《毕业论文（设计）基于Internet 的教学系统.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文（设计）基于Internet 的教学系统.doc（24页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、基于Internet的教学系统余胜泉、何克抗北京师范大学现代教育技术研究所（100875） ysq摘 要： 基于Internet远距离教育突破了传统远距离教育中教学诊断和反馈的瓶颈问题，具有广泛的发展空间。基于Internet的教学模式主要有三种：传授式、探索式、协作式。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。对整个系统的完整的认识，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
2、学工作，则需要看它的教育管理部门的组织结构。 关键词：基于Internet的教学系统、教学模式、网络教学、网上学校 一、Internet与远距离教育在传统的远距离教育中，我们大多通过邮政系统投递学习材料，或者通过电视广播播放函授教材。这种远距离教学模式的最大缺点是缺乏师生间的实时交互。在通过邮政系统实现的远距离教育中，可以实现一些交互性，但时间长，手续繁琐，费时费力，而在电视广播中，学生则处于无可选择的被动接收之中。由于传统远距离教育模式的诸多局限性，从而造成教学效率低下，学员的学习积极性不高。如何帮助学员解决疑难问题，提高学员的学习积极性，是我们远距离教育系统中急需解决的问题之一。由于Int
3、ernet具有影响范围广，能够方便快捷的传递信息，具有近乎实时的交互性，本身又是一个巨大无比的信息库等诸多优点。利用Internet作为远距离教育的新型手段，为我们解决传统远距离教育模式中存在的问题带来了希望。在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，BBS，W
4、WW，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
5、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，既保留了传统电教中的生动形象性和不受时间空间限制等优点，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
6、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
7、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。在基于Internet的教育网络中，除了可实施传统的讲授式策略（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
8、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，还可实施最具网络特色的探索式教学策略和协作式教学策略。1传授式教学在Internet上实施传授式教学，主要有两种形式：同步讲授和异步讲授。同步讲授指教与学的过程是同步进行的，除了教师、学生不在同一地点上课之外，学生可在同一时间聆听教师教授以及师生间有一些简单的交互，这与传统教学模式是一样的。一般情况下，教师在某一专门配置的网络教室中讲课，通过摄像机网络传系统将教师讲课的情景传送到远程
9、网络教室中，远程网络教室配有视、音频接收器，并通过网络将接收到的视音频信号发送到网络教室的每一台计算机中。这种教学必须采用实时交互式远程教学系统，该系统将网络、多媒体及虚拟现实技术结合起来，达到双方或多方实时交互，即要求能够实现实时传送音频和视频。这就不仅要求较高的网络传输率，而且需要一些硬件设备（如摄像机、话筒等），这类系统一般适合于专用高速网络或者是局域网，在Internet上实现代价较为昂贵。目前，我们国家几所高校（清华、北邮、浙大、湖大等）开设的远距离教育，基本都采用这种同步教学形式。异步式讲授中，教师的教和学生的学可以在不同时间内进行。它可以很简单地实现，只要利用Internet的W
10、WW服务及电子邮件服务就可以满足基本要求。这种模式是由教师将教学要求、教学内容、以及教学评测等教学材料，编制成HTML文件，存放在Web服务器上，学生通过浏览这些页面来达到学习的目的。当遇到疑难问题时，学生以电子邮件的方式询问教师，教师再通过电子邮件对学生的疑难问题给予解答。在此过程中，学生还可阅读一些教师提供的参考资料，就象我们在学校图书馆中查找资料一样。学生不仅可以通过BBS或电子邮件向教师请教，也可以通过BBS或电子邮件与其他学习者讨论交流。2探索式教学这种策略在Internet上的应用范围很广，从简单的电子邮件或邮件列表学习方式，到大型、复杂的学习系统中都可以采用。实施这种策略需要由某
11、个教育机构（如中学、大学或研究机构）设立一些适合由特定的学生对象来解决的问题，并通过Internet向学生发布，要求学生解答。与此同时提供大量的、与问题相关的信息资源供学生在解决问题过程中查阅。另外，还设有专家负责对学生学习过程中的疑难问题提供帮助。给学生的帮助并不是直接告诉他答案，而是给以适当的启发或提示，如“请查阅某某节点上的某某文章”之类。这种学习策略彻底改变了传统教学过程中学生被动接受的状态，而使学生处于积极主动的地位，因而能有效地激发学生的学习兴趣和创造性。实现这种策略的学习，并不需要复杂的技术和昂贵的设备，只要利用电子邮件功能便可。例如，美国宇航局（NASA）加利略项目组（Gali
12、leo）就为美国的高中生设立了一个有关木星的邮件列表，任何订阅了该邮件列表的学生都可以得到该组专家们关于木星的最新观测记录，还可以得到权威专家有关木星的介绍。阅读这些材料后，学生或教师可以向这些专家请教任何问题，专家还给学生一些实际的数据，要求他们计算将要发生的天文现象的时间。这种学习方式极大地促进了学生对木星的兴趣，并破除了对科学研究的神秘感。而要参加这个学习、无需任何费用和手续，只需发送一个邮件给Listmanager quest.arc.nasa.gov，便可参加该学习小组。又如美国德州开展的一项称之为“数学魔术”的、基于Internet的数学探索项目，其内容涵盖美国所有的初等数学教育（
13、从K-1到K-12）。要想参加这个项目，只要求会发送电子邮件。下面我们来看一看这个项目中一个针对三年级小学生的题目：当两根直线相交时便形成了角。有些角是易于辨认的。例如，纸张的四个角是直角。现在同你的小伙伴们一起观察一下时针，看一天24小时之中能形成多少次直角，请将它们画成图形，并标上几点几分。还有很多类似的问题，都是由一些优秀的数学教师设计的、并切合美国数学基础教育需求的问题，因而，这个项目受到广泛的欢迎。公众舆论认为，数学魔术不仅对学生使用计算机技术有极大的促进，而且能提高学生独立解决问题的能力和技巧。探索式学习策略有四个基本要素，即问题、资料、提示和反馈。将这四个要素组织并衔接好，便能在
14、简单的技术背景下，达到良好的教学效果。实施这种教学策略要注意的一点就是，应防止学生产生过强的挫折感，为此要有比较敏感的反馈系统，以便及时给予学生帮助。3协作式教学协作学习与个别化学习相比，有利于促进学生高级认知能力的发展，有利于学生健康情感的形成，因而受到广大教育工作者的普遍关注。基于网络的协作学习是指利用计算机网络以及多媒体等相关技术，由多个学习者针对同一学习内容彼此交互和合作，以达到对教学内容比较深刻理解与掌握的过程。在基于Internet网络的协作学习过程中，基本的协作式策略有四种：竞争、协同、伙伴与角色扮演。竞争：是指两个或多个学习者针对同一学习内容或学习情景，通过Internet进行
15、竞争性学习，看谁能够首先达到教学目标的要求。由于学习者的竞争关系，学习者在学习过程中，会很自然地产生人类与生俱来的求胜本能，所以学习者在学习过程中会全神贯注，使学习效果比较显著。基于竞争策略的网络协作学习，一般是由学习系统先提出一个问题，并提供学生解决问题的相关信息。学习者在开始学习时，先从网上在线学习者名单中选择一位竞争对手（也可选择计算机作为竞争对手），并协商好竞争协议，然后开始各自独立地解决学习问题。在学习过程中，学习者可看到竞争对手所处的状态以及自己所处的状态，学习者可根据自己和对方的状态调整自己的学习策略。协同：是指多个学习者共同完成某个学习任务，在共同完成任务的过程中，学习者发挥各
16、自的认知特点，相互争论、相互帮助、相互提示或者是进行分工合作。学习者对学习内容的深刻理解和领悟就在这种和同伴紧密沟通与协调合作的过程中逐渐形成。基于Internet网络的协同学习系统，可让多个学习者通过网络来解答系统所呈现的同一问题。他们之间的交流和协作通过公共的工作区来实现，一般都要进行紧密的合作或分工才有可能解决问题。在开始之前，每个学习者都必须与其它学习者讨论，交流彼此的观点并共享集体的智慧，最终在学习者之间达到一致的行动方案。学习者可以选择他们自己认为最有效、最合适的合作方式。伙伴：在现实生活中，学生们常常与自己熟识的同学一起做作业。没有问题时，大家各做各的，当遇到问题时，便相互讨论，
17、从别人的思考中得到启发和帮助。伙伴学习策略与此类似，它可以使学生在学习过程中感觉到他并不是孤独的，而是有一位伙伴可以互相支持、互相帮助，当一方有问题时，他可以随时与另一方讨论。由于个人的思考范围有限，若在学习过程中，能和伙伴相互交流、相互鼓励将可达到事半功倍的效果。利用Internet网络，使得学生可供选择的学习伙伴更多了，而且具有更多的便利条件。在这种系统中，学习者通常先选择自己所学习的内容，并通过网络查找正在学习同一内容的学习者，选择其中之一经双方同意结为学习伙伴。当其中一方遇到问题时，双方便相互讨论，从不同角度交换对同一问题的看法，相互帮助和提醒，直至问题解决。当他们觉得疲倦的时候，还可
18、以在聊天区闲聊一会儿，使得学习过程中不再枯燥和孤单，而是充满乐趣。角色扮演：每个人都有这样的经验对某个问题给别人作了详细讲解之后，自己对该问题往往会有新的体会与理解。也就是说，在帮助别人学习的过程中，也能帮助自己的学习。角色扮演协作策略就是让不同的学生分别扮演学习者和指导者的角色，学习者负责解答问题，而指导者则检查学习者在解题过程中是否有错误。当学习者在解题过程中遇到困难时，指导者帮助学习者解决疑难。在学习过程中，他们所扮演的角色可以互换。让学生分别扮演指导者和学习者的前提是他们对学习问题有“知识上的差距”，怎样衡量和认识这种知识上的差距是运用这种教学策略的难点之一。三、基于Internet的
19、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。下面我们从这四个角度来介绍基于Internet的教学系统的结构。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
20、，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：图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
21、达到学习的目的。在网络中进行学习的学员可以通过三种方式接入本网：首先是通过电话线路直接拨号访问，用户只需拥有一条电话线，购买一个调制解调器，进行登记注册后，便可以拨号进入网络进行学习；其次是通过其它网络中转，进入学习网络，如CHINANET和CERNET。学习网络通过租用高速专线与国内主要的大型网络进行互联，这样，对于现在已经是这些网络的用户，不需要任何变动，只需进行登记注册，便可进入本网进行学习；最后，对于有条件的用户或者是集团用户，如函授学校和培训机构，可通过专线接入，这些用户可享受高速信息传输服务。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
22、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
23、，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（如H.320）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：（1）适应性超媒体学习系统由于参与远程学习的学员来自各行各业，他们没有一个统一的起点，能力参差不齐，
24、因此，远程教学系统必须能够针对不同能力的学生，提供不同形式的教学。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
25、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。具体说，本系统的主要功能有： 教学内容的动态适应根据不同学生的认知能力、知识掌握情况、学习进度等，提供最适合学生学习的学习内容。系统利用学生模型，保留学生掌握的知识拓朴图，并保留学生的学习断点。采用测验评估的方式，推断学生对知识认知能力，据此提供不同层次的学习单元。 教学内容导航的适应：当适应性学习系统根据学
26、生的认知模型而组成适合学生特征的超媒体课件，则课件与支持学生学习的网络系统组成一个超媒体的学习空间，这了使学生更好地在这个优化的学习空间中学习，系统将提供多种适应性导航策略：超链接的可视化注释，是指利用不同形状的图标，根据学生的对知识的掌握状态，学习的历史，对超媒体知识空间的链接加以注释说明，使得学生在学习过程中能够比较清楚地了解超链接的性质，比如那一些已经掌握，那一些还要加强练习，那一些还没有学过等等；系统参照简化的布鲁姆的认知目标分类，将学生对教学内容认知划分为六个等级：不能学习、不知道、识记、理解、应用、评价，不能学习是指学生对学习某知识时，还没有掌握该知识点的前位知识，如没有掌握力的知
27、识，就无法学习加加速度的知识；不知道是指学生已经掌握某知识的前位知识，没有学习过该知识，但可以学习该知识。识记指学生可以记忆这个知识具体的内容，如相关事实、方法、形式、过程、结构等；理解表示学生对本知识达到较为深刻的认识，能将其系统化和内在化，能用自己的语言来解释（说明）所获得的信息。应用学生可以在各种特定的具体的情况中使用本知识点所论述的抽象概念、原则和理论；评价学生在对知识进行高级认知加工的基础上（包括分析、综合），能够对具体的知识以及知识外化形式的事实、思想和方法作出科学的价值判断。我们将使用六个不同的图标，根据学生对知识的掌握情况，对每个知识点作可视化的标注，使得学生可以直接明了的了解
28、他对知识的掌握情况。超文本的知识拓扑图，就是利用拓扑的方式，显示学生当前所学习知识内容的结构，并指明学生所处的知识层次和位置，使得学生对所学知识内容的结构及当前知识状态，有着比较清晰的了解，不致于在超媒体知识空间迷失方向；直接导航：对一些重要的导航点，如当前学习单元、当前学习目标、学习单元的结束、前进、后退等，在主界面的导航中心提供直接的导航，只需用鼠标单击导航上的超链接，便可直接进入对应的界面之中。超链接的显示与隐藏，指在学习过程中，为了便于学生的学习，在超文本的知识拓扑图中，对学生已经掌握或已经学习过的教学内容方面的超链接进行隐藏（类似于文件夹的折叠），随着学习的进展，学习所掌握的内容越多
29、，他所能直接看到的超链接越来越少，这种超链接的隐藏不是绝对的隐藏，它可由学生自由控制，学生可单击对应的显示按钮，便可显示被隐藏的超链接，并可进入该链接之中；超链接的排序是指系统将在学习过程中，将根据学生浏览的历史及知识间的逻辑关系，重新排列知识空间的超链接关系，用以指示学生下一步的学习，从而最佳适应学生的学习；超链接的浏览历史记录是指学生在超媒体知识空间所经历的历史路径，从中可以推导学生学习过程中的意图跟踪历史记录出便于学生自己监控自己的学习进程。 教学内容的动态构建的适应在这个学习系统中，学习内容是开放的，在课程内容的基本框架内，每个学生都可以动态的构建它对知识的理解，并加入到课程内容的框架
30、中，这些内容可以是学生自己所独自拥有，也可以被其它学生共享，开放或封闭由学生自己决定。学生还可以对变更课程框架，他可对原有课件内容的隐藏，也可加入新的内容，对课程框架的变更只对他自己有效。 协作式的问题解决提出一个综合性的问题，指出解决问题的若干工作和任务、资源地址，设置一个解决任务的邮件列表，将协作小组的成员的工作成果定期发布到每个小组成员，工作成果要经过审查，重新编较，是一些有意义的材料。 自主选择学习策略的适应：在本学习系统中，学习策略是开放的，可以容纳多种基于网络的学习策略，教师在进行教学设计时，根据学习内容的特点，推荐一个最适合该教学内容的学习策略，但学生在进行学习时，可以不接受这个
31、推荐设置，可以选择一个最适合它自己学习特点的学习策略，系统将根据学生的选择，提供适应性的学习策略的支持。（2）多媒体授课系统基于流式媒体媒体授课学习系统从功能上可以分成两个部分：一个是课件点播系统，一个是同步广播授课系统。1）课件点播系统课件点播系统其实就是一个适于教学的VOD（Video On Demand）视频点播系统，它与普通的VOD的区别是：课件点播不仅需要播放语音和视频，而且还需要同步播放教师授课的板书，大多是基于PowerPoint或HTML的讲稿。具体功能如下所示：基于WEB：客户端只需要一个WEB浏览器和支持流媒体播放的插件，访问授课的站点，点击点播链接即可。授课实况的数字化：
32、教师授课的视频信息事先数字化，并转换为流媒体的兼容格式存储在服务器中。同时教师授课时使用的PowerPoint或HTML的讲稿也在服务器端存贮。视频和授课讲稿的同步播放：当用户在客户端点播相应的课程时，教师的授课视频将和PowerPoint或HTML的讲稿同步播放。用户可以暂停到某一个PowerPoint或HTML的讲稿观看当时的授课实况，也可以暂停到某一段授课实况来观看相应的PowerPoint或HTML的讲稿。具有相关的学习功能：在用户点播授课视频，观看对应的讲稿的同时，系统将同时显示相关的学习工具窗口（包括答疑、练习、考试、作业和作业以及考试的点评等等）。在学习过程中，只要用户遇到疑问，
33、可以暂停到某一个视频或讲稿，切换到答疑窗口中进行疑问求解。而如果系统无法从数据库中自动匹配到合适的记录，那么将会通过Email通知相应的授课教师这个问题信息，当教师通过答疑窗口进行解答以后，该问题以及对应的解答将被记录到问题-解答数据库中。在学习过程中，可以暂停到某一个视频或讲稿，在练习窗口中进行课堂练习；同样能够在考试窗口中进行考试、在作业窗口中完成作业、在点评窗口中观看教师对作业、考试的点评。流媒体课件制作工具：提供教师一个有效的制作工具，将已经数字化的视频数据和他所使用的PowerPoint或HTML的讲稿利用SMIL语言关联起来，以便客户端点播时的同步播放。教师只需要提供资源的存放地址
34、，可以是URL地址，和同步播放关系（例如播放的前后次序等等），利用本工具可以自动生成对应的SMIL脚本，并上传到服务器中的指定目录中。同时，在指定的HTML文件中自动生成一条点播链结。2）基于流媒体广播的同步授课系统不同于点播，流媒体广播的同步授课系统并不事先存储视频而后播放，它在将视频数字化后不存储而直接广播到一组客户端播放。因此，它是实时和同步的。目前大多数的流媒体技术都支持广播，例如RealSystem 的RealServer。其功能如下所示：支持多个教室的视频同时广播：多个视频流可以同时向不同的教室广播。用户可以在这些教室中进行切换，观看不同授课实况。支持服务器端的广播数据备份：在St
35、ream服务器中能够将数字化后的stream视频数据备份存贮以便为日后的点播服务。支持同一页面中的多窗口显示不同教室的广播视频：利用SMIL，可以在同一个浏览器窗口中显示多个视频广播流。用户能够同时看到不同教室的授课实况的视频。（3）师生交互工具为了有效的支持分布在异地的师生间交流，远程交流工具应不仅仅提供传统的基于文本交流，还应提供包括图形、语音、视频等多媒体的支持。同时，类似于传统的教室教学中的黑板，身处异地的师生也能够通过特定的软件白板来交换意见。（如图6、所示）软件共享白板：软件共享白板是一个为在Internet环境进行教学的教师和学生提供文本以及图形共享的区域。教师可以将一张图片贴入
36、共享白板中，并利用系统提供的特定画图工具和文本输入工具，在所贴的图片上进行标记、说明。教师端的白板中的图形和文字可以通过Internet 同步传递到交流环境中的其他学生端白板中。学生可以同步的察看教师在白板中的板书内容，这样，共享白板实现了传统教室中黑板的功能。语音交互：语音交互是异地师生之间一种有效的交流方式。为了达到理想的网上教学效果，在多媒体交流环境中设计支持同步实时语音的功能是十分必要的。如同在传统教室中一样，教师可以用语音授课。他的语音数据将会广播到同一交流环境中的其他学生端。教师可以赋予特定学生发言的权利，获得许可的学生也可以在交流环境中利用语音进行提问、回答或相互讨论。视频交互：
37、为了增加师生教学过程的生动性，也需要师生间能够看到各自的视频图象。教师可以任意选择特定的学生端视频，也可以同时看到多个学生端的视频图象。学生端可以选择观看教师端视频。为了减少网络的流量，视频交互应为一个可选项。传统文本交谈：与一般的文本聊天客户端程序有相同的功能，包括私人交谈和共众交谈两种方式。在私人交谈模式下，教师可以选定特定的一个在同一交流环境中的学生进行文本交流。也可以是一个学生与同环境中的另一个学生之间进行私人交谈。在公众交谈模式下，一个教师或者学生的键入的文本信息可以被同一交流环境中的其他学生和教师共享。同步浏览机制：在交流过程中，能够提供同步浏览的机制。教师可以通过键入URL地址，
38、并将该地址广播到同一交流环境中的所有学生端浏览器，使得学生端的浏览器与教师端的浏览器达到同步显示。这样教师可以定位在同一个环境中的所有学生端的浏览器，从而指导学生在Internet中浏览学习资源。树状课程内容索引机制：在每一个交流环境中应具备一门主题课程，课程是以树状目录的形式组织的。教师可以依据树状目录索引来浏览课程内容，同时控制学生端的课件浏览器的显示相同的内容。另外，教师可以利用树状目录索引，将课件中特定的图片转贴到共享白板中共详细讨论。这样教师只需要在树状目录索引中浏览，即可以指导学生的学习进程。教师端管理工具集合：管理工具集为教师提供了本交流环境的所有管理功能，比如赋予、撤销特定学生
39、的发言权利，赋予/撤销特定学生在共享白板中的输入权等等。同时还为教师提供创建课件树状目录索引的工具。（4）网络题库管理系统基于Web的题库系统用于支持教师和学生通过网络进行组卷并进行各种类型的测试。题目内容主要是各级各类学科内容的测试题、达标题等，支持各种类型的测试，并可以根据不同的测试目的提供相应的组卷策略，包括智能组卷、相对评价组卷、绝对评价组卷，教师可以根据不同的测试目的，通过网络自动组卷后，下载到本地进行使用。基于Web的题库系统能够完成一般的题目管理功能，如题目增加、删除、修改等等。试题内容支持图形、语音、公式等多种形式的媒体。还应能对学生的测验结果进行统计分析。具体来说，其功能简要
40、描述如下：用户功能主要指提供给题库使用者的功能，主要有：教师远程组卷：教师通过在浏览器中输入相应的组卷参数（也可使用预定义的组卷策略），系统自动组出一份符合要求的试卷，试卷以两种方式呈现：一种是以HTML的方式，将一份试卷形成一个HTML文件显示，在这种方式下，教师可通过查询的方式在线修改试题；一种是RTF文件的方式，自动形成的试卷以RTF文件的方式打包，供教师下载使用。个人远程组卷：学生可以针对自己学习特点，输入组卷参数（参数项与教师组卷不同），形成针对性的练习试卷，试卷以HTML主页或RTF文件的方式显示。个人联机测试：学生可以针对自己学习特点，输入组卷参数（参数项与教师组卷不同，只能抽出
41、客观题），形成针对性的练习试卷，也可让学生进行联机测试，学生提交所做的试卷后，系统将自动评阅，并给出标准答案，对做错的试题给出详细解答。试题查询：用户在浏览器中输入试题查询参数（包括试题中所有的属性参数，并可实现逻辑组合），以HTML主页或RTF文件的方式显示试题。管理功能主要指为题库的管理和维护所准备的功能，主要有：添加试题：在试题库中加入编好的试题；有两种方式加入：单题录入，按预置的试题格式一道一道地填写；批量录入，将多道试题按预定的格式形成一个RTF文件，由录入程序一次性的录入题库；查询试题：用户在查询界面中输入试题查询参数（包括试题中所有的属性参数，并可实现逻辑组合），查出符合条件的试
42、题；供后续修改或删除处理。修改试题：查询出试题后，可对试题的各项参数及试题内容进行修改。删除试题：查询出试题后，可删除该试题。远程收集试题：各地教师可通过网络提交试题（填写的内容与本地的单题录入一样），提交后试题可自动汇总，形成标准的RTF文档，供学科专家审查修改，然后批量录入题库。预置组卷策略：预置一些常用的组卷策略，供教师远程组卷使用。用户授权：授权那些用户可以使用本系统，只有经过授权的用户才能查询试题或组卷。网题库采用基本技术路线是：本地管理、远程使用。所谓本地管理是所有试题库的管理工作，包括试题的录、删、改都在本地局域网上运行，采用客户/服务器（C/S）的体系结构；远程使用是指题库的用
43、户可通过浏览器远程使用，采用浏览器/服务器（B/S）体系结构。（5）考试与评价系统考试以及对考试结果的分析与评价，在远程教育中起着重要的作用。由于借助了计算机和国际互联网，使得远程考试在许多方面优越于传统考试。远程考试系统首先具有快速和高效的优点。传统考试中，教师要准备一次考试，从搜集资料开始，选考题、印制考卷、考试、批改、最后记录分数，工作量十分繁重，工作周期也从数周到数月不等。而使用了计算机的远程考试系统，可以大大提高工作效率，缩短考试周期，使教师有更多的时间专注于自己的教学工作。其次，远程考试的另一优点是远程。通过国际互联网，考试突破了地域和时间的限制，任何人都可以随时随地开始一场考试，
44、检验自己的知识和水平。当然，对于比较正式的考试，还是需要进行严密的组织，但比起传统考试，形式可以更加灵活多样。第三，使用远程考试系统，可以更有效地实现考试结果的分析。教师进行考试的主要目的，是为了从中发现问题，从而改进教学方法，达到教学目标。对考试结果的分析也成为考试的很重要的一部分内容。而由于时间和条件的限制，教师只能从有限的几个方面来分析考试，如根据最高分、最低分、平均分了解班级的整体水平，凭自己的印象寻找错误率较高的题目加以讲解等。远程考试系统则可以发挥计算机容量大、速度高的特点，考虑各种因素和关联，充分发掘考试结果，得到内容更详细和层次更高的分析结果。此外，利用远程考试系统可以实现更高
45、级的考试功能，更好地达到考试的目的。比如最近出现的自适应考试、多媒体考试等，都可以在远程考试系统中实现。联机考试与评价系统的具体功能有：联机考试功能：该系统可以通过浏览器呈献试卷。可让学生通过浏览器答题，答卷结果存储在学生的档案系统中。教师阅卷时，可通过浏览器调出学生的答卷，客观题由计算机评阅，主观题由教师评阅，评阅的分数存入学生档案之中。评价功能：系统可分析档案中的历次考试分数信息，提出统计分析后的评价结果，它可以提供四个方面信息，一是关于学生个人的信息，如学生没有掌握好的知识点，进步情况等等；二是关于这次考试的信息，如考试信度、考试成绩的分布等；三是试卷中试题的信息，如试题的难度、有效性等
46、；四是提供教学过程信息，如存在问题的教学单元，需要补习的知识点等。远程监考功能：通过在考点架设数学摄像头，远程监考便可监看整个考点的情况，在每个考试用计算机上，接入摄像头，可察看考生的具体面目表情。在远程监考点，监考人员可随时进行多个监考点或考生的轮流监控。多媒体考试功能：在传统的文本型考试的基础上产生的，在考题中加上了声音、动画、视频等多媒体数据，使试题的表现形式更加丰富。如英语考试中的听力考试、实验演等，就可以采用多媒体考试的形式。学习信息收集功能：收集学生在网上学习时的过程信息，并作出相应的评价分析，如学生上网学习的时间、学习浏览的路径、学习进度、作业完成的情况、参与讨论的情况等等。（6
47、）教学资源库管理系统资源库系统主要功能是对各种教学资源进行采集、管理、检索和利用。它由两部分组成：CAI软件库和学习资源库。CAI软件库包括通过各种渠道收集到的国内外继续教育优秀课件，可能是一门完整的课程，也可能是一节课或一个知识点。CAI软件库中的CAI软件应满足学科齐全、内容丰富和形式多样等要求，以适合不同层次、不同学科的继续教育培训的需要或个别化培训的需要。学习资源库为各级各类学校提供丰富的学习背景材料、扩展学习材料以及其他各种分类多媒体素材。学习资源库也可用作培训教师备课用参考资料(包括各种史料、教参、优秀教案和优秀课例的分析等)。资源库中的CAI软件库和学习资源库可通过光盘库或磁盘阵
48、列来储存和管理。磁盘阵列可以作为资源的临时存放地，分门别类之后刻录到光盘中永久储存。CAI软件库和学习资源库应当分开，既可以通过同一个资源库系统管理软件进行管理和维护，也可以分别开发CAI软件库管理软件和学习资源库管理软件进行管理和维护。学习资源库后台管理软件是服务器端管理软件，服务器端管理软件负责整个学习资源库的管理和维护，同时提供和客户端浏览器的接口。服务器端管理软件应具有以下功能：查询、修改资源库的索引数据库；浏览并能全文检索资源库中的内容；读取和下载资源库中的内容；剪辑资源库中的内容；支持并发访问。对于网上的文本性学习资源，还就具体如下功能：自动寻找相关的教育研究站点，扩充搜索数据库：每隔一定的时间，自动在Internet中搜寻有关教育的各类站点，将信息存贮到服务器数据库中。支持全文检索：不仅支持关键词检索相关站点，而且可以检索到所需资料的全文。高效的搜索策略和协议：具备快速反馈的搜索策略，并支持相关协议，使得用户在Internet环境中可以直接访问各个大学院校的电子图书馆数据库。支持多种文档类型的检索：除了一般的HTML格式的文献资料以外，还应能够支持如*.PDF、*.PS以及MS Word格式的文档的搜索。支持服务器端的推送功能：除了客户端的搜索功能以外，还具备服务器端的推送功能。能够主动地、定期地向用户发送所需要的信息。（7）自动答疑系统
