远程教育导学系统的设计与开发

摘要：当前教师在指导学生通过网络和其它多种媒体进行自主学习时，存在导学服务方式缺乏主动性、针对性和策略性的问题。欲改变这种落后状况，提高导学质量，创造优良的学习环境，其有效途径之一就是构建智能导学系统，使导学支持服务智能化。

关键词：导学；导学策略；学习模式

一、系统的需求分析

远程教育导学系统的设计与开发的主要内容为：（1）可因人而异制订和实施导学策略，主动提供符合个性化的导学服务，使导学具有一定的针对性和前瞻性。（2）在导学策略的指导下，自动生成各种问题和练习，合理规划和调整学习内容和进度，并具有一定的诊断能力，诊断学生学习中的错误，分析原因并加以改进。（3）可通过信息反馈自动修正导学策略，使之更加符合学生本人的知识基础和认知特点，更好地提高学生的自主学习能力和学习效果。采用AGENT Software robot（软件机器人）技术构建的远程教育智能导学系统其基本框架见图1。

其中：软件层以AGENT Software robot为主，包括信息接受理解模块、信息确认模块、教师个人数据库、学生个人数据库、相关知识库、反馈信息模块和交互界面（图2）。软件层可与用户层进行信息交换，接受用户指示并加以确认，同时调用教师个人数据库（TDB）、学生个人数据库（SDB）和相关知识库（KB），通过模糊推理机进行推理并作出决案，自动生成导学策略和自学方案。在师生交互过程中，系统还可以调用反馈信息模块将收集的信息反馈给系统决策模块，以便不断改进导学策略，同时还可以依据反馈信息修改相关数据库。

二、系统的功能设计

1.导学、助学方式设计

（1）“三段式”导学模式。将教学过程分为三个阶段。初期学习入门导学。是指在开学初对学生集中进行课程学习的入门辅导，主要由教师向学生讲授本门课程的性质、教学目的、教学要求、应采取的学习方法，自学中应掌握的主要知识点，可供学生使用的教学媒体和教学服务手段，应完成的自学进度、作业的内容及要求等，然后学生根据教学要求自主学习。期中进行承上启下辅导，对学生自学中遇到的问题进行答疑，讲解批改作业中发现的问题，检查学生对教学知识的理解和掌握情况，对下一段学习进行提示、布置作业。期末复习指导主要是指导学生进行复习的方法，复习中应掌握的主要知识点，讲解重点难点问题，复习中应注意的事项，举行模拟测试等。

（2）分类指导模式。对于数学、英语等对基础知识要求较高的课程，由于学生的基础参差不齐，如果采用同一种方式进行教学则难以收到良好的效果。因此，在课前对学生进行基础知识摸底测试，了解学生对学习本门课程所必须的基础知识的掌握情况，并根据测试成绩将学生分成若干组，对不同组的学生采取不同的方式进行教学指导。

2.开放式服务学习模式

模式结构：指导尝试——交互实践——系统传导——反馈结果。服务主要体现在整个学习服务支持体系的建构，使学习者对于教育本身及课程本身有可接近性和便利性，能最大限度地方便学生学习。这个服务与支持体系首先应打破传统的班级授课制度教学，代之以不同组班的导师指导下个体化自修制为主，按课程组班教学体现了远程教育服务体系开放性，使学习者根据自己的学能去自由选择学习策略，使学习者在完全自主、自由的状态下完成自己的学业。其次，实现面授——网络——媒体——课件——教科书——电子信息资源学习流程系统化，具有可操作性。网络是服务体系中的系统中枢，这种网络在保留传统意义上教育者——学习者——课堂——教材——学习结果评价的基础上，实现计算机网络给学习者带来的便捷，可以把CAI资源相关课程的教案、辅导材料、教材重点、难点、作业布置与要求公布在服务器上，使学生根据自身的特点选择所需要的信息，强化获知渠道。为CAI课件的使用学习者选择学习时间、学习空间（学习环境）上提供便利，在试点的远程教育中的课件开发与媒体的使用上最终方便学习者。目前，由于一些办学单位的客观因素制约，不能完全达到这一层面，但是应努力建构这一模式，这是远程教育本身的需要。

3.远程教育个性化网络服务平台的新模式

本模式选择ASP（Microsoft Active server pages）做为借鉴电子商务移植的首选技术而形成。它的建设主要是分以下几个阶段来进行：

（1）数据的收集、存储和组织。利用教务管理软件提取学员注册后的基本情况数据库、学生选课的课程注册数据库、学员每次考试考场的数据库、成绩登录后形成的学生成绩汇总数据库、学员毕业后形成的毕业生数据库等。广大教师制作的多媒体课件项目加以分类存入和教学资源数据库。另外，在探索远程教育模式过程中还可能有更多的内容或资源，均可放入相关数据库加以储存。

（2）系统的运行环境。①WINDOWS NT server 2003运行IIS3.0 （internet information server）以上。②windows xp 运行pws（personal web server）（主要用于网页前效果的测试）。NT server上的IIS功能非常强，提供了对ASP的全面支持，是创建高速、稳定的ASP主页的最佳选择。

（3）WEB数据库的连接。系统通过ODBC（Open Database Connectivity Interface）界面来完成与DSN（数据源）数据库的连接。目前采用的是用ODBC与MICOSOFT ACCESS数据库的连接，今后会随访问用户的增多创建面向MICROSOFT SQL SERVER 的系统DSN的连接，它可以支持更多用户同时访问，而不会产生令服务器负担过重的问题。

（4）系统的完成与制作。先利用静态网页制作工具（如front page2007 等常用网页制作工具）来完成网页的设计与布局，然后在FORM表单区域页面中加入TEXT文本框、数据传递确定BUTTON按钮，设置BUTTON属性中的目标文件（搜索关键字被传递以后返回的查询结果文件页面）；最后，向目标结果的静态文件中加入ASP脚本代码，来实现在动态网页设计的整个过程。

（5）系统分阶段测试与实践。经过第一阶段的实践，实现了在互联网上通过学号查询一个学生的综合成绩及所得学分累计情况的个性化的动态查询服务。同时实现了直属分校BBS论坛的建立工作。今后，将分阶段在每次考试考场编排个别化查询、学生注册登记、学员搜索要下载学习的课件等更多方面加以实践，实现网络上更多的个性化服务。

通过这个网络软件平台的探索应用，为远程教育试点远程网络学习支持服务上提供了众多人性化方面的内容。

4.自测练习CAI课件的开发与应用

（1）自测练习CAI课件的作用。自测练习CAI课件是在计算机上运行的教学辅助软件。在计算上，学生可按课程的章节做题，对所学的内容进行全面练习和复习；学生可进行模拟考试，使学生自测对课程的掌握程度。可通过光盘使用，具有运行速度快和很好的交互性。

（2）自测练习CAI课件的程序功能。其程序分三大功能模块：章节练习功能模块、综合练习功能模块和自测练习功能模块，如图3所示。

章节练习功能模块可完成按章节划分的多种类型练习，学生上机时，可先选章节再选练习的类型就可进行练习。综合练习功能模块可完成对全课程的多种类型练习题练习，学生上机时，只选择要练习的类型题就可以进行练习。这两个模块不仅提供了学生答题功能，还对每道练习题都提供了教师讲解功能、演示答案功能和清除答题内容的功能。

（3）自测练习CAI课件程序的执行。自测练习CAI课件可制成光盘，光盘可自动运行并进入程序主画面。答题前须先执行设置答题环境的功能，目的是使学生的答题内容能保存在硬盘上，在选择相应的功能模块及类型题就可以正常答题了。

5.视听多媒体教材信息查询（库）系统的设计

（1）系统分析。本项目应用数据库技术、多媒体技术，其技术关键是将音频信息、多媒体信息与数据库有机结合起来，在同一管理层上实现多种检索（查询）；视音频信息、多媒体信息演播，同时可将查询到的信息打印出来。

（2）系统设计

设计通过两种途径查询视听信息，一种是通过输入课程名称查询到该课程相应视听教材信息；另一种是通过专业目录查到课程名称进而查询到该课程视听教材的信息。输出的课程信息包括课程名称、主讲老师、使用专业、出版时间、教材形式、该音像片段。

（3）程序设计。（略）

（4）系统实现。经系统设计和程序设计，查询系统基本设计完成，运行后满足用户要求。具体实现过程如下：①输入课程名称查询课程信息。②通过专业名称查询课程信息。进入查询界面后，双击专业名称，在专业名称下出现该专业的课程名称下拉菜单，点击课程名称，再点击查询按钮，即显示课程信息。③播放录像（录音）片段。显示课程信息后，点击录像（录音）片段播放按钮，即可播放该课件的录像（录音）信息。④打印课程信息。点击打印按钮，通过系统默认打印查询到的课程信息。