软件工程网络教学系统实现及意义五篇

第一篇：软件工程网络教学系统实现及意义

创先职称论文发表网 www.xiexiebang.com 软件工程网络教学系统实现及意义

摘要：伴随着科学技术的发展进步，人们接受知识、学习技术的方式和途径较比上个世纪发生了很大的变化，传统的教学模式也受到了较大的挑战。传统的教学模式不仅成本高昂，可更新性差，而且学习知识的自主选择性不强，这就无法使学习更好地深入生活，覆盖到不同层次的群体。随着教学模式改革的呼声愈加强烈，以及计算机网络覆盖的愈加广泛，网络教学应运而生。网络数字化教学资源以其形象化、直观化、覆盖面广、克服时间空间局限等特点收到了良好的教学效果，作为传统教学方式的有利补充，受到越来越多的关注和重视。

关 键 词：软件工程网络教学系统；软件工程

一、软件工程网络教学系统开发的意义

当前网络教育主要的实现模式就是远程教学。现代远程教育以计算机网络及卫星数字通讯技术为支撑，将计算机技术、多媒体技术、网络与通信技术和现代教育技术结合起来。与传统教学方式相比，具有许多特点和优点，比如教学活动不受时空限制，学生是学习的主体，可以根据自己的实际情况确定学习的时间、地点、内容、进度等。概括起来就是时空更自由、资源更充足、系统更开放和协作更便利。但是伴随着现代远程教育的深入发展，它的缺点和不足也渐渐显现出来，其主要缺点是缺乏实时的互动交流，对学生个人能力如学习的自觉性和主动性等方面要求较高。为了使网络教育取得更好的效果，实现最优化，就必须要充分地为学习者考虑。采取适合网上信息表达与传输的图像、文字、声音并茂的优秀网络教学课件，还要有能适合提供各种教学活动及管理等功能的教学环境支撑。因此集课件、题库、实践于一体的，适合学生自学掌握的网络教学系统崭露头角，逐渐弥补了远程教育的不足。利用网页承载课件、题库与实践的网络教学较比之前的远程教育存在着自己独特的优点，具体来说有以下几个方面: 首先，最重要的一个方面就是资源的共享。远程教育是新世纪为了普及大学教育而采用的一种教育方式，这种方式很大程度上是以盈利为目的，无法真正在Internet上对有需要的群体实现资源共享。而网络教学系统就能填补其空缺，让所有有需要的人们都能享受到这种以电子网络为存储载体和传播媒介的数字化信息资源。其次就是在延续远程教育的自主性基础上增强了便捷性和时效性。远程教育虽然可以将空间距离缩短到近在咫尺，可大多数情况下仍是借用传统的授课模式，让同学们抽出整块时间来听课。网络教学系统在这 方面有所突破，依托Intemet实现的网络教学真正实现不再受时间和空间的限制，学生不仅不需要按部就班地去学校上课，而且不用特地抽出整块时间来听课。学习成为配合自己的作息时间、随时随地都可以进行的一种自主行为，甚至学生可以根据自己的实际情况按照自己的日程安排学习计划。学习变得更加的自主和便捷。并且这种教学系统可以帮助学生通过网络在极短时间内获得所需的信息，如教材内容、参考内容、课后辅导测试资料等，大大的提高了网络教学的时效性。

再次，就是授课形式的独特性。以课件授课为主要形式的网络教学，实现了文本，图像，声音，视频的多项合一，满足了各种形式、各个层次的需要，并且使教学不再枯燥无聊，更加的生动有趣。最特别的就是增加了学生参与教学演示的这一环节，培养了学生们的自主参与意识。为同学们虚拟了一个逼真的教学环境，同学们可以自己直接的深入教学过程，获得最直观的体验。教学过程中可演示虚拟实物和多媒体信息，也可演示过程的假设、推理并提高过程演绎的真实感;还可让学生亲自参与实验，接受全面的实验技能训练，针对性的提高学生们的实践能力。最后，也是区别于以往老师占主动地位，同学们只能趋于被动的远程教学较大的一方面，那就是学生和老师可以快速地相互双向交流信息。老师通过计算机网络

创先职称论文发表网 www.xiexiebang.com 向学生传授课程内容，师生之间通过网络进行讨论、答疑，学生共享课件并进行自学;利用题库自测系统检验学习效果，巩固已学知识，深化对理论知识的认识;通过参与开发软件工程项目，提高实践能力，积累实践经验;教师可通过网络了解学生知识掌握情况，检验教学效果，培养学生动手能力。这种教学方式能更好地实现教学目的，最大限度地发挥教师作用，巩固学生的学习成果。2006年，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会组织制定了《高等学校计算机科学与技术专业规范(软件工程专业方向)》。规范中明确表示为了提高软件工程专业教育教学水平，培养适应社会发展需要的软件工程人才，进一步推动软件工程专业课程教学改革与实践的深入开展，在软件工程教学工作中必须确立专业的教育内容和知识体系，并大力支持软件工程专业课程建设。同时着眼于提出切实可行的教学方案，形成相应的课程教学资源。软件工程网络教学系统以数字化教学资源的形式，立足于软件工程课程的教学研究与实践，作为课堂教学的有利补充，必将对软件工程专业课程教学的改革与实践产生深远影响。

二、软件工程网络教学国内外研究情况及发展现状

国内外研究情况：目前世界各国纷纷投入了大量人力、物力从事现代远程教育。国际上应用比较好的有IBM公司开发的 LeamingSpace美国休斯公司的系统等。

InterwiseECP 远程教学平台是一个可以在互联网上传递五种不同模式的实时通信、协作和电子教学的平台。适用于一对一的辅导和咨询、小组视频会议、数百人的技能培训活动、千人规模的通信交流、万人规模的网上实况广播。它提供了基于角色的界面、可重复使用的快速知识存储库、支持音频、视频及文字的多种交互方式、电子白板、电子举手、在线问答、显示参加课堂的人员列表、支持实时课堂的录制、重播功能。InterwiseECP的客户遍布国内外，包括学校、集团、政府机构等。国外的有:Microsoft(微软)、olobal肠owledge(启迪集团)、Hp(惠普)、雀巢集团、大众汽车、奔驰、西门子、摩托罗拉;国内的有:海尔集团、用友软件、北京外国语大学、北京市教委、广州工商局、南京大学、中国农业大学、对外经济贸易大学、中科院研究生院川。通过使用 InterwiseEcP能够让企业方便地开展部门内部的日常工作会议以及各分支机构之间的交流协作，还可以与全球的商业伙伴、最终用户联系沟通，对各分支机构、员工进行技术培训、销售培训等。北外网络教育学院是国内首家受益于此的远程教育机构。该平台极大地提高了远程英语教育的实时性与交互性，最大限度地拉近北外网院总部与各地师生之间的时空距离，在全国范围内实现零距离的英语教学，使北外网上教学真正进入到一个全新的境界。我国的远程教学平台研究起步较晚，国内颇具影响的远程教学平台，该平台为用户提供了多种在线交互方式，拥有庞大的用户群。

三、软件工程网络教学发展现状

过去人们常认为计算机在教学中只能起到辅助作用，因此常用计算机辅助教学CAI来称谓。目前，基于网络的远程CAI主要有两种教学模式:异步式远程教学和同步式远程教学。异步式远程教学一般是将预先制作好的CAI课件放在学校的教学服务器上，学生通过网络登录到该服务器上，自主地进行访问学习，学生可以在线浏览，也可以事先将教学课件下载到自己的机器上，然后进行学习，为了提高教学的效果，通常 还采用E一mail进行异步通信，利用BBS发布电子公告，也可以通过 BBS来讨论相关的问题，以此来实现师生之间的联系，异步远程教学的发展较为成熟，目前各学校的远程教学均采用了这种方式;同步式远程教学能够做到教与学的实时性、交互性、协同性，教师和学生之间、学生和学生之间可以较为自由地表达个人意见、提出问题、讨论问题，师生间和学生间可以通过实时的音频、视频等形式来交流，这种方式的交互性比较好，教学效果也比较好，但目前发展尚不是十分成熟，交互性和虚拟环境的建设还有待于进一步的提高。我国目前在远程教学方面的几个研

创先职称论文发表网 www.xiexiebang.com 究热点如下:(l)电子白板(Eleetronicwhiteboard)的研究:电子白板是模拟传统教学中的黑板，即在交流者之间设置一个公有的区域和一个私有区域，公有区域代替传统的黑板，能为所有参与学习的人所看到，私有区域是个人发言之前用于编辑发言内容所使用的区域。(2)虚拟教室(VirtualClassroom)的研究:虚拟教室主要是模拟传统的教室，使教师和学生有一种身临其境的感觉，目前的主要研究热点是: 教学感知技术、教学协作过程中并发控制策略、多媒体通信技术、音视频技术及其与相关课件的同步技术等。(3)答疑系统

(Answersystem):答疑系统主要是用电子的方式模拟一个环境，解答学生学习过程中遇到的各种问题，主要的研究热点是智能检索、智能答疑和视频答疑等，这一方面的研究论文虽然很多，但有关视频答疑方面的还很少，可以说发展尚不够成熟。(4)虚拟实验室

(VirtualLaboratory)的研究:虚拟实验室主要是模拟传统的实验仪器和实验内容，让学生在网上做虚拟实验，如电工电子虚拟实验室、过程控制虚拟实验室、虚拟仪器的开发研究等，由于实验内容的多样性和差异性，目前采用虚拟现实技术手段和相关的工具很多，方法也不太统一，更因网络带宽的影响，要想让成熟的虚拟实验室在网络上成功地运行起来，尚需要一定的时间和条件。

第二篇：网络教学系统的设计、实现及分析

高等教育网络教学系统的设计、实现及分析

【摘要】本文主要是研究如何在普通高校中引入网络教学。本文借用北京大学开发的基于网络的辅助教学系统《北大网络学堂》等其它网络教学系统，来阐述在普通高校中引入网络教学的设计思想及实现方式，并针对使用中存在的问题进行了分析，提出了相应的解决方法或建议。

【关键词】网络教育、高等教育、辅助教学、Internet

一、引言

网络技术的高速发展，使人类的信息资源实现了高度共享，并从根本上改变了人类进行信息交流的方式，对高等教育的影响也必将是深刻的。从大的方面来说，它对高等教育的管理模式、教学模式、财政投入模式等都要带来巨大的影响，从小的方面来说，它可以解决传统课堂教学中存在的很多问题，过去一些不可能实现或很难实现的教学设计思想，现在就可以实现了。

目前网络在教育中的最热门的应用莫过于远程教育了，但是，如何把网络技术应用于高等教育的主体---传统课堂教学也是一个非常重要的问题（李晓明 [1]），因为高等院校中的网络辅助教学和远程教育还是有区别的。

本文就是主要依据北京大学开发的网络辅助教学系统《北大网络学堂》（以下简称网络学堂）（尚俊杰 2000 [2]），并参考其他人开发的一些有关软件，来阐述在高等院校的传统教学中引入网络辅助教学的设计思想、实现方式以及使用分析，希望在高校开展网络辅助教学时起到一定的参考意义。

二、为什么要采用网络辅助教学

对于采用网络辅助教学，也许有人会问，粉笔黑板不用的好好的吗？能简单为什么要麻烦呢？

1．它可以给教学工作带来极大的方便

网络给教学工作确实带来了极大的方便，比如在教学中：教师可以将自己的讲义及有关学习资源放在网上供学生课后复习，这样学生随时都可以上网浏览，也省去了复印的麻烦；学生可以通过email交作业，就省了收作业发作业的麻烦；师生可以随时通过email交流，或通过网络讨论。事实上，目前很多老师已经不同程度的利用网络辅助教学，比如提供电子讲义、收作业等等。给它们提供一个更好的网络辅助教学系统就成为比较迫切的问题。

2．可以更好的实现许多教学设计策略

网络辅助教学在给教学工作带来极大方便的同时，也使原来不太好实现或不可能实现的教学设计思想得以实现。比如，利用网络开展基于资源的学习（Resource-based Learning）、基于问题的学习（Problem Solving）以及协作学习（Collaborative Learning）等等（Ron Owsto[3]）。通过有效的实现各种学习策略，就可以加强教学效果，提高教学质量。

3．它是“以教师为中心”的教学模式和“以学生为中心”的教学模式的完美结合的体现

目前有两种教学设计理念（余胜泉 2000 [4]）：一种是“以教师为中心”的的教学设计理念，另一种是“以学生为中心”的教学设计理念。这两种教学模式各有优缺点，但是又是相互互补、相辅相成的关系。考虑到目前高等院校还是以课堂教学为主，自然主要是以教师为中心的，如何才能协调使用这两种教学模式呢？网络辅助教学系统正好是一个良好的工具。在课堂教学中，仍然采用以教师为中心的教学模式，在课后的网络辅助学习中，却采用以学生为中心的教学模式，并且力争通过辅助教学系统尽可能将这两种教学模式互相融合。

二、网络辅助教学系统的设计

基于以上考虑，我们确立了网络辅助教学系统的设计思想如下：

1．要实现基本的教学功能

网络辅助教学系统大体上应该主要实现以下几个功能：(Schweizer, Heid 1999[5])

Ø教学管理、比如教师在网上开课，学生选课管理等管理功能。

Ø学生学习、提供电子讲义、其它资源、课后复习、教学安排等。

Ø师生交流、提供师生实时或非实时的交流，比如通过信箱、留言板、课程论坛、聊天室等。

Ø作业管理、教师可以在线布置作业、批改作业，学生可以在线递交作业。

Ø考试管理、因为现在高校仍是以笔试为主，所以主要提供一些课程的在线考试功能，以及考试分数管理等。

Ø提供资源、通过FTP资源库和网络导航库为学生提供大量的有用的学习资源。

2．要尽可能为实现各种教学策略提供条件

如果网络教学系统仅仅实现公布讲义、在线作业等功能，毕竟还是低层次的，如何利用该系统使教师方便的实现各种教学策略才是一个质的提高。比如，利用资源系统为学生提供大量的有用的学习资源得以实现基于资源的学习。另外，通过课程论坛等模块实现合作学习策略。设计系统时，就应该尽量使各种教学策略尽可能融合到系统中，让教师实现起来非常方便。

3．一定要以学生为中心

前面讲过，网络辅助教学系统就是以学生为中心的教学模式的体现，所以，不论大的方面还是小的细节都应该坚持以学生为中心，一切为了学生学习，充分发挥学生的主动性和创造性。

4．一定要简单实用

前面讲过，网络技术可以给教学带来极大的方便，这是它最重要的优点。如果不幸把系统设计的使用非常复杂，那就适得其反了。事实上，确实有一些系统功能非常强大，但使用非常复杂，结果使一些教师望而却步。

因此，在设计时，凡是可有可无的模块坚决不要，对于较复杂的模块，力争使用界面简单。在设计时期，我们还广泛参考了目前比较流行的网络教育系统，如WebCT、LearningSpace 等，并充分考虑了高等教育网络辅助教学的特点，并一边设计、一边试用、一边修改，力争将先进的教育设计观念融入到系统中（汪琼 1999[6]）。

三、具体实现

具体来说，网络辅助教学系统主要由六个子系统组成，学习系统、交流系统、作业系统、测验系统、资源系统、管理系统组成，每一个子系统又由不同的模块组成。

1．学习系统

学习系统主要包括教学安排、电子讲义、电子黑板子模块。

“教学安排”是一个比较小的模块，主要是有关上课、考试时间安排及教学计划的安排，老师可以随时根据情况调整，学生可以清楚的知道当前课程的安排。

“电子讲义”主要是给学生在网上提供比较详细的讲义，可以利用超媒体提供更多的信息资源，并可以方便更新，还节省学生记笔记的时间。

“电子黑板”子模块是我们用来将教育技术运用到教室中去，方便教师课堂授课、学生课后复习的一个尝试。利用该模块，教师可以事先将课堂板书、课堂讲义、以及其它各种课堂要用的素材事先在网上整理好，到教室后，教师连上网络就可以讲课，并提供了课堂备忘录、点名等功能模块。而学生在课后可以方便的浏览老师课堂讲稿和整理课堂板书。尽管由于技术的原因，现在该模块功能还不是很完善，但是已经在实际教学中起到了很大的作用，并展示了良好的发展前景。

2．交流系统

交流系统分为“信息中心”、“综合论坛”、“在线交流”三部分

网络在教育中最大的两个用处，一是丰富的资源，二是快捷方便的联系。所以说，交流系统是网络辅助教学系统中非常重要的部分，它是实现个别化学习和协作化学习的物理基础，也是实现因材施教的保障。

“信息中心”类似于留言本，它可以使大家方便的联系。我们希望这里成为一个高度智能化的服务中心，师生一登录这里，就可以知道整个网站的信息变化与否。

“综合论坛”也是我们仔细考察其它系统后将一般的BBS和FAQ组合而成的，BBS和FAQ在很多地方都起着很大的作用，但是在高等教育中，由于一门课人数较少等原因，很多系统的这两个模块使用率都很低。我们把这两个模块组合，以FAQ为主，BBS为辅，综合发挥两部分的作用，基本得到了学生的认可。

“在线交流”就是提供一个师生交流的场所，类似于普通的聊天室，目前还是只支持文字聊天。我们正在尝试开发一个综合运用语音、图象、文件等的高效交流中心。对于普通高校的校内教育，它没有远程教育那么迫切，不过如果发展的好，也有很好的应用前景。

3．作业系统

作业评估系统主要分为“作业”和“分数管理”等子模块。可以实现教师在网上布置作业，学生在网上交作业的功能，教师可以方便的批阅及进行分数管理，学生可以查阅自己的分数和评语。

4．测试系统

测试系统主要包括“在线测试”和“分数管理”等子模块。该模块可以实现在规定时间内进行在线考试，学生也可以在此查询分数。由于高校还是以笔试为主，所以该模块目前主要是对有关需要上机考试的科目的支持。比如计算机课。考虑到高等院校目前实际情况，一般对于一门课不可能有专门的巨大的题库的支持，我们还是采用教师在网上留考试题目，学生在线作答的方式。

5．资源系统

资源系统主要包括“课程资源”、“FTP资源”、“网络资源”等。

为了给学生提供有效的资源，网络学堂提供三种方式，一是课程资源，教师可以将有关资料、软件等材料在线上传到课程资源处；二是FTP资源，鉴于人力等原因，我们还利用FTP提供了大量的资源，如免费软件、素材、源代码等；三是网络资源，鉴于网络资源鱼龙混杂，教师精心为学生提供一些好的网络资源站点。当然学生也可以推荐。

实践证明，一个好的资源系统是网络辅助教学系统成功的一半。

6．管理系统

管理系统分为“个人信息”、“课程管理”、“学生管理”、“系统管理”等模块，主要实现一些教学管理方面的事务。

该系统在开发过程中，我们就利用《计算机基础与应用》课程和其它一些课程来进行测试，事实证明该形式的教学极大的调动了学生的积极性，学生不仅用到了课堂的知识，而且自学了更多的知识，更锻炼了利用网络学习的能力。

四、使用分析

一个学期的使用结果表明网络辅助教学确实极大的方便了师生，确实有助于许多学习策略的实现，提高了学生的积极性，加强了教学效果，提高了教学质量。同时也锻炼了学生利用网络学习的能力。

在实际使用中，我们还注意到它非常有助于师生的交流。在学习中，师生的交流是非常重要的，不仅仅是回答问题和反馈信息，更重要的是营造一种师生平等、友爱的关系，这对于增强学生的积极性也是非常重要的。而课堂中由于时间等原因，不可能使每一位学生和老师都能充分的交流，而通过网络，学生和老师的交流几乎是全天候的，而且是非常快速和方便的。而且，通过网络交流还有一个更重要的意义：就是有些内向的学生平时“不敢”提问，生怕说

错了别人笑话自己，而通过网络，他们就敢于和教师讨论，并且在教师的鼓励之下，慢慢的也敢于在课堂上和教师讨论了，一些学生由此找到了自信，成绩提高很快。

当然，实际使用中，我们也发现了一些网络辅助教学需要注意的问题和需要研究的方向：

1、转变教育观念，加强教师培训

采用网络辅助教学对广大教师不仅是一个机会，也是一个挑战，它需要教师转变教育观念：在网络辅助教学中，教师不再是知识的灌输者，而是网络教学的设计者、研究者和开发者和资源提供者。在系统中不是作为主导者，而是作为引导者引导学生进行学习，是学生学习过程中的帮助者和促进者（顾苹 2000 [7]）。

而且，网络辅助教学只是将教师从一些具体的事务中解脱了出来，对教师在提供资源、引导学生学习方面要求却更高了。因此，引入网络辅助教学，教师不是轻松了，而是任务更重了，对此，各位教师和有关管理者要有清醒的认识。

要想更好的实行网络辅助教学，就要加强对教师的培训，包括计算机技术培训和教育技术培训。使老师能够主动的去采用网络辅助教学，并掌握基本的、必需的技术。有条件的话，还应该多举行一些经验交流活动。

2、加强校际交流和资源共享

前面已经讲到，网络辅助教学系统目的之一就是实现基于资源的学习，而基于资源的学习首先就要求具有一定的信息量，而在高等教育中，一般一门课程学生人数不多，虽然教师可以主动在系统中添加资源，但毕竟个人的力量是有限的，因此，最好能使各高校同类课程的资源共享，不仅切实方便了师生，而且有利于不同的学术思想的交流。

3、交流系统需要加强研究

在网络辅助教学中，传递教案、师生交流、递交作业是最实用的三块。

实际使用中，我们发现了一个有趣的现象：本来希望学生有问题在“综合论坛”里讨论发言，这样便于整理、检索和别人学习，可是学生仍然倾向于使用Email和教师联系，如《计算机基础与应用》一门课中（学生110名），学生利用Email和教师交流300多次，利用“个人信息中心”交流150多次，而利用“综合论坛”的只有20多次，而“在线讨论”几乎没有好好用过。(由于是校内教学，师生面对面的交流次数无法详细统计。)为此，我们专门研究了别的一些网络教育系统的论坛一类的模块，发现大部分利用率都比较低。

究其原因：

一、教师因素很重要，一学生就说：老师，我知道你一直在收Email，而“综合论坛”你不经常看，所以我要给你发Email；

二、还是上面说的，简单实用的东西就有人用，学生问问题他不会去想这个问题以后怎么被他人用，他只要得到解答就行了，因此通过Email当然就是最简单的选择。

要解决该问题，也只能从技术和教师两方面着手：从技术上来说，想办法将email系统、留言板系统和综合论坛系统后台打通，使有机融合，学生通过Email发的问题很容易转换到综合论坛系统中，借以实现对资源的再利用。从教师方面来说，要积极参与，引导学生，并争取自己尽可能多的在论坛里提供资料，组织讨论等等。

至于在线交流，考虑到高等教育网络辅助教学的实际情况，它的利用率不高不足为奇，不过，如果将最新的技术引入在线交流，实现声音、文字、图象的方便的交流还是很有前景的，比如，将ICQ技术引入。

4、如何进一步推广网络辅助教育

在推广使用中，我们也发现，很多教师已经习惯了多年来黑板加粉笔的授课方式，一下子推给他一个复杂的网络辅助教学系统，确实不太容易接受。

在实际摸索中，我们发现将新技术新理论应用到教学中必须分层次进行：第一层次、尽量帮助老师使他们的教学工作方便，我们提供教师在网上发通知、在线批改作业等功能，确实解

决了教师认为最重要的工作。第二层次、再逐渐将更复杂的功能推给教师，比如让学生在网上分组协作学习等。实际证明，实行分层次要求，第一层次教师很容易接受，也很乐于使用。这也不难理解，让我们看看PowerPoint，尽管它很简单，然而它目前确是在教学中应用最广的技术。还有Email.，尽管目前的Email系统在信息管理、检索等方面很不方便，但是，它确是应用最广的联系手段。这两个技术表明，“简单、实用”仍然是教师选择技术的最重要的条件，在进行网络辅助教学系统开发时，第一要考虑的仍然是这四个字。

另外，现在的网络辅助教学主要用在课后指导上，在教室中主要以黑板粉笔和放录象、演示PowerPoint讲稿为主，如何更好的把网络技术引入到教室中呢？我们开发了“电子黑板”子系统来进行探索。教师在课前将自己的讲稿及所需的各种文件先放到网上，并可以将板书（现在只支持文本）预先写好在系统中，在课堂上教师可以演示讲稿，也可以演示板书，板书还可以再修改，再保存。学生课后可以打开复习。当然还加入了些点名、课堂备忘等辅助功能。尽管由于技术原因，做的很简单，但在实用中已经显示了良好的应用前景。

要想更好的推广，就需要最新的计算机技术的推动，比如手写技术、OCR技术、语音识别技术等等。如果，教师在课堂上可以随心所欲的从网上打开自己准备好的文件讲课，并可以用手写笔轻松的在屏幕上书写、修改，还可以方便的保存，相信对很多教师都会具有吸引力的。

五、总结

随着高等教育的深化改革，随着计算机技术的发展，随着教学设计理论的深入研究，网络辅助教学系统的研究是没有止境的。

高等教育的网络辅助教学只要坚持三条：更多的资源、更方便的交流手段、更方便的教学管理，紧扣高等教育和辅助教学两个特点，就一定能发挥巨大的作用，并反过来促进高等教育的深化改革。

参考文献

1、李晓明，春苗破土充满希望，4、余胜泉，网上教学、学习与课程设计，http://etc.elec.bnu.edu.cn/show/ysq/net_teach.htm，20005、Schweizer, Heidi., Title Designing and teaching an on-line course : spinning your web classroom / Heidi Schweizer, Publisher Boston : Allyn & Bacon, 19996、汪琼，网上教学支撑系统现状分析，19997、顾萍，网络教学特点与高校教师脚色特征分析，教育技术研究，2000年第四期 The design strategy and synthesis of the Web-based Education System in Higher Education Shang Junjie*Fong-Lok Lee**

*Graduate School of Education, Peking University

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**The Chinese University of Hong Kong, Hong Kong

fllee@cuhk.edu.hk

Abstract

This paper investigates how the network can be used to assisted instruction in higher institutes.We first describe the design strategy and the methods of implementation by taking the system

developed by Peking University and other similar systems as examples.Then followed by a discussion on how to solve the problems encountered.Keywords

Network Education, High Education, CAI, Internet

第三篇：网络教学系统设计与实现

智能化网络教学系统设计与实现

石河子大学信息科学与技术学院 高攀 郭理* 郑鸿英

摘 要：基于Web的智能教学系统综合传统的ITS系统优势，同时又结合Web的特点，系统具有智能性，能够智能地引导学生学习。本文提出了一种基于Web的智能教学系统模型，探讨了智能教学系统的知识库的设计、教学策略的设计及个性化教学的实现，最后给出系统实现的具体思路和解决方案。1 引言

智能教学系统(Intelligent Tutoring System，ITS)作为人工智能学科的重要研究应用领域，是21世纪人类社会数字化教育的必然发展方向。其研究涉及人工智能(Artificial Intelligence，AI)、计算机科学、认知科学、教育学、心理学和行为科学等多个学科，研究的最终目的是由计算机系统负担起人类教育的主要责任，即使计算机系统具有智能，并在一定程度上代替人类教师实现最佳教学。由于ITS涉及到多门学科，所用到的相关学科的技术即使在本学科也不够成熟以及人类对其自身的学习过程还认识不够，所以对ITS 的研究仍存在相当大的难度，存在知识的表示、对学生的评估、对学生错误的诊断、教学规划、人机自然语言对话处理等技术难题。2 基于Web的ITS的系统模型 2.1 传统的ITS模型

传统上，智能教学系统由四大部分组成：专家知识库(有关领域的知识描述)、学生模型(学生的知识水平和学习能力)、教师模型(知识的传授方法)和人机交互界面。模型如图1所示。其中人机交互界面部分是在智能教学系统和学生之间建立友好的通信交流方式，有时也被看成是教学方法的补充而作为教师模型的一部分。

传统的智能教学系统多数是单机或单独运行的(stand．alone)，系统费用昂贵，维护代价高，难以大范围推广应用。随着Web技术的发展和不断成熟，基于Web的智能教学系统研究越来越受到重视。在Web上构建智能教学系统，这种方式利用网络实现了分布式教学，可以同时接受多个用户的并发访问，资源利用率大大提高，又不受时间和空间的限制，可以在最大程度上满足“因材施教”的需要。

图1传统的ITS模型

2.2 基于Web的ITS系统模型

基于Web的ITS的系统模型如图2所示。其中，知识点库存放课程知识点，知识点可分为不同的类型和难度级别、重点度级别等；教学课件库存放各种形式的课件；教学方法库存放各种教学模板。学生学习能力是教师实施因材施教的依据，模型突出了其重要性。模型综合了传统ITS系统的优势，同时又结合了Web的特点，客户端结构简单，适用范围广，人机交互界面简洁明了。系统具有智能性，结合学生的特点进行教学，可以通过多种多样的交流工具进行有效的交互和即时的通信反馈，能够智能地引导学生学习，提供了丰富的信息来源和良好的导航结构，可以进行有效的信息过滤等等，实践证明，基于Web的ITS是ITS系统的发展方向。

图2基于Web的ITS系统模型

2.3 系统用户及其主要功能

系统的用户可分为管理员、教师和学生三类。管理员负责添加和删除一门课程，确认教师的身份和权限等。教师是领域专家，具有课程的领域知识，组织和管理教学资源，负责确定某门课程的教学策略和方法，制定教学方案，设计教学模板。学生在系统指导下学习，完成系统规定的测试。3 关键技术

3.1 学科知识库的设计

学科知识库由学科知识体系库和教学内容库构成。知识体系就是知识点的集合，并且包括知识点之间的相互关系结构[3]。知识体系库包含知识点属性和知识点链接两个数据库。知识点属性数据库是知识表示的基础，它反映知识点的集合；知识点链接数据库反映知识点之间的关系和层次结构，主要用于知识推理。

而教学内容库是根据知识点来安排的。知识点的属性包括以下几个内容：

(1)知识点的编号应该具有唯一性，根据知识点结构图进行编号，它能够反映知识点层次，可作检索和查找用；

(2)知识点内容的类型有：事实、概念、技能、原理、问题求解等5种类型；

(3)知识点的难度有：容易、一般、难、很难；

(4)知识点的重要程度有：选学、一般、重要；

(5)知识点的教学目标有：识记、理解、应用、分析、综合、评价。3.2 教学策略的设计

教学策略(instructional strategy)是对完成特定教学目标而采取的教学活动程序、方法、形式和媒体等因素的总体考虑。在ITS系统中，教学策略起着核心作用。在课件设计时，则要把这些总体考虑体现的教学内容的组织、教学任务的安排和教学交互活动的设计中。

教学元素是实现教学过程的基本元素。常见的教学元素有:呈现教学目标、呈现正例、呈现反例、呈现知识点、呈现辅助说明、呈现例题、呈现习题、呈现评价、呈现提示、测试和提问等等。

教学元素分为两类，一类是陈述性的，一类是操作性的。陈述性教学元素用于陈述教学材料以及评价信息等，学习者不能对其进行操作，只能读不能写。而操作性元素要求学生主动参与，同时根据学生的操作结果决定下一教学元素。

教学元素的结构可以描述如下:

Struct TeachElem en t {

Int teID;

Char teName [2 0];

Char tePath [2 0];

}

教学策略模板提供了一系列标准化的教学序列框架，用于对某一类知识点进行教学。它是由教学元素以一定的方式组织起来形成教学策略模块。

一般的知识点本文系统采用如图3所示模板:

图3一般知识点模板

对于重要的知识点，本文系统采用如图4所示模板:

图4 重要知识点模板

所有的教学策略模板构成教学策略模板库，教学策略模板的具体教学内容和控制流程都存放在该库中。对于系统中每一个知识点，它都根据学生的学习水平和目标，组合成不同的教学行为。3.3 个性化教学的实现

基于Web智能教学系统可以比较好的实现个性化教学。在教与学的过程中，它根据不同的学生模型和学习请求，经过推理，智能的选择最佳教学策略和教学素材来进行个性化教学。结合系统的教学需求和教学环境，本文系统采用如图5所示的方案来实现个性化教学。

图5个性化学习的实现

在教学过程中，个性分析模块依据学生的认知能力值选择适合该生的教学策略和教学素材。教学策略的选择在此过程中是最为关键的。如图6:

图6教学策略的具体实现过程 系统实现

由于网络教学应用的需要，以及考虑系统的可维护性和可扩充性，系统采用Browser／Web／DataBase的三层体系结构。

Web服务器接受请求，通过应用程序服务器执行一个Java服务器端小程序Servlet并返回其输出，从而实现与客户机进行信息资源的交互。其中，客户PC机为浏览器运行平台；提供教学内容的个性化展示的由HTML和JSP实现；Web服务器生成页面由JSP和Servlet实现；处理学生模型提取、动态规划，习题测试、学生模型的更新维护以及教学控制等则由Servlet及JavaBean实现；数据库服务器提供学生模型库、教学内容库、教学策略库、试题库等。5 结论

基于Web的智能教学系统的研究可以说仍然处于研究阶段，其主要的研究方法就是将远程教学技术与传统的智能教学系统相结合，运用人工智能技术来更加有效地实现教学的个性化和智能化。基金项目：石河子大学自然科学研究项目基金（ZRKX2006-Y15）作者简介：

高攀（1981—）新疆石河子大学信息科学与技术学院

郭理（1968—）新疆石河子大学信息科学与技术学院 通讯作者 郑鸿英（1981—）新疆石河子大学信息科学与技术学院

第四篇：浅析个性化网络教学系统设计与实现

浅析个性化网络教学系统设计与实现

发布时间:2012-04-01 来源:应届毕业生求职网

论文关键词:SSH;AJAX;B/S模式;网络教学

论文摘要:Internet技术的迅速发展以及学校信息化程度的不断提高,使得网络教育资源日益丰富;基于Internet的教学方式已经深入人心,推动了我国教育改革的进程,改变了人们的学习观念。个性化网络教学系统充分利用网络资源,强调学生自主个性学习,并采用AJAX、Struts、Spring、Hibernate等框架技术,使得项目开发过程简捷、结构清晰,并且系统具备很好的可扩展性和可维护性,提高了软件系统项目的可重用性。

一、网络教学的现状

随着Internet技术的日益普及, 计算机网络教学已成为现代教育技术发展的热点。在网络教学环境下, 可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性, 实现传统教育无法做到的“个性化教育”。但在目前的网络教学中, 以教师为主体的教学模式实质上并没有改变。对网络教学的理解也只是停留在教学手段和教学形式的改变上,同时系统开发一般采用Web技术,不能适应网络发展与内容更新带来的变化。为此我们采用ASSH框架技术研究并设计扩展性良好的网络教学系统,让学生根据自我水平进行个性化的学习,调用各种学习资源,自我设计学习进度直至达到学习目的。

二、系统框架技术

在程序开发时,我们选择已有的优秀架构可以集中精力处理业务逻辑。在开发网络教学系统时,我们选择了当前流行的J2EE Web 应用框架。它整合了AJAX、Struts、Spring、Hibernate4四个架构(简称ASSH 框架)。

AJAX全称为“Asynchronous JavaScript and XML”,在浏览器与 Web 服务器之间使用异步数据传输,这样就可使网页从服务器请求少量的信息,而不是整个页面。AJAX 可使因特网应用程序更小、更快、更友好。[1]

Struts中模型是一个Action类,开发者通过其实现商业逻辑。视图是由与Servlet配合工作的一整套JSP定制标签构成,利用它们可以快速建立应用系统的界面。控制器ActionServlet是模型与视图的联系纽带。[2]

Spring提供了轻量级管理业务组件的IoC容器。Spring通过依赖注入机制,可以在运行期间为组件配置所需要的资源,而无需在编写组件代码时指定,从而在相当程度上降低了组件之间的耦合,实现组件的即插即用。[3]

Hibernate实现对关系数据库的对象化。Hibernate不仅能够管理JavaBean(或者称之为POJO)到RDBMS 表的映射,还能够供应用查询和获取数据库中的数据。Hibernate事实上是标准的O/R 映射技术。[4]

三、系统分析与设计

系统基本形式为一个交互式动态网站。用户必须登录后才能访问系统,并且不同身份登录后,所拥有的权限是不同的。用户身份有:教师、管理员和已注册过的学生等。每个身份可以注册多个用户,用户可以操作自己权限内的模块。整个系统划分为网络教学模块、智能推荐模块、网上交流模块、答疑模块、网络测评模块、后台管理模块等。

1.网络教学模块

该模块主要有“课程选择”、“课件阅览”、“视频点播”等部分, 提供相关课程的在线教学内容, 如HTML 网页、PPT电子教案、DOC 教学文档、RM、ASF教学录像等,这部分是网络教学系统的主要部分,学生可以根据自己的需要进行选择性学习。

2.智能推荐模块

学习内容的选择上,系统根据学习历史记录和能力估计,选择学生没有掌握或是没有学习过的教学内容,这些学习内容是与当前学生能力最接近的。在学习内容的组织上,系统将根据对学生估测的能力和学生的认知风格,选择最适合学习者的内容呈现方式。

3.网上交流模块

该模块主要是通过“网络论坛”来实现,给老师和学生提供一个在线交流的平台。学生可以通过网络论坛充分发挥自主权和发言权,对课程的某些主题可以在网上展开讨论,发表各自见解,探讨学习心得、交流学习经验等。对疑难问题将设立专门的网页,分专题进行深入、系统、理性的探讨,为学生提供一个更为广阔的学习的平台。同时该模块接受来自各方面对教学的反馈信息,如教学问卷、学习要求及期望等。

4.答疑模块

该模块分为自动答疑和人工答疑两种方式。系统自动答疑是指当学生遇到疑难问题时,通过网络远程提交问题的描述,系统将根据学生提交的问题描述,对问题库和领域知识库进行智能搜索,将对该问题的解答呈现给学生。当没有检索到对该问题的解答时,自动将问题发送到学科教师的留言信箱中,当教师对该问题进行回答后,系统通过发送留言通知该学生。之后,系统将对该问题的解答归纳到领域知识库中,以便其他学生遇到类似问题时,能给予自动应答。人工答疑则是学生将问题直接针对某个老师发送,老师一旦上线给出解答后即反馈给学生。

5.网络测评模块

该模块支持网上自测和正式考试两种类型。学生可以登录后进行网络自测,选择课程及内容进行测试, 可以自己设定章节、题型和难度系数等因素, 然后由系统随机生成测验卷, 自测完成后, 自动阅卷并给出正确答案;教师以合法身份登录后可以对试题库中试题进行添加、删除、修改,同时通过人工或智能组卷方式, 生成试卷对学生进行在线考试。系统可以自动生成并发布考试试卷, 并且能够对考试结果进行批改、统计和分析。

6.后台管理模块

该模块是网络教学系统中不可缺少的重要组成部分,主要包括:人员管理、课程管理、试题管理、论坛管理、成绩管理等。

四、系统关键技术的实现

1.页面设计

主要采用JSP和部分Servlet定制的标签来表现。为了加强用户体验与交互能力,在网页设计大量采用AJAX技术来实现,如自动完成、在线提示等功能。

2.课程信息录入流程实现

本系统采用ASSH框架进行开发实现,下面以课程信息录入为例阐述系统的实现。在响应新增课程数据页面请求时,通过导入课程管理模块的配置文件struts-course-config.xml来完成业务流程的部署。当点击course_add.jsp上的保存按钮时,将输入数据用set方法存入到courseForm中,然后根据struts-course-config.xml调用courseSave.do进行业务处理。在courseSave.do 中页面数据将从courseForm中读取。courseSave.do执行

第五篇：中小学网络教学论文：中小学网络教学系统的设计与实现

中小学网络教学论文：中小学网络教学系统的设计与实现

【中文摘要】随着互联网和信息技术的迅速发展,网络化教学的普及,中小学教学制度有了重大的改革,网络教学已成为我国现代教育技术发展和课程改革的一项重要内容。教学过程中,中小学生可能会存着不能及时到校、完成作业和参加自测的突发情况,给教师批改作业、统计自测增加了难度。一直以来,作为一种全新的教学方式,国内网络教育的发展处于较好状况,利用网络教学可以突破传统教学的时空限制,成为提高自主教育、学习的有效途径,更能适应信息社会,发展高素质人才的必然选择。在系统的开发过程中采用JAVA语言的分析与设计思想对需求进行了分析,对各个功能进行设计。技术上采用MVC模式,实现了数据与视图的分离,在技术上把系统打造成扩展性、维护性强的系统。详细介绍中小学网络教学系统的设计与实现,对系统结构、功能以及特点进行了详细阐述。应用证明中小学网络教学系统充分发挥了网络资源进行中小学网络教学的优势,既经济又方便,提高了中小学网络教学的管理效率和水平。本论文主要通过中小学网络教学的发展意义及发展趋势进行分析后对本文解决的主要问题进行说明。论文通过对系统总体业务描述针对具体业务进行分析,最后对系统具体实现的关键技术及界面进行展示。论文主要针对中小学网络教学业务进行分析,围绕教学业务开发的一套应用软件系统。场在线作业、在线自测、题库管理、成绩管理是中小学网络教学业务中的重要组成部分。通过对作业、自测数据的分析,可以更方便的对

学生因材施教。通过本论文对中小学网络教学业务的设计与实现,完成了中小学网络教学管理的基本流程,方便了教师批改作业,规范了中小学网络教学管理工作流程,提高了中小学网络教学管理质量、学生学习效率和教师工作效率。

【英文摘要】With the rapid development of the Internet and the information technology, the popularity of network teaching, primary and secondary education system have been major reforms, online teaching has become an important part of China’s modern educational technology development and the curriculum reform.In the process of teaching, the emergency situation of pupils may not being in time to the school, complete assignments and participate in self-test increases the difficulty for teacher correcting homework, statistical self-test.All the time, as a kind of new teaching mode, with the development of domestic network education in good condition, using the network teaching can break through the traditional teaching of space and time limits, has become an effective way to improving self-directed education and learning, and it is an inevitable choice for adapting to the information society and cultivating high quality talent.In the process of system development, using JAVA language’s idea of analysis and design analyzes it’s requirements and have a design for each function.Technically，using MVC pattern to achieve the separation of data and view makes it scalability, maintenance strong systems.Describing detailed primary and secondary online teaching system design and implementation and the system structure, function and characteristics are described in detail.Application shows that primary and secondary online teaching system;give full play the advantages of online teaching primary and secondary schools using the network resources, both economical and convenient to improve the efficiency and level of network teaching management in primary and secondary.This paper mainly analyzes the development significance and the development trend of the primary and secondary online teaching and then describes the main problems of this solution.This paper uses the description of system overall business to analyze the specific business, and finally the key technology of system implementation and interface are displayed.This paper analyzes the primary and secondary online teaching business, developing a set of teaching application software systems around the teaching business.Online homework, online self-test, exam management, performance management is an important part of the primary and secondary online teaching business.Based on the analysis of the operation, self-test

data, it is convenient to teach students in accordance with their aptitude.Through this paper for primary and secondary school network design and implementation of the teaching business, completing the basic flow of the primary and secondary school network teaching management, facilitates teacher correcting students’ papers and standardizes the schools network teaching management process, improves the network teaching management quality and primary students learning efficiency and teachers’ work efficiency.【关键词】中小学网络教学 JAVA B/S 【英文关键词】School network teaching JAVA B/S 【目录】中小学网络教学系统的设计与实现8-9ABSTRACT9-10

摘要

1.1 系

第1章 绪论11-15统发展背景11-121213-1415-3315-3121-2425-2729

1.2 系统研究现状及发展趋势

1.4 本文的主要工作第2章 需求分析1.3 解决的主要问题12-131.5 本文的组织结构14-152.1 系统概述15

2.2 功能性需求

2.2.2 在线自测2.2.4 题库管理2.2.6 课程公告2.3 非功能性需求2.2.1 在线作业18-212.2.3 留言板24-252.2.5 成绩管理27-292.2.7 常见功能29-31

31-333333-3535-3637-3838-40计40-42第3章 总体设计33-403.2 系统架构设计33-363.2.2 系统部署架构353.3 数据库建模36-403.3.2 概念结构设计38第4章 系统详细设计40-48

3.1 系统目标和原则3.2.1 系统安全架构3.2.3 系统技术架构3.3.1 逻辑模型设计3.3.3 数据字典设计

4.1 系统包结构设第5章 系统的实

5.1.1 在线5.1.3 留5.1.5 成5.2 系4.2 核心类详细设计42-48

5.1 业务系统实现

48-58现与测试48-60作业实现49-51言板实现52-54绩管理实现56-57统测试58-6061-63致谢

5.1.2 在线自测实现51-525.1.4 题库管理实现54-565.1.6 课程公告实现57-58第6章 总结与展望63-64

60-61

参考文献

学位论文评阅及答辩情况表