基于網絡環境下的教學系統設計

宋連昌

【關鍵詞】建構主義 網絡 教學系統數據庫系統

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2013）06B-0007-03

當前，教育技術突飛猛進，現代教育理念日益革新，以計算機網絡為核心的信息革命把教育改革推到了時代的前沿。在這循序漸進的過程中，從中央到地方，從政府到學校，各個部門都意識到了信息技術網絡的重要性，因此，教育部提出了普及信息技術教育和“校校通”工程。于是一批示范性高中率先建立了自己的校園計算機網，主要服務于信息技術教學、學校事務管理和互聯網瀏覽。但是，利用校園網直接服務于教學和學習方面還遠遠不足，校園網的真正作用還沒有發揮出來。本文試圖從教學、計算機技術各方面論述一個原型教學系統的構建。

一、網絡技術環境下的教學

1.現代教育技術理論與面向教學的軟件系統的關系

現代教育技術與許多學科的理論相互交叉、相互滲透。現代教育技術的理論基礎是多方面、多層次的，其中最直接的是視聽教育理論和教育傳播學理論。近年來，建構主義學習理論和學習環境強調以學生為中心，這就要求教師要由知識的傳授者、灌輸者轉變為學生主動建構意義的幫助者、促進者，摒棄傳統的教學模式，采用全新的教學方法、教學理念和教學設計思想，以“學”為中心。基于網絡下的教學設計、教學系統應該以建構主義的學習理論和教學理論為依據，以“學”為中心進行教學系統設計。

2.網絡環境下教學特點

基于網絡的授課系統是利用網絡作為載體進行教學的管理軟件系統，它利用網絡實現了分布式教學。在服務器上運行的教學系統可以接受多個用戶訪問，使資源利用率大大提高。同時，利用這種教育網絡教學不受時間、空間和地域的限制，從而實現了自主學習。這種基于網絡的教學有以下幾個重要的特點：信息資源永遠是開放的；傳播媒介是多向交流的；傳遞系統是多媒體的；知識是跨越時空限制的。這一特點決定了網絡環境下教學過程的開放性與全球化、學習過程的交互性、學習內容選擇的自主性和個性化、內容形式的多媒體化。在不脫離學校模式和班級模式的課堂形式下，這種網絡化的教學是傳統教學模式的延伸和加強。

3.網絡促進課程教學評價改革

網絡教學模式下的教學評價，因為評價的標準從知識轉向了學習能力，還包括了學習動機、興趣、自主學習能力、協作精神等非智力因素，網絡教學系統中的測試內容及測試系統能幫助學習者完成自我監控、自我測試、自我檢查等活動，可使網絡教學的課程具備建構主義學習的診斷性和反思性的特征。

二、網絡教學環境及其支撐體系

1.硬件環境

能對外連接上互聯網，能夠應用互聯網各種功能。計算機校園網絡是網絡化教學的基本環境，在這種基本環境下的多媒體教室、網絡化的語音實驗室、電子閱覽室是網絡化教學的基本場所。這些場所提供教師集中演示、講授，學生個性化學習的基本功能。

2.軟件環境建設

軟件環境的建設是基于網絡下教學系統最重要的部分，所謂的軟件環境，包括網絡多媒體資源開發、教學系統建設、學生學習交流園地等，其中教學系統建設是核心。教學系統是網絡教學支撐環境的基本功能，它由老師指導，直接面向學生，是學生獲得知識、信息的最主要的來源，學生通過教學系統達到學習的目的。

3.教學內容建設

學生學習信息的主要來源是教學的主體內容，其內容的選擇和組織應該依據建構主義學習理論來進行。根據建構主義學習特征，網絡課程應能滿足學習者自主性學習的要求。為此，課程內容設置上應該有：課程前導知識內容、課程主體教學內容。前者是幫助學習者順利完成教學內容的學習而專門設置提示內容，如該課程的前導課程、學習者必備知識和技能、課程教學內容簡介等。課程主體教學內容應該遵循充分發揮學習者主動性的原則，以知識點的形式進行組織，并配以教學活動、學習時數、學習進度、學習方法及參考文獻資料等說明。從內容來看，主體教學內容給出學習每一個知識點所需要的各種資料及建議性的學習方法等信息。

4.創新教學體制

基于網絡化的教學必須加強制度化管理，強調人性化的管理體系，建立和健全一系列與時代潮流合拍、與改革方向相統一的創新性、規范化的管理制度，尤其要在建立用人機制、考核制度和完善考試制度上狠下功夫；在教學體制上逐步推行學分制、選修制，使更多的教師投身到教育教學改革的陣地上來，提倡用科學、嚴謹的評價制度來評價教師和教育工作者。這樣，才能使網絡化教學模式有制度可依，網絡化教學才能走上正軌。

三、軟件系統的模型及技術選擇

1.網絡教學系統的模型

根據以上論述，基于建構主義教學理論構建網絡教學系統過程中，我們可以抽象擴充出如圖1所示基本模型，該模型的教學組織本身是線性的（從開始到結束），但內部教學資源的使用不再是線性的，因為各個內容區是用虛框圍起來的，學生可以任意在各個區漫游。教師和學生所處的環境幾乎是一樣的，只是教師是教學的促進者和幫助者，是教學資源的組織者。

2.網絡教學系統邊界

面向教學的軟件系統邊界不是無限地依照上述模型進行構建，而是選其中系統模型中最能代表教學流程的部分進行。在上述原型中，最為核心的部分是傳統教師與學生之間的教與學的過程（如圖2所示的教學流程圖），這一過程其實質就是教學要素中教師、學生、教學媒體、教學信息的關系，說到底系統的邊界就是圍繞課程，教師如何呈現信息、學生如何接受信息、學生與老師間是如何交流信息的系統。

3.面向教學的軟件系統中的信息處理模式及技術選型

如圖3所示，是所要構建的系統的信息處理模式，這里采用了一種稱為動態網頁技術，再加上網絡數據庫的接口，系統才能有效處理教學的變化，也能反映學生學習的個性化。

四、面向教學的軟件系統分析

1.系統可行性分析

當前基于網絡的開發技術比較成熟的有ASP、JSP、PHP等，ASP技術用得最多，因為它與網絡數據庫接口方面有獨特的優勢，系統實現比較容易。環境可行性方面，首先系統建設是在原有的硬件系統基礎上，學校已經花了大量的資金用于建設校園網的物理環境，如電腦、服務器、交換機、通訊線路等。校園網是為教學服務的，人員的培訓和軟件環境的建設是校園網系統的靈魂，不可能沒有。所以說，從物質條件、經濟上來考慮，學校的系統建設是可行的。操作可行性方面，本系統的使用基本上是不用學習的，凡是會上互聯網的教職工和學生都能夠使用本系統，操作上比較簡單。

2.系統數據流程圖

基于建構主義教學理論及上述教學流程分析，給出系統數據流程圖（見圖4）。

五、系統設計

1.系統實體聯系圖

系統實體聯系圖反映實體聯系的實質，根據上述教學理論的分析和數據流程圖，系統的實體聯系圖如圖5。

2.數據庫設計

由于考慮到本系統是應用在網絡系統上，另外根據學生的規模，在此基礎上，數據庫中建立如下A～I表格結構：

A表：教師基本信息表（教師編號、姓名、年齡、職稱、照片、簡介、登錄名、密碼、電子郵件、訪問次數、登陸時間、權限）

B表：學生基本信息表（學生編號、姓名、學號、班別、年級、登錄名、密碼、電子郵件、訪問次數、登陸時間、注冊時間、提問次數）

C表：公告信息表（公告編號、標題、內容、時間、訪問次數）

D表：測試題表[題目編號、題目、答案（A、B、C）、教師編號、教程編號、題目說明、時間]

E表：課程學習內容表（教程編號、章節、前導知識、重點難點、標題、路徑、內容、教師編號、時間）

F表：答案表（答案編號、問題編號、教師編號、內容、時間）

G表：成績單表（成績編號、學號、教程編號、成績）

H表：提問題表（問題編號、學生編號、教程編號、教師編號、標題、內容、是否回答、時間）

I表：參考資料表（資料編號、資料名稱、資料大小、更新日期、路徑、簡介）

3.系統功能設計

網絡課程教學系統主要包括以下幾方面的功能。

（1）教學組織管理。教學組織管理包括教師、學生和課程注冊、學生信息管理和教學信息發布，如教學文件、通知和通告等內容的下發，學生反饋意見的收集等。

（2）課程學習。課程學習是系統的主要功能，學生可以在線了解課程導論，如該課程的前導課程、學習者必備知識和技能、課程教學內容簡介等，從導航系統中學生還可以了解章節目錄，前后知識內容的連通性，便于從整體上把握課程教學的線索。教師可以及時為學生提供導學信息，進行學習方法指導，按照教學實施方案對各章節的重點、難點進行講解和提示，并進行總結和復習，教師與學生能夠在線交流，分析、解答作業與測驗題等。

（3）教學資料的查詢及下載

教學信息查詢是指按照課程內容進行分類查詢，它包括各種數字化教學材料，多種媒體材料的有關介紹、互聯網上教育資源的檢索、學科的前沿動態和教學信息等，并提供有關網址的鏈接。

（4）課程教學評價

除按課程實施方案有計劃地布置作業和進行測驗外，學生為了進行自我學習檢查，在教學效果測評的幫助下可從教師所設置的網上題庫中抽取練習題，并由系統或教師批閱，做出反饋。

（5）學習討論園地

學習討論園地是指通過論壇討論，老師與學生、學生與學生可以就學習中的問題，或教師布置的某個主題進行討論，并發表意見等。

5.界面設計

本系統考慮到使用學生的年齡結構，學生計算機水平不可能太高，為了兼顧到大部分學生，界面設置盡可能簡單化，既能實現系統的功能，又要實現系統的穩定性。

六、程序結構流程圖

考慮功能和程序上的需要，本系統的結構流程圖如圖6。

基于網絡的課程教學系統的構建是應用建構主義學習理論，以教學設計為中心的一個教學系統，系統充分利用了網絡的優勢，重組教學信息資源，使校園網真正用于教學，實現了系統的最終目標。

（責編 林 劍）