任乃賓，史寧昌，薛 媛

(1.3.陜西廣播電視大學(xué)資源建設(shè)與現(xiàn)代教育技術(shù)中心，陜西 西安 710068; 2.陜西工商職業(yè)學(xué)院計算機(jī)與信息管理系，陜西 西安 710119)

陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺是一個學(xué)習(xí)港，它通過互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)的融合為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)場所。陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺將以固定與移動網(wǎng)絡(luò)為資源載體，集成陜西開放大學(xué)教學(xué)資源庫，在傳統(tǒng)的在線學(xué)習(xí)及各類教學(xué)管理的同時，使用短信、彩信、WAP等移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開展移動教學(xué)和學(xué)習(xí)支持服務(wù)。在移動學(xué)習(xí)中提供豐富的微型課件，并通過教學(xué)遠(yuǎn)程接待中心為開放大學(xué)的教師和學(xué)生提供實時互動答疑解惑服務(wù)。為各類求學(xué)者提供全方位的教學(xué)服務(wù)，并最終實現(xiàn)“時時能學(xué)、處處可學(xué)、人人皆學(xué)”的教育理念。

一、陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺建設(shè)原則

1.以學(xué)習(xí)者為中心

在學(xué)習(xí)港中，教師的作用舉足輕重，但學(xué)習(xí)者仍然是整個學(xué)習(xí)港的中心，使每一位成員都得到充分的發(fā)展才是最根本的目的。要發(fā)揮學(xué)習(xí)者的主動性作用，體現(xiàn)出學(xué)習(xí)者的首創(chuàng)精神，讓學(xué)習(xí)者有多種機(jī)會在不同的情境中應(yīng)用所學(xué)到的知識，也就是將知識“外化”，還要讓學(xué)習(xí)者能夠根據(jù)同伴或教師的反饋信息形成對客觀事物的認(rèn)識和解決實際問題的能力。

2.暢通無阻的交流協(xié)作

在學(xué)習(xí)港中，成員之間的交流協(xié)作能夠為成員提供對同一問題進(jìn)行多種角度的觀察比較和分析綜合的機(jī)會，以便集思廣益，最終使所有學(xué)習(xí)者對知識的學(xué)習(xí)都達(dá)到意義建構(gòu);有利于促進(jìn)學(xué)習(xí)者分析、綜合、評價等高級認(rèn)知能力和創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展;鍛煉學(xué)習(xí)者的信息處理和語言表達(dá)能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的合作精神，提高人際交往技能。因此，確保成員之間和成員與教師之間的交流協(xié)作是一項很重要的原則。

3.學(xué)分匯兌及學(xué)分儲備

學(xué)分互認(rèn)及學(xué)分儲備是一種模擬或是借鑒銀行的功能特點，使學(xué)生能夠自由選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)時間、學(xué)習(xí)地點的一種管理模式。學(xué)分互認(rèn)及學(xué)分儲備的主要內(nèi)容為累積學(xué)分和匯兌學(xué)歷或資格證書，它突破傳統(tǒng)的專業(yè)限制和學(xué)習(xí)時段限制，將技能培訓(xùn)與學(xué)歷教育結(jié)合起來。學(xué)分互認(rèn)及學(xué)分儲備制度的建立將學(xué)生完成學(xué)業(yè)的時間從固定學(xué)習(xí)制改變?yōu)閺椥詫W(xué)習(xí)制。根據(jù)該制度，學(xué)生只要學(xué)完一門課就計一定的學(xué)分，參加技能培訓(xùn)、考證也計學(xué)分，然后按全部應(yīng)得學(xué)分累積;同時，允許學(xué)生不按常規(guī)的學(xué)期時間進(jìn)行學(xué)習(xí)，而是像銀行存款零存整取一樣，學(xué)習(xí)時間可集中也可中斷，即使隔了幾年，曾有的學(xué)習(xí)經(jīng)歷仍可折合成學(xué)分，進(jìn)行學(xué)分儲備。

4.彰顯開放大學(xué)的校園文化

遠(yuǎn)程開放大學(xué)在強(qiáng)調(diào)抓好內(nèi)涵建設(shè)的同時，必須切實有效地進(jìn)行校園文化建設(shè)。從傳統(tǒng)的意義上講，校園文化建設(shè)的內(nèi)容一般包括精神文化、行為文化、物態(tài)文化、制度文化四個方面。突顯大學(xué)精神、呈現(xiàn)多元化、突出物態(tài)文化建設(shè)是傳統(tǒng)大學(xué)在文化建設(shè)層面上的特征。現(xiàn)代遠(yuǎn)程開放大學(xué)與傳統(tǒng)大學(xué)校園文化建設(shè)的差異主要體現(xiàn)在校園文化建設(shè)的受眾對象不同;校園文化建設(shè)的側(cè)重點不同;校園文化建設(shè)的內(nèi)涵不同?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程開放大學(xué)校園文化建設(shè)的途徑是，樹立新型的遠(yuǎn)程開放教育校園文化觀;賦予遠(yuǎn)程開放大學(xué)校園文化以新的形式和內(nèi)容;營造健康和諧的遠(yuǎn)程開放大學(xué)網(wǎng)絡(luò)文化氛圍;完善遠(yuǎn)程開放大學(xué)校園文化建設(shè)的技術(shù)支持服務(wù)。

二、陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺邏輯架構(gòu)

陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺采用先進(jìn)的J2EE技術(shù)架構(gòu)、多層軟件構(gòu)架 (即表示層、業(yè)務(wù)層、持久層與域模塊層)、統(tǒng)一的身份認(rèn)證以及完善的安全保障體系，體現(xiàn)構(gòu)建主義教育理念同學(xué)校教務(wù)管理系統(tǒng)無縫結(jié)合，涉及到平臺門戶網(wǎng)站、教學(xué)組織、課堂教學(xué)、課外交流、課外作業(yè)、課外訓(xùn)練、在線考試、成績管理、教學(xué)評價、試卷管理、教學(xué)資源與平臺管理、系統(tǒng)維護(hù)等多個方面，能夠基于校園網(wǎng)/互聯(lián)網(wǎng)為學(xué)習(xí)者、教師及管理人員提供高效便捷、先進(jìn)實用的遠(yuǎn)程教學(xué)手段。

圖1 陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺邏輯框架

1.門戶網(wǎng)站

建立陜西開放大學(xué)門戶網(wǎng)站，以多種方式 (如:通過數(shù)據(jù)接口、網(wǎng)站鏈接、平臺開放等)實現(xiàn)與國家開放大學(xué)、省市開放大學(xué)、開放大學(xué)分校 (學(xué)院)、國內(nèi)外高校、各級各類教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)、社區(qū)學(xué)院、高職學(xué)院、老年大學(xué)、用人單位等的信息集成、資源共享和服務(wù)集成;門戶網(wǎng)站按頻道方式開通學(xué)歷教育網(wǎng)、職業(yè)教育網(wǎng)、社區(qū)教育網(wǎng)、證書培訓(xùn)網(wǎng)、行業(yè)培訓(xùn)網(wǎng)、在線干部培訓(xùn)網(wǎng)等各類專題網(wǎng)站。

2.課程管理

教師可以全面控制課程的所有設(shè)置，包括限制用戶瀏覽和選擇課程的教學(xué)形式。

課程活動配置靈活多樣有:論壇、測驗、資源、投票、問卷調(diào)查、作業(yè)、聊天、專題討論。

課程變化實時顯示在課程主頁上便于成員了解當(dāng)前動態(tài);文本 (資源、論壇帖子等)可以用所見即所得的編輯器編輯;論壇、測驗和作業(yè)評定的分?jǐn)?shù)都可以在同一頁面查看;用戶日志實時跟蹤學(xué)習(xí)者，并統(tǒng)計每個學(xué)生的活動，顯示圖形報告，包括每個模塊的細(xì)節(jié) (最后訪問時間、閱讀次數(shù))，還有參與的討論等，匯編為每個學(xué)生的詳細(xì)學(xué)習(xí)行為;郵件集成把討論區(qū)帖子和教師反饋等以HTML或純文本格式的郵件發(fā)送;教師可以定義自己的評分等級，并用來在論壇和作業(yè)打分。

3.作業(yè)模塊

可以指定作業(yè)的截止日期和最高分;學(xué)生可以上傳作業(yè) (文件格式不限)到服務(wù)器同時上傳時間也被記錄;也可以允許遲交作業(yè)，但教師可以清晰地看到遲交了多久;可以在一個頁面、一個表單內(nèi)為整個班級的每份作業(yè)評分 (打分和評價);教師的反饋會顯示在每個學(xué)生的作業(yè)頁面，并且通過短信和電子郵件通知學(xué)生。

4.聊天模塊

陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺，實際上是為遠(yuǎn)程教學(xué)提供了一個環(huán)境，它的最大的特點是師生之間、同學(xué)之間在時間和空間上是分離的，學(xué)生往往處于個體的、獨立的學(xué)習(xí)環(huán)境中。若不能實現(xiàn)師生之間、同學(xué)之間及時的交互，一定會影響學(xué)習(xí)效果。陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺較其它形式教育媒體環(huán)境最突出的優(yōu)勢就是擁有智能型遠(yuǎn)程協(xié)作學(xué)習(xí)平臺模塊，能以實時或非實時的交互方式方便地實現(xiàn)師生之間、同學(xué)之間的對話與協(xié)作。同學(xué)之間可以通過E－mail、BBS進(jìn)行非實時討論，也可以通過視頻會議系統(tǒng)、聊天室等技術(shù)進(jìn)行在線交流，實時討論，求助解疑。但在討論學(xué)習(xí)過程中，最容易出現(xiàn)爭論激烈，不分勝負(fù)，或者脫離主題的現(xiàn)象，就需要對討論的內(nèi)容和問題進(jìn)行調(diào)控。陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺設(shè)有智能型的代理系統(tǒng)對討論進(jìn)行監(jiān)控，為學(xué)生的討論進(jìn)行智能型幫助，所有的談話都記錄下來供日后查看，并且也可以允許學(xué)生查看。

5.答疑解惑模塊

在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生會出現(xiàn)這樣那樣的問題，對于這些問題，學(xué)生可以通過協(xié)作交流模塊得到解決，如通過電子公告板、通過E－mail發(fā)信給老師、請求同學(xué)指導(dǎo)等。除此之外，陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺還應(yīng)單獨設(shè)立網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)答疑模塊，作為師生相互交流的獨立窗口。答疑系統(tǒng)可以分為兩類，一類是反饋答疑系統(tǒng)，學(xué)生提交問題后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)給教師，一定時間后，教師將答案再提交給系統(tǒng)，由系統(tǒng)反饋給學(xué)生;另一類是自動答疑系統(tǒng)，在某些學(xué)科范圍內(nèi)，學(xué)生提交問題，系統(tǒng)首先進(jìn)行關(guān)鍵詞切分，再進(jìn)行Web數(shù)據(jù)挖掘，找到知識庫中的類似問題的答案提交給學(xué)生。

6.測驗?zāi)K

新的教學(xué)模式能否實現(xiàn)，關(guān)鍵在教學(xué)評價。雖然在教學(xué)活動中，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程、教學(xué)策略服從于教學(xué)目標(biāo)，但教學(xué)評價卻對教學(xué)、學(xué)習(xí)的具體實施起導(dǎo)向作用，所以在面向?qū)W生基于網(wǎng)絡(luò)這個學(xué)習(xí)平臺中，要真正擺脫傳統(tǒng)教育模式的影響，真正體現(xiàn)學(xué)生以人為本的主體地位，達(dá)到學(xué)習(xí)的個性化，建立新型的、智能型的評價體系是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支撐環(huán)境建設(shè)的必要條件，是衡量學(xué)生學(xué)習(xí)活動效果的方法和調(diào)控學(xué)生學(xué)習(xí)方向的重要手段。陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺提供包括試卷的生成工具、測試過程控制工具和測試結(jié)果分析工具。系統(tǒng)能隨機(jī)出題，為每個學(xué)生產(chǎn)生不同的試卷，以防作弊。能夠?qū)W(wǎng)上測試過程進(jìn)行控制，如在需要時鎖定系統(tǒng)，不允許學(xué)生進(jìn)行與測試無關(guān)的瀏覽;控制測試時間，到時自動交卷等。在測試完成后，能夠根據(jù)題中的知識點和學(xué)生的答題情況，對學(xué)生給出診斷，對下一步學(xué)習(xí)提出建議。

選擇題支持一個或多個答案:包括填空題 (詞或短語)、判斷題、匹配題、隨機(jī)題、計算題 (帶數(shù)值允許范圍)、嵌入答案題 (完型填空風(fēng)格)，在題目描述中填寫答案、嵌入圖片和文字描述。

7.資源模塊

學(xué)生在學(xué)習(xí)中除了有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、良好的自我約束能力之外，為學(xué)生建立一個資料豐富、快捷檢索學(xué)科知識的資源庫是網(wǎng)上學(xué)習(xí)的重中之重。因此制定一個數(shù)據(jù)庫資源的標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建與網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)支撐環(huán)境相對獨立的、立體的、開放的超媒體信息資源中心，在面向?qū)W生的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺中是很有必要的。

8.問卷調(diào)查模塊

內(nèi)置的問卷調(diào)查作為分析在線課程的工具已經(jīng)被證明有效，隨時可以查看在線問卷的報告，包括很多圖形。數(shù)據(jù)可以以Excel電子表格或CSV文本文件的格式下載。學(xué)生的回答和班級的平均情況相比較，作為反饋提供給學(xué)生。

9.互動評價 (workshop)

學(xué)生可以對教師給定的范例作品文檔進(jìn)行公平的評價，教師對學(xué)生的評價進(jìn)行管理并打分。

支持各種可用的評分級別;教師可以提供示例文檔供學(xué)生練習(xí)打分;應(yīng)有很多非常靈活的選項。

10.學(xué)習(xí)工具

為了使學(xué)生方便的存儲所需要的網(wǎng)上信息，或記錄下創(chuàng)作的靈感，陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺要向?qū)W生提供一系列輔助學(xué)習(xí)工具，以支持學(xué)生基于網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和探索。學(xué)生利用“書簽”可以標(biāo)記所感興趣的內(nèi)容，“學(xué)生學(xué)習(xí)記錄”可以記錄下學(xué)生學(xué)過的知識點和對知識點的掌握情況，以方便學(xué)生了解自己當(dāng)前的學(xué)習(xí)狀況，及時對學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)計劃做出調(diào)整，也方便教師掌握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。此外，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺還為學(xué)生提供網(wǎng)上搜索工具、學(xué)生主頁制作工具、學(xué)生作品展示工具等等。總之，學(xué)習(xí)工具模塊是幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、形成個性化學(xué)習(xí)環(huán)境的工具系統(tǒng)，是面向?qū)W生學(xué)習(xí)的非常重要的組成部分。

三、陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺管理架構(gòu)

管理系統(tǒng)模塊主要是執(zhí)行教務(wù)管理和教學(xué)管理，含注冊登記、權(quán)限設(shè)置、公告、咨詢等功能。教務(wù)管理子模塊主要是對學(xué)生基本信息、學(xué)習(xí)情況、選修的課程等具體情況進(jìn)行了解。同時，也可以把管理上的信息政策、教學(xué)要求等信息通過公告的形式傳達(dá)給學(xué)生，做好學(xué)生的管理、溝通工作，為保障教學(xué)的順利進(jìn)行做好服務(wù)性工作。教學(xué)管理子模塊是進(jìn)行課程教學(xué)管理的地方，主要用于公布整門課程的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容的重點難點和教學(xué)計劃安排。學(xué)生在這里可以了解到課程所要達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)、主要的教學(xué)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)的進(jìn)程、步驟等教學(xué)各環(huán)節(jié)的信息，學(xué)生可以根據(jù)要求，結(jié)合自己的實際情況，做出適合自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)計劃。教學(xué)管理子模塊可以根據(jù)課程的不同需要，選擇不同的方式，構(gòu)造出教學(xué)服務(wù)性信息交流輔助系統(tǒng)。

陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺應(yīng)具有方便維護(hù)和相對智能的容錯能力，必須保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，保證各個功能模塊不要出現(xiàn)任何問題，即使出現(xiàn)問題，也能對問題進(jìn)行及時解決。要能便捷的對陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺進(jìn)行利用和維護(hù)提供必要的技術(shù)支持和保證，以幫助學(xué)生很好的完成學(xué)習(xí)任務(wù)。

圖2 陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺管理框架

四、陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺物理架構(gòu)

1.陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺基本技術(shù)框架

本平臺應(yīng)選擇擴(kuò)展性和兼容性強(qiáng)的體系架構(gòu)──四層B/S(J2EE)體系架構(gòu)。

圖3 陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺技術(shù)框架

(1)表示層 (The Presentation Layer)

基于Struts已逐漸成為Web開發(fā)架構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)。使用Struts的目的是為了減少在運(yùn)用MVC設(shè)計模型來開發(fā)Web應(yīng)用的時間。這樣做可以混合使用Servlets和JSP的優(yōu)點來建立可擴(kuò)展的應(yīng)用。

(2)業(yè)務(wù)層 (The Business Layer)

一個典型Web應(yīng)用的中間部分是業(yè)務(wù)層或者服務(wù)層。從編碼的視角來看，這層是最容易被忽視的一層。

業(yè)務(wù)層負(fù)責(zé)如下:

①處理應(yīng)用程序的業(yè)務(wù)邏輯和業(yè)務(wù)校驗;

②管理事務(wù);

③允許與其它層相互作用的接口;

④管理業(yè)務(wù)層級別的對象的依賴;

⑤在顯示層和持久層之間增加了一個靈活的機(jī)制，使得他們不直接的聯(lián)系在一起;

⑥通過揭示從顯示層到業(yè)務(wù)層之間的Context來得到business services;

⑦管理程序的執(zhí)行 (從業(yè)務(wù)層到持久層)。

(3)持久層 (The Persistence Layer)

典型的Web應(yīng)用的另一個末端是持久層。應(yīng)選用ORM開源框架的Hibernate。Hibernate為Java提供了OR持久化機(jī)制和查詢服務(wù)。Hibernate的持久對象是基于POJO和Java collections。此外，使用Hibernate并不妨礙正在使用的IDE。

(4)域模塊層 (The Domain Model Layer)

需要一個對象集合，讓它在不同層之間傳輸?shù)挠蚰K層由實際需求中的業(yè)務(wù)對象組成。在這層不用管那些DTOs，僅關(guān)注DomainObject即可。

該技術(shù)框架具有如下優(yōu)點:

①提供輕量J2EE體系結(jié)構(gòu)

②輕量靈捷開發(fā)方法

③實用的AOP模式和Filter

④可重用的大規(guī)模業(yè)務(wù)組件

2.陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺物理框架

陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺的基本硬件組成:控制節(jié)點、數(shù)據(jù)庫節(jié)點、若干個計算節(jié)點和通信節(jié)點，各節(jié)點機(jī)通過千兆光纖網(wǎng)絡(luò)互連交換和傳輸數(shù)據(jù)。

圖1 陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺硬件組成

在陜西開放大學(xué)教學(xué)平臺中，各個節(jié)點通過千兆以太網(wǎng)交換機(jī)互連構(gòu)成。合理的計算單元任務(wù)分配能夠明顯地減少節(jié)點間數(shù)據(jù)、消息流量，因此千兆以太網(wǎng)計算池中機(jī)器互連能夠滿足實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。?dāng)然，合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、高性能網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備和分系統(tǒng)間的路由/防火墻無論是對提高網(wǎng)絡(luò)效率還是保證系統(tǒng)安全都是有必要的。

為避免系統(tǒng)中單元硬件資源的消耗和易于管理，除控制節(jié)點外，池中各節(jié)點均為無頭服務(wù)器?？刂乒?jié)點作為系統(tǒng)控制中心，負(fù)責(zé)完成整個計算池系統(tǒng)的控制，收集各個節(jié)點機(jī)的資源狀況，按照負(fù)載均衡策略對實時任務(wù)進(jìn)行動態(tài)分配，并監(jiān)控系統(tǒng)各個計算節(jié)點的任務(wù)負(fù)載。計算節(jié)點主要完成控制節(jié)點分配給本計算節(jié)點的實時任務(wù)，計算機(jī)的并行處理。數(shù)據(jù)庫節(jié)點匯集各個計算節(jié)點的實時任務(wù)處理結(jié)果，并進(jìn)行后處理。通信節(jié)點負(fù)責(zé)完成外部多種實時任務(wù)的采集，進(jìn)行預(yù)處理并轉(zhuǎn)發(fā)給計算節(jié)點。整個系統(tǒng)在智能時統(tǒng)終端提供統(tǒng)一的毫秒級精密時統(tǒng)信號支配下工作。