Web网络教学

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1引言

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。WorldWideWed已成为Internet上最流行和最具潜力的信息查询、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(多媒体技术、web和数据库互连技术以及分布对象技术等)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。

网络教学可以实现优秀教育资源和教育方法不受时间和空间等约束的共享，受教育者根据自己的水平和时间情况安排自己的学习计划和学习进度，实现传统教育无法做到的“个性化教育”。目前，它的研究和应用主要有两种形式：一种是基于Web的软件实现方式，在这种方式下，学生或教师只要有一台连网的计算机，就可以通过软件进行远距离教学，不需要特殊的硬件，在这样的系统中学生可以进行学习、讨论、考试等，学生和教师之间可以传输文字、图形、声音、图像等各种信息；第二种形式是基于视频会议系统的实现方式，它除了需要第一种方式中的各种软件支持以外，还需要特殊的硬件，使学生和教师可以相互实时看到和听到对方，同时也可以充分利用视频会议系统所提供的特殊功能。本文的目的主要是基于Internet/Intranet标准协议的三层(Brower/Server，B/S)模型，根据本单位的实际情况，讨论网络教学系统的模式、基于NT的Internet软件开发方法和环境。

2基于Web的网络教学模式

在基于Web的网络教学中，除了可实施传统的讲授式(包括利用电子邮件或下载教学内容、浏览网页等异步式讲授)、讨论式(通过网络先登录到一台主机上，然后进入BBS系统参加讨论)以及个别辅导式(可通过语言编写实时运行的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和协作式教学。

2.1讲授式教学

在网络上实施讲授式教学，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讲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，通过摄像机和网络系统将教师讲课的情景传送到远程网络教室中，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，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、多点控制单元MCU等)，这类系统主要适合于专用高速网络或者是局域网，目前，一些省教育学院对教师继续培训而开设的远距离教育，基本上都是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WWW服务及电子邮件服务就可以满足最基本要求。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。

2.2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个教育机构(如大学、中学或研究机构)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，要求学生解答。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、参考。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。

2.3协作式学习

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，因而受到普遍关注。基于Web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Web网络的协作学习过程中，基本的协作式策略有竞争、协同、伙伴与角色扮演等。

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，通过网络进行竞争性学习。由于学习者的竞争关系，学习者在学习过程中会全神贯注，使学习效果比较显著。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，学习者可根据自己和对方的状态及时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。

伙伴：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。

角色扮演：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。在学习过程中，他们所扮演的角色可以互换。

3基于Web的应用软件的开发技术

随着Internet/Intranet的普及，网络级应用软件的计算模式也正在由传统的客户/服务器(Client/Server-C/S)模型转向基于Internet/Intranet标准协议的三层浏览器/服务器(Browser/Server-B/S)模型。客户/服务器模型是松散耦合结构，它们通过消息传递机制进行对话，客户向服务器发出请求，服务器进行相应的处理后将结果返回客户。在客户/服务器模型中，客户端需要操作系统、网络协议、客户机软件、应用软件等好几层软件。而在服务器端则是单纯的数据库服务器。在软件版本升级时，所有客户端软件均需更新。而浏览器/服务器(B/S)模型是在客户/服务器模型的基础上发展起来的，它简化了客户端软件，只需装上浏览器作为客户端应用的运行平台，而将所有的开发、维护和升级工作集中在服务器端，降低了应用开发成本及管理成本。用户使用浏览器向Web服务器提交请求，Web服务器处理请求，查询数据库，并将查询到的信息组织成HTML页面发送给用户，在用户的浏览器显示。

如果程序在浏览器上执行，则服务器必须把程序代码传下来，而浏览器也要聪明到可以执行服务器所传下来的程序；如果程序在服务器端执行，则服务器只要把执行的结果传下来即可。因此基于Web的应用软件分为客户端和服务器端两部分，需要采用不同的开发技术分别实现客户端和服务器端应用。

3.1客户端应用开发技术

开发客户端应用的可选方案主要有JavaApplet和ActiveX控件，其中：JavaApple的最大优点是独立于特定系统平台，可以“一次开发，到处发行”，但获得平台无关性的代价是不能利用特定平台的优点，使得使用Java开发的应用程序执行效率不高；另一方面Java的应用体系框架还较为简陋，使用JavaApplet开发具有复杂界面与功能的应用程序比较困难。

ActiveX技术基于Microsoft的Windows平台，可以在使用ActiveX技术开发的应用软件中使用Microsoft所提供的程序开发框架和功能强大的MFC(Microsoft基本类库)，能开发出复杂的应用程序，同时保证了应用程序的执行效率；但现在只有Microsoft公司的InternetExplorer所支持，NetscapeNavigator必须加上第三方厂商开发的插件才能提供对于ActiveX控件的有限支持。

3.2服务器端应用开发技术

Java和ActiveX虽然具备与Web服务器通讯的能力，但相对而言程序设计比较困难，而使用Web服务器端的应用程序存取Web数据库可就简单得多。

现在主要有CGI(CommonGatewayInterface)、IDC(InternetDatabaseConnector)、ASP(ActiveServerPages)等几种主要的服务器端应用软件开发技术，其中ASP是Microsoft公司新推出IIS3.0服务器的一个组件，是继Microsoft在IIS2.0推出IDC之后新一代的动态网页开发方案。ASP实际上是一种在服务器端开发脚本语言的环境，利用它可以开发出动态、交互、高性能Web服务器端的应用，且能较容易实现复杂的Web应用。利用ASP开发的脚本程序全部运行在服务器端，极大地减少了对客户端的要求。

ASP具有以下特点：

(1)完全同HTML文件相集成。

(2)容易生成，不需手工编译和关联相应程序。

(3)面向对象和可对服务器端的ActeveX组件进行扩展。

ASP可以使用任何脚本语言，只需提供其相应的脚本引擎就可，ASP自身提供VBScript和JScript两种脚本引擎，缺省为VBScript。制作ASP文件同HTML文件一样，可以用任何纯文本编辑器进行编辑。

4基于Web的网络教学系统的开发环境

4.1硬件结构

我们教育技术系现在除了承担本系的教学工作之外，

还负责教育技术中心的所有任务，包括全校的教育技术公共必修课和多媒体课件制作的跨系选修课，而学校目前的校园网还只是一个简单的拨号网，不便从事网络教学，更不能传输多媒体信号，无法满足我们基本的教学需要，为此我们在原有的课件开发中心的基础上，建设成了一个满足我们教学需要的网络教学系统，等学校校园网升级改造完成后，还可以作为全校的网络教学系统予以开放。

支撑网络教学系统的物质基础实际上就是一个计算机网络，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、课件制作与开发模块等。

4.2软件环境

在工作中，我们以Microsoft公司的Web服务器IIS(InternetInformationServer)为平台，使用ASP技术开发服务器端应用。具体是：

4.2.1服务器平台采用微软的NTServer4.0。

4.2.2Web服务器采用IIS4.0(InternetInformationServer，Internet信息服务器)，它与NTServer操作系统紧密的集成在一起，通过NT所做的优化工作，使之具有很高的执行效率，且采用NT的安全认证特性，易于管理，便于开发具有强大功能的网络应用程序。另外，IIS除了提供HTTP服务之外，还提供了FTP及Gopher服务。

4.2.3服务器端的脚本引擎动态服务器页面ASP(ActiveServerPages)是运行于服务器端的脚本引擎，通过它，可以创建动态、交互式且高性能的Web应用。

除了在服务器端运行脚本这一特点外，ASP还提供对ActiveXServer组件的支持。ASP允许开发人员运行用其它语言开发的ActiveXServer组件，其中包括C++，VisualBasic、Java等。

4.2.4数据库服务器采用SQLServer7.0。在WindowsNT环境下，SQLServer7.0与NT很好的集成在了一起，可以充分发挥NT的优势。

4.2.5Web应用程序开发工具Microsoft公司的VisualInterDev6.0为在Internet上创建Web数据库应用程序提供了完整的可视化开发工具，它是快速设计、建立和调试Web数据库应用系统的集成开发环境，提供了可视化的HTML编辑器，包括设计视图、源代码视图和快速预览视图；支持使用VBScript和JavaScript语言来开发和调试客户端和服务器端的脚本程序；提供了方便地开发、调试和修改ASP(ActiveServerPages)的界面和工具。在编写ASP时，可以使用ASP内建对象，这些对象在服务器环境中自动被创建和管理。

5结束语

基于Web的网络教学系统的建设是一个系统工程，它设计到网络基础设施的建设、教学资源的建设、管理方面的建设以及网络教学的具体实施等方面的问题，在以后的工作中，我们还会就这一课题继续进行深入地研究和开展一些实质性地开发工作，推进教育教学的信息化。