信息技术与中小学教师继续教育课程整合平台的研究与实现

信息技术与中小学教师继续教育课程整合平台的研究与实现王德昌1.中小学教师继续教育系统需求和分析本研究的目标是基于Web网络环境下的中小学教师继续教育中的用户界面、教学模式、架构等关键技术问题，提出支持分布式协同工作的中小学教师继续教育系统的模型及相关设计，开发出基于Web网络环境的计算机中小学教师继续教育系统。为此，我们理论联系实际，在全面了解国内外其他中小学教师继续教育系统的基础上进行调查、分析和总结，并与用户进行面谈、深入探讨和调研。在此基础上，制定具体的方案和研究计划，并开发研制基于Web的中小学教师继续教育系统。中小学教师继续教育系统不仅仅只是一个纯粹的技术系统，而应该是适应中小学教师继续教育需求的教育培训模型、内容与良好的支持服务三要素构成的有机体中的重要一环；它应该为学习者提供集成的交互式学习环境，为教师提供多种有效的教学手段和课程编辑工具，还应该提供丰富的系统和教学管理功能，以有效地管理和跟踪学生的学习情况。1.1系统界面、模式、架构和设计系统界面、模式、架构和设计等应达到以下要求：1.1.1崭新的教、学方式和适用于中小学教师继续教育需求的教学模型100%基于Web/Internet技术的设计，提供网上教、学和管理的全过程，突破时间、空间和资源的限制；为中小学教师继续教育需求量身定制的教学模型，具体地规定培训过程中的学时安排和业务顺序，包括计划、注册、发布、评估和管理等若干关键环节。1.1.2丰富的教学管理功能内置教学跟踪与日志服务器；教学信息统计功能；课程管理与教务管理；支持灵活、可配置的系统网络安全管理，支持教师、学生、教务管理等多种角色和不同权限。1.1.3集成的教育门户功能内容管理与发布；所见即所得的编辑界面；门户网站的标准设置；可定制性。1.1.4低成本高品质的设计思路基于标准浏览器的操作与管理，降低运行、维护费用和掌握系统的学习时间及培训费用；降低对运行环境、维护的要求，降低费用。1.1.5先进的设计方式先进的设计模式；灵活的多层设计模型；优秀的可移植性；统一用户帐号支持所有服务。1.1.6高性能低成本的分布式解决1.1.7技术持续发展的保证秉承业界领先的优势，并结合用户需求的反馈，还将不断完善系统。1.2中小学教师继续教育系统功能描述中小学教师继续教育系统主要由学员、教师和管理员不同功能界面结合远程教育的多个功能模块组成，其描述分别如下：1.2.1课程查询设置模块用户按专业和课程主题、课程列表浏览所有课程，按关键词搜索；选定课程，可浏览课程基本信息，预览或注册课程(进入用户注册登录模块)。1.2.2用户注册登录模块用户注册页面：用户输入个人基本信息，如年龄、行业、学历、职务和地区等；成功后即成为注册会员。课程注册页面：学生按购物车模式选择要注册的课程。1.2.3课程综合模块通知模块(Announcement)：可以在线浏览各种通知信息，并可以按时间段查询旧通知信息；每条通知信息包含发布者、发布时间、时间期限和内容。课程信息(CourseInformation)：在线浏览课程提纲。教师信息(StaffInformation)：在线浏览有关课程授课教师信息，人数和助教信息。课程文档(CourseDocuments)：在线浏览教师设置的课程文档，可以包含访问者客户端系统支持的各类格式；可以自己定义课程类别(类别为两层结构)。课外作业(Assignments)：在线浏览作业，可以在线完成或下载后离线答题再提交完成；在线参加考试，提交答案。外部链接(ExternalLink)：与resource合并，展示相关资料链接及其简介。社区中心：邮件模块具有群发功能，可以按课程，或按学生小组发送邮件。学生名册学生个人主页讨论区(DiscussingBoard)分为若干小组社区和一个公共社区、一个精华版社区；一个小组的学生不可以进入其他小组社区，但可以进入公共社区。教师可以保存移动社区历史记录，决定是否对学生开放。聊天室在老师规定的时间内，学生可以点击进入相应的聊天室；小组主页学生只能访问自己所在组的主页。小组学生拥有公用文件箱，可用于小组成员间进行文件交换。学生管理模块：文件箱学生可以向教师在线提交文件，教师可以在线反馈；个人注册信息编辑成绩查询统计成绩由教师评阅试题和作业后发送；个人主页编辑个人学习时间、内容统计页面编辑模块：教师可编辑发布通知信息、课程信息、授课教师信息、课程文档和课外作业。学生评估模块：试题发布可以发布选择题、判断题、填空题和简答题(手工评分)四种形式，试题项和答案项可以添加文件，学生可以以Email形式提交。调查模块可以发布调查题，进行选项结果统计的一个单独通用模块。可在课程及网站任一页面插入并应用，调查模块由一个新窗口打开，由教师或管理者负责将此调查模块超链接插入网站页面。评估工具可以阅览和编辑试题，设置试题状态(是否可用)和类型。成绩本对于在线答题的、能满足自动阅卷条件的由计算机自动完成分数统计，同时老师有权利改动学生的成绩。课程统计：统计课程的选修信息，每个用户的学习时间，地区分布和访问IP等，并可以按用户信息分类(如年龄、职务和地区等)。用户管理模块：创建小组：教师可以在本课程的学生中在线创建若干小组，并指定哪个学生在哪个小组；修改/编辑小组：教师可在线修改小组信息、重新调配学生小组安排或删除小组。社区中心模块：讨论区本课程的讨论区(可创建多个)；文件箱可以上传文件给指定的学生，并显示所有上传和接收的文件。站点管理模块：社区模块功能管理可以设置讨论区模块、学生名册模块、学生个人主页模块和小组主页模块。学生管理模块功能管理可以设置文件箱模块、个人主页编辑模块、信息编辑模块、成绩查询统计模块和学生手册模块。课程功能管理可以设置课程信息模块、教师信息模块、课程文档模块、课外作业模块、社区模块和学生管理模块。可以修改课程名称和课程信息描述；课程管理工具包括删除课程等一些功能模块。服务功能管理模块：课程列表设置：编辑修改课程分类、目标受众、目录列表、教学方式，教师情况、开课时间等查询功能。1.2.4资源中心资源中心分类，每一主页下又按课程主题分多个子类；每一子类下展示相关资料连接和简介。1.2.5论坛社区及聊天室模块(1)论坛社区社区分类，每一主页下又按课程主题分多个子类，每一主题下有一个公共社区；社区仅对注册会员开放，并一直开放至课程有效期结束后满一年；普通注册会员可以不注册课程，单独使用社区；社区论坛具有信息搜索查询功能。(2)聊天室聊天室只对付费注册会员开放；允许学生实时动态进行文字聊天；教师自动建立聊天室，每个聊天室有时间段限制。1.2.6管理员模块创建/编辑/修改/删除/查询/授权用户，设定用户权限；创建/编辑/修改/删除/查询/授权课程，设定课程属性，如课程有效期，是否公开发布等；查询和统计所有课程和用户的选修情况，用户在线情况；提供日志文件及其分析工具。1.3关键技术分析本研究的关键是开发一个基于Web网络环境的中小学教师继续教育系统，它的研究与开发主要涉及到以下几个方面的内容：1.3.1基于Web应用的框架体系结构基于Web应用的框架体系结构是中小学教师继续教育系统中需要解决的一个关键技术，它是浏览器/服务器模式(Browser/Server)体系结构的一个新的发展方向。基于Web应用的框架体系结构的根本目的是实现Internet环境系统应用，客户端浏览器与服务器之间使用标准的通讯协议HTTP，用户使用统一的浏览器界面，服务器实现多种应用系统的集成。这种方案的优势在于，能够实现系统的一致性和互操作性，能够提供浏览器服务器系统方案的可用性和灵活性，能够提供更大限度的可伸缩性、更高的管理效率。在基于Web网络环境中应用的中小学教师继续教育系统中，系统框架体系结构主要解决以下几个方面的问题：交互性：基于Web的Browser/Server系统应用中的客户机和服务器之间的交互指两者之间的数据传输特性，用以提高系统功能灵活性。服务器连接的可扩展性：由于Web服务客户的数量增长，需要调配Web客户机和服务器间的通讯。利用HTML链接机制，使用多个Web服务器协同工作。与现有系统的兼容性：利用Web服务器API接口实现服务器功能扩展，实现与己有系统的连接。降低客户方管理：客户端使用浏览器作为标准用户前端，实现统一的客户方运行环境，从而无须新增特定的客户程序，降低客户方管理。1.3.2Web服务器和浏览器的功能扩展仅用标准的HTML文档表达和采用超文本传输协议实现数据通讯，系统功能将有很大的限制，必须在此基础上提供更有效的信息、表达和生成机制来解决问题。一般的Web应用开发有服务器端、客户浏览器端两类方式。需求一种适合中小学教师继续教育系统的Web服务器和浏览器的功能扩展是本系统研究与开发的重点之一。1.3.3系统的动态执行系统的动态执行包括页面的动态生成、外部资源连接、信息表达形式等方面的内容。Web系统最擅长是信息发布，中小学教师继续教育系统作为功能型应用系统，还必须根据用户的交互信息，做出反应，系统表现为利用外部资源，动态的生成相应的页面。同时，信息的组织结构超文本化。1.3.4系统的分布式应用系统的分布式应用是指中小学教师继续教育系统将采用分布式信息平台运作方式。本系统中的工作目标要求实现系统对象、系统资源的分布化。系统对象是必须满足的相关实现条件。系统资源将涉及到信息对象的版本管理，信息对象多副本的一致性管理，信息对象的权限控制等难点问题。2.中小学教师继续教育系统设计2.1系统结构研究本系统是服务器端执行的应用系统，客户端只需运行浏览器软件，就可以完成所有的应用、处理过程。采用ASP作为开发技术，数据库采用运行在WINNT4.0/2000上的MSSqlserver2000。因为整个系统是基于关系数据库的应用，所以需要频繁使用数据库，而上层程序发送一条SQL语句，再得到返回结果，一般的执行过程是：(1)建立数据库连接；(2)发送SQL语句给数据库；(3)数据库执行SQL语句；(4)上层程序接收返回结果；(5)关闭数据库连接。将系统按功能划分为不同的模块，模块之间通过接口通讯。采用这种做法可以使得系统更加结构化、简单和稳定可靠。2.2系统模块设计2.2.1系统结构分析中小学教师继续教育系统中主要由两大模块组成：用户模块和课程模块。用户模块里包括学生资料、教师资料等内容；课程模块里包括课程文档、课程信息、课程通告、回家作业等许多资料；系统还包括许多模块，如通知模块、考试模块、公共社区模块、交流模块、新闻模块、调查模块等；(1)修改与支付管理其中可以包括修改/查询用户选课情况，课程交费状态修改，修改/查询用户，设定用户权限，用户状态，查询用户访问统计，查询某用户支付状况等。(2)修填个人资料教师填写自己的个人资料。(3)修填个人资料学生填写自己的个人资料。(4)学习本课程可以包括浏览课程，搜索课程，学习课程文档，做回家作业等。(5)填加课程内容包括写课程通告、信息，上载课程文档等(6)创建课程，创建类目本系统的访问者主要有管理员、教师和学生，他们的权限从上而下。管理员的权限最大，他除了各种模块的管理之外，还要创建课程、发布通知等；教师的权限是上载课程文档、发布作业考试和修改学生的考题、作业等；学生除了修改自己的资料之外，就只能看和做。2.2.2系统模块设计系统中最主要是用户模块和课程模块，用户在课程模块中管理、工作和学习；下面分别对主要模块加以介绍：(1)用户模块用户模块中的用户为广泛含义，包括普通用户(如学生、公司员工)、教师和管理员。管理员拥有最高权限，包括修改填充各种资料、创建课程、社区管理、系统发布通知、资源中心管理等所有管理。用户管理：用户课程资料修改用户基本资料修改用户支付查询用户邮件地址列表查询课程社区管理：创建课程查询/修改/课程修改/查询用户选课情况，包括课程交费状态修改修改/查询用户，设定用户权限，用户状态，查询用户访问统计查询某用户支付状况查询所有用户邮件地址类目管理社区管理其他功能管理：系统发布通知发布系统调查修改系