E―Learning系统架构模式研究

摘 要：E-Learning供给学习者一种全新的方式进行泛在学习，强调的是在网络学习环境中，利用技术将大量数据、资料、程序、课件、讨论组等学习资源进行优化配置后形成资源库，以供学习者使用。本文意在从教学管理使用层次出发，结合当下实际需求，研究设计一通用可行的系统架构方法，为E-Learning平台的进一步研究与实践提供参考依据。

关键词：E-Learning；系统架构；模式

随着教育信息化技术的迅速发展和E-Learning理论和技术的深入研究，大量的在线学习平台如雨后春笋般地呈现在我们的面前。但是平台的功能往往很难满足现实中的实际需求，有的平台更侧重于理论教学而缺乏实践操作技能的培养。建立一个良好的学习平台，从而促进师生之间或学生之间的交互、优化教学和管理过程，成为教与学的好帮手，我认为应该针对教与学的实际需求，进行系统需求分析和整体设计。研究设计一套切实可行的通用系统架构方法，为建立更为全面的、有效的学习服务平台做技术支撑，使学习资源更好地满足学生自主学习和考核评价需要，已显得尤为重要了。

一、系统总体体系架构

本系统平台在技术上主要采用B/S架构实现各部分功能，采用模块化设计，从教、学、管理等三方面统筹安排，着重需要考虑交互性设计、经济实用、多平台浏览、界面统一等因素，实现管理系统、学生学习系统、教师教学系统等功能，并还为其他系统功能预留接口，供设计人员继续开发完善。通过系统建设需求分析，根据系统体系架构的特点和性质，为达到总体建设目标，本系统总体采用多层次体系架构来进行设计，包括系统层、服务层、应用层和表现层，其系统总体体系架构图如图1-1所示。

（一）表现层

表现层是在线学习平台与外界联系的窗口。通过设计友好的人机界面使用户易于掌握用法并能够熟练操作，这个层包括公共门口、学生门户、教学资源和后台管理等四个部分，当然，为用户提供标准的、可扩展的接口，供用户将来进行系统二次开发。系统采用B/S结构，用户直接通过学习设备的浏览器就可以访问本系统。随着移动学习的愈发普及，终端已经不再局限于PC机了，智能手机、笔记本电脑、平板电脑等亦可作为学习工具。

（二）应用层

应用层是基于服务层定制的满足个体在线学习平台需求的应用系统，以友好的用户界面为用户提供所需的各项应用软件和服务，主要有系统管理、网络考评环节、用户管理、教学管理、资源管理、邮件服务、即时通讯等。

（三）服务层

服务层是具体业务逻辑的分类实现，主要有权限、日志、配置、安全、角色、组织、用户、接口等。面向服务的体系结构，则将系统的不同功能单元（服务）通过这些服务之间定义的良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种这样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。

（四）数据层

数据层是整体系统的核心，有时候也称为持久层，主要功能是对原始数据的操作层，具体为服务层或表现层提供数据服务。简单的说，就是对数据表的Select、Insert、Update和Delete操作等。这些数据是基于操作系统（Linux、Windows2003等）、数据库管理系统（MySQL、SQL Server 2005、Oracle等）和基于JAVAEE架构的中间件（WebLogic）等。

图1-1系统总体体系架构图

二、管理系统的架构

管理系统是E-Learning平台中最基本的功能，由管理者和管理对象组成的并由管理者进行统筹控制学习及教学过程的统一体，就学习平台来讲，分为三类用户：管理员、教师和学生。管理员拥有最高权限，教师和学生的权限则由管理员进行分配。管理员可以实现用户管理、学生选课报考、班级管理、分配教师、公告、接收师生反馈等功能。教师具有制定授课计划、建设课程资源、监控学生学习过程、安排考核环节，通过引领式将资源有序、有效地呈现给学生。学生可以使用系统所提供的任何学习资源进行学习，并且在学习过程中保持与教师和同学之间的交流反馈，以至于更加促进学习活动。管理系统架构如图1-2所示。

图1-2 管理系统架构

三、学习系统架构

远程教育的主体逐渐从教师向学生转变，从教师的“教”为主体逐渐转变为学生的“学”，学习者可以借助现代化技术手段并自始至终地是在教师的引导下，在不同的时空条件下利用现有教育资源开展的个别的实时和非实时的自主式学习，学习过程更加强调的是在师生之间存在的时空准分离的状态下产生的动态交互性。[1]由此看来，学习系统架构的元素涵盖以下几个方面：学习者、资源、教学设计、学习策略、学习评价、公共服务等。如图1-3所示。

1、学习者。学习者是教学活动的主体，充分了解学生们自身的能力、特征及各自之间的差异，判别不同学习者对知识点的感知反应和接收速度，在此基础上为每一个学习者提供适合其特点的学习计划与资源，从而实现真正意义上的个别化学习，更好地实现因材施教。

2、学习资源。当前意义上的学习资源泛指一切为学习者学习提供有效帮助的媒体，不但包括传统教学上的文字教材、音像制品，还包括一些CAI课件、电子书、微课等新兴媒体，以上媒体是构建多样化学习资源体系的基础。

3、教学设计。有效的教学设计在依靠各种教学方法和教育技术手段的基础上，通过展示给学习者预先设计好的教学内容，以达到好的学习效果。[2]布鲁纳曾经就说过：任何学科的基础知识都可以用某种形式教给任何年龄的任何人。有效的教学设计需要通过大量的学习活动来完成教学目标，这些活动包括小组讨论、提问、实践、反思等。

4、学习策略。[3]学习策略是指学习者在学习活动中有效学习的程序、规则、方法、技巧及调控方式。[4]基于E-Learning的平台能够提供形式各异的学习模式，为学习丰富资源、学习案例、学习解决问题、学习合作/协作提供支持平台，这也增进了学生与资源之间、学生与学生之间、学生与教师之间的互动联系，也是学生将知识内化的一个过程。

5、学习评价。学习评价是以学习目标的要求，按一定规则对学习效果做出描述和确定，是教学各环节中必不可少的一环，它的目的是检查和促进教与学。逐步开展网络教学，可以从以下几个方面制定学习评价策略：自我评价、教师评价、小组评价相结合；注重学习过程评价，逐步开展动态评价；公示评价过程及结果，提升评价策略的说服力。

6、公共服务。公共服务是学习过程中的辅助手段，在整个系统中起到桥梁和纽带的作用，包括站内邮件、发送短消息、实时通讯、个人通讯录、记事本、讨论区等，在平台中的资源、学生、教师和管理员基本上都是通过这些公共服务系统来相互联系的。

图1-3 学习系统架构

四、教学系统

教学系统是能够支持教学传播功能的系统，这应该是一个闭环结构：1、教学系统向学习者发送教学内容。教师在选择教学内容时，应该具备全面性、科学性、实时性、针对性等特点。2、学习者依据自身条件计算偏差向系统发送反馈信息以寻求帮助。学生在学习过程中，教师需要引领学生不断利用各种工具进行交流、讨论来完成学习任务，教师在学生的学习活动中获取他们所遇到的困难。3、教学系统再调整并反馈教学信息给学习者。教师依据学生反馈结果调整教学策略，将教学内容重构、呈现，此时的教学内容应具有导向性、及时性、灵活性和差异性。以上三个环节构成了教与学的过程，教师是学习过程的引导者和服务者。具体的教学系统构架详见图1-4所示。

五、总结

E-Learning平台是伴随着互联网技术和教育信息化技术发展起来的新型学习平台，研究 E-Learning系统架构为搭建学习者学习服务平台提供了很好的理论支撑，因此，显得尤为重要。在构建平台时，坚持秉承“以学生为中心”的教育思想理念，考量并制定适合和满足学习者学习诉求的学习策略，充分发挥E-Learning平台在远程教育教学中的优势。

参考文献：

[1]叶宝林.远程教育资源提升参与式学习有效性探析[J].黑龙江生态工程职业学院学报，2013，（6）：74-75

[2]朱琳.布鲁纳知识结构理论及其在音乐教育领域的运用[J].沈阳音乐学院学报：乐府新声，2007，09（15）：11-18.

[3]张明亮.数学学习障碍儿童的矫治方法[J].国际精神病学杂志，2010，11（25）：22-27.

[4]刘电芝.学习策略的实质[J].宁波大学学报：教育科学版，2000，22（1）：18-20.

基金项目：黑龙江省远程教育学会规划课题“基于开放大学的新一代E-Learning系统研究”阶段性研究成果（课题编号YC2013-04）