1、网络教育课程开发的研究及其学习支撑环境的设计网络教育课程开发的研究及其学习支撑环境的设计摘要：信息技术的发展，知识以爆炸的方式增长，向传统教育提出了挑战，也为远程教育和终身学习的实现提供了可能。网络环境下的学习具有个性化、协同性、资源丰富等特点，有利于培养学生的自主学习能力和创新精神。本文在分析我国现有网络教学平台的基础上，依据现代教学设计理论和学习理论提出了网络学习支撑环境的组成模块，分析了各模块的特点和网络学习人力资源支撑环境的组成。并论述了运用教学系统设计的方法，结合目前国内外网络课程开发的实践，提出了网络课程开发的一般步骤，包括设计、开发、评价、发布和维护四个环节。并结合技术特点和开发
2、者实际情况，提出了基于专业人员和学科教师开发的两种模式。关键词：网络学习环境，学习平台，学习环境设计，网络教育，课程开发。 1 前言信息技术日新月异的发展，知识以爆炸的方式增长，快速的知识更新向传统教育提出了挑战，要求人们在学习观念和学习方式上都要改变。互联网络以其丰富的资源和先进的技术、方便快捷的信息获取方式得到人们的青睐，基于网络的远程学习将成为终身学习的一种主要方式。世界各国也都开发网络教学的课程，进行网络教学与学习的实践研究。网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。其中网络教学
3、支撑环境特指支持网络教学的工具软件、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。因此，网络课程与一般的多媒体教学软件或网络教学资源在使用环境、内容结构、功能作用等方面不同。由此可见，探索和研究网络课程的开发的有关理论和方法，具有重要的意义。我国国内在不同的教育阶段都展开了网络课程教学或学习。但由于网络教学与学习刚刚起步，所以还存在许多问题。首先教育观念上网络远程教学模式还是传统的课堂教学模式，课堂搬家、教案搬家的现象普遍存在，学生自主学习、探究学习机会较少，并未发挥网络的优势。其次教学与学习系统缺乏智能性，在教学策略与教学评价中，对于不同的知识水平的学生和不同的教学内容难以实现因材施教、因内容
4、施教。最后是资源的共享性未体现。资源共享是网络教学的优势，而在现实中，各个学校各自独立，造成低水平的重复建设。各种网络教学学习平台林立，缺乏统一的标准。不同的学校、即便是同一学校内部不同学科课程间，使用不同的教学平台的现象非常普遍，而且教学平台往往与学科内容相互绑定，缺乏相对独立性。这不仅在平台的开发制作和更新维护中，容易造成大量的人力与财力的浪费。单是对教师掌握使用教学，学生学习，就会造成很大的不便。另外当代的教学设计理论与学习理论认为学习是学习者在一定的社会背景中，利用学习资源或外界帮助主动建构知识意义的过程。学生是学习的主体，在教学设计中应注重学习环境的设计。而现有的教学平台多是以支持教
5、师教学而设计，面向学生学习的平台很少。所以制定网络课程平台的标准，开发与具体的课程相对独立、有一定的兼容性的面向学生学习平台（网络学习支撑环境），应是网络课程开发制作中的一个重点。2 网络教育的构成 网络教育是学生利用网络进行远程学习的重要手段。根据网上教学的特点和人才培育的需要，网络教育课程由以下几个系统构成： 2.1 教学内容系统：包括课程简介、目标说明、教学计划、知识点、典型例、媒体素材。 2.2 虚拟实验系统：包括实验情景、交互操作、结果呈现、数据分析等。 2.3 学生档案系统：包括学生密码、个人账号、个人特征资料、其他相关资料等。 2.4 诊断评价系统：包括形成性练习、达标测验、阅卷
6、批改、成绩显示、结果分析等。 2.5 学习导航系统：包括内容检索、路径指引等。 2.6 学习工具系统：包括字典、词典、资料库、电子笔记本等。 2.7 协商交流系统：包括电子邮件、电子公告、聊天室、讨论室、教师信箱、问答天地。 2.8 开放的教学环境系统：包括相关内容、参考文献、资源、网址的提供等。3 网络教育课程设计原则 网络教育课程的开发是在科学、系统、规范设计的基础上进行的，所以应该遵守以下一些原则： 3.1 个性化 网络课程在设计时要突破简单的演示型教学模式，体现知识的建构过程。重视学生作为认知主体的作用，体现学生个性化学习的特点，为学生提供灵活多样的检索方式，提供学习必须的工具软件(如
7、计算器、在线字典、电子记事本等)，实现学习过程的自动记录功能等。 3.2 协作化 协作学习有利于高级认知能力及合作精神的培养。网络为网络课程的协作学习提供了环境平台，因此要发挥这一优势，为网络课程学习提供协作学习和协同工作的工具。 3.3 多媒体 随着网络技术的进步，internet和intranet向高宽带、高网速发展，使网络教育的多媒体传输成为可能。为提高学生的学习兴趣，应根据需要提供图文声像并茂的教学内容。 3.4 动态化 随着科学技术的迅速发展，知识老化的周期日益缩短。网络教学的动态更新特点使得课程内容能够跟上时代的步伐。为此，在设计网络教育时要遵循动态化设计原则，随时扩充新的知识内容
8、，保证学科内容的先进性。 3。5 交互性 对于教学媒体来说，交互性的教育在于学生的参与性、主动性。网络教育中师生间必要的沟通交流显得尤为必要。网络为教师与学生、学生与学生之间的交互提供了得天独厚的条件。为此，在设计网络课程时，应该开辟出常见问答库、教师信箱和集中答疑等模块，实现教师与学生、学生与学生之间的交互。 3.6 共享性 网络教育最大的优势在于资源共享。为此，在设计网络课程时要体现共享性的设计原则。对于重要知识点的学习，通过链接、提供网址资源等多种方式引入丰富的动态学习资源，提高网络课程结构的开放性，体现网络资源共享的优势。4 网络课程开发的一般步骤 网络课程开发的一般步骤如图1所示。它
9、由四个步骤组成:第一阶段为教学设计阶段，包括分析和设计两个子过程。第二阶段为开发阶段。第三阶段为评价阶段。第四阶段为发布阶段。无论哪一种形式的课程开发模式，实质都是系统方法的具体应用，所以它们的框图1 网络课程开发步聚架大同小异，只是在具体设计过程、实际操作步骤中所体现出的设计理念、设计原则不同而已。图2 网络课程教学模式设计4.1 教学设计 网络课程开发过程(如图2所示)中，教学设计的结果是网络课程开发的蓝图，直接决定了整个网络课程的优劣。依据网络课程设计的指导思想和原则，要求在教学设计阶段，以一种介于基于目标的教学设计和基于环境的教学设计的混合模式来设计网络课程，以期优化教学环境，达到最好
10、的教学或学习效果。4.1.1 分析其中包括教学资源分析、学习者分析、外部环境分析。 教学资源分析是通过对具体的知识点的分析。确定学习主题、知识结构体系以及与之相关的学习内容三个组成部分。这种教学资源分析形成的网络知识结构不仅反应了知识之间的联系，而且易于在web环境中实现。学习者分析是对网络课程面向对象的认知特征、知识背景、社会背景以及初始能力的分析。它与目标分析的结果共同确定学习的起点。外部环境分析是对学习者的软硬件环境的分析。对于软件，如浏览器是否支持各种媒体(如最新的mpeg4、wma媒体格式)等。对于硬件，如上网的速度，计算机的配置等等。这些都必须成为考虑考察的对象，对它的分析和调查的
11、结果，直接影响着各种媒体的选择、策略的制定和情境的创设。 4.1.2 设计根据学习结果的不同，确认该知识主题适合于行为主义学习理论还是建构主义学习理论。标准是看它是属于基本概念、定义和事实等良构知识，还是属于较高层次的认知学习或情感类学习等非良构知识。前者比较适合于“教”，后者比较适合于“学”。然后采用基于目标的或环境的教学设计方案。对于界限模糊或复合型的知识点，可以考虑同时采用两种设计，利用web强大的集成功能将它们整合在一起。若选择了基于目标的教学设计，就可以采用传统的教学设计方案，对每一个知识主题及其知识结构体系选择相应的教学策略，相应的媒体表现形式，确定学习者控制的交互与反馈方式，重视
12、学习目标的实现，强化学习结果。同样，若选择了基于环境的教学设计，就应该对每一个知识主题及其知识结构体系选择相应的自主学习策略、相应的情境，重视学习者与他人的交流，创设有利于学习者独立探索发现的环境和与人协作的环境。对于与知识主题相关的学习内容则可以作为学习辅助资源提供给学习者，同时注意与知识主题的有机融合。在评价方面，注意学生知识的迁移。在外部环境分析中考察了学生的软硬件环境，在实际考虑媒体选择、策略选择、情景创设时，必须将这些因素纳入进来，使网络课程最大限度的弥补学生软硬件环境的差异。4.2 课程开发网络课程的开发阶段实质上是运用网络课程开发工具，将设计蓝图变为网络上虚拟的教学和学习资源的过
13、程。它包括媒体的采集、信息资源的收集、各种网络应用程序的开发以及系统的集成。4.3 课程评价课程评价包括形成性评价和总结性评价。形成性评价是指在整个网络课程的开发过程中，随时根据需要，运用有效的评测手段和其他的反馈手段来调整、修改和完善网络课程。这样的开发过程也称为原型化开发。而总结性评价是在整个网络课程开发完成或上网发布后，根据试验原型的评测结果和实际运行中的反馈信息和出现的问题进行修改，使之趋于完善，最后对网络课程的质量水平作出价值性的判断。4.4 课程发布与维护发布是指将功能相对完善的网络课程“搬”上网，向学习者开放。这一阶段的完成，也是整个网络课程开发过程的结束。维护是指网络课程的管理
14、以及升级(功能上的扩展、修改和内容的丰富等)，这是一个长期而艰苦的工作，需要不断的总结和探索。当前的网络课程的发布主要通过以下两种方式来实现：4.4.1上传至学习支持平台(如learningspace， webct等)，开发者只需将html语言格式的教学内容或资料上传至这些学习平台的服务器上即可，系统会自动生成大量的学习辅助工具及教师管理功能。这样，大大减轻了开发者或教师的劳动量，但也不可避免地带来了各门课程的认知工具、管理工具的千篇一律，缺乏创意的问题，同时，需要额外购买相应的软件。4.4.2开发者独立开发课程，包括各种教学资源，各种认知工具、教师管理工具等，然后上传至web服务器(有个人主
15、页、虚拟主机、委托主机、专线等四种主要形式)。这种开发出来的课程融入教师的经验和新颖的想法，能收到更好的学习效果，但开发的劳动量极大。5 网络学习支撑平台的构成网络教学在现行教育中一是减少了集中召开学习教育的次数。二是丰富了学习的内容。以前的学习由于同其他内容一起进行，从时间上考虑，只能把急需学习的内容进行安排，进行网络教育，不仅能够学好上级安排的内容，而且还及时浏览到各刊物和报纸上的好文章。三是打破了时限，实行全日制开放形式，24小时均可以阅览。消除了因其他原因而不能按时参加学习所形成的教育空白点。四是解决了教育滞后的问题。对于各种最新的知识和资讯及时录入，当天或第二天在网上进行安排。五是节
16、约了资源，降低了成本。以往的学习需要投入较多的人力、物资和费用。而网络教育，只需将要学习的材料通过扫描仪录入，几分钟或十几分钟，一个人独立完成。这样时间短，准确率高，降低了教育工作的成本。在网络学习环境中，我们和老师往往处于异地，我们是学习活动的主体，可以根据自己的技术、特点与爱好，确定自己的学习目标，学习进度与学习步骤。老师处于辅导、服务的地位，所以给学生提供一个自主化、个性化、能方便获取信息资源的网络环境是成功远程网络学习的重要因素。支撑环境的设计包括信息资源的设计、帮助系统的设计、认知工具的设计等。信息资源的设计要确定与学习领域所需的信息资源的类别以及各种信息资源所能起的作用。同时对于资
17、源的使用，获取资源的方法等也要进行必要的帮助设计。认知工具是一种支持支持、指引、扩充学习者思维过程的心智模式和设备。认知工具的设计是为学习者探索学习、协作学习等提供帮助，建立学习的桥梁。依据现代的教学设计理论和建构主义学习理论，一个面向学生的学科教学-学习平台系统一般应包括管理模块、学习工具模块、协作交流模块、网上答疑模块、学习资源模块、评价模块和维护支持模块几个子系统。5.1 管理系统网上教学管理系统必须集成数据库工具，实现在线自动课程管理。网上教学管理功能主要包括课程管理（包括设立课程、指定课程相关人员，提供数据库报表功能等）、学籍管理（以学生为单位，记录学生所选的课程和每门课程的得分情况
18、，以及在线注册、在线交费和安全权限等）、学生跟踪系统（教员可以了解学生具体学习课程的情况）等教学数据的采集情况。同时还应该有很好的教学资源的管理。最后网上教学管理系统还应该与现有的学校教务管理系统有较好的兼容性。其主要是执行教务管理和教学管理，含注册登记、权限设置、公告、咨询等功能。教务管理模块主要是对学生基本情况、学习情况、选修的课程等具体情况进行了解，如：鉴定学生身份、联系方式等信息，了解学生情况。同时，也可以把相应的管理信息、教学要求（如建立学习小组、学习社区）等信息通知给学生，即做好学生的管理、沟通工作。为顺利进行教学和方便学生学习服务。 教学管理（学习引导模块）是进行一门课教学管理的
19、地方，主要用于公布整门课程的课程要求，主要的教学内容、教学环节。学生在这里可以了解到课程的主要课程要求、知识的重点、难点，以及学习的阶段、步骤，教学安排信息，学生可以根据要求，结合自己的实际情况，做出适合自己的学习目标和学习计划。教学管理模块可以根据课程的不同需要，选择不同的方式，如公告板、论坛、研讨会等方式，构造出教学服务性信息交流辅助系统。5.2 学习工具模块 网上学习支持平台要向学生提供一系列辅助学习工具，以支持学生在网上的学习和探索。如笔记本功能，可以使学生方便的存储所需要的网上信息，或记录下创作的灵感。学生利用书签可以标记所感兴趣的内容，以后再看。学生学习记录可以记录下学生学过的知识
20、点以及对知识的掌握情况，以方便学生了解自己的学习，对学习目标、学习计划做出调整。也方便教师掌握学生的学习情况。此外，还有网上搜索工具、学生主页制作工具、学生作品展示工具等等。总之，学习工具模块是帮助学生进行自主学习、形成个性化的学习环境的工具系统，是面向学生学习的支撑平台中非常重要的组成部分。5.3 智能型远程协作学习平台模块 教育的最高形式是对话。远程教学-学习环境中最大的特点是师生之间、同学之间在时间与空间上是分离的，学生往往处于个体、独立的学习环境中。以前的远程学习往往因为不能实现师生之间、同学之间及时的交互而影响学习效果。网络教学较其它形式教育媒体环境最突出的优势就是能以其实时或非实时
21、的交互方式方便地实现师生之间、同学之间的对话与协作。同学之间可以通过E-MAIL、BBS进行非实时讨论，也可以通过视频会议系统、聊天室等技术进行在线讨论，相互交流意见，求助解疑。这些交互技术实现起来并不是非常困难，在一般的网络教学平台中都有。 但在讨论学习过程中，最容易出现争论激烈，脱离主题的现象。当然集体讨论可以通过邀请教师在线对讨论的内容、问题进行调控，指导和帮助，解疑。但多数情况下，教师处于离线状态，优秀的学习平台除了方便的交流工具外，更应该有智能性的代理（Agent）系统进行监控，对学生的讨论进行帮助。新加坡肯特岗数码研究院现正在研究的思维工具就是一个智能性的学习帮助代理系统，除了能解
22、答学生的一些疑问外，最主要的功能是对学生在讨论与学习过程中进行监控、指导。5.4 网上答疑模块 对于在学习过程中出现的问题，学生可以通过多种途径得到解决。如通过电子公告板、或通过E-MAIL发信给老师、同学请求指导。但在网络教学平台中，还都单独设立了网络学习答疑模块，作为师生相互交流的窗口。在当今的众多的网络教学平台中，可行答疑系统中可以分为两类，一是学生提交问题后，系统转发给教师，一定时间后，教师将答案再提交给系统；另一类是自动答疑系统，在某些学科范围内，学生提交问题，系统首先进行关键词切分，再进行Web数据挖掘，找到知识库中的类似问题的答案提交给学生，如果知识库中不存在类似问题，将问题转发
23、给教师，再由教师将答案提交给系统，同时将该题目以及解答纳入到知识库中，但别的同学在问到相似问题时，可以直接给出解答。 在调查过程中学生常常反映提出的问题得不到及时解答，或得不到满意的解答。教师也往往由于问题太多和不知提问题学生的实际水平而难以做出及时、恰当的答复。智能性的答疑系统常常建立在学生的学习模型的基础之上。在有了不同学生的学习档案后，教师就可以根据学生模型以及学习记录了解学生的学习状况，能够做出符合学生实际情况的答复。5.5 面向过程的个性化智能评价子系统 新的教学模式能否实现，关键在教学评价。虽然在教学活动中，教学目标、教学内容、教学过程、教学策略服从与教学目标。但教学评价却对教学、
24、学习的具体实施起导向作用，所以在基于网络的远程教学-学习环境中，要真正摆脱出传统教育模式的影响，真正的体现学习者的主体地位，达到学习的个性化，建立新型的评价制度是远程学习环境的建设必要条件，是衡量学生学习活动效果的方法和调控学生学习方向的重要手段。只有建立适应学科特色有兼顾学生个性的评价方式才能真正实现学习的个性化。 现有的网上教学支持系统所提供的评价系统一般包括试卷的生成工具、测试过程控制系统和测试结果分析工具。系统能随机出题，为每个学生产生不同的试卷，以防作弊。能够对网上测试过程进行控制，如在需要时锁定系统，不允许学生进行与测试无关的浏览，控制测试时间，到时自动交卷等。在测试完成后，能够根
25、据题中的知识点和学生的答题情况，对具体学生给出诊断，对下一步学习提出建议。有些网上教学支持系统还可以根据考试测验的统计数据，运用教育评估理论分析题目的质量，如区分度、难度等。许多系统对测验提供了自动批改即时反馈功能，有的还可以根据学生的答案提供个性化的反馈内容。 评价改革的方向要注重评价学生的能力，评价趋向于重过程、重行为的方向上，注重培养学生的创新能力和解决问题的能力。所以评价系统在基于传统的试题库的评价形式基础上，还应该通过学生参与程度和学习过程进行评价。5.6 立体、开放的超媒体资源库系统 在当今时代，信息量丰富，信息更新速度快，尤其是互联网的出现，实现了信息知识的互联。网络学习环境的一
26、个重要特征就是资源丰富、获取信息方便、快捷，但在网上索取信息的一个致命的特点是资源太多，而陷入迷航之中。除了学生在学习中有明确的学习目标、良好的自我约束能力之外，建立一个资料丰富、快捷检索学科知识资源库是网上教学的重要之重。 但纵观国内的现有的网络课程所提供的学习环境，绝大多数往往把课程教学平台与资源连在一起，如果教师和资源管理者与最初创建课程的教师或工作人员不是同一个人的话，那么他们就会因为不知道一些文件在服务器的什么位置和不知道文件的名字而无法更新和使用，在数据的更新和维护上都造成不必要的麻烦。另外，在现有的教学资源库中，往往存放的是教师的讲义和一些课堂教学资料，供教师教学用的多，供学生用
27、的少。由于受传统思想的影响，网上资源库中的信息资料对外封闭的多，交流的少，共享性差。所以大部分的信息难以实现更新，造成大量的重复建设，资源与人力的浪费。所以制定一个数据库资源的标准，创建与教学支撑环境相对独立的立体、开放的超媒体信息资源中心，在面向学生的网络学习环境中是很有必要的。在网络学习支撑环境的资源库的设计中，资源的内容应包括与学科内容有关的文字、图形、动画、视频、音频等各种新式的媒体信息，各种媒体信息都应按制定的描述标准进行描述定义，以方便信息的存放与共享。在资源库内容的组织结构上，应采用超媒体，多层次的立体化连接方式，以适应个性化学习的需要。此外，资源库必须有强大的检索功能，能方便、
28、快捷的检索信息，满足不同学习者的需要。 在网络的开放环境下，开放的资源库是指改变过去资料（尤其是网上资料）教师或工作人员独自维护，信息单项流动的局面，而实行师生共建资源库。只有这样才能形成信息的双向流动，才能不断的吸收新的知识、不断丰富和网上学习资源，从而保持资源库的生机与活力，达到资源的真正开放与共享。5.7 支持和维护模块 此模块主要是对网上学习环境的利用和维护提供必要的技术支持和保证。6 学习支撑环境中人力资源的组成与培养现代的网校能否摆脱传统教学模式的束缚，真正实现建构主义学习理论所要求的以学生为中心的信息化学习环境，教师由知识的传播者变为学生学习的指导者与帮助者，学生成为学习的主体，
29、充分发挥网络学习中个性化、协作化、资源丰富的学习环境优势。除了有功能强大的面向学生学习设计的网络学习平台的支撑外，关键是要有一批具有现代教育思想、教学意识的人力资源为依托。6.1 教学设计人员要具有丰富的教育、学习理论知识，具有对最新的有关教育科技的媒体、资源和工具进行分析、比较、评价实验的能力。能根据现代学习理论和学科特色设计建构新型的学习模式、资源库结构、资料结构和教学安排。是教学、学习过程达到最优化。对于现代远程教育资源（内容、存放地点、更新速度）的剧增，教学对象（年龄、职业、地域差异）的拓展，教学媒体（种类、交互性、综合性）的丰富，教学模式（单项传输向多项交互式教学、异步小组讨论、实时
30、视频会议、多学科、多论点组织教学）的转变，所以教学设计人员必须具备多媒体一体化的教材的总体设计能力。6.2 学科教师队伍的建设，主要提供专业的教学与学习资源；与教学设计人员共同制定学习目标、学习内容、研究课题、教学活动安排；在学生学习过程中对学生的学习进行辅导与管理。6.3 教育技术工程技术人员，必须精通网络技术，多媒体技术和计算机系统的硬件操作的工程技术人员，他们应具有现代化的学习理念，拥有多媒体和远程教学网络建构的基本知识，能够参与视听类学习资源脚本编写、摄制和后期制作等工作，能对网站进行设计、开发、维护和管理。 7 结束语 网络课程学习环境和网络教育资源的设计、开发促进了教学思想、教学方
31、法、教学手段的进步，从而推动网络教学环境和教学模式的改革。虽然目前网络课程的研究内容主要是有关课程的设计与开发，网络课程的教学应用模式单一，需要采取多种措施加速网络教育资源的优化、整合与完善，无论在理论上还是在技术上都有待进一步研究、开发。但随着网络教育资源的逐步完善， 计算机技术与网络技术的发展。网络教育将迎来灿烂的明天， 网络教学学习环境的建设会逐步趋向于完善。基于网络的学习也必将成为我们在未来社会中学习的主要形式之一。人们将彻底改变以往的学习模式，真正体验21世纪信息技术带给人们的“快乐学习”。参 考 文 献1网上教学平台支撑现状分析汪琼2基于网络的学习环境的设计武法提3 学习的条件和教
32、学论m.上海:华东师范大学出版社， 加涅.1999.4 革新传统教学的理论基础.学校教育现代化建设.北京:中央广播电视大学出版社.何克抗.1998.5 教学设计m.北京:高等教育出版社. 乌美娜.1998.6 网络课程的开发与应用m.北京:电子工业出版社. 谢幼如, 柯清超.2005.7 课程论问题m.北京:教育科学出版社. 丛立新.2000. 8 远程教育的宏观理论j.中国远程教育. 丁兴富.2001.(1). 9 网络课程的设计、开发与评价j.中国远程教育. 刘成新.2001.(3).10 Jonassen, D.H. A Model for Designing Constructivist Learning Environment, Proceedings of ICCE97,1997 华南师范大学电教系 贾义敏
