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基于web的高校教学信息化平台论文.doc

上传人:仙人****88 文档编号:9449253 上传时间:2025-03-26 格式:DOC 页数:72 大小:2.01MB 下载积分:10 金币
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毕业设计(论文)中文摘要 基于Web的教学,就是用Web(WBIWeb-based Instruction)万维网作为教学媒体,传送教学内容,在网上实施教学、管理教学,并进行网上测试和网上交流。开展构建基于Web的教学信息化平台,可以克服传统课堂教育的局限性,形成一种主动的、协作的、开放的教学模式,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,既有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。 本课题设计的“基于Web的教学信息化平台”目的就是提供一个具有远程上传作业、在线批改作业、在线测试,在线答疑等功能的学习、讨论、师与生的交流、学生获取学习资料,及教师获取学生学习情况的信息等功能的一个多功能的信息平台。 关键词 数据结构 教学平台 网络教学 信息化 基于Web 毕业设计(论文)外文摘要 Title The Development of Teaching Informational Platform on Web Abstract Web-based distance-education use the world-wide-web to deliver the content of course,teaching,managing teaching,test,communication on web. The development of Web-based teaching informational platform can overcome the limitation of traditional education .It can format a autonomous and collaborative teaching pattern and sufficiently consider the twofold circumstances of teaching.The platform have a lot of advantage. In the platform we can carry out the teaching ways of question ,feedback and intercourse. We use the teaching platform can make the teaching vivid and have the teaching limited in space no longer. This excogitate offers homework upload, checking homework, resolving doubt online and test online, and so on . The teaching platform make the intercourse easy between the teacher and the student . To sum up , it is a multifunction teaching platform. Keywords distance education based on Web Network platform informationized education 级本科毕业设计论文 目 次 1 绪论 1 1.1 问题定义及内容简介 1 1.2 背景与研究意义 2 1.3 课题调研与可行性分析 3 1.3.1 课题调研 3 1.3.2 可行性分析 7 1.4 论文各章内容介绍 11 2 系统需求分析 12 2.1 系统功能需求分析 12 2.2 业务流、数据流分析 13 2.3 数据字典 16 3 系统设计 34 3.1 系统总体结构设计 34 3.2 系统数据模型设计 34 3.2.1 E-R图 34 3.2.2 关系模型 36 3.2.3 数据表 37 3.3 系统开发与运行环境确定 39 3.3.1 开发环境的确定 39 3.3.2 运行环境 40 3.3.3 系统实现的若干关键技术 41 4 基础教程子模块 43 5 典型例题子模块 43 6 网上作业子模块 43 7 答疑解惑子模块 46 8 在线测试子模块 47 9 系统管理子模块 49 10 用户使用手册 50 10.1 系统功能及运行环境简介 50 10.2 系统运行与操作指南 50 11 系统评价 51 11.1系统主要特色/优点介绍 51 11.1.1 使用方便 51 11.1.2 功能齐全 51 11.1.3 技术先进 52 11.1.4 实用性好 52 11.1.5 可扩展性好 52 11.2 系统存在不足与改进方案 52 11.3 毕业设计心得与收获 53 结 论 53 致 谢 54 参考文献 54 附录A 主要模块程序清单与结果 55 1. 网上作业模块主要程序清单 55 2. 网上测试主要程序清单 59 3. 管理模块主要程序清单 62 1 绪论 自上个世纪90年代以来,计算机技术和通讯技术的迅猛发展和普及,带动了网络技术的飞速发展, 使得传统的教育方式暴露出知识更新速度慢、资源不足等弊病。随着INTERNET的高速发展,网络已经渗透到我们生活中的每一个角落,其跨时间性,跨地域性和海量信息源的优势越来越来越明显,为我们带来了新的机遇,为远程教育的发展和应用创造了有利的条件。随时随地学习、答疑,人们所梦想的学习方式有了实现的可能。基于网络的全球教育为我们提出了一个现代化计算机辅助教育的崭新模式。World Wide Web是一个全球可共享的巨大资源,利用WEB来支持远程教学已经成为现代化高等教育的发展趋势。多媒体教学支撑平台的基本目标就是为院校的网上教学提供一种前所未有的交互、开放、易用的全新环境,为开发应用网上教学资源提供丰富高效的技术手段及其软件工具。 1.1 问题定义及内容简介 基于Web的教学,就是用Web(WBIWeb-based Instruction)万维网作为教学媒体,传送教学内容,在网上实施教学、管理教学,并进行网上测试和网上交流。实际地、完整地实施基于Web的教学,需要一套易用、高效的网上教学支撑平台的支持。开展构建基于Web的教学信息化平台,可以克服传统课堂教育的局限性,形成一种主动的、协作的、开放的教学模式,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,既有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。围绕这个目标,应用平台的开发设计必须突出坚持教学内容与技术手段相结合以内容为主的主体性要求;既要立足当今先进技术,又要考虑未来技术发展的前瞻性要求;适应于各种软硬件环境,兼顾不同学科的教学特点,适用于不同水平用户群的通用性要求;以尽可能低廉的投入而获得尽可能高效的教学效益的经济性要求。因此,开发和研制优秀的网络教学信息化平台对提高教学效果有着积极的意义。 基于Web的教学信息化平台系统采用Browser/Server结构,简单、方便、易于掌握。在功能上能够覆盖教学过程的各个方面,包括课堂教学、交流、辅导、作业和考试等。即利用本系统,能够实现一个基本完整的教学过程。 系统的教学过程由以下几个功能实现: ⑴ 针对“教”与“学”过程的要求,在该教学平台中由以“基础教程”为中心的教学子系统实现。⑵ 针对练习与考试的过程,系统中包括了安全可靠的具有组卷功能、自动阅卷功能考试子系统、试题库和作业练习题库;对于作业部分,在系统中提供了在线作业的发布/提交/批阅的功能。教师可以通过考试与作业系统及时地了解学生掌握知识的情况,便于有针对性地开展教学工作。 ⑶ 针对通常网络教学(包括远程教学)往往缺乏真正的人与人交流及沟通的问题,系统中专门设计了讨论与答疑功能,能够支持教师与教师、学生与学生、学生与教师之间的多模式交流(实时、非实时)形式,为网络教育提供了真正的人与人直接交流的通道。 1.2 背景与研究意义 现代网络信息化教育以计算机网络以及卫星数字通信技术为支撑,具有时空自由、资源共享、系统开放、便于协作等优点。世界各国在发展现代网络信息化教育时深刻认识到,学习资源的可共享性和复用性对于网络远程教育的实用性和经济性具有决定性意义。在基础教育方面,近年来各地自发地涌现出一大批中小学教育网校;在高等教育方面,教育部已经批准多所重点高校开办网络信息化教育;在成人教育方面,我国各地原有的远程教育系统正在向网络信息化转移,形成多种媒体共存的新格局。大力发展现代网络信息化教育,对于促进我国教育的普及和建立终生学习体系,实现教育的跨跃式发展,具有重大的现实意义。另外,随着我国进入WTO,外国网上教育进入我国将不可避免。我们应该创建教育服务层面的中国特色的网络信息化教育服务体系,可以起到对我国教育文化提供保护的作用。 现代计算机及网络信息技术的发展,使人类社会的生活方式、工作方式和思维方式发生很大的变化.电子商务的不断发展,各种各样网上教学平台如雨后春笋般地涌现出来.网上教学应当使具备获得、利用和处理各种信息的能力和使用计算机及各种通信工具为主体的能力的人们,能获得比传统教学更好的教育效果,网上远程教学有如下意义:(1)远程教学可极大地利用优秀的教师资源和知识资源,从而整体提高教育水平,实现平民教育.(2)教师和学生可在不同的地理位置上,打破传统的面对面教育的局限性.随着通信技术不断发展,在实时教育模式下,视屏会议技术实现了现代的面对面教育方式.(3)学生可以根据自己的兴趣或学习情况掌握学习进度,自主学习.远程教学不受时间和地点的限制,可实现持续教育和终生教育. 1.3 课题调研与可行性分析 1.3.1 课题调研 根据世界著名远程教育专家德斯蒙德·基更(DesmondKeegan)90年代的定义,远程教育有五个要素:①教师与学生的地理位置相互分离;②受到某个教育机构的指导和影响;③应用各种通信媒体来传播教育内容;④提供学生与教师的双向通信交流;⑤对学生的教学很少集体进行,没有或基本没有学习团体。远程教育的最大特点是“远程”和“交互”。远程教育自19世纪在英国诞生以来,已经历了三个阶段:第一阶段以文字、印刷教材为主要传播媒体,以邮政作为主要传播手段(如函授教育);第二阶段以广播、电视、电话等为主并辅以文字教材的多种媒体组合,以广播电视作为主要传播手段(如电视大学);第三阶段以计算机多媒体和网络作为主要技术手段、以数字化信息作为主要传播媒体,以因特网作为主要传播手段(如网络学校),真正实现了“师生双向通信交流”。前两个阶段的远程教育对教育的普及与发展曾起到了相当大的作用,但由于缺乏适当的通信手段,学生与教师的交流基本上是单向的,反馈也是滞后的。我国教育部将远程教育的第三阶段称之为现代远程教育。 现代远程教育以因特网为依托,以因特网的WWW(信息浏览)技术为主,辅之以E-mail(电子邮件)、FTP(文件传输)、BBS(电子公告栏)、网上聊天等技术,同时充分利用计算机多媒体技术,实现远程教育的“远程”与“交互”教学。因特网在中国的普及比发达国家晚一些,因此现代远程教育在中国也仍属起步阶段,目前国内的北京大学、清华大学、上海交通大学等数十所高校已开办了网络学院或在因特网的网站上向社会提供自己的教育资源,北京一○一中学、深圳中学、成都七中等中学也开办了网校,还有不少教育机构或社会办学机构也在积极开办网上教育站点。现代远程教育在我国的发展正方兴未艾。 用Web万维网作为教学媒体,传送教学内容,在网上实施教学、管理教学,并进行网上测试和网上交流。实际地、完整地实施基于的教学,需要一套易用、高效的网上教学支撑平台的支持。目前在国际市场上已有一些这样的产品,如Lotus公司的英属哥伦比亚大学计算机科学系开发的LearningSpaceWebCT (Web Course Tools, http://homebrew.cs.ubc.ca/webct/)、WBT System公司的TopClass( Fraser大学开发的 Virtual-U (http://virtual-u.cs. sfu.ca/vuweb/)。国内许多公司和学校也正在开发或准备开发类似的软件,如各重点院校为准备现代远程教学而开发的教学支持系统。 自1985年以来,世界上许多国家包括发展中国家都在积极发展开放和远距离教育,而且基本上都是在经历了函授教育和电视(广播)教育阶段后开始发展网络教育的。据联合国教科文组织统计资料,1995年在远距离教育机构学习的学生占入学人数10%以上的国家(地区)已达18个,其中16个是发展中国家,分列前五位的分别是缅甸(60%)、泰国(37%)、斯里兰卡(32%)、巴布亚新几内亚(31%)、阿尔巴尼亚(31%);另外2个是发达国家中的新西兰(18%)和以色列(14%);中国为24%,居第八位。而自1995年以来,在经济全球化和高等教育国际化的大背景下,许多国家都在积极发展现代远程教育(包括网上合作办学)并取得了长足进展。 近10年来,随着卫星、光缆、电视以及各种双向交互电子通讯技术的发展和应用,互动式“现代远程教育系统”逐步成为国际教育发展的共同趋势。目前,不少发达国家和发展中国家都在大胆探索通过网络教育或虚拟大学(Virtual University)扩大高等教育规模,以适应各类人员的学习需求,现仅以发达国家的美国和发展中国家的墨西哥为例。 自70年代末起至今,美国高校实施的远程教育已形成以下4种模式:(1)学校教育补充模式(学生主要通过课堂教学完成学习任务,但是课外辅导及相关训练可在校外辅导中心进行);(2)合作办学模式(有关高校以州或地区为单位共同为本地区学生提供远程高等教育,学生按自己注册学校之规定修满学分后可获得该校颁发的学位或学历证书);(3)独立办学模式(独立远程教育机构单独开展教学活动并向按规定修满学分的学生颁发学位或学历证书);(4)虚拟大学模式(所有的教学活动和教育管理均以现代教育技术为强大支撑)。截至2000年,在全美1580所开展远程教育的高校中,有72%的2年制、79%的4年制公立高校提供远程教育;在163万多名远程教育注册学生中,108万人为本科生,28万为研究生,其余为非学历学位生;在5.4万种远程教育课程中,本科教育课程3.5万种,研究生教育课程1.4万种,非学历学位课程0.5万种。如果按学科分类,大致上可分为11类:英语和人文科学类(占总数的30%)、商务与管理类(占16%)、职业技术教育类(占12%)、健康保健类和教育类(均占10%)、工程类(占8%)、计算机科学类(占5%)、物理与生命科学类(占4%)、数学类(占3%)、农业与自然资源类和高校图书与情报学类(均占1%)。[1] 在发展中国家,世界著名私立大学——墨西哥蒙特雷理工学院(西班牙文通常缩写为ITESM)堪称发展虚拟大学之楷模。[2]这所年轻的私立大学,建于1943年,创办人的办学初衷是以美国麻省理工学院和加利福尼亚理工学院为楷模,建立一所新型大学开展高水平的教育和职业培训,直接为当地的经济建设和发展输送有用人才。然而经过半个多世纪的发展壮大,这所年轻的地方性大学已成为拉丁美洲乃至世界著名的私立大学,而且还形成了全国性连锁大学——蒙特雷理工学院体系。它的20多个分校园除蒙特雷市主校园外,还分布在本国北部、中部、南部、太平洋4个地区的24个城市,此外还有拉丁美洲校园管理部(负责哥伦比亚的波哥大和麦德林、秘鲁的利马、智利的圣地亚哥、巴拿马的巴拿马城、厄瓜多尔的基多和瓜亚基尔、萨尔瓦多的圣萨尔瓦多和委内瑞拉的加拉加斯等9个城市)。该校积极创办虚拟大学的目的有二。一是利用本校和国内外大学最优秀的教师扩大教学规模,它已经和美国的斯坦福大学、MIT、布朗大学、威斯康星大学、得克萨斯大学、加利福尼亚大学圣迪戈分校、旧金山州立大学(奥斯丁)等11所大学和西班牙的巴塞罗那自治大学的著名教授建立了友好合作关系。二是将高质量的教育扩大到新的领域,并在以下三方面开展教学和培训任务:在教学方面,主要在管理学、教育学、工程学与工艺学方面开展15个硕士学位和1个博士学位教育;在师资培训方面,主要是为本国和其他拉丁美洲国家的中小学教师开展培训(在数学、自然科学和西班牙语等方面提高他们的教学能力和专业知识);在企业培训方面,通过专用电视频道为提高企业竞争能力提供技术支持,其方法是在不同企业建立982个专用大教室(网站),通过现场教学促进企业产品竞争力。截至2000年8月的统计资料,通过该学院接受网站学习的学生达8万人(略低于在该学院注册的8.6万名学生人数)。由于蒙特雷理工学院率先在墨西哥通过其虚拟大学积极开展网上教育并在1999年开设虚拟教育课堂(旨在为拉丁美洲国家提供优质服务),所以该校已被《世界银行·国际货币基金组织1998-1999年度报告》确定为传播知识的典范。该学院的虚拟大学通过14个远程通信卫星教育网、4个卫星电视网以及英特网把28个分校园(包括本国的25个城市和拉丁美洲的9个城市)相互连接;通过5个卫星频道授课,可覆盖整个拉丁美洲:在墨西哥和其他9个拉丁美洲国家共设有1433个接受网站(其中在9个拉丁美洲国家设有127个接受网站)。这1433个接受网站包括:2个卫星传送网站、13个电视会议传送网站、18个连带网站、91个本科生和硕士生教学网站、327个教师开发网站以及上述982个企业教学网站。通过接受网站学习的学生达81043名。此外,全校拥有21303台计算机(用于教学活动),其中17934台供学生使用(每4个学生拥有1台),还有15568名学生使用便携式电脑。该校还为同一学科的教师提供相互连接的电子信箱,以便相互学习和共享教学经验;教师和学生也通过电子信箱保持密切联系,同时,学生还可以随时随地就学术问题在网上发表见解,并对学校领导、图书信息、学生事务、基础服务等问题提出意见。此外,学校每学期都通过网络对各个分校园的各类工作进行评估。为实现新的目标棗2005年规划,为改善网络教育的技术平台,又投入1.48亿比索,装置了1823个新的连接点,新增IntraTec使用线路920条和21条Lotus Notes 专用线路;加上5个英特网联络点,目前该学院共拥有10500连接点、1964条IntraTec线路和74条Lotus Notes专用线路。 我国早在20年前就由广播电视大学利用当时最先进的彩色电视传输网络开展远程高等教育。为进一步推动我国现代远程教育,教育部分别于1998年和1999年批准清华大学、浙江大学、北京邮电大学和湖南大学进行全国远程教育试点和“人才培养模式改革和开放教育试点”。随着中国现代远程教育卫星宽带多媒体传输平台于2000年10月底正式开通,由该系统开展的卫星因特网接入服务,将卫星网与地面中的中国教育科研网(CERNET)高速连接,使具有双向交互功能的教育专业网络得以形成。截至2001年8月,我国经教育部批准实施现代远程教育的试点学校已从上年的31所增加到45所。笔者认为,在我国以重点大学为基础开办虚拟大学的条件正在趋于成熟。 据有关研究资料,在目前的信息技术条件下,开办虚拟大学的投入要低于新建一所高校的费用。其原因主要在于:新建普通高校除第一次基本投资外,第二项必不可少的日常运行费用(教学和管理支出的公务费、业务费、设备购置费、在编教职工人员经费、离退休人员经费等)一直是高校的沉重负担;虽然学校可以根据我国最新规定按日常运行费用的25%向学生收取学费,但是其余的75%仍然是一笔很大的费用。而开办虚拟大学除首笔硬件投资(含课件开发费用)外,它完全可以利用自身优势,取得较大的社会效益和经济效益。这主要是因为:作为巨型大学的虚拟大学能够适应各类人员的需求(目前我国各类学生和在职人员上网学习的热潮正在形成),学生将百分之百地“笑纳学费”(虚拟大学的学费可略高于普通高校的学费,但是学生同时可以节省住宿、交通等费用,而且完全可以根据个人的意愿制定学习时间表)。此外,随着未来5年内全国中小学信息技术教育的普及,我国未来网络教育和虚拟大学的主要生源都将是起点较高的应届高中毕业生。这是因为,根据教育部有关在中小学开设信息技术必修课的时间表,2001年前全国普通高级中学和大中城市的初级中学、2003年时经济比较发达地区的初级中学、2005年前所有初级中学以及经济比较发达地区的小学全部开设信息技术必修课。[3] 正因为如此,有专家认为,网络化教育甚至可以被视为“终结”传统高等教育的最新教育形式,将大大促进高等教育的大众化和普及化。综上所述,网络教育和虚拟大学在我国应该大有作为。问题的关键在于:如何尽快试验并加以推广。 目前,清华大学、北京大学、复旦大学、上海交通大学等45所高校网络教育学院的招生已经获得成功,教育部现代远程教育资源建设委员会和高等教育出版社联合组织的200门网络课程也已立项启动,中国教育科研网承担的网络教育支撑环境升级改造工程和复旦大学主持的“基于高速IP网的多媒体远程教育示范系统” 已先后通过国家验收。因此,可以预期,通过若干努力,我国必将逐步建成虚拟大学——教师队伍——教学软件开发基地——图书馆网络的完整网络教育体系,以适应我国日益扩大的高等教育市场。 1.3.2 可行性分析 经济可行性:经济的可行性可从以下两个方面来讲。 a.研制新系统的投资:研制新系统的工作是一项艰巨复杂的工作,它的投资主要是人力和物力的投资。对于本系统来说,主要投资在软件平台的开发上,因此新系统的实施不会需要太大的资金投入。 b.新系统运行后所带来的经济效益:基于WEB的网络信息化教学平台的建立,将使老师从繁重的批改作业的工作中解放出来,必将提高教师的工作效率,为全校实现网络信息化教学奠定了坚实的基础,因此在经济方面该系统可以进行开发。 技术可行性: 对于学生的意见和建议进行调查搜集的工作,在目前的网络教学平台中已经采用多种方式实现。学生可以通过E-Mail、BBS等方式向教师提出意见和建议,同时也可以参加网上调查在教师给出的就教学的某一方面问题的几种可能选择中挑选自己认为最合适的方式。但是目前的方式主要都集中在以学生明确和主动地表达自己的感受的基础上,对于学生自己没有意识到的问题,或者虽然觉得不满意但却无法正确描述或指出原因的问题,往往收效不佳。而且目前不少学生仍然不习惯于主动地反映问题,这种现象在成人学生中尤为突出。 为此,在网络教学平台中实现由系统主动搜集学生学习习惯、学习情况,并自动进行统计分析的功能是十分必要的。通过自动跟踪学生的学习过程,可以统计学生利用各知识点的有关资源的次数、各知识点之间的学习时间相关性和学习频度相关性,从而了解学生在学习时的难点,掌握资源建设的方向,优化系统的结构。更为高级的分析还可以是跨课程的,从而可以使得各门课程之间的衔接关系量化和具体化,方便各门课程之间相互提供背景材料,使学生可以建立起完整的认知结构,促进学习迁移的形成和发展。 系统主动搜集用户信息的能力目前已经发展得十分完善,目前已有众多网站通过Cookies等技术记录用户浏览网页的情况。应用到教学中的主要问题一是确定应该搜集哪些具体项目,二是保证搜集的资料不会泄漏从而侵害学生的隐私权或者对学生的学习情绪产生不良的影响。 对搜集的数据进行统计分析的技术目前也已经发展成熟,目前在商业领域中有着广泛的应用。例如美国某超市利用有关技术对其每日销售的记录进行分析,发现将啤酒摆放在尿布柜台旁可以显著提高啤酒的销售量,原因在于购买尿布的通常是年轻的父亲,如果能够在买尿布的时候拿到自己中意的啤酒,他们非常愿意顺便购买。显然,这样的规律通过顾客调查或者人工分析是很难发现的,必须利用计算机手段才能快速而准确地发现。由于学习过程的复杂性,采用计算机技术自动分析学生学习的行为特点是十分必要的。 BBS讨论是目前几乎每个网络教学平台都支持的协作学习途径,但由于BBS天然的随意性,使得讨论非常容易显得散漫无边,从而使学生难以明确学习目标,也难以激发学生的学习动机和兴趣。因此,BBS应该主要是学生或教师发表某些心得体会的场所,而不是协作学习的最佳模式。 协作学习必须发挥群体作用,而为了将学生组成一个个的小组,必须给他们一个明确的学习目标或者待解决具体的问题,让他们为了实现这个目标而团结一致,探索钻研,从而锻炼他们与他人协同工作的实际能力。更为理想的做法是让不同的小组之间进行友好的对抗,通过竞争进一步增强小组的团结并提高学习的效率。 协作的技术正如同当初的多媒体技术一样,首先是用在电脑游戏中的。目前,众多的网络游戏风靡全世界,著名的有《石器时代》、《网络三国》等。任何一款网络游戏强调的都是人与人之间的对抗和合作,而且要想赢得最后的胜利,往往合作比对抗更为重要。这些网络游戏的成功靠的主要不都是界面的美观漂亮(有些游戏甚至根本就是字符界面的),而是靠将人放在一个充满对抗和合作、具有无限可能和机会的开放式虚拟真实的环境中寻求胜利的道路。 这样的技术实现起来困难的往往不是技术本身,而是如何规划一个开放式的虚拟真实,使得人们感觉到一切都是自然亲切的、真实可信的。对于教学而言,更强调虚拟环境的规则是符合课程内容的科学规律,“胜利条件”(学习目标)必须合理地设置,既要有趣味性,又要有科学性,同时难度必须适中,以保证符合绝大多数同学的要求。对于小组中各成员间分工的考虑也必须十分谨慎,不能使各成员间的难度差别太大导致小组成员的学习效果产生过大差异。 在传统的以面授教学为主的教学模式中,由于课程学时的限制,教师的讲解常常局限于所讲授的课程范围内,这不仅导致学生难以将各门课程的内容融会贯通、有机地联系起来思考问题,而且常常出现对于基础课程学生产生“我为什么要学习这门课程?”的疑问,导致学习热情下降,而在学习专业课程时有时又由于不能与基础课程中的基本理论、基本方法结合起来,一方面使专业课程的学习受到影响,另一方面使基础课程内容的学习出现“考完就忘”的情况。 现有的网络课件以及网络教学平台由于还将精力集中在基本资源建设上,重点是将现有的教学资料数字化,所以提供的有关参考资料等仍在一门课程的范围内考虑。但可以预见,随着各门课程逐渐开发出比较完整的网络课件,解决各门课程的网络课件之间的信息融合沟通、相互衔接的问题将成为必然的发展趋势。 通过丰富合理的链接,可以让学生在学习时不是将思路局限在一门课程之内,甚至也不是某一个专业之内,而是站在全局的高度综合地审视人类知识体系。这样的思维模式的形成,不仅有利于实行真正的素质教育,而且对于培养学生兴趣广泛、积极探索新知的良好个性品质都具有重大意义。 由于同一门课程各知识点之间的链接已经应用得非常普遍,所以在更广泛的范围之内实现知识的链接在技术实现上没有很大难度。技术实现上的问题在于,如何制定各门课程的课件之间的接口标准,使得在各课件之间相互引用资料比较方便地同时做到修改一门课程的课件时可以尽量少地修改引用了该课件内容的其他课件。真正重要而艰巨的问题在于培训教师,使每一个教师都能从一门课程的狭小视野中跳出来,按照整个人类知识体系的结构来思考问题。 创造离不开对现有知识的综合运用,所以创造力的培养在很大程度上是培养学生与他人协作的能力、引导学生逐步形成良好的个人品质和开阔的视野。然而,学生个人对事物的仔细观察、深入思考和自主钻研习惯、能力是创造的内因和动力。网上教学平台必须在这些方面的素质培养中发挥积极作用。 在激发创造性方面做得最成功的电脑软件恐怕仍然要数电脑游戏。1995年推出的《文明2》则是其中的佼佼者。《文明2》要求游戏者从一个只掌握修路和灌溉的原始部落开始发展科技、军事和经济,最终战胜其他所有对手或者发展出探索外太空的能力。这款游戏如此成功和真实,以至于美国的部分学校竟将该游戏作为历史课的平时作业,希望学生能够从该游戏中了解人类社会历史发展的基本规律和制约因素。而与此同时,《文明2》又给了游戏者极大的创造空间:一个深刻掌握了游戏规则的游戏者可以在公元1000年时就发展出最先进的科技,而一个初玩者可能还没能建立起奴隶制就已经被对手消灭了。 当然,网上教学平台与电脑游戏不同,前者更加强调科学性,而且一门课程的内容往往比一个游戏所能包含的科学原理要多的多。如何在网上教学平台中考虑以比较轻松而真实的形式培养学生的创造力,不仅要求教师具有较高的学术水平和对计算机技术的理解,更强调教师自身具有较强的创造力。 一个可喜的迹象是目前在一些实践性较强的课程中或者实践性环节中已经出现了应用虚拟现实技术和仿真技术锻炼学生动手能力的课件,这些课件已经开始注意到培养学生创造能力的重要性和可能性。 综上所述,伴随现代媒体信息技术的进步及其在教育领域中的开发应用,各种网络教学平台也因此应运而生。如何定位网络教学平台在网络教学中的角色,影响到网络教学平台应该具有什么功能以及如何实现与使用。由于成人远程教育中网络教学平台替代了大部分传统教学模式中由教师承担的传道授业解惑的工作,因而应该具有指导学生学习并和学生建立起良好的互动关系、引导学生相互协作、影响学生的个性形成、帮助培养学生的创造力和想象力的能力。实现这些功能的技术已经基本成熟,真正的困难在于如何以适当的方式培训教师,使教师能够创造性地设计应用有关技术来达到上述教学目标。 操作可行性: 也称运营可行性。我们设计的这个网络教学平台系统操作简单、方便,能提高老师的工作效率,也可提高学生的学习效率。因此,该系统的开发具有操作可行性。 计划可行性: 本次项目的开发预备在一个学期之内完成。因为系统所用语言及开发工具我们末曾使用过,但我们一定会在给定的时间之内完成开发工作。在计划方面,该系统同样具备了可行性。 1.4 论文各章内容介绍 第一章是绪论,在绪论内对本次毕业设计所开发的系统进行问题的定义,通过问题的定义明白需要做些什么,并且对开发内容简单的介绍了一下;同时在绪论内对课题的研究背景与研究意义进行分析,在开发系统之前对现有系统的调研以及开发本系统的可行性分析还有对论文各章内容的介绍。 第二章是系统需求分析。主要内容是系统功能需求分析,业务流,数据流,数据字典,系统业务流重组与改进等。 第三章是系统设计部分,主要内容是系统的总的体系结构的设计,这部分设计是从数据流导出的;系统数据模型设计,包括E-R图,关系模型和数据表;系统开发和运行环境的确定。从第四章开始介绍了各个主要模块的设计。 第四章介绍的是学生学籍管理子模块,包括这个子模块的体系结构设计,本模块各个子模块功能,接口,界面设计,详细设计,以及在设计时所遇到的问题及解决方案。 第五章介绍的是学生成绩管理子模块,包括这个子模块的体系结构设计,本模块各个子模块功能,接口,界面设计,详细设计,以及在设计时所遇到的问题及解决方案。 第六章介绍的是教学过程管理子模块,包括这个子模块的体系结构设计,本模块各个子模块功能,接口,界面设计,详细设计,以及在设计时所遇到的问题及解决方案。 第七章介绍的是教学计划管理子模块,包括这个子模块的体系结构设计,本模块各个子模块功能,接口,界面设计,详细设计,以及在设计时所遇到的问题及解决方案。 第八章是用户使用手册,主要内容有系统功能简介、运行环境简介,系统安装手册及系统运行与操作指南(手册) 第九章是系统评介,主要内容有系统主要功能、特色/优点介绍,系统存在不足与改进方案以及毕业设计心得与收获。 最后是结论,致谢以及参考资料等,在附录内收录了主要模块清单,运行界面与结果。 2 系统需求分析 利用网络进行远程教学已是教育界的一个趋势,随着网络教育的正规化,越来越多的人倾向于通过网络进行教育。网络信息化教育把人们接受教育培训的场所,从传统实体的课堂转移到一般的家庭中,人们在家就可接受各种教育,通过网络来选择课程内容进行交互学习。学会如何使用网络资源,以及学习如何使用网络资源来自我学习,这是未来教育的重点。在许多互联网发达的国家,比如美国,其国内的许多著名大学开始进行网络教学,并取得了巨大的成功,在国内,虽然目前也由一些大学开始网络教育的招生,但是,无论是规模还是其他的都要比美国落后一截。由于国内网络的一些限制,使得我国的网上教育开展得并不怎么完全,但是,如果建立了宽带网,那么,网上学习者就可利用高速网方便的学习,并能和老师进行实时的交互学习,这使得大家可以达到面对面教学的完整效果。 2.1 系统功能需求分析 基于Web的教学信息化平台系统采用Browser/Server结构,简单、方便、易于掌握。在功能上能够覆盖教学过程的各个方面,包括课堂教学、交流、辅导、作业和考试等。即利用本系统,能够实现一个基本完整的教学过程。 系统的教学过程由以下几个功能实现: ⑴ 针对“教”与“学”过程的要求,在该教学平台中由以“基础教程”为中心的教学子系统实现。⑵ 针对练习与考试的过程,系统中包括了安全可靠的具有组卷功能、自动阅卷功能考试子系统、试题库和作业练习题库;对于作业部分,在系统中提供了在线作业的发布/提交/批阅的功能。教师可以通过考试与作业系统及时地了解学生掌握知识的情况,便于有针对性地开展教学工作。 ⑶ 针对通常网络教学(包括远程教学)往往缺乏真正的人与人交流及沟通的问题,系统中专门设计了讨论与答疑功能,能够支持教师与教师、学生与学生、学生与教师之间的多模式交流(实时、非实时)形式,为网络教育提供了真正的人与人直接交流的通道。 本平台的设计目标是利用网络技术,根据不同的教学模式、不同教育对象的特点,在各种不同的教学环节中为网络教育提供灵活的、可缩放的、适合于多种层面、多种对象及多种网络环境的交互式教学支撑环境。所以在设计过程中我们遵循了以下原则: ☆ 遵循以学生为主体,教师为主导的原则。建构主义的学习理论认为,学习是学生自我构造知识的主动过程,在该过程中能够获取比给定信息更多的含义,并能自主发现事物的内在规律。因而在构建平台时需要基于角色进行系统设计,体现出学生自主学习的主体地位。同时,为了提高学生的学习效率,需要强调教师的主导作用,其方式是教师通过组织学习材料,辅导答疑和评测等手段对学生的学习进程进行引导和帮助。 ☆ 建立完整的教学科研综合平台,突出研究型教学的特点。围绕某一个学科建立完整的供教师和学生进行教学和科研活动的网上环境,解决教学与科研相脱离的状况,突出研究型教学的特点,促进开放式教育体系的形成。 ☆ 支持符合标准的网上教学资源,实现网络教学过程的全方位跟踪和教学效果评测。完整的教学评价包括对教学系统中各个要素进行具体评测如对教师教学质量的评测对学生学习效果的评测对课程或教学内容的评测对教学媒介手段的评测等。要实现教学过程的跟踪和教学效果的评测,就需要平台能够支持标准的网上教学资源,在此基础上提供跟踪和评测的手段。 ☆ 具备良好的适应性、伸缩性和扩展性。作为一个计算机软件系统,所谓适应性是指平台支持多种数据库、操作系统和应用服务器,适应多种应用环境。所谓伸缩性是指平台可随着负载(用户)的增加,根据实际情况通过简单的增加硬件设施(服务器)来提高系统的整体性能,从而降低系统的一次性投资。所谓扩展性是指平台提供二次开发与集成接口,用户可以根据需要添加新的功能并可与其他系统集成。 ☆ 营造校园文化氛围,满足网络环境下校园社区交流的各种需要,弥补网络环境下校园文化对学生心智健康发展的不足。 2.2 业务流、数据流分析 (1).网上作业模块 业务流图: a、 b、 数据流图: (2)、答疑解惑模块: 论坛业务流图: 论坛数据流图:
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