浅谈实时交互性网络教育平台的设计与开发

浅谈实时交互性网络教育平台的设计与开发

江汉大学教育学院　艾　地

网络教育是指利用网络技术实施远程教育的一种现代教育形式。它具有独特的作用：使教育资源共享变为现实；为学习者提供个性化学习的条件；有助于实现交互式学习；有利于促进教育社会化和学习社会化。世界各国都非常重视网络教育体系的构建和网络教育基础设施建设。努力扶持和发展这一全新的教育方式：为推进网络教育的普及与发展投入大量资金；不断提高网络教育的普及化程度；教学培训的层次和内容更加宽泛多样。开展远程网络教育势在必行。

一、远程网络教育系统的主要技术实现模式

1．远程网络教育系统的基本特征——实时交互性

实时：凡是在教师上课之时接收信息进行学习即可称之为实时。也就是说，凡是接收的信息为现场直播的，均可看成是实时。当然，根据网络传输的速度的不同，允许有一定的时延。

同步与异步：在交互式多媒体应用中，端到端延时应当在100ms到500ms之间，这样通信双方才会有“同步”的感觉。而在虚拟现实中，语音输入的响应时间被限制在100ms之内。因此，我们将通信双方端到端延时小于500ms（语音通信小于40ms）称为同步通信，若是延时超过了500ms则被看成异步通信。

交互：凡是师生之间能够进行交流，学生能够接收到教师的教学信息，教师也能够收到学生的反馈信息，无论这一过程的时间长短，我们都可看做发生了交互行为。交互可以是双向交互也可以是多向交互。如果和交互的时间结合起来，就有同步交互和异步交互之分了。

2．远程教育系统的技术实现模式

（1）实时同步交互技术模式

实时同步交互技术模式通常采用视频会议和交互电视这两种技术。

（2）实时异步交互技术模式

实时异步交互技术模式可以通过聊天室和BBS来实现

（3）非实时同步交互技术模式

非实时同步交互是指学生在线学习的内容在时间上具有一定的延迟，这些内容可以是预先制作的录像、课件等等，但是师生之间的交互可以达到同步。这种方式在个别化学习中十分有用，学生可以在对录制的视频材料或资源库中的学习资料进行自学后再向老师提问。

非实时同步交互技术模式可以通过视频点播和虚拟现实技术来实现。

（4）非实时异步交互技术模式

在远程教育中，由于时间的限制，师生之间不可能总是进行实时同步的交互，对于具有一定自学能力的学生来说，他可以利用非实时的学习资料进行自学，然后再与教师进行异步答疑。在这种交互中我们可以采用电子邮件等方式来实现。

（5）实时转播技术模式

实时转播技术播出流程是技术人员将直播信号、播录信号以及实况转播信号送入输入端，经过主控制室进行节目切换、放大分配后，经节目传输系统再将节目送至所需发射中心。

（6）移动学习技术模式

移动学习是指学习者在自己需要学习的任何时间、人和地点通过无线与移动设备（如手机、具有无线通信模块的PDA等）和无线通信网络获取学习资源，与他人进行交流，使学习者可以不依赖于地域的限制，实现真正的随时随地学习的梦想。在移动学习中，学习者访问资源的形式是受移动设备与移动通信网之间以及移动通信网与互联网之间的通信协议制约的。

二、目前网络教育平台的比较分析与优化设计

1．网络教育平台存在的主要问题分析

（1）重教学内容呈现，轻学习环境设计

在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学习者建构意义的情境的创设问题，并把情境创设看做是教学设计的最重要内容之一。在网络环境下的学习，要求必须更加自主地进行意义建构，因此情境的创设尤为重要，网络课程不是仅提供资料，而是影响学生使其成为自己的“教师”。而目前大部分网络课程仍强调“教”，强调知识的传授，一进去就开始知识教学，而没有给予一定的情境导入。我们调研了很多网校及网络学院，发现大部分的课程都是文本教学材料或教师讲稿的简单呈现，在中小学网校里，有些课程内容比较空洞，没有根据教学目标对整个课程作统一的规划，网上只有一两节课的讲稿和试题库，没有给学习者设置模拟真实的学习情境，缺少一些让学习者去解决的现实问题，无法让学习者进行小组协作、角色扮演、讨论、问题解决学习。学习者在学习时，只能被动地接受教学内容或去讨论组发表自己的一些看法。归结到一点，就是没有充分体现学习者的主动性。

（2）教学内容的表现形式单一

目前大部分的网络课程都以网页形式呈现，这是符合网络教育特点的，也是我们网络教育课程开发的一个趋势。然而目前大部分的网页都以静态方式展现，其组织方式也是线性的，其更新频率也不够快。

（3）自主学习资源不足

自主学习是网络教育的一大特色，学习者通过自主学习，实现学习活动的时空分离。目前网络课程在自主性学习方面只是体现学习者自主学习这一点，并没有为他们提供种种有利于进行自主学习的资源。网络用户的广泛性，使教师可能无法预测网上学习者的原有认知结构和水平。对于一门课程来说，不可能做百科全书式，只能关注本课程的教学，这样对于原来对该领域不甚了解的学习者来说，就存在一定的难度，尤其是一些专业性非常强的学科，这些学习者就非常需要相关知识的电子图书馆式的资源库。而对于所有的学习者来说，在他们要对自己的学习效果进行检查时，就需要课程提供大量的相关案例，使他们在解决案例的过程中进行知识的再次建构。目前大部分网络学院和网校都提供了网上图书馆，但都没有基于课程的，而只是提供一些资源链接（网络学院）和古诗、文章等（网校）。

（4）导航系统不强

互联网给学习者提供了丰富的超媒体资源，为学习者创造出了一种由他们自行控制的学习环境，如果缺乏导航系统，就会使一些学习者迷航，产生一种无所适从的感觉，从而降低学习的效率，久而久之，会使学习者的信心受到影响。

（5）缺少评价与反馈

评价与反馈是教学中不可或缺的环节。目前网络教学的评价方式仅限于教师对学习者的评价（作业和考试），很少考虑学习者自身的评价、同伴的评价，而这两种对于学习者获得学习成就感非常有效。评价的形式一般是客观题（选择题、是非题）和问题简答型的主观题，缺乏基于案例和问题解决型的练习。我们认为课程设计、开发时必须考虑师生、生生之间同步、异步的交互，让学习者感到自己学习活动并不是孤立的，并非只有计算机和自己在对话，而是始终有人一起参与的，是人性化的。

2．网络教育平台的优化设计

针对目前网络教育平台中存在的问题，我们应该从以下几个方面进行改进：

（1）课程设计者之间以及课程设计者与师生的对话

课程的设计需要一个相互协作的团队，需要各位老师（教学设计、教育技术、技术开发、美术设计、教学等各专业人员）能够各抒己见，相互协作，共同完成一门网络课程。课程设计者与师生的对话：课程设计者们在把握好教学内容的前提下充分尊重教师和学生的主体性和参与性。

（2）教学内容与学生的对话

创设问题情境，激发交互：在网络课程设计的虚拟课堂中，要尽量表现一些对学生来说是真实的但同时又与教学活动相关的问题任务，任务应有一定的挑战性，可激发学生的学习动机。创设开放的知识框架，保持交互：网络课程的内容结构应根据学生的不同认知规律，或不同的认知水平来构建知识框架，为学生提供更多的选择途径，更好地适应不同学生的不同需求。

创设丰富的交互形式，提升交互：在传统教学中，学生与教学内容的交互主要体现在学习教材内容上，网络课程不仅要支持这种交互，还要提供更丰富的交互形式，如学生可以通过虚拟实验室操作实验，在计算机辅助学习系统帮助下学习等。

（3）师生之间的对话

提供丰富的交流工具和评价形式：网络课程设计时必须考虑使用多种手段和形式：文本、音频、视频等实现师生、生生之间同步、异步的交互。通过记录登录次数、交作业、讨论参与度等建立师生之间的及时反馈和评价。导航系统—虚拟的师生对话：网络课程设计时应该建立起强大的导航系统。明确学习目标、课程单元数、学时数，帮助学习者了解学习该课程所需要的知识水平、自己的知识层次、学习进度和学习方法的系统，从而能够有效地代替教师的指导和引导。

（4）学生与学生之间的对话

网络课程的设计应充分提供数字化协作学习的工具，例如网上的电子白板、聊天室、虚拟教室等，让学生根据自己的个性和兴趣来与志趣相投的伙伴进行合作学习等等，从而弥补在网络环境下学习所带来的孤独感和情感的缺失。

（5）安全性

充分发挥强大的交互功能和友好的操作界面为学生和教师提供一个良好的交流平台。利用discuz对数据的备份和恢复功能，定期对论坛数据进行备份，提高网络教育平台的稳定性和安全性。充分利用discuz资料上传和下载功能，解决学习资料来源不足的问题。教师可对每个版块设置版主，并赋予版主一定的权限，定期对教育平台进行维护。

三、结合教育技术学专业进行交互性网络教育平台的设计与开发

1．系统需求分析

随着计算机技术和网络技术的发展，传统的教学模式已经不能满足学习者的需求，学习者不再满足于在固定时间和固定地点的学习。针对教育技术学课程实践性强，强调理论与实践结合这一特点，本平台的目的是为教育技术学的学生提供一个学生在线学习，学生与学生交流，学生与教师交流的平台。学生可以在线观看老师的视频教学，提交作业，上传和下载学习资料。教师可以在线布置和批改作业，回答学生的提问。

2．系统设计

主页面包括：专业课程、教育技术项目实践、专业大讨论三个模块。

在每个课程中包括：视频点播、学习讨论、作业提交与批改、学习资料下载四个模块。

点击视频点播下的链接可以播放视频文件。

在教育技术项目实践包含：摄影作品展示、DV作品展示、课件展示三个部分。

专业大讨论包含：考研专区、就业专区、专业发展几个部分。

3．系统的运行测试及完善

在互联网上申请一个域名和服务器空间，这样我们的远程教育平台就搭建完成了。为了保证论坛运行的安全性，必须更改管理员的密码，并定期对论坛进行数据库备份。在论坛的各种版块中，教师可以设置版主，让各版块的版主对各版块进行维护，减轻老师的工作量。

在视频点播版块，教师将视频上传到服务器后，在论坛上必须发布视点的地址，才能保证学生能观看视频。

4．系统评价

远程实时交互性网络教育平台的开发利用discus为模板。

远程实时交互性网络教育平台包括专业课程、教育技术项目实践、专业大讨论三大模块。通过本平台能够很好地实现教师与学生，学生与学生间的交流。在指导老师的帮助下充分利用discus的优点，使得网络教育平台具有良好的交互性、安全性和稳定性。

因此本平台具有很强的实用价值和良好的市场就景。

网络教育不仅满足了人们的求知欲望，为更多的人接受高等教育提供了条件，而且它构造了终生学习的体系。由于基础设施的不完善，使得在国内开展真正意义上的网络教育还存在着一些障碍。存在差距也就意味着存在潜力。市场的需求与巨大的发展空间，使中国的网络教育孕育着无限的潜力。它不仅将给更多的人带来受教育的机会，而且将创造出更大的产业发展空间。随着社会的进步和计算机技术的发展，网络教育将为构建终身学习型社会作出巨大的贡献。