淺談基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究
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論文關(guān)鍵詞 Web 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 應(yīng)用
論文摘要 本文通過對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)4大模塊功能和內(nèi)容的詳細(xì)講解，結(jié)合不同模塊的功能，設(shè)計(jì)出管理員、學(xué)生和教師的角色分配。并且，在不同教學(xué)實(shí)例中對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
0 引言
在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使得計(jì)算機(jī)迅速成為最有發(fā)展前景的教學(xué)媒體和教學(xué)管理工具。為了促進(jìn)教育發(fā)展，提高教學(xué)水平，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的發(fā)展也受到了教育工作者的關(guān)注。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的一種新興技術(shù)，在這種教學(xué)形式中，計(jì)算機(jī)通過各種教學(xué)軟件，呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，控制學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度等信息，完成一定的學(xué)習(xí)和教學(xué)任務(wù)。建立基于Web的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)方式中資源共享性差、交互性不夠的根本缺陷，并為教學(xué)提供了更先進(jìn)的技術(shù)手段。本文主要針對基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并舉例說明該系統(tǒng)的應(yīng)用研究。
1 基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)是為師生雙方的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供輔助功能，以促進(jìn)教學(xué)最優(yōu)化。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是為學(xué)生提供豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為教師和學(xué)生提供互動空間，使學(xué)生能夠充分發(fā)揮積極性和主動性，有針對性地學(xué)習(xí)知識，解決實(shí)際問題。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，主要包括在線學(xué)習(xí)、師生交互、資源管理和在線考試4大模塊。
1.1 模塊功能設(shè)計(jì)
1.1.1 在線學(xué)習(xí)
在在線學(xué)習(xí)模塊中學(xué)生可以方便地瀏覽教學(xué)信息、進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、下載所需教學(xué)資源，進(jìn)行習(xí)題自測等，還可以進(jìn)入考試系統(tǒng)模擬考試。
1）作業(yè)管理
作業(yè)管理主要實(shí)現(xiàn)布置作業(yè)、提交作業(yè)和批閱作業(yè)的功能。教師將布置的作業(yè)上傳到服務(wù)器后供學(xué)生下載；學(xué)生下載后將自己的作業(yè)上傳到相應(yīng)的課程庫中，系統(tǒng)會記錄提交的時(shí)間和提交者的姓名，學(xué)生在提交作業(yè)后也可以修改作業(yè)重新提交，系統(tǒng)只保留最后提交的作業(yè)；教師將學(xué)生提交的作業(yè)下載后審閱，然后將學(xué)生的作業(yè)情況輸入到系統(tǒng)中，并統(tǒng)計(jì)學(xué)生的作業(yè)提交情況，學(xué)生也可以查看已經(jīng)批閱的作業(yè)。
2）瀏覽和下載多媒體課件
這一功能模塊對注冊用戶免費(fèi)開放，只要注冊成功后就可以瀏覽和下載各種多媒體課件。
3）自測練習(xí)
自測練習(xí)類似于書本教材的每個(gè)教學(xué)單元后的練習(xí)題。需要注意的是，在自測練習(xí)題的答案設(shè)計(jì)上，除了給出結(jié)果，還應(yīng)分析為什么如此選擇。對于一些主觀性的題，只需提供答題要點(diǎn)而不是給出絕對答案，這可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力和分析能力。在題型的選擇上也可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的意愿來選擇，使學(xué)習(xí)者可以方便的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
1.1.2 師生交互
該模塊主要功能是學(xué)生在線提問和教師輔導(dǎo)答疑。
在線提問：在線提問功能是指學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)給教師提出問題，由相關(guān)教師回復(fù)解答。
常見問題解答：在實(shí)際的教學(xué)中，教師常常會遇到不同學(xué)生重復(fù)提出同一個(gè)問題的現(xiàn)象，常見問題解答功能可以將學(xué)生提出的常見問題總結(jié)歸納，給出此類問題統(tǒng)一的答案，此功能可以大大提高教師答疑的工作效率，也可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
1.1.3 資源管理
資源管理模塊主要提供了課件、電子教案和教學(xué)相關(guān)文件上傳、維護(hù)和下載、試題庫管理等功能。任課教師可以將課件等上傳到服務(wù)器，并對其進(jìn)行修改和刪除操作。下載功能主要是針對學(xué)生而言學(xué)生可以根據(jù)需要，自主選擇相關(guān)資源進(jìn)行下載。而題庫管理功能僅提供給教師使用，用于增加、刪除、修改、檢索各種類型的習(xí)題試題。
1.1.4 在線考試
考生登錄考試系統(tǒng)后，從試題庫中隨機(jī)抽取試題進(jìn)行考試。答題完畢，提交試卷后系統(tǒng)自動地將客觀題的成績寫入后臺的客觀題成績數(shù)據(jù)表中，主觀題需提交到后臺試卷管理庫中，由教師手工批閱，閱卷后的成績，由教師填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，最后系統(tǒng)自動為客觀題和主觀題的成績進(jìn)行匯總，記錄在成績數(shù)據(jù)表中。教師批閱主觀題時(shí)，不僅要給出分?jǐn)?shù)，最好能夠提供比較詳細(xì)的錯(cuò)誤分析給學(xué)生作為參考。考生還可以登錄系統(tǒng)查看成績并可以查看自己的答題情況。
1.2 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的主要用戶有系統(tǒng)管理員，教師和學(xué)生。
在線學(xué)習(xí)模塊中學(xué)生可以進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、作業(yè)處理和在線練習(xí)等；教師主要負(fù)責(zé)維護(hù)課件和積件庫、發(fā)布教學(xué)內(nèi)容和處理作業(yè)等；管理員可以進(jìn)行學(xué)生信息維護(hù)、教師信息維護(hù)、專業(yè)維護(hù)和課程維護(hù)、修改個(gè)人信息等。
2 基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將會改變教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法，其最終目的就是要幫助教師把學(xué)生培養(yǎng)成具有一定專業(yè)知識與技能的人才，以適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)踐或科學(xué)研究的需要。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教學(xué)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下兩方面：
1）虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境教學(xué)
實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動中一個(gè)必不可少的過程，很多學(xué)習(xí)科目都是以實(shí)驗(yàn)課程為基礎(chǔ)的，尤其是對于一些實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，例如物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)等。實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的實(shí)際操作能力和解決問題的能力是至關(guān)重要的，學(xué)習(xí)者的大部分實(shí)踐能力都是通過實(shí)驗(yàn)得到的。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬技術(shù)的結(jié)合。通過網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，計(jì)算機(jī)能夠在網(wǎng)絡(luò)中模擬一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。它不僅僅能夠提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)效果，更加重要的是使一些缺乏實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)習(xí)者，可以通過網(wǎng)絡(luò)身臨其境的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甚至和異地的學(xué)習(xí)者合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2）對話與咨詢教學(xué)
對話與咨詢教學(xué)又稱為“蘇格拉底”教學(xué)模式，允許學(xué)生與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行比較自由的“談話”。這種教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以人機(jī)對話的形式由學(xué)生選取他要學(xué)習(xí)的內(nèi)容或查詢相關(guān)資料。這種模式不僅有助于啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立鉆研的能力，同時(shí)也有利于教學(xué)資源的共享。
3 結(jié)論
自進(jìn)入21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速興起、蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用已遍及社會生活的各個(gè)角落，正在對人類的生活方式帶來巨大的變革。特別是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，因其資源共享性、教學(xué)互動功能、教學(xué)內(nèi)容豐富、教學(xué)方式先進(jìn)等特點(diǎn)，對教育、教學(xué)過程產(chǎn)生了深刻的影響。
參考文獻(xiàn)
[1]黃俊英.基于Web的計(jì)算相輔助教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2009(10).
[2]梁云娟.基于Web技術(shù)的教學(xué)輔助平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2007.
[3]周小燕.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式應(yīng)用研究[J].焦作大學(xué)學(xué)報(bào)，2009(10).
論文摘要 本文通過對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)4大模塊功能和內(nèi)容的詳細(xì)講解，結(jié)合不同模塊的功能，設(shè)計(jì)出管理員、學(xué)生和教師的角色分配。并且，在不同教學(xué)實(shí)例中對計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
0 引言
在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，使得計(jì)算機(jī)迅速成為最有發(fā)展前景的教學(xué)媒體和教學(xué)管理工具。為了促進(jìn)教育發(fā)展，提高教學(xué)水平，計(jì)算機(jī)在教育領(lǐng)域的發(fā)展也受到了教育工作者的關(guān)注。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是指將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教育領(lǐng)域的一種新興技術(shù)，在這種教學(xué)形式中，計(jì)算機(jī)通過各種教學(xué)軟件，呈現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)，記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，控制學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度等信息，完成一定的學(xué)習(xí)和教學(xué)任務(wù)。建立基于Web的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)從根本上改變了傳統(tǒng)教學(xué)方式中資源共享性差、交互性不夠的根本缺陷，并為教學(xué)提供了更先進(jìn)的技術(shù)手段。本文主要針對基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并舉例說明該系統(tǒng)的應(yīng)用研究。
1 基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)是為師生雙方的教學(xué)和學(xué)習(xí)提供輔助功能，以促進(jìn)教學(xué)最優(yōu)化。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)是為學(xué)生提供豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，為教師和學(xué)生提供互動空間，使學(xué)生能夠充分發(fā)揮積極性和主動性，有針對性地學(xué)習(xí)知識，解決實(shí)際問題。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，主要包括在線學(xué)習(xí)、師生交互、資源管理和在線考試4大模塊。
1.1 模塊功能設(shè)計(jì)
1.1.1 在線學(xué)習(xí)
在在線學(xué)習(xí)模塊中學(xué)生可以方便地瀏覽教學(xué)信息、進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、下載所需教學(xué)資源，進(jìn)行習(xí)題自測等，還可以進(jìn)入考試系統(tǒng)模擬考試。
1）作業(yè)管理
作業(yè)管理主要實(shí)現(xiàn)布置作業(yè)、提交作業(yè)和批閱作業(yè)的功能。教師將布置的作業(yè)上傳到服務(wù)器后供學(xué)生下載；學(xué)生下載后將自己的作業(yè)上傳到相應(yīng)的課程庫中，系統(tǒng)會記錄提交的時(shí)間和提交者的姓名，學(xué)生在提交作業(yè)后也可以修改作業(yè)重新提交，系統(tǒng)只保留最后提交的作業(yè)；教師將學(xué)生提交的作業(yè)下載后審閱，然后將學(xué)生的作業(yè)情況輸入到系統(tǒng)中，并統(tǒng)計(jì)學(xué)生的作業(yè)提交情況，學(xué)生也可以查看已經(jīng)批閱的作業(yè)。
2）瀏覽和下載多媒體課件
這一功能模塊對注冊用戶免費(fèi)開放，只要注冊成功后就可以瀏覽和下載各種多媒體課件。
3）自測練習(xí)
自測練習(xí)類似于書本教材的每個(gè)教學(xué)單元后的練習(xí)題。需要注意的是，在自測練習(xí)題的答案設(shè)計(jì)上，除了給出結(jié)果，還應(yīng)分析為什么如此選擇。對于一些主觀性的題，只需提供答題要點(diǎn)而不是給出絕對答案，這可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)新能力和分析能力。在題型的選擇上也可以根據(jù)學(xué)習(xí)者的意愿來選擇，使學(xué)習(xí)者可以方便的進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。
1.1.2 師生交互
該模塊主要功能是學(xué)生在線提問和教師輔導(dǎo)答疑。
在線提問：在線提問功能是指學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)給教師提出問題，由相關(guān)教師回復(fù)解答。
常見問題解答：在實(shí)際的教學(xué)中，教師常常會遇到不同學(xué)生重復(fù)提出同一個(gè)問題的現(xiàn)象，常見問題解答功能可以將學(xué)生提出的常見問題總結(jié)歸納，給出此類問題統(tǒng)一的答案，此功能可以大大提高教師答疑的工作效率，也可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
1.1.3 資源管理
資源管理模塊主要提供了課件、電子教案和教學(xué)相關(guān)文件上傳、維護(hù)和下載、試題庫管理等功能。任課教師可以將課件等上傳到服務(wù)器，并對其進(jìn)行修改和刪除操作。下載功能主要是針對學(xué)生而言學(xué)生可以根據(jù)需要，自主選擇相關(guān)資源進(jìn)行下載。而題庫管理功能僅提供給教師使用，用于增加、刪除、修改、檢索各種類型的習(xí)題試題。
1.1.4 在線考試
考生登錄考試系統(tǒng)后，從試題庫中隨機(jī)抽取試題進(jìn)行考試。答題完畢，提交試卷后系統(tǒng)自動地將客觀題的成績寫入后臺的客觀題成績數(shù)據(jù)表中，主觀題需提交到后臺試卷管理庫中，由教師手工批閱，閱卷后的成績，由教師填入相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，最后系統(tǒng)自動為客觀題和主觀題的成績進(jìn)行匯總，記錄在成績數(shù)據(jù)表中。教師批閱主觀題時(shí)，不僅要給出分?jǐn)?shù)，最好能夠提供比較詳細(xì)的錯(cuò)誤分析給學(xué)生作為參考。考生還可以登錄系統(tǒng)查看成績并可以查看自己的答題情況。
1.2 模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)的主要用戶有系統(tǒng)管理員，教師和學(xué)生。
在線學(xué)習(xí)模塊中學(xué)生可以進(jìn)行在線學(xué)習(xí)、作業(yè)處理和在線練習(xí)等；教師主要負(fù)責(zé)維護(hù)課件和積件庫、發(fā)布教學(xué)內(nèi)容和處理作業(yè)等；管理員可以進(jìn)行學(xué)生信息維護(hù)、教師信息維護(hù)、專業(yè)維護(hù)和課程維護(hù)、修改個(gè)人信息等。
2 基于Web技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將會改變教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法，其最終目的就是要幫助教師把學(xué)生培養(yǎng)成具有一定專業(yè)知識與技能的人才，以適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)踐或科學(xué)研究的需要。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)在教學(xué)中的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下兩方面：
1）虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境教學(xué)
實(shí)驗(yàn)是教學(xué)活動中一個(gè)必不可少的過程，很多學(xué)習(xí)科目都是以實(shí)驗(yàn)課程為基礎(chǔ)的，尤其是對于一些實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，例如物理、化學(xué)、計(jì)算機(jī)組成結(jié)構(gòu)等。實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的實(shí)際操作能力和解決問題的能力是至關(guān)重要的，學(xué)習(xí)者的大部分實(shí)踐能力都是通過實(shí)驗(yàn)得到的。網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)的技術(shù)基礎(chǔ)是多媒體計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬技術(shù)的結(jié)合。通過網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)室，計(jì)算機(jī)能夠在網(wǎng)絡(luò)中模擬一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。它不僅僅能夠提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的教學(xué)效果，更加重要的是使一些缺乏實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)習(xí)者，可以通過網(wǎng)絡(luò)身臨其境的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，甚至和異地的學(xué)習(xí)者合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
2）對話與咨詢教學(xué)
對話與咨詢教學(xué)又稱為“蘇格拉底”教學(xué)模式，允許學(xué)生與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行比較自由的“談話”。這種教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以人機(jī)對話的形式由學(xué)生選取他要學(xué)習(xí)的內(nèi)容或查詢相關(guān)資料。這種模式不僅有助于啟發(fā)學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立鉆研的能力，同時(shí)也有利于教學(xué)資源的共享。
3 結(jié)論
自進(jìn)入21世紀(jì)以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速興起、蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用已遍及社會生活的各個(gè)角落，正在對人類的生活方式帶來巨大的變革。特別是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，因其資源共享性、教學(xué)互動功能、教學(xué)內(nèi)容豐富、教學(xué)方式先進(jìn)等特點(diǎn)，對教育、教學(xué)過程產(chǎn)生了深刻的影響。
參考文獻(xiàn)
[1]黃俊英.基于Web的計(jì)算相輔助教學(xué)系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，2009(10).
[2]梁云娟.基于Web技術(shù)的教學(xué)輔助平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué)，2007.
[3]周小燕.計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式應(yīng)用研究[J].焦作大學(xué)學(xué)報(bào)，2009(10).