网络教学平台与网络的设计.ppt

网络教学平台与网络课件的设计,2001年10月北京师范大学现代教育技术研究所,余 胜 泉 博士http:/www.etc.,一、关于网络教学的基本思考二、网络教学平台的体系结构与功能三、国内外网络教学平台的发展现状四、网络教学平台的未来发展五、网络课程开发的基本理念六、网络课程开发的过程模式,目 录,一、关于网络教学的基本思考,师生在地理位置上分离，打破了传统的课堂授课模式，迫使学生以自主学习为主，教师是学习过程的促进者与帮助者，网络教育完全以学生为中心，鼓励、甚至需要学习者积极主动的去学习；师生虽然在地理位置上分离，但可以同时进行充分的沟通和交流，突破了传统远程无法实施有效的沟通和交流的局限；广泛的可访问性，网络打破国家与区域的限制，几乎可无限制的扩大学习的群体与学习资源，在未来社会，网络连接将无处不在、无时不在，使用方便、价格低廉；网络技术具有很好的包容性，能够实现传统远程教育技术的绝大多数功能，即能体现传统远程的优势，也能避免传统远程的局限；,网上教育的基本特点,网上教育的要求,网上教育打破了传统学校教育的课堂授课模式，同时也突破了传统远程教育无法实施有效的沟通和交流的局限，它要求建立一种全新的教学与学习模式。这种教学模式绝不仅仅是简单将教学内容放在网上让学生阅读，更多的是：要求师生之间通过网络进行充分的沟通与交流，使学生感觉是在老师的指导下学习，而不是在向计算机学习，要有人性化的交流；要求教师通过网络组织学生学习、帮助学生学习，教师要想办法让学生主动参与学习，要及时解决学习过程中的困难；要求网络提供良好的教学评价与教学诊断工具，便于教师了解学习者的主体特征与学习发展，提供个性化的帮助，改进教学。要求传统教学中的核心教学环节能够在网上得到很好地实施，如授课、学习、考试、作业、讨论、评价、答疑图书馆、笔记记录等；要求通过网络来实施素质教育，将传统地知识教育转化成能力教育，要求网络能够支持多种形式的教育模式，特别是基于问题的探索式和协作式学习模式；要求网络能够提供传统校园中文化氛围、人文精神，将校园的潜在影向在空间上延伸，要求提供内在精神的物化工具，如图书馆、虚拟社团、虚拟学术演讲厅、学生社区、教师社区等。,教与学的观念转变,教师转变传统的教学观念，从知识传授者到学习帮助者、促进者，改变传统的课堂授课活动，从课堂授课转变网络教学课件制作、网上答疑、网上布置/批阅作业、网上组织学生的自主学习活动、提供学习资源等；要求学生改变传统的学习观点和学习方法，从主要接受教师讲授为主转变为自主学习为主，从以课堂听课为主的学习活动转变为网上听课、课后答疑、讨论、测验练习、浏览相关课外资源、笔记记录等一系列的自主学习活动。,实施网上教育的关键因素,首先是从教育观念上转变，从重视“教”到重视“学”，从“行为主义”、“认知主义”等指导“教学”的教学理论基础上，引进以“建构主义”等指导“学习”的学习理论，要进行教师在教学过程中的角色从新定位的理论与实践研究；其次，要有一套能够很好地支持网上教学（学习）的支持工具，要能够使教师能很方便的实施新模式下的教学活动，学生能够很方便在网络上进行学习。,二、网络教学平台的体系结构,体系结构,网上教学支持系统网上教务管理系统网上课程开发工具网上教学资源管理系统,用户功能视图,本系统针对三类用户，一是学生，二是教师，三是系统管理人员，每类人员在本系统中所能使用的功能如下图所示：,个性化的学习空间,个性化的教学空间,课程学习主界面,系统特色,一体化的解决支持多种网络课件形式交互式的教学环境丰富的资源库完善的评价体系公式与多媒体素材的支持强大的评测系统,系统功能模块一览,多媒体授课课程信息维护作业和考试智能答疑教学评价资源库师生交互自主学习个人信息维护教务管理在线课程开发工具,视频课件点播,多 媒 体 授 课,视频与讲稿同步,授课实况转播（广播）,同步视频教鞭,同步视频课件录制,电子黑板（白板）,录象资源转换,连接速率自适应,无视频讲稿（PowerPoint、HTML网页等）的声画对位,课程信息维护,课件上传：WEB方式和FTP方式课程知识内容信息维护：教学大纲教学内容设计教学计划与安排发布课程公告信息课程基本信息维护助教选择,评测系统,试题的录入和审核手工的测试布置自动布置作业和考试联机作业和考试考试、作业的横向和纵向分析考试，作业的属性微调,智能答疑,根据关键词对提问进行智能搜索对关键词表进行维护问题的整理问题和问题的关联问题和章节的关联问题收藏问题统计和管理,答疑系统,我的问题、答疑中心问题资源、新 问 题解答回答、定制访问,答疑中心,相关问题检索,学科资源库,按学科和媒体类型共同组织资源多种资源检索方式开放性的资源库：根据需要建立各个子库从各种渠道获得资源资源上载资源教育性的保障：资源审核个性化：资源定制和个人文件夹,前台资源浏览主界面,资源管理系统,资源管理系统,浏览某个的资源,资源的个性化定制,资源管理系统,选择要上载的资源文件,上载的资源,教学评价,对教师教学活动的评价对学生学习活动的评价对系统性能的评价调查问卷的生成评价纬度的维护评价项目的维护,师生交互,提供同步和异步两种交互方式讨论组咖啡屋电子邮件系统实时答疑在线交互,交互工具,异步讨论查看文章、回复文章、发表文章、文章树状结构显示、表情符号支持、修改、删除文章、发表的文章管理,同步讨论实时显示发言、图文同屏显示、表情定义、动作定义、动作与表情图标化表示、不限人数的小组讨论、发言记录、发言监控,自主学习,先进教学思想指导下的教学策略设计头脑风暴辩论式学习讨论式学习,学习辅助工具,笔记本,答疑专区,电子邮件 日程安排 笔 记 本 个人档案 个人主页 个人答疑中心,网络教学管理,个人信息维护,注册信息的维护日程安排笔记本对学生进行个别辅导学生学分获取的认证（学科教师）学生毕业申请的批准（教务管理员）,系统信息维护,专业信息维护课程信息课程基本信息维护课程授权考试，考点信息维护成绩录入考试审核,系统信息维护,人员、费用信息学籍管理教师审核评价信息维护黄色信息过滤，维护不健康词汇表管理员个人信息维护,在线网络课件开发工具,教学内容的表示：多媒体集成工具教学逻辑的设计：课程内容结构图课程的快速生成：模板和向导素材的组织与生成自动测试自动判题：生成联机的练习与测试网络化学习模式：多学习策略支持制作视频课件：流媒体教学内容的生成（上载）流媒体课件录制 流媒体教鞭 流媒体的编辑 视频资源的转换本地文件上载，ZIP压缩文 件自动解压,网络课程的内容设计,课件与平台的集成过程,1.建立课程基本信息2.课程批准与任课教师授权3.主讲教师上载课件的文件：直接COPY到课程目录下、ZIP文件上传、使用专用的FTP客户端4.设立课程大纲、教师信息、课程公告5.录入试题、录入资源、录入常见问题、设置讨论论题,三、国内外网络教学平台研究的发展现状,Virtual-U(http:/virtual-u.cs.sfu.ca/vuWEB/)WEB CT()WISH(http:/projects.cac.psu.edu/WISH/)WEB Course in a Box()BlackBoard CourseInfo()LUVIT()LearningSpace()Vclass()AnswerWEB(),典型的网络教学平台介绍,网上教学支持：在线聊天、讨论组：所有 实时视音频教学：LearningSpace、Luvit 流媒体点播：LearningSpace、BlackBoard、Luvit、Vclass（支持电子教鞭）在线测试：VirtualU、BlackBoard、Vclass、AnswerWeb 智能组卷：Vclass 多学习策略支持：Vclass 网上答疑：Vclass、AnswerWeb网上教务管理：学生注册、权限控制：所有 教学进度追踪、词汇表生成：WEB CT 非量化评价：Vclass教学资源管理：WISH、Virtual-U、Vclass网上课件开发：WEB Course in a Box、WEB CT 教学设计支持：Luvit、BlackBoard个性化设置：BlackBoard,简明功能对照表,四、网络教学中的关键技术问题,网络教学支持系统未来的发展方向,关键技术问题,如何解决广播式网络（DVB、VBI）的廉价交互的问题，如何解决共享式网络（IP）中大范围广播的问题?如何解决远程教育中需要广泛网络接入的问题？如何处理单结点负载过重，多结点负载平衡、数据同步的问题？如何保证适合远程教学特色的Qos?如何解决大范围远程教育中，分布式教学与管理的问题？如何保障远程教育的教学质量，评估远程教学质量的指标体系是什么？远程教育中如何适应学习群体能力分布差异大的现实情况，如何实现适应性学习？在课件开发过程中，如何体现现代教学设计思想，如何让非教育技术专业的教师在课件开发时运用教学设计的成果？如何在教学系统中实现有效的知识管理？,关键技术问题,如何在自动答疑的基础上，实现智能化的答疑？如何通过智能代理来减轻教师的工作量，节省学习者的学习时间？教与学的Agent行为有哪些，如何在远程教育中实现？有效协作学习条件与模式是什么？协作学习的技术基础是什么？如何实现？如何形成具有中国特色远程教学管理（教务管理、教学管理、教育数据的统计与分析、教与学的评估）系统？如何与现有学校管理体制衔接？如何在远程教育中实现实践能力的培养？如何进行虚拟实验？如何用计算机的数据结构来描述学习者的特征，如何构造一个良好的学生模型？如何实现远程考试？如何实现网络化自动考评，如何在现有简单客观题判别的基础上，前进一步？如何实现远程监考？如何实现教学资源的全国范围的共享？如何统一资源的描述？如何将各地最有特色的教学资源在网络教育中广泛共享？,五、网络课程开发的理念,网络教育教学观念的基石,在网络教学环境中，必须以学生为中心，学生已经成为教学过程中的主体，所有的教学资源都必须围绕学生学习来进行优化配置，教师不再是知识的唯一源泉，最大的知识源泉是网络，教师的任务是指导学生如何获取信息，帮助学生解决学习过程中的问题，并帮助学生形成一套有效的学习方法和解决问题的方法。学生的地位也应该由原来的被动接受者转变为主动参与者，学生应该成为知识的探究者和意义建构的主体。学生的头脑不再被看作是一个需要填满的容器，而是一支需要点燃的火把。网络学习环境不再是教师讲解的辅助工具，而变为帮助学生探索、发现、学习用的认知工具。网络教学应该围绕如何促进学生的自主学习、促进学生思维的深度与广度发展、组织学生的自主学习活动来展开。,网络课程是不是传统课程内容的数字化和网络化？是不是仅仅是课程内容的发布？复杂交互功能是在课件中，还是在教学支持平台中？网络课程开发应包括哪些内容？常用网络课程开发的技术有哪些？网络课程中的素材资源如何组织？网络课程如何作为资源纳入现代远程教育资源库中？,网络课程开发的五个基本技术问题,网络课程的定义,网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境特指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。（狭义理解）,远程教育并非传统教育的数字化和网络化，远程教育依赖教学支撑平台来开展远程教学活动，其最终目标是支持多种教学模式，特别是以学生为中心的“个性化”探索式和协作式教学模式，以培养创造性人才。因此，在教学的授课、学习、作业、答疑、测试等诸多环节中，必须采用专用的网络教学支撑平台来使这些活动得到基本保证，网络教学支撑环境更重要的是要能根据远程教学的特点，提供方便、灵活的教学设计、教学组织；针对各教学环节特点高效地实施和管理教学模式、授课方式、学习策略、教学评价和跟踪等方面的问题。所以，为真正实施素质教育和培养创造性人才，远程教学支撑平台起着至关重要的作用。网络教学中所有的沟通与交流以及关键教学环节的支持，都需要一些专用的工具来支持，而现有Internet技术并没有提供这些工具，因此需要进行网络教学工具开发。此外网上交互式的程序设计，是一般非计算机专业教师所难以做到的，因此，需要开发一套网上的教学支持平台，为教师在网上实施教学提供全面的工具支持，屏蔽了程序设计的复杂性，使得教师能够集中精力于教学，也使得网上教学从简单的教学信息发布变成一个充满交互与交流的虚拟学习社区。,网络教学需要功能强大的教学平台的支持,网络课程的设计的内容,在网络教学中，所有教学活动都是以学生为中心，特别强调在学习过程中发挥学生的主动性、积极性，相应的课程与教学设计主要围绕“教学内容”、“自主学习策略”和“学习环境”三个方面进行。一是教学的前提与条件，二是整个教学设计的核心通过各种学习策略激发学生去主动建构知识的意义（诱发学习的内因）；三则是为学生主动建构创造必要的环境和条件（提供学习的外因）。,网络课程开发技术,流媒体（asf,rv）HTML(FrontPage,Dreamwave)FlashShokewaveJavaJavascript,网络课程中的素材资源组织,按照资源建设技术规范标注属性按资源库系统的标准格式，进行整理，批量录入到资源管理系统中将资源属性定义成XML标记规范，在常态的网页中，标注属性,网络课程资源属性的标注,六、网络课程开发过程模式,网络课程开发的基本过程,假设教师已经深入了解了教学对象的学习特点，而且本课程已有成型的教学大纲和知识体系结构,确定教学大纲,教学大纲是以纲要的形式规定出学科的内容、体系和范围，它规定课程的教学目标和课程的实质性内容，是编写网络课程的直依据，也是检查网络教学质量的直接尺度,确定教学内容,根据教学大纲，编写教材、配套的练习册、实验手册，如果已有优秀教材，尽可能选用。教材的内容应具有科学性、系统性和先进性，符合本门课程的内在逻辑体系和学生的认知规律，表达形式应符合国家的有关规范标准,总体设计与原型实现,选择一个相对完整的教学单元，设计出一个教学单元的网络课件原型，通过原型设计，确定网络课件的总体风格、界面、导航风格、素材的规格以及脚本编写的内容。注意的问题：单元组织、内容表现、内容导航,脚本编写,文字脚本是按照教学过程的先后顺序，描述每一个环节教学内容及其呈现方式的一种形式，其主要目的是规划教学软件中知识内容的组织结构，帮助教学软件开发者将所要传授的知识清晰化，并对软件的总体框架有一个明确的认识。文字脚本与文本教材有较大的区别，它除了要表达清楚知识内容之外，还需要对教学目标、学习目标、教学活动、采用的教学策略、所采用的表现方式、教学软件的总体结构等。制作脚本包含着学习者将要在计算机的屏幕看到的细节，例如，用各种媒体展示的教学信息；计算机提出的问题；计算机对学习者各种回答（正确的或错误的）的反馈；在不同的情况下，学生应进行的正确操作，等等。制作脚本一般采用卡片式格式，在卡体部分将这些信息的内容及显示的位置描述出来，同时用相应的符号表示这些信息的类型。在卡体的注释部分，详细地说明卡体中各种信息显示的逻辑关系，即先显示什么内容，后显示什么内容；后来的内容显示时，先前的内容是否还保留；操作信息的作用，等等。,脚本样例,素材准备,素材准备。根据脚本的要求，准备所需要的素材，包括文字、图片、声音、动画、视频、案例等，通过课件原型的设计和脚本的编写，可明确素材的规格、数量、种类和具体内容，便于进行批量制作，可大大降低开发的时间与成本。素材采集。通过扫描仪扫描图形，把准备好的音频和视频素材，通过声卡和视频采集卡，转换为计算机可识别的数据文件。素材整理。制作好素材后，要根据现代远程教育资源建设技术规范对素材进行属性标注，纳入到网络课程的素材库中，供学生学习和教师在学习和教学中参考,课件开发,集成课程内容界面设计和制作编写文字材料,教学环境设计,讨论论题及内容设计设计课程疑问及解答计划在线交谈话题设计课程资源设计测验试题,教学活动设计,社会化功能：社会化是“个人学习知识、技能和规范，取得社会生活的资格，发展自己社会性的过程”，例如团结、服从。通过网上学习活动可促进个体的社会化，如用户注册、网络规则和礼仪是培养社会性的有效手段。以虚拟社区形式出现的网站能体现出更高的社会性。个性化功能：个性作为心理学上的概念，即个人稳定的心理特征（如性格、兴趣、爱好、品性等）的总和。网上学习活动为学生的个性发展提供了广阔的天地。它为学生个人提供获取知识和实践技能的新途径，使学生的学习富于独立性和创造性。知识化功能：创建一个有充分交互的多媒体资源和愉快的活动环境，提供各种支持网络工具使学生能容易地将信息转换为有用的知识。通过Web能获得课外“即时信息”，对于扩大学生知识面，增加信息量，跟上时代潮流，培养学生主动获取信息，处理信息的能力都是十分重要的。实践化功能：实践性是课外活动的重要特性。学生能力的培养，重要的一条在于必须独立观察、分析，在实践活动中锻炼。网络能充分提供发挥学生自我管理、自我教育的实践功能。通过网络可建设虚拟的实验平台，合作或者个人进行充分安全的实践。,教学活动设计,实时讲座、实时答疑、分组讨论、布置作业、作业讲评协、协作学习、探索式解决问题等。教学活动的安排，根据课程实际教学内容与时间确定。在实际教学中，时间性因素非常重要自主学习活动实施起来比较长，知识传递的效率没有课堂授课高，它主要针对学生的学习能力与基本素质的培养，它应在课程内容中占一定比例，但不能过多，否则，实施起来比较困难。另外，自主学习活动往往要求学生做深入的思考，做广泛的调研，它针对复杂的教学内容比较有效，而对于简单的教学内容采用传统式的方式可能更加有效。要充分考虑教学内容的特色。,运行维护与评价,网络课程与传统的课程内容不同，它是开放的，因为支持它的网络教学环境是动态的，是开放的，在网络课程的运行过程中，会产生很多很有价值的教学资源，这些教学资源通过相应的管理系统的管理，本身就可以纳入到网络课程中并成为网络课程的重要组成部分。网络课程的设计也不可能一步到位，需要在网络课程的运行过程中，不断收集教师与学生的反馈意见，以及实际的教学数据，根据这些数据再对网络课程的设计做进一步修订。,请多提宝贵意见（一家之言、请参考使用）,电子邮件：个人网址：通讯地址：北京师范大学现代教育技术研究所136信箱邮政编码：100875传 真：010-82086920,国外部分产品采用了基于H.323协议的视频会议系统来支持实时交互式授课，如LearningSpace和Luvit系统。IBM公司已实现H.323协议的关键技术，可向具体应用开发提供SDK。国内北京中讯公司也已经推出了基于H.323的视频会议终端和多点控制单元（MCU），其产品已经投放市场。国内复旦大学等八所大学承担863课题基于高速IP网的多媒体远程教育示范系统的研究。教育应用研究的突破点在于有效协作学习模式与机制、大量用户在线时的多点控制问题。,实时授课功能比较,开发功能比较,课件开发工具方面，国外都提供基于各种教学策略的模板化开发，将教学设计思想整合到课件开发过程中，目前国内未见相关报道。课件兼容性：绝大多数平台都表现不错，不需要专用的课程开发工具，兼容多种文件格式；系统兼容性：一些国外著名产品如WebCT,BlackBoard等表现相当优秀，除了能支持NT、Unix以外，还能支持苹果OS；大多数平台也能对多媒体功能提供支持，但视频讲稿同步播放、电子教鞭等一些功能是其它国外平台没有具备的。,教学功能比较,一般的教学功能所有的平台都能够很好的支持，但能支持学生自主学习、发现式学习的图书馆功能只在不到一半的平台上得到体现。对于Email服务器的支持国内的教学支持系统表现不尽人意。教师工具主要包括一些基本的教学支持工具如课程计划、作业、测试、答疑等。这一部分绝大多数平台都能支持，但在比较细致的地方互有侧重点。值得一提的是，国内的教学平台在自动答疑功能上已经领先于国外大部分平台，而且将要发展成为智能答疑系统，进一步提高系统的智能性。如北师大的Vclass系统和上交大的AnswerWeb系统。在教师工具的功能上面国内外平台并不存在比较明显的差异，但国外平台已经很成熟，国内平台仍然需要时间的检验。,学习功能比较,学生学习工具的提供上不同平台各不相同。但eCollege支持几乎全部的学习功能，如作业、讨论、聊天、学生eMail，电子白板、课程内容搜索引擎、笔记本等。由于国内产品使用时间有限，有些功能如电子白板等即便有也于国外的产品在易用性和功能强弱上存在差距。另外，适应性测验、适应性学习、个性化答疑与辅导以及自动考评系统国内外平台都没有提供支持。,管理工具比较,管理功能一般都包括教务管理、教学管理、专业与课程管理、系统管理、教与学的评估、教学质量的保障管理等，在不同的教育体制下，有不同的表现形式，不能简单的评论各平台的好坏。因为国情不同、教育体制不同管理功能上也会存在较大的差异，管理功能关键在于要实用。可以说国内平台在管理功能上应该更加适合中国用户。管理工具国内外产品在功能上不存在任何差距。在使用习惯上和适合中国教育国情方面，国内产品要优于国外产品，但国内产品需要在安全性问题上多进行一些测试。,教育资源管理标准化比较,通用Internet资源建设标准：Dublin Core元数据标准教育资源建设标准：IMS的Learning Resource Metadata（学习资源元数据规范），IEEE LTSC（Learning Technology Standards Committee，学习技术标准委员会）的LOM（Learning Object Metadata：学习对象元数据模型）现代远程教育工程教育资源开发标准（征求意见稿）（已试行）,技术支持比较,技术支持主要取决于平台开发商为平台适用提供的技术和资源支持。如平台开发商能否提供成功的教学案例，能否在一段时间内帮助学校完成一次完整的网络课程教学设计等。国内平台开发商比国外平台开发商更加了解中国的教育模式和学校管理体制，在服务水平相同的前提下，国内平台能够提供更加及时、廉价和优质的服务。,在硬件需求上，国外一些著名平台对系统的要求都比较随意，但国内的大部分平台只能运行于Microsoft NT 操作系统上。软件费用国外平台一般喜欢采用许可证制度，而国内几乎是一次购买，无限使用。这样国内产品的价格较国外产品大大降低。,硬件需求和软件费用比较,课程设计活动,六、网络教学、学习与课件设计,教学活动,六、网络教学、学习与课件设计,学习活动,六、网络教学、学习与课件设计,