基于Internet的多媒体教学系统结构
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基于网络的协作型教学系统模型黄荣怀张玉洁[摘要]本文提出了一种基于网络的协作型教学系统模型(NCTLM: Net-based Cooperative Tutoring & Learning Model),并将现有的典型协作学习系统、网络会议系统Microsoft NetMeeting和多媒体网络教学系统TopSchool等与NCTLM 模型进行了比较分析。
关键词:基于网络的协作型教学系统模型、协作链路层、协作控制层、交互学习层、组态结构一、引言随着协作学习日受重视,各种各样的协作学习模式相继提出,也构建了一些实验性的学习系统。
协作学习是一种十分重要的发展方向,但目前班级教学和集中式授课仍是一种主要的教学形式,并将持续相当长的一段时间。
因此,开发一种即具备协作学习功能,又兼顾传统的集中式授课功能的教学系统应具有重要的现实意义。
但迄今为止,协作学习的研究大都还只是从某个局部的角度探讨一些协作学习系统模型,尚缺乏一个完备的协作学习模型以指导协作学习系统的实现。
本文在对现有协作学习系统、网络会议系统Microsoft NetMeeting及多媒体网络教学系统TopSchool等研究的基础上,提出了一个基于网络的协作型教学系统模型,并详尽分析了该系统模型的层次结构及设计原则。
首先,按照目前技术发展趋势,协作型教学系统一定是基于多媒体网络之上的,并提供数据、音频、视频等多种媒体信息通道;其次,协作型教学系统必须具备较强的控制功能,以完成各个协作学习活动的协调和组织;第三,协作学习系统必须具备较强的交互能力,包括完善的人机交互接口和计算机之间的信息传输网络,以做到真正的协作学习。
为此,我们提出一种基于网络的协作型教学系统模型NCTLM(Net-based Cooperative Tutoring & Learning Model),它从低层到高层依次划分为协作链路层、协作控制层、交互学习层等三个层面:第一层,协作链路层(CLL: Cooperatively Link Layer):为小组成员之间的通信建立各种通道,为协作学习系统的实现首先提供一个协作链路;第二层,协作控制层(CCL: Cooperatively Control Layer):在小组成员之间,建立合理优化的协作控制关系,为更高一层次的有效协作学习提供一个良好的协作环境;第三层,交互学习层(ILL: Interactively Learning Layer):在一定的学习目标之下,创建有效的学习情景,并灵活运用相应的学习策略和学习方法。
《Internet及多媒体应用》课程理论教学的优化摘要:《Internet及多媒体应用》是大学非计算机专业一门学时少、内容多的计算机基础课程。
重点讨论了在这门以实践为主的课程中,如何提高理论教学的效率、培养学生学习“计算机软件”的方法,提升理论教学的辅助作用。
关键词:大学计算机基础教学;课程建设;优化1 课程概述《Internet及多媒体应用》是大学计算机基础教学课程中第二层次的课程,通常在大一第二学期开设,是一门强调实践操作的课程,由3部分知识组成:Internet应用基础、网页设计及多媒体应用基础,内容包括Internet基础知识、网上信息浏览与信息检索、文件传输、远程登录与电子邮件、HTML、网页制作;多媒体技术部分包括Photoshop图像处理、Flash动画制作、Premiere视频编辑、常用多媒体软件等。
《Internet及多媒体应用》在笔者所在院校人才培养计划中规划的学时是48学时,其中理论教学24学时,上机实验24学时。
为解决教学内容多,学时有限的问题,在整个教学过程中,理论教学处在一种两难的状态:在课堂上如果过于详细演示操作,不仅无法完成全部教学任务,学生还可能因为内容太多找不到重点导致“什么都没记住”;如果将部分内容以提纲挈领式的或大型讲座式的方式上课,如一些多媒体创作软件,课堂上少讲解一些具体的操作细节,而是把各种应用软件的总体功能介绍给学生,具体知识、细节的学习,学生可以通过教学网站和详尽的教学辅导材料进行,将对培养学生自主学习的能力和分析问题、解决问题的能力大有帮助,以此提高学生的综合技能。
2 理论教学方法的改进多年来,《Internet及多媒体应用》的理论教学总是处于时间紧、内容多、学生觉得没有收获、教学效率低的状态,当学校进一步减少计算机基础课程的总学时数时,这个矛盾就更加突出了,必须对占总学时数一半的理论教学进行方法上的大改进。
2.1 Internet应用基础这部分的教学内容包括计算机网络和Internet的理论基础知识、网上信息浏览与信息检索、文件传输、远程登录与电子邮件等常见的应用,大多数学生都有应用基础,教师可根据学生学习的前导课程、实际应用水平出发,大量减少课堂操作演示,主要讲解各个应用的工作原理,以理论测试题为线索,突出重点;至于收发邮件、具体的搜索策略等,不要在课堂上演示,可以通过教学资源提供给学生,但是,对于历届学生中经常出现的问题,如下载网页中的动画、整理网页中文本的格式、电子邮件客户端软件的配置等,应该在课堂上进行简单的操作演示,同时一定要布置学生课后看书的作业,重要的地方可以让学生在课堂上阅读相应的教材。
基于局域网的多媒体教学系统的设计与实现来源:考试吧()2008-6-15 10:08:00【考试吧:中国教育培训第一门户】论文大全百度推广摘要:随着计算机网络技术和教育、教学理论的发展,网络教学越来越得到重视与研究。
本文以建构主义学习理论为基础,对网络教学(NI)的定义和系统平台的设计作了分析与研究,提出了基于宽带IP网的分层网络教学系统模型以及系统的软、硬件平台模型。
基于这一模型的网络教学系统目前的使用效果良好。
关键词:网络教学建构主义宽带IP网计算机教育教育技术自二十世纪八十年代以来,为了迎接信息化社会对教育提出的种种挑战,国内外的学者作了许多探索,从CAI、ICAI、卫星电视、多媒体到教育网络,努力运用各种最新的信息技术手段来优化教育与教学过程,并且取得了显着的成效。
到了九十年代,随着计算机网络技术和教育、教学理论的发展,计算机教育从传统的计算机辅助教学(CAI)向着网络教学(NI)发展。
这主要表现为,多媒体化与网络化(指基于Internet 的教育应用迅速发展)的结合日益紧密;认知主义和建构主义在教学理论中日益得到重视。
前者使教学条件、教学环境大为改观,后者使教师从传统的知识授予者转变为学习的促进者,学生不再是被动的知识接受者而是知识的主动建构者,媒体则由原来的简单的辅助工具向复杂的教学环境转变。
因此,网络教学是现代教育技术理论研究的重点课题之一,也是现代教育技术的重要组成部分。
网络教学的概念和理论基础网络教学(NI-Network Instruction)是以计算机网络作为传输教学信息的载体,将计算机网络技术与多媒体技术以及现代化教学设备相结合,使学习者从知识的被动接受者转为知识的主动建构者,使教学管理更为简便、科学的一种新型的教育技术。
它改变了传统教师课堂授课的线性教学模式,而转变为学习者突破时间和空间限制的非线性自主学习模式。
网络教学是计算机网络技术在教育学中的应用,它是基于计算机科学、教育学、心理学、行为科学等多学科而发展起来的一门新兴技术。
多媒体现代教育系统设计1、多媒体语言教学系统(1)模拟语言教学系统宜由下列设备组成1)语言教室中模拟语言教学系统宜由教师授课设备和学生学习设备组成;2)教师授课设备宜由教师电脑、教师语音编辑教学软件、多媒体集中控制器、音频主控制箱、音频分配器、VGA视频分配器、教师对讲式耳机、DVD影碟机、录像机、实物投影仪、带云台变焦CCD 彩色摄像机、监视器、主控制台、集中供电等设备组成;3)学生学习设备宜由跟读机、学生视频选择器、学生对讲式耳机、学生终端桌组成;(2)语言学习系统教师授课设备和学生学习设备功能应符合有关要求;(3)语言教学系统宜采用星型或环型组网方式。
2、数字化语言教学系统(1)语言教室中数字化语言教学系统宜由教师授课电脑、服务器、教师语言教学专用主录放机、实时数字音频编码器、音频节目源设备、网络交换机、主控制台、学生学习的LCD机或台式电脑及系统操作软件等组成。
(2)数字化语言学习系统教师授课设备和学生学习设备功能应符合有关规定。
(3)数字化语言教学系统应采用标准的TCP/IP协议的100M/1000Mbit/s的以太网组网方式,并具有联接校园网的功能。
3、多媒体交互式数字化语言教学系统(1)网络教室中交互式数字化语言教学系统宜由教师授课电脑、网络音视频编码及网络音视频点播服务器、教师语言教学专用主录放机、实时数字音频编码器、音视频节目源设备、网络交换机、主控制台、学生电脑终端及系统操作软件等组成。
(2)交互式数字化语言教学系统教师授课设备和学生学习设备功能应符合有关要求。
4、多媒体双向CATV教学网络(1)多媒体双向CATV教学网络系统宜由控制中心机房主控设备和教室分控设备组成。
1)控制中心机房CATV教学系统宜由主控计算机、服务器、音视频节目源设备、A V设备切换控制器、调制器、话筒、电视监视器幕墙、卫星接收机、多媒体播出电脑、操作控制软件等组成。
2)教室分控设备宜由教室智能控制器、多功能组合遥控器、彩色电视机、话筒等组成。
多媒体互动教学系统讲解一、系统介绍远程多媒体交互教学系统,通过压缩教师教学现场的视频、音频流结合同步浏览课件命令,形成教学资源流,利用网络实时传送到远端学生的电脑上,学生可以及时通过举手提问、共享教师端程序、文字交流等方式实现远程互动教学。
ActiveClass 可运行在Internet、Intranet、卫星网、校园网、局域网,提供文字、音视频、课件、电子白板、互动广播教学的平台。
ActiveClass虚拟现实中的教室打破时空限制,让异地师生通过音视频实时交互,如同置身于同一课堂之中。
远程多媒体教学系统工程方案适用于多种网络环境,Internet、Intranet、校园网、局域网、以及卫星网和微波网。
系统可应用在企业、事业单位、军队等处的远程实时互动式教学培训;系统可应校用在远程大学的异地实时授课,语音文字答疑;应用在校校通环境下,不出校门即可观摩其它学的现场公开课等;应用在校园网、多媒体网络教室,可实现目前流行的多媒体网络教室的全部功能;二、用户需求分析1.能实现主播室与远端教室进行实时双向交互(含音频、视频、文字等)动实时情景教学系统音视频交互系统和BBS文字交互系统a) 在视频方面,教师能够把自己的视频广播到教室中,或者广播某个学生端的视频;在教师广播自己视频时,也可以监视某个学生的视频。
b) 在音频方面,教师能把自己的声音广播出去,同时可以允许某个学生说话,或者同时允许两个学生广播声音;在系统没有语音广播时,教师、学生之间可以私聊,可以一对一,也可以一对多。
c) 在文字交互方面,教师和学生可以用文字交互系统交流,允许对全体人员或对某个用户交流。
另外,还有消息系统,也可进行文字交流。
2.能把主播室计算机屏幕操作、电子白板信息及时传到远端。
实时情景教学系统中,采用屏幕广播能把教师的计算机屏幕广播出去,一般情况下,屏幕广播要求带宽为300Kbps。
在主播教室,学生可以在教师授权下,一起在白板上写字、画图或粘贴等,并可以传给其他学生。
论网络多媒体教学的系统结构网络多媒体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。
本文以某院校网络教学中心的教学为实际环境,从系统物质基础、教学系统支撑平台、学生学习、教学工作四个方面考察了网络多媒体教学的系统结构,并分析了客户端界面等问题。
标签:计算机网络;应用软件;多媒体教学;系統结构一、Internet与远距离教育21世纪是计算机和网络的世纪。
Internet正以其庞大的用户数量和惊人的增长速度显示出旺盛的生命力。
World Wide Wed已成为Internet上最流行和最具潜力的信息查询、发布和交互方式,被广泛地用于资源共享和技术共享,而且这些技术在教育方面的潜力越来越明显,尤其在开放的和远程的教学方面。
传统的远距离教育中,最大缺点是缺乏师生间的实时交互,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,是我们在学习远距离教育系统过程中急需解决的问题之一。
由于互联网络具有影响范围广,能够方便快捷的传递信息,具有近乎实时的交互性,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。
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、极大地增强了教师和学生、学生和学生之间的交互性。
2、学习的异步性。
3、学习信息的广泛性。
4、评价的及时性。
利用网络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,它可以适用于学校教育、成人教育、自学考试继续教育等各类远程教育的需要。
它必将在我国和世界范围内的远距离教育领域起到越来越重要的影响。
二、基于网络的教学模式在基于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,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。
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(通过笔记本电脑或PDA)。
多媒体教室基本组成引言多媒体教室是现代教育领域中的一项重要设施,它利用多媒体技术来提供更加丰富、生动的教学体验。
本文将介绍多媒体教室的基本组成,包括硬件设备和软件工具,以及其在教学中的应用。
1. 硬件设备多媒体教室的硬件设备主要包括以下几个方面:1.1 电脑电脑是多媒体教室中最基本的设备之一。
它可以用于教师进行教学演示、展示教学资源以及与学生进行互动等。
通常情况下,多媒体教室中会配备一台高性能的电脑,以满足教学需求。
1.2 投影仪投影仪是将电脑屏幕上的内容投射到大屏幕上的设备。
在多媒体教室中,投影仪起到了将电脑屏幕上的教学内容实时显示给学生的作用。
投影仪可以将电脑屏幕上的文字、图像、视频等多媒体内容放大显示,使得学生可以更清晰地看到教学内容。
1.3 音响设备音响设备可以将电脑或其他设备上的声音放大,使得教学过程中的语音更加清晰、响亮。
多媒体教室通常会配备话筒、音箱等音响设备,以满足教学需求。
1.4 触摸屏触摸屏是一种可以通过触摸来进行操作的显示设备。
多媒体教室中的触摸屏可以用于教师进行教学操作,如书写、绘图、标注等。
触摸屏的特点是操作方便、反应迅速,可以提高教学效率。
1.5 摄像设备多媒体教室中通常会配备摄像设备,用于进行视频录制或视频会议等。
摄像设备可以将教学内容实时传输给学生,使得学生可以远程观看课堂实况。
2. 软件工具多媒体教室的软件工具主要包括以下几个方面:2.1 操作系统多媒体教室中的电脑通常运行着一个操作系统,如Windows、macOS或Linux。
操作系统为用户提供了一个友好的界面,可以方便地进行各种教学操作。
2.2 教育软件教育软件是多媒体教室中的重要组成部分。
教育软件可以用于教学内容的制作、教学资源的管理以及教学过程的辅助等。
常见的教育软件包括课件制作软件、教学管理软件等。
2.3 多媒体播放器多媒体播放器是用于播放音频和视频文件的软件工具。
在多媒体教室中,多媒体播放器可以用于播放教学视频、音频等教学资源,以提供更加丰富的教学体验。
网络教学平台的体系结构与功能The Architecture & Function of Web Based Instruction Support System余胜泉、何克抗北京师范大学现代教育技术研究所(100875),ysq@基于互联网络的教学支持平台由四个子系统组成:(1)网络教学管理系统:主要实现教师管理,学生管理,课程管理,权限认证等教务管理功能;(2)网络教学子系统:提供一系列的网络教学支持工具,如多媒体授课、网上答疑、网上考试、网上作业、交流工具等等;(3)网络课件开发工具:实施模板式课程开发,实现教学资源的管理和重用,简化部署网络课程的难度,降低开发网络课程的技术要求;(4)教学资源管理:以学科为单位,集中管理各种形态的课程资源,包括媒体素材(文本、视频、音频、图形、动画等)、优秀论文、测验试题、典型案例、文献资料等等。
本文详细介绍了我们开发的网络教学平台的体系结构与功能。
Web Based Instruction Support System has four main components: (1) Instruction management subsystem,(2)Instruction subsystem,(3)Web course developing tool,(4)Instruction resource management subsystem. This paper introduce the architecture and function of a web based instruction support system developed by our institute in detail.关键字网络教学支持系统、网络教学平台、在线教育、在线教育支持系统网上教学不仅仅是将教学材料在网上发布,而更多的是学生与教师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流,由于远程教学教师与学生之间在空间上的分离,这种沟通与交流就显得尤为重要,另外,传统教学过程中一些保证教学质量的关键环节,如作业、考试、图书馆、笔记记录等,都应该能够在网上得到很好的支持。
多媒体教学设备的系统结构多媒体教室是指可以充分利用现代教学媒体进行课堂教学的场所。
其形式并不完全统一,如图所示。
对于常见的多媒体教室,主要由多媒体计算机、投影显示系统、数字视频展示台、音响设备和中央控制系统等多种现代教学设备组成。
其系统结构如图2所示。
随着农村中小学现代远程教育工程的实施和城市“班班通”工程的推进,多媒体教室已经成为学校信息化教学应用中最为典型和普遍的支撑环境。
图2 多媒体教室系统结构多媒体教室的功能多媒体教室是教学的一种物质条件,在这种教室中,由于有了现代化的硬件设备和丰富的教学资源,因此,其教学功能也是丰富多彩的,具体包括硬件设备提供功能和软件、资源提供的教学功能。
1.硬件设备提供的功能利用中央控制设备,教师可以在多媒体教室运用多种教学媒体教学,大大丰富了教学容和教学形式。
教师在多媒体教室可以选择的教学媒体及操作包括:(1)利用计算机演示多媒体课件;(2)播放VCD、DVD、录像带等音像教学容;(3)利用校园网或Internet网络,调出自己需要的教学资料;(4)利用数字视频展示台将书稿、教材、图表、图片、实物以及教师即时书写的文字、画图投影到屏幕上;(5)利用幻灯片、投影片等常规电教软件进行教学。
2.软件、资源提供的教学功能在传统教室里,教师利用板书、教材、图表、图片等常规教学媒体进行教学,仅局限于静态演示。
在多媒体教室中,教师可以利用多媒体设备把视频、音频、动画等动态信息展示出来,从而形成动态的、连续的演示过程,以此来创设情境、演示过程更形象、生动,有助于突破教学难点。
简而言之,多媒体教室的功能主要包括以下方面,可用于实物投影及投影各类幻灯片、投影片、照片及其他图片等;可以用来播放幻灯投影教材;教师可以用有线或者无线话筒进行讲课,并可以记录讲课容,播放光盘材料;还可以作为学术报告的演讲平台等。
其他类型的多媒体教室根据教学媒体数量的多少、质量的高低、教学功能的差异等,除了上文介绍的标准型多媒体教室之外,还存在以下几种类型的多媒体教室。
第三节信息化教学环境支持下的教学结构随着信息技术的发展,网络不仅改变着人们的生产方式和生活方式,而且改变着人们的思维方式和学习方式,这是对教育的严峻挑战,也为教育的改革发展提供了千载难逢的机遇。
以现代信息技术尤其是网络技术为支撑的新教学模式使教学活动中的各个要素发生了变化,从课堂空间发展到网络空间,同时具有数字化、网络化、多媒体化等特征。
现今各高等学校充分利用多媒体和网络技术,采用新的教学模式改进原来的以教师讲授为主的单一课堂教学模式。
新的教学模式应以现代信息技术,特别是网络技术为支撑,朝着个性化学习、自主式学习方向发展。
新的教学模式体现了英语教学的实用性、知识性和趣味性相结合的原则,充分调动教师和学生两个方面的积极性,尤其是确立了学生在教学过程中的主体地位。
新教学模式在技术上体现了交互性、可实现性和易于操作性。
然而,不同类型的教学环境具有不同的特征,对信息化教学起到了不同的支持作用。
一、信息化教学环境的类型依据信息化教学环境的不同以及对信息化教学的支撑程度,可以将信息化教学结构划分为不同的类型。
下表先大致给出我们的学习资源分类方法及各类资源的例子。
表:学习资源的分类下面我们将对这几种分类方法作更进一步的分析1.教学授递环境所谓授递型的教学环境,是指由各种信息传播媒体及配套运作软件组成的媒体化教学环境。
国外一般称之为教学授递系统(Instructional Delivery System)或教学传播系统(Instructional Communications System)。
教学传播环境也有设计的与利用的之分。
设计的环境如多媒体教室、语言实验室、网络教室等,在设计时通常对它们所能支持的教学传播模式有比较明确的假定,如课堂教学、远程教学、个别化教学、小组合作学习、班级教学、众体教学(Mass Teaching)等。
利用的环境大多是借用了大众传播系统的功能来为教育服务,如卫星电视、有线电视、图文电视等。
多媒体教学设备的系统结构多媒体教室是指可以充分利用现代教学媒体进行课堂教学的场所。
其形式并不完全统一,如图所示。
对于常见的多媒体教室,主要由多媒体计算机、投影显示系统、数字视频展示台、音响设备和中央控制系统等多种现代教学设备组成。
其系统结构如图2所示。
随着农村中小学现代远程教育工程的实施和城市“班班通”工程的推进,多媒体教室已经成为学校信息化教学应用中最为典型和普遍的支撑环境。
图2 多媒体教室系统结构多媒体教室的功能多媒体教室是教学的一种物质条件,在这种教室中,由于有了现代化的硬件设备和丰富的教学资源,因此,其教学功能也是丰富多彩的,具体包括硬件设备提供功能和软件、资源提供的教学功能。
1.硬件设备提供的功能利用中央控制设备,教师可以在多媒体教室运用多种教学媒体教学,大大丰富了教学内容和教学形式。
教师在多媒体教室可以选择的教学媒体及操作包括:(1)利用计算机演示多媒体课件;(2)播放VCD、DVD、录像带等音像教学内容;(3)利用校园网或Internet网络,调出自己需要的教学资料;(4)利用数字视频展示台将书稿、教材、图表、图片、实物以及教师即时书写的文字、画图投影到屏幕上;(5)利用幻灯片、投影片等常规电教软件进行教学。
2.软件、资源提供的教学功能在传统教室里,教师利用板书、教材、图表、图片等常规教学媒体进行教学,仅局限于静态演示。
在多媒体教室中,教师可以利用多媒体设备把视频、音频、动画等动态信息展示出来,从而形成动态的、连续的演示过程,以此来创设情境、演示过程更形象、生动,有助于突破教学难点。
简而言之,多媒体教室的功能主要包括以下方面,可用于实物投影及投影各类幻灯片、投影片、照片及其他图片等;可以用来播放幻灯投影教材;教师可以用有线或者无线话筒进行讲课,并可以记录讲课内容,播放光盘材料;还可以作为学术报告的演讲平台等。
其他类型的多媒体教室根据教学媒体数量的多少、质量的高低、教学功能的差异等,除了上文介绍的标准型多媒体教室之外,还存在以下几种类型的多媒体教室。
网络教学平台的体系结构与功能The Architecture & Function of Web Based Instruction Support System余胜泉、何克抗北京师范大学现代教育技术研究所(100875),ysq@基于互联网络的教学支持平台由四个子系统组成:(1)网络教学管理系统:主要实现教师管理,学生管理,课程管理,权限认证等教务管理功能;(2)网络教学子系统:提供一系列的网络教学支持工具,如多媒体授课、网上答疑、网上考试、网上作业、交流工具等等;(3)网络课件开发工具:实施模板式课程开发,实现教学资源的管理和重用,简化部署网络课程的难度,降低开发网络课程的技术要求;(4)教学资源管理:以学科为单位,集中管理各种形态的课程资源,包括媒体素材(文本、视频、音频、图形、动画等)、优秀论文、测验试题、典型案例、文献资料等等。
本文详细介绍了我们开发的网络教学平台的体系结构与功能。
Web Based Instruction Support System has four main components: (1) Instruction management subsystem,(2)Instruction subsystem,(3)Web course developing tool,(4)Instruction resource management subsystem. This paper introduce the architecture and function of a web based instruction support system developed by our institute in detail.关键字网络教学支持系统、网络教学平台、在线教育、在线教育支持系统网上教学不仅仅是将教学材料在网上发布,而更多的是学生与教师之间、学生与学生之间的充分沟通与交流,由于远程教学教师与学生之间在空间上的分离,这种沟通与交流就显得尤为重要,另外,传统教学过程中一些保证教学质量的关键环节,如作业、考试、图书馆、笔记记录等,都应该能够在网上得到很好的支持。
基于Internet的多媒体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,需要从四个方面考察:要了解系统实施的物质基础,可以看它的硬件结构;要了解教学系统支撑平台(环境),要看它的软件结构;要了解学生如何进行学习,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。
本文从这四个角度来介绍基于Internet的多媒体教学系统的结构。
二.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,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、拨号用户与局域网用户模块、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设备是路由器,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。
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。
网络管理模块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。
拨号用户与局域网用户模块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,其主要设备是访问服务器,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。
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;其次是局域网用户可直接访问;第三是外部网用户可通过网络中转,进入学习网络。
学习网络通过校园网与CERNET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。
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,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。
三.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,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:(1)教学内容的动态适应;(2)教学内容导航的适应;(3)教学内容的动态构建的适应;(4)协作式的问题解决;(5)自主选择学习策略的适应。
2.多媒体授课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。
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。
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。
视频交互: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。
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,包括私人交谈和公众交谈两种方式。
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,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。
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。
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。
6.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:(1)询、修改资源库的索引数据库;(2)览并能全文检索资源库中的内容;(3)读取和下载资源库中的内容;(4)剪辑资源库中的内容;(5)支持并发访问。
7.自动答疑系统自动答疑是一个适应性的知识库系统,它分自动答疑与人工答疑两大部份。
在教学设计阶段,教师将本学科最常见的疑难问题按一定的组织方式,存放到领域知识库中,当学生在遇到疑难问题时,通过网络远程提交问题的描述,系统将根据学生提交的问题描述,对领域知识库进行智能搜索(主要采用的技术有中文词语的切分、全文检索、语义网络匹配、关键词索引等),按照检索内容相关程度的高低,将对该问题的解答呈现给学生。
当在知识库中没有检索到对该问题的解答时,系统将通知学生,并采取两种方法进行后续处理:(1)问题通过电子邮件的方式发送到主持这门课程的学科教师,当教师对该问题进行回答后,系统将自动将解答发送到学生的电子信箱;(2)将问题公布在答疑布告牌上,征求解答,有人对其解答后,系统将通过电子邮件通知该学生。
8.学习管理系统不管系统具备多么高的智能性,计算机并不能替代人类教师,计算机可以把人类从简单的重复性的智力劳动中解放出来,但教学过程中的高级诊断、管理、推理必须由人类教师来完成,可以说,缺乏人类教师参与的学习系统,不是一个完美的学习系统,在基于Internet的教学系统中,人类教师的参与仍然非常重要,它可以弥补计算机系统的复杂智能的不足。
具体的说,系统的教学管理应具备如下功能:针对性的辅导、疑难解答、协作监控和实施智能个性化的远程学习环境。
9.作业批阅系统作业批阅系统是基于WWW的协作式作业批改系统,学生可以通过该系统提交作业,获取作业批改结果,并根据教师建议来修改和编辑作业。
经过几轮交互后,教师可对最后作业作出评价。
作业系统具备的几个功能有:教师发布作业;学生完成并提交作业;教师批改并点评作业;作业库的管理;作业转发;协作批阅;分析与评价。
10.网络课件写作系统开发网络课件写作系统的主要目的是为了方便不具有专业编程经验的各站点教师编制网络教学软件。
该系统应该具备基本的多媒体的集成功能,并能制作基本的HTML网页,也就是首先要具备一些通过用软件的基本功能,其次要具备一些支持教学课件的写作功能,一是要有素材库的管理功能,二是内容教学设计的理论指导,三是要有大量的课件写作模板,四是要支持各种各样的教学策略。