《教育软件设计与开发》网络课程系统设计*

2016-10-18李志河毛丽丽

中国教育信息化 2016年7期

关键词：时序系统课程

李志河，毛丽丽，王　佳

（山西师范大学教育技术与传媒学院，山西临汾041000）

《教育软件设计与开发》网络课程系统设计*

李志河，毛丽丽，王佳

（山西师范大学教育技术与传媒学院，山西临汾041000）

《教育软件设计与开发》是教育技术学专业本科生的专业核心课程，通过设计和开发一个基于网络的课程系统，可以有效实现课程管理、资源管理、课程活动、用户管理，为学习者提供一个良好的学习空间和个性化的学习环境，并且能够引导学生进行课程任务的系统化分析和设计。

教育软件；网络课程；管理；学习环境

一、概述

网络课程是通过网络表现某门课程的教学内容及教学活动的总和，它包括按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境，其中网络教学支撑环境是指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。［1］相对于传统的教材，网络课程具有开放性、内容丰富、形式多样、交互性强、反馈及时以及共享性等特点。《教育软件设计与开发》网络课程的使用对象是教育技术学专业的学生，因此，其内容设计和结构规划既要全面反映课程内容，又要适合教育技术学专业学生的学习要求和特点，并为教师提供一个良好的教学辅助平台。鉴于此，《教育软件设计与开发》网络课程管理系统的主要特点包括：

（1）依托网络课程的开放性、交互性、共享性等优点构建多功能学习环境。与传统课程相比，网络课程具有开放性、交互性与共享性等优点。本网络课程系统提供了个人管理、资源下载、在线交流、课程项目、在线考试等多种功能特性，此系统的功能特性就是利用网络课程的开放性、交互性和共享性等优点构建网络课程。充分体现了网络课程的优点，为学生和教师提供了良好的学习环境，同时也为师生之间提供了良好的学习交流平台。

（2）利用网络课程系统来达到学生自主学习、自主探索的目的。由于网络课程具有开放性与共享性等优点，因此网络课程能够给学生提供良好的自主学习、自主探索平台。本网络课程充分体现了自主学习的特点，为学生提供了大量的自主学习教材和学习资源。

（3）充分利用多种媒体形式，丰富教学内容，提高学生的学习兴趣。与传统课程相比，网络课程能够充分利用多媒体进行教学，不但丰富了教学内容，还提高了学生的学习兴趣。本网络课程系统中就包括了教学资源电子课件和课程视频等多种多媒体教材。

（4）学习评价设计（作业系统、在线测试、练习题）随时检测学习效果，实现自我评价，随时得到反馈。本网络课程系统包括了学习评价功能，主要有作业系统、在线测试和习题演练。为学生提供了自我评价和自我检测的平台。

（5）实现网络课程的交互功能，为学生提供更好的教学内容，实现教师与学生的有效沟通。网络课程的交互，是网络课程的核心环节，能够给学生与教师提供及时、方便的沟通环境。本网络课程系统包括了在线答疑、常见问题、BBS等多种交互模块，为学生与教师、学生与学生之间的交流提供了良好的沟通渠道。

（6）符合网络教学、学习规律和使用对象——学生的特征。网络课程的最终服务对象是学生，评价网络课程的好坏，最重要指标是该网络课程是否符合学生特征。本网络课程系统的开发充分考虑了学生的特征，为学生提供了良好的学习平台。

二、《教育软件设计与开发》网络课程系统的设计原则

《教育软件设计与开发》网络课程系统的开发在吸收上述网络课程优点的同时遵循以下原则：

1.专业性原则

网络课程是一个以提供学习资源为特点的开放系统，能够为学生提供丰富的学习资源。因此，在教学内容的设计上要符合专业要求，明确学习目标，充分发挥网络的优点，有目的、有计划地提供专业知识及其拓展材料，争取做到学生的学习脱离于传统教室的讲授学习却又不脱离课程专业所要求达到的目标。

2.导航明确性原则

由于网络课程信息量巨大，内部信息之间的关系复杂，因此在网络课程的设计过程中要充分考虑学生的需求，尽量为学生创造便捷的学习条件。那么设计清晰、明确、简洁的导航显得尤为重要，本系统在导航设计过程中将力求结构清晰、交互生动形象、逻辑结构合理、链接方便，从而可以使学生在知识的海洋中第一时间内找到自己学习的内容。

3.交流互动性原则

网络课程不同于传统的课堂教学，它借助于现代网络技术，能够体现强烈的人机交互、师生互动和生生交互等交流活动，在培养学生自主学习、主动学习能力的同时又不失为学生提供强大的交流平台，使学生随时可以获得所需的帮助。

4.操作性强原则

由于学生的计算机操作水平参差不齐，因此在网络课程系统设计过程中要充分考虑到学生的现有水平，提供简单明了、方便快捷的操作，将重点内容放到显眼的位置，在操作过程中不会对学生再有其它过多的辅助操作步骤要求，尽可能地为学生提供便捷顺畅的学习流程。

三、《教育软件设计与开发》网络课程系统的设计思路

考虑到网络课程的全面性与交互性，在系统设计时将教学过程的各个环节都进行了全面的分析，尽量将教学过程的每个环节都能在系统上完成。系统的全面性决定了网络课程对教学过程深入的程度，本系统主要分为课程内容建设、课程团队建设、课程资源建设和教学互动建设。课堂教学、师生互动、课后巩固以及教学评价都在系统上完成。系统的交互性决定了课程中师生互动的程度，本系统包含了教学答疑、常见问题、课程项目以及在线考试等功能，能及时给学生提供良好的学习平台以及与教师之间的交流平台，教师也能通过互动环节与学生进行交流，帮助学生更好地掌握所学知识，同时还能获得更好的反馈信息。

在人员管理模块中，本系统采用三级管理模式，即教师、学生和管理员。为了便于管理，该系统将教师设置为课程主讲教师和课程团队教师两个角色，其中课程主讲教师既是本门课程的教师，又具有课程管理和系统维护等功能。由于本课程是一门计算机应用类课程，教师的计算机应用能力都很强，所以本系统将课程负责人设为管理员，由课程负责人来管理系统的正常运行。

四、网络课程系统的设计与开发

网络课程系统的设计与开发是一个复杂的过程。需要设计者有系统的建构思想，对系统中各个环节、功能模块进行全面的分析，综合考虑不同角色的需要，分析使用者的特征，这样才能设计和开发一套操作简单、目标明确、内容丰富、思路清晰的网络课程。

1.整体框架及功能设计

本系统将整个网络课程划分为课程内容建设、课程团队建设、课程资源建设和教学互动建设四大功能模块，以及相应的后台管理模块。其结构如图1所示。

图1　网络课程的结构

（1）课程内容建设

课程内容建设是本系统的核心和基础。它包括课程大纲、课程内容、习题演练、在线考试、参考资料五个功能模块。课程大纲是描述本门课程的学习框架以及学习的总目标，其中包括教学大纲和考试大纲。课程内容给学生提供了本门课程的主要教学内容，课程内容的每一个章节都包含了本章节的学习目标、学习内容和相关资源等信息。习题演练是给学生提供一个课后巩固知识点的平台。参考资料列出了本门课程中部分知识点的参考出处，学生可以查找这些参考资料，从而对这些知识点进行更进一步的了解。在线考试是检测学生对课程知识的掌握程度。学生学习了课程内容之后，可以通过在线考试来检测和巩固自己所学的知识，教师也可以通过在线考试这一环节来了解学生的掌握程度从而对学生做出学习评价。

（2）课程团队建设

课程团队是教授此门课程的所有教师团队，它包括课程负责人、课程团队两个模块。课程负责人是本门课程的主要负责人，同时也是课程团队中的领导者。课程团队中展示了本门课程授课教师的相关信息，学生可以通过这个模块了解教师的一些相关信息。

（3）课程资源建设

课程资源建设是对课程主体的补充，同时也是给学生提供丰富的网络学习资源的平台。本模块包括课程项目、教学录像、电子课件、学生作品和资源下载五个模块。

a.课程项目是学生协作学习的展现平台，教师根据学生的特征，对学生进行分组，或者学生根据自己的爱好和特长自行分组；然后教师根据小组的特征给每一小组分配不同的项目。学生通过小组协作的方式完成项目要求，最后上传项目成果。

b.教学录像为学生提供课堂再现，学生可以通过观看教学录像，以便充分掌握相关的教学知识。

c.学生作品是学生在学习本门课程的过程中，自己完成并上传的学习作品，是学生作品的展示平台，也是学生资源的共享平台。在学生作品模块中，提供了作品检索和作品统计功能，这样方便了学生检索作品。

d.资源下载为学生的学习提供了更多的网络学习资源，资源下载模块将资源按不同的分类进行显示，同时也提供了资源检索功能，学生可以根据不同的分类进行资源的检索。

（4）教学互动建设

教学互动是课程学习中的必要环节，教学互动为教师与学生之间提供了一个交流的平台，学生可以在学习的过程中与教师进行沟通互动。教学互动包括课程公告、教学答疑、常见问题。教师可以通过课程公告给学生提供最新的课程信息，提醒学生按时完成课程要求。教学答疑环节是教师与学生在线交流的平台，学生在遇到困难时，可以在教学答疑中给教师提出问题，教师登录之后可以给相关问题做出解答。常见问题是教师通过自己的教学经验，总结出学生在学习过程中可能遇到的问题，然后把问题以及解决方法展示给学生，以便学生能够及时解决问题。

（5）后台管理模块

网站系统后台是管理员维护网站功能以及网站信息的平台。本系统是一个网络课程网站，为了达到系统的要求，本系统采用三级管理模式，包括系统管理、教师管理和学生管理。

a.管理员管理

管理员负责整个系统的管理与维护，拥有最高权限。本网络课程是一门计算机应用类课程，教师的计算机应用能力都很强，因此本系统的管理员是本门课程的课程负责人。其主要功能的体现有：在课程内容上对一些大纲、资料等进行添加、删除、修改和维护；在课程团队上对一些课程的团队以及负责人的信息进行添加、删除、修改和维护以及人员的审核；在课程资料项目的管理中首先是对本门课程进行立项、分配课程小组以及安排小组组长、给小组分配课程项目后对项目作品的审核等，还包括对项目、小组及小组成员进行修改、删除、审核等；在教学互动中，可以公布一些课程公告，对常见问题和教学答疑进行管理，并对这些信息进行添加、修改和删除管理。

b.教师管理

为了使本系统信息能得到及时的更新和维护，系统为教师分配了较高的管理权限，除了用户设置管理里面的教师管理功能和系统安全管理功能外，教师管理还具有管理员管理的其他所有功能。

c.学生个人管理

学生可以在系统中完成相应的教学过程和教学任务。其主要功能包括：对个人信息、资料的修改上传，查看课程及分组情况，并能进行在线考试和对自己的成绩进行查询。

2.系统UML建模

数据建模语言是从项目工程中引入的概念，它能够帮助我们更好地理解正在开发的平台，理清设计思路，并能够比较直观地反映系统平台的结构和功能。本系统采用基于UML模型建模语言，UML模型包括用例图、时序图和活动图等。

（1）用例图

用例图是用于描述用户与系统之间的关系，它表示系统能够给用户提供的操作。在绘制用例图时首先要确定参与者，也就是使用此系统的人或事物，通常包括三大类：使用者、管理者和应用程序接口，在本系统中包括管理员、教师和学生。其次是要明确系统用例，也就是系统给操作者提供什么样的使用操作。学生用例图如图2所示。

图2　学生用例图

（2）时序图

时序图是指按时间的顺序描述系统各个元素之间的交互顺序，网络课程的时序图主要有：①管理员添加、修改和删除用户的时序图；②课程内容的添加、修改和删除的时序图；③课程公告的添加、修改和删除的时序图；④教师和管理员对课程信息的添加、修改和删除的时序图；⑤教学资源的上传、下载以及查看的时序图等等。以上时序图的设计方法大致相同，本文以管理员对课程大纲的添加、修改、删除为例说明网络课程系统设计中时序图的创建过程。如图3所示为管理员添加课程大纲时序图，管理员首先使用自己的用户名和密码登录系统后台，进入后单击添加课程大纲菜单，输入添加课程大纲信息，然后点击添加将输入的课程大纲信息提交给数据库模块进行添加处理，最后平台会弹出添加成功提示信息，这样一个添加课程大纲的时序图就完成了。

图3　管理员添加课程大纲时序图

（3）活动图

活动图是用来描述系统是如何协同工作的。当系统中的操作步骤比较多时，活动图就可以清晰地显示各个步骤的先后顺序，使用者只要按照步骤进行操作就可以达到预期的结果，学生子系统的活动如图4所示。

图4　学生子系统的活动图

3.技术的应用

本系统采用ASP技术作为开发工具，使用SQL作为数据库，运用VBScript、JavaScript脚本实现语言，B/S（浏览器/服务器）架构设计。本系统是以课程为中心，为教师和学生提供了良好的学习和交流的平台。学生和教师登录之后，就可以对系统进行相关操作。以下以课程项目实现为例，进行一个简单的说明。课程项目模块主要是针对课程小组活动设计的。当某个班需要进行分组活动时，教师就可以在后台将班级按照随机或者指定的方式进行分组。如果是随机分组，教师只需要将每组最多和最少人数输入系统，系统将会自动完成分组；如果是指定分组方式，教师可以按照课程项目需要分组，并且可以指定每组人数、负责人和设定每组的活动项目名称和内容。另外，该模块还具有对选修相同课程的学生之间进行班级间的自由成组功能，他们可以依据个人喜好和需要自由成组，只要双方课程中的某一个教师审核通过即可。在课程项目中，小组成员自动组成讨论小组，可以发表言论，建立小组成果展示区等。

五、小结

本系统的设计充分考虑《教育软件设计与开发》的课程要求，实现了《教育软件设计与开发》课程教学过程的各个环节。同时还将协作学习模式融入到本课程当中。系统中的课程项目以及在线考试是本系统特设功能模块，课程项目为学生提供了良好的小组协作学习平台，在线考试为学生提供了自我评价的平台，同时也是教师对学生考核的重要平台。本系统在某高校教育技术与传媒学院的《教育软件设计与开发》课程中使用了5年，获得了教师与学生的一致好评。本系统虽然给教师以及学生提供了良好的学习与交流平台，但是在评价方式上没有充分考虑到评价的多样性与全面性，虽然有个人评价、小组评价以及在线测试评价，但是它们之间联系不够充分，无法形成一个总体性的评价。下一步工作将是完善系统的评价功能，使教师能够充分而又方便地对学生进行综合性评价。增加教学互动方式，方便师生之间的交流，使师生交流方式更为多样。

［1］何克抗，林君芬，张文兰.教学系统设计［M］.北京：高等教育出版社，2006.5.

［2］王志军.多媒体教学软件设计与开发［M］.北京：高等教育出版社，2006.7.

［3］新艺科技.DreamweaverCS3超酷网页设计CSS篇［M］.北京：清华大学出版社，2008.12.

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（编辑：王天鹏）