信息技术与中小学教师继续教育课程整合平台的研究与实现.docx

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1、信息技术与中小学教师继续教育课程整合平台的研究与实现王 德 昌1.中小学教师继续教育系统需求和分析 本研究的目标是基于Web网络环境下的中小学教师继续教育中的用户界面、教学模式、架构等关键技术问题，提出支持分布式协同工作的中小学教师继续教育系统的模型及相关设计，开发出基于Web网络环境的计算机中小学教师继续教育系统。 为此，我们理论联系实际，在全面了解国内外其他中小学教师继续教育系统的基础上进行调查、分析和总结，并与用户进行面谈、深入探讨和调研。在此基础上，制定具体的方案和研究计划，并开发研制基于Web的中小学教师继续教育系统。中小学教师继续教育系统不仅仅只是一个纯粹的技术系统，而应该是适应中

2、小学教师继续教育需求的教育培训模型、内容与良好的支持服务三要素构成的有机体中的重要一环；它应该为学习者提供集成的交互式学习环境，为教师提供多种有效的教学手段和课程编辑工具，还应该提供丰富的系统和教学管理功能，以有效地管理和跟踪学生的学习情况。1.1系统界面、模式、架构和设计系统界面、模式、架构和设计等应达到以下要求：1.1.1崭新的教、学方式和适用于中小学教师继续教育需求的教学模型 100%基于Web/Internet技术的设计，提供网上教、学和管理的全过程，突破时间、空间和资源的限制； 为中小学教师继续教育需求量身定制的教学模型，具体地规定培训过程中的学时安排和业务顺序，包括计划、注册、发布

3、、评估和管理等若干关键环节。1.1.2丰富的教学管理功能 内置教学跟踪与日志服务器； 教学信息统计功能； 课程管理与教务管理； 支持灵活、可配置的系统网络安全管理，支持教师、学生、教务管理等多种角色和不同权限。1.1.3集成的教育门户功能 内容管理与发布； 所见即所得的编辑界面； 门户网站的标准设置； 可定制性。1.1.4低成本高品质的设计思路 基于标准浏览器的操作与管理，降低运行、维护费用和掌握系统的学习时间及培训费用； 降低对运行环境、维护的要求，降低费用。1.1.5先进的设计方式 先进的设计模式； 灵活的多层设计模型； 优秀的可移植性； 统一用户帐号支持所有服务。1.1.6高性能低成本的

4、分布式解决1.1.7技术持续发展的保证 秉承业界领先的优势，并结合用户需求的反馈，还将不断完善系统。1.2中小学教师继续教育系统功能描述中小学教师继续教育系统主要由学员、教师和管理员不同功能界面结合远程教育的多个功能模块组成，其描述分别如下：1.2.1课程查询设置模块 用户按专业和课程主题、课程列表浏览所有课程，按关键词搜索； 选定课程，可浏览课程基本信息，预览或注册课程(进入用户注册登录模块)。1.2.2用户注册登录模块 用户注册页面：用户输入个人基本信息，如年龄、行业、学历、职务和地区等；成功后即成为注册会员。 课程注册页面：学生按购物车模式选择要注册的课程。1.2.3课程综合模块 通知模

5、块(Announcement )：可以在线浏览各种通知信息，并可以按时间段查询旧通知信息；每条通知信息包含发布者、发布时间、时间期限和内容。 课程信息(Course Information)：在线浏览课程提纲。 教师信息(Staff Information)：在线浏览有关课程授课教师信息，人数和助教信息。 课程文档(Course Documents)：在线浏览教师设置的课程文档，可以包含访问者客户端系统支持的各类格式；可以自己定义课程类别(类别为两层结构)。 课外作业(Assignments)：在线浏览作业，可以在线完成或下载后离线答题再提交完成；在线参加考试，提交答案。 外部链接(Exter

6、nal Link)：与resource合并，展示相关资料链接及其简介。 社区中心： 邮件模块 具有群发功能，可以按课程，或按学生小组发送邮件。 学生名册 学生个人主页 讨论区(Discussing Board ) 分为若干小组社区和一个公共社区、一个精华版社区；一个小组的学生不可以进入其他小组社区，但可以进入公共社区。教师可以保存移动社区历史记录，决定是否对学生开放。 聊天室 在老师规定的时间内，学生可以点击进入相应的聊天室； 小组主页 学生只能访问自己所在组的主页。小组学生拥有公用文件箱，可用于小组成员间进行文件交换。学生管理模块： 文件箱 学生可以向教师在线提交文件，教师可以在线反馈； 个

7、人注册信息编辑 成绩查询统计 成绩由教师评阅试题和作业后发送； 个人主页编辑 个人学习时间、内容统计页面编辑模块：教师可编辑发布通知信息、课程信息、授课教师信息、课程文档和课外作业。学生评估模块： 试题发布 可以发布选择题、判断题、填空题和简答题(手工评分)四种形式，试题项和答案项可以添加文件，学生可以以Email形式提交。 调查模块 可以发布调查题，进行选项结果统计的一个单独通用模块。可在课程及网站任一页面插入并应用，调查模块由一个新窗口打开，由教师或管理者负责将此调查模块超链接插入网站页面。 评估工具 可以阅览和编辑试题，设置试题状态(是否可用)和类型。 成绩本 对于在线答题的、能满足自动

8、阅卷条件的由计算机自动完成分数统计，同时老师有权利改动学生的成绩。 课程统计：统计课程的选修信息，每个用户的学习时间，地区分布和访问IP等，并可以按用户信息分类(如年龄、职务和地区等)。用户管理模块：创建小组：教师可以在本课程的学生中在线创建若干小组，并指定哪个学生在哪个小组；修改/编辑小组：教师可在线修改小组信息、重新调配学生小组安排或删除小组。社区中心模块： 讨论区 本课程的讨论区(可创建多个)； 文件箱 可以上传文件给指定的学生，并显示所有上传和接收的文件。 站点管理模块： 社区模块功能管理 可以设置讨论区模块、学生名册模块、学生个人主页模块和小组主页模块。 学生管理模块功能管理 可以设

9、置文件箱模块、个人主页编辑模块、信息编辑模块、成绩查询统计模块和学生手册模块。 课程功能管理 可以设置课程信息模块、教师信息模块、课程文档模块、课外作业模块、社区模块和学生管理模块。可以修改课程名称和课程信息描述； 课程管理工具 包括删除课程等一些功能模块。 服务功能管理模块： 课程列表设置：编辑修改课程分类、目标受众、目录列表、教学方式，教师情况、开课时间等查询功能。1.2.4资源中心 资源中心分类，每一主页下又按课程主题分多个子类； 每一子类下展示相关资料连接和简介。1.2.5论坛社区及聊天室模块 (1)论坛社区 社区分类，每一主页下又按课程主题分多个子类，每一主题下有一个公共社区； 社区

10、仅对注册会员开放，并一直开放至课程有效期结束后满一年； 普通注册会员可以不注册课程，单独使用社区； 社区论坛具有信息搜索查询功能。 (2)聊天室 聊天室只对付费注册会员开放； 允许学生实时动态进行文字聊天； 教师自动建立聊天室，每个聊天室有时间段限制。1.2.6管理员模块 创建/编辑/修改/删除/查询/授权用户，设定用户权限； 创建/编辑/修改/删除/查询/授权课程，设定课程属性，如课程有效期，是否公开发布等； 查询和统计所有课程和用户的选修情况，用户在线情况；提供日志文件及其分析工具。1.3关键技术分析 本研究的关键是开发一个基于Web网络环境的中小学教师继续教育系统，它的研究与开发主要涉及

11、到以下几个方面的内容：1.3.1基于Web应用的框架体系结构基于Web应用的框架体系结构是中小学教师继续教育系统中需要解决的一个关键技术，它是浏览器/服务器模式(Browser/Server)体系结构的一个新的发展方向。基于Web应用的框架体系结构的根本目的是实现Internet环境系统应用，客户端浏览器与服务器之间使用标准的通讯协议HTTP，用户使用统一的浏览器界面，服务器实现多种应用系统的集成。这种方案的优势在于，能够实现系统的一致性和互操作性，能够提供浏览器服务器系统方案的可用性和灵活性，能够提供更大限度的可伸缩性、更高的管理效率。在基于Web网络环境中WWW应用的中小学教师继续教育系统

12、中，系统框架体系结构主要解决以下几个方面的问题： 交互性：基于Web的Browser/Server系统应用中的客户机和服务器之间的交互指两者之间的数据传输特性，用以提高系统功能灵活性。 服务器连接的可扩展性：由于Web服务客户的数量增长，需要调配Web客户机和服务器间的通讯。利用HTML链接机制，使用多个Web服务器协同工作。 与现有系统的兼容性：利用Web服务器API接口实现服务器功能扩展，实现与己有系统的连接。 降低客户方管理：客户端使用浏览器作为标准用户前端，实现统一的客户方运行环境，从而无须新增特定的客户程序，降低客户方管理。1.3.2 Web服务器和浏览器的功能扩展 仅用标准的HTM

13、L文档表达和采用超文本传输协议实现数据通讯，系统功能将有很大的限制，必须在此基础上提供更有效的信息、表达和生成机制来解决问题。一般的Web应用开发有服务器端、客户浏览器端两类方式。需求一种适合中小学教师继续教育系统的Web服务器和浏览器的功能扩展是本系统研究与开发的重点之一。1.3.3系统的动态执行系统的动态执行包括页面的动态生成、外部资源连接、信息表达形式等方面的内容。Web系统最擅长是信息发布，中小学教师继续教育系统作为功能型应用系统，还必须根据用户的交互信息，做出反应，系统表现为利用外部资源，动态的生成相应的页面。同时，信息的组织结构超文本化。1.3.4系统的分布式应用 系统的分布式应用

14、是指中小学教师继续教育系统将采用分布式信息平台运作方式。本系统中的工作目标要求实现系统对象、系统资源的分布化。系统对象是必须满足的相关实现条件。系统资源将涉及到信息对象的版本管理，信息对象多副本的一致性管理，信息对象的权限控制等难点问题。2.中小学教师继续教育系统设计2.1系统结构研究 本系统是服务器端执行的应用系统，客户端只需运行浏览器软件，就可以完成所有的应用、处理过程。采用ASP作为开发技术，数据库采用运行在WINNT4.0/2000上的MSSqlserver 2000。 因为整个系统是基于关系数据库的应用，所以需要频繁使用数据库，而上层程序发送一条SQL语句，再得到返回结果，一般的执行

15、过程是： (1)建立数据库连接； (2)发送SQL语句给数据库； (3)数据库执行SQL语句； (4)上层程序接收返回结果； (5)关闭数据库连接。 将系统按功能划分为不同的模块，模块之间通过接口通讯。采用这种做法可以使得系统更加结构化、简单和稳定可靠。2.2系统模块设计2.2.1系统结构分析 中小学教师继续教育系统中主要由两大模块组成：用户模块和课程模块。用户模块里包括学生资料、教师资料等内容；课程模块里包括课程文档、课程信息、课程通告、回家作业等许多资料；系统还包括许多模块，如通知模块、考试模块、公共社区模块、交流模块、新闻模块、调查模块等；(1)修改与支付管理 其中可以包括修改/查询用户

16、选课情况，课程交费状态修改，修改/查询用户，设定用户权限，用户状态，查询用户访问统计，查询某用户支付状况等。(2)修填个人资料 教师填写自己的个人资料。(3)修填个人资料 学生填写自己的个人资料。(4)学习本课程 可以包括浏览课程，搜索课程，学习课程文档，做回家作业等。(5)填加课程内容 包括写课程通告、信息，上载课程文档等(6)创建课程，创建类目 本系统的访问者主要有管理员、教师和学生，他们的权限从上而下。管理员的权限最大，他除了各种模块的管理之外，还要创建课程、发布通知等；教师的权限是上载课程文档、发布作业考试和修改学生的考题、作业等；学生除了修改自己的资料之外，就只能看和做。2.2.2系

17、统模块设计系统中最主要是用户模块和课程模块，用户在课程模块中管理、工作和学习；下面分别对主要模块加以介绍：(1)用户模块 用户模块中的用户为广泛含义，包括普通用户(如学生、公司员工)、教师和管理员。管理员拥有最高权限，包括修改填充各种资料、创建课程、社区管理、系统发布通知、资源中心管理等所有管理。用户管理：u 用户课程资料修改u 用户基本资料修改u 用户支付查询u 用户邮件地址列表查询课程社区管理：u 创建课程u 查询/修改/课程u 修改/查询用户选课情况，包括课程交费状态修改u 修改/查询用户，设定用户权限，用户状态，查询用户访问统计u 查询某用户支付状况u 查询所有用户邮件地址u 类目管理

18、u 社区管理其他功能管理：u 系统发布通知u 发布系统调查u 修改系统调查u 资源中心管理u 聊天室管理u 发送新闻邮件u 新闻中心管理u 公共社区管理u 增加，删除，修改课程类目u 修改费用以及折扣率(2)课程模块课程模块主要包括以下功能：课程查询(主要便于查找想学习的课程) 可以浏览所有类目和类目下的课程。同时可以通过课程类目名称、课程名称和课程描述查询课程。课程学习 课程学习是核心部分，主要包括课程通告、教师信息、课程信息、课程文档、回家作业、外部链接、学生管理等七个模块。学生管理模块又细分为文件箱、编辑个人主页、修改个人信息、检查成绩、个人通告、检查学习时间等六个子模块。课程注册 课程

19、注册包括报名课程和支付两个子模块。不同类型的通告 系统通告(所有用户可见)、课程通告(本课程学生可见)、个人通告等。(3)公共社区模块共社区模块主要功能：公共社区即BBS论坛，按树状结构分为不同的类目，各个类目下面是子类目或论坛，类目和论坛由管理员在后台管理库中创建或增删。对于已经注册课程或注册社区的学生，就可以在各个论坛下发表自己的文章或浏览他人的文章。每个论坛有各自的版主，由管理员在后台管理库中推荐，版主可以推荐本论坛中比较优秀的文章为精华文章，然后可以在精华区看到。同时版主可以删除本论坛下的文章。3.中小学教师继续教育系统开发与实现 中小学教师继续教育系统的设计目标是能够应用于Inter

20、net环境上的教育和学习辅助系统，它的服务对象中小学教师；一方面，它需要建立有关的教学课件、答疑、试题和练习等非实时的应用系统，另一方面，需要建立一个能满足位于不同地点的教师或学生之间信息交流的实时交互系统3.1系统组织结构 系统采用三层组织结构，系统中心平台负责局域服务平台的管理和维护，负责全局范围的访问控制、系统数据字典管理、共享数据的管理以及应用服务器资源的管理。每个服务平台都可以构成一个独立的系统运作，实现系统的各项服务功能。各个服务平台之间具备相互链接，各子系统的使用者也可互访资源，从而在大范围上实现分布式系统。 在这个中小学教师继续教育系统中的使用人员包含了三类：学员是系统的主要服

21、务对象；教师是系统资源和材料的提供者，兼有一定的系统管理职能：系统管理员负责整个或局部系统正常运行，执行系统维护和系统安全性工作。 系统运行在Internet环境下建立三种使用人员的联系。使用者在本地连接上Internet网络系统，连接方式可以是通过调制解调器拨号上网或通过电缆的局域网连接。使用者首先需要登录访问系统中心服务平台，它是终端用户登录系统的唯一入口，系统中心平台通过全局用户信息数据库，提供用户有效信息条件，用户在登录成功后，将获得访问其它服务平台的权限，并可通过各服务平台的链接实现跨越平台的资源访问。3.2系统服务平台配置 系统的工作机制是Internet环境下基于Web的浏览器/

22、服务器计算。系统服务以WWW方式提供。客户端采用标准的浏览器界面，常用的软件如Microsoft Internet Explorer等。服务器端采用系统的集成，中心是Web服务器，其它服务器构成各系统服务的功能服务器。每一项服务内容，都是由多个服务器协同完成。 目前，中小学教师继续教育系统建立在WINDOWS操作系统上，Web服务器采用WINDOWS2000服务器版，可以实现Web服务器、FTP服务器的功能。数据库服务器采用MS SQLSERVER2000。3.3系统开发和实现 在当前的系统环境中，主要实现课程教学、习题和测试、网络问题讨论、在线式辅导交流等功能。3.3.1课程综合 模拟实现网

23、络在线式教学课程，以HTML文档组织教学内容，制作教学课件。 (1)课程登记 教程的内容及主题由教师提供，来源无地点限制，可以自由地发挥、组织材料。 (2)课程阅读 在各教程节点的组织工作完成后，可以分类排序组织后提供学习者选择，也可通过关键词检索获得所需资料。通过浏览器的点取达到相应的节点。3.3.2试题中心 试题库的组织是由数据库和RTF ( Rich Text Format)或Word文档(Document )文件共同完成的，数据库负责信息的组织，RTF或DOC文件用于试题内容的表达： (1)试卷生成：试卷由教师生成，它是一个题目的集合。教师按照课程需要，编写题目，组成一张试卷。在本系统

24、中，题目共有多选题、是非题、填空题、简答题四种类型，在教师添加题目的时候可以选择需要添加的题目的类型。而每道题目又由题干、分数、答案、反馈、选项(针对多选、是非题)组成。一张试卷生成结束后，需要经过发布才可以用于考试。 (2)在线考试：老师发布一个试卷之后，学生就可以参加这门课的考试，学生考试后提交答卷。一旦答卷提交之后，学生便不可以更改答题内容。 (3)批阅试卷：在本系统中。多选、是非、填空这三种题型可以由系统自动判别答题正确与否，并给出相应的分数。但简答题由于其自身的限制，系统不能判断学生答案是否正确，这类题目的批阅由任课教师直接负责，老师可以按学生的答案给出得分以及评语。教师也可以取消学

25、生的一次考试纪录，让学生重新考试。3.3.3网络论坛 网络论坛用以实现学术讨论区，讨论的内容包括站点信息发布，学科教学，学生与教师间的提问和回答。讨论区根据主题划分为子讨论区，设定相应的管理者。 各讨论区需要考虑文章的提交、删除、编辑等问题。对于用户使用上的方便，需设置相应的搜索引擎。 每门课程都有若干小组社区和一个公共社区、一个精华版社区，至少有后两个讨论区；一个小组的学生不可以进入其他小组社区，但可以进入公共社区。教师编辑讨论区的文章并可加入讨论区，也可删除文章，决定是否对学生开放。 如果以学生的身份进入，则可以看到班级公共讨论区，班级的精华区(前提是讨论区模块是开放的)，另外自己小组的讨

26、论区也是可以进入的，并且在公共讨论区，小组讨论区里可以发表帖子，回应别人的帖子。而精华区中只能浏览。而且课程中其他小组的讨论区对他来说是不可见的。 如果进入的用户是老师的身份，则除了班级的公共讨论区、精华讨论区之外，其他课程中各个小组的讨论区都是可见的。而且老师可以删除课程中的帖子。在课程控制模块的讨论区管理中，教师可以对班级的所有讨论区进行管理，可以把公共讨论区、小组讨论区里的帖子加入到精华区中。 除了两个固有的讨论区外，对于属于该课程的每一个小组，多会创建一个讨论区，此讨论区只要该小组的成员和该门课程的教师可以进入3.3.4在线交谈 系统运行时登录在线的用户可以实时的进行信息交流。 聊天室

27、可以分为public类型，对全体学员开放：category类型，对此category下的所有子类目，以及类目中的所有课程下的学员开放：还有course类型的，course, category混合，就是允许跨课程，跨类目的学员进入同一个聊天室进行聊天。 以上类型的聊天室是在管理员模块中由管理员创建的。在创建时，还可以选择是否对那些能进入聊天室的人发布通知，以便告诉用户可以进入哪些聊天室。 还有一种聊天室是在课程控制模块中由老师创建的，可以选择此课程中的小组，个人参加聊天。 其他用户进入聊天室模块，可以看到所有可以进入的聊天室列表，选择进入其中的聊天室进行交流。3.3.5个人事务 (1)电子邮件

28、用户可以获得专用的个人信箱，仅用于系统内部用户之间的信息交换，用户可以收信、发信、删除信件等事务。用户也可通过系统连接外部系统的Email系统，实现普遍意义上的Email功能；用户还具有群发功能，可以给全班，或给全小组发送邮件；而老师则可以选定小组，用户等发信。 (2)个人主页 同上述的学生名册一样，根据用户身份，取得的列表，显示于页面，点击每个学生，可以连接到相应的学生的个人页面。 (3)使用情况报告 服务系统记录用户的使用情况，包括访问资源名称、访问实际、次数、结果，相应的费用情况等信息。3.3.6系统管理 使用者限于系统管理员 (1)安全管理 设定用户的访问权限，完成身份验证 (2)站务

29、管理 管理讨论区的设置，用户使用情况统计和分析 (3)费用管理 设置系统使用计费策略和方法，提供用户使用情况报告3.3.7系统实现中小学教师继续教育系统主页图图 中小学教师继续教育系统主页面中小学教师继续教育系统主页是所有在线用户的系统入口，它主要连接系统登录页面。 登录页面用于用户输入帐号ID和密码，系统通过后台用户数据库，进行身份验证，确定用户能否进入系统。学生、教师和管理员使用相同的登录页面，但是各用户的注册信息不同，系统可以有效地区别对待，产生不同地服务页面。学生页面图 学生界面教师页面图 教师页面4.系统性能分析 中小学教师继续教育系统采用ASP等网络技术开发研制而成。该中小学教师继

30、续教育系统100%基于Web/Internet，提供网上教、学和管理的全过程，突破时间、空间和资源的限制。 按系统需求分析、系统设计，达到了以下主要技术指标： (1)系统功能：中小学教师继续教育系统提供了统一的平台解决方案，为学习者提供集成的交互式学习环境，为教师提供多种有效的教学手段和课程编辑框架。该系统适合于中小学教师继续教育的长期或短期培训、管理与认证培训等； (2)使用范围：学校、企事业单位等； (3)使用效果：使用方便，直观形象，交互性强，为学校、企事业单位教学和培训节约大量人力物力资源； (4)系统性能：系统稳定，安全可靠，响应并发访问能力强，扩展性强，维护方便； (5)使用环境：服务器端：WINDOWS2000系统(服务器版)，MS SQLSERVER2000数据库，客户端：网页浏览器(IE4.0或以上) 。 该系统是服务器端执行的应用系统，在客户端只需运行浏览器软件，就可以完成所有的应用、处理过程。 整个系统具有分布式的特性，数据库、应用服务器、邮件服务器、课件服务器等都可以在不同的地点，数据库MS SQLSERVER2000。