第一篇：网络教学资源系统的设计
网络教学资源系统的设计(课题理论学习材料一)“小学科学教学资源库”课题组编辑
2010.4
（一）构建公共资源数据库：
1.分析内存储资源的特点。课件制作完成的多媒体网络软件；可在网上浏览的视频文件等。采用由管理员将课件上载到服务器，同时在数据库内加入课件相关描述信息与路径的方式。
2.分析用户对课件的使用方式。学员仅仅是浏览课件，而没有对课件本身进行修改的权力；教师所使用的课件均为“公共资源”，教师在备课时候利用已有的课件为基础，加入自己的评语或其他补充素材，组成新的教案发布给学生供学生学习。
3.分析课件必需描述信息。课件在使用过程中所必需的描述信息分为几部分：定位信息、分类信息、描述信息、版权信息。应适当减少核心元素的数量，将资源入库标准放宽，而将完善资源描述信息的工作放在资源使用过程中。
4.定义课件表。在进行标准本土化工作时，要考虑到其可行性。
（二）构建网络资源库管理系统
网络资源库管理系统是资源库系统管理的核心模块。
1.用户角色分析。参与教学及教学管理的角色主要为教师、学生和管理员。包括管理员管理资源、教师使用资源、学生浏览资源、访客浏览部分受限的资源。
2.用户权限分析。要建造具有灵活性、开放性的稳定而安全的教学资源系统，保证资源系统健康运行，必须明确和划分用户权限，将权限与角色合理搭配，分配管理职责与义务。
3.用户权限可细分为以下几个类型：查询资料、定制浏览方式、预览资源、预定资源、修改资源、修改资源描述信息、上载资源、批量上载资源、资源上载审核、收藏资源、定义资源知识结构、删除资源。
4.管理方式分析。资源管理系统是构建在教学资源库之上，并与教学资源库一起为教学活动服务的。由于教学资源类型的多样性，使得教学资源管理系统也很难用一个完全通用的模式来设计。可以采用两种不同的方式构建：
第一，对资源通用的信息采用通用的管理模块，对于特殊的资源增加特殊的管理模块。
第二，对不同的资源采用不同的管理模块。对每一个资源子库进行管理采用分别管理的方式既可以避开不同子库间的相互干扰，同时使得平台更利于拆分与移植。
5.分析资源的来源。素材绝大分取自专业制作的成品课件，只有小部分是由教师在教学活动中创建的与课程有关的多媒体素材。由于课件类型的不确定性，所以在课件入库时，需人工将这些资源提出，并按规范整理入库，将轻数据库中课程素材信息的维护工作。
6.分析用户对资源的使用方式。在教学活动中，教师可以利用查询系统对课程素材进行定位，并利用指定的资源编辑教案，甚至可以将资源下载到个人资源库中进行二次编辑，教师也可以申请将属于自己的个人资源上载到资源库中。学生不直接对原始的课程素材进行操作，仅在学习过程中使用教师发布的此类资源。在对课程素材进行管理的过程中，管理员在整理并上传新资源的同时，既要对已有资源信息进行维护，也要负责批准教师提供的上载资源申请。
7.分析资源的稳定程度。对于基础资源库来说，其中的资源会经常增加，在极少的情况下会进行修改，但不会被删除。
（三）构建资源查询系统
采用多种方式进行资源的查询定位：
1.关键字查询：采用统一的站内搜索引擎，对资源进行查询，同时出于对知识产权保护的考虑，在查询的同时根据用户权限，限制用户浏览范围。
2.列表导航：针对资源的所具有的不同级别的分类，将资源的一级分类，二级分类??显示在页面上，用户可以逐步深入地定位到所需资源。
3.智能选择：教师角色的用户在进行备课的时候，按照其所授课程的性质确定资源显示范围，节省教师的查找时间。以上所有查询方式并不是绝对孤立的，可以综合使用，方便教学工作。
（四）构建教师角色应用接口
教师角色的应用接口除了一般的参数传递之外，还有以下两个专门服务于教学的模块：
1）个人资源库：为了方便任课教师编辑教案，为教师设置了完全由用户个人管理的个人资源库，不存在多人公用的现象，给用户分配硬盘空间，在不违背资源版权的同时，由用户自行支配。这不仅避了数据库并发任务繁重的问题，也给教师提供了更加便利的操作。
2）索引共用资源：教师利用“定义资源知识结构”、“编辑教案”等功能的时候，实际上是将教学资源库内的资源按照符合自己教学活动的方式进行索引，资源本身虽然没有被复制，但资源的组织方式对于不同的教师可能产生相应的变化。
（五）构建学生角色应用接口
在教师应用的基础上，学生应用接口将资源与学生联系起来，学生所能浏览与使用到的资源由教师全权控制。这样既增强了资源的针对性，又在一定程度上限制了资源的使用范围，保护了资源的知识产权。
从以上资源的构建，我知道在网络环境下构建教学资源并不是一个简单的过程，每一个环节都必须进行严格的控制，一步一步的实行。而且这种资源的构建需要的团体合作精神，它为我们的教师和学生提供了大量的信息。使得教学的资源变的越来越丰富，我们应该充分利用它，让它来为我们的教师和学生提供更多更好的资源。
第二篇：网络教学资源设计
网络教学资源设计
一、资源分类
二、网络课件（课程）的特点
三、网络课件（课程）的设计
四、资源库的设计
五、网络教学资源的建设规范
六、网络课件（课程）的评审标准
七、案例分析
八、相关网址
一、资源分类
主要分为三类：媒体素材、网络课件、网络课程。网络课件：《农林昆虫分类――鞘翅目昆虫的分类》 网络课程：《会计制度设计》
1、媒体素材
包括：文本、图形/图像、音频、视频、动画
2、网络课件
网络课件：网络课件是指以网页形式存在、能在网上运行的以解决专业课程的重点、难点为基本目的，并以多媒体超链接的结构制作、相对独立的教学软件。
《教育资源建设技术规范》对网络课件的定义：课件是对一个或几个知识点实施相对完整教学的用于教育、教学的软件，根据运行平台划分，可分为网络版的课件和单机运行的课件，网络版的课件需要能在标准浏览器中运行，并且能通过网络教学环境被大家共享。单机运行的课件可通过网络下载后在本地计算机上运行。
全国多媒体教育软件大奖赛对多媒体课件的定义：是指基于多媒体技术和网络技术，将图、文、声、像等多种表现方式有机结合表达和传递教学内容，辅助教师与学生的教与学，以完成特定教学任务的教学软件。多媒体课件可以针对某些知识点，也可以是一课时或一个教学单元内容。单纯的教学媒体资源不属于课件范畴。
2001年广东省高校现代教育技术“151工程”提出了专题学习网站的建设规范：专题学习网站是指在内容上围绕某门课程或与多门课程密切相关的某一项或多项学习专题，具有网址，能面向社会开放的网站。它至少必须具备四个方面的功能：
①本专题基础知识的结构化展示；
②与本专题相关的扩展性的学习资源的整合； ③进行交流、讨论、答疑的空间； ④学习者进行自我评测的数据库。
广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月
可以将专题学习网站归为网络课件。
网络课件可大可小——小的只涉及一两个知识点，较大的网络课件可以涉及众多知识点，例如一个教学单元，甚至一门课程。
3、网络课程 = “内容”+“活动”
网络课程：网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境
“教学内容”主要是指电子教材和相关的教学资源
“教学安排”则包括讲课、自学、实验、辅导、答疑、作业、考试等等
课程≠ 课件（课件主要是指教学内容，一般不包括或只包括部分教学安排）
二、网络课件（课程）的特点
1、交互性 交互性包括人机交互、师生交互、生生交互。人机交互要求学生能充分利用网络环境自主学习，师生交互要求有网上的师生互动（例如网上辅导、答疑、谈心、讨论），生生交互要求在线的小组讨论、协作交流等。
外贸业务信函写作：在虚拟交易模块（virtual trade）中，每2位学生一组，分别扮演一笔外贸业务的买方和卖方，按照模块中老师给出的业务要求，进行虚拟交易，在该模块中提交所有往来信函，老师可随时进行点评，以供学生学习。通过这种虚拟及互动的学习，可以更好地让学生掌握业务信函的写作特点、原理和方法。
2、共享性
通过搜集整理，把有关的网上资源站点集中在一起，并建立超级链接，为学生提供方便、快捷的途径，共享网上的学习资源
3、虚拟性
虚拟实践（广播电视测量技术）-----运用技术：Applet小应用程序 化工原理实验仿真-----运用技术：Flash 立体表达方式-----运用技术：VRML
4、知识表现多样性
图文声并茂的教学内容
广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月
5、知识结构非线性 超链接 教学内容重组
你的网络课件（课程）是否充分体现了这些特点？
三、网络课件（课程）的设计
1、首页应该放什么内容？ 案例：灿烂的中国文明
首页可考虑放置标志、主菜单、通知、新闻、搜索、友情链接、计数器、版权信息等内容。遵循突出重点、平衡谐调的原则，将标志、主菜单等最重要的模块放在最显眼的位置。首页放置的内容可从以下四个方面考虑：
◆课件（课程）的特色与优势
有什么吸引我继续看下去？很多信息具有说服力。比如，一句简洁清晰的宣传口号、所获荣誉及认证，或者是体现价值的新闻与媒体报道等等。
◆ 内容的推介和导读
很多杂志会把有吸引力的内容的标题放到封皮上，一方面可以吸引人进行翻阅，另一方面可以让人看到封皮就很容易判断杂志的定位和特点。课件（课程）将一部分内容提出来放到首页也有同样的作用。
◆ 快捷方式
有一些内容是用户（尤其不是第一次访问的用户）第一时间就想查看的，但根据页面内容组织规则的合理性，这些内容需要在第2层甚至第3层的页面上才会显示。这就需要将这部分内容提出放在首页上显示，比如，搜索，联系电话等。
◆ 课件（课程）的最新更新
现在很多的网站只是一个摆设，长年没有更新。如果首页有最新时间更新的内容（最好显示更新的时间），会增加用户对网站内容的信任度。
首页的形式：
◆ 形象展示型，这种类型文字信息较少，图像信息较多。
◆ 信息罗列型，即在首页中就罗列出网站的主要内容分类、重点信息、网站导航等等。
2、导航
导航清晰、明确，通过导航，学习者能清楚了解内容结构。在网页中，应能链接到上下章节、相关的专栏、相关的知识点。
广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月 导航常见形式：纵向折叠式、下拉列表式、平铺式、横向滚动式等。案例请看：导航的形式
3、模块
网络课程至少应包含以下几个模块组成：
◆ 课程介绍：介绍课程的教学目标、教学对象、教学内容、教学计划和教学形式等。
◆ 教学内容：基于教学大纲建设的，并体现出网络学习的教学设计思想的互动式多媒体教材。课程应通过充分的实例和演示等来说明、解释主要的课程内容。
◆ 在线测试：提供包括形成性练习、总结性练习、成绩显示和结果分析等。◆ 教学论坛：提供师生交流的平台，通过论坛教师可发布信息或了解学生学习中出现的问题，并给予解答。学生也可以到论坛去提问题与教师、同学探讨和交流。教师可定期发布讨论题，组织学生讨论，达到师生的实时互动。
◆ 网络资源：通过搜集整理，把与课程有关的网上资源站点集中在一起，并建立超级链接，为学生提供方便、快捷的途径，并可共享网上的学习资源。
◆ 帮助：清晰地呈现课程的系统结构、提供学习指导和学习导航，配套的学习指南等。
网络课件（课程）常见模块： 发布信息、通知、公告栏
课程简介、教学目标、教学大纲、学习指导、教师介绍、教学安排 课程内容、专题内容
重点难点、典型例题、资源库、关键词汇 案例分析、作品欣赏、作品分析 虚拟实验、仿真实验
参考资源（参考书目、参考网站、参考论文）相关知识、扩展知识、前沿动态、专家讲座 提交作业、作业系统
思考题、练习、自我测试、作业（作业目的、作业要求、提示、难度系数）常见问题解答、答疑、讨论园地、专题讨论、分组讨论、聊天室、联系我们 计算器、在线字典、电子记事本、书签、收藏夹
广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月 相关插件（软件）下载 查询、搜索
网站地图、目录导航、帮助、版权信息、关于我们
4、界面
界面的排版和色彩运用较好，就可营造一种刺激学习动机和兴趣的学习氛围。页面长度设计适中，每一屏一般不超过3页；页面布局合理，主页、帮助、下一页、上一页等全局导航元素，应做到统一；网页设计应以统一的风格设计，色彩协调，全局导航设计合理。
5、内容
做网络课件(课程)常见病是书本搬家。解决办法可以采用知识重构的策略，例如，可按专题重组知识结构，这样有利于知识向多维、纵深、发散、关联等方向拓展，对书本已有的知识进行多种形式的概括、重组、知识创新以及超链接。
对于重点难点的处理，可以采用多媒体技术或交互方式来解决。
一般说来，理科的抽象概念、原理和工科的操作流程、操作方法用二维或三维动画最为有效（如各种化学反应的机理、移动通信中的扩频原理与过境切换过程、计算机网络中ＩＰ地址与物理地址转换、建筑施工方法„„ 等等）；在某些特殊情况下（如想了解物质内部的结构），还可利用“虚拟现实”技术。
对于医科的各种手术过程和病理分析来说（如肿瘤转移途径、白细胞如何变形等），真实的视频录像，能取得最佳的效果。
人文学科的许多理论观点则有赖大量资料和案例来说明，这就需要引用丰富的文献资料、图表、照片和相关的视频材料。
对于艺术学科（如音乐、绘画）多媒体的音响与色彩无疑能发挥重要作用。版权：在教学内容、素材和软件模块方面，必须保证无侵权行为。
《化工原理实验仿真》：运用生动、形象的Flash动画表示有关的操作现象及其设备结构，使得复杂的结构直观化，抽象的概念简单化。
《中外服装史》：收录与本专业相关的课件资料和大量图片，收录优秀作业和教师教案，并建立与国内外相关站点的连接。对课内教学起到很好的补充作用。学生可以有充裕的时间鉴赏各个时期的服装图片，对专业知识的掌握更加广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月 巩固。教师利用网站的作业系统对学生布置作业，批改作业。学生也可以通过网络上传作业。
网络课件（课程）的开发工作不可能由一个人独立完成，脚本编写者、网页设计者、技术支持、美工等人员之间构成了一个整体，人员间的沟通十分重要。首先，脚本编写者必须了解网络课件的特点，在某种程度上他也应该知道一些相关的技术，知道脚本能用何种形式表现出来，是声音、视频、动画还是它们的结合，同时网页设计者或其他人员必须充分了解脚本的内容，尤其是作者的思路和想法。
教师在进行网络教学资源的建设时应特别注意基础素材或原始资料的收集和积累，包括平时使用的教材、图片、实验数据、科研成果、优秀教师课堂教学资料、国内外的相关资料以及一些教学思想和教学方法等等都是宝贵的原始资料，都要注意收集和加工，不断完善和更新。
四、资源库的设计
以数据库方式进行数据存储，具有完善的资源上传、分类、检索、下载等功能。专业资源库、课程资源库、课件库、素材库、案例库、试题库等
资源主要分九大类：媒体素材、试题、试卷、文献资料、课件、案例、常见问题解答和资源目录索引、网络课程。
华工资源库
中大资源库（华工资源库提供客户端和补丁下载）广东工业大学网络教学资源中心
五、网络教学资源的建设规范
教育资源建设技术规范
“151工程”教育资源描述规范与技术要求 “151工程”专题学习网站建设规范 “151工程”专业资源库建设规范
六、网络课件（课程）的评审标准
网络课程评价规范
第十三届全国多媒体教育软件大奖赛指南
“SMARTBOARD杯”第八届全国多媒体课件大赛评审标准 广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月
七、案例分析
案例分析：会计制度设计 更多的案例分析请看：案例分析
八、相关网址：
全国多媒体教育软件大奖赛（主办：中央电教馆 每年举办一次）全国多媒体课件大赛（主办：教育部教育管理信息中心 每年举办一次）清华紫光杯2006年广播电视大学多媒体课件大赛 “获奖公示”中有“欣赏作品”栏目，有评委对各个作品的点评，是很好的学习材料
MDER杯2007年广播电视大学多媒体课件大赛
----新世纪网络课程 中山大学精品课程
----灿烂的中国文明 一个很不错的网站，内容丰富、导航清晰、视觉效果好。《中外服装史》专题学习网站 刑事诉讼法学
化工原理实验仿真-----运用Flash技术实现虚拟 工程制图
立体表达方式-----运用VRML技术实现虚拟 画法几何与工程制图 柔性制造系统虚拟实验室 《计算机网络》专题学习网站 数学模型
广播电视测量技术-----运用Applet小应用程序实现虚拟 农林昆虫分类――鞘翅目昆虫的分类 会计制度设计
皮肤抗衰老专题学习网站
教学设计与绩效技术专题学习网站 电脑广告设计与制作 数字色彩
广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月----广东工业大学网络教学资源中心 华工资源库
中大资源库（华工资源库提供客户端和补丁下载）
----webquest教学案例（邓小平理论和三个代表重要思想概论）
有益于环境的全球性研究和观测--------全球性的主题式学习网站 美国宇航局
----卢浮宫官方网站-----运用3D技术实现虚拟 信息技术教育的理论与方法
广东工业大学网络信息与现代教育技术中心 2009年2月 8
第三篇：基于资源的网络教学平台设计.
基于资源的网络教学平台设计 杜震嵘 肖君 上海远程教育集团
摘要:本文的研究是在上海教育资源库的开发应用基础上,对网络教学平台进行研究,并针 对网络教学平台中的网络课程制作系统进行研究和设计。网络教学平台能够为教师实现利用 资源备课和设计开发网络课程,为学生提供丰富的学习资源,降低教育成本,提高优质教育 资源的利用,提高教学效率,实现远程学习。而且在这样一个基于教育技术标准开发平台中 制作的网络课程能方便的导入导出,并兼容于其他的网络教学平台。
关键词:网络教学平台 LMS LCMS 网络课程 SCORM
1、背景介绍
上海教育资源库是上海市教育信息化中的重大工程之一, 为全市教育单位提供优质丰富 的教育资源。教育资源库软件平台是上海市教育资源库建设项目的软件部分,是支撑教育资 源管理和使用的基础平台,为各级教师和众多的学生网上学习和活动提供服务,是提供远程 教育,实现终身学习的保障。下图是上海教育资源库软件平台的系统结构图: 教育资源门户 教育资源建设技术标准 多系统耦合服务平台
资源著作平台 资源管理平台 资源应用平台 资源交流平台 网络教学平台
图1 上海市教育资源库的系统结构图
基于资源网络教学平台是在上海教育资源库的门户平台上搭建的网络学习环境, 实现教 师利用资源备课和设计开发网络课程,提供学生充足的学习资源, 提高优质教育资源的利用 率,降低教育成本,提高教学效率,实现远程学习。同时在这样一个基于教育技术标准开发 的平台中制作的网络课程能方便的进行导入导出操作, 把课程运用于其他符合标准的网络教 学平台。
2、网络教学平台的介绍
目前我们看到的网络教学系统大部分都属于学习管理系统(LMS,一个虚拟的学习环境
提供了知识与信息的课程服务让学习者自行上网浏览,其中除了在线课程之外,还有在线测 验,课程讨论区等学习工具,相关的学习过程记录,主要是着重于整个教学系统的开发。而 新一代的学习内容管理系统(LCMS,则是以学习对象(Learning Objects,LO的理念与标准 为设计的核心,着重于学习内容的管理与编辑功能。
LMS 与 LCMS 并不是两个对立的系统,两者其实可以整合在一起,并且可以做适当的信 息交换。如图 2,当课程编辑者运用教学资源,学习对象通过 LCMS 动态产生某课程,并通 过网络教学标准的封装成为共同可识别的标准格式后,学生就可以经由 LMS 的注册、课程安 排与学习社群等机制,去浏览这些存储在 LCMS 的课程,进行学习,而另一方面,学习者的 学习历程也可以由 LCMS 提供给 LMS 在系统管理上做决策时做为参考;在这样的整合模式中, 通过符合教育技术的相应标准规范,将使未来的数字学习更具有共通性!
3、基于资源库的网络教学平台的总体设计
基于资源库的网络教学平台应该具有多种功能,包括:一体化管理、完全开放、交互式 教学设计和支持多种教学策略等。
3.1 一体化管理
网络教学平台应该与教学内容紧密集成, 应该实施一体化管理, 而不是相互分离的系统。目前,Internet 上的一些现成工具,如电子邮件、WEB、新闻组等,都有一定的教学功能, 还有一些大学也开发了一些教学支持工具,如用户注册系统、讨论组、聊天室等,但这些工 具都是与教学内容相分离的,是一些相对独立的系统,对教学的紧密性要求支持不够,比如 某些系统,要学习几门课程,就需要登录几次,使用起来极为不便。一体化管理就是要使教 学支持系统真正符合教学的要求,在一个统一的系统中可以完成教学(学习过程中的各种 活动,而不需要来回在几个系统之间切换,降低操作的复杂度及学习的难度。
3.2 完全开放
网络教学所涉及的行业范围大,学习者的数量多,教学内容的形态需求复杂,这就要求 系统具有完全的开放性,能够容纳各种形态的网上教学内容,不能仅局限于支持某些专用工 具开发的教学内容,支持所有能够在网上运行(包括需要插件的文件的课程内容与文件格 式,不对课程开发工具作限定要求,只要求该工具开发出的课程内容能够符合标准。课程编著者
学习对象 LO 资源库
动态传输界面 图2 LCMS 和LMS 的整合 教师
注册与 课程安排 社群机制 使用界面 学习者档案
学习历程
电子化教材 使用者 界面 学生 学习者 网络教学标准 3.3 交互式教学设计
我们认为,网上教学不仅仅是将教学内容在网上发布,更为重要的是教师与学生、学生 与学生、教师与教师之间的充分沟通与交互,从而打破了传统课堂的授课模式。由于师生在 物理空间的分离,师生之间的交互显得更加重要,可以说,这种交互的广度与深度,是决定 网上教学质量的关键性因素。网上教学包括一些基本的教学环节:教学内容的发布、作业、答疑、考试、讨论(同步/异步、做笔记等,而现有Internet 工具并不能很好地支持这些 活动,需要教师进行复杂的交互性程序设计,这对大部分教师来说,是无法完成的。教学支 持平台就是要解决这些交互式工具支持问题,使得教师无需花费大量的精力去开发程序,就 可以方便获得良好的交互性支持,从而可以专注于教学内容与教学活动。教学支持平台的首 要功能就是降低实施网上教学的技术难度,提供方便实用的教学工具,简化交互式教学设计 的复杂性。
3.4 支持多种教学策略
忘上教学完全打破了传统课堂授课的模式,改变了传统教学中教师与学生之间的关系, 教师从知识的传授者和教学的组织者转变为学习的帮助者和引导者, 学习者已经成为学习过 程的主体,加上教师与学生在地理空间上的分离,形成了一种全新的师生关系,在这种新的 关系下,传统教学过程所采用的教学策略相当一部分已经不再适用,网上教学是一种新型的 教学方式,在新的教学环境中,它不能完全沿袭传统的教学方式,而是要引进新的思想、新 的教学方法。教学支持平台必须能够充分体现这些新思想与新方法,必须能够支持基于课程 的自主学习、研究性学习、主题资源的学习、混合式学习等适合网络学习环境的新教学策略, 应该提供实施这些教学策略的实用工具。
4、网络教学平台的结构与功能
基于资源库的网络教学平台:网络课程制作系统、网络教学支持系统和网络教学资源管 理系统三个子系统,其体系结构如下图3 所示。
图3 网络教学平台结构示意图 课程模板库 网络课程制作系统 网络课程设计工具 网络课程库 学习管理
教学交流工具 辅导答疑 课件点播 网络教学支持系统
Cernet , 卫星电视教育网,Internet ,Intranet 网络支撑平台 分布式教育资源管理系统 题库 素材资源库 课件库 案例库
网络教学平台是建立在通用的Internet/Intranet 基础之上的, 专门为基于双向多媒体 通信网络的远程教学而提供全面服务的软件系统,它包括资源管理、网络课程开发、网络教 学、网络教务管理四个方面的服务,在丰富的学科资源的基础之上,学科教师根据教学要求 与教学计划, 并根据自己的教学特色, 开发网络教学课程, 借助于网络教学的一些支持工具, 开展双向的远程教学,教学管理系统可以保障这种教学更加高效,也更加规范化。
4.1 网络课程制作系统
网络课程制作系统可以针对不同性质学科的特点, 将该学科的教学模式抽象为多个可以 直接套用的模板,并给予相应资源库的支持,有了丰富的资源和使用简单的
教学设计模板, 就可方便地完成多媒体网络课程对交互性的要求。在课程编写的过程中,从总体的教学设计 到具体的教学方法,从版面设置到对象属性设置,由于每一步都有模板和提示支持,经过较 短时间的学习, 普通教师就可以轻松地完成课件的编写工作。教师不必再为缺乏素材而发愁, 也不必再学习抽象繁琐的代码设计,可以大大减小制作多媒体课件的难度。
网络课程制作系统主要完成网络课程内容的表示, 支持基本教学逻辑的设计,其基本特 色是: 1.支持网络多媒体开发功能,能够进行多媒体素材的导入、抓取和制作,通过直观方 便的拖动连接、简单易行的课程管理和动态调整等制作手段, 能够快速高效地生成网络课程;2.提供素材库与素材库管理软件,简化教师开发网络课程时的素材制作负担;3.提供针对具体学科的网络课程模板和向导库,并提供一些模板化的网络课程,可方 便和加速网上课程的开发。
4.2 网络教学支持系统
网络教学支持系统主要提供远程教学服务,它以网络课程为核心, 在教学管理系统的支 持下,合理有效地利用学科教学资源,为实施全方位的现代远程教学提供服务,它将网络课 程与学校的远程教学服务进行了有机的集成。网络教学系统不仅是先进计算机科学和技术水平的体现,更重要的是要符合现代化教育的一般规律,能够为远程教育提供一个真正高效的 现代化教育手段。其主要目的是:(1通过提供各种现代远程教育教学辅助手段,保证现代远程教育得以顺利实施;(2提供给各个学校或办学点一套切实可用的远程教育支撑软件工具,以支持远程教 学活动的各个环节;(3通过各种先进的教育技术,最大限度地用计算机替代教师的劳动,并节约大量的 教育投资;
(4形成现代远程教育完整、统一的学习界面,减少因需要熟悉各种不同的学习系统 而给学习者带来的不便;(5通过给学习者提供学习导航、答疑、查询、讨论、作业布置、自测等手段,提高 远程教育学习者的学习效果;(6通过提供方便的网络课程构建工具,可以大大提高网络课程的建设效率,减少大 量的重复劳动,提高网络课程的建设质量;(7通过提供标准化的题库与考试系统,保证远程教育的教学质量;(8提供多种最能体现网络特色的学习策略,打破传统单一的讲授式学习模式,每一 种学习策略都提供多种教学设计模板,以便于教师进行教学设计。
网上教学支持系统的功能包括网络课程的制作和发布, 教学过程中对教师教的支持和对 学生学的支持,以及对教学活动的设计和管理。网络教学支撑系统开发的首要要求是模块化 开发,要具备很强的可伸缩性,既可以用于广域网内大范围的网上教学,也可以根据各级各 类学校的需要,进行模块化组合,应用于校园网内;其次是开放性,该系统要能够支持不同
课件开发环境,能够支持第三方的课件开发工具开发的网上课程。4.3 教学资源管理系统
远程教学的基础是教学资源,为了更好地发挥网络远程教育的优势,将优秀教学资源划 分成各种素材,进行系统化、科学化的分类,并以多媒体化的电子信息形式存储于各种数据 库中,构建成统一的教学资源库,形成数字化的电子图书馆。这样做为学习者提供了内容丰 富的优秀教学资源,使远程教育建立在丰富的教育资源基础之上, 减轻任课教师建立大量教 育资源的负担,也减少学校之间的重复开发。
教育资源管理系统采用分布式的管理模式可以有效的管理教育资源, 从资源使用和管理 的流程出发,系统的功能包括资源目录树浏览、资源检索、资源前台服务管理、系统后台管 理、计费管理、资源统计、个人知识管理器等主要功能。
5、研究意义
本论文的研究意义在于:(1 网络教学平台为本市教育单位分享优质丰富的教育资源, 开展各种网上教学活动提 供了一个很好的途径。
(2 网络教学平台作为整个上海资源库项目软件平台的一个应用平台, 为教师提供了一 个设计和开发网络课程的环境,提高教育资源的使用,降低教育成本,提高教学效率,实现 远程学习。
(3 网络教学平台支持先进的教育教学模式,支持基于资源的主题学习、研究性学习。网络课程制作系统可以提供多个具有教学意义的模板。
(4 全面支持多个教育技术标准,如教育资源应用规范,课程内容包规范,学习管理系 统规范等。网络教学平台首先对教学内容和资源进行标准化描述,促进资源的交换、共享和 重复利用。
参考文献: [1] 肖君 《上海教育资源库软件平台开发文档》 2004.9 [2] 戴欣等 《基于SCORM规范的智能化通用教学平台的实现》 计算机工程应用 2002.21 [3] 刘焕君等《学习管理系统(LMS的设计与实现》 计算机应用 2003年12月 Vol.23 [4] Maria Moundridou, Analysis and design of a Web-based authoring tool generating intelligent tutoring systems, Computers & Education 40(2003 157–181 [5] Sharable Content Object Reference Model 2004 Sample Run-Time Environment Version 1.3.2 http://www.xiexiebang.com
第四篇：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
第五篇：Web3D――网络教学资源设计新路径
Web3D――网络教学资源设计新路径
摘要 传统的静态三维（如3DS MAX）和交互二维动画（如Flash）在现代教学特别是网络远程教学中的应用均有其不可克服的技术弱点，新近出现的Web3D很好地结合了两者的优势，以Cult3D为代表的网络交互式三维动画在网络教学中的应用将会越来越多。结合目前学校实施网络教学的实践，以Cult3D为技术平台，分析Web3D的基本教学特性、教学应用及其设计的一般步骤，阐述Cult3D在网络教学资源设计中的应用。
关键词 交互式三维动画；虚拟现实；网络教学
中图分类号 G434 文献标识码 B 文章编号 1671-489X（2008）016-0016-02
“Web3D”这一术语的出现反映了网络3D发展和需求的全貌。没有人严格定义Web3D，本文把Web3D理解为：网络上使用的（交互式）3D图形技术。现在市场上的Web3D技术已经发展到几十种之多，像Atmosphere、Blaxxun3D、Cult3D，Fluid3D，Java3D，Viewpoint，Pulse3D，Shout3D，Supers cape，ShockWave3D、Vecta3D等等。以上这些技术都各具特点，主要应用于电子商务、网络娱乐、远程教育、企业数据可视化等领域。当前的Web3D技术主要分为两类，一类是主要用于虚拟空间场景的技术，像Adobe公司的Atmosphere软件就可以制作三维空间聊天室和3DICQ这样的产品。另一类则着重于网络3D物体的再现，代表技术是Cult3D、Viewpoint等，这类技术适合实物的虚拟演示，特别适用于电子商务网站中的商品演示。交互式3D模型可以让用户在窗口中亲手操作甚至“试用”商品，3D场景可以增加内容的生动性和互动性。Web3D的教学特性
1.1三维立体演示三维的表现形式，能够全方位展现一个物体，具有二维平面图像和动画（如风靡一时的Flash）不可比拟的优势。教学中将内容所涉及的物体发布成网上三维的形式，能够展现出实物外形和内部结构的方方面面，加上互动操作，演示物体的功能和使用操作，充分利用互联网高速迅捷的传播优势来表现物体的属性。对于某些工科、理科如电学中的元器件、物理学中的实验模拟等网络教学或多媒体教学，由于涉及的物体复杂，而又无法让每个学生进行现场操作的情况下，将有关对象展示做成（在线）三维的形式，学习者通过对其进行观察和操作能够对物体有更加全面地认识了解，这将大大提高教学效果和学生的学习兴趣。
1.2 模拟经验操作现今的教学方式，不再是单纯地依靠书本、教师授课的形式。计算机辅助教学(CAI)的引入，弥补了传统教学所不能达到的许多方面。在表现一些空间立体化的知识，如原子、分子的结构、分子的结合过程、机械的运动时，三维的展现形式必然使学习过程形象化，学生更容易接受和掌握。实际经验告诉我们，“做比听和说更能接受更多的信息。”使用具有交互功能的3D课件，学生可以在实际的动手操作中得到更深的体会。对计算机远程教育系统而言，引入Web3D内容必将达到很好的在线教育效果。
1.3 交互动态表现交互永远是网络和多媒体教学获取较好教学效果的一个重要因素。在普通的CAI中，我们能够实现文字交互、图片链接甚至文本、键盘交互（如Author ware等工具软件中提供的多种交互方式），Flash也可以提供二维基础上的交互，但三维基础上的交互在一般情况下很难实现，特别是在网络传输条件下。现今，网络教学环境上已不是单一静止的世界，动态HTML、Flash动画、流式音视频，使整个互联网呈现生机勃勃的景象。动感的页面较之静态页面更能吸引更多的浏览者和学习者。交互三维的引入，必将造成新一轮的视觉冲击，使网络远程学习拥有更多的支持者和参与者，在普通课件中引入Cult3D动画，必将极大地吸引学生的参与热情和学习激情。
1.4 虚拟教学情景使用Web3D也可以实现网络上的VR展示，只须构建一个三维场景，人以第一视角在其中穿行。场景和控制者之间能产生交互，加之高质量的生成画面使人产生身临其境的感觉。对于像虚拟场景、地理、太空虚拟漫游等，Cult3D都能提供良好的解决方案。如果是建立一个多用户而且可以互相传递信息的环境，也就形成了所谓的虚拟社区。Adobe公司的Atmosphere就是这种运用的典范。Web3D在网络教学资源设计中的应用
将Cult3D动画嵌入到网页的技术有一点复杂，主要考虑终端用户的Cult3D动画播放问题。下面以FrontPage为例，提供两种方法，都适用于Netscape Navigator(2.0或更高版本)和Internet Explorer（3.0或更高版本）的用户。
2.1 在代码编辑窗口嵌入“程序段”考虑到用户不一定安装相关的播放程序，先必须设置好Web服务器，为了使浏览器的最终用户认识Cult3D动画，最好安装写有“应用程序/x-Cult3D-动画”的Cult3D MIME，并把扩展名为“.co”的文件跟用户的Web服务器放在同一个地方。如果不行，可以尝试在“EMBED”元素中使用“TYPE”属性。要在HTML页面中使用Cult3D动画，需要弄清楚浏览器的一些信息，知道动画该放在什么地方，显示动画的子窗口的长度和宽度。还可能要为Cult3D播放器的嵌入程序发送一些可选的元素，为动画特定元素的显示做准备。使用下面的“程序段”就可以把Cult3D动画嵌入在自己的网页上：
＜object
classid=“clsid:31B7EB4E-8B4B-11D1-A789-00A0CC6651A8”
codebase=“http://”
src=color=#3333ff＞source-url
width=color=#3333ff＞width height=color=#3333ff＞height
more embed parameters＞
＜/embed＞
＜/object＞
可以拷贝这段代码到相关的HTML代码页面上，设定特定的宽度和高度、源路径（url）和其它元素，这里解释一些属性：
1）应用源路径。这是Cult3D动画的路径信息，注意需要在两个地方插入这条路径。
2）提供宽度和高度数据。这是Cult3D动画在整个页面中所占据的窗口尺寸，用象素点表示。同样需要在两个地方插入这些数据。
3）如果Web服务器已经注册了Cult3D动画的MIME类型，那么从EMBED元素中去除TYPE的属性。
4）其他属性配置。每一个元素param和value，插入到表中more object parameters 部分的一行中，还有表中more embed parameters部分中的一行：param=value
2.2 直接导入文件打开Frontpage2000编辑窗口，准备好所要插入的Cult3D文件。确定网页中需要插入动画的表格和位置，选择菜单――从插入（Insert）选择高级子菜单ActiveX控件，弹出导入窗口，图1左边选择控件类型，右边选择目标动画文件。结语
Cult3D作为WWW上建立交互3D的创作工具，给网络教学技术提供了一种新的应用途径，给现代远程教育教学带来了革命性的变化。Cult3D提供了三维实物表现的新途径，提供了与用户交互的各种强大功能，提供了与众多多媒体著作工具的兼容性。利用它开发与三维场景、实验模型及工程项目有关的远程、网络多媒体教育软件，必将对我国教育的现代化产生深远的影响。但WeB3D毕竟发展时间不长，并且目前应用主要还在电子商务、游戏和娱乐等方面，如何尽快地作为一种教学新技术引入现代教学，并拓展其应用，还有很多工作要去做。当然Cult3D本身的技术要求、相关设计人员的配合、设计人员的三维设计素质等这些问题都将困扰这一新技术在教学中的应用，这都需要我们去学习、去思考。
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