劉利雄

摘要：信息技術(shù)的發(fā)展為傳統(tǒng)的教學模式提供了新的思路和方法，多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合將傳統(tǒng)的以教師為中心教育方式變?yōu)橐詫W生為中心的主動學習方式，將會成為未來教育發(fā)展的一個趨勢。但現(xiàn)階段基于WEB的網(wǎng)上教育教學系統(tǒng)，大多缺乏協(xié)同學習功能，師生之間缺少有效交互，無法吸引學生，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源共享的優(yōu)勢，造成教學效果不理想。該文結(jié)合建構(gòu)主義理論、計算機科學多門學科成果，提出了構(gòu)建基于WEB教育系統(tǒng)的解決方案，提供了一種教育改革的新思路。

關(guān)鍵詞: Web教學;網(wǎng)絡(luò)教學;教學系統(tǒng);教育系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)09-2152-04

隨著計算機軟件、多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為整個的教育教學模式提供了一個新的平臺，教育逐漸走向信息化網(wǎng)絡(luò)化，以教師為中心的教學模式逐漸發(fā)展為以學生為中心的教學模式。傳統(tǒng)的課堂教學模式已經(jīng)不能適應(yīng)素質(zhì)教育的需要，將逐漸發(fā)展成為次要的輔助教學的方式。［1］多媒體與網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的教學模式，以建構(gòu)主義的學習理論為基礎(chǔ)，充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，為學生創(chuàng)設(shè)一種新的教學情境，在教師的組織引導(dǎo)下，學生通過與其它同學的協(xié)作，自主地進行了有意義的知識建構(gòu)，從而獲得新的知識，形成自己新的知識體系。這有利于創(chuàng)造性人才的培養(yǎng)，正逐漸上升為一個學校教育現(xiàn)代化建設(shè)的一個重要課題。

1關(guān)于建構(gòu)主義學習理論［2］

建構(gòu)主義本來是源自關(guān)于兒童認知發(fā)展的理論，是認知學習理論的一個重要分支，建構(gòu)主義學習理論建構(gòu)主義的起源可追溯至皮亞杰的兒童思維發(fā)展理論，可謂源遠流長。自八十年代初期以來，盡管認知心理學已逐漸取代行為主義心理學占據(jù)了統(tǒng)治地位，而建構(gòu)主義學習理論在很長一段時期內(nèi)并未產(chǎn)生明顯的影響。直至近年來，隨著多媒體技術(shù)和Internet應(yīng)用的日益普及，建構(gòu)主義學習理論才逐漸引起人們的廣泛注意，按照建構(gòu)主義理論進行教學改革試驗研究的學校也日漸增多。原因固然有學習理論的流行必然要滯后于作為其理論基礎(chǔ)的心理學的流行這樣一個因素，但是更為重要的原因則是九十年代以前社會上還缺乏實現(xiàn)建構(gòu)主義學習環(huán)境的理想條件。

由于個體的認知發(fā)展與學習過程密切相關(guān)，因此利用建構(gòu)主義可以比較好地說明人類學習過程的認知規(guī)律，即能較好地說明學習如何發(fā)生、意義如何建構(gòu)、概念如何形成，以及理想的學習環(huán)境應(yīng)包含哪些主要因素等等。總之，在建構(gòu)主義思想指導(dǎo)下可以形成一套新的比較有效的認知學習理論，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)較理想的建構(gòu)主義學習環(huán)境。

1.1學習的含義［3-5］

建構(gòu)主義認為，知識不是通過教師傳授得到，而是學習者在一定的情境即社會文化背景下，借助學習是獲取知識的過程其他人（包括教師和學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構(gòu)的方式而獲得。由于學習是在一定的情境即社會文化背景下，借助其他人的幫助即通過人際間的協(xié)作活動而實現(xiàn)的意義建構(gòu)過程，因此建構(gòu)主義學習理論認為“情境”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是學習環(huán)境中的四大要素。學習環(huán)境中的情境必須有利于學生對所學內(nèi)容的意義建構(gòu)。這就對教學設(shè)計提出了新的要求，在建構(gòu)主義學習環(huán)境下，教學設(shè)計不僅要考慮教學目標分析，還要考慮有利于學生建構(gòu)意義的情境的創(chuàng)設(shè)問題，并把情境創(chuàng)設(shè)看作是教學設(shè)計的最重要內(nèi)容之一。

1.2學習的方法［6-8］

建構(gòu)主義提倡在教師指導(dǎo)下的、以學習者為中心的學習，也就是說，既強調(diào)學習者的認知主體作用，又不忽視教師的指導(dǎo)作用。

教師是意義建構(gòu)的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者。它要求教師發(fā)揮指導(dǎo)作用：1)激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生形成學習動機；2)通過創(chuàng)設(shè)符合教學內(nèi)容要求的情境和提示新舊知識之間聯(lián)系的線索，幫助學生建構(gòu)當前所學知識的意義；3)為了使意義建構(gòu)更有效，教師應(yīng)在可能的條件下組織協(xié)作學習（開展討論與交流），并對協(xié)作學習過程進行引導(dǎo)使之朝有利于意義建構(gòu)的方向發(fā)展。引導(dǎo)的方法包括：提出適當?shù)膯栴}以引起學生的思考和討論；在討論中設(shè)法把問題一步步引向深入以加深學生對所學內(nèi)容的理解；要啟發(fā)誘導(dǎo)學生自己去發(fā)現(xiàn)規(guī)律、自己去糾正和補充錯誤的或片面的認識。

學生是信息加工的主體、是意義的主動建構(gòu)者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸?shù)膶ο?。它要求學生在學習中發(fā)揮主體作用：1）要用探索法、發(fā)現(xiàn)法去建構(gòu)知識的意義；2)在建構(gòu)意義過程中要求學生主動去搜集并分析有關(guān)的信息和資料，對所學習的問題要提出各種假設(shè)并努力加以驗證；3）要把當前學習內(nèi)容所反映的事物盡量和自己已經(jīng)知道的事物相聯(lián)系，并對這種聯(lián)系加以認真的思考。

1.3建構(gòu)主義是深化教學改革的理論基礎(chǔ)

無論是從國際還是從國內(nèi)的情況看，當前各級各類學校深化教學改革的關(guān)鍵都是在于：能否打破長期以來統(tǒng)治各級各類學校課堂的傳統(tǒng)教學模式。這種教學模式的特點是：以教師為中心，教師講、學生聽，主要靠教師向?qū)W生灌輸，作為認知主體的學生在教學過程中自始至終處于被動狀態(tài)，其主動性、積極性難以發(fā)揮。既不能保證教學的質(zhì)量與效率，又不利于培養(yǎng)學生的發(fā)散性思維、批判性思維和創(chuàng)造性思維，即不利于創(chuàng)造型人材的成長。為了改變這種狀況，國內(nèi)外的許多教育工作者、教育學家、教育技術(shù)專家多年來從理論與實踐兩個方面作了大量的研究與探索，建構(gòu)主義理論正是這種努力所取得的主要理論研究成果。

以學生為中心，強調(diào)學生對知識的主動探索、主動發(fā)現(xiàn)和對所學知識意義的主動建構(gòu)是建構(gòu)主義的核心。傳統(tǒng)以教師的教為中心，構(gòu)建主義以學生的學為中心，這兩種教育思想、教學觀念引發(fā)了兩種對立的學習理論、教學理論和教學設(shè)計的理論。建構(gòu)主義學習環(huán)境由于最新信息技術(shù)的發(fā)展，得到了強有力的支持，當前正日益與教師的教學實踐聯(lián)系起來，成為各級各類學校深化教學改革的指導(dǎo)思想。

2網(wǎng)絡(luò)教學的現(xiàn)狀

2.1網(wǎng)絡(luò)教學的應(yīng)用

就目前，我們不少教師已經(jīng)應(yīng)用現(xiàn)成的信息技術(shù)進網(wǎng)絡(luò)教學。主要應(yīng)用的功能有：1）利用網(wǎng)頁或FTP為學生提供學習資源；2）利用BBS、E-Mail和學生進行交流；3）利用網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)計算機輔助測試；4）利用網(wǎng)絡(luò)對學生進行管理。

2.2開展網(wǎng)絡(luò)教學的方式

普通教師開展網(wǎng)絡(luò)教學的方式有：1）自己建立個人教學網(wǎng)站。這里對教師的技術(shù)要求比較高，涉及的問題有：教學網(wǎng)站應(yīng)該包含哪些欄目?利用什么技術(shù)去建立教學網(wǎng)絡(luò)？2）使用學校提供的網(wǎng)上教學平臺。

2.3挑戰(zhàn)

網(wǎng)絡(luò)教學對教師的新挑戰(zhàn)：1)技術(shù)挑戰(zhàn)。掌握信息技術(shù)的應(yīng)用知識是很有必要的；2）觀念挑戰(zhàn)。中心點的轉(zhuǎn)移，以教師為中心還是仍舊以學生為中心，可能有些教師無法適應(yīng)。

2.4問題

目前的計算機網(wǎng)絡(luò)教學主要目的在于有效地傳遞常規(guī)形式的教學內(nèi)容，忽視其對教學方式影響，即通過使用計算機網(wǎng)絡(luò)的新的信息形式和學習經(jīng)驗，使得交流和教育采以新的形式，使得教育可以更加有效。當前教育缺乏對學生學習狀況的了解以及教師與學生之間的交流，使得教學方式還是“填鴨式的教學”，教課內(nèi)容與方式千篇一律，不能根據(jù)學生的具體情況而量適身定做，起不到良好的教學效果。

3基于WEB教育系統(tǒng)的分析與設(shè)計

3.1總體設(shè)計

考慮系統(tǒng)使用的范圍大，涉及面廣，使用對象層次不一，系統(tǒng)采用基WEB方式，所有客戶端使用瀏覽器向服務(wù)器請求數(shù)據(jù)與發(fā)送命令，應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫和相關(guān)構(gòu)件集中于服務(wù)器進行管理，這樣就方便了使用者（學生、教師）的使用與操作，讓他們只要具備一般的上網(wǎng)知識就可以使用教育系統(tǒng)。

經(jīng)過考察現(xiàn)階段的教育教學系統(tǒng)，按照模塊化的設(shè)計思想，設(shè)計出了系統(tǒng)的總體框架，劃分如下幾個互為聯(lián)系的子系統(tǒng)：1）課件制作系統(tǒng)；2）教學管理系統(tǒng)；3）教育資源管理系統(tǒng)；4）智能答疑系統(tǒng)；5）作業(yè)與考試系統(tǒng)；6）教學系統(tǒng)；7）協(xié)作學習系統(tǒng)。

3.2課件制作系統(tǒng)

當前，大家談?wù)撜n件系統(tǒng)時常常和教學系統(tǒng)混為一談，比如通常說的網(wǎng)絡(luò)課件也是包括了BBS、教學資源、教學網(wǎng)頁等教學系統(tǒng)的功能。該文所指的課件制作系統(tǒng)功能比較小，主要目的是為了方便不具有專業(yè)編程經(jīng)驗的各站點教師編制網(wǎng)絡(luò)教學課件。課件制作系統(tǒng)應(yīng)該是具備基本的多媒體的集成功能和一些通過用軟件的基本功能，主要功能有：1）素材庫管理；2）內(nèi)容教學設(shè)計理論指導(dǎo)；3）大量的課件設(shè)計模板；4）支持各種各樣的教學策略。課件制作系統(tǒng)用于向教學單位或教師提供各類素材，構(gòu)建新的課程或新教學模塊平臺。教學單位或教師可以通過該課件制作系統(tǒng)抓取素材庫中的素材來構(gòu)建新課程或網(wǎng)絡(luò)教學模塊。在該平臺上構(gòu)建的課程，就能直接在網(wǎng)絡(luò)上運行。

3.3教學管理系統(tǒng)

教學工作是學校工作的中心,教學管理是學校管理工作的中心,尤其是教務(wù)管理工作,是高校教學管理中任務(wù)極其繁重的一項中心工作,各級教學管理人員每天都要接觸和處理大量的數(shù)據(jù)和事務(wù),如課程安排、考試安排、學生成績管理等。教學管理系統(tǒng)將基本覆蓋教學活動的各個環(huán)節(jié)，如從學生入學到學生畢業(yè)的各項活動，其管理的范圍不僅僅是管理機構(gòu)和行政部門，而且包括教學涉及的所有對象和資源，如學生、教師、課件等。同時，它將以學生為中心，為學生創(chuàng)造一個個性化、智能化的學習環(huán)境，其具體功能有：學生注冊；學生學籍管理；專業(yè)課程的管理；教師管理；數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；信息查詢功能；計費；行政公文管理；系統(tǒng)設(shè)置維護。

3.4教育資源管理系統(tǒng)

教育資源庫系統(tǒng)要對各種教學資源進行編輯、檢索利用。資源庫里面分教學資源庫和學習資源庫：教學資源庫主要是通過各種渠道收集到的國內(nèi)外優(yōu)秀課件。學習資源庫則是為某門課或某節(jié)課提供的豐富的學習背景材料、擴展學習材料、各種分類多媒體素材、參考資源鏈接。以提供教師備課和學生上課使用。主要功能有：1）教育資源的編輯功能。系統(tǒng)要有把任何對教學有幫助的資源收為己用的功能。提供教學資源（包括各種文本素材，圖象素材，音頻素材，視頻素材，動畫素材）增加、修改功能。這些資源要提供一定的方式進行組織，分門別類，科學管理。2）教育資源的檢索。教育資源庫數(shù)量應(yīng)該是海量的，所以系統(tǒng)必須提供高效的搜索策略，能讓教師和學生方便快捷地檢索出自己想要的資源以使用。

3.5智能答疑系統(tǒng)

目前常見的答疑系統(tǒng)模塊主要有疑難庫自動搜索解答、在線討論和互動交流多種形式。在教學設(shè)計階段，教師應(yīng)將本學科最常見的疑難問題按一定的組織方式，以方便學生的使用。在答疑系統(tǒng)中首先存儲了大量的疑問和解答信息，當學生在遇到疑難問題時，通過網(wǎng)絡(luò)提交問題的描述，系統(tǒng)自動搜索，提供系列相關(guān)答案。當在知識庫中沒有檢索到對該問題的解答或答案無法滿足學生時，系統(tǒng)會將問題公布在答疑系統(tǒng)公告，有人對其解答后，系統(tǒng)將通過電子郵件或系統(tǒng)交互工具通知該學生。同時，問題通過電子郵件或別的交互方式發(fā)送到科任教師，當教師對該問題進行回答后，系統(tǒng)將自動將解答發(fā)送到學生的電子信箱或交互軟件工具上。教師可以學生信息加以匯總和分析，從中發(fā)現(xiàn)教學的問題，并及時調(diào)整教學方法和策略，以改進教學效果。

3.6作業(yè)與考試系統(tǒng)

1）作業(yè)系統(tǒng)。教師在這里發(fā)布作業(yè)，修改和點評作業(yè)，進行作業(yè)庫管理，也可以轉(zhuǎn)閱作業(yè)；學生通過該系統(tǒng)提交作業(yè)，獲取批改結(jié)果，并根據(jù)教師建議修改作業(yè)。

2）練習與考試系統(tǒng)。教師在這子系統(tǒng)里面設(shè)計練習庫，組合設(shè)計考卷，考試是可以根據(jù)需要選擇試卷和根據(jù)題庫自動生成考卷的多種形式；題目可以用權(quán)重標識題目難易，以控制和統(tǒng)計試題的難易；系統(tǒng)增加音頻、視頻、圖形等多媒體數(shù)據(jù)，可運用虛擬現(xiàn)實技術(shù)組建虛擬考試環(huán)境進行測評。學生選取練習系統(tǒng)時，可實時考察題目是否做對，參考標準答案。學生可以根據(jù)自己的學習進度或者教師的要求進行考試時，如果不是自由測試須在教師測評控制下進行，在規(guī)定的時間與環(huán)境下進行測試。學生測試后可以在公布時間后查詢自己的成績和以前測試成績，并且可以對題目進行分析。

3）問卷調(diào)查。如果教師有設(shè)計好問卷，學生在課后可以進行填寫，進行學習情況反饋。

3.7教學系統(tǒng)

主要分非實時教學與實時教學子系統(tǒng)。一個是課件點播系統(tǒng)（非實時），一個是同步廣播授課系統(tǒng)（實時）。除了這些，輔助用的交互功能也很重要。網(wǎng)絡(luò)教學系統(tǒng)中可能存在的交互方式有很多，E-Mail、聊天室、BBS，而不同的學生性格與個性的學生可能會傾向不同的交互方式，很難說哪種方式是最有效的交互。大多教師都希望學生在自己的課堂上或課程論壇上發(fā)言討論，可是就目前看，這些往往這令人是比較失望的，原因有很多方面?，F(xiàn)在很多游戲網(wǎng)站論壇上玩家們卻是討論得火暴，這主要因為他們對游戲系統(tǒng)的興趣與沉迷，也許我們也需要在教學系統(tǒng)上下一番工夫，添加點別的元素來吸引學生。現(xiàn)在很多商業(yè)BBS中也都增加了許多吸引人的因素，如頭像、級別、分數(shù)、金錢等，在研究設(shè)計教學交互系統(tǒng)時有必要從這些技術(shù)、心理及文化方面進行探究。

3.8協(xié)作學習研究

為了有效的支持師生們之間的課前與課后的交流，交流工具不僅要提供基于文本交流，還應(yīng)該提供包括圖形圖像、語音視頻這些多媒體的支持。類似于傳統(tǒng)的教室教學中的黑板[14]，師生應(yīng)該也能夠通過特定的軟件黑板來交換意見。比較有效的交互方式還是類似于面對面的語音交互、視頻交互。在別的系統(tǒng)的支持下，應(yīng)該易于根據(jù)學生學習狀況進行分組共同學習，協(xié)作實驗與解決疑難。

3.9自適應(yīng)學習研究

目前教育教學常常忽視教學效果，缺乏對學生學習狀況的了解以及教學互動，使得新式教學仍舊改變不了“填鴨式的教學”。自適應(yīng)學習的系統(tǒng)應(yīng)該是：能夠根據(jù)學生對知識的掌握和接受情況對其有針對性地調(diào)整課程的內(nèi)容和教學難度，做到因材施教，以達到更好的教學效果。在學生完成某項知識學習、能力訓(xùn)練后，應(yīng)該對其進行測試，檢驗其學習的效果。如果檢驗學生某個知識點分數(shù)偏低，系統(tǒng)應(yīng)該在下一次學習中將知識點的內(nèi)容添加進去，減慢學習進度，反之則可多加內(nèi)容，加快進度，以達教學平衡。未來教育將是分層的、個性化有針對性的教學，教育教學系統(tǒng)對自適應(yīng)學習相關(guān)的研究具有很重要的意義。

3.10系統(tǒng)的組織方式

教育教學系統(tǒng)的多個子系統(tǒng)可按現(xiàn)實意義方式進行組合，下面是一種方式：

1）辦公室：進行用戶（學生、教師、行政人員）的登記和管理工作，學校公告信息如招生章程、課程設(shè)置信息都在這里。辦公室不定期向用戶發(fā)送重要教研信息、學習信息，如學習方法、考試通知、專家論談、討論信息等。

2）課研室：教師進行課件開發(fā)，練習、試題開發(fā)，學習資源的組織。

3）教室：針對不同對象分座位（學生）與講臺（教師），掛接實時教學系統(tǒng)。教師針對當堂課組織好課件素材庫供學生選用，學生碰到問題時可用實時交互進行解答，或者通過郵件方式進行請教，由老師選擇解答方式。學生之間可以通過同樣的方式向同學詢問。教室用作測試時，參加測試學生將無法使用課件與素材資料。

4）自習室：學生在這里進行練習與在線測試，練習與在線試卷由不同算法生成。

5）答疑與討論室：里面分多個房間：課程典型問題解答公布室，這里是由老師采集與發(fā)布典型問題答案；課程研討室是每門課專欄，由科任教師負責解答學生發(fā)布的問題，學生也可以作答，不過最后統(tǒng)一由老師確定最佳答案；課程討論室，由老師主持與分組討論；休閑室：不同課程不同專業(yè)的學生教師都可以在這里進行交流，可以互相聊天，也可以進行學術(shù)研討或針對熱點問題發(fā)表見解。

6）圖書館：對各類教育教學資源分類擺放，提供多種檢索方法，圖書館可對外開發(fā)，鼓勵外界提供他們資源、課件、研究成果，以使得有更多的資源供學生使用。

4結(jié)束語

基于WEB的教育管理系統(tǒng)具有很強的現(xiàn)實意義，這種網(wǎng)絡(luò)教學模式實現(xiàn)了構(gòu)建主義各方面的要求，讓學生發(fā)揮在學習中的主體地位，自主意識，同時延展了時空，讓課堂教學方式得以擴展到互聯(lián)網(wǎng)上，加強了學生與教師的聯(lián)系，促進學生交互與研究學習；它使得教學工作更有針對性，讓教師易于分層教學，找出學生學習過程中的薄弱環(huán)節(jié)，根據(jù)學生對知識的掌握狀況調(diào)整學習進度；同時它對于促進教學管理向科學化、網(wǎng)絡(luò)化、無紙化方向的發(fā)展，教育教學信息化、網(wǎng)絡(luò)化的建設(shè)具有重大作用。

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