网络教学系统设计与开发总结报告

第一篇：网络教学系统设计与开发总结报告

网络教学系统设计与开发总结报告

教师教学网站的建设，打破了传统教学模式下时间和空间上的限制，可以让学生接触无穷无尽的学习资源,学习丰富多彩的知识。教学网站能把信息技术整合到各个学科的教学活动中，把教学内容、教学重点难点、教学过程、教学方法、交流学习成果变成形象直观、丰富生动的多媒体信息，实现课堂教学现代化，从而提高学生获取和处理信息的能力。《网络教学系统设计与开发》研究并完成的主要工作如下：

1、成功建立了特色鲜明的孟老师教学网站。一般教学网站风格的定位取决于教师本人的教育观念、教学方法，而孟老师教学网站栏目的设置以学生实际需求为出发点。通过建站前与学生广泛交流，整理并归纳了不同层次学生对教师网站的各种期望，确立了孟老师教学网站的主体设计思想是网络教学与课堂学习互补，网站内容的设计重点围绕现实教学不足之处展开。网站要实现的主要目标就是：复习、解疑、提高和交流。

2、页面内容丰富。网站中的全部教学资源都是作者经过深思熟虑后确定的。栏目“你问大家答”，可以克服提问者心理障碍，突破时间和空间限制，实现师生间、学生间的自由交流。栏目“优秀作品”，对鼓励学生有极大促进作用。“设计资源”为学生的设计提供了方便快捷查找资料的方式。此外：“教学录象”、“电子教程”、“常见问题解答”、“知识拓展”等栏目对于学生的课后复习和提高都大有益处，但是需要花费大量的精力去制作。

3、孟老师教学网站首页以大外校训“崇德尚文，兼收并蓄”为主导航，站点的设计样式独特新颖，网站的版面布局统一，导航清晰，可以方便浏览者快速地找到所要浏览或学习的内容。

4、网站采用的是具有人机交互功能的先进动态网站技术，所有模块都通过后台数据库进行管理，能随时更新资源和统计数据。动态网站制作技术较复杂，需要和数据库进行交互，要求制作者具备一定的编程能力和数据库管理技术，需要熟练使用SQL语句制作动态网站的语言。

4、作者经过不懈的努力，最终完成电子教程：60万字；教学录像：300分钟；常见问题解答：111项；知识拓展：25例；优秀作品：86幅及大量的资源图片。

5、在国家级核心刊物发表3篇论文，其中《艺术设计学科网络辅助教学平台的构建》发表于《艺术教育》，主编出版教材《电脑艺术设计教程》，本人承担30万字。

网络教学在某些方面还有着传统的面授教学无法实现的作用，是课堂教学的有益补充。教学网站能给学生提供主动探究、多元交互、发展创造的环境，更易于培养学生的创新精神和实践能力，使学生的学习方式从传统的单一被动式学习变为资源型学习、探索型学习、合作型学习等多种学习方式，有助于培养学生的自主学习能力，推进以学生为主体的先进教学思想。

大连外国语学院孟桂颖

2008-10-05

第二篇：《教育软件设计与开发》网络课程系统设计

《教育软件设计与开发》网络课程系统设计

摘 要：《教育软件设计与开发》是教育技术学专业本科生的专业核心课程，通过设计和开发一个基于网络的课程系统，可以有效实现课程管理、资源管理、课程活动、用户管理，为学习者提供一个良好的学习空间和个性化的学习环境，并且能够引导学生进行课程任务的系统化分析和设计。

关键词：教育软件；网络课程；管理；学习环境

中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2016）07-0093-04

一、概述

网络课程是通过网络表现某门课程的教学内容及教学活动的总和，它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境是指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。[1]相对于传统的教材，网络课程具有开放性、内容丰富、形式多样、交互性强、反馈及时以及共享性等特点。《教育软件设计与开发》网络课程的使用对象是教育技术学专业的学生，因此，其内容设计和结构规划既要全面反映课程内容，又要适合教育技术学专业学生的学习要求和特点，并为教师提供一个良好的教学辅助平台。鉴于此，《教育软件设计与开发》网络课程管理系统的主要特点包括：

（1）依托网络课程的开放性、交互性、共享性等优点构建多功能学习环境。与传统课程相比，网络课程具有开放性、交互性与共享性等优点。本网络课程系统提供了个人管理、资源下载、在线交流、课程项目、在线考试等多种功能特性，此系统的功能特性就是利用网络课程的开放性、交互性和共享性等优点构建网络课程。充分体现了网络课程的优点，为学生和教师提供了良好的学习环境，同时也为师生之间提供了良好的学习交流平台。

（2）利用网络课程系统来达到学生自主学习、自主探索的目的。由于网络课程具有开放性与共享性等优点，因此网络课程能够给学生提供良好的自主学习、自主探索平台。本网络课程充分体现了自主学习的特点，为学生提供了大量的自主学习教材和学习资源。

（3）充分利用多种媒体形式，丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。与传统课程相比，网络课程能够充分利用多媒体进行教学，不但丰富了教学内容，还提高了学生的学习兴趣。本网络课程系统中就包括了教学资源电子课件和课程视频等多种多媒体教材。

（4）学习评价设计（作业系统、在线测试、练习题）随时检测学习效果，实现自我评价，随时得到反馈。本网络课程系统包括了学习评价功能，主要有作业系统、在线测试和习题演练。为学生提供了自我评价和自我检测的平台。

（5）实现网络课程的交互功能，为学生提供更好的教学内容，实现教师与学生的有效沟通。网络课程的交互，是网络课程的核心环节，能够给学生与教师提供及时、方便的沟通环境。本网络课程系统包括了在线答疑、常见问题、BBS等多种交互模块，为学生与教师、学生与学生之间的交流提供了良好的沟通渠道。

（6）符合网络教学、学习规律和使用对象――学生的特征。网络课程的最终服务对象是学生，评价网络课程的好坏，最重要指标是该网络课程是否符合学生特征。本网络课程系统的开发充分考虑了学生的特征，为学生提供了良好的学习的平台。

二、《教育软件设计与开发》网络课程系统的设计原则

《教育软件设计与开发》网络课程系统的开发在吸收上述网络课程优点的同时遵循以下原则：

1.专业性原则

网络课程是一个以提供学习资源为特点的开放系统，能够为学生提供丰富的学习资源。因此，在教学内容的设计上要符合专业要求，明确学习目标，充分发挥网络的优点，有目的、有计划地提供专业知识及其拓展材料，争取做到学生的学习脱离于传统教室的讲授学习却又不脱离课程专业所要求达到的目标。

2.导航明确性原则

由于网络课程信息量巨大，内部信息之间的关系复杂，因此在网络课程的设计过程中要充分考虑学生的需求，尽量为学生创造便捷的学习条件。那么设计清晰、明确、简洁的导航显得尤为重要，本系统在导航设计过程中将力求结构清晰、交互生动形象、逻辑结构合理、链接方便，从而可以使学生在知识的海洋中第一时间内找到自己学习的内容。

3.交流互动性原则

网络课程不同于传统的课堂教学，它借助于现代网络技术，能够体现强烈的人机交互、师生互动和生生交互等交流活动，在培养学生自主学习、主动学习能力的同时又不失为学生提供强大的交流平台，使学生随时可以获得所需的帮助。

4.操作性强原则

由于学生的计算机操作水平参差不齐，因此在网络课程系统设计过程中要充分考虑到学生的现有水平，提供简单明了、方便快捷的操作，将重点内容放到显眼的位置，在操作过程中不会对学生再有其它过多的辅助操作步骤要求，尽可能地为学生提供便捷顺畅的学习流程。

三、《教育软件设计与开发》网络课程系统的设计思路

考虑到网络课程的全面性与交互性，在系统设计时将教学过程的各个环节都进行了全面的分析，尽量将教学过程的每个环节都能在系统上完成。系统的全面性决定了网络课程对教学过程深入的程度，本系统主要分为课程内容建设、课程团队建设、课程资源建设和教学互动建设。课堂教学、师生互动、课后巩固以及教学评价都在系统上完成。系统的交互性决定了课程中师生互动的程度，本系统包含了教学答疑、常见问题、课程项目以及在线考试等功能，能及时给学生提供良好的学习的平台以及与教师之间的交流平台，教师也能通过互动环节与学生进行交流，帮助学生更好地掌握所学知识，同时还能获得更好的反馈信息。

在人员管理模块中，本系统采用三级管理模式，即教师、学生和管理员。为了便于管理，该系统将教师设置为课程主讲教师和课程团队教师两个角色，其中课程主讲教师既是本门课程的教师，又具有课程管理和系统维护等功能。由于本课程是一门计算机应用类课程，教师的计算机应用能力都很强，所以本系统将课程负责人设为管理员，由课程负责人来管理系统的正常运行。

四、网络课程系统的设计与开发

网络课程系统的设计与开发是一个复杂的过程。需要设计者有系统的建构思想，对系统中各个环节、功能模块进行全面的分析，综合考虑不同角色的需要，分析使用者的特征，这样才能设计和开发一套操作简单、目标明确、内容丰富、思路清晰的网络课程。

1.整体框架及功能设计

本系统将整个网络课程划分为课程内容建设、课程团队建设、课程资源建设和教学互动建设四大功能模块，以及相应的后台管理模块。其结构如图1所示。

（1）课程内容建设

课程内容建设是本系统的核心和基础。它包括课程大纲、课程内容、习题演练、在线考试、参考资料五个功能模块。课程大纲是描述本门课程的学习框架以及学习的总目标，其中包括教学大纲和考试大纲。课程内容给学生提供了本门课程的主要教学内容，课程内容的每一个章节都包含了本章节的学习目标、学习内容和相关资源等信息。习题演练是给学生提供一个课后巩固知识点的平台。参考资料列出了本门课程中部分知识点的参考出处，学生可以查找这些参考资料，从而对这些知识点进行更进一步的了解。在线考试是检测学生对课程知识的掌握程度。学生学习了课程内容之后，可以通过在线考试来检测和巩固自己所学的知识，教师也可以通过在线考试这一环节来了解学生的掌握程度从而对学生做出学习评价。

（2）课程团队建设

课程团队是教授此门课程的所有教师团队，它包括课程负责人、课程团队两个模块。课程负责人是本门课程的主要负责人，同时也是课程团队中的领导者。课程团队中展示了本门课程授课教师的相关信息，学生可以通过这个模块了解教师的一些相关信息。

（3）课程资源建设

课程资源建设是对课程主体的补充，同时也是给学生提供丰富的网络学习资源的平台。本模块包括课程项目、教学录像、电子课件、学生作品和资源下载五个模块。

a.课程项目是学生协作学习的展现平台，教师根据学生的特征，对学生进行分组，或者学生根据自己的爱好和特长自行分组；然后教师根据小组的特征给每一小组分配不同的项目。学生通过小组协作的方式完成项目要求，最后上传项目成果。

b.教学录像为学生提供课堂再现，学生可以通过观看教学录像，以便充分掌握相关的教学知识。

c.学生作品是学生在学习本门课程的过程中，自己完成并上传的学习作品，是学生作品的展示平台，也是学生资源的共享平台。在学生作品模块中，提供了作品检索和作品统计功能，这样方便了学生检索作品。

d.资源下载为学生的学习提供了更多的网络学习资源，资源下载模块将资源按不同的分类进行显示，同时也提供了资源检索功能，学生可以根据不同的分类进行资源的检索。

（4）教学互动建设

教学互动是课程学习中的必要环节，教学互动为教师与学生之间提供了一个交流的平台，学生可以在学习的过程中与教师进行沟通互动。教学互动包括课程公告、教学答疑、常见问题。教师可以通过课程公告给学生提供最新的课程信息，提醒学生按时完成课程要求。教学答疑环节是教师与学生在线交流的平台，学生在遇到困难时，可以在教学答疑中给教师提出问题，教师登录之后可以给相关问题做出解答。常见问题是教师通过自己的教学经验，总结出学生在学习过程中可能遇到的问题，然后把问题以及解决方法展示给学生，以便学生能够及时解决问题。

（5）后台管理模块

网站系统后台是管理员维护网站功能以及网站信息的平台。本系统是一个网络课程网站，为了达到系统的要求，本系统采用三级管理模式，包括系统管理、教师管理和学生管理。

a.管理员管理

管理员负责整个系统的管理与维护，拥有最高权限。本网络课程是一门计算机应用类课程，教师的计算机应用能力都很强，因此本系统的管理员是本门课程的课程负责人。其主要功能的体现有：在课程内容上对一些大纲、资料等进行添加、删除、修改和维护；在课程团队上对一些课程的团队以及负责人的信息进行添加、删除、修改和维护以及人员的审核；在课程资料项目的管理中首先是对本门课程进行立项、分配课程小组以及安排小组组长、给小组分配课程项目后对项目作品的审核等，还包括对项目、小组及小组成员进行修改、删除、审核等；在教学互动中，可以公布一些课程公告，对常见问题和教学答疑进行管理，并对这些信息进行添加、修改和删除管理。

b.教师管理

为了使本系统信息能得到及时的更新和维护，系统为教师分配了较高的管理权限，除了用户设置管理里面的教师管理功能和系统安全管理功能外，教师管理还具有管理员管理的其他所有功能。

c.学生个人管理

学生可以在系统中完成相应的教学过程和教学任务。其主要功能包括：对个人信息、资料的修改上传，查看课程及分组情况，并能进行在线考试和对自己的成绩进行查询。

2.系统UML建模

数据建模语言是从项目工程中引入的概念，它能够帮助我们更好地理解正在开发的平台，理清设计思路，并能够比较直观地反映系统平台的结构和功能。本系统采用基于UML模型建模语言，UML模型包括用例图、时序图和活动图等。

（1）用例图

用例图是用于描述用户与系统之间的关系，它表示系统能够给用户提供的操作。在绘制用例图时首先要确定参与者，也就是使用此系统的人或事物，通常包括三大类：使用者、管理者和应用程序接口，在本系统中包括管理员、教师和学生。其次是要明确系统用例，也就是系统给操作者提供什么样的使用操作。学生用例图如图2所示。

（2）时序图

时序图是指按时间的顺序描述系统各个元素之间的交互顺序，网络课程的时序图主要有：①管理员添加、修改和删除用户的时序图；②课程内容的添加、修改和删除的时序图；③课程公告的添加、修改和删除的时序图；④教师和管理员对课程信息的添加、修改和删除的时序图；⑤教学资源的上传、下载以及查看的时序图等等。以上时序图的设计方法大致相同，本文以管理员对课程大纲的添加、修改、删除为例说明网络课程系统设计中时序图的创建过程。如图3所示为管理员添加课程大纲时序图，管理员首先使用自己的用户名和密码登录系统后台，进入后单击添加课程大纲菜单，输入添加课程大纲信息，然后点击添加将输入的课程大纲信息提交给数据库模块进行添加处理，最后平台会弹出添加成功提示信息，这样一个添加课程大纲的时序图就完成了。

（3）活动图

活动图是用来描述系统是如何协同工作的。当系统中的操作步骤比较多时，活动图就可以清晰地显示各个步骤的先后顺序，使用者只要按照步骤进行操作就可以达到预期的结果，学生子系统的活动如图4所示。

3.技术的应用

本系统采用ASP技术作为开发工具，使用SQL作为数据库，运用VBScript、JavaScript脚本实现语言，B/S（浏览器/服务器）架构设计。本系统是以课程为中心，为教师和学生提供了良好的学习和交流的平台。学生和教师登录之后，就可以对系统进行相关操作。以下以课程项目实现为例，进行一个简单的说明。课程项目模块主要是针对课程小组活动设计的。当某个班需要进行分组活动时，教师就可以在后台将班级按照随机或者指定的方式进行分组。如果是随机分组，教师只需要将每组最多和最少人数输入系统，系统将会自动完成分组；如果是指定分组方式，教师可以按照课程项目需要分组，并且可以指定每组人数、负责人和设定每组的活动项目名称和内容。另外，该模块还具有对选修相同课程的学生之间进行班级间的自由成组功能，他们可以依据个人喜好和需要自由成组，只要双方课程中的某一个教师审核通过即可。在课程项目中，小组成员自动组成讨论小组，可以发表言论，建立小组成果展示区等。

五、小结

本系统的设计充分考虑《教育软件设计与开发》的课程要求，实现了《教育软件设计与开发》课程教学过程的各个环节。同时还将协作学习模式融入到本课程当中。系统中的课程项目以及在线考试是本系统特设功能模块，课程项目为学生提供了良好的小组协作学习的平台，在线考试为学生提供了自我评价的平台，同时也是教师对学生考核的重要平台。本系统在某高校教育技术与传媒学院的《教育软件设计与开发》课程中使用了5年，获得了教师与学生的一致好评。本系统虽然给教师以及学生提供了良好的学习与交流平台，但是在评价方式上没有充分考虑到评价的多样性与全面性，虽然有个人评价、小组评价以及在线测试评价，但是它们之间联系不够充分，无法形成一个总体性的评价。下一步工作将是完善系统的评价功能，使教师能够充分而又方便地对学生进行综合性评价。增加教学互动方式，方便师生之间的交流，使师生交流方式更为多样。

参考文献：

[1]何克抗，林君芬，张文兰.教学系统设计[M].北京：高等教育出版社，2006.5.[2]王志军.多媒体教学软件设计与开发[M].北京：高等教育出版社，2006.7.[3]新艺科技.DreamweaverCS3超酷网页设计CSS篇[M].北京：清华大学出版社，2008.12.[4]李文光，吴紫佩.“教育技术学”网络课程整体规划设计与开发研究[J].现代教育技术，2004（4）：57-60.[5]方美玉.基于ASP的网络课程的开发架构与实现[J].浙江教育学院学报，2004（1）：50-55.[6]纪永毅，黄建军.网络课程设计与开发的实践探索[J].电化教育研究，2004（5）：51-53.[7]李仕梅，龚盛昭.基于Web 技术的精品课程网站设计与维护[J].广东轻工职业技术学院学报，2008（1）：9-11.[8]施庆平.网络课程开发的探讨[J].职业技术教育，2006（26）：103-105.[9]张红艳.基于分层目标的网络课程的设计与实现――以“大学计算机基础”网络课程为例[J].中国电化教育，2013（4），95-98.[10]王国华，俞树煜，李亮，梁胜男.基于微型学习理念的网络课程微型化设计与实现──以“现代教育技术”网络课程为例[J].中国远程教育，2014（4）：89-94.[11]武燕平，金玉.基于网络课程平台实现动态交互学习模式研究――以《VB程序设计》网络课程为例[J].中国教育信息化，2014（10）：20-22.（编辑：王天鹏）

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：网络教学环境中试题资源库系统的开发与设计

摘 要：本文论述的网络教学环境中试题资源库系统的建设方法,采用client/server体系结构,利用visual basic等开发工具,以sql server为后台数据库,实现了试题形成、试题管理、试卷管理,试题资源库备份等功能,并针对复杂公式和图形的插入功能、智能形成试卷策略等关键问题提出了解决途径。

关键词：c/s体系结构；数据库；试试题资源库；策略

引言

在现代教育信息化建设中,随着计算机技术和网络技术的渗透,教育领域出现了多媒体教学、网络教学等诸多与传统教学方式整合,优势互补,共同促进学习者提高学习效率的教学模式。但是,无论采用何种模式学习,对学习资源内容的组织、学习效果的评价长久以来是教育研究领域关注的热点问题。在当代建构主义学习理论、认知理论的指导下,“以学习者为中心”的教学理念强调了学习者在学习过程中不仅要进行知识的有意义建构,而且要在获取知识的过程中习得一种探索问题、解决问题的能力,因此在客观评价学习者学习效果时,不仅要学习者掌握的知识在深度和广度上进行评价,而且要对能力有一个综合测评。

考试是评测教与学活动的有效手段之一,能够帮助学习者检验学习效果,指导教师改进导学方法。只有加强考试命题的科学性,才能对学习者有一个比较客观公正的评价。智能化试题资源库建设是实现上述目标的核心。可以帮助我们根据标准参照性考试的要求准确把握课程标准、合格标准与评价标准,因此,按照教育资源建设规范进行智能化试题资源库的开发是十分必要的。

问题的提出

早期的试题资源库,一般采用foxbase作为开发软件,其特点是能存储纯文本的信息,不能存储复杂数学符号,只能采用图形与文字分开处理,输入管理较困难。在计算机和多媒体技术不断发展的影响下,现在的出题系统以更高级的面向对象程序语言为开发工具和大型数据库为后台,可以支持多媒体数据类型,使用上更为科学、有效,系统功能更为全面、完善。

随着现代教育迅猛发展,计算机作为辅助工具代替传统人工手动出题,能更科学、有效地组织考试活动,更科学、准确地评测教与学。因此,很多高校陆续开发了一些基于微机的出题系统,但这些试题资源库一般都是针对单一课程的小型试题资源库,有些出题系统中题目本身是不可维护的,即试题资源库中题目已经不适合学生使用,也不能更新试题资源库中的题目；有的试题资源库虽然可以对题目进行简单的维护,但对题目没有分类组织,所以维护起来工作量较大；而且大部分的出题系统不支持题干和答案中包含图片、公式等信息。在实际应用中存在很大的限制。

因此,按照教育资源建设规范,建立一个适合功能完备、题型尽可能齐全的智能化试题资源库平台是十分有意义的。这里主要解决的问题是提供较方便的手段来搜集试题；能够比较灵活地根据试题资源库和用户的要求来组织试卷、编辑试卷和打印试卷。本设计选择客户机/服务器模式的体系结构,使用vb作为开发工具,sql server为后台数据库,提出了一个通用智能化试题资源库平台的开发方案。3 系统设计的总体方案

3.1 c／s结构和在数据库中的应用

3.1.1 c／s结构概述

本试题资源库平台作为一个典型的分布式系统,采用了客户机/服务器(c/s)模式,其结构如图3.l所示。

图3.1 试题资源库平台拓扑结构图

在服务器端运行的是数据库服务器,本系统选用sql server7,分类存放试题、已经使用过的组好的试卷和系统提供的形成试卷策略；在用户端(包括系统管理员、教务管理员、出题老师)的使用者可以使用系统平台完成试题管理(包括试题的录入、修改和删除)、试卷管理(包括形成试卷、试卷的生成及打印)、试题资源库管理及维护等功能。

客户/服务器(c/s)结构包括连接在一个网络中的多台计算机。处理应用程序,请求另一计算机服务的计算机为客户机(client)。而处理数据库的计算机为服务器(server)。所有用户都拥有他们自己的计算机来处理应用程序。在数据库环境下,通过若干中间件(middle ware)的程序设计接口 ,客户机可以与服务器通信。这些接口提供应用程序和数据库之间的连通性。体系结构如图3.2所示。

图3.2 客户/服务器体系结构

客户/服务器系统的体系结构有以下两个特点：集合智能用户工作站作为有效平台使用；平台和软件之间的互操作性。

3.1.2 c/s结构的数据库应用

在典型的c/s数据库应用中,数据的存储管理功能,是由服务器程序独立进行的,并且通常把那些不同的(不管是已知还是未知的)前台应用所不能违反的规则,在服务器程序中集中实现,例如访问者的权限,编号不准重复这样的规则。对于工作在前台程序上的使用者无须过问背后的过程,就可以完成自己的一切工作。在客户/服务器结构的应用中,麻烦的事情都可以交给网络和服务器。在c/s体系下,数据库真正变成公共、专业化的仓库,受独立的专门管理。

3.2 系统的设计思想

系统的开发分为两个阶段：第一个阶段开发一个基于client/server模式的通用试题资源库管理系统软件,该软件运行于局域网上,系统提供试题资源库的框架结构,以及对试题资源库中数据的维护功能,但该软件并不包含任何题目。第二阶段由出题教师选择专业、课程名、然后指定该科目试题中选用的题型,出题人可借助试题资源库管理系统提供的功能向试题资源库中加载试题,维护试题资源库,以及生成试卷和进行试卷的整体分析等。该设计方案的优势在于：首先可使整个系统具有很好的通用性,不管什么科目,都可包容在同一个试题资源库中,不管什么院校,都可以使用本系统,只需将自己学校的专业目录,开课计划等录入到系统中就可以建立该科目的试题资源库了；其次,系统软件是死的,而试题资源库的题是活的,可以随时进行维护更新；第三,试卷可按出题老师给定的出题模式由系统中提供的生成算法随机生成，保证所出试卷具有同等难度,相同题量,使得用不同试卷考试的学生的成绩之间具有可比性。

3.3 系统的功能结构

本系统服务器端采用sql server建立数据库,并为客户端提供服务,客户端采用vb开发界面,根据使用者不同开发不同客户端程序。主要分以下几部分：

系统管理员 其主要功能是做系统管理,具体有系统初始化,全面管理各类用户密码,系统中数据库的转储与故障恢复、运行维护等。

教务管理员 其主要功能是确定该系统的应用范围,各类用户的注册,学生考试试卷的生成等。

出题教师 该用户是本系统中最重要的用户,该用户负责课程的 建立,试题类型设计,并借助本系统为其提供的试题录入、查询、修改、删除等功能将大量试题存入数据库并完成校对工作。功能模型如图3.3。

图3.3 系统功能模型图

3.4 数据库的设计

数据库中存放试题信息的数据表和试卷信息的数据表是基本数据表。试题表是系统中最重要的一个表,其属性构成有：所属专业,课程代码,试题编号,试题类型,知识单元,难度,认知分类,试题要求,试题正文,参考答案,评分标准,建议所用时间,建议分数,使用次数,最后使用时间,负责人,出题时间。

第五篇：网络教学系统的分析与设计

网络教学系统的分析与设计

一、准备阶段

选题：网络教学系统的分析与设计 *将课题所涉及的问题列出来 1.网络教育是什么？

2.系统分析和设计怎么进行？ 3.网络教学系统设计原理是什么？

二、实施阶段

2013-11-12 地点：潮海村我的寝室

活动：打开“维普资讯”网搜索引擎，在空格上填写“网络教学系统 分析 设计”点开

结果：得到“网络教学资源元数据描述框架分析与设计” 备注 计划：继续在本网搜索相关文献 2013-11-13 地点：江汉大学图书馆电子阅览室

活动：打开图书馆首页的“中国期刊全文数据库(CNKI)”搜索引擎，在空格上填写“系统分析 设计”点开

结果：得到“基于Web的网络教学系统分析与设计” 备注 计划：在“CNKI”里搜索文献

2013-11-14 地点：江汉大学图书馆电子阅览室

活动：打开图书馆首页的“万方数字化期刊全文数据库”搜索引擎，在空格上填写“网络 教学”点开

结果：得到“网络教学系统中数据库的设计与分析”

备注 计划：在“万方数字化期刊全文数据库”里搜索文献

三、整理阶段 时间2013-11-15 1.网络教学资源元数据描述框架分析与设计

【作者】段升强 尹洪峰 程洁

【摘要】教学资源的共享以及统一管理必须解决的是对资源的语义描述，本文采用元数据资源描述的方法，设计实现教学资源的元数据描述规范框架，并给出基于RDF元数据框架的描述实现，从而实现教学资源的可管理、可查询、可评测，为资源的集中管理、统一服务提供基础数据通信规范。

【出处】西安建筑科技大学教育技术中心,陕西·西安710055

2.基于Web的网络教学系统分析与设计

【作者】韩璐

【摘要】本文论述了网络教学模式的现状及其前景,并依据其特点,提出了实施网络教学所需构建的主要功能及实现模式,阐述了在实施网络教学中应注意的网络设施建设和安全保密方面的问题。

【出处】中国高新技术企业，2007年 12期

3.基于多Agent网络教学系统设计与分析

【作者】郭勤;何咏梅;刘颖;【摘要】实体识别是根据记录所包含的各种描述信息来确定与之相对应的现实实体,记录的相似匹配是数据集成中最具挑战的工作。分析了常见实体识别算法,提出了实体识别过程框架,用以实现数据ETL的数据规约功能。在开发的实现了语义数据集成的联通统一客户资料系统(UCIS)中,用实体识别算法进行测试,得到的平均返回率和精度分别为86.3%,96.5%,能够满足工程应用的要求。

【出处】中小学电教，2007年 06期

4.网络教学系统中数据库的设计与分析

【作者】郭智华

【摘要】在介绍了关系数据库规范化设计的理论基础上,针对数据安全、提高运行效率两个问题,分析了冗余数据的积极意义,提出了保留合理冗余数据的方法.在设计的网络教学系统中,适当引入了冗余数据,简化了前端程序并提高了程序性能。【出处】江苏大学学报(自然科学版)，2006年 S1期。

5.网络教学系统中数据库的设计与分析

【作者】郭智华

【摘要】在介绍了关系数据库规范化设计的理论基础上,针对数据安全、提高运行效率两个问题,分析了冗余数据的积极意义,提出了保留合理冗余数据的方法.在设计的网络教学系统中,适当引入了冗余数据,简化了前端程序并提高了程序性能。【出处】江苏大学学报(自然科学版)，2006年 S1期

6.基于Web的网络教学平台的建设与研究

【作者】王萍 罗颖昕 杨培龙 王利军 林孔元

【文摘】为使电网图成为电力系统应用软件的通用I/O接口，同时解决电网图的自动绘制问题,构建了一种基于面向对象知识库的电网图智能CAD系统.通过把专业图形的基本元素处理成知识对象，再将关系数据库作为实事型知识的重要载体、绘图规则编成过程写入知识对象，以及将绘图方法和经验转化成推理策略，并选用产生式专家系统的工作模式,使系统成功获得自动绘图、识别图面细节以及维护知识库绘图知识等多项智能行为。【出处】电力系统及其自动化学报，2006 16(5)

四.文献检索利用撰写论文

网络教学系统分析与设计

作者：郭树文 班级：11级信管 学号：201106190105 摘要：网络教学系统是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域交叉融合的产物它为用户提供了时间分散、资源共享地域广阔、交互式的教学方式。

关键词：网络教学 系统 分析 设计

1）网络教学

随着网络技术的发展和国际互联网的开通，全球信息传播环境发生了本质的变化。在这种背景下，网络教学应运而生。网络教学为学生的学习创设了广阔而自由的环境、提供了丰富的资源、拓展了教学空间。网络教学在学校中的推广和应用改变了传统的教学模式和乎段，同时也从本质上改变了传统的教学思想和观念，促进了教育的终生化、现代化、社会化和国际化。虽然从日前来看，网络教学还存在许多与现实状况不相适应的地方，但从人类教育进化的历史进程和现代信息化社会的发展趋势来看，网络教学对于更快、更大限度地传播文明和知识、简化学习进程、推进全民学习、终身教育方面确实具有更大的优势和潜力。

（2）系统分析

网络教学系统是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域交叉融合的产物它为用户提供了时间分散、资源共享地域广阔、交互式的教学方式。强大的系统管理功能可通过设立多级管理机制获得如一级系统管理员主要完成服务器的配置和维护，为各单位指定一级管理员和二分配各单位所管理的课程;一级管理员为木中一位教师在系统中开设帐号，教师仅对自己负贡的课程具有管理权限;教师可添加素材、教材，Jl二利用所添加的素材教材进行虚拟教室的配置，利用虚拟教室进行教学。

（3）系统设计

随着互联网络的普及，网络教学这种全新的教学模式应运而生。这种系统的主要思想是:将课程以课件的形式放在网络上，学生通过互联网进行自学，并在网络上与教师进行交流。该系统突破传统授课的模式，充分利用了网络的优越性.随着网络教学系统的课程和用户量的增大，传统的开发模式已不能满足需要。问题主要突出在以下两个方面：执行效率低、安全性差。

鉴于以上原因，在开发网络教学系统B/S结构部分时，采用了组件化的设计思想。组件的可重用性和易维护性提高了系统的效率;利用组件的封装性，将敏感信息以及核心算法都封装起来，即使对B/S开发人员也不可见，提高了系统安全性。

（4）网络教学系统设计

教学活动的方法(或称教学方法)是指实现师生相红作用的方法，常见的教学方法如讲授法、演示法、问答法、讨论法、角色扮演法、辩论法、竞争法、协同法、实验法、练习法等.教学活动的形式是对教学活动的时间、空间和人员组合等方面的考虑一般而言，教学活动的形式包括集体授课、个别化学习和小组相互作用等形式[1]。

上述六种教学策略是能够兼顾网络教学的特点，并适于通过网络教学系统实现的教学策略。这六种教学策略只代表了教学策略的典型形式，它们分类的依据是教师与学生相匀_作用方式的差异。如若将以上教学策略与网络教学系统的功能进一步结合，那么可以演变出更为丰富多彩的变式.教学实践者(教师)可以在此基础上通过对教学程序和教学方法的综合，形成各种有利于“教”或有利于“学”的教学策略。

[参考文献] [1]郭智华，网络教学系统中数据库的设计与分析[j]，江苏大学学报(自然科学版)，2006年 S1期