网络教学的研究与开发平台的设计文档.docx

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1、网络教学的研究与开发平台的设计文档 网络教学的探讨与开发平台的设计 文档 一、背景分析： 随着网络教化的蓬勃发展, 如何更有效地建设网络资源日益成为重要而迫切的问题。基于网络教学是目前网络探讨和应用开发的热点问题。利用先进的计算机技术、网络通信技术、多媒体技术等相关的信息加工处理传播技术, 将现实教学中的各种资源数字化, 并通过计算机进行教学管理的综合性的开放型的教学环境。一门多媒体课件一旦安装在网上的某一服务器中, 全国乃至世界各地的学员只要装配有联网的计算机就可以自己学习, 具有不依靠与教室和操作工具等优势, 而且只要有足够的网络带宽, 可以以多媒体的方式进行教学, 大大节约了教学资源。

2、从学员来看, 在构建社会终身教化体系和学习型社会的宏大实践中，网络教化作为一种新型的教化手段占据着重要的地位，对推动高等教化大众化和促进全民素养的提高将起到极其重要的作用。网络教化平台是网络教化的载体，是体现网络教化优势的关键。网络教学平台是一个以学员为中心的、开放性的、人性化的试验教学支持服务平台, 从学员来看网络教学系统是集理论教学、实践教学和协助学习与其学习过程管理与统计分析为一体的管理平台, 它必将在程序设计教学中其他重要的作用，制作集成网络教学、考试、辅导平台。利用该平台, 学员可以实现网上沟通和网上亲身体验; 该学习近平台是一种教学协助平台, 以实践为主线, 在传统教学的基础上力图

3、强化学者的动手实力。 随着我国教化信息化进程的推动以及网络教学技术的不断发展，网络教学越来越满意教学的须要而将会成为一种主流的教学方式。网络教学是教化面临信息时代的重大选择，网络教学的开展给教学带来了天翻地覆的改变，因此应主动创建条件，大胆的涉足网络教学。 1 二、网络教化探讨与开发平台的功能分析 （一）智能管理、动态分析 教学管理可划分为三个相对独立的模块：课程管理、教务管理和系统管理，它要为学员、管理人员供应全面的服务。通过管理学员保存自己的个人档案，刚好获得教学机构发布的最新信息，得到学员的帮助与辅导等；平台可以通过管理系统设置课程与教学安排，查看学员的学习档案，为学员供应有针对性的帮助

4、；管理者可管理学员档案、发布最新信息、对教学学员信息进行管理和维护等。 突出师生之间交互的重要性，重视学习环境的创设 ，创设了教学管理平台, 其教学管理贯穿于学习者起先参加网络课程到最终考试测评的完整过程, 教学管理中包含了学籍管理、成果与学分管理、财务管理、课程安排管理、答疑管理等, 保证教学能够正常进行的调控。另外由于网络学习对学员都有电脑技能的要求, 他们不行避开会产生操作上的困难, 因此许多网络课程中都供应了在线帮助。对各种教学资源进行采集、管理、检索和利用。它须要收集与管理五种类型的教学资源: 媒体素材、试题素材、案例素材、课件素材、文档资料素材。学生可以在些发表争论, 与多个人沟通

5、, 获得更多的教学资源。 平台将开发的课程内容上载到相应的网络教学学员，在网络发布，实施网络教学。学员可以了解教学安排，可选择某些课程进行学习，系统需自动为学员配置课程学习资源，并记录本课程学习的过程。网络教学平台是网络教学的基础。为了便于学员查找素材及课程资源的重复利用，网络教学平台用数据库来管理教学资源。全部资源都分别须要建有其索引信息，以便快速的查找、阅读与存取。网络教学平台能对各类教学资源进行采集、管理、检索和利用。 网络课程开发、网络教学支持、网络教务管理和网络教学资源管理分别完成网络教学课程开发、教学实施、教务管理和教学资源管理的功能。网络教学平台实现了教学资源管理，学员管理，课程

6、管理等教务管理功能。课程管理包括开设专业、设立课程，指定课程相关人员的权限和口令，安排建立与课程相关的设施；为了给学生供应有效的资源，网络课堂供应三种方式:一是课程资源，将有关资料、软件等材料在线上传到课程资源处;二是FTP资源，鉴于人力等缘由，还可以利用FTP供应的大量的资源；三是网络资源 鉴于网络资源困难性，系统设计师为细心为学员供应一些好的网络资源站点并刚好更新。 平台给学员在网上供应比较具体的讲义，可以利用超媒体供应更多的信息资源，并可以便利更新，还节约学员记笔记的时间， 以及其它各种学员要用的素材在网上刚好整理好。 网络教化平台完成网络课程内容的组织、呈现，实施模板式的网络课程开发，

7、实现教 2 学资源的管理和重用，简化开发网络课程的难度，降低开发网络课程的技术要求。因此，网络教学平台支持的网络课程都要基干B/S模式，具有非实时、交互式的特点。 简图如下： （二）平台接口设计的集中监控 1.教学平台集中监控系统结构组成如图所示，主要由一台中心监控计算机和多个限制器终端组成，它们通过以总线及通信接口单元连接。通信接口单元的主要功能是保证中心监控计算机和其他限制器的信息共享，从而实现监控机对其他限制器的远程监控。限制器将采集的电流数据、动作处理状态等信息通过通信接口单元传输给中心监控机，中心监控机再通过推断处理发出相应的指令通过网络接口单元传输给其他限制器，最终其他限制器依据指

8、令完成相应的操作。 3 图 系统总体结构框图 2.通信接口单元的硬件设计其他限制器一般采纳单片机限制，通信接口单元以其他限制器中的单片机作为中心处理芯片。图是一个以单片机为中心处理芯片的通信接口单元硬件结构框图。 图 通信接口单元硬件结构框图 4 图中的网络接口芯片采纳公司的兼容芯片，它符合 与标准，全双工工作方式，收发可同时达到的速率，支持位数据总线和对 拓扑结构的自动极性修正，使得系统可以稳定运行；个诊断 引脚可编程输出；工艺，功耗低，单一电源 供电，可便利地与单片机连接。用户只要外接一个隔离低通滤波器，就可便利地实现以太网接入。 3.通信接口单元的软件设计 通信接口单元的软件设计主要包括

9、单片机和网络接口芯片的初始化、协议族在单片机上的实现和以网络数据帧的接收与发送等。详细编程采纳单片机ASP 语言，在环境下编译调试。 3.1、主程序 通信接口单元的软件主程序流程图如图所示。单片机的初始化即是对单片机的串口和中断等进行的设置。 图 主程序流程图 5 3.2、的初始化在对操作之前，必需对其进行初始化设置。详细即是对其片内寄存器设置初值以选择芯片的工作模式，数据收发， 的读写等。寄存器页的选择是通过寄存器的和的值确定的。详细配置如下： ）吩咐寄存器，选择页的寄存器。 ）数据配置寄存器，运用缓存，一般模式，位数据。 ）远程字节计数寄存器：指定远程 操作时传输数据的字节数，要读取的字节

10、数的计数；，要读取的字节数的计数共要读取个字节。 ）接收配置寄存器，运用接收缓冲区，仅接收自己地址的数据包和多点播送地址包，校验错的数据包不接收。 ）发送配置寄存器，启用 自动生成和自动校验，工作在正常模式。 ）接收缓冲，。 ）中断状态寄存器，将各位值设置为，表示在初始化状态下，无中断发生。 ）中断屏蔽寄存器，屏蔽全部中断。 ）置吩咐寄存器，使其选择页。 ）初始化物理地址寄存器。 ）置多址寄存器均为。 ）当前页寄存器，指向当前正在写的页的下一页。 ）重置吩咐寄存器的值，将置于起先模式，即。 3.3、协议的裁减协议是一套把上的各种系统互连起来的协议族。接口单元主要完成网络数据传输，而无需供应困难

11、的网页阅读，因此须要对协议适当精简，以适合在单片机上应用。接口单元的链路层由以网络限制器实现，数据通信采纳标准。它只处理接收地址与本机物理地址相同或为广播地址的以网络数据帧。网络层实现、协议和协议。数据报的首部保留字节的基本限制信息，实现完整的协议，对于协议只需实现其中类型号为、代码为的应答协议。传输层实现用户数据报协议。是一种无连接的传输层协议，把应用程序传来的数据加上头，作为数据包发送出去。 3.4、以网络数据帧封装运用协议传送数据时，数据被送入协议栈中，然后逐 6 个通过每一层直到被当作一串比特流送入网络。其中每一层对收到的数据都要增加一些首部信息。接收数据时，则逐层剥离首部信息，并依据

12、首部信息进行分用。以网络数据帧的物理长度必需在字节之间。 3.5、以网络数据帧的接收和发送当单片机查询到中有新数据时，就启动远程 读取网卡缓冲区中的数据并进行解包处理，除掉各种协议头，然后依据须要将解包后的数据通过串口发送到其他系统中。数据帧接收流程如图4所示。 图4 数据帧接收流程图 在发送以网络数据时，将待发送的数据按帧格式封装，依据须要设置以网络目的地址、源地址、协议类型和数据段。之后将数据帧通过网络接口芯片发送至以网络。 发送数据子函数部分关键代码如下： ； ； 7 ； ； ； ； 数据报的总长度头头 数据段 ； ； ；标记位 ；片偏移量位 ；生存时间 ；协议 （；） ； （；） ；

13、（，）； （）（）； 包头校验和，每位异或再取反。 （）； （）（）；起先头源端口 （）；（）（）；目的端口 （）； 长度，设定数据区为字节 ； （，）； 校验包括数据和头，所以放最终 接口单元的测试及应用 远程监控计算机的通信部分利用实现，采纳的控件编程。本测试中将监控计算机与教室限制器通过网线对接。设置计算机地址为，教室限制器的地址为。图是软件截获的教室限制器和监控计算机之间的数据通信状况。 从图中可以看到源端即客户端地址为，而目标端即服务器端地址为，传输的数据是。测试结果表明教室限制器能够通过接口单元接收到监控计算机发送的吩咐，并对此吩咐作出响应并发送回数据。 （三）了解与学习课程全过程

14、，并通过平台检测学习效率 学习功能主要包括网上教学和在线学习功能。 网络教学平台支持在网络环境下的教与学的一切行为， 在线学习功能主要包括论坛、在线练习或课件下载、在线答疑、电子阅览、视频点播和在线测试等。 是对学员的学习进行评价，是干脆针对学习效果的评价，即以国家的教化教学目标为依据，运用恰当的、有效的工具和途径，对学生的学习过程和结果进行事实把握和价值推断，从而考察和促进学习质量。它一般表现为学生的学习成果、进步状况、实力和其他行为。其目的是为学员供应精确的反馈信息、促进学习、改进教学决策，最终提高学习质量。 网络学习评价对以网络作为学习载体的学员学习状况和学习效果进行价值推断，它是以学生

15、为中心来探讨其学习背景、手段、方法及取得的效果，从而寻求适合学员的学习方式，考察学员的学习质量。网络学习评价用网络为手段跟踪和记录学员学习的全过程，从而贯穿于学员获得学问的整个过程中，其目的干脆指向学习过程和学习质量，所以在动态实施过程中不断给学习以支持和质量保证。实施完学习评价后，学员可以从评价的反馈信息中刚好了解自己的学习状况，有目的地调整自己的学习策略，从而有效限制学习进程，高质量的完成学习活动。 网络教学中是对学员成果的评价是很关键的。在网络教学中的评价往往比传统课堂环境中的评价更有效。可以把全部学员的回答记录下来，供应丰富的数据以供分析。当进行成果评价时，必需考虑学员的参加程度和以往

16、成果。假如学习活动包括探讨平台，会议、电子邮件等多种书写形式的作业，可把它们集中放到学员的文件夹中。作业和考试的结果放在学生记录数据库中，然后老师才能对学生成果作出一个正确的评价。 9 （四）开展网上沟通与虚拟社区 网络教学是先进计算机科学技术水平的体现，符合现代化教化的一般规律，为远程教化供应一个真正高效的现代化手段。以“学”为中心，网络教学不仅仅是教学材料的网络发布，而更多的是学员之间的充分沟通与沟通。这种沟通与沟通的实现，以及保障教学质量的关键环节，有一个完整的网络教学平台进行支持。 网上沟通克服了传统课程教学中所存在的问题，使学员之间能够刚好交换信息，有效地调动学员的学习爱好。 网络教

17、学平台可以使学员之间在教学中以一种交互的方式呈现信息，学员可以依据学员反馈的状况来调整教学。教学中学员学会运用网络学习与课堂教学环境下相比，网络学习中学员最大的不同是具有很大的自主性，他可以选择何时、何地、以何种方式来学习。这是以学员为中心的学习方法，学生具有极大的自由度。伴随着这种自主性的是责任感，学员必需具有动机和自律来完成学习，信息可来源于数据库或协作学习，另外，网络课程给学员协作供应了很多机会，小组教学正成为网络教学课程中的一个通用形式。对话意味着平台对学员的输入或选择有反应，如回答问题和查询结果等。网络教学中学员既有参加，又有交互。 在网络课程中，学员的反馈通常是以E-mail 的形

18、式进行的，通过 E-mail给学员布置作业，或对作业给出评论。平台对学员上交的作业评分，然后让学员下载该文件来看评论。给每个学员都供应特性化的反馈信息。学员间的相互评价可作为评价的替代或补充。来自学员的评价是来自同一层次，常常会很有帮助。然而，学员在评价别人的作业时通常须要细致的指导。学员常认为评价应是负面的，提示学员在评论时要多一些建设性的评价。网络环境下的虚拟社区可以用文本形式参加探讨，还可以通过语音和根据需求传送视频图像，使学员好像处于真实探讨学习环境中。 沟通平台分为“信息中心”、“在线沟通”两部分。 体现网络在教化中最大的两个用处，一是丰富的资源，二是快捷便利的联系。所以说，沟通平台

19、是网络协助教学系统中特别重要的部分，它是实现个别化学习和协作化学习的物质基础，也是实现教学质量的保障。 “信息中心”类似于留言本，它可以使大家便利的联系。这里应当是一个高度智能化的服务中心，学员登录这里，就可以知道整个网站的信息改变与否。可以相互沟通学习阅历，共同解决疑难问题。 类似于一般的闲聊室。 （六）实现教与学的支持 网络教学平台实现了教和学的支持，以及对教学活动的管理与实现。供应同步、实时或是非同步的教学环境。网络学习具有特性化，学员的起点与实力各不相同，所以网络教 10 学平台必需能够针对不同实力的学员，供应不同形式的教学。因此网络教学平台要能为学员供应适应性超媒体教学。依据学员的个

20、别实力特征，动态呈现与学员当前学习实力最相关的基于超媒体教学内容。它应有两个含义：一是学习内容的选择上平台可以依据学员的历史记录和实力估计，选择学员没有驾驭或是没有学习过的教学内容，这些学习内容是与当前学员实力最接近的。二是在学习内容的组织上，平台将依据对学员估测的实力和学习的认知风格，选择最适合学习者的内容呈现方式。公布网络教学资源的内容，为学者供应大量有用的资源链接，实现基于资源的学习;通过课程论坛等实现协作学习策略;使各种教学策略融合到平台中。 网络教学平台供应一个测试平台以检测学生的学习效果。依据一些教化测量指针作统计与分析，再依据这些测量指针详细指示的意义，对教学过程和活动作调整，并

21、对详细学员给出论断，对下一步学习提出建议。 网络教学平台中也供应为学生实时答疑的工具。分为自动答疑和人工答疑两大部分。平台将学科最常见的问题按肯定的分类放在学问库中，当学员遇到问题向平台提交时，平台就可以依据学员对问题的描述，在学问库中进行搜寻，给出解答。假如平台没有搜寻到对该问题的解答，平台将会通知学员，并采纳两种方式进行处理：一是将问题通过电子邮件的方式发给主持这门课程的技术老师，当技术老师对问题将解答后，平台自动将解答发送到学员的邮件箱，并将问题解答自动加到学问库中；二是将问题公布在答疑布告上，征求答案，有人对其解答后，平台将通过电子邮件通知该学员，同时平台也会将解答归纳到学问库中，以便

22、其它学生遇到类似的问题时，平台能赐予自动应答。 纲络课程开发支持基本教学逻辑的设计。这个工具能够简化开发网络课件和备课的过程，降低课程开发对电脑技能的要求，使一般学员易于学习驾驭。同时要求学员通过该工具开发的内容能干脆发布到网络。该工具所具备的特色是：支持网络多媒体开发功能，进行多媒体素材的导入、制作，而且能够便利、快速地生成课件；供应素材库与素材管理软件，解除制作、找寻素材的麻烦；供应一些网络课件的模板和向导库；支持网络化学习模式，即充分发挥学员认知主体作用的学习策略与学习方式，如协作学习、发觉式学习、角色扮演学习等，并支持生成这种学习策略所须要的内容。 强调让任何学科的学员无须学习编程，无

23、需驾驭任何计算机语言就可以开发所须要的课程，发布课程内容。绝大多数平台模块都通过设置课程内容模板来实现的。为学员供应强大的网络课程编辑功能。学员不须要学习任何网页工具软件和语言，就可以在平台的在线帮助下，便利地进行课程目标规划。同时自动完成教学进度支配。学员只要了解简洁的 11 编辑学问就可以轻松完成课程的编辑上网。极大程度的削减了学员的工作量。具体结构图如下： 三、网络教化探讨与开发平台的特点阐述 （一）、以学员为中心构建学问、学习资源 网络教学平台是以学员为中心的教学模式的体现，所以，不论大的方面还是小的细微环节都应当坚持以学员为中心。一切为了学员学习，充分发挥学员的主动性和创建性。网络教

24、学以学员为中心，以学员学习为主，不受教学课堂的限制。学员由被动接受变为主动学习，通过信息技术，充分利用各种学习资源去主动构建学问。学员将成为学问的探究者和学习过程中真正的认知主体，从生搬硬套、死记硬背的学到带着任务解决实际问题的学，从按部就班的学到自定步调自定目标的学，有利于学员创新实力的培育。不再以指导者的身份出现，而是学习过程的主动参加者，不是讲坛上的圣人，而是学员密切的挚友和指路 12 人，学员的恐惊心理消逝，主观能动性得以充分发挥。 （二）、网络环境下教与学有效地结合 平台功能特别强大，但运用特别困难，因此、在设计时，凡是可有可无的模块坚决不要，对于较困难的模块，力争运用界面简洁。 网

25、络教学平台使学员的教学行为能够在网上得到很好地实施，保证在网络环境下教与学有效地结合。计算机网络技术为特性化学习供应了良好的技术支持，学员可以依据自己的须要选择学习的内容及课程的进度，有利于因材施教，极大地提高了学习效率和学习效果，实现了班级授课制下的教学特性化。 学员户都能最大限度地享用自己不拥有的各种教学软件和大量的信息资源。学员可以随时随地上网学习，查阅各种参考资料。网络能为学员供应丰富多彩、图文并茂的学习信息资源，学生有了很大的、自由的选择空间，他们可以从广泛的信息源中选择他们所须要的学习材料；根据他们各自的实际状况来设计和支配学习，真正成为学习的主体。包括： (1)、构建资源型的教学

26、环境 基于网络技术的资源共享特性，构建资源型的教学环境。网络资源包括学习内容及相关的协助学习材料。 （2）、供应最佳的认知工具 网络平台供应最佳的认知工具。认知工具是支持、指引、扩充运用者思维过程的心智模式和设备。在现代学习环境中，指以计算机和通信网络相结合，用于帮助和促进认知过程的工具，学习者可以利用它来进行信息与资源的获得、处理、编辑、制作等，并可用其来表征自己的思想，与它人通信协作等。 (3)、支持多种形式的教化模式 网络平台支持多种形式的教化模式，特殊是基于问题的探究式学习模式、协作式学习模式、资源式学习模式。 (4)、构建与传统校内环境一样的文化氛围、人文精神 网络平台供应构建与传统

27、校内环境一样的文化氛围、人文精神。将校内的潜在影响在空间上延长，供应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、老师社区、消遣室等。 (5)、帮助学员扩充学问 平台发挥帮助学员扩充学问的主导作用。网络教学活动是以学员为主的自主学习活动，学员是学习的主体。网络教学是落实课程标准和变更学员学习方式的须要 新的教学课程标准明确指出：现代信息技术发展对教学教化价值、目标、内容以及学与教的方式产生了重大的影响。大力开发并向学生供应更为丰富的学习资源，把现代信息技术作为学生学 13 习和解决问题的强有力工具，致力于变更学生的学习方式，使学生乐意并有更多的精力投入到现实的、探究性的教学

28、活动中去。 （三）、操作便利 不断更新系统性能 便利老师管理和运用，程序结构清楚，书目结构清楚，增加系统通用性、扩展性等涉及理念。具有可扩充、自适应、可定制等特点。在结构上以教学本体为核心，采纳本体的思想设计教学过程和教学内容。系统内部一般有两种角色:管理员、学员，他们分别在平台中演绎自己的行为。基于网络环境支持校内外教学的支撑平台，面对教务，供应与教学有关的较为完整的操作支持，教务、学员可以完全基于网络完成相关的教学活动。 （四）、没有空间和地域的限制 运用者可以依据须要随时调整界面，增减内容。课程列表显示了系统内每门课程的描述，包括是否允许访客运用，访问者可以对课程进行分类和搜寻，按自己的

29、须要学习课程。由于先进的网络技术，系统的通信、集成和演示功能强大，教学内容来源广泛，几乎不受时空和地域的限制，没有国界和种族的隔阂，是一种全球性的沟通和学习，学员可以更快的更新学习观念、学习方法，从而增加学习实力。因特网上资源丰富多彩，许多都是最新的最先进的各学科探讨成果，促进了教学内容的更新和现代化。而且还可以使更多的人又更多的机会接受教化。 （五）、同步与异步教学相结合 教与学的过程是同步进行的，除了学员不在同一地点上课之外，学员可在同一时间远程听老师授课以及师生之间进行沟通。充分体现网络教学不受空间的限制的优势。可全天24小时进行，学员可以依据自己的实际状况来确定学习时间、内容和进度，可

30、随时在网络下载相关学习内容或向技术老师请教。实现了网络教学不受时间、空间的限制的特点。 网络教学实现了教学超越时间、空间的限制，学员可以依据自己的须要随时随地进行网络学习，网络教学平台设计时以异步教学为主，兼有同步教学的这种方式，更能实现网络教学的高效。 四、总结 随着网络技术的高速发展，网络教学平台环境也成为现今热门的技术。外加Internet的普及和发展，网络教学平台的开发受到更多的关注，基于多媒体教学将是网络教学的趋 14 势，通过网上进行同步双向沟通和资源共享，更好地体现了网络教化的敏捷、开放、基于资源的特点，及其在全面教化方面的无可比拟的优势。网络教学的构建将朝着功能进一步完善，操作

31、越来越简化，资源渐趋丰富，服务形式更多样，教学内容多媒体化和情境化，交互方式多样化，导航系统便捷化的方向发展。利用现代信息技术进行教学资源信息化建设，已经成为重要的教学手段。目前数字化系统和无线网络建设也日趋完善，将来的网络教学平台应能适应这些技术的发展，比如可以将网络教学平台整合到学校的一卡通当中等。随着教化技术理论和网络技术的不断发展，对网络教学平台的探讨和探究还将不断深人，网络教学平台也将在现代教学中具有广袤的应用前景。 网络教学平台是数字化建设的一个重要应用系统，是教学环境的重要组成部分，是基于互联网实现数字化教学的必要条件。平台拥有最大的用户群，网络教学平台的建设，将极大地促进和协作

32、教学改革，在充分利用教学资源、提高教学效率和质量、培育学员的自主学习和创建性学习方面发挥主动的作用。同时，为创建学习型社会供应资源基础，为社会需求剧烈的终身教化供应不竭的教学资源。 网络教学的探讨与开发平台的设计文档 网络平台的教学设计 网络教学平台论文：基于WebService技术的网络教学平台的设计与实现 网络教学平台设计与开发中须要考虑的主要问题 网络教学平台在教学中应用的探讨与实践 网络课程的设计与开发 网络课程的设计与开发 学校微信公众平台的开发设计与实施的实践探讨 基于JSP+XML+SQL Server开发网络教学平台的设计与实现 程序设计类课程网络教学平台建设与探讨 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第25页 共25页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页第 25 页 共 25 页