網絡教學系統規劃范文

時間:2024-01-12 17:49:18

導語:如何才能寫好一篇網絡教學系統規劃,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

網絡教學系統規劃

篇1

關鍵詞:網絡遠程教育系統;接口程序;標準化

中圖分類號:G728 文獻標志碼:A 文章編號:1009-4156(2011)11-086-02

在網絡遠程教育教學過程中,網絡遠程教育系統發揮著重要作用。當前的網絡遠程教育系統大多力求具備各種功能,不需依賴教學管理平臺或其他教學系統即可正常運行,這種自成系統的特點有著其固有的優勢。但是,這也使其自身成為網絡教學環境下的信息孤島,教育機構、特別是高校為在校生教學所積累的各種教學資源,由于處于獨立于網絡遠程教育系統之外,很難被網絡遠程教育系統所管理的學習者接觸、使用、借鑒。要想突破這種限制,常用的方法往往是教師和管理人員將相關信息從一個系統復制到另一個系統。由于信息的數據量和復雜性,這種復制往往是有選擇性的,同時也增加了相關人員的工作量。

本文力圖探討的接口程序解決方案解決這一問題的基本思路是:網絡遠程教育系統的管理人員或教師可以獲取教學資源的教學系統地址,學習者使用其在網絡遠程教育系統的賬號密碼登錄該教學系統,提供教學資源的教學系統向網絡遠程教育系統發出驗證用戶登錄信息的請求,根據返回結果確定是否允許用戶登錄,登錄成功的學習者在該系統獲取需要的學習資源進行學習,管理員或教師根據需要在網絡遠程教育系統或教學系統獲取用戶在教學系統學習的情況作為評判學生學習情況的依據。

一、網絡遠程教育系統整合中的接口程序

接口程序是為在不同教學系統之間、教學系統不同子系統之間或教學系統與管理平臺之間交換數據、進行相互控制而設計的程序。教學系統接口程序設計應注意以下四點:

1.信息數據與控制數據:當發送數據方是應接收數據方要求而提供數據時,所發送的數據為信息數據;當發送數據方主動要求接收數據方根據所發送數據進行數據或狀態的改變時,所發送數據為控制數據。二者的主要區別并不在于接收數據方是否對數據或狀態進行改變,而在于數據接收方是主動要求交換數據并根據返回的數據修改本地數據或狀態還是被動地根據要求進行修改。

接口程序的某一功能,或者實現信息數據的交換,或者實現控制數據的交換。接口程序一般由實現多種功能的多個子程序組成,如果這多個子程序均為實現信息數據交換的子程序,則接口程序稱為信息數據接口程序,如果均為實現控制數據交換的子程序,則接口程序稱為控制數據接口程序。如果含有實現兩種數據交換的子程序,則稱為混合數據接口程序。

2.數據安全:由于接口程序運行在服務器端,數據交換發生在服務器之間,實現數據安全相對比較容易,但是,由于數據傳輸是通過網絡進行的,所以在設計過程中要充分注意數據安全,謹防數據被不適當地公開、篡改,甚至影響系統安全。

程序設計中實現數據安全的方法可能主要包括:(1)限制訪問者:通過限制訪問者IP地址、要求提供安全證書等方式可以有效限制訪問者;(2)過濾請求字符和數據字符,謹防其中包含系統攻擊性內容;(3)增加驗證信息:對于請求數據字符串和要發送的數據,計算出驗證字符。接收方據此進行驗證,可以明顯增加進行會話劫持并篡改數據的難度;(4)加密數據;(5)將教學系統所在服務器集中于服務器區,可以縮小數據傳輸范圍,避免數據在此范圍外被截獲,從而有效減少安全事件發生。需要說明的是,由接口程序相互聯系而形成的整個教學系統的安全性不會高于原教學系統的安全性,對原系統的安全管理和接口程序設計中的安全設計同樣重要。

3.接口程序與管理功能:由于教學系統增加了接口程序,或者教學系統本身設計了接口程序,這就使得教學系統之間進行交互成為可能。如果各教學系統都與適當設計的教學平臺之間相互進行信息數據交互和控制信息交互,這樣就構成了分布式教學管理系統。在這種情況下:(1)各教學系統和管理系統既可安裝于同一服務器上,也可安裝于不同的服務器上;(2)管理者或使用者只需登錄管理平臺就可了解自己或所管理人員在各教學系統的使用情況,并應該能夠直接進入具有權限的系統進行管理和學習而不需要再次登錄;(3)對已經存在教學系統的修改最小,避免了有的教學管理系統要求將原系統內容導入新系統,或者要求使用一個賬號登錄原系統讀取信息從而使原系統教學管理功能喪失現象的發生;(4)對于根據接口程序設計規范設計的系統,可以不再設計管理功能,而使用管理平臺的管理功能進行管理,這樣可以避免重復設計問題,減少程序設計的工作量;也可以設計管理功能,與接口程序進行對接,實現從系統自身和管理平臺兩方面都可能進行管理,這樣則改變了程序設計方式,教學系統的管理功能和教學管理平臺都通過與接口程序交互來實現自己的功能,同樣不會明顯增加程序設計工作量。

4.接口程序與數據結構:不需要了解對方的數據存儲結構,這正是使用接口程序的優勢。不同教學系統的類型相同或不同的數據庫之間相互訪問是可能的,即使位于不同服務器上,但由于數據庫的設計和數據流程在各系統中并不相同,采取直接訪問另一系統數據庫的方式必然給系統程序的設計帶來不可估量的工作量。而接口程序設計方式中,接口程序僅控制本系統的數據庫,這可由該系統的設計者或者對該系統有較深了解的設計者來實施,因而相對較為容易實現。

二、網絡遠程教育系統整合中接口程序的標準化

網絡遠程教育系統要兼容多個教學系統,教學系統進入不同教育教學機構也要適應不同的網絡遠程教育系統,這就要求遠程網絡教育系統的接口程序與其他教學系統的接口程序都要按照相同的標準進行設計,而不能是一個教學系統面對一個網絡遠程教育系統時接口程序是一種設計,面對另一網絡遠程教育系統時又是另一種設計。

接口程序的標準化主要應該包括這樣六個方面:

1.功能標準化:即網絡遠程教育系統或其他教學系統的接口程序應該包括哪些功能。常用的接口程序需要交互的數據可能包括:(1)用戶登陸信息;(2)用戶權限信息;(3)用戶班級、教師信息或用戶所管理班級、學生信息;(4)用戶學習時間信息;(5)用戶學習內容及其正確性信息;(6)用戶作業信息;(7)用戶討論交流信息;等等。接口程序的功能應根據需要交換的數據進行規劃、設計。

2.功能名稱(或調用方式)及其參數標準化:接口程序的每種功能都要按照一定的標準設定一個固定的名稱供與之進行整合的系統調用,調用該功能所需要的參數名稱也要按同樣的標準固定化。

3.對本系統支持哪些功能、不支持哪些功能通過標準化

的方法進行描述,這樣可以避免與之進行整合的系統調用本系統不支持的功能。

4.數據標準化:接口程序調用其他系統的接口程序大多需要返回某種形式的數據,用以進行分析或在本系統進行某種設置。所返回的數據要依據一定的標準進行組織和排列才能被本系統的接口程序正確處理.因此,應實現接口程序功能返回數據的標準化。

三、網絡遠程教育系統整合中接口程序方案特點

1.困難性:設計相關系統的接口程序,實現網絡遠程教育系統與其他教學系統的整合,首先,要對哪些數據需要在網絡遠程教育系統與其他教學系統之間進行交換進行合理規劃,以充分滿足管理員、教師進行教學管理和教學活動、學習者進行學習、討論等的需要,能夠交換的數據過少則不能滿足實際需要,反之則會明顯增加程序設計的工作量;其次,如果由原系統的設計者根據數據交換規劃和數據交換標準進行接口程序的設計,則相對容易實現,否則,就要對網絡遠程教育系統以及與之進行整合的其他教學系統都具有較深的了解,這或者要通過探究原系統程序事件處理的邏輯過程實現,或者通過深入原系統數據庫表結構和布局來實現;再次,要具有設計與網絡遠程教育系統和與之整合的其他教學系統相兼容的程序的能力;最后,要對網絡遠程教育系統和與之進行整合的其他教學系統具有嵌入程序的能力。因此,要以接口程序實現網絡遠程教育與其他教學系統的整合,需要對交換的數據具有合理的規劃并具有相當的程序設計能力。

2.一次性:是指接口程序設計的一次性而不是程序使用的一次性,一旦網絡遠程教育系統和教學系統兩個方面的接口程序設計成功,教學資源的孤立性問題可以一次性地解決,在新的教學系統加入的情況下,只需設計該新教學系統的接口程序,并對網絡遠程教育系統進行適當設置即可。這與傳統的每次增加用戶信息、或者隨著教學資源的增加,管理人員或教師就要進行信息復制工作的解決方法是不同的。

3.便利性:首先,對于管理人員,只需在網絡遠程教育系統內對學習者賬號信息進行設置,避免了學生賬號信息在多個系統設置的重復工作;其次,對于教師,既可只在自己熟悉的教學系統對學生學習情況進行管理,也可利用網絡遠程教育系統的功能進行教學和管理,避免了教學資源在多個系統的重復上傳、移動;再次,對于學生,可以以自己在網絡遠程教育系統的賬號密碼登錄多個教學系統進行學習,避免了使用多套賬號密碼可能造成的混亂,又可以充分接觸到教學資源,廣泛了解相同課程學習者學習過程中遇到的問題和解決方法,自主地控制自己知識技能擴展的廣度和深度。

參考文獻:

[1]陳宏毅.資源型教學管理信息化模式的構建探討[J].教學與管理,2007,(9):14-15

[2]鄭麗娟.基于現代遠程教育技術手段大力發展繼續教育事業[J].繼續教育研究,2009,38(14):67-68.

篇2

1.從宏觀層面來看,四川大學網絡教育學院利用現代信息技術對整個網絡助學流程進行了信息化的管理,無論是入學、學籍管理、繳費、畢業論文設計與答辯等等。這使得整個網絡助學的管理更加全面可控,同時能對學員進行全面的追蹤、記錄與測評。對學員而言便于隨時隨地的注冊、學習,方便、快捷且易于操作。實驗操作系統作為輔助學習系統可以讓學員在網上進行實驗觀看、實驗操作以及遠程操控與輔導。另一個輔助系統為在線交流系統。在這個平臺中學員之間以及教師與學員之間,還有管理者之間可進行暢通無阻的交流。在學員之間可進行學習心得、方法等的交流,也可進行學習社區的建立。讓學員們能進行學習的共享與交流,克服網絡助學中學習的疏離感,促進共同學習。該系統包括考生論壇、教師博客、QQ群、學習社區、虛擬班級、BBS答疑、視頻會議、即時聊天電子郵件、電話等。

2.但是,該結構中最重要的則是教學系統。在此系統中包括課程導學、精講課件、串講課件、學習資源、真題解析、學程規劃、學程跟蹤、在線監測、自動答疑、反饋、實時測評、課程考核等等。這使得學員能根據自己的規劃隨時隨地學,同時能得到老師的精講與答疑以及小組學員的討論與支持。由于信息技術的支持和基于大數據的追蹤,老師能很好的掌握學員的學習進度與成果從而進行個性化教學,促進教學質量的提高。并能形成以學生為中心,自主學習、互助學習的學習型社會的建立。雖然,四川大學網絡教育學院在利用信息技術完整構建了其助學系統的基本結構,但該結構仍有不足之處,仍需進一步改進。如:專職教師的缺乏、課程資源的缺乏以及在線學習平臺用戶的體驗滿意度低、反饋不及時等。這些勢必會造成管理的散亂,影響學員的學習質量和信心。因而,必須充分利用現代信息技術、加大投入與管理不斷進行改進。

二、自考網絡助學未來的發展方向

篇3

關鍵詞:網絡教學平臺;網絡課件;針灸學課程

中圖分類號:R245-3文獻標識碼:A文章編號:1673-2197(2008)07-086-04

《針灸學》是中醫高等院校各專業的主干課程,也是西醫院校本科層次康復、護理專業學生的臨床基礎課程,其動手能力要求很高。多年來所沿習的傳統教學模式,不僅理論形式與時代脫節,而且在學術內涵上也限制了相關理論的演繹功能,影響了其對臨床實踐的指導作用與應用拓展。針對現存問題和難點,我們充分利用現代教育手段和技術,改變傳統的、單調的、陳舊的教學方式,探討如何在多媒體網絡教學環境下對學生進行學習輔導和交流討論等問題,并建立本學科的多媒體網絡教學平臺,探索符合《針灸學》教學特點的網絡多媒體教學模式。

1 針灸學多媒體網絡教學系統的設計方案

1.1 網絡教學系統概述

在談到網絡教學的時候,人們常會有這樣一種錯覺,認為網絡教學就是把以前的CAI課件進行網絡。事實上,網絡教學系統不僅如此,也是將教學模式網絡化。在網絡教學系統中,師生間通過網絡進行討論、答疑;教師通過計算機網絡向學生講解授課內容;學生共享CAI課件進行自學[1]。

所有這些教學活動都是建立在一個網絡教學系統平臺之上的,良好的網絡教學系統平臺將關乎到教學的質量和網絡課程的開展。因此,搞好教學平臺設計對整個網絡教學的成功有著十分重要的意義。

1.2 系統設計方案

1.2.1 設計思路

將多媒體課件置于網絡環境下的教學體系,是近年來教學改革研究的一個重點。網絡環境下的《針灸學》教學是與傳統教學相對而言的現代教學的一種表現形態。在傳統教學中,教師是教學的主體,控制著學生對信息的訪問;而在網絡教學中,學生承擔著自我學習的責任,通過協同作業、自我探索等方式進行主動的知識建構。教師不再維持自己作為“知識權威”的角色,而是通過指導學生獲得、解釋、組織和轉換大量的網絡資源來促進學習,促使舊知識轉移,新知識形成。為此,我們結合《針灸學》教學大綱的要求,充分利用網絡技術的先進性,以整合的教學資源為基礎設計網絡課件,來滿足導學助學的需要,培養學生的協同學習能力和綜合應用能力。

1.2.2 設計方案

按功能可分為以下三大模塊:網上教室(助教系統、自主學習);網上考場(助學系統、自我測試);網上論壇(師生互動、教師答疑)。

(1)網上教室模塊:(助教系統、自主學習)

網上教室模塊應該說是本軟件的關鍵部分。網上教學模型結構圖如下:頂端一行是主菜單行,每個主菜單項又可以帶出其子級菜單,而在子菜單項中選擇其中一項,即可跳轉到該項頁面,帶出相應的圖、解說和文字。本課件采用的圖片來自《Chinese Acupuncture and Moxibustion》,文字解說部分主要來自普通高等教育“十五”規劃教材《針灸學》。為使課件可用于輔助教師課堂教學,故設計的重點是教學部分。

(2)網上考場(助學系統、自我測試)

本系統由兩個子系統構成,分別為:練習系統和測試系統。現將其分別說明如下:

練習子系統:在這個子系統里,你可以有三種練習方式:

按題型進行練習。先選擇一種題型,再輸入你需要的題量,即從第幾題到第幾題,點擊開始練習,進行按題型的練習。

按針灸知識類別進行練習。先選擇一種針灸知識的類別,再選擇你想要做的題型,點擊開始練習,進行按針灸知識類別的練習。

隨機抽取進行練習。在你選擇了你想要做的題量后,系統將自動從各類題型中為你抽取試題組成一張試卷,點擊開始練習,進行隨機抽取的練習。了解了本子系統的功能及使用方法后,請點擊開始練習。

測試子系統:

本測試子系統采取自助考試方式,不記名,但規定有考試時間,測試開始倒計時啟動,在規定的時間內答完題目,系統馬上給以判分。

考試題型分為四種,分別為A型題、B型題、X型題和判斷題,各型題均有4道大題,總共16道大題。

考試時間為45min,如果到時沒有完成,系統將自動提交。在考試中,請不要按后退鍵,刷新鍵等,否則此次考試無效。了解了本子系統的功能及使用方法后,請點擊自我測試。

本助學系統為免費開放式系統,利用它同學們可以在這里進行針灸相關知識的復習、 練習及自我測試等,練習及測試后系統將自動進行評分。

(3)網上論壇(師生互動、教師答疑)

我們主要是想通過論壇模塊的設置,建立起學生和老師及學生和學生之間的溝通。在這部分里學生首先要登陸注冊(免費使用),然后進入學習討論區。教師答疑部分可通過E-mail師生交流,也可以在論壇中直接輔導和答疑。

2 針灸學網絡課件設計分析

一個網絡課件的核心在于多媒體課件的組織。多媒體課件的內容決定著整個網絡課件是否優秀,是否真正體現一個教師對教學任務的理解和安排。所以在設計《針灸學》網絡課件時應考慮兩個因素:一是便于教師對網絡課程教學的安排;二是便于學生自學。課件內容結合教材以及相關資料編寫腳本,包括文字、聲音、多媒體動畫等,以實現教學過程的圖文聲像并茂。其內容既符合學生學習活動的需要及教師的思維習慣,又符合教師組織教學活動的方式。

2.1 課件軟件的功能要求

網絡課件在教學過程中,要在如下三個方面起重要作用:

2.1.1 輔助教師教學

重點在于向學生演示和表達知識,輔助教師進行知識的傳授。具體的形態有:傳統的視音頻課件、傳授型和演示型的網絡課件、基于視頻流的錄像課件、制作成HTML網頁的教科書、基于JAVA的演示型課件等。此類軟件要求對知識進行精心的分析和組織。

2.1.2 輔助學生學習

重點在于幫助學生鞏固知識,引導學生積極思考,幫助學生發現、探索知識,此類軟件要進行良好的教學設計,注意學生認知主體作用的發揮。

2.1.3 學生的興趣擴展

重點在于幫助學生發展興趣愛好、增長見識、形成個性等,此類軟件要求設計精良、生動有趣,要具備良好的吸引力[2]。

2.2 課件設計原則

網絡課件的設計,必須遵循如下設計原則:

2.2.1 交互性原則

教育軟件要有良好的交互性,及時對學生的學習活動做出相應的反饋。所表現的知識應該是可操縱的,而不是教材的電子搬家。

2.2.2 界面直觀友好原則

軟件界面要美觀,符合學生的視覺心理;操作要簡單,不需要大量的預備技能,提示信息要詳細、準確、恰當。

2.2.3 創新能力培養原則

知識創新和信息獲取能力是當代素質教育的核心。教育軟件應采取多種教學策略以便充分體現學生的認知主體作用,使學生在學習過程進行積極的思考,而不是處于被動接受知識的狀態,從而在培養學生的創新能力和增強信息文化素養方面發揮應有的作用[3]。

根據這些原則和設計規范,在本系統中設置了一套《針灸學》課件系統。

2.3 《針灸學》網絡課件的研制――“針灸十四經絡”

(1)經脈循行――動畫顯示,聲像同步(配以古典音樂),鏈接有古經文及相應的翻譯,要求學生掌握的“絡脈循行”規范化板書式內容等。

(2)“主要病候”――包括相應的經脈病變和經脈所隸屬臟腑病變兩個部分,鏈接有相應的古經文及翻譯。

(3)“主治概要”――主要闡述該經脈及所屬腧穴在臨床上治療的各種主要疾病,可以鏈接到能治療這些疾病的中醫辨證論治理論。

(4)“腧穴”――包括每個穴位聲像同步的動畫顯示,每個穴位的正側、背面的淺、深層解剖(重點顯示大的神經、血管等針刺必須避開的部分),每個穴位的應刺深度,每個穴位操作的注意事項等,鏈接有每個腧穴的主治作用特點,適應的主要病種及現代臨床應用舉隅等。本課件共采集圖片2000多張。

在課件的各個單元中,我們通過形象生動的電視畫面再現《針灸學》中的相關內容,讓學生變枯燥單調的被動式記憶為豐富多彩的啟發式學習。由于本課件采用了畫面和文字注釋、鏈接的方式,加強了教學內容的直觀性和趣味性,使整個教學過程更生動、形象、逼真,使學生的學習效率提高,教師的教學負擔減輕,學生的思維主動性增強,極大的提高了學生的學習興趣。

3 針灸學網絡課程設計分析

網絡課程建設要基于網絡教學的特點,能提高學習者的興趣與自覺性。網絡課程都必須滿足在互聯網上運行的基本條件,還應具備安全、穩定、可靠等特點。網絡課程應有完整的文字(電子稿)與制作腳本。對課程中的重要部分,可適當采用圖片、配音或動畫來強化學習效果。

網絡課程設計包括教學設計和網絡媒體設計兩方面的內容,要求這兩方面必須有機的結合在一起。

3.1 教學設計

(1)教學大綱、學習內容和學習目標的確定:網絡課程的教學大綱是以綱要的形式規定學科的內容、體系和范圍,這是編寫網絡課程的藍圖。

(2)對學習重點和難點的指導:網絡課程應指明教學內容中的重點和難點。對關鍵、基本、重要的學習內容給予說明和講解,這對于學生自主學習尤其重要。

(3)提供各種練習、作業、考試:網絡課程應針對相應知識點提供必要的、不同等級程度的練習,進行不同層次的考察測試,促進學習者對知識的逐步理解、鞏固和遷移[26]。

3.2 網絡媒體設計

網絡媒體設計要緊密結合教學設計,目的是要更好地實現教學目標。要注意以下幾個方面的設計:

(1)學習內容系統設計:網絡課程在內容結構安排上應注意引起學習者的興趣,保證學習向良性方向發展。

(2)學習支持系統設計:網絡課程給學習者提供相關信息資源鏈接及各種支持學習的服務,保證學習的質量。

(3)導航系統設計:網絡課程應提供必要的導航以避免學習者偏離教學目標。導航系統引導學習者進行有效學習,提高學習效率。

(4)界面和頁面設計:針對網絡課程的內容和使用對象,將教學目標和教學內容有機結合,要求界面友好,操作方便,可控性、交互性強。網頁設計要清楚、簡潔[4-5]。

網絡課程開發按照一定的程序進行,其過程可分為若干階段[6],如圖6所示

3.3 網絡題庫設計分析

網上測試是老師檢查教學質量,學生檢查自學情況的有效途徑。因此,網絡題庫的設計至關重要。網絡題庫中的題型一般有是非題、單選題、多選題、填空題等形式。題庫應包括試題所屬的模塊、題型、試題正文、標準答案等項,系統應能讓用戶瀏覽從練習題庫動態生成的網頁。

題庫設計應遵循以下基本原則:

(1)內容上:題庫中試題所涉及的內容,應囊括學科教學大綱所規定的全部項目。

(2)層次上:對于每一個項目的知識點,題庫中應存放著考察不同能力層次的試題。

(3)量的方面:對每一項目均應備有從不同角度進行考查的不同類型的、足夠數量的試題,以求從各個側面考查。

(4)管理上:必須實現科學化、動態化。依照分類學的方法,對庫中試題分類存放,同時做到對試題的時時更新。

本系統的題庫中設置了四種題型,分別是:A型題、B型題、X型題和判斷題。本系統特別開發了題庫的自動組卷和自動判分功能,不但減輕了老師的負擔,同時也方便了學習者進行自我評判。

4 系統特點總結

4.1 創新性

該系統實現了多媒體遠程實時交互教學系統,基于在互聯網上對視頻、音頻等信息進行實時傳播技術的教育形式,構建《針灸學》網上教學平臺。

4.2 該系統的特色

(1)極強的信息綜合功能:以CAI課件的演示代替傳統意義上的板書,既準確,又節省時間,同時使課堂節奏更為緊湊,大大擴大了課堂教學容量,優化了課堂教學結構。

(2)極好的時空再現、動態表現功能:傳統教學對這兩種需求只能靠老師的口頭描述來實現,而多媒體軟件在這方面卻有人工所不能比擬的優勢。

(3)人機交互,開發學生智能的功能:多媒體課件設置科學、合理,成功地實現人機交互,將使教學過程變為學生主動體驗。

(4)幫助復習、記憶功能:CAI課件能以其獨特的魅力提高學生對所需掌握知識的關注度,吸引學生的注意力,加深印象,激活學生的思維記憶細胞,達到理想的復習效果。

參考文獻:

[1] 繆凱,趙蔚,王以寧. 網絡教學系統的設計與實現[J].東北師大學報(自然科學版),2006(38):36~39.

[2] 鄭群.網絡教育中教學課件設計的目標和要求[J].信息化建設,2003(9):42~43.

[3] 王左輝,于紅光. 網絡課件中的幾個問題與解決方法[J].合肥工業大學學報(自然科學版),2003(6):1213~1217.

[4] 雷曉明. 網絡課程的設計[J].內蒙古電大學刊,2006(1):78~79.

篇4

關鍵詞:數字化實驗資源;資源共享平臺;整合

財經高校實驗資源具有學科特色鮮明,服務對象專一的特點。在當前教育信息化迅速發展的背景下,數字實驗資源應用已經成為高校實驗和實踐教學的主要手段和基地,是高校實驗教學投入價值轉化和積累的最終表現形式,較傳統實驗資源而言,它具有更明顯的動態變化的特征。數字化實驗資源的建設和利用狀況不僅是高校辦學實力的標志,也是高校教學水平、科研水平、管理水平的重要體現。

一、財經高校實驗數字化資源整合的必然性

至今,從實驗的信息載體發展沿革看,財經高校實驗教學的采用三種方式:(1)實物仿真手工模擬實驗。純粹模仿企事業單位財政、稅務、經營等管理過程。(2)運用計算機仿真技術實現模擬實驗(手工模擬-電子化模擬)。以培養學生應用能力為前提的僅僅模仿實際工作流程、操作過程的各種單機版教學軟件,如會計模擬實驗教學軟件,電算化會計教學軟件等。(3)網絡教學虛擬、仿真實驗系統。以專業課程教學為主導的實驗教學,配備ERP系統、MIS、電子商務模擬系統、網上銀行管理系統、會計學教學模擬系統、金融模擬交易系統(股票、期貨)、國際貿易模擬系統、財稅模擬系統等等,使學生能夠在虛擬的條件下熟悉各種業務流程,鞏固所學的專業知識。

從財經高校實驗的發展過程可以看出,經濟管理類專業是一個具有“硬件無關性”的學科,經管類實驗室各個實驗項目的硬件設備均以計算機為主,這些硬件資源完全可以共享。并且從各專業實驗教學的功能要求的分析,不難得出,經濟管理類專業主要實驗教學的平臺建設完全可以整合在一起,以達到資源共享、充分利用及規模效益的目的,這對節約高校有限的實驗設備經費投入無疑具有重要現實意義,為數字化實驗資源整合奠定了基礎條件。

二、財經高校實驗資源整合的現實需求

1.經濟管理類實驗教學現狀。(1)多數實驗教學仍然以教師授課為主,學生根據教師布置的實驗項目進行演示性實驗、驗證性實驗、模擬實驗。(2)目前財經類實驗多以計算機和網絡為依托,利用各種軟件進行實驗教學、練習操作,本應該共享性很強,但是,由于現階段實驗教學發展的局限性,集中式管理也存在一些不足之處。大部分實驗教學仍然依附理論教學,有些有能力的系部為了提高教學,建立了課程教學網站,但還是存在諸多問題:學科單一;教學資源少;面向本專業學生;開放性差等。由于建設的局限性,反而形成一個個信息孤島。(3)目前有相當部分經濟管理類實驗教學內容屬專業軟件操作能力訓練的內容,學生在課程理論教學中就已經應用學習過,實習時又拿出來炒舊飯,學生實驗的積極性大打折扣。(4)大多數教師的現代教育技術技能比較弱,需要和專業技術人員配合進行實驗教學改革。例如專業網站建設、多媒體課件制作、精品課程建設等等。首先這些工作必定會花費教師過多的時間,反而耽誤專業教學研究。(5)目前經濟管理類實驗室開放主要還是以自由開放上機的模式為主,缺乏有組織的實驗室開放,造成自由開放變成了自由上機開放,學生做著一些與實驗無關的事,使實驗室不像實驗室?;谝陨辖洕芾眍悓I實驗資源的特點和發展趨勢,建設一種開放、共享模式,打破信息孤島,整合全校實驗資源是必經之路。

2.經濟管理類實驗教學的發展趨勢。(1)計算機模擬實踐教學的廣泛運用。按照建構主義理論的學習理論,高仿真模擬仿真企業環境,模擬仿真崗位和業務流程實驗環境,讓學生在高度仿真的實驗環境中身臨其境地進行角色體驗、角色分析,認識和掌握各項實際業務,解決實際問題。(2)以“教”為中心的實驗教學方法向以“學”為中心的實驗教學方法轉變。即以學生為中心,采用自我式、合作式、互動式的學習形式,變教師主導為學生自主,變教師灌輸為啟發、討論、互動,變機械式完成實驗過程為研究、探索、合作。(3)經濟類與管理類不同學科專業之間的交叉滲透,促使實驗趨向開放結構,實驗資源趨向整合、共享。(4)實驗高度網絡信息化。

三、財經高校數字化實驗資源整合的目標

1.最優化數字化實驗資源。結合經濟管理專業實驗開放性的特點,要達到最優化數字化實驗資源,就是要依托校園網絡教學資源,整合全校實驗資源,建立圍繞網絡模擬實驗教學系統的資源共享平臺。

2.促進師生的U-learning。建立了經濟管理類綜合網絡模擬實驗平臺和實驗室管理信息平臺,還需要一個網絡輔助教學系統將網絡的“教”與“學”環境集成在一起,這個系統包含在應用系統平臺和研究平臺中,教師可以在系統上開設網絡實驗課程,組織教學活動、在線考試、批改作業、在線答疑、統計分析、跟蹤學生學習情況;學生可以在網絡上在線學習實驗內容、提交實驗報告、參加在線測試、查看學習成績、協作學習和交流、參與學習社團交流等。在一定形式上解決了學生自主學習時無所事事、上網只為娛樂的矛盾,提高了學生參與網上實驗的積極性。

3.促進財經類人才通識學習。通過建立資源共享平臺,加強了實驗教學資源共享、開放能力,為財經類人才的培養提供有效平臺。整合全校實驗資源,建立實驗資源共享平臺,學生們通過參加綜合型實驗教學,既可以把同一課程中的不同知識點貫穿、綜合起來,也可以把同一專業不同課程的知識點貫穿、綜合起來,還可以把不同專業甚至不同學科的不同課程的知識點貫穿、綜合起來,從而在受到良好的專業教育與專業技能訓練的同時,獲得對經管類專業知識、專業活動和相關專業知識、相關專業活動的系統理解與認識,在現代教育技術基礎上真正搭建起一個培養復合型經管類人才的平臺。

四、財經高校數字化實驗資源整合的渠道

1.構建網絡模擬實驗教學系統的資源共享平臺。結合經濟管理專業實驗開放性的特點,要達到最優化數字化實驗資源,就是要依托校園網絡教學資源,整合全校實驗資源,建立圍繞網絡模擬實驗教學系統的資源共享平臺。該資源共享平臺包括5個數字化實驗資源平臺:(1)經濟管理類綜合網絡模擬實驗平臺;(2)實驗室信息管理平臺;(3)數據庫平臺;(4)應用系統平臺;(5)研究平臺。經濟管理類綜合網絡模擬實驗平臺是在傳統實驗室的基礎上,利用先進的計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術等相關的信息加工處理傳播技術,將現實實驗室中的各種實驗資源數字化,并通過計算機進行實驗教學管理的綜合性的開放型的實驗教學環境,從而使得實驗室在時間和空間上得到延伸。

應用系統平臺和研究平臺的建設是為實驗的教與學提供最優化的實驗教學資源,為實驗室的教師提供簡便有效的實驗室管理、教學方案與方法,為學生提供虛擬與現實相結合的優化的實驗環境與資源,使得學生在真實的實驗環境中利用最少的時間,掌握基本的實驗操作技能,并在此基礎上進行創造性、開發性的實驗研究。經濟管理類綜合網絡模擬實驗平臺和實驗室信息管理平臺為學生提供了一個數字化的、開放性的、人性化的學習環境,它同時也為實驗教師的實驗教學提供了一個方便、有效的數字化的管理平臺,它的管理是全方位的、面向過程的、動態的。

2.實驗資源與校園網深層整合。建立了綜合網絡模擬實驗平臺和實驗室管理信息平臺,只是一個局部實驗教學環境,還未形成真正數字化“教”與“學”環境。首先,要通過校園網鏈路將實驗室、多媒體教室、教師科研室、教工宿舍、學生宿舍連接起來,因此,校園網在規劃、設計、建設工程中要充分考慮使用實驗資源的足夠帶寬。其次,要將實驗資源服務共享體系建設規劃納入全校網絡教學資源建設規劃,通盤考慮。例如:為了保證足夠帶寬,將數據庫平臺、研究平臺、應用系統平臺、綜合網絡虛擬實驗平臺整合到學校網絡中心機房,統一管理。除了綜合網絡虛擬實驗平臺需要專業實驗軟件外,其它系統均可和校園網整合到一起。如:數據庫平臺建立在網絡中心的SAN網絡存儲服務系統上,研究平臺、應用系統分別建立在校園網網站和網絡教學系統中。這樣,充分利用校園網服務全校的硬件資源,集中管理避免各系部重復投資,而且由專門的開發團隊支持,教師可以更專注于教學。

此外,隨著實驗資源整合建設,實驗資源不斷擴大,實驗課比重不斷加大,實驗室開放時間越來越長;實驗室承擔的科研任務越來越多,這些給實驗室的日常管理如排課、維修、維護、改造和評估帶來了巨大的困難;教師和學生對實驗資源的利用率不斷增加,實驗室管理部門難于合理調度實驗資源。因此,建立一套網絡實驗教學管理和實驗資源管理的評價系統,起到完善、優化實驗資源整合的推動作用,從而實現網絡實驗教學管理和實驗資源管理的現代化、科學化、規范化。

作者單位:廣西財經學院

參考文獻:

[1]鐘守機,張曉青. 經濟管理類專業實驗教學平臺的構建探討[J]. 實驗室研究與探索,2004,4:67-68.

[2]顧文勇.經濟管理類專業實驗教學的研究與探討[J].華南農業大學學報(社會科學版),2006,3:152-156.

篇5

關鍵詞:數字化校園;建設目標;建設規劃;需求分析;教育技術;現代化

近年來,我國特別重視并強調利用教育技術推進教育改革。建設數字化校園,實現教育信息化,強化各項管理,提升綜合實力,是各類學校的一項緊迫任務。數字化校園是學校的一張網絡名片,是一部永遠放映的宣傳片,學??赏ㄟ^這個窗口向世界展示自身的實力和形象。

數字化校園是將現實校園的各項資源數字化,形成的一個數字空間,以現實校園在時間和空間上延伸。它是以網絡為基礎,從環境(包括設備、教室等)、資源(如圖書、講義、課件等)到活動(包括教學、管理、服務、辦公等)的全部數字化。校園網絡及其應用系統構成整個校園的神經系統,完成校園的信息傳遞和服務。在數字化校園里,可以通過現代化手段,方便地實現學校的教學、科研、管理、服務等活動的全部過程,從而達到提高教學質量、科研水平、管理水平的目的。

總體設計方針與目標

設計方針我校的數字化校園建設的總體設計方針是:在未來的三到五年里建設一個包括數字環境建設、數字管理建設、數字教學建設、數字生活建設在內,能充分使用教育技術手段的數字化學校,以資源和數據共享為主導,有步驟、分層次地完成學校數字化校園的建設。

建設目標第一,建設以高速、穩定、可靠、可控校園網為基礎,覆蓋全校主要樓宇及公共設施的數字化網絡通信平臺,使之成為數據、監控、廣播的綜合通信平臺,滿足數字化圖書館系統、數字化教學系統、校園綜合管理信息系統、網絡視頻會議系統、校園服務一卡通系統等的建設要求,實現真正意義上的“一卡、一庫、一網”數字化校園格局。第二,建設覆蓋全校樓宇及室外空間的通訊網絡,滿足實現有線及無線通訊系統,有線電視(包括數字電視接收系統)、校園公共廣播、背景音樂、消防應急廣播系統、校園安保監控系統等的要求。第三,建設智能化系統,并保證建成后能適應教育發展的需要,建立相應的軟、硬件平臺,實現信息共享、資源共享、科學管理和網絡信息集成。第四,系統軟、硬件配置采用模塊化、開放式結構,以適應系統靈活組網、擴展和系統能力提升的需要。第五,系統配置采用有長期動態壽命的產品,回避使用短期過渡性技術產品。第六,實現各個子系統有機互聯、資源共享、信息共享、增強對突發事件的響應能力;提高設備利用率、降低能耗、節約能源。第七,設備配置在保證系統可靠性、先進性、容錯性和易維護性的同時,使系統具有良好的性價比。第八,立足高起點,采用成熟、先進、實用的技術,進行系統的優化集成設計。按照“按需設置、量體裁衣”的方針,提出系統近期的實施方案、中期的擴容方案和遠期的發展規劃。

建設需求分析

我校數字化校園基礎設施建設要將校園網絡與教學系統、管理系統、安全監控系統、電視系統、廣播系統、校園一卡通系統等進行合理的結合,構建成一套科學、便捷、穩定、有效的,能滿足學校教學和管理智能化和數字化運行的綜合系統。因此,必須建設好硬件基礎平臺和網絡支撐平臺以及若干應用系統。

硬件基礎平臺建設(1)中心機房建設。該中心是全校主要服務器、交換機等設備放置地,是全校辦公、管理、科研、教學、運營中心。整個中心機房建設包括裝修、線纜敷設、照明與應急照明、空調系統、機房的防雷接地系統、機房的供電系統等。(2)綜合布線系統。該系統用于傳輸數據、語音、影像等信息,可將教學樓、辦公室、電腦、電話等的傳輸網絡與其他信息管理系統相互連接。(3)防雷與接地系統。所有的通信設備、交換設備、控制設備、服務器、電源和用戶終端都是互相連接在一起的,各個設備的零電位有差距就有可能給設備的正常工作帶來影響,外界所帶來的影響也可能使設備造成損壞,尤其是雷電,因此良好的接地是整個系統穩定運行的前提和保障。

網絡支撐平臺建設(1)網絡交換系統。整個校園網設計為主干核心層、匯聚層和接入層三層網絡結構。需要利用網絡交換設備將全校所有的教學辦公區、學生宿舍區樓宇,以及廣場、圖書館、電子閱覽室、禮堂、體育館的服務器、pc機等進行網絡連接,使整個校區形成一個整體,實現校園網的統一、集中管理。(2)網絡存儲及備份系統。網絡中心將儲存各類教育、教學和管理信息,其中包括多媒體教學信息庫、外部教學資源數據庫、教學音視頻數據庫、多媒體教學光盤等,主要涵蓋了資源管理系統、資源媒體介質管理、資源瀏覽和檢索、數字化教室等,從而具備校園業務變化的適應性、高度的安全性,能大容量數據存儲處理等特點。(3)網絡管理系統。整個校園網建成后,將有大量的交換機、服務器等網絡設備,需通過一種高效的、快捷的手段來完成對網絡設備及系統的安全控制、性能優化、運營管理等,同時節約人員成本。

基礎應用建設(1)校園一卡通系統。主要包括pos消費機、讀卡器、條碼機、寫卡器、水控器等,從而實現學生收費管理、校園消費、上機管理、學籍管理、圖書管理、轉賬(銀行)、會計業務、查詢服務、綜合業務、門禁考勤、醫療管理、水控管理、科研經費、巡更等。(2)led屏幕顯示系統。在學生公寓、綜合樓、教學樓、實訓樓、食堂等樓宇入口及綜合樓、運動場主席臺設置led顯示屏,用于顯示文字、表格、動畫、視頻等,也可實現新聞節目、文藝晚會、運動會、體育比賽的直播或轉播等。(3)有線電視系統??梢詫崿F全校性的視頻影音傳送,實現教學影音資料的資源共享,還可以實現教學及綜合活動同期實況轉播,召開全校電視會議等。(4)監控及報警系統。對校門、校園內、圖書信息樓等要害部位和重點部門進行監控及入侵報警,只

要通過該系統在監控中心就能發現校門、園內、要害部位等的情況,發現問題即時解決,不需要保衛人員到處巡邏,節約人員成本。(5)多媒體教學系統。節目播出均可以實現電腦控制,可以接收并播放音視頻信號,具有教學評估功能,多媒體教室也可接收并集中控制各類節目源等。(6)多媒體查詢系統。充分利用圖、文、聲、像以及交互性等多媒體特征對用戶的操作、信息查詢與接收等進行合理導引,以便用戶以最少的時間和精力查詢到最多的信息。(7)計費系統??梢园戳髁?、時間和包月計費,可以對接入的用戶進行驗證和控制,為數字校園的規范管理提供可靠保障。(8)電話語音系統。學??膳c當地電信運營商協商,由運營商投資建設和管理,學校只是按照使用付給投資方使用費。(9)智能建筑管理系統(ibms)。包括樓宇自動控制系統,實現集中監視和綜合管理、分散控制、系統聯動、優化運行等,從而提高本項目的運營管理水平,降低運行成本等。(10)信息網絡安全系統。以整個校園網安全建設、管理、運行為重點,保障整個校園網絡、各類應用、管理等的正常運行,降低校園網系統存在的各種安全隱患。

建設項目列表

根據以上需求情況,設置建設項目:綜合布線;中心機房、計算機網絡及整體網絡建設;校園一卡通;監控及報警;防雷、接地;有線電視、校園廣播;多媒體教學和查詢;led屏幕顯示;學生機房、數字語音室、模擬導游室、電子閱覽室等;辦公會議室、教學多功能廳、演播室等;校園精品課程全自動錄播;網絡數字教學點播平臺;各類教育教務、辦公自動化及其他網絡管理軟件;樓宇自控系統、建筑智能管理等。

網絡建設規劃

網絡建設是建設數字化校園的基礎,必須放在第一位(無線網絡建設可以視條件擇機進行)。網絡建設包括:

網絡基礎設施建設包括供電系統;校園管道系統;機房:雙路供電、不間斷電源、制冷、防雷與接地等系統。

網絡環境建設包括校園主干光纖;數字結構化布線;校園網絡架構;ip地址與nat;統一儲存;認證與計費;出口管理;網絡安全;網絡管理;運行與維護;行政管理與制度。

網絡應用系統建設包括網站;基于網絡的視頻監控系統;多媒體系統;多種教學系統;精品課程等。

構建數字化校園進程中容易出現的問題

數字化校園的建設推進了學校教學內容的數字化和教學手段的現代化,加快了教育技術現代化進程,進一步改善了學校各專業的教學條件,強化了高素質人才的培養力度。但在建設過程中容易出現以下問題:

經費投入不足、不及時由此延誤了部分項目的建設,影響了項目建設的整體效果,影響了項目功能的發揮。

技術力量分散對教育技術的人力資源沒有進行充分有效的整合,技術力量分散,不利于發揮技術優勢。

管理水平不高注重硬件系統的投入,忽視制度和管理體系建設。學校應投入相應的人力和經費,建設與之相配套的優質管理服務保障體系,還應制定一整套規章制度和工作流程,建立以人為本、以教學為中心的服務體系,促進管理水平的提高。

資源整合不夠資源建設是數字化教學的核心,需要多部門多單位廣泛參與合作。應加強與兄弟學校間的合作,遵循相關標準,提高網絡教學資源的質量和共享程度,以發揮資源建設的整體效益。

經過幾年的建設,我校逐步構建起一個有一定規模的數字化校園體系,在教育技術現代化進程中取得了階段性成果,為進一步開展教育技術教學奠定了堅實的基礎。但現代化進程路途漫漫,還需要我們不斷學習,共同努力,不斷完善。

參考文獻:

[1]葛麗萍.《現代教育技術學》數字化教學的實踐與研究[j].遼寧師專學報(社會科學版),2007,(3).

[2]柯和平,周玉芬.數字化教學資源體系的構建與應用研究[j].職業技術教育(教科版),2005,(16).

[3]趙永岐.數字化與教育技術實踐領域的變革[j].電化教育,2006,(3).

[4]朱春燕.校園移動應用服務系統設計及服務分類編碼研究[d].上海:復旦大學,2008.

[5]李驪.音樂學院數字校園建設分析[j].長沙鐵道學院學報(社會科學版),2005,(6).

[6]仲煒.高校數字化校園網絡系統設計與規劃[d].青島:中國海洋大學,2006.

篇6

    論文摘要:隨著我國網絡教育規模的快速擴展,網絡教育的教學質量能否獲得廣泛的社會認可,已成為日益突出的問題,而教學質量的提高離不開教學系統的保障?;诎图{西教學系統理論,從經驗系統、經驗傳遞系統和經驗接受系統三個子系統的維度,比較了網絡教育教學系統與全日制普通本科教學系統的不同點,分析了網絡教育教學系統存在的問題并提出若干建議,以期網絡教育的教學系統在借鑒全日制普通本科教學系統特點的基礎上,發揮其特有的優勢,提高網絡教育的質量。 

美國著名教育技術專家巴納西認為,教學系統是分層次的系統復合體。如果把教學過程看做是人類傳遞生產生活經驗的過程,那么整個教學系統可以看做由經驗系統、經驗傳遞系統和經驗接受系統三個子系統組成,其中經驗系統主要是指靜態的教學資源和教學內容,經驗傳遞系統主要是指動態的教學過程,而經驗接受系統是指學習者本身。[1,2] 

結合網絡教學環境,網絡教育學院的經驗系統除了包括教學資源(主要是網絡課程)外,還包含靜態的技術支撐環境和教學管理制度;網絡教育的教學過程主要是通過遠程交互與各類學習支持服務來完成;網絡教育的經驗接受系統——網絡學院的學習者又是一個復合體。與本科學生相比,網絡教育的學員既是在職成人,又是學生,有的還承擔有家庭責任,他們既有學生學習的一系列特點,但同時又存在著極大的特殊性。網絡教育的教學系統與全日制普通本科教學系統在上述教學系統的三個子系統中均存在著眾多的共同點和差異。本文的思考正是基于這一理論來進一步展開的。 

一、教學系統的比較 

1.經驗接受系統的比較 

在接受了系統連貫的中學教育后,全日制普通本科學生的年齡分布比較集中,學習基礎也較扎實,盡管存在很大的學生個體差異,但是從整體上看,全日制普通本科的學生學習時間充裕,對于新知識新技能有充沛的學習精力與求知欲。而網絡教育的學生均為在職成人,學員年齡分布比較廣泛,學習基礎和學習能力差異較大,成人學生大多已經形成較為穩定的心理結構(如道德、知識、能力等),且隨著年齡增長,成人的機械識記能力減弱,意義識記能力增強,他們在學習上呈現出一定差異。 

目前,全日制普通本科教學仍然主要采用教師在課堂中講授為主的全面授教學方式,師生同處一個空間,進行面對面的交流,學生在教師的指導下學習。在網絡學習中,由于師生在時間、空間上的相對分離,學生以自學為主,學生的自主學習能力與學生學習的最終效果有著密切的關系。 

2.經驗系統的比較 

在絕大多數的全日制普通本科教學中,教學媒體相對較單一,采用現成的影視、動畫及圖片進行簡單的加工合成,以教材為綱,學習資源相對有限。網絡教育的教學較之于全日制普通本科,教材概念的外延擴大了,除書本式教材外,錄像帶、光盤、各種各樣的網站、論壇等已成為受學生歡迎的教材。此外,教學內容更具有時效性。全日制本科的教學內容比較單一和滯后,而網絡則能提供豐富的、最新的反映當今科技進步的教學內容,學生在網上還可以獲得同一學科不同的教學內容,也可以在網上獲得某一個學科最新的發展動態,網絡教育拓寬了學生的知識視野,使學生能站在學科前沿,呼吸到學科知識的新鮮空氣。[3] 

與全日制本科教學相比,網絡教育教學系統更需要完善支撐其教學的技術平臺,支持更多的用戶流暢便捷地訪問和學習,同時保障其傳遞系統的準確性。網絡學習的特點也要求教學安排要更靈活、學習資源系統化和教務管理平臺電子化等。 

3.經驗傳遞系統比較 

在全日制普通本科教學中,由于學生和教師同處一個時空,教師可以根據課堂氣氛、學生的表情和行為,及時了解教學情況和學生的學習狀態,實時改變教學方法去調控教學狀態,從而抑制教學過程中的消極因素,調動積極因素,保證教學質量。[4]網絡教育的教學輔導主要通過bbs、email、電話、qq、msn等方式進行,其實時性和交互性還不能使其充分發揮教學輔導的作用。[5]因而學生在網絡教育教學中可能存在孤獨感、學習過程中的困惑未及時得到答復、學習技能欠缺、與教師和同學的交流溝通不足、工作和家庭生活與學習產生矛盾等多種不利因素,更需要接受網絡學院、教育中心為學生提供的學術、管理和情感等多方面的支持。[6] 

 此外,對學生學習效果的考核也是檢驗經驗傳遞效果的重要手段。全日制普通本科教學評價的主要方式是課程考試,統一印卷、統一組織,在指定地點相同時間統一進行,考試均以筆試為主,考試內容上偏重于對知識的記憶,忽視對知識的理解、運用和基本技能的檢驗,缺乏對獲取知識能力尤其是創新能力的考核,在考試方法上基本上是一門課程一張試卷,一學期考一到兩次。而很多學校的網絡教育教學評價仍然全部沿用全日制普通本科教學的考試方法,其評價方法有待創新與實踐。 

二、網絡教育教學系統面臨的問題 

1.經驗接受系統中的問題 

網絡教育大多數的成人學生都有一定的社會經歷和社會閱歷,具有豐富多樣的個性化經歷(如學習、家庭、職業、社會、政治經驗且具有個性化),用于學習的時間只能是工作、生活以外的業余時間,精力有限。在承擔工作和家庭責任之余,如何在有限的時間和精力中更好更高效地學習成為他們必須處理好的矛盾。 

有研究顯示,我國網絡教育的學生在學習習慣和學習能力上有眾多共性,如較嚴重依賴面授,學習內容和學習方法由教師高度控制,自主性較差,因而在非實時、非面授的網絡教育學習環境中,如何讓網絡教育的學生培養良好的自主學習習慣,提高自主學習能力和效率也是網絡教育教學需要突破的難點。 

2.經驗系統中的問題 

網絡教育教學系統中,教學資源有豐富性、實時性和網絡化的優勢,但是目前部分網絡課程設計仍然沒有跳出傳統課堂教學的思維框架,僅把信息技術作為呈現知識、傳授知識的工具,忽視了它對學生理解能力的影響,從而導致教學中出現了簡單的技術化傾向。[7]出現這種情況也與目前我國網絡教育的師資建設有很大的關系。在我國網絡教育試點高校中,網絡教育的教師基本上由學校其他學院的相關任課教師兼職,他們缺乏專門從事網絡教學的經驗,不適應網絡教育這種強調自主學習的教學模式。 

3.經驗傳遞系統中的問題 

在現代網絡教育教學模式借助計算機或網絡終端后,教學中的“人—機”關系或“人—機—人”關系削弱了師生間的直接交流,借鑒全日制普通本科教學的特點,結合網絡學生學習特點與學習方式開展教學,發揮高校的專業特長和名師效應,通過培訓使授課教師明確網絡教學與全日制普通本科教學的區別,把握網絡教學的本質和特點,對現有的網上教學資源進行有效的整合,傳統教學中教師與學生之間的富有人性化、人情味、親和理論的教育影響力被淡化。網絡教育學習者特殊性也要求我們注重對學生學習提供支持服務,培養學生自主學習的能力和滿足學生不同的學習需求,使學生網上自主學習與學生支持服務形成互補關系。 

此外,在對學生學習效果的考核方面,全日制普通本科教學評價是一種競爭式、淘汰式的終結性評價方式。作為一種新興教學系統,網絡教育教學評價方式方法有待創新與實踐。 

三、啟發 

1.經驗接受系統方面 

我國著名教育技術學家南國農先生曾對網絡教育下過這樣的定義:“網絡教育是主要通過多媒體網絡和以學習者為中心的非面授教育方式?!盵8]在現代網絡媒體的學習氛圍中,如何引導和協作學生主動積極地適應非面授為主的教育方式?

    網絡教育學院的領導、教師和管理老師需要積極宣傳網絡教學的優勢,幫助學生接受網絡學習的模式,建設豐富多彩的網上資源,以及個性化的學生學習反饋與診斷模塊,吸引學生經常上網學習,逐步提高學生進行網絡學習的積極性和主動性。 

此外,網絡教育的教學要充分發揮網絡交互性的優勢,促進師生之間、學生之間的交流,實現虛擬學習中師生之間及學生之間在空間、時間、心理上的同步與異步交互的“零距離”,促進學生逐漸向學習者角色轉換。學生作為有獨立主體、人格尊嚴的人,越來越多地主動參與教學活動,與教師平等相處,相互尊重,從而營造出合作的、寬松交流的、對話式的學習氛圍,使學生從中獲得成就感,增強其自主學習的信心和動力。 

    2.經驗系統方面 

我們要深入研究網絡教育的特點,結合學生個別化學習的需要,努力增加資源的信息量,突出資源的智能化、交互性和表現形式的人性化,形成資源特色。為了更好地建設教學資源,非常有必要培養一支高素質的能適應網絡教育教學的教師隊伍,建立長效的培訓機制,加強對網絡教育教師的培訓,并積極鼓勵教師學習和掌握現代網絡教育理論,使他們具有扎實的信息技術應用能力與先進的網絡教育理念,能夠運用先進的教育技術手段與方法獨自或參與設計網上課程,開發優秀的網絡教學資源,實現教育資源優化組合,進而提高教學效率和教學質量。 

3.經驗傳遞系統方面 

我們要利用網絡這種新媒介加強對學生支持的系統化,即加強學習輔導的支持、技術設施的支持、資源管理的支持等。如加強對學生選課的指導、媒體使用的指導和學習方法的指導,幫助學生按照專業教學計劃指定個體學習計劃,指導學生根據學習條件的差異選擇媒體,根據不同的能力傾向選擇學習方法。同時,建立支持服務體系的有效方法是建立實體機構,實體機構要規劃、研究、管理和監督學習支持服務系統。華東理工大學網絡教育學院于2008年成立獨立的實體機構——學生學習支持服務中心,形成并貫徹“導學、督學、助學”的支持服務理念,為學生提供盡可能周到完善的學術性和非學術性的幫助。在學生系統掌握國際貿易相關知識的基礎上,通過實驗教學環節培養學生的實際操作能力。一種方式是利用實驗教學軟件,開設國際貿易實務模擬實驗課程。針對國際貿易交易中的具體環節和程序,采用模擬仿真的方式,利用虛擬現實技術和互聯網絡通信技術,構造一個全新的教學應用平臺。借助于這一平臺,學生可以更深入、更直觀地了解國際貿易活動的整個流程。學生被分配在不同的崗位角色,參與到模擬的業務流程中,完成各自的任務,能訓練學生整合所學知識處理實際業務,提高其業務操作能力。如交易磋商的模擬,可使學生掌握相關商務函電的基本要求和交易磋商的技能;報價的模擬操作,可訓練學生國際貿易成本核算的技巧,以及提出合適的報價或還價的能力;進出口貿易物流和結算的模擬,可讓學生掌握各環節的基本規則和操作程序,熟悉并繕制相關單據。另一種方式是加強與實務部門的聯系,創新實驗教學形式。學校應與相關的外貿企業、銀行系統、海關、物流公司、商檢部門等建立廣泛聯系,并進行多種形式的交流、合作。如聘請實務部門的專家來學校與師生進行交流,選送專業教師到實務部門交流實習,定期安排學生到相關實務部門實習。通過這種雙向的交流,教師和學生都能不斷吸取最新的國際貿易實務方面的信息和動態,進而提高實驗教學效果。另外,在實務部門的實習也給學生提供了更真實的實驗教學環境,從而更好地培養學生的綜合職業能力。比如,新生入學后的導學階段,有計劃地組織學生到教育中心集體參加導學和網上教學活動,集體參加網上bbs討論,進行“近距離”的“遠程教學”,“強制性”地培養學生參加網上學習的自覺性,讓學生感受到獲得成功的情感體驗,幫助學生培養網上學習的興趣和習慣。 

網絡教育教學評價雖然可以沿用全日制普通本科教學的考試方法,但其評價的實質應該是一種無競爭的、重視自我檢測的方式。一切的評價方式都是以學習者的需求和滿意度為核心的價值評定。網絡教學環境中,評價考核方式更靈活多變,可以根據不同學習方式和內容而采用不同的考核方式,采用形成性評價與終結性評價相結合,過程性評價和整體評價相結合的方法。華東理工大學網絡教育學院對此已經進行了較好的探索與實踐。除學生的課程考試外,構成學生學習成績考核的還有網上在線作業、離線階段練習、bbs發帖及學生平時參與實時、非實時輔導課、教育中心其他活動等過程考核的成績。這些形成性考核占到學生所修課程成績的40%,而考試成績只占60%,如所修課程有實驗要求,學生完成網上遠程實驗或實時實驗的成績也占課程成績的一定比例。 

四、結語 

在我國各網絡教育試點高校,網絡教育學院雖然是一個獨立的機構,但實際上大學的辦學主體仍然在各學科院系,高校的教學、科研、文化都是一脈相承的,網絡教育學院要充分利用大學學科內的資源,借鑒全日制普通本科教學的特點,結合網絡學生學習特點與學習方式開展教學,發揮高校的專業特長和名師效應,通過培訓使授課教師明確網絡教學與全日制普通本科教學的區別,把握網絡教學的本質和特點,對現有的網上教學資源進行有效的整合,為學生提供必要的支持服務與關懷,同時輔之以更為靈活的考核方式引導學生學習,從而提高網絡教育的教學質量。 

參考文獻: 

[1]andrée tiberghien.learning and teaching:differentiation and relation[j].research in science education,1997,27(3). 

[2]陳義勤.遠程學習者學習困難量表的編制與初步分析[j].中國遠程教育(綜合版),2009,(6). 

[3]董平.基于網絡教育的教學模式研究[d].武漢:武漢理工大學,2006. 

[4]湯永新.網絡教育中教學交互的實時監控策略[j].吉林廣播電視大學學報,2007,(3). 

[5]蔡怡,周海玲.論網絡教育的教學管理網絡化[j].教育與職業,2007,(36). 

[6]陳庚,黃榮懷,等.課程建設是網絡教育教學質量的重要保證[j].現代遠程教育研究,2009,(2). 

篇7

關鍵詞:

中圖分類號: TP391.7 文獻標識碼: A 文章編號:2095-2163(2011)03-0027-04

Application of Multi-AGENT in Network Intelligent Tutoring System

WANG Jianhua

Abstract:During many years, traditional modes of computer-aided teaching can not meet the educational needs of universities and colleges. And there exist a low degree of intelligence, lack of teaching strategies and other shortcomings for most of the traditional teaching system softwares. So intelligent tutoring system has become a research hotspot of intelligent computer education. Combined with the features of Multi-AGENT and the application theory in intelligent tutoring system, the paper presents the design model of network intelligent tutoring system based on Multi-AGENT, analyzes in detail system-level functions, and gives out the classification design of system database, as well as the characteristics of system model.

Key words:

0 引言

智能教學系統是當今計算機輔助教學領域研究和應用的熱點。網絡應用于教育領域,使得高校的教學方法、教學手段有了很大的改變,從而徹底地改變了人們的教育觀念和教學模式。網絡教學系統可以為教學雙方提供海量的教學資源,使學習者之間在海量的用戶中實現了無限溝通和交流。多AGENT系統應用于智能教學系統是最新的技術,建構主義教育思想和人工智能領域中理論的結合使得智能化的、面向學習效果的、交互的遠程學習模型的建立成為可能[1]。本文提出了一個基于多AGENT的網絡自主和協作模式的智能教學系統模型,并分析了系統的邏輯功能和特點。

1 多AGENT系統及應用

1.1 多AGENT系統的概念

多AGENT系統是由多個可計算的AGENT組成的集合。每個AGENT能作用于自身和環境,操縱環境的部分表示,并與其它AGENT通訊,從而通過AGENT間的合作、協商、協調、聯盟,模擬現實社會中的群體智能活動,完成復雜的任務[2]。多AGENT的這些特點正可以用來解決網絡教學中的問題。

Multi-AGENT系統是指一些通過多個AGENT協作完成某些任務或達到某些目標的計算系統。單個AGENT的能力是有限的,但可以通過適當體系結構把多個AGENT組織起來,從而彌補各個AGENT的不足,使整個系統的能力超過任何單個AGENT的能力。多AGENT系統表示一個問題需要多個求解實體,這種系統具有傳統分布,并發問題求解的優點,同時具有復雜的交互模式。

1.2 多AGENT系統的體系結構

多AGENT系統體系結構的選擇影響系統自主性、自適應性的程度。體系結構中必須有共同的通信協議或傳遞機制。對于特定的應用,應該選擇與多AGENT系統相匹配的結構。文獻[3]將多AGENT體系結構劃分為以下三種。

(1)集中式結構。采用類似星型網絡的結構,將AGENT分成若干個組,每個組內的AGENT 采取集中式管理,即每一組AGENT提供一個控制AGENT,以此來控制和協調組內不同AGENT的合作,如任務規劃和分配等等。

(2)分布式結構。各AGENT組之間和組內各AGENT之間均為分布式結構,各AGENT組或組內各AGENT無主次之分,處于平等地位。

(3)層次式結構。集合了集中式和分布式兩類結構。其中包含一個或多個層次結構,每個層次結構有多個AGENT,這些AGENT可以采用分布式或者集中式。相鄰層之間的AGENT可以直接通信,或者利用控制AGENT進行廣播通信。

1.3 多AGENT技術在網絡教學系統的應用

智能AGENT可以以虛擬的教師、虛擬的學習伙伴、虛擬的實驗室設備和虛擬的圖書館管理員身份出現,從而增強教學內容的趣味性、個性化和人性化色彩,改善人機教學效果,使遠程教學效果達到和超過傳統的教學效果[4]。在學習過程中,智能AGENT可以根據學生的個體差異安排學習計劃、學習建議;在練習和訓練過程中,智能AGENT根據各個學生的學習進度和學習水平,為學生提供合適的習題與實驗,相當于私人教師進行個別授課與個別輔導。當學生在網上學習迷航時,智能AGENT還能起到導航的作用,為學生指點迷津,順利地將學生帶到目的地。

2 基于多AGENT的智能教學系統模型

本文提出的基于多AGENT的智能教學系統,主要面向三類使用者:學生、教師和管理者。通過相對應的AGENT對使用者的使用行為進行學習和模擬,從而可以引導其個性化地使用該學習系統。系統除了要實現教師和學生在課堂教學中的一切功能以外,還要提供許多遠程功能,例如:作業的提交和評價、同學間的協作學習、教學策略的實時更新等。筆者提出的基于多AGENT的智能教學模型如圖1所示。整個系統在邏輯上由數據提供層、訪問控制層、公共服務層、教學應用層、用戶協作層和用戶層6個部分構成。

2.1 用戶層

教學系統的所有用戶可分為學生、教師和管理員三個部分。由于用戶角色的不同以及行為和思維習慣的不同,導致其使用的系統功能不同,使用習慣也不同。由于不同的用戶可能來自于不同的網絡平臺,例如互聯網、手機WAP網、各種類型的終端設備等,系統的設計可以整合所有異構網絡平臺。用戶無論在何種網絡平臺下,都可以正常使用系統。

2.2 用戶協作層

對于使用系統的所有用戶,用戶協作層負責身份驗證。對于已經登錄到系統中的用戶,用戶協作層中的“學生協作AGENT”和“教師協作AGENT”負責多個學生之間的協作學習以及多個教師之間的協作教學。根據不同學生用戶的特性,并依據系統掌握的教學策略和規則,系統會適當地將學生用戶按照不同的原則進行分組,或者將各方面程度相近的學生分成一組,或者將不同程度的學生分成一組,以模擬實際的教學環境。

2.3 教學應用層

學生用戶和教師用戶的一切教學活動都在教學應用層中完成。有關教學的每一個應用都分別對應一個AGENT,可引導用戶進行操作、為用戶提供個性化操作界面和教學內容;與其它AGENT進行通信、協作,智能地選擇適合用戶的教學策略。

(1) 學生與教師共同的應用

教學系統模型中關于教師和學生共同的應用有討論答疑、作業管理、課程報告管理、學習評價管理等。

① 討論答疑AGENT面向所有用戶提供討論服務,可以根據學生用戶不同的學習風格、問題討論的范圍等因素智能地實現自動分組討論。

② 作業管理AGENT協助教師AGENT負責為不同類型、不同程度的學生用戶分發作業,協助學生用戶提交作業。

③ 課程報告AGENT協助教師AGENT為學生用戶提供大作業、設計報告、實驗報告、小論文以及畢業論文等的出題、選題等工作。

④ 學習評價AGENT的功能是與和教學相關的各個AGENT實時通信和協作,負責完成教師教學過程和學生學習過程的所有評價工作。最后將評價結果保存到相應的系統數據庫中。

(2) 學生活動應用

學生用戶在教學系統中獨有的應用主要有學習、練習、實驗和測試等。

① 學習是學生用戶使用教學系統最多的功能,學習AGENT引導學生用戶在教學系統中學習專業知識。根據不同學生用戶的類型和學習風格,為用戶提供個性化的操作界面。

② 練習AGENT根據學生用戶的學習效果,為用戶智能地提供練習題目。還可以根據學生用戶歷史練習成績,提供難度適中的練習題,使學生用戶能逐漸適應新知識,從而循序漸進地學習。練習AGENT還可以為小組用戶提供相應難度的習題供大家比賽,從而檢驗小組學習效果。

③ 實驗AGENT的功能是協助教師AGENT設計實驗題目和引導學生用戶完成實驗內容,為實驗題目提供智能仿真環境,幫助學生用戶提交實驗報告。

④ 測試AGENT協助教師AGENT完成學科測試的出題工作,包括試卷結構的設定、智能組卷的完成以及試卷分發等工作;協助學生AGENT完成測試過程、答案提交等工作。

(3) 教師活動應用

教師用戶在教學系統有的應用主要有課程管理、教學內容管理、教學資源管理、試題管理等功能。

① 課程管理AGENT負責課程的開設、課程信息的維護、知識點的劃分、制定知識點之間關聯規則以及基本教學策略的制定等工作。

② 教學內容AGENT主要負責協助教師按知識點內容將教學內容錄入課程內容數據庫中,并負責對其進行維護。

③ 資源管理AGENT協助教師AGENT負責對圖片、聲音、視頻等教學資源進行管理。包括教學資源的錄入、修改、刪除等。

④ 試題管理AGENT協助教師AGENT完成對學科試題庫的建設,包括題型管理、題目管理、難度設定等。同時與練習AGENT和測試AGENT協作,為學生用戶提供個性化試題服務。

2.4 公共服務層

構成教學系統的各AGENT需要通信與協作,系統的不同用戶還會有不同的數據查詢和統計需求,系統需要安全穩定地運行,還需要為用戶提供豐富、準確的幫助信息,這一切功能的實現都通過系統的公共服務層來提供。

公共服務層為所有AGENT服務,是AGENT應用和底層數據庫之間的接口。公共服務層由教學策略AGENT、查詢服務AGENT、系統消息AGENT、系統安全AGENT和在線幫助AGENT構成。

2.5 訪問控制層

為了系統數據庫的安全,系統特別在系統數據庫和公共服務層之間設置了一個訪問控制層。訪問控制層負責接受公共服務層的訪問要求,直接訪問系統數據庫中的數據,返回訪問結果,并負責響應訪問控制層的數據挖掘請求。

2.6 數據提供層

智能教學系統需要海量數據支持,包括課程內容提供、各類用戶信息、學生歷史成績數據、教學策略數據、教學資源及系統知識規則庫等。將以上每一類數據單獨存放在一個數據庫里,方便數據的分類和管理,形成數據倉庫。

3 系統數據庫功能設計

基于多AGENT的智能教學系統,要想實現其智能的功能設計,需要海量的數據支持。面對海量用戶群,系統數據庫應該支持異構網絡及分布式存儲和處理。系統將所有數據分成以下7個數據庫分別存儲與處理。

(1)學生信息庫。學生信息庫用于存儲所有學生用戶的自然信息,包括為學生用戶登錄系統提供的用戶名、密碼、姓名、性別、出生日期等信息,還包括興趣、愛好、家庭情況、學習習慣等信息。另外,還記錄學生用戶在教學系統中的所有活動內容日志。

(2)教師信息庫。教師信息庫用于存儲所有教師用戶的自然信息,包括為教師用戶登錄系統提供的用戶名、密碼、姓名、性別、出生日期等信息,也包括興趣、愛好、家庭情況、教學習慣等信息。與學生用戶類似,教師信息庫同時也會記錄教師用戶的所有活動內容日志。

(3)學生成績庫。學生成績庫記錄所有學生用戶的成績信息,包括練習成績、測驗成績、考試成績等信息。做為基礎數據,學生成績庫是系統眾多AGENT進行數據挖掘和分析處理的數據來源。系統為學生用戶提供的一切學習內容,都是建立在已有學生成績數據的基礎之上,教師AGENT和學習評價AGENT的活動也離不開對學生成績數據的挖掘與分析。

(4)課程內容庫。課程內容庫用于存儲某一門課程包括章節設計、知識點設計和全部知識在內的全部內容,還包括所有知識點之間的關聯。為了適應智能教學系統的教學要求,對任何一個知識點允許多名教師用戶設計不同的教學過程,以滿足不同用戶的學習要求。

(5)教學策略庫。教學策略庫是智能教學系統的靈魂,根據課程內容庫中存儲的知識點結構和關聯,系統會為不同學生用戶隨機或有目的地、智能地生成不同的教學策略。根據學習評價AGENT的反饋,不斷地強化優規則、淘汰劣規則,由此建立起穩定的教學策略規則庫。

(6)教學資源庫。教學資源庫用于存儲課程的全部教學資源。由于智能教學系統是開放的,學生用戶和教師用戶是海量的,所以教學資源庫對所有用戶是開放設計的。所有用戶都可以自主創建教學資源,在系統運行過程中,優秀的資源會得到越來越多的使用機會,從而更多地應用于教學策略中。

(7)系統知識庫。系統知識庫用于存儲智能教學系統除教學策略之外的規則。

4 系統模型特點

本文設計的智能教學系統模型最大限度地模擬現實世界人類的教學活動,通過多AGENT之間的信息共享、溝通協作,以海量教學資源和學習數據為基礎,實時更新豐富的教學策略,為不同用戶提供個性化的學習界面,從而實現網絡自主學習和協作學習相結合的學習模式。系統模型主要有以下幾個特點:

(1)最大限度地模擬現實世界。網絡教學系統要想真正發揮作用,贏得使用者的喜愛,就要實現真正的個性化教學、人性化教學,實現自主學習與協作學習,實現動態實時教學策略管理。這就要求網絡教學系統最大可能地接近真實世界的教學環境,最大可能地模擬學校教學生活,只有這樣,學習者才能有真實感、親切感,才能喜歡網絡教學系統,愿意使用該系統,因此,才能高效地進行學習活動。

本文提出的智能教學系統模型,通過將現實世界中的真實教學任務適當地分解為多個步驟,系統豐富的功能由多個不同的AGENT互相協作完成,所有AGENT各司其職,比較全面地模擬了現實教學環境。

(2)多AGENT分工合作。系統由多個AGENT協作完成教學任務,各AGENT之間既可以單獨完成既定的任務,也可以通過溝通和協作完成較復雜的大型任務。詳細的分工使系統框架結構清晰明了,便于具體實現。

(3)引入學習風格的評價。學習風格是學習者持續一貫的、帶有個性特征的學習方式,是學習策略和學習傾向的總和。學習策略指學習方法,學習傾向指學習者的學習情緒、態度、動機、堅持性以及對學習環境、學習內容等方面的偏愛。系統模型中的學生AGENT在學生登錄成功后,負責監測、記錄學生的學習風格方面的數據,并記入到學生信息庫中。根據長時間監測的結果智能地總結出該學生的學習風格,從而根據學習風格提供個性化的學習界面。

有些學習策略和學習傾向會隨學習任務、學習環境的不同而變化。系統的學生AGENT會根據學生信息庫中數據的變化動態地跟蹤學習者的學習風格,從而動態地改變教學策略,讓學習者真正體會到是在一個現實的教學環境當中。

(4)分組協作教學。系統模型當中引入了學習風格的評價內容,學生協作AGENT可以將學習者的不同學習風格作為分組的依據,從而實現協作學習。系統還可以分析教師的教學風格,從而為學生提供個性化的教學服務。系統的設計面向整個互聯網,龐大的教師群和學生群在同時使用,就涉及師生結對的問題。系統通過對教師教學風格和學生學習風格的匹配,為學生智能分配教師、為教師智能分配學生,而且這一過程是動態的。學生用戶面對的是一位或多位虛擬教師,教師面對的是多位虛擬學生。這一技術徹底實現了師生之間協作教學,從而最大限度地提高了教學效率。

(5)教學策略的實時調整。系統中數量眾多的AGENT分工協作,實時采集教學活動的所有信息,存入系統的多個數據庫中,從而形成了海量的教學活動信息資源庫。系統的各個AGENT會通過數據挖掘AGENT所提供的服務,從各個數據庫中挖掘最新的關聯規則,從而動態地改變教學策略。教學策略的動態調整豐富了教學系統的功能,使系統更加人性化,同時也使學生用戶感到所面對的是一位有性格、有情緒、會隨時改變教學方法的虛擬教師。

(6)多元的教學評價機制。真實、完全地反映用戶使用教學系統的情況,就要客觀、全面地對教學活動進行評價,這就要求系統的評價主體與評價內容必須具有多元性[5]。在本文所提供的系統模型中,學生AGENT可以實現學習過程的自我評價、或對小組成員的評價、對虛擬教師的評價以及對教學策略的評價;教師AGENT可以對學習者的學習過程進行評價、可以對學生的學習效果進行評價、也可以對同行的教學工作進行評價。系統的評價主體由傳統的單一評價主體―教師,擴展到由學習者、小組成員、教師等構成的多元評價主體。評價量規表從學習內容的評價、探究活動過程的評價、以及學習成果的評價等多個方面展開,為學生提供一個更為寬松的評價環境與更為科學的評價指標。

5 結束語

智能化教育一直是全世界教育界和教育技術領域的理想和目標。計算機技術特別是網絡技術的發展,使計算機輔助教學得到廣泛的應用。新的教育理論層出不窮,特別是人工智能理論和技術的發展,為計算機智能教學提供了廣闊的發展空間。然而,在中國現有的教育體制和技術支持下,真正的智能教育理論實現起來非常困難,導致現階段的網絡教學出現了很多無可奈何的尷尬。網絡教育是“人-機-人”的交互過程,在這一過程中,如何提高網絡和計算機的智能化程度是目前教育技術領域的一個重大課題。

本文結合多AGENT的特性及在智能教學系統中應用的理論,提出了基于多AGENT的智能網絡教學系統的設計模型,詳細分析了系統各層次的功能,并給出了系統數據庫的分類設計以及系統模型的特點。

參考文獻:

[ 1 ] 許彥青,申瑞民,張同玖,等. 加強學習算法的智能多在遠

程教學中的應用[J]. 計算機工程,2001(8):125-127.

[ 2 ] 程顯毅. AGENT計算[N]. 哈爾濱:黑龍江科學技術出版社, 2-

003.

[ 3 ] 張林,徐勇,劉福成. 多Agent系統的技術研究[J]. 計算機技術

與發展,2008(8):80-87.

[ 4 ] 仇芒仙. 基于多Agent的網絡教學系統的研究[J]. 計算機工程

與應用,2003(16):169-172.

篇8

【論文摘 要】隨著高校教育網的發展,大學校園的拓寬,需要引進一種新的教學系統來方便師生的教學工作。本文介紹了復旦大學多校區視頻交互教學系統的建設和使用,并且通過調查問卷方式總結了師生對于該系統的認可和不足之處,為今后的進一步發展提供了必要的依據。

一、發展視頻交互教學系統的背景

進入21世紀以后,隨著我國大學校園的發展,以前規劃的校區已經遠遠跟不上學校的需求。而城市的開發已經阻礙了學校的主校區向周邊的拓寬能力,于是很多學校只能在遠離主校區的地方建設分校區。校區之間的距離和大學普遍開展的通識教育之間產生了很大的矛盾,這就需要一種新的教學系統能夠解決這種空間距離造成的阻礙。通過分析教與學的需要,我們認為這套新系統應該要具備下面幾個功能:

1.能夠將教師現場授課視頻和音頻傳送到其他校區教室實現實時直播授課,視音頻要同步,聲音要清晰;

2.通過系統服務器的控制, 能夠按需設置某教室為教師端或學生端;

3.學生和教師之間建立視頻連接,實現教師實時答疑;

4.管理人員能夠通過監控系統實時觀察各個校區的系統和收看情況,并且能通過該系統遠程協助。

二、構建多校區視頻交互教學系統

2008年,我們和某公司根據上述的功能分析,設計了一套多校區視頻交互教學系統。該系統是在原有的錄播系統的基礎上增加了交互教學功能。新的系統主要是由課程錄播系統、流媒體服務器、網絡視頻服務器和后臺監控服務器等四個部分組成。

(一)課程錄播系統

課程錄播系統主要是由全自動錄播操作臺、全自動錄播編輯機、圖形圖像工作站、輸入/輸出及多媒體設備和超聲波定位系統構成。

(二)網絡視頻服務器

網絡視頻服務器是一種對音視頻數據進行編碼處理并完成網絡傳輸的專用設備,從而實現遠程監控的功能。由于它具有獨立完成網絡傳輸功能,不需要另外設置計算機,故其能實現簡單的IP方式組網,是傳統的模擬監控所無法實現的。每部網絡視頻服務器具有網段內唯一IP地址,通過網絡連接方便對該設備(IP地址)進行控制管理,也即通過IP地址識別、管理、控制該網絡視頻服務器所連接的視頻源。根據這些體特點,本系統中,網絡視頻服務器用來提供后臺監控服務器的畫面、上課實時交互的視音頻和上課前準備直播的畫面。

(三)流媒體服務器

流媒體服務器的主要功能是以流媒體傳輸協議(RTP/RTSP、MMS、RTMP等)將視頻文件傳輸到客戶端,供用戶在線觀看;也可從視頻采集、壓縮軟件接收實時視頻流,再以流媒體傳輸協議直播給客戶端。本系統利用流媒體服務器的第二個功能將主講教室的上課視頻實時直播給各個分校區。而流媒體向外播放的方式有三種:單播、廣播和組播。因為組播具有節省服務器負載和不受客戶接入端帶寬的限制,所以我們決定采用組播的方式進行直播。但是因為組播沒有糾錯機制,發生丟包錯包后難以彌補,網絡不暢就會造成拖屏的現象,所以課前可以使用MCastTest20這個軟件來進行組播丟包率的測試,該軟件包括發送端和接收端,可以設置不同的組播地址、端口、帶寬和測試包尺寸。由于本系統每個校區的教室中都有錄播系統,都能錄制出流媒體視頻文件,我們可以通過流媒體服務器選擇發送的流媒體源來設置教師端。根據這個原理我們設計出一套流媒體源的選擇軟件,根據實際課程的安排,通過這套軟件設置哪間教室提供流媒體源(教師端),哪間教室需要接受這些流媒體(學生端)。

(四)后臺監控服務器

考慮到人工利用效率的問題,我們只是在一個校區設置了后臺管理中心。而對于其他校區系統的管理,我們主要通過后臺監控服務器。該服務器不僅有監控管理的功能,還能開啟和關閉其他校區的多媒體設備。

三、多校區視頻交互教學系統的應用

自從該系統2008年下半年投入使用,通過前期開展大型講座的測試,我們摸索出一套該系統的應用流程。目前主要投入到本科生通識課程的教學中來。

(一)課程的編排

每個學期開始前,學校教務處會選擇一些廣受歡迎名師的通識教育課程作為交互教學課程,這些課程會固定安排在設有多校區視頻交互教學系統的教室里,各校區學生根據就近原則進行選課。

(二)老師和助教的培訓

分校區收看端的學生管理主要是由助教負責,正式上課前一周,我們會把助教集中起來進行培訓,主要講解系統的基本操作和一些常見問題的處理。如學生端提問需要助教在教室電腦上敲擊F1等。第一周的上課前,我們工作人員也會告知老師該系統的注意事項:教師講臺站位和鏡頭切換的關系、鼠標點擊和分校區學生端收看到PPT內容的關系和話筒如何開關。

(三)后臺管理

后臺管理人員會提前半個小時開啟系統,開啟后初步觀察各校區系統運行情況,同時根據課程安排設置教師端和學生端,打開學生端收看軟件,進入準備直播的狀態。

(四)正式上課

上課鈴聲打響后,工作人員在后臺摁下錄制鍵,學生端收看軟件進入正在直播狀態。根據預設策略,分校區學生端能及時收看到老師的PPT或黑板內容。分校區學生端如果有問題可以通過敲擊鍵盤上F1鍵進行提問,這時教師電腦上右下角會出現一個對話框,對話框上會顯示是哪個校區的學生提問,老師通過對話框上的同意/不同意鍵選擇是否和該校區學生進行互動。如果老師選擇同意,教師電腦左上方會出現分校區的畫面,分校區學生可以通過錄播系統上的鵝頸話筒與老師進行“面對面”交流。

四、師生使用反饋

為了了解教室學生對該系統的意見,我們專門制作了調查問卷,從課程教學方式、系統使用和助教管理三個方面征求,最后共收到有效問卷50份(老師11份,學生39份)。匯總結果如下:

(一)所有的師生都認可這套系統的穩定性,45.5%的老師都認為這樣的教學方式很好,而肯定這樣教學方式的學生超過了總數的89%。有超過36.7%的老師知道所有的功能,大部分老師只知道“跨校區提問”以及“在線收看”功能,不知道“課程錄像”這一功能。另一方面,超過46%的學生說出了這套系統的所有功能,剩下的學生中有超過80%不知道“課程錄像”這一功能。

(二)超過72%的教師及超過69%的學生認為,此套系統可以方便師生,并加大各校區間的交流;而36.4%的教師以及41%的學生甚至認為,其他的通識課程也完全可以嘗試這套系統。另外,超過54%的老師以及69%的學生認為“名師講座”“專題報告”等學習交流活動也可以通過這套系統進行。

(三)本學期各校區助教都能認真負責地履行他們的職責,總體滿意率超過87%。而對于突發狀況,也能令人滿意地解決,滿意率達到69%。更重要的是,不僅有賴于復旦通識教育網站,助教們也能夠及時傳達教師的信息及通知,不讓分校區的同學感到不便,滿意率超過74%。

通過分析調查問卷,我們發現還存在一些亟待解決問題,例如由于網絡不穩定造成的卡屏現象,由于老師和助教每學期的更新造成他們對系統功能了解不多等。

五、未來發展趨勢

由于影響本系統運行的最大因素就是網絡問題,而目前我國正在加大對于高校和中小學網絡建設的投入,通過建設教育系統內的交互教學系統,可以部分解決我國高校中小學師資分配不均的矛盾。

目前我國網絡用戶不斷的增長,目前中國已經是全球網絡用戶最多的國家,網絡帶寬也不斷的增加,通過交互教學系統,可以讓學校教育資源更好地為社會服務。

參考文獻

[1]郝大魁.淺談高校課程錄播系統的構建和應用[J].教育傳播與技術,2010(4).

篇9

【關鍵詞】網絡 教學平臺 建設 思考

【基金項目】黑龍江省教育科學“十二五”規劃課題(青年專項),課題編號:GJD1214043。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0254-02

一、網絡化教學

網絡教學平臺是在Web的多媒體教學基礎上,發展成的網絡學科教學。目前已經它形成一種的趨勢,是通過網上交談、視頻會議進行同步雙向交流和資源共享的教學形式,更好地體現了網絡課堂靈活、開放的特點。網絡教學不但可以打破時空的限制,進而實現資源信息的延展和時效性,而且以其高度的協同性和共享性,更有助于實現學生的自主學習和自由學習;同時,網絡教學絕不僅是資源平臺,更是教學平臺與交流平臺,是教學資源和人際關系的組合,因此,在現階段建設符合學生特點,方便教師使用的網絡化教學平臺,迫在眉睫。

二、網絡化教學平臺概念

所謂網絡化教學平臺,是源于電腦的普及和互聯網的發展的在線教學平臺、網絡教學管理系統。一般有廣義和狹義之分。狹義的網絡化教學平臺是指建立在Internet基礎上,為網絡教學提供全面支持服務的軟件系統;廣義的網絡化教學平臺既包括支持網絡教學的硬件設施與設備,又包括支持網絡教學的軟件系統。從某種意義上講,網絡化教學平臺是程序教學的發展和延伸,把學習內容分成一個個小的問題,系統排列起來,把教學手段和過程整合成一個個關聯的模塊,通過計算機程序語言,逐步實現提出問題,學生選擇回答,并通過互動模塊確認自己回答正確或錯誤,以力求實現教學與互動同步、資源學習與共享的過程。

三、網絡化教學平臺發展情況

在國外,網絡教學支撐平臺系統開發始于20世紀末,目前在國際市場上知名并被廣泛使用的如美國畢博公司的Black board課程管理系統、哥倫比亞大學計算機科學系開發的Web CT系統、WBT System公司開發的TopClass等。Blackboar平臺支持百萬級用戶的超大規模,為教學人員提供強大而全面的授課、管理和交流工具,具有非常高的穩定性和安全性。

在國內,網絡化教學平臺比較知名的主要包括北京大學網絡教育學院的Blue Power網絡教學平臺、清華大學教育技術研究所開發的清華在線――THEOL網絡教學綜合平臺、北京師范大學的V class網絡教學平臺、安博網絡教學平臺、Wis Bank網絡教學平臺、華南理工大學網絡教育學院教學平臺等。這些網絡教學平臺基本都包含以下系統:網上教學系統、網上教務管理系統、網絡課程開發系統;有一些網絡教學平臺還包括網上教學資源管理系統,包括諸如試題庫、案例庫、網絡課件庫、文獻資料庫等。

四、網絡化教學平臺建設思考

1.豐富網絡資源,提高學生協作學習積極性

網絡教學的本質是為學生提供專業的指導和服務。網絡教學資源是教學平臺的基礎,提供豐富的網絡資源,提高教學質量是以學生為中心的網絡教學平臺建設的關鍵。課程輔導教師,將面授課與網絡教學相結合,課后將教師上課視頻傳至網絡教學平臺,一方面為學生課鞏固復習提供方便。另一方面為不能及時到校聽課的學生提供課程教學,避免落后于課程進程,保證教學的質量。

在網絡課程中,學生可自主選擇感興趣的課程進行視聽,不受專業的限制,這樣開放的學習方式和課程體系使學生能自由組合自己感興趣或工作需要的科目。在師生、生生之間的公共交流區,應提供更多有趣和豐富的話題,學生更易被新鮮有趣的內容所可吸引。針對這一學生特點,師生之間的交流內容不再限于課程內容,還涉及新聞等的討論,這些拓展性的話題不僅能縮短學生與學生之間,學生與教師之間的感情距離,也能大大提高學生參與平臺學習的積極性,拓寬網絡教學空間。

2.完善平臺技術建設,提高平臺穩定性和操作友好性

完善網絡平臺的穩定性和可操作性是保證網絡化教學支持的基礎,各級平臺不同的網址及應用更便于讓剛入學的學生產生恐懼感,打擊學生學習積極性。利用網絡技術,打造完善人性化的網絡教學平臺是構建以學生為中心的網絡教學支持模式的重要保證。網絡在線平臺有部分功能交叉,便于給剛使用的學生造成混淆,影響了學生的學習主動性和積極性,同時也給教師的管理使用增加了難度。在教學討論區,平臺未按學科進行分類,學生的討論集中在一起,不利于師生就專業主題進行討論,也降低了學生對于網絡自主學習的平臺適應性。

3.搭建網絡溝通橋梁,增強學生情感溝通

現代教學的目的不只是傳授知識和技能,更是情感和價值觀的影響。學習動機是促使學生堅持自主網絡學習的重要因素,對于網絡教學來說,由于遠距離教學,容易使學生在學習過程中產生孤獨無助,學習無從下手的感覺,師生之間,學生之間的學習心得也不能進行有效的溝通,因此需設置更適合于遠程教學學生的任務和主題,在學習過程中組織小組進行協作學習,加強交流和情感認同。一般情況下學生渴望和老師、同學交流學習生活上的經歷。網絡教學可以距離感,通過情感交流,激發學生的學習動力和學習參與度。

4.加強技術和教師培訓,充分發揮教師能動性

加強輔導教師和技術人員培訓,讓教師充分認識到網絡教學平臺的重要性和必要性,把網絡教學平臺當作新的課堂。開展培訓講解網絡教學平臺操作方式,開展形式多樣的評比比賽,調動老師的積極性。組織專業技術人員管理平臺,保證平臺穩定性和資源庫的正常管理。輔導教師應經常登錄平臺,關注和參與平臺的討論區,積極引導學生的討論。同時,教師也應注意對平臺操作適應力較弱的學生給予特別的指導或培訓,保證學生能進入平臺進行學習。

參考文獻:

[1]田欣,劉旭花.網絡教學平臺建設與應用研究[J].中國醫學教育技術,2010-10-20

篇10

【關鍵詞】Agent 網絡教學 教學反饋 評價模型

一、引言

在大環境下互聯網已經步入了高速發展期,而互聯網的發展給各行各業也帶來了巨大的推動力,當然教育行業也不例外。在這個背景下網絡教學應運而生,同時也受到了教育界的密切關注,它也成為了教育發展的新突破。在這種情況下網絡教學系統的研發也顯得越來越重要,在軟硬件設施的共同作用下為網絡教學提供了一個良好的環境,而網絡教學的深入發展讓教學突破了傳統的界限,并讓多媒體資源利用得到了充分的發揮,這就使得教育行業的整體水平有了進一步的提升。但是網絡教學在部分環節上較傳統教學而言依然表現出了一定的缺陷,特別是在教學評價上出現了很大的短板。Agent技術的創新與發展為網絡教學評價模型的構建提供了強有力的支持,通過對基于多Agent的網絡教學評價模型進行細致化的探究可以讓網絡教學得到進一步地完善,從而提升網絡教學水平,讓網絡教學的質量得到保證。

二、Agent技術概述

目前對于Agent并不存在準確的概念定義,業界也沒有統一的標準去規范Agent,因此Agent也就存在不同的定義,Foundation for Intelligent Physical Agent 則是其中較為常見的一種定義。在該定義中將Agent描述為以實體態存在于環境當中,通過Agent可以讓環境中獲取事件發生存在的相關數據并將這些數據反映出來,根據以上基礎來執行相關的影響行動。在該定義范疇下Agent可以由軟件承載,也可以由硬件所承擔。另外還有部分學者認為Agent的功能性主要涵蓋了三個方面即對環境中的動態條件進行感知,對環境中的影響條件來進行動作執行以及通過推理來對相關的感知信息、推斷產生以及問題求解等進行功能性解釋。總之目前業界對Agent技術存在著很多不同的理解,并且每種概念模型都有其可取之處,但是無論在哪種解釋或者是定義中Agent技術都呈現出了其特點,具體如下:(1)自主性。Agent技術具有良好的自主性,即便是在外界未對其進行直接操控的情況下它也可以根據感知到的內部狀態以及環境信息來對自身的行為進行控制與決定。(2)反應性。在Agent對所處環境存在的事件或發生的事件有所感知時就會立即做出對應的反應。(3)交互性。在Agent的實際運行過程中事實上也體現了Agent的智能交互功能。在通信語言的協調下可以讓Agent具備靈活多變的交互方式,并且不同的Agent之間能夠產生協同作用,這樣就讓Agent的交互性得到了進一步的提升。(4)主動性。Agent可以根據承諾來進行相關的主動行為并表現出面向目標的行為。

三、基于多Agent的網絡教學評價模型具體分析

在基于多Agent的網絡教學評價模型的構建過程中會涉及到多方面的內容,其任務量負荷較大,同時也涉及了多個對象,另外它還需要對多門學科知識進行涉獵,在這種要求下就必須要保證基于多Agent的網絡教學評價模型具備全面的功能性,要讓Agent實體發揮特定的問題解決能力。在Agent單體功能性得到保證的情況下還要讓Agent之間形成相互匹配的工作機制,讓多Agent系統可以在單獨問題解決的基礎上對復雜問題進行處理。要讓以上情形得以實現就需要建立多個功能化模塊,以下對其進行詳細的分析與闡述。

(一)評價方法模塊

若要讓基于多Agent的網絡教學評價模型發揮實質性作用首先就應該設定相關的評價方法,此時就需要匹配評價方法模塊。事實上該模塊主體上還是以數據庫為主。在進行網絡教學評價的過程中先應該將相關標準以及教學目標進行數據采集,并將得到的數據進行分析,在分析結果的基礎上對評級對象再進行準確的定位與判斷。在上述過程中評價方法貫穿首尾,利用合適的評價方法便能夠對Agent行為進行有利的指導,對于Agent本身而言可以根據不同的情況來得到最優的解決方案,其主要流程如下表所示:

(見后文表1)

(二)教學評價模塊。教學模塊是Agent 系統中的重要基礎,將單獨的Agent 與其他的Agent 進行關聯,從而將整個評價模塊當中的子模塊進行銜接,在共同協同的作用下讓決策以及評價判斷功能得到整合。通過教學模塊的應用可以讓評價目標與相關的環境達成匹配并產生積極的響應。教學評價模塊的主要流程如下圖所示:

圖1 基于多Agent的網絡教學評價模塊工作流程圖

從以上結構不難看出教學模塊實際上是分為了三個功能層即職能層、控制層以及決策資源層,各層次模塊間都能夠進行協同作用,但彼此之間也保持著一定的獨立性。其中決策資源層的核心功能是對整個系統所發生的事件進行相關的決策,并對其他的Agent模塊進行管理以及維護;控制層則需要維持整個系統的正常工作,其主要體現了系統對信息的收集以及反饋;職能層實現了對既定評價目標和多維學習情境變化的響應,并為教評價決策性提供了規則,讓整個教學評價過程更趨于平衡。

(三)評價指標

評價指標模塊是基于多Agent的網絡教學評價模型在進行教學評價過程中進行衡量工作的基礎性模塊之一。利用Agent的網絡教學評價模型可以讓學習者與教學系統的匹配程度更為完善化,從而實現具有針對性的個性化學習過程,在提升教學效果的同時也讓整個教學系統水平得到提升。評價指標模塊的設定事實上也促進了學習過程中相關對象的互動,其中將學生、老師、教學環境以及師生協作和師生溝通來作為評價對象,并以此為承載基礎得到相關的評價內容,在這個過程中可以讓具有差異性的評價標準構建出來,通過權重分配形成一個客觀的評價指標體系,其中具體內容包括了以下幾個方面:(1)學生對象。在對學生的評價中需要對學生的基本特征、學習興趣、學習動機以及主動精神來進行判定。對學生的基礎知識以及技能熟練程度進行判定,同時還要考察學生的綜合能力以及創造性問題解決能力。另外還需要對學生的協作能力以及團隊意識進行評價。最后要對學生的價值觀念以及認知取向進行綜合性的鑒定。(2)老師對象。對老師的專業知識掌握程度以及專業領域技能進行評價;對新事物的接受能管理以及心理承受力進行評價;對現代教育技術以及學生監管能力進行評價;對教學策略制定以及教學方法構建能力進行評價;對學生活動組織成效性進行評價;對學生思維培養能力進行評價。(3)教學環境。對教學環境以及學習需求的有效結合程度進行評價;對教學環境的實踐性以及可操作性以及靈活性進行評價。(4)協作評價。評價指標包括了協作參與方式以及溝通交流方式;參與協作的積極性與主動性;協作環境的層次、有效程度、以及相關范圍。(5)溝通。對溝通對話在整個學習過程中使用的范圍及頻率進行評價以及對溝通過程中語言對學習影響程度進行評價。

(四)工作界面。工作界面事實上就是教學評價模型與用戶之間的直接對話窗口,是實現人機互動的關鍵性部分。該模塊的主要功能是對用戶的使用信息、登錄信息包括注冊信息進行細致化的記錄,然后將這些記錄進行組織分析,同時將分析結果數據導向其他的功能模塊,這樣就保證了用戶信息的充分利用,并可以將相關信息保存在信息庫中。

四、結語

在互聯網環境的充斥下,網絡教學的規模也在不斷擴大,并且也取得了一定的發展。但是從以往的網絡教學過程來看,在教學評價方面依然存在著缺失。如今隨著Agent技術的不斷成熟,給網絡教學評價帶來了強有力的技術支持,在上文中提到的基于多Agent的網絡教學評價模型主要包括了四個模塊即評價方法模塊、評價指標模塊、教學評價模塊和人機互動工作界面。利用多Agent的網絡教學評價模型可以讓整個網絡教學評價工作更為規范、合理,讓教學評價水平得以提升。

參考文獻:

[1]岳成慶、張宇、滕至陽.基于多Agent的智能教學系統模型研究[J].微機發展.2010(02):121-122.

[2]張艷莉、徐英卓、李洪濤.基于多Agent的遠程教學系統模型的研究[J].微機發展. 2011(10):61-63

[3]肖基毅、陳堅禎、朱常春.基于Agent的協同遠程教學模型[J].微機發展.2010(02):141-142.

[4]曲霖潔、劉培玉.基于Agent的網上教學系統的研究[J].電化教育研究.2010(01):312-313.

[5]鄭明秀、張小真、周竹榮.一個網絡教學多Agent系統數據模型的研究[J].西南師范大學學報(自然科學版).2010(02):157-159.

[6]肖正、吳承榮、張世永.多Agent系統合作與協調機制研究綜述[J].計算機科學. 2010(05):132-133.

[7]丁士擁、常天慶、高波.多Agent系統規劃協作過程研究[J].計算機工程與設計. 2011(09):117-118.