E—Learning系統(tǒng)架構模式研究

摘 要：E-Learning供給學習者一種全新的方式進行泛在學習，強調的是在網(wǎng)絡學習環(huán)境中，利用技術將大量數(shù)據(jù)、資料、程序、課件、討論組等學習資源進行優(yōu)化配置后形成資源庫，以供學習者使用。本文意在從教學管理使用層次出發(fā)，結合當下實際需求，研究設計一通用可行的系統(tǒng)架構方法，為E-Learning平臺的進一步研究與實踐提供參考依據(jù)。

關鍵詞：E-Learning；系統(tǒng)架構；模式

隨著教育信息化技術的迅速發(fā)展和E-Learning理論和技術的深入研究，大量的在線學習平臺如雨后春筍般地呈現(xiàn)在我們的面前。但是平臺的功能往往很難滿足現(xiàn)實中的實際需求，有的平臺更側重于理論教學而缺乏實踐操作技能的培養(yǎng)。建立一個良好的學習平臺，從而促進師生之間或學生之間的交互、優(yōu)化教學和管理過程，成為教與學的好幫手，我認為應該針對教與學的實際需求，進行系統(tǒng)需求分析和整體設計。研究設計一套切實可行的通用系統(tǒng)架構方法，為建立更為全面的、有效的學習服務平臺做技術支撐，使學習資源更好地滿足學生自主學習和考核評價需要，已顯得尤為重要了。

一、系統(tǒng)總體體系架構

本系統(tǒng)平臺在技術上主要采用B/S架構實現(xiàn)各部分功能，采用模塊化設計，從教、學、管理等三方面統(tǒng)籌安排，著重需要考慮交互性設計、經(jīng)濟實用、多平臺瀏覽、界面統(tǒng)一等因素，實現(xiàn)管理系統(tǒng)、學生學習系統(tǒng)、教師教學系統(tǒng)等功能，并還為其他系統(tǒng)功能預留接口，供設計人員繼續(xù)開發(fā)完善。通過系統(tǒng)建設需求分析，根據(jù)系統(tǒng)體系架構的特點和性質，為達到總體建設目標，本系統(tǒng)總體采用多層次體系架構來進行設計，包括系統(tǒng)層、服務層、應用層和表現(xiàn)層，其系統(tǒng)總體體系架構圖如圖1-1所示。

（一）表現(xiàn)層

表現(xiàn)層是在線學習平臺與外界聯(lián)系的窗口。通過設計友好的人機界面使用戶易于掌握用法并能夠熟練操作，這個層包括公共門口、學生門戶、教學資源和后臺管理等四個部分，當然，為用戶提供標準的、可擴展的接口，供用戶將來進行系統(tǒng)二次開發(fā)。系統(tǒng)采用B/S結構，用戶直接通過學習設備的瀏覽器就可以訪問本系統(tǒng)。隨著移動學習的愈發(fā)普及，終端已經(jīng)不再局限于PC機了，智能手機、筆記本電腦、平板電腦等亦可作為學習工具。

（二）應用層

應用層是基于服務層定制的滿足個體在線學習平臺需求的應用系統(tǒng)，以友好的用戶界面為用戶提供所需的各項應用軟件和服務，主要有系統(tǒng)管理、網(wǎng)絡考評環(huán)節(jié)、用戶管理、教學管理、資源管理、郵件服務、即時通訊等。

（三）服務層

服務層是具體業(yè)務邏輯的分類實現(xiàn)，主要有權限、日志、配置、安全、角色、組織、用戶、接口等。面向服務的體系結構，則將系統(tǒng)的不同功能單元（服務）通過這些服務之間定義的良好的接口和契約聯(lián)系起來。接口是采用中立的方式進行定義的，它應該獨立于實現(xiàn)服務的硬件平臺、操作系統(tǒng)和編程語言。這使得構建在各種這樣的系統(tǒng)中的服務可以以一種統(tǒng)一和通用的方式進行交互。

（四）數(shù)據(jù)層

數(shù)據(jù)層是整體系統(tǒng)的核心，有時候也稱為持久層，主要功能是對原始數(shù)據(jù)的操作層，具體為服務層或表現(xiàn)層提供數(shù)據(jù)服務。簡單的說，就是對數(shù)據(jù)表的Select、Insert、Update和Delete操作等。這些數(shù)據(jù)是基于操作系統(tǒng)（Linux、Windows2003等）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（MySQL、SQL Server 2005、Oracle等）和基于JAVAEE架構的中間件（WebLogic）等。

圖1-1系統(tǒng)總體體系架構圖

二、管理系統(tǒng)的架構

管理系統(tǒng)是E-Learning平臺中最基本的功能，由管理者和管理對象組成的并由管理者進行統(tǒng)籌控制學習及教學過程的統(tǒng)一體，就學習平臺來講，分為三類用戶：管理員、教師和學生。管理員擁有最高權限，教師和學生的權限則由管理員進行分配。管理員可以實現(xiàn)用戶管理、學生選課報考、班級管理、分配教師、發(fā)布公告、接收師生反饋等功能。教師具有制定授課計劃、建設課程資源、監(jiān)控學生學習過程、安排考核環(huán)節(jié)，通過引領式將資源有序、有效地呈現(xiàn)給學生。學生可以使用系統(tǒng)所提供的任何學習資源進行學習，并且在學習過程中保持與教師和同學之間的交流反饋，以至于更加促進學習活動。管理系統(tǒng)架構如圖1-2所示。

圖1-2 管理系統(tǒng)架構

三、學習系統(tǒng)架構

遠程教育的主體逐漸從教師向學生轉變，從教師的“教”為主體逐漸轉變?yōu)閷W生的“學”，學習者可以借助現(xiàn)代化技術手段并自始至終地是在教師的引導下，在不同的時空條件下利用現(xiàn)有教育資源開展的個別的實時和非實時的自主式學習，學習過程更加強調的是在師生之間存在的時空準分離的狀態(tài)下產(chǎn)生的動態(tài)交互性。[1]由此看來，學習系統(tǒng)架構的元素涵蓋以下幾個方面：學習者、資源、教學設計、學習策略、學習評價、公共服務等。如圖1-3所示。

1、學習者。學習者是教學活動的主體，充分了解學生們自身的能力、特征及各自之間的差異，判別不同學習者對知識點的感知反應和接收速度，在此基礎上為每一個學習者提供適合其特點的學習計劃與資源，從而實現(xiàn)真正意義上的個別化學習，更好地實現(xiàn)因材施教。

2、學習資源。當前意義上的學習資源泛指一切為學習者學習提供有效幫助的媒體，不但包括傳統(tǒng)教學上的文字教材、音像制品，還包括一些CAI課件、電子書、微課等新興媒體，以上媒體是構建多樣化學習資源體系的基礎。

3、教學設計。有效的教學設計在依靠各種教學方法和教育技術手段的基礎上，通過展示給學習者預先設計好的教學內容，以達到好的學習效果。[2]布魯納曾經(jīng)就說過：任何學科的基礎知識都可以用某種形式教給任何年齡的任何人。有效的教學設計需要通過大量的學習活動來完成教學目標，這些活動包括小組討論、提問、實踐、反思等。

4、學習策略。[3]學習策略是指學習者在學習活動中有效學習的程序、規(guī)則、方法、技巧及調控方式。[4]基于E-Learning的平臺能夠提供形式各異的學習模式，為學習豐富資源、學習案例、學習解決問題、學習合作/協(xié)作提供支持平臺，這也增進了學生與資源之間、學生與學生之間、學生與教師之間的互動聯(lián)系，也是學生將知識內化的一個過程。

5、學習評價。學習評價是以學習目標的要求，按一定規(guī)則對學習效果做出描述和確定，是教學各環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán)，它的目的是檢查和促進教與學。逐步開展網(wǎng)絡教學，可以從以下幾個方面制定學習評價策略：自我評價、教師評價、小組評價相結合；注重學習過程評價，逐步開展動態(tài)評價；公示評價過程及結果，提升評價策略的說服力。

6、公共服務。公共服務是學習過程中的輔助手段，在整個系統(tǒng)中起到橋梁和紐帶的作用，包括站內郵件、發(fā)送短消息、實時通訊、個人通訊錄、記事本、討論區(qū)等，在平臺中的資源、學生、教師和管理員基本上都是通過這些公共服務系統(tǒng)來相互聯(lián)系的。

圖1-3 學習系統(tǒng)架構

四、教學系統(tǒng)

教學系統(tǒng)是能夠支持教學傳播功能的系統(tǒng)，這應該是一個閉環(huán)結構：1、教學系統(tǒng)向學習者發(fā)送教學內容。教師在選擇教學內容時，應該具備全面性、科學性、實時性、針對性等特點。2、學習者依據(jù)自身條件計算偏差向系統(tǒng)發(fā)送反饋信息以尋求幫助。學生在學習過程中，教師需要引領學生不斷利用各種工具進行交流、討論來完成學習任務，教師在學生的學習活動中獲取他們所遇到的困難。3、教學系統(tǒng)再調整并反饋教學信息給學習者。教師依據(jù)學生反饋結果調整教學策略，將教學內容重構、呈現(xiàn)，此時的教學內容應具有導向性、及時性、靈活性和差異性。以上三個環(huán)節(jié)構成了教與學的過程，教師是學習過程的引導者和服務者。具體的教學系統(tǒng)構架詳見圖1-4所示。

五、總結

E-Learning平臺是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和教育信息化技術發(fā)展起來的新型學習平臺，研究 E-Learning系統(tǒng)架構為搭建學習者學習服務平臺提供了很好的理論支撐，因此，顯得尤為重要。在構建平臺時，堅持秉承“以學生為中心”的教育思想理念，考量并制定適合和滿足學習者學習訴求的學習策略，充分發(fā)揮E-Learning平臺在遠程教育教學中的優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]葉寶林.遠程教育資源提升參與式學習有效性探析[J].黑龍江生態(tài)工程職業(yè)學院學報，2013，（6）：74-75

[2]朱琳.布魯納知識結構理論及其在音樂教育領域的運用[J].沈陽音樂學院學報：樂府新聲，2007，09（15）：11-18.

[3]張明亮.數(shù)學學習障礙兒童的矯治方法[J].國際精神病學雜志，2010，11（25）：22-27.

[4]劉電芝.學習策略的實質[J].寧波大學學報：教育科學版，2000，22（1）：18-20.

基金項目：黑龍江省遠程教育學會規(guī)劃課題“基于開放大學的新一代E-Learning系統(tǒng)研究”階段性研究成果（課題編號YC2013-04）