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基于Internet的教学系统

时间:2010-06-05 23:45来源:betway必威官网www.etsupport.net 编辑:麦田守望者

一、Internet与远距离教育

Internet上实现远距离教育,就是以计算机网络为基础,教师通过网络把教学信息传给每个学员,学生通过连网的计算机来进行学习和接受信息。利用Internet来进行远程教学,与传统远距离教育模式相比,有如下优势:1) 极大的增强了教师和学生、学生和学生之间的交互性、打破了教师和学生、学生和学生之间的相对孤立状态。这种交互性是近乎实时的、而且可以利用多种渠道实现,比如:电子邮件,BBSWWW,基于网络的协作学习系统,网上在线交谈等等。2) 学习的异步性:利用网络进行远距离教育,可全天24小时进行,每个学员都可以根据自己的实际情况来确定学习时间、内容和进度,可随时在网上下载相关学习内容或向老师和同学请教。3) 学习信息的广泛性:网络同多媒体技术、虚拟现实技术相结合,可实现虚拟图书馆、虚拟实验室、虚拟课堂等;可为学生提供多层次、全方位的学习资源,可引导学生由被动式学习向主动式学习转变。4) 评价的及时性:在传统的远距离教育中,对学生进行评价是件非常困难的事,要耗费大量的人力和物力,而学习过程中的形成性评价是提高学习效率的有效途径。通过网络上的电子题库和自动评价系统,可使学生及时得到有关自己学习过程的反馈及有针对性的诊断,使得学生能够及时调整自己的学习。

利用Internet进行远距离教育的上述优良特性,克服了传统远距离教育的局限性,它将形成一种主动的、协作的、开放的学习模式,并充分考虑双向教学环境,采取有提问、有反馈、有交流的教学方法,既保留了传统远教中的生动形象性和不受空间限制等优点,又有相互访问,双向交流,学习资源、学习内容广泛等优良特性,它可以适用于学校教育、成人教育、继续教育等各类远距离教育的需要。它必将在我国和世界范围内的远距离教育领域起越来越重要的影响。

二、基于Internet的教学模式

 

在基于Internet的教育网络环境下,可以最大限度地发挥学习者的主动性、积极性,既可以进行个别化教学,又可以进行协作型教学(通过各种协作式教学策略的运用而实现),还可以将“个别化”与“协作型”二者结合起来,所以是一种全新的网络教学模式。这种教学模式可以完全按照个人的需要进行,不论是教学内容、教学时间、教学方式甚至指导教师都可以按照学习者自己的意愿或需要进行选择。学习者可以在家里或是在办公室学习(通过计算机终端),也可以在旅途中学习(通过便携式多功能微机)。每个学习者在学习过程中均可完成下列操作功能:

     

  • 查询和访问分布在世界各地的多种信息源(必要时可以从该信息源拷贝所需的软件或资料)

     

  • 对选择出的信息资料进行分析、加工(排序、重组或变换)和存储;

     

  • 和教师或其他学习者直接通讯(进行咨询、辅导、讨论和交流)

     

  • 和教师或其他学习者共享或共同操纵某个软件或文档资料的内容。

由于在这种教学模式下,能为学习者提供图文音像并茂的、丰富多采的交互式人机界面,能为学习者提供符合人类联想思维与联想记忆特点的、按超文本结构组织的大规模知识库与信息库,因而易于激发学习者的学习兴趣,并为学习者实现探索式、发现式学习创造有利条件。从而有可能在这种教学模式下,真正达到让学习者主动建构知识的意义、实现自己获取知识自我更新甚至创造新知识的理想目标。

在这种教学模式中,可实施多种教学策略,除了传统的讲授式策略(包括利用双向可视电话系统的同步式集中讲授,和利用电子邮件或下载教学内容、浏览网页等异步式讲授)、讨论式策略(通过Internet先登录到一台主机上,然后进入BBS系统参加讨论)以及个别辅导策略(可通过用Java语言编写的实时运行的CAI课件来实现,也可通过自由下载的CAI课件实现)以外,还有最具网络特色的探索式教学策略和协作式教学策略。具体的论述见文献4

三、基于Internet的教学系统的结构

基于Internet的教学系统是一个由硬件、软件、教学内容、教学管理机构组成的一体化有机的系统,对它整个结构的完整的认识,我们需要从四个方面考察:要了解系统实施的物质基础,我们可以看它的硬件结构;要了解教学系统支撑平台(环境),我们要看它的软件结构;要了解学生如何进行学习,我们要看它的教学内容的组织结构;若是想了解如何实际开展教学工作,则需要看它的教育管理职能部门的组织结构。

1.硬件结构

支撑网络教学系统的物质基础就是一个实际的计算机网络,一般是一个网络中心,它根据支持的学生人数、范围、学生访问网络的方式等诸多因素的不同,变化很大,组织结构形式也各不相同,但一般来说,都具有如下模块:接入模块(电话拨号和Internet接入)、交换模块、服务器模块、网络管理与计费模块、课件制作与开发模块,双向交互式同步教学模块,其结构示意图为:

1 网络基本物理结构示意图

接入模块的主要功能是让学生和教师能够以多种方式访问网络资源,从而达到教学或学习的目的,其主要设备是路由器和访问服务器,路由器的主要作用是通过网络专线将整个网络接入Internet,从而使本网的用户能够访问Internet资源,而其它网络用户能够访问本网信息;访问服务器的主要作用是使得没有连入Internet的学生可以通过电话拨号的方式来访问网上的教育资源,从而达到学习的目的。

交换模块是整个网络连接与传输的核心,主要的设备有主干交换机、分支集线器和连接各模块的网络电缆,由它们组成整个骨干网络。

服务器模块主要负责信息的收集、储存、发布,它们是对外提供教学与信息服务主要实体,一般有WEB服务器、FTP服务器、E-MAIL服务器、DNS服务器、数据库服务器等等,它们可以由一台或多台高性能的计算机承担。

网络管理与计费模块:网络管理主要对整个网络进行监控、运行性能的监测、故障的预警和诊断等等;计费模块主要是记录网络使用者的资费信息,以控制网络资源的有偿使用。

课件制作与开发模块主要是开发、维护网上的教学内容与教育资源,以实现教育信息的不断更新与丰富。

双向交互式同步教学模块是一个基于高速数据网络双向可视会话系统,它可以将演播教室中教师的讲解情况实时传送到远程多媒体教室,教师在讲解中,还可以看到远程教室中学生的表情与神态,并能接收到学生的询问,类似于本地课堂教学。此模块的核心设备是基于相关标准的视频会议终端、MCU(多点控制单元)、摄像机等。MCU是一种多端口设备,通过它可以使得多个视频终端在一个会话中互相通信,其主要控制功能包括音频混合、音频切换、视频混合和视频切换。

2.软件结构(仅指教学支持系统)

 

一个完整的基于Internet的教学系统,不仅需要系统软件的支持,如网络操作系统、WEB服务器、FTP服务器等等,还需要一些专门支持教学的应用软件,主要如下六大类:

1)适应性超媒体教学系统

适应性超媒体教学指根据学生的个别能力特征,动态呈现与学习者当前学习能力最相关的基于超媒体教学内容。它有两个含义,首先是学习内容的选择上,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。学习内容的选择与组织以认知单元为最小单元,一个认知单元就是教学目标中所规定的最小的一个知识点,针对这一个小知识点所展开的教学内容称之为一个认知单元。每个学习阶段,可以选择一个或几个认知单元。其次,是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献方式,在适应性学习系统中,每个认知单元的教学展开都有好几种形式,有一些详细、有一些简略;有一些具体形象、有一些抽象;另外,提供给学生的相关辅助材料,练习试题等等,都各不相同。学习内容的组织,主要以超媒体的方式进行,差别主要体现在链接的层次和链接的单元上,它将根据不同能力的学生,有所不同。

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