析。［5］

（一）教學媒介

一般認為，媒介是信息的載體和傳遞工具，在這個定義下，教學媒介則是承載和傳遞教學信息的工具。因此，教學媒介包括語言、文字符號、實物模型、廣播電視，也包括人，這些構成了傳統教育中的教學媒介。教學過程中的媒介按照功能可以分為三類：符號媒介、存儲媒介，交互媒介。［5］

傳統的學校教育以口頭語言和文字語言為主要的語言媒介，學生通過與教師面對面的交流和讀書來學習知識，感知信息。二十世紀五十年代以來，隨著計算機的發展，數字語言也越來越多的得到應用。在網絡教學中，教師和學生仍然是通過語言和文字進行交流，但是這些用語言的知識經過了數字語言的轉換和組織，因此，網絡教學中的語言媒介，可以看成是口頭語言、文字語言和數字語言三者的整合應用。

文本作為一種物質存儲媒介，是知識的物質載體。傳統的學校教育，知識的存儲媒介主要是印刷文本，與印刷文本相適應的教學方式也一直是最為主要的教學方式。而在網絡教學中，數字文本也稱為“超文本”成為主要的存儲媒介，是數字技術與互聯網技術相結合而形成的一種新的知識存儲和傳播媒介。計算機技術上的超文本是一種綜合了多種文件形式的新形式，一個文件的內容可以與多種不同的資料鏈接，是自然語言文本與計算機能力的結合。

傳統學校教育中的交互媒介是課堂教育，教師以廣播的方式將知識傳播給每一位學生。教師通過語言和其他輔助教學工具將知識傳播給學生，這種傳播方式是單向的，學生參與的機會較少。在長期的發展過程中，學校教育形成了以教師為主、以教材為主的特點。傳統的學校教育環境是相對封閉的，教學活動的開展空間相對固定，學生和教師之間的交流不能充分的展開。而在網絡教學環境下，交互媒介則是基于互聯網的，一些工具和平臺如聊天室、博客等作為人與人之間交流的主要方式，這種交互方式是雙向的。互聯網匯集了所有傳統的交互方式，并且導致產生了新的交互方式。網絡教學中的主導傳播模式是雙向交互的網絡傳播模式，這使得網絡教學變為以學生為中心。在一個網絡化教學系統中，學生主動尋找自己感興趣的內容，根據自己的需求選擇學習內容，教師起引導和指導作用，并給學生反饋信息。這種教學方式是對傳統學校教學的根本性變革，隨之而來的是教師如何能夠對學習資源進行控制，對學生的學習情況作出及時、合理的反饋，這些問題需要進一步的研究，尋求解決方案。

（二）教學內容

由于網絡教學環境、教學形式等的變化，使得教學內容也與傳統學校教育大有不同。網絡教學在教學內容的選擇、教學內容的組織方式上都有很大的變化，展示了新的可能性。［5］

在學校教學中，教學內容的選擇主體是教師，這是因為教師可以根據已經掌握的知識做出正確的選擇。而在網絡教學的環境下，在教學內容的選擇上，教師的主體地位被削弱，學生的主體地位加強。學生可以根據自己的經驗、興趣愛好、文化背景等不同的影響因素來選擇學習內容，教師不再是知識的掌控者。

對選擇出來的知識進行有效的組織，是完整的教學過程中不可或缺的一環。學校教學中的知識組織形式以線性的、封閉的結構為主，知識按照一定的順序被組織并且展示出來，這種方法對于快速的掌握專業知識和技能起到了重要的作用，但是過分強調了固定性，缺少交互。網絡教學內容的結構形態是網絡化的結構方式，這種方式是動態的、跳躍的，在閱讀或學習的過程中，鏈接或節點跳躍取代了邏輯的線性步驟。在這種內容組織結構下，學生根據自己的興趣，可以對這些內容進行收集整理。這樣可以更加符合學生的需要。

（三）交互方式

在學校教育和網絡教育的環境下，教學交互也呈現出了不同的特點。教學活動中的交互主要體現在教師和學生之間、學生和學習內容之間、學生和教學媒介之間的交互。學校教學的交互和網絡教學中的交互主要區別體現在信息交互方式和社會交往方式的區別。在學校教育中，交互的主體就是教師和學生，雖然這種交互可以發生在課堂之中、課堂之外，有直接和間接之分，但是，在教師作為主導的課堂教學中，“教師提問、學生回答”這種交互是主要的方式。在這種交互方式下，學生的交互機會是不均衡的，具有很大的選擇性和傾向性，例如教師更傾向于選擇學習成績好的學生來回答問題，與之交互的幾率也越多。這種方式的好處在于能夠較快的完成知識的傳遞，缺點是方式機械化，不利于培養學生的自主性。

在社會交往方式上，學校環境中的社會交往環境主要是校園環境，這與社會交往環境并不完全相同，有以下幾個特點：其一，教育性交往和文化性交往的統一；其二，師生交往與學生之間交往的統一；其三，正式交往和非正式交往的統一。在校園環境中，社會交往活動豐富頻繁，并且有序高效。

網絡教學環境中，學生面對的是網絡空間，是開放的、自由的交互環境。教師和學生不再是面對面的交流，而是處于時間和空間的分離狀態中，學生的學習過程具有極大的自主性，可以選擇自己感興趣的內容，并且可以選擇時間和方式與教師進行溝通。網絡環境下的交互方式具有渠道多樣、維度多樣的特點。這種方式的優點是能夠有效的培養的學生的自主學習能力和創造性，但是建立在學生主動的學習需求之上，這是需要激發引導的。

網絡環境下的社會交往是虛擬的學習社區。位于虛擬社區中的學生有共同或相似的學習目標，共享信息，溝通情感，進行人際交往。其主要特點體現為：其一，環境虛擬，所有的交互都是在虛擬的空間內進行；其二，虛擬交互環境是擴展的，開放的，具有個性化；其三，是自發組織的環境，沒有教師強制的參與，因此學習者之間可以自發的加入或退出。將學校教學與網絡教學進行比較，如表1所示：［5］

表1 學校教學和網絡教學的比較

三、計算機網絡課程信息化平臺

網絡教學的發展，推進了學習理念的變革和課程資源的數字化，促進了計算機課程的網絡化。尤其是近年來，計算機相關專業網絡硬件條件的逐漸完備和師生網絡應用技術的普及，使計算機專業網絡教學成為可能。眾多學校也開始就網絡課程共建共享模式進行了探索，并提出了行政推動、平臺建設、制度建立等一系列推薦網絡課程實施的有效策略［6］。結合網絡化教學理論，本文提出計算機網絡課程的信息化教學平臺框架，整個系統將分為四個部分：教學資源管理模塊、學生學習模塊、教師教學模塊和學習成果評估模塊，如圖1所示：

圖1 計算機網絡課程信息化教學平臺框架

（一）教學資源管理模塊

眾多學校開始就網絡課程共建共享模式進行探索，并提出了行政推動、平臺建設、制度建立等一系列推薦網絡課程實施的有效策略。舒波等針對國內工商管理專業網絡資源與教學過程整合不到位的問題，利用案例分析方法對美國托利多大學的網絡資源和教學過程進行流程分析，發現了美國托利多大學的網絡資源與教學過程整合模式是"核心—輔助"整合模式，即以課堂教學為核心和網絡特殊需求課程為輔助。發現托利多大學網絡資源與教學過程整合成功的條件為人性化創新型的人才培養意識、網絡資源與知識傳授的序貫結合、學校網站及社會信息資源的持續開發以及網絡教學資源經費的充足準備。［7］

針對計算機網絡課程的特點，設計了如下資源管理模塊，如圖2所示：

圖2 資源管理模塊

1.資源統一管理。是針對系統中資源上傳者和資源審核者的功能模塊，用來實現教學資源的上傳、修改、刪除、審核等功能，資源的上傳者包括系統管理員、教師用戶、學生用戶，資源的審核者為系統管理員、教師用戶。

2.資源檢索。根據用戶不同需求導致的不同檢索，考慮不同的權限，系統能夠給出適當的應答。

3.資源分類。對系統中的教學資源給出相應的分類，以適應于不同的層次的學習者。

4.用戶管理。用戶信息作為一種特殊的系統資源，同樣需要管理。對于教師、學生，系統所賦予的權限不同，使用系統的方式也不盡相同。

（二）學生學習模塊

國際遠程教育理論研究的先驅，德國哈根遠程教育大學的教授奧托·彼得斯認為，自主學習是學習者“自主規劃、自我組織和自我評估”的學習。遠程教學學者邁克·G·穆爾認為，自主學習是指學習者對學習過程的自我控制，遠程學習應該是一種高度自主性的獨立的學習，學習者要具有高度的學習責任感和自我控制學習的能力，衡量自主學習的三個指標是：學習目標的建立、學習方法的掌握及學習評價的實現。［8］

將計算機網絡課程的網絡化教育與自主學習的理念相結合，通過網絡實現對于不同的學生因材施教。網絡化自主教學的最大優勢在于不受時間地點的限制，而且學生的學習具有高度的自主性，學生登陸系統后，根據學習目標，安排自己的學習時間，在系統提供的不同課程的基礎上，選擇學習內容，以提交作業等方式向系統反饋，系統則給學習者相應的反饋，這一過程的設計如圖3所示：

在4只300 mL燒杯中參加入2.1節中所述的化學鍍鎳溶液1 mL，以水稀釋至80 mL。加氫氧化鈉溶液調節試液的pH至11.5后分別加30%的雙氧水1、2、3和4 mL，再補加水至100 mL，此時試液中含鎳67.01 mg/L。在10 °C下放置120 min后用定量濾紙過濾，測得各濾液中鎳的質量濃度見表3。處理時試液中含檸檬酸、乳酸和次磷酸鈉的總濃度為0.005 mol/L，而H2O2的濃度分別為0.088、0.176、0.265和0.353 mol/L。可見直接用雙氧水處理檸檬酸的效率很低，在溫度較低時更難有效去除檸檬酸。

圖3 學生自主學習模塊

這種學習模塊的設計，考慮到學生不同的學習基礎和學習層次，學生可以根據自己的學習基礎選擇不同的學習目標和學習方式等。將課堂上學生的被動學習過程變為主動的學習，它允許基礎層次不同的學生選擇適合自己的學習計劃，有助于培養學生的獨立思考和解決問題的能力，可以作為課堂教學的有效補充，也可以開發獨立的網絡課堂。

（三）教師教學模塊

網絡化的教學環境帶來了教師角色的轉變。教師不再是傳統學校教育中“知識的唯一傳授者”，而是“學習的促進者和解決問題的指導者”。教師的主要作用是為學生提供可供選擇的信息、資源和方法等。網絡教學環境下，教師的行為發生了變化，其基本變化可以從以下三點考慮：

1.任務的變化。傳統的教師主要任務以“教”為主，在課堂上教授學習內容，為學生提供知識資源信息；網絡環境下教師的行為以“導”為主，為學生提供相關的引導，重在啟發和服務，使學生能夠提高自己的個性和創造能力。

2.授課方式的變化。傳統的教師授課方式為集中式，學生學習統一的內容，網絡化的教學中教師可以做到因材施教，根據學生不同的特征，設計和建立不同的學習內容和教學方式。

3.教師地位的變化。傳統教學活動中，教師的地位是絕對權威的，而在網絡環境下，教師本身也是一個學習者，教師的角色是可變的，動態的。

根據以上網絡化教學中教師的特點，我們設計的學習平臺模塊如圖4所示。

在圖4的設計中，系統中教師模塊包含五個部分：

1.在線指導。在教師和學生同時在線的情況下，學生可以獲得實時的在線輔導，教師能及時解答學生的疑問，指導學生的學習過程。

2.學習過程設計。這是教師的主要工作之一，也是教師模塊的最主要功能。教師通過設計不同的學習過程，將自己的教學思想融入其中，對學生的學生過程予以指導。

3.批改作業。這是教師與學生交流的方式之一，也是學生的學習情況獲得反饋的主要途徑。教師通過審查學生提交的作業或者按要求完成的任務，可以掌握學生的學習進度和學習效果，從而對學生的學習情況有一個綜合的評價，進而可以給出下一階段學習的建議等。

圖4 教師模塊設計

4.師生交流區。用于教師和學生之間的交流。這種交流不同于提交作業等正式交流，而是更多方面的交流，教師與學生之間可以以朋友的身份進行實時或非實時的交流，例如在線的實時聊天、離線的博客、社區等功能。

5.教師交流區。教師之間用于交流教學方法、交流學生情況等的空間。有利于新教師和經驗豐富的教師之間相互交流，迅速掌握相應的教學方法等。

（四）學習成果評估模塊

現有的網絡教學平臺對課程資源的組織、學習活動的開展已經有了一些較好的支持，但是在學習評價方面，功能還比較簡單，未能體現與功能相匹配的進展。各國都先后出臺了與網絡教育或網絡課程有關的認證或評估指標體系，以規范網絡教學行為，保證網絡教育質量。呂嘯等人基于對發展性評價理念的分析，提出了網絡教學平臺中學習評價系統的設計要素以及整體設計原則，并進行設計，以支持當前學習評價理念要求下評價活動的開展。［9］楊素娟等人為了更好地學習借鑒國外經驗，通過中德兩國遠程教育課程評估指標的比較，對兩國的遠程教育課程評估指標體系的各個指標項進行分析比較，并從評估類型、評估主線及評估標準三方面討論中德差異提出相應的建議。［10］在本文中，提出的一種學習成果評價體系如圖5所示：

圖5 學習成果評估模塊

學生的學習成果評估分為三部分：學習結果評價、學習過程評價與學習表現評價。學習結果包括測驗、作業、作品等，教師根據學生的提交情況給出明確的評分；學習過程包括調查、討論和答疑等，教師通過對學生學習過程的跟蹤，給出相應的評價；學習表現可以通過系統日志的數據來進行處理，例如其中包括登陸頻率、在線時間以及活躍程度等，這些指標從側面反映了學生的學習態度。教師可以根據不同的學習目標和實際的應用情況，對這些指標進行加權，從而綜合這些指標，獲得對學生學習過程的綜合評價。

四、討論

信息化教學是對傳統學校教學的有效補充方式，其受重視程度日益提高。與學校教學相比，信息化教學具有更為獨特的優勢，比如多樣性、開放性、靈活性等，與此同時網絡環境下更能使學習者的主體地位得以彰顯。計算機學科自身獨有的靈活和復雜多樣的教學需求，正好符合網絡教學方式的獨有特性。合理的借鑒和運用教學資源和管理策略，并運用符合計算機學科特性的評估方式，通過結合信息化教學這一理念，實現更加良好的計算機網絡課程的信息化教學。

［1］新華社.國家中長期教育改革和發展規劃綱要［EB/OL］.http：//www.gov.cn/jrzg/2010－07/29/content＿1667143.htm，2010.

［2］教育部.財政部關于批準2010年度國家精品課程建設項目的通知［EB/OL］.http：//www.cdce.cn/tkdetails.aspx？id＝600，2010.

［3］南國農.信息化教育概論［M］.北京：高等教育出版社，2004.

［4］蒲善榮.網絡教學主要特性探析［J］.電化教育研究，2011，（6）.

［5］劉志文.范式轉變與理論構建：網絡教學的理論研究［D］.廈門：廈門大學，2006.

［6］管雪，秦賽玉.區域聯盟下網絡校本課程建設模式探討［J］.中國電化教育，2010，（12）.

［7］舒波.托利多大學工商管理本科專業網絡資源與教學過程的整合與啟示［J］.中國電化教育，2011，（12）.

［8］朱白羽，杜純梓.幫助學習者構建自主學習模式的思考與實踐［J］.中國遠程教育，2004，（8）.

［9］呂嘯，余勝泉，譚霓.基于發展性評價理念的網絡教學平臺學習評價系統設計［J］.電化教育研究，2011，（2）.

［10］楊素娟.中德兩國遠程教育課程評估指標體系比較［J］.中國電化教育，2011，（12）.

胡亮（1968－），男，博士，吉林大學計算機科學與技術學院教授，博士生導師，主要從事分布式系統和計算機網絡研究。