[信息技術(shù)論文]小型教育網(wǎng)站的設計及探討

【摘 要】本文介紹了基于Internet的教育網(wǎng)站的特點、主要模式及它所實現(xiàn)的功能模塊，論述了小型教育網(wǎng)站設計開發(fā)的一些關(guān)鍵性問題，如網(wǎng)站的教學模式、教學內(nèi)容的安排、人機交互界面和教學反饋的實現(xiàn)，以及小型教育網(wǎng)站開發(fā)所用到的一些最新技術(shù)。著重介紹了小型教育網(wǎng)站中用到的硬件服務器及供開發(fā)使用的工作站的配置；分析了搭建教育網(wǎng)站W(wǎng)eb服務器及后臺數(shù)據(jù)庫常用到的SQL SERVER大型數(shù)據(jù)庫的特點以及Web應用程序開發(fā)語言ASP及其開發(fā)工具Visual InterDev的特點和應用。從硬件和軟件兩方面探討了基于“Server – Browser”架構(gòu)的小型教育網(wǎng)站的設計開發(fā)模式。

【關(guān)鍵詞】遠程教學，Internet, Web, SQL, Server

[中圖分類號]G434 [文獻標識碼]B

自從80年代中期以來，國際互聯(lián)網(wǎng)（Internet）在美國得到迅猛發(fā)展并獲得了巨大的成功，吸引了世界上許多國家和地區(qū)紛紛加入Internet的行列。Web是訪問Internet的一種最容易、最流行的方式，利用Web作為工具訪問Internet的人數(shù)占了絕大多數(shù)，因此，Web蘊藏著極大的教育潛力，基于Web的遠程教學有著非常廣闊的前景。發(fā)展Web下的遠程教育網(wǎng)站已成為了當今流行的遠程教育基礎建設項目。

一、教育網(wǎng)站的特點

1．采用多媒體的呈現(xiàn)方式

教學實踐已經(jīng)證實：在教學活動中加入多媒體的教學手段，可以使教學活動得到更佳的效果。隨著網(wǎng)絡帶寬的增大、網(wǎng)絡新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，圖形、圖像、聲音等多媒體效果可以在網(wǎng)絡上實現(xiàn)傳輸與應用，多媒體網(wǎng)絡教學與為了可能。各種多媒體素材都可以通過多媒體的Web創(chuàng)作工具輕易地嵌入到Web頁面中，以超文本的形式提供給學習者進行學習。如運用雙向的語音傳輸可能進行師生間的遠程討論交流；運用流式媒體技術(shù)可以實現(xiàn)影視教學節(jié)目的實時點播等等。

2．交互性

網(wǎng)絡教學對于傳統(tǒng)教學媒體來說，一個很重要的特點就是它的交互性。在教學活動中交互性的活動是很常見的；教師需要學生學習情況的反饋；學生需要教師解答一些學習上遇到的問題……在這方面，電視、廣播這種單向的教學媒體就無能為力了，而網(wǎng)絡教學媒體則可以輕易地做到這一點。學習者可以根據(jù)自己的實際情況來選擇各種遠程教育的課程；通過遠程交流系統(tǒng)（BBS）學生可以向教師及時反饋學習的效果，教師也可以向?qū)W生解答學習難點；Flash技術(shù)還可以制作出具有交互能力的動畫。

3．開放性

基于Web的網(wǎng)絡教學具有其它教學媒體所無法比擬的開放性環(huán)境。

首先，遠程教學所使用的載體——瀏覽器（Browser）就具有很強的開放性。瀏覽器是一個Web公用的統(tǒng)一的客戶瀏覽程序，對于遠程教學來說，瀏覽器就是學習者學習的平臺。每個學習者不需要有專門的客戶端平臺，只要他們的電腦能上網(wǎng)，使用這個公共的客房端平臺（瀏覽器），就可獲取各種服務器端的學習資料。瀏覽器中可供選擇的網(wǎng)址有成千上萬個，學習者可供選擇的學習資源也是無窮無盡、沒有國界的，全世界的學習資源通過Web得到了共享。瀏覽器這種統(tǒng)一的學習端軟件給遠程教育帶來了開放性。

其次，教師與學生是在完全開放的教學環(huán)境中進行教學活動的。教師可以根據(jù)學生反饋的學習結(jié)果對教學內(nèi)容進行隨時隨地的修改，學生馬上就可以得到最新的教材；教學資料庫是開放的，各個教師都可以把自己完成的課件加入到庫中；所有的學生只要登錄到網(wǎng)絡上，不管身處何地，也不管是白天還是晚上，都可以進行學習，可以根據(jù)自己的需要選擇課程、教師、課件等，一切都是自由的。

4．靈活性

因為遠程教學的內(nèi)容是通過超文本的方式進行鏈接的，所以對教學內(nèi)容的修改就有很大的靈活性——只要把單獨的教學頁面做好了，修改一下頁面間的鏈接關(guān)系就可以了。這樣就使教學站點內(nèi)容的維護更新變得很簡單，不象使用CD-ROM作為載體的教學內(nèi)容那樣難以修改、更新。

二、教育網(wǎng)站所實現(xiàn)的功能模塊

1．遠程教學系統(tǒng)

遠程教學系統(tǒng)是指基于Internet上的實時的虛擬的集成學習環(huán)境的教學模式。它是從資源共享的角度出發(fā)，利用網(wǎng)絡為教師提供了一個虛擬的教室，教師根據(jù)教學所需把自己的教學內(nèi)容用網(wǎng)頁的形式放在網(wǎng)上，為盡可能多的學習者提供服務。學生只要有一臺可以上網(wǎng)的電腦，就可以在任何時間、任何地點通過網(wǎng)絡進行聽課。而且?guī)熒�之間的交流都是以語音、圖像等多媒體的方式進行實時交流的，就如同在同一教室中一樣，可以取得很好的學習效果。

同時遠程教學可以讓學生根據(jù)自己的不同情況進行自主學習，由學生根據(jù)自己的需要選擇學習內(nèi)容，使學習者不受時間、空間的限制，更多、更快、更有效地獲取知識�；�于網(wǎng)絡及多媒體的教學方式使課程更加生動，使學習效果更好、學習效率更高，也使各種教學資源得到了充分的利用。遠程教學系統(tǒng)的出現(xiàn)是對傳統(tǒng)教學方式的革命。

2．智能答疑系統(tǒng)

學習者在知識的學習過程中總會提出各種問題，需要教師的指點、解答。對學生所提出的問題加以匯總和分析，可以總結(jié)出教師在教學過程中的得失，作為反饋可以使教師能夠及時高效地調(diào)整教學方法，提高教學質(zhì)量。對學習中的疑問進行及時準確的解答在實際教學中是十分重要的。

通過教學網(wǎng)絡，我們可以把“答案”這一工作交給智能答疑系統(tǒng)完成。不同的學生在學習中雖然會提出各種各樣的問題，但是在相同學習內(nèi)容的學習中，學習者提出的問題往往會具有一定的相似性。遠程教學智能答疑系統(tǒng)就是根據(jù)學習者提出問題的相似性這一原理進行設計開發(fā)的。

智能答疑系統(tǒng)其實是具有智能搜索引擎的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，學生在學習過程中提出的普遍問題、教師在教學中積累的典型問題和精心準備的答案，都可以作為獨立的數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫中。當學習者提出問題時，系統(tǒng)可以通過分析自動在數(shù)據(jù)庫中尋找最適合的答案。還可以通過關(guān)鍵字匹配、搜索算法和問題勾連技術(shù)，使學生在學習中快速得到問題的解答。系統(tǒng)提供的問題統(tǒng)計分析功能，可以使教師及時地知道教學的難點，采取相應的措施，從而提高教學質(zhì)量。

3．在線考試系統(tǒng)

遠程的考試系統(tǒng)是一個基于數(shù)據(jù)庫和Internet的遠程在線實時測試系統(tǒng)，包括教師的出題、學生應答系統(tǒng)、批閱卷系統(tǒng)和題庫管理系統(tǒng)。

首先，它是一個基于大型關(guān)系式數(shù)據(jù)庫上的應用軟件，大量題庫、試卷，用戶信息等都是作為數(shù)據(jù)庫記錄的形式存儲。數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)庫的形式進行存貯，使系統(tǒng)的管理維護和擴展更為方便，更容易地實現(xiàn)從數(shù)據(jù)庫中隨機自動產(chǎn)生一份試卷。

其次，在線考試系統(tǒng)是建立在Internet上的應用系統(tǒng)，客戶端的配置可以極為簡單，使考試不受地域的局限。在線考試系統(tǒng)中題目的生成、試卷的提交、成績的批閱等都可以在網(wǎng)絡上自動完成。只要形成一套成熟的題庫就可以實現(xiàn)考試的自動化。這樣一來，教師所要做的只是精心設計題目、維護題庫，而不是組織考試，從而大大減輕了教師的負擔。

在線考試系統(tǒng)的優(yōu)勢在于學生只要接入Internet, 就可以從任何地點進行實時的考試，考完后可以馬上得到考試結(jié)果，及時進行知識修補。教師可以立即統(tǒng)計、分析該次考試成績，以評價學生的學習情況，掌握試卷的難易程度。

4．教學資料庫

隨著計算機輔助教育的普及，教師在教學中制作及使用CAI課件越來越多，各種CAI課件成為教師節(jié)不可缺少的教學資料。但是CAI課件的制作有很高的技巧性，一個高質(zhì)的課件往往是教師的心血之作。然而我們不可能要求每個教師都使用自己制作的課件進行教學。只要我們把大量的優(yōu)秀的課件作品收集起來，放在Internet上，供有需要的教師有選擇地使用，這就是我們在教學網(wǎng)站中建立教學資料庫的目的。

“上海市中小學教育信息網(wǎng)”的教學資料庫就是一個很成功的例子，它包含了中小學教學的方方面面，各個學科、各個年級的優(yōu)秀課件都包含其中。資料庫由上海各區(qū)的教育信息中心分科負責開發(fā)及維護，各區(qū)根據(jù)自己學科師資力量各自負責所專長科目的課件，大大提高了課件開發(fā)的效率和課件的質(zhì)量。

教學資源庫對教育主管部門來說避免了課件重復開發(fā)，同時又可以集中力量進行課件精品的創(chuàng)作，另一方面為教師、學生提供了一個優(yōu)秀課件資源倉庫，便于教學，也有利于教學軟件的推廣。

5．遠程交流系統(tǒng)

遠程交流系統(tǒng)是一個基于網(wǎng)絡的實時、異地進行交流的場所。它提供的是一個基于電子公告板（BBS）的信息交流討論系統(tǒng)。在遠程教學的過程 中，學生可以隨時在遠程交流系統(tǒng)中把自己的一些問題、心得等在遠程交流系統(tǒng)中與教師和其他同學進行公開討論或私下的交流。

目前先進的遠程交流系統(tǒng)還包括實時語音的交談。登錄到系統(tǒng)的用戶（學生、教師）可以通過網(wǎng)絡進行實時的語音交談。在一個教室中的任何學生可以申請發(fā)言，教師有權(quán)賦予特定學生發(fā)言的權(quán)力。在得到教師的授權(quán)后，學生可以用語音發(fā)表見解。在這個教室中的所有其他學生和教師，實時地聽到該學生的發(fā)言。這樣就最大限度地模擬課堂教學的效果。不過由于受目前網(wǎng)絡帶寬的限制，語音交流還存在不少技術(shù)上的障礙。

6．遠程多媒體視音頻點播系統(tǒng)

遠程多媒體視音頻點播系統(tǒng)可以實現(xiàn)各種題材的視頻、音頻教學節(jié)目的遠程點播。它就像教育電臺、電視臺，可以向?qū)W習者提供各種豐富多彩的影音資料，但它比電臺、電視臺有更大的覆蓋面（只要有一臺可以上網(wǎng)的計算機就可以接收它的全部節(jié)目），而且是實時點播的，沒有節(jié)目播出時間的限制。而且在節(jié)目中還可以加入各種交互的控制，以達到互動播出的效果。

目前的遠程視頻點播是通過一種叫“流式媒體”的技術(shù)實現(xiàn)的。所謂流式媒體傳輸，就是一種基于時間的媒體信息向用戶計算機的連續(xù)實時傳輸技術(shù)，這種媒體信息可以是動畫、聲音，也可以是視頻。當用戶觀看其中的內(nèi)容時，不必等待整個文件全部下載完畢，當媒體文件在客戶機內(nèi)播放時，文件的剩余部分就會在后臺同時從服務器內(nèi)循環(huán)下載。從而充分利用的網(wǎng)絡帶寬，實現(xiàn)了實時視音頻播放。

7．課外活動組織服務系統(tǒng)

現(xiàn)實中的學習生活是豐富多彩的，學生在學習之余有自己可以支配的娛樂交流、溝通的課外時間，如何在網(wǎng)絡學習中也加入這一部分的內(nèi)容，也會影響到學生在遠程學習過程中的學習積極性。一個好的課外活動組織服務系統(tǒng)可以拉近同學與同學之間、同學與老師之間的距離，使網(wǎng)絡學習更接近于現(xiàn)實中的學習，讓遠程教學取得更佳的教學效果。

課外活動組織服務系統(tǒng)的實現(xiàn)要求更高的交互性，現(xiàn)在普遍是通過BBS，E-Mail, News等方式的信息交互服務程序，實現(xiàn)課外活動的組織與交流。課外活動的服務內(nèi)容要求系統(tǒng)具有更高的智能以及更人性化的交互界面，以達到最佳的服務效果。

注：由以上這些遠程教育功能模塊構(gòu)建成的《遠程教育資源系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖》如圖1所示。

 

1）使用Windows NT作為網(wǎng)站的操作系統(tǒng)、IIS作為Web服務器

網(wǎng)絡操作系統(tǒng)網(wǎng)站的工作平臺，它直接決定著一個網(wǎng)站性能，所以選擇什么樣的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，是組建一個遠程教育網(wǎng)站首先應考慮的問題。

基于Windows NT的操作系統(tǒng)具有以下一些優(yōu)點，在我們的教育網(wǎng)站中使用了Windows NT及捆綁在NT上的Internet 服務組件：IIS 4.0 (Internet Information Server 4.0)。

2）用ASP（ Active Server Pages）編寫教學網(wǎng)交匯點的交互性的應用程序

Active Server Pages(動態(tài)服務器主頁)，是Microsoft公司提出的一種新的交互式網(wǎng)頁開發(fā)技術(shù)。它可以用于處理由瀏覽器傳送到站點服務器的表單輸入；訪問和編輯服務器端的數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，實現(xiàn)瀏覽器端對服務器數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的輸入、更新和刪除等操作……

有了ASP，我們就可以滿足教學系統(tǒng)、考試系統(tǒng)、答疑系統(tǒng)等要求，來進行具有交互功能 的Web課件的開發(fā)了。

3）使用SQL Server 作為Web教學課件的后臺支持數(shù)據(jù)庫

因為考慮到教育網(wǎng)站普遍使用了聲音、圖像、影像等多媒體文件使網(wǎng)絡的流量巨大，而且隨著學生數(shù)量和教學課件的增加，各種課件的存貯和管理方式會直接影響到遠程教學的效率和質(zhì)量。因此，我們在遠程教育的網(wǎng)站中常常在后臺用數(shù)據(jù)庫進行對教學資料的管理。同時因為教學課件需要傳輸大量的數(shù)據(jù)和訪問用戶的不可預測性，遠程教育網(wǎng)站中往往使用大型的關(guān)系式網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)的管理。在我們設計的教學網(wǎng)站中，用到了Microsoft公司的SQL Server。

三、網(wǎng)站的運行模式及維護機制

一個正規(guī)的教育網(wǎng)站配備了高性能的硬件設備，編寫了優(yōu)秀的Web程序，只是完成了網(wǎng)站建設的第一步。一個真正實用的，教師、學生長期喜歡用的教育網(wǎng)站，還需要一套完善的維護機制來保證網(wǎng)站的正常運行，來保證教師在教學資料庫中可以方便地存取自己所需的資料，學生進行網(wǎng)上學習，師生間進行教學交流。而這種維護機制又必須是在充分保證網(wǎng)上教學的開放性的前提下而進行的。這就需要較強的管理技術(shù)理念和不斷積累的經(jīng)驗。

1．充分發(fā)揮教學主體的主觀能動性

在網(wǎng)絡上不管是教還是學，主體都是人——教師與學生。所以如何在教學網(wǎng)站中充分發(fā)揮兩者的主觀能動性，直接影響到網(wǎng)站的質(zhì)量。他們之間的關(guān)系體現(xiàn)在運行模式上是這樣的（如圖2）：

 

1）教師

教師在遠程教學中是教學資料的提供者，是教學活動的指導策劃者。教師是通過一些支持集體合作開發(fā)的開發(fā)工具（Deveolp Tools），如Authorware、Director、FrontPage、DreamWeaver等，完成網(wǎng)上課件的開發(fā)，再通過Internet,用FIP上傳工具把課件成品發(fā)到服務器上的教學資料庫中，提供給學習者瀏覽學習。

2）學生

學習者在這種架構(gòu)下的學習過程是這樣的：通過在線搜索或他人介紹的方式找到學習內(nèi)容：通過瀏覽器從服務器端中得到學習內(nèi)容進

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行瀏覽學習（有的內(nèi)容可脫機瀏覽），服務器中的教學資料庫提供形式多樣的學習方式及題庫，學習者可使用E-Mail或網(wǎng)上BBS的形式與教師或伙伴間進行交流，對學習內(nèi)容進行反饋和評價，教師及CAI制作人員根據(jù)反饋意見等更新資料庫。

2．發(fā)揮教學網(wǎng)站的自我管理、自我協(xié)調(diào)的作用

網(wǎng)絡在遠程教育中的應用中體現(xiàn)了一種橋梁的作用：對于教師，它是教學工具、教學場所和教學資料的存放地；對于學習者，網(wǎng)絡是學習內(nèi)容的提供者、是學習交流的途徑。網(wǎng)絡是一種全新的教學媒體，各種專業(yè)人員開發(fā)的多媒體CAI課件以網(wǎng)頁為形式通過網(wǎng)絡存放在網(wǎng)站的教學資料庫中，最終通過網(wǎng)絡提供給學習者。目前的開發(fā)工具都有強大的網(wǎng)絡功能，可使開發(fā)者在Web上進行合作開發(fā)，也使得Server端的教學資料庫本身具有了開放性。

正因為此，教學網(wǎng)站在管理軟件的編寫上就要體現(xiàn)更高的自動化和更強的智能性。這樣才能有效地組織好教學活動。

例如一個智能答疑系統(tǒng)，它會具有較高的智能去理解學生的提問，有較強的學習能力去不斷完善自己解答方案，它完全是在日常的教學中充實它的解答方案，而不需再對程序本身進行修改。讓網(wǎng)絡應用程序擁有自我維護的功能，而且在實踐應用中讓它不斷得到完善。又例如我們開發(fā)的主頁不中的“教育類搜索引擎”就是這樣一個自我完善的程序，引擎開發(fā)好了，就不用開發(fā)者去專門為其數(shù)據(jù)庫輸入數(shù)據(jù)了。只需把輸入的接口交給使用它的學生或教師，他們?nèi)绻�有自己的文章要發(fā)表，或是看到別人的好文章要向大家推薦，他就把文章的信息（題目、關(guān)鍵字、存放位置、簡介等）登錄上去。別人就可以根據(jù)這些信息通過這個引擎找到這篇文章進行閱讀了。

Internet的出現(xiàn)改變了人們的生活方式，搭上Internet快車的現(xiàn)代遠程教育也給學習者帶來了一場學習的革命�；�于Internet的遠程教育有許多的優(yōu)勢，這在前面的文章中已有論述。但不可否認，作為新生的事物，在遠程教育的技術(shù)和理論都不成熟的情況下它還存在一些不足：Internet可以傳送視頻圖像，但不如錄像帶，電視或CD-ROM那么快；它能夠傳送實時的個人交互，但不如電話或電視會議那么好；它可以顯示文本信息，但不如書籍和雜志那么管用；由于Web頁面的超文本結(jié)構(gòu)，容易令慣于按部就班式學習的人產(chǎn)生“迷航”現(xiàn)象，發(fā)散式的鏈接也容易使學習者偏離教學目標。另外，盡管Web頁面由超文本、超媒體等組成超級鏈接，且不乏圖、文、聲、像和動畫等，但由于某些技術(shù)問題（主要是網(wǎng)絡帶寬的限制）以及HTML語言的缺陷，目前大部分Web頁面仍然是靜態(tài)的，交互性也比較欠缺。但相信在不久的將來這些都會隨著技術(shù)的完善而解決的，那時基于Internet進行的遠程教育將迎來它的一個春天。

參考資料

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[2]李乘風，遠程教育承受網(wǎng)而至[N]，電腦報，1999-8-9

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[7]施威銘研究室，Windows NT架站實務，1999.9.

文章選自《現(xiàn)代教育技術(shù)》 2001年第2期（總第35期

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