董蘊(yùn)寶

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的新型教學(xué)形式,它打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式在時(shí)間、空間上的限制,采用了先進(jìn)的教學(xué)手段和教學(xué)方法,使教學(xué)活動(dòng)上了一個(gè)新臺(tái)階。筆者學(xué)習(xí)并設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng),在實(shí)踐應(yīng)用中取得了很好的教學(xué)效果。下面簡(jiǎn)單介紹《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。

一、《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》的開(kāi)發(fā)環(huán)境

1.硬件結(jié)構(gòu)

教學(xué)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)建在一個(gè)計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)基礎(chǔ)上,根據(jù)用戶(hù)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的方式等諸多因素的不同,組織結(jié)構(gòu)形式也各不相同,其技術(shù)主要基于高速互聯(lián)網(wǎng),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以TCP/IP 為主,采用Internet/Intranet標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的三層(Brower/Server, B/S)模型,根據(jù)本單位的實(shí)際情況,構(gòu)建服務(wù)器 (build server farm),建立教學(xué)站點(diǎn)。

2.軟件環(huán)境

服務(wù)器系統(tǒng)采用微軟的WindowsNT4/2000 Server Web服務(wù)器,采用IIS4.0(Internet Information Server, Internet信息服務(wù)器),它與NT Server操作系統(tǒng)緊密的集成在一起,具有很高的效率,且采用NT的安全認(rèn)證特性,易于管理,便于開(kāi)發(fā)強(qiáng)大功能的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。另外,IIS除了提供HTTP服務(wù),還提供FTP及Gopher服務(wù)。

服務(wù)器端的腳本引擎采用動(dòng)態(tài)服務(wù)器頁(yè)面ASP(Active Server Pages),可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)、交互式且高性能的Web應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)連接Access數(shù)據(jù)庫(kù)功能,實(shí)現(xiàn)了師生互動(dòng)的學(xué)習(xí)模式。

二、《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》的教學(xué)模式

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式下,教師和學(xué)生處于不同時(shí)間和空間域,在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施講授式教學(xué),主要有兩種形式:同步講授(廣播)和異步講授(點(diǎn)播)。

同步講授(廣播)指教與學(xué)的過(guò)程是同步進(jìn)行的,教師、學(xué)生不在同一地點(diǎn)上課,但學(xué)生可在同一時(shí)間聽(tīng)教師講授。

異步講授(點(diǎn)播),教師的教和學(xué)生的學(xué)在不同時(shí)間進(jìn)行。教師將教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評(píng)測(cè)等編制成流媒體文件,存放在服務(wù)器上,學(xué)生通過(guò)觀看這些視頻來(lái)學(xué)習(xí)。

2.探索教學(xué)模式

實(shí)施這種策略需要設(shè)立一些適合由特定的學(xué)生來(lái)解決的問(wèn)題,并通過(guò)Internet向?qū)W生發(fā)布,要求學(xué)生解答。同時(shí)提供大量的、與問(wèn)題相關(guān)的信息資源,讓學(xué)生查閱、參考。它改變了傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生被動(dòng)接受的狀態(tài),使學(xué)生處于積極主動(dòng)的地位,因而能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性。

三、《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》體系的結(jié)構(gòu)

《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》的權(quán)限設(shè)置是層次化的,不允許匿名訪問(wèn),要求用戶(hù)提供帳號(hào)/密碼,通過(guò)驗(yàn)證后才能進(jìn)入系統(tǒng)主頁(yè),以此追蹤用戶(hù)身份。本系統(tǒng)將用戶(hù)分為三大類(lèi):系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生,他們都有各自的主頁(yè),訪問(wèn)系統(tǒng)的權(quán)限也不同。權(quán)限最高的為管理員,其次為教師,最低為學(xué)生。權(quán)限高的能訪問(wèn)其下級(jí)所能訪問(wèn)的所有資源,反之則不然。例如,教師能進(jìn)入學(xué)生主頁(yè),而學(xué)生則不能使用教師主頁(yè)所提供的功能(布置作業(yè)、批改作業(yè)等)。本系統(tǒng)可同時(shí)為不同課程的多組教師和學(xué)生(上一門(mén)課的教師及其學(xué)生為一組)提供服務(wù),它們之間既有一定的隔離性(例如某個(gè)教師賬號(hào)不能批改屬于另一個(gè)教師的學(xué)生的作業(yè)等),又有資源的共享性(例如公共作業(yè)、試題等),很好地解決了負(fù)責(zé)不同班級(jí)的教師課程也有所不同的問(wèn)題。

《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》體系結(jié)構(gòu)可劃分為以下幾個(gè)模塊。

1.管理員模塊

由于《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》中多組教師/學(xué)生間應(yīng)有一定的隔離性,系統(tǒng)主頁(yè)需要教師或?qū)W生均以賬號(hào)/密碼登陸后才能訪問(wèn)。而用戶(hù)帳號(hào)的開(kāi)設(shè)與刪除、教師與學(xué)生的對(duì)應(yīng)關(guān)系、課程名稱(chēng)、學(xué)生人數(shù)等信息,由系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)管理。這里將系統(tǒng)資源訪問(wèn)賬號(hào)作為操作系統(tǒng)賬號(hào)開(kāi)設(shè),由Windows NT和Web服務(wù)器IIS負(fù)責(zé)進(jìn)行用戶(hù)驗(yàn)證。這樣可以充分利用操作系統(tǒng)的安全機(jī)制,使操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器(SQL Server)無(wú)縫集成;同時(shí)為用戶(hù)提供其他輔助服務(wù),如:電子郵件、個(gè)人主頁(yè)、FTP服務(wù)等,使系統(tǒng)應(yīng)用與課程內(nèi)容緊密結(jié)合,學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。

2.教師模塊

教師模塊中包含了教師授課所需的各種功能,如網(wǎng)上實(shí)時(shí)授課廣播、布置作業(yè)、批改作業(yè)、出試卷、評(píng)卷、考試結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析、網(wǎng)上答疑、課程資料(素材)制作、學(xué)生賬號(hào)管理(修改學(xué)生密碼)、設(shè)置聯(lián)機(jī)會(huì)議等。系統(tǒng)使用組件對(duì)象模型(COM)以及Office Automation技術(shù)自動(dòng)批改課程作業(yè)并登記成績(jī)。教師可對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行查詢(xún)、統(tǒng)計(jì),還可利用OutLook向系統(tǒng)請(qǐng)求聯(lián)機(jī)會(huì)議,進(jìn)行網(wǎng)上答疑、群體或個(gè)別輔導(dǎo)。

3.學(xué)生模塊

學(xué)生模塊包含查看作業(yè)、在網(wǎng)上或本地做作業(yè)、測(cè)驗(yàn)、教師授課視頻廣播收看、網(wǎng)上答疑、課程資源瀏覽、輔助服務(wù)等。學(xué)生訪問(wèn)系統(tǒng)主頁(yè)時(shí),需要提供帳號(hào)/密碼,并通過(guò)驗(yàn)證。課程的作業(yè)可直接在瀏覽器中完成并提交;對(duì)于《C語(yǔ)言》作業(yè),為學(xué)生提供Web界面,完成作業(yè)程序的編輯、編譯、鏈接、運(yùn)行;同時(shí)建立題庫(kù),主要以選擇的形式筆試,提供實(shí)際操作考試的平臺(tái),簡(jiǎn)化了考試的過(guò)程,提高效率。本系統(tǒng)還配備資源庫(kù),內(nèi)置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)或與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的多媒體資料,供學(xué)生瀏覽、學(xué)習(xí)。讓學(xué)生在實(shí)際操作中提高對(duì)課程內(nèi)容的理解和學(xué)習(xí)的興趣。

四、《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》主要應(yīng)用技術(shù)

《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》系統(tǒng)功能涵蓋了教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)方面,用戶(hù)界面完全由瀏覽器提供,維護(hù)方便。其中采用了多項(xiàng)現(xiàn)時(shí)多媒體和網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)。

1.組件對(duì)象模型(COM)技術(shù)

組件對(duì)象模型(Component Object Model,COM)是一個(gè)軟件規(guī)范,是基于對(duì)象的編程模型,只要遵循COM規(guī)范,應(yīng)用程序和組件對(duì)象之間就可以實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制代碼級(jí)別上的重用,解決了對(duì)編程語(yǔ)言和環(huán)境的依賴(lài)。COM是Microsoft其他許多技術(shù)的核心,允許用某種語(yǔ)言編寫(xiě)的位于二進(jìn)制代碼中的對(duì)象,為其他語(yǔ)言所訪問(wèn)(或稱(chēng)二進(jìn)制兼容)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,大量的使用了COM技術(shù),其中主要有ADO組件,Office Automation對(duì)象,DSIADSI等。

2.視頻流技術(shù)在Internet/Intranet環(huán)境下可進(jìn)行文字、靜態(tài)圖像信息的傳輸

為了減少客戶(hù)的等待時(shí)間,視頻/音頻數(shù)據(jù)采用經(jīng)特殊算法處理的流技術(shù),使視頻/音頻數(shù)據(jù)邊下載邊播放。《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》主要采用了Media Technologies壓縮技術(shù),使用其Multibit功能在一個(gè)流文件中壓縮適合多種網(wǎng)絡(luò)帶寬(28.8Kbps～3Mbps)的視頻/音頻流(最多6個(gè))。這樣可直接播放教師的授課過(guò)程,同時(shí)配有同步的演示文稿(Powerpoint或HTML網(wǎng)頁(yè)),真正將課堂搬到網(wǎng)上。

3.網(wǎng)上實(shí)時(shí)交互

《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》的一個(gè)重要特點(diǎn)就是教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過(guò)文字、視頻、音頻實(shí)時(shí)交互,以此實(shí)現(xiàn)課堂討論、教師操作示范、學(xué)生個(gè)別輔導(dǎo)等功能。教師通過(guò)瀏覽器或OutLook向系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)機(jī)會(huì)議(Online Conference)請(qǐng)求,直接與學(xué)生討論問(wèn)題。

《網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)》在教學(xué)中的應(yīng)用,極大地提高了教學(xué)效率。它具有可擴(kuò)展性,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其他學(xué)校進(jìn)行教學(xué)交流,與遠(yuǎn)程教學(xué)相結(jié)合,對(duì)教學(xué)有更大的促進(jìn)。但網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜工程,涉及到網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、教學(xué)資源、管理方面的建設(shè)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的具體實(shí)施等問(wèn)題,在以后的工作中,還需就這一課題進(jìn)行深入地研究,努力推進(jìn)教育教學(xué)的信息化。

(作者單位:河北秦皇島市高級(jí)技工學(xué)校)