基于Web技术的计算机辅助系统设计与应用研究

张 增

河南商业高等专科学校，河南 郑州 450044

0 引言

在信息技术高速发展的今天，计算机在教育领域的应用，使得计算机迅速成为最有发展前景的教学媒体和教学管理工具。为了促进教育发展，提高教学水平，计算机在教育领域的发展也受到了教育工作者的关注。计算机辅助教学是指将计算机技术应用于教育领域的一种新兴技术，在这种教学形式中，计算机通过各种教学软件，呈现教学目标、教学重点与难点，记录学生的学习情况，控制学生的学习进度等信息，完成一定的学习和教学任务。建立基于Web的计算机辅助教学系统从根本上改变了传统教学方式中资源共享性差、交互性不够的根本缺陷，并为教学提供了更先进的技术手段。本文主要针对基于Web技术的计算机辅助教学系统进行设计，并举例说明该系统的应用研究。

1 基于Web技术的计算机辅助教学系统总体设计

计算机辅助教学系统是为师生双方的教学和学习提供辅助功能，以促进教学最优化。本系统设计的总体目标是为学生提供丰富的网络教学资源，为教师和学生提供互动空间，使学生能够充分发挥积极性和主动性，有针对性地学习知识，解决实际问题。在系统设计上，主要包括在线学习、师生交互、资源管理和在线考试4大模块。

1.1 模块功能设计

1.1.1 在线学习

在在线学习模块中学生可以方便地浏览教学信息、进行自主学习、下载所需教学资源，进行习题自测等，还可以进入考试系统模拟考试。

1）作业管理

作业管理主要实现布置作业、提交作业和批阅作业的功能。教师将布置的作业上传到服务器后供学生下载；学生下载后将自己的作业上传到相应的课程库中，系统会记录提交的时间和提交者的姓名，学生在提交作业后也可以修改作业重新提交，系统只保留最后提交的作业；教师将学生提交的作业下载后审阅，然后将学生的作业情况输入到系统中，并统计学生的作业提交情况，学生也可以查看已经批阅的作业。

2）浏览和下载多媒体课件

这一功能模块对注册用户免费开放，只要注册成功后就可以浏览和下载各种多媒体课件。

3）自测练习

自测练习类似于书本教材的每个教学单元后的练习题。需要注意的是，在自测练习题的答案设计上，除了给出结果，还应分析为什么如此选择。对于一些主观性的题，只需提供答题要点而不是给出绝对答案，这可以培养学习者的创新能力和分析能力。在题型的选择上也可以根据学习者的意愿来选择，使学习者可以方便的进行自主学习。

1.1.2 师生交互

该模块主要功能是学生在线提问和教师辅导答疑。

在线提问：在线提问功能是指学生可以利用网络给教师提出问题，由相关教师回复解答。

常见问题解答：在实际的教学中，教师常常会遇到不同学生重复提出同一个问题的现象，常见问题解答功能可以将学生提出的常见问题总结归纳，给出此类问题统一的答案，此功能可以大大提高教师答疑的工作效率，也可以促进学生自主学习能力。

1.1.3 资源管理

资源管理模块主要提供了课件、电子教案和教学相关文件上传、维护和下载、试题库管理等功能。任课教师可以将课件等上传到服务器，并对其进行修改和删除操作。下载功能主要是针对学生而言学生可以根据需要，自主选择相关资源进行下载。而题库管理功能仅提供给教师使用，用于增加、删除、修改、检索各种类型的习题试题。

1.1.4 在线考试

考生登录考试系统后，从试题库中随机抽取试题进行考试。答题完毕，提交试卷后系统自动地将客观题的成绩写入后台的客观题成绩数据表中，主观题需提交到后台试卷管理库中，由教师手工批阅，阅卷后的成绩，由教师填入相应的数据表，最后系统自动为客观题和主观题的成绩进行汇总，记录在成绩数据表中。教师批阅主观题时，不仅要给出分数，最好能够提供比较详细的错误分析给学生作为参考。考生还可以登录系统查看成绩并可以查看自己的答题情况。

1.2 模块结构设计

本系统的主要用户有系统管理员，教师和学生。

在线学习模块中学生可以进行在线学习、作业处理和在线练习等；教师主要负责维护课件和积件库、发布教学内容和处理作业等；管理员可以进行学生信息维护、教师信息维护、专业维护和课程维护、修改个人信息等。

2 基于Web技术的计算机辅助教学系统的应用

计算机辅助教学系统的实现将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法，其最终目的就是要帮助教师把学生培养成具有一定专业知识与技能的人才，以适应生产实践或科学研究的需要。计算机辅助教学在教学中的应用主要表现在以下两方面：

1）虚拟实验环境教学

实验是教学活动中一个必不可少的过程，很多学习科目都是以实验课程为基础的，尤其是对于一些实践性较强的学科，例如物理、化学、计算机组成结构等。实验对于培养学习者的实际操作能力和解决问题的能力是至关重要的，学习者的大部分实践能力都是通过实验得到的。网络虚拟实验室实现的技术基础是多媒体计算机技术、网络技术与虚拟技术的结合。通过网络虚拟实验室，计算机能够在网络中模拟一些实验现象。它不仅仅能够提高网络教学的教学效果，更加重要的是使一些缺乏实验条件的学习者，可以通过网络身临其境的观察实验现象，甚至和异地的学习者合作进行实验。

2）对话与咨询教学

对话与咨询教学又称为“苏格拉底”教学模式，允许学生与计算机之间进行比较自由的“谈话”。这种教学模式在计算机辅助教学中的应用主要体现在以人机对话的形式由学生选取他要学习的内容或查询相关资料。这种模式不仅有助于启发学生的思维，培养学生独立钻研的能力，同时也有利于教学资源的共享。

3 结论

自进入21世纪以来，计算机技术迅速兴起、蓬勃发展，其应用已遍及社会生活的各个角落，正在对人类的生活方式带来巨大的变革。特别是计算机辅助教学，因其资源共享性、教学互动功能、教学内容丰富、教学方式先进等特点，对教育、教学过程产生了深刻的影响。

[1]黄俊英.基于Web的计算相辅助教学系统的开发与设计[J].计算机与网络，2009(10).

[2]梁云娟.基于Web技术的教学辅助平台的设计与实现[D].西安电子科技大学，2007.

[3]周小燕.计算机辅助教学模式应用研究[J].焦作大学学报，2009(10).