沈勁松

（1.蘇州大學 計算機與科學技術學院，江蘇 蘇州 215000；2.海門市海南中學，江蘇 海門 226100）

淺談基于自主學習的在線教學系統(tǒng)的設計

沈勁松1，2

（1.蘇州大學 計算機與科學技術學院，江蘇 蘇州 215000；2.海門市海南中學，江蘇 海門 226100）

計算機支持的自主學習（Computer Supported Autonom ic Learning，CSAL）是當今在線教學系統(tǒng)采用的主要方式。該技術基于計算機技術與網(wǎng)絡技術，可為教師與學生之間建立了一個信息交互和資源共享的平臺，有利于以學生為主導的教學系統(tǒng)的實現(xiàn)。但目前的CSAL系統(tǒng)大多基于論壇形式完成教學任務，教師監(jiān)督力度不夠，學生學習隨意性較大，教學效果不佳。針對上述問題，開展在線教學CSAL機理及其自主學習平臺研究具有理論研究意義與實用價值。

工作流；自主學習；微軟WF技術；在線教學平臺

遠程教學是課堂教學的一種延伸，它不受地域、氣候等外界條件的影響，可以在較廣的分布區(qū)域內(nèi)由教師向學生傳授知識。遠程教育最初的方式為函授教學方式，這一方式存在著較多的缺點，如學生的學習時間無法受到監(jiān)督和控制，僅憑期末考試決定學生是否合格不夠科學等。而當網(wǎng)絡技術成為生產(chǎn)和生活的主流技術后，基于網(wǎng)絡的遠程教學系統(tǒng)也迅速地發(fā)展起來，在線教學是一種新的教育形式，可以有效地改變我國當前教學資源不平衡，拓展教育的廣度和深度。在線教學具有突出的優(yōu)點，教師可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對學生學習過程的有效管理，可以基于網(wǎng)絡構建共享學生資源節(jié)點，可建立虛擬討論社區(qū)，在某些方面，在線教學甚至比課堂教學更能取得較好的教學效果。

然而，隨著人們對遠程教學要求的不斷提高，基于網(wǎng)絡的教學方式也逐漸暴露出其缺點，主要包括以下幾個方面。①教師無法針對所教授學生的實際學習情況動態(tài)地對學生的內(nèi)容和進程進行調整。②教師較難對學生的學習情況進行監(jiān)督。③無法對學生的學習情況進行詳細記錄和分析。④參與在線教學活動的學生的學習經(jīng)常處于無序的狀態(tài)。

針對上述問題，提出將工作流技術引入到在線教學的過程中，利用該技術對于流程的靈活定義能力，由教師根據(jù)教學內(nèi)容制定教學流程，并定義各類教學過程流轉的判斷規(guī)則，同時制定基于學生學習數(shù)據(jù)分析的優(yōu)化教學策略規(guī)則，從而提高在線教學環(huán)境下對學生的管理效率；參與在線教學的學生，通過對一個學習工作流實例的參與和執(zhí)行，可受到規(guī)范化的教學引導，有利于提高其學習效果。

1　基于自主學習的在線系統(tǒng)的設計目標

遵循軟件工程相關理論對系統(tǒng)進行需求分析，提出了基于WF的在線教學CSAL平臺系統(tǒng)的總體架構方案，并利用微軟公司的WF技術具體實現(xiàn)了一個在線教學CSAL平臺原型系統(tǒng)的主要功能。該系統(tǒng)平臺為學習工作流的定義提供了基礎，實現(xiàn)了學習過程定義和學習監(jiān)督過程定義的分離，有利于提高學生的學習積極性，增強學習效果；同時，教師通過對學習工作流及監(jiān)督規(guī)則的定義，提高自主學習過程的效率。

2　基于自主學習的在線系統(tǒng)功能架構設計

基于自主學習的在線教學CSAL平臺主要包括5個功能模塊，分別是教學管理功能模塊、學生網(wǎng)絡學習功能模塊、內(nèi)容管理功能模塊、管理層功能模塊與系統(tǒng)管理功能模塊，而每一個功能模塊下又包括多項子功能。如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)功能架構圖

3　基于自主學習的在線系統(tǒng)邏輯架構設計

系統(tǒng)邏輯架構設計是以程序開發(fā)人員的角度對系統(tǒng)進行描述，采用的是目前最為常用的分層開發(fā)架構，從上至下包括4個層次，分別是接口層、業(yè)務層、支撐層和數(shù)據(jù)庫層。如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)邏輯架構設計圖

4　基于自主學習的在線系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

在線教學CSAL平臺系統(tǒng)中需要存儲教師、學生的基本靜態(tài)信息，也需要存儲工作流運行過程中的相關信息。系統(tǒng)中的主要數(shù)據(jù)庫表包括教師信息表、學生信息表、學習活動數(shù)據(jù)表、學習資源數(shù)據(jù)表、角色定義數(shù)據(jù)表與成員定義數(shù)據(jù)表。

4.1教師信息數(shù)據(jù)表

教師信息數(shù)據(jù)表中主要存儲在線教學過程中授課教師的基本信息，學生將通過這些數(shù)據(jù)對教師進行了解。

4.2學生信息數(shù)據(jù)表

學生信息數(shù)據(jù)表主要是存儲在線教學過程中學生參與者的相關信息數(shù)據(jù)，通過該表，可獲取學生的基本信息情況。

4.3學習活動數(shù)據(jù)表

學習活動數(shù)據(jù)表中記錄著與在線教學相關的學習活動基本信息和動態(tài)信息，包括參與者對象、交互信息內(nèi)容、教學資源內(nèi)容等字段。

4.4學習資源數(shù)據(jù)表

學習資源數(shù)據(jù)表中記錄著分配給不同學生的學習內(nèi)容，具體的學習內(nèi)容建立于XML格式的文檔中，學習資源數(shù)據(jù)表中的記錄指示不同內(nèi)容所分配的參與者對象。

4.5角色定義數(shù)據(jù)表

角色定義數(shù)據(jù)表中定義了網(wǎng)絡學習過程中參與者不同的角色要求。不同的角色具有不同的責任、約束、權限，這些內(nèi)容都將在該數(shù)據(jù)表的記錄中定義。

5　結 語

以上針對在線教學CSAL平臺架構的總體設計方案。首先分析了系統(tǒng)的設計原則，然后從系統(tǒng)功能、邏輯、數(shù)據(jù)等方面對系統(tǒng)的總體架構進行了討論，并給出了相關的系統(tǒng)架構設計圖。目前的CSAL系統(tǒng)大多基于論壇形式完成教學任務，教師監(jiān)督力度不夠，學生學習隨意性較大，教學效果不佳。本文主要針對這一問題進行了研究和分析，并在軟件工程相關理論和技術的指導下，構建了一個基于WF的在線教學CSAL平臺。

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10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.20.100

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1673-0194（2016）20-0151-02

2016-09-20