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摘要 讨论基于Web的计算机基础课程远程教学系统的设计思想及其实现方法。教师使用该系统可以网上授课、布置作业、批改作业、出试卷、评卷等；学生使用该系统在浏览器中观看教师授课视频图像（广播或点播）、在网上做作业、提交作业、考试、答疑或课堂讨论。
关键词 远程教育；网络教学；作业
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1671-489X（2009）12-0104-02
Study of Long-Distance Education in Colleges and Universities//Wang Jinshe, Wu Lichun
Abstract This article discussed about the designing philosophy and its applying methods about the Web-based long-distance teaching system of the computing fundamental courses. Teachers can apply this system to achieve a variety of online work, including online teaching, assigning homework, correcting students’ assignment, developing and grading test paper. Students can apply this system to watch the video of the teachers （live or video-on-demand）, finish doing homework online, and submit their assignment. In addition, this system can be used by students to take part in tests, get answers to questions and develop in-class discussions.
Key words long-distance education；Web-based teaching；homework
Author’s address Computer Science Stuff Room, Ningxia Medical University, Yinchuan 750004
随着多媒体技术和网络通信技术的发展，基于Internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段，越来越受到人们的关注。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术，在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点，传统教学模式在时间、空间上的束缚得到了解决，采用了先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果[1]。在以往教学中出现的厌学现象得到了解决，使学生能够积极主动地参与到学习中来。
1 远程教学系统的体系结构
远程教学系统是在Internet/Intranet环境下实现的，是典型的浏览器/服务器模式[2]。服务器以Windows NT/2003 Server为操作系统平台，Microsoft SQL Server 作为数据库管理系统，客户端通过IE浏览器访问系统提供的服务。如图1所示，本系统将用户分为3个级别：系统管理员、教师、学生。他们都有各自不同的访问权限，访问的页面也各不相同。其中权限最高的为管理员（添加/删除教师），其次教师（添加/删除课程），最低为学生（作业提交）。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源，反之则不行。例如教师能进入学生主页，而学生则不能访问教师主页所提供的功能。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生提供服务，它们之间既有一定的隔离性（例如：某个教师账号不能批改属于另一个教师的学生的作业等），又有资源的共享性（例如公共作业、试题的共享等），很好地解决了本单位各个教师负责不同班级，课程也有所不同的问题。远程教学系统体系结构按用户角色的不同，进行如下划分。
1.1 管理员模块由于远程教学系统可同时为多组教师/学生提供服务，各组间的课程有所不同，因此不同的组具有一定的隔离性。例如一门课程的教师对其学生具有管理权，但不能对属于其他教师的学生进行管理，某个学生只能访问其教师的作业等。因此系统主页需要教师或学生均以账号/密码登录后才能访问，由此来确定登录用户的身份及访问权限。而用户账号的开设与删除、教师与学生的对应关系、课程名称、学生人数等信息，由管理员负责管理。利用Windows提供的IIS信息服务来负责验证，SQL服务来分配权限。这样做的好处，一来可以充分发挥操作系统的安全体系，使操作系统与数据库服务器（SQL Server）无缝集成；二是可同时为用户提供其他辅助服务，如个人主页、FTP文件传输服务、电子公告等。使系统应用与课程内容紧密结合，学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。
1.2 教师模块教师模块中包含了教师授课所需的各种功能。如网上实时授课广播、布置作业、批改作业、出试卷、评卷、考试结果统计分析、网上答疑、教学课件制作、学生账号管理、设置联机会议等。教师可对作业结果进行查询、统计。教师可利用Internet向系统请求联机会议，以此进行网上答疑、群体或个别辅导。
1.3 学生模块学生模块包含查看教师布置的作业、答题、在线测试、教师授课视频广播、网上答疑、课程资源、辅助服务等。学生使用浏览器访问系统主页时，需要提供账号/密码进行用户验证，通过验证后，在浏览器关闭之前，均以该账号身份访问系统资源。作业可直接在浏览器中完成并提交，对于课程作业，为学生提供Web界面，完成作业程序的编辑、编译、链接、运行，一气呵成。远程考试功能既提供选择题形式的传统笔试试题，也提供实际操作形式的试题。考试通过WWW界面进行，有时间限制。学生在规定时限之前完成考试内容时可通过“交卷”按钮提交试卷；若考试时限到达时学生仍未交卷，则系统自动将考生当前的考试结果提交。试卷的批改、考试结果的统计均由程序自动完成。自我测验功能则提供测验试卷，不限时间，由学生自主选择进行，测验完毕后系统立即评卷并给出成绩及学生测验时的选项与正确答案的对照表，以便学生查阅。为了更好地提高学生对网络的应用能力，增强学生对教学内容的兴趣，远程教学系统为教师和学生提供个人主页、FTP空间、聊天室（在线聊天、软件共享、留言板）等功能。让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。另外，本系统还配备资源库，内置与教学内容相关或与网络应用相关的多媒体资料，供学生课外浏览、学习。
2 网络课程教学模式设计
2.1 教学设计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，达到最好的教学或学习效果。而教学设计的过程也同样包括教学资源分析，学习者分析和外部环境分析[3]。
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3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映了知识之间的联系，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、RM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查的对象，对它的分析和调查的结果，直接影响各种媒体的选择、策略的制定和情境的创设。
在教学设计中，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。
2.2 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。
本阶段将知识主题中的各种媒体表现形式、策略、情境变为现实的网络学习环境，变为现实的文本、音频 、视频、动画、虚拟现实和多媒体应用程序，集成于Web应用程序之中。同时在这个阶段开发出各种公用的认知工具和教学管理工具。这样整个网络课程到此就基本成型。
目前，开发网络课程的工具主要有2种。一种是Web开发工具（包括各种网页开发工具、数据库开发工具及脚本语言），这种开发因为涉及到编程和数据库的开发，所以需要专业人员支持。另一种是网络课程开发工具，如WebCT，它是一个简单易用的网络课程开发工具软件，可以为那些非计算机专业的教师和学生建构一个较为完善的网络学习环境，教师或学生作为课程“建造者”来组织教学材料，十分便利，支持所见即所得。通过这种软件，能直接开发出网络课程，无须编程，所以对于其他学科的教师而言较容易掌握。
在实际开发过程中，还应注意2个问题。1）在采集和制作媒体时，要应用占带宽比较小和技术比较先进的媒体。如在使用视频时，应采用Real格式的流技术或微软的MPEG4；使用图片时，采用gif格式或者jpeg格式等，这样能提高网络的传输速度。2）在开发各种认知工具、教学和管理工具以及数据库时，应采用同一技术规格、同一语言或同一开发工具来开发，使网络课程易维护和管理。
3 网络课程的评价
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，根据实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]。
关于网络课程的评价，主要包括课程导航、屏幕设计、信息呈现、媒体集成、功能完善等。
4 网络课程的发布与维护
发布是指将功能相对完善的网络课程在网络上浏览，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，需要不断地总结、探索及完善。
当前的网络课程的发布主要通过以下2种方式来实现。一是上传至学习支持平台（如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。第二种方式是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。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。
毋庸质疑，远程教学系统的使用，不仅极大地促进了计算机公共课程的教学，改进了教学环境，同时也提高了教学效率和教学手段，达到了较为理想的教学效果。
参考文献
[1]丁兴富.远程教育的宏观理论[J].中国远程教育,2001(8):45-46
[2]吴莲贵,易瑜.基于ASP.NET的Web网站设计网络教学系统的应用与研究[J].计算机教育,2007(20):89-92
[3]谢幼如,柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2005:157-161
[4]刘成新.网络课程的设计、开发与评价[J].中国远程教育,2007(7):21-23
关键词 远程教育；网络教学；作业
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1671-489X（2009）12-0104-02
Study of Long-Distance Education in Colleges and Universities//Wang Jinshe, Wu Lichun
Abstract This article discussed about the designing philosophy and its applying methods about the Web-based long-distance teaching system of the computing fundamental courses. Teachers can apply this system to achieve a variety of online work, including online teaching, assigning homework, correcting students’ assignment, developing and grading test paper. Students can apply this system to watch the video of the teachers （live or video-on-demand）, finish doing homework online, and submit their assignment. In addition, this system can be used by students to take part in tests, get answers to questions and develop in-class discussions.
Key words long-distance education；Web-based teaching；homework
Author’s address Computer Science Stuff Room, Ningxia Medical University, Yinchuan 750004
随着多媒体技术和网络通信技术的发展，基于Internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段，越来越受到人们的关注。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术，在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点，传统教学模式在时间、空间上的束缚得到了解决，采用了先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果[1]。在以往教学中出现的厌学现象得到了解决，使学生能够积极主动地参与到学习中来。
1 远程教学系统的体系结构
远程教学系统是在Internet/Intranet环境下实现的，是典型的浏览器/服务器模式[2]。服务器以Windows NT/2003 Server为操作系统平台，Microsoft SQL Server 作为数据库管理系统，客户端通过IE浏览器访问系统提供的服务。如图1所示，本系统将用户分为3个级别：系统管理员、教师、学生。他们都有各自不同的访问权限，访问的页面也各不相同。其中权限最高的为管理员（添加/删除教师），其次教师（添加/删除课程），最低为学生（作业提交）。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源，反之则不行。例如教师能进入学生主页，而学生则不能访问教师主页所提供的功能。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生提供服务，它们之间既有一定的隔离性（例如：某个教师账号不能批改属于另一个教师的学生的作业等），又有资源的共享性（例如公共作业、试题的共享等），很好地解决了本单位各个教师负责不同班级，课程也有所不同的问题。远程教学系统体系结构按用户角色的不同，进行如下划分。
1.1 管理员模块由于远程教学系统可同时为多组教师/学生提供服务，各组间的课程有所不同，因此不同的组具有一定的隔离性。例如一门课程的教师对其学生具有管理权，但不能对属于其他教师的学生进行管理，某个学生只能访问其教师的作业等。因此系统主页需要教师或学生均以账号/密码登录后才能访问，由此来确定登录用户的身份及访问权限。而用户账号的开设与删除、教师与学生的对应关系、课程名称、学生人数等信息，由管理员负责管理。利用Windows提供的IIS信息服务来负责验证，SQL服务来分配权限。这样做的好处，一来可以充分发挥操作系统的安全体系，使操作系统与数据库服务器（SQL Server）无缝集成；二是可同时为用户提供其他辅助服务，如个人主页、FTP文件传输服务、电子公告等。使系统应用与课程内容紧密结合，学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。
1.2 教师模块教师模块中包含了教师授课所需的各种功能。如网上实时授课广播、布置作业、批改作业、出试卷、评卷、考试结果统计分析、网上答疑、教学课件制作、学生账号管理、设置联机会议等。教师可对作业结果进行查询、统计。教师可利用Internet向系统请求联机会议，以此进行网上答疑、群体或个别辅导。
1.3 学生模块学生模块包含查看教师布置的作业、答题、在线测试、教师授课视频广播、网上答疑、课程资源、辅助服务等。学生使用浏览器访问系统主页时，需要提供账号/密码进行用户验证，通过验证后，在浏览器关闭之前，均以该账号身份访问系统资源。作业可直接在浏览器中完成并提交，对于课程作业，为学生提供Web界面，完成作业程序的编辑、编译、链接、运行，一气呵成。远程考试功能既提供选择题形式的传统笔试试题，也提供实际操作形式的试题。考试通过WWW界面进行，有时间限制。学生在规定时限之前完成考试内容时可通过“交卷”按钮提交试卷；若考试时限到达时学生仍未交卷，则系统自动将考生当前的考试结果提交。试卷的批改、考试结果的统计均由程序自动完成。自我测验功能则提供测验试卷，不限时间，由学生自主选择进行，测验完毕后系统立即评卷并给出成绩及学生测验时的选项与正确答案的对照表，以便学生查阅。为了更好地提高学生对网络的应用能力，增强学生对教学内容的兴趣，远程教学系统为教师和学生提供个人主页、FTP空间、聊天室（在线聊天、软件共享、留言板）等功能。让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。另外，本系统还配备资源库，内置与教学内容相关或与网络应用相关的多媒体资料，供学生课外浏览、学习。
2 网络课程教学模式设计
2.1 教学设计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，达到最好的教学或学习效果。而教学设计的过程也同样包括教学资源分析，学习者分析和外部环境分析[3]。
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3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映了知识之间的联系，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、RM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查的对象，对它的分析和调查的结果，直接影响各种媒体的选择、策略的制定和情境的创设。
在教学设计中，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。
2.2 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。
本阶段将知识主题中的各种媒体表现形式、策略、情境变为现实的网络学习环境，变为现实的文本、音频 、视频、动画、虚拟现实和多媒体应用程序，集成于Web应用程序之中。同时在这个阶段开发出各种公用的认知工具和教学管理工具。这样整个网络课程到此就基本成型。
目前，开发网络课程的工具主要有2种。一种是Web开发工具（包括各种网页开发工具、数据库开发工具及脚本语言），这种开发因为涉及到编程和数据库的开发，所以需要专业人员支持。另一种是网络课程开发工具，如WebCT，它是一个简单易用的网络课程开发工具软件，可以为那些非计算机专业的教师和学生建构一个较为完善的网络学习环境，教师或学生作为课程“建造者”来组织教学材料，十分便利，支持所见即所得。通过这种软件，能直接开发出网络课程，无须编程，所以对于其他学科的教师而言较容易掌握。
在实际开发过程中，还应注意2个问题。1）在采集和制作媒体时，要应用占带宽比较小和技术比较先进的媒体。如在使用视频时，应采用Real格式的流技术或微软的MPEG4；使用图片时，采用gif格式或者jpeg格式等，这样能提高网络的传输速度。2）在开发各种认知工具、教学和管理工具以及数据库时，应采用同一技术规格、同一语言或同一开发工具来开发，使网络课程易维护和管理。
3 网络课程的评价
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，根据实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]。
关于网络课程的评价，主要包括课程导航、屏幕设计、信息呈现、媒体集成、功能完善等。
4 网络课程的发布与维护
发布是指将功能相对完善的网络课程在网络上浏览，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，需要不断地总结、探索及完善。
当前的网络课程的发布主要通过以下2种方式来实现。一是上传至学习支持平台（如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。第二种方式是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。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。
毋庸质疑，远程教学系统的使用，不仅极大地促进了计算机公共课程的教学，改进了教学环境，同时也提高了教学效率和教学手段，达到了较为理想的教学效果。
参考文献
[1]丁兴富.远程教育的宏观理论[J].中国远程教育,2001(8):45-46
[2]吴莲贵,易瑜.基于ASP.NET的Web网站设计网络教学系统的应用与研究[J].计算机教育,2007(20):89-92
[3]谢幼如,柯清超.网络课程的开发与应用[M].北京:电子工业出版社,2005:157-161
[4]刘成新.网络课程的设计、开发与评价[J].中国远程教育,2007(7):21-23