基于WEB的虚拟教室功能设计

李 宗 花

(曲阜师范大学 外国语学院，山东 曲阜 273165)

计算机网络为教学活动提供了一个虚拟的环境。在网络教学环境中教师和学生可以突破时间和空间的局限，实现同步、异步教学活动。虚拟教室是以建构主义理论为基础，利用计算机多媒体技术、网络技术、现代通讯技术等构建的数字化开放式网络教学支撑平台。虚拟教室为网络教学提供了一种新的组织形式和实现方式，它为教师和学生提供了一个类似传统教室，同时又不受时间、地域限制的网络教学环境。在虚拟教室网络教学环境中，教师和学生可以像处在一个传统教室中一样进行各种教学活动，包括开设课程、学生选课、课程学习、笔记记录、学习交流与协作、作业发布与提交、测试与评价等，教师还可以进行教学管理、监控学生学习进程等活动。在虚拟教室中，教师和学生之间、学生与学生之间组成了一个虚拟空间中的学习共同体。

1 虚拟教室的功能需求分析

通过对传统课堂教学过程和网络远程教学过程的分析比较，虚拟教室应该具备课程准备、学习活动组织、学习支持服务、学习评价等基本功能，同时必要的教务管理也是不可缺少的。下面具体分析虚拟教室应具备的功能。

1.1 课程导入

课程导入阶段的工作主要包括教师为课程进行而做的准备、学生学习前的准备及教学资源准备工作等。教师的准备活动包括确定教学目标、搜集教学材料、选择教学方法与手段、设计教学活动组织。这些活动，教师都要在对学习者已有的知识能力水平和学习特征等认识的基础上进行，因此收集学生信息也是一项重要工作。学生学习前的准备主要包括对网络教育形式的理解，必需的网络操作技能和技术知识，学习特征和风格，学习方法和课程学习知识准备等。对于教学资源的准备，教师除了进行课程教学内容的选择、开发外，相关信息的收集与链接，资源库的建设也是其重要的工作之一。

针对课程导入阶段的各项工作，虚拟教室的教师系统中需要设计查阅学生学前测试结果、备课、资源汇集三个版块；学生系统中需要设计学前测试、学前辅导版块，如图1所示。

1.2 学习活动组织

学习活动组织是教学过程的主体。网络远程教学中要克服学生学习的孤独感，保持学生学习的兴趣和学习持续性，就要设计一系列的活动，吸引住学生注意，使他深入学习下去，自觉地管理自己的学习过程，控制学习进度。

网络远程教学中的教学组织形式有很多，可以是同步讲授、异步讲授、协作学习、个别辅导、讨论学习、探究学习、主题学习等等。虚拟教室应支持所有的网络教学模式。在教学活动中教师可以根据课程的需要，设计符合学习者要求的教学组织形式。

在整个虚拟教室中，协作与交流工具的设置是实现学习交互的关键技术；信息发布系统和内容展示系统是学习者获取学习信息的渠道；各种资源库是整个教学和学习资料的源泉和归宿。

1.3 学习支持

提供个性化、有人情味的指导与服务，可以克服网络教育师生分离给学习者带来的孤独感、压抑感；加强情感交流，给学习者更多的关爱与激励，能够促进学生的学习热情，激发学生的学习积极性，达到相互协作、共同学习、共同提高的目的。在虚拟教室中，为使学习者顺利完成学习，提供的学习支持服务主要应有以下几项：

(1)知识支持。提供学习者进行课程学习的预备知识，为基础差的学习者能顺利进行学习服务。

(2)学习方法和策略支持。虚拟教室的学习与传统课堂学习有很大区别，更要求学习者掌握一定的方法和策略，因此为提高学习者学习的效率，虚拟教室平台中设计一些关于学习方法和策略的训练内容是十分必要的。

(3)资源支持。网络化学习就是基于资源的学习。一方面虚拟教室应该为学习者提供一定的、有效的资源，使学习者具备能够充分、合理地利用资源进行有效学习的条件；另一方面虚拟教室中的学习者应能够主动、方便地利用各种资源进行学习，即提供的资源使用和检索方法要简单方便。

(4)信息服务支持。课程安排情况、教学活动的组织信息、学生学习情况信息、学习结果等信息内容可以通过信息服务平台发布，并且平台要提供下载、打印等功能。

(5)学习工具。平台中需要设计一些支持学生学习的工具，用于协助学生学习和对学习过程的控制，如浏览工具、笔记工具、资源检索工具、作业编写和提交工具、作品发布工具等。

(6)平台使用支持。设置平台使用的介绍和帮助内容，可以方便使用者查询。

1.4 系统评价

虚拟教室的评价主要由对学生的评价、对教师的评价及对平台自身的评价三部分构成。对学生的评价可以采用过程性评价和学习结果评价相结合，给予客观公正的评价结论。过程性评价的关键是要记录学生学习的过程，获得一些过程信息，如参加学习的时间、问题回答、学习活动参与、作业完成、测试等各种信息。而学习结果评价则可以通过课程考试或作品完成的得分情况获得。评价的人员包括所学课程的开设教师、其他学习者和学生自己。

对教师的评价可以通过教学活动的组织和参与情况、学习者对其教学的认可程度、作业和考试的设置、问题回答等作为评价的参考。评价的人员包括其他教师、参与学习的学生和教师自己。

对整个平台的评价包括平台的结构、资源设置、支持服务、运行性能等多方面。这些可以由参与教学的学生和教师来评价。

1.5 教务管理

教务管理的目的是通过一系列的管理服务来保证整个网络教学活动的顺利进行。教务管理包括用户申请和身份认证、课程管理、教学公告、成绩管理等。

以上是对整个虚拟教室功能的需求分析，这为下一步的功能设计提供了指导和依据。

2 虚拟教室的功能结构设计

基于以上对虚拟教室的功能分析，我们以传统课堂教学的执行过程为主线，结合网络化教学的特征，按照虚拟教室中用户角色的差别，设计了虚拟教室的功能模块。虚拟教室系统划分为学生子系统、教师子系统和管理员子系统(见图2)。下面分别介绍三个子系统的功能结构。

2.1 教师系统功能结构

虚拟教室的教师系统是为教师开展教学活动提供条件和服务的系统。教师系统应该具有以下主要功能模块：登陆与注册、开课申请、课程提交、组织教学、课程信息发布、作业发布与批改、测试组织与评价、学习过程评价、师生交流工具箱、个人信息管理等。

(1)登陆与注册。任何用户通过教师身份注册，登陆进入虚拟教室系统都可以成为教师行列的一员，把自己最拿手的东西编辑成网络课程，教给更多的网络学习者。

(2)开课申请。使用者以“教师”身份注册后，下一步就要向系统提出开课申请，填写与课程相关的一些信息，如课程名称、适合人群、总课时等，然后提交开课申请表。根据申请内容，系统会为课程设置相应的服务和工具支持。

(3)课程提交。虚拟教室的管理员会对提出的开课申请进行审查，然后在虚拟教室中为通过审查的课程提供一个空间。教师可以将已经制作完成的网络课程链接到虚拟教室中，与课程相关的信息和资源都将存储在虚拟教室的资源库中。

(4)组织教学。已经开课的教师可以借助系统中提供的各种支持工具组织课程教学活动。

(5)课程信息发布。与课程教学相关的信息，如学习中的要求、通知等，可以通过教学信息发布系统编写并发布。

(6)作业布置与批改。在教学过程中，作业的布置与及时的批改是教学活动的重要组成部分。通过这个系统教师可以实现布置作业，修改学生在线完成的作业，撰写作业问题总结报告，统计学生作业成绩等工作。

(7)测试组织与评价。这由平台的考试系统完成。考试系统的功能主要完成试题的录入、试卷的组织、试卷的批阅、成绩统计等。

(8)学习过程评价。学习过程评价是教师针对学习者在学习活动中的参与及表现情况的评价。

(9)师生交流工具箱。在学习过程中，师生之间的交流可以借助工具箱中提供的各种工具实现，这些工具包括同步交流和异步交流两大类，可以根据教师和学生的交流需求自由选择。

(10)个人信息管理。这里记录的教师注册时的一些个人信息，教师可以进行更改，学习者可以通过查询了解教师的一些信息，如电子邮箱、电话等联系方式。

2.2 学生系统功能结构

虚拟教室的学生系统为学生进行学习活动提供服务和支持，其功能主要有登陆与注册、课程选择、课程学习、作业与测试、学习过程记录、交流协作工具箱、个人信息管理等。

(1)登陆与注册。类似教师系统中的登陆与注册，不再赘述。

(2)课程选择。登陆虚拟教室的学习者可以自由选择系统中已经开设的课程。学习者选择课程后要经过一定的学前测试，目的在于了解学习者的原有知识水平。考试成绩合格者可以进入学习，成绩差的需要进行课前补习，充实自己的基础知识。

(3)课程学习。这是学生进行学习活动的主要功能模块。这里呈现了学生选择的网络课程、网络课件、教学内容和素材等。学生可以进行自主学习或按照课程设计进行同步听讲、协作活动、讨论活动等。多样化的教学模式和各种教学活动的组织使得身处异地的学习者可以像在同一间教室内一样，与同学和老师交互学习。

(4)作业与测试。在线的作业完成和提交，单元测试和课程测试等活动分别可以借助作业系统和考试系统完成。学生可以查看自己完成的情况和其他同学的完成情况，了解自己学习的结果。

(5)学习过程记录。记录学生学习中的各种信息，包括课程选择、学习时间、学习进度、参与学习活动情况、提出问题次数、作业完成、测试成绩等。这些信息的记录将是对学生进行评价的依据。

(6)交流协作工具箱。类似教师系统的交流工具箱，支持学生同教师和其他学习者间的协作交流。

(7)个人信息管理。记录学生注册的信息和在学习中的各种信息，学生可以查询自己和其他同学的部分公开信息，也可以对一些个人信息进行修改等。

2.3 管理员系统功能结构

管理员系统主要包括登陆与注册管理、学生选课管理、教师开课管理、教师课程审查、协作与交流工具管理等功能模块。

(1)登陆与注册管理。类似教师系统的登陆与注册。

(2)学生选课管理。对学生选课的管理主要包括记录学生选择的课程信息、课程学习工具的启动、学习活动参与权的确认等，这些都是根据课程学习活动组织而设置的、对学生进行学习活动的支持和管理。

(3)教师课程审查。教师上传的课程需要经管理员的审查，一方面是对课程内容的审查，另一方面是对课程质量的审查。有时虚拟教室中可能出现多个相同、相近课程，管理员就可以根据从课程质量和参学人员多少等方面决定是否删除某些课程。

(4)协作与交流管理。主要是对交流工具的分配与维护。根据不同的课程需要，分配给教师和学生不同的交流工具，支持其学习活动的进行。

3 结语

作者通过大量的文献资料调研，从理论与技术上界定了虚拟教室的概念；以传统教室为原型，以课堂教学过程为依据设计了基于Web的虚拟教室的功能结构；实践了基于现有技术的低成本、低难度、高效率虚拟教室开发途径，并完成了主要子系统的开发。

对虚拟教室的研究目的是为了促进网络化教学的有效开展，使网络教学支撑平台的设计与开发更具针对性和具体性。作者希望本研究工作为各类教学平台的设计与开发提供一定的参考依据和借鉴经验。

参考文献：

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