开放式教学环境及新型课件设计(1)

从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果开放式教学环境及新型课件设计(1)中国编辑。 摘要: 基于网络的开放式教学环境将提供主动、探索式学习,综合能力训练的场所，提供一个教育资源不断更新的生存化的学习环境。本文将研究基于网络的开放式教学环境的要素及实现机制,探索该环境下的新型教学关系及策略,并讨论组件式课件及探索型课件的开发方法和集成技术。 关键词: 开放式环境 组件 课件集成 超媒体网络 1 引言 自"面向21世纪教学内容和课程体系改革发展"计划实施以来，我国高校的教学内容、教学设备已逐步更新，但教学的全方位环境: 教学意识 、手段、方法仍需下大力气进行改革,否则难以适应信息社会对信息能力与创造能力的需求。素质化教育要求开放式的教学及其环境，要求全方位的自我学习、协作学习的能力锻炼。基于网络的开放式教学环境将提供主动、探索式学习，综合能力训练的场所，提供挖掘学习潜力的机制，预计该环境将成为21世纪大学辅助教学环境的主导。其中，课件的开发与集成，是此环境建设中的重要一环。 开放式教学环境的要素及实现机制 在传统的教学中，学生的知识来源较窄，主要来源于教材、实验及教师授课。而新型的开放式网络教学则具有：(1)开放性：学生可得到源源不断的、及时更新的教学资源，学习可突破时、空限制；(2)交互性：使教、学双方都参与教学活动，并有机会在网上发表见解和交流，遇到问题时可通过E-mail和在线交流方式获得帮助；(3)集成性：利用多种形式及媒体学习，可使若干教学阶段：讲、听、作业和考试融为一体；(4)自适应性：通过在线测试进行学习效果评估，并据此来调整学习策略、内容和进度。总之，学生可获得更广阔的学习空间，更丰富的教学资源，更灵活、更开放的学习方式。 基于网络的开放式教学环境的要素有： 硬件环境：由网络服务器，教师控制机，学生工作站及其它网络教学设备等连接而成的校园网，并外接INTERNET。 软件环境：网络操作系统等基础网络软件，多媒体制作与课件生成、集成开发工具，教学资源库等。 人的因素：主要涉及教师的教学指导策略及课件开发能力。在开放式网络教学环境中，教师和学生的交互活动将移到网上进行。所有教师有机会参与课件开发并在网上发布和接受、组织课件。教学手段的丰富、更新，无疑将增加教师的备课量和备课时间，但可减少学生的学习时间，提高学习效率。故对教师进行新技术及课件开发培训是极为重要的。 开放式网络教学环境中的教学方式可大体分为同步教学和异步教学。同步教学的例子有:虚拟教室、教学点播、网络讨论等，其特点是具有实时交互性,对网络带宽有较高的要求;该方式可提供学生与教师、学生与学生的互助、协同学习环境。异步教学的例子有: 电子教材、公告板、E-mail等,其特点是不受时间的限制,是更具个性化的学习方式。这种非面对面的教学，要求仔细设计教学策略，精心考虑Web页面的导航结构，让学生有层次、有指导、有目标地学习与自测，从而避免网上无目地的漫游、交友等。其教学策略有：对记忆型知识，采用行为主义学习理论的方法，加强刺激，让学习者记住结论。可提供测试、强化训练、正反举例，进行联想记忆；对理解型知识，采用认知型学习理论的方法，强调推导过程的学习，引出问题并逐步推导，引导学生深入。还需根据学生的反馈信息及时作出调整、控制。 课件开发与集成方法 在开放式网络教学环境中，建立软件环境的关键是开发高效、有特色的课件。组件式课件及探索型课件就是其中的二种。 1 组件式课件开发 组件概念的提出，旨在软件象硬件一样能够通过标准的组件来组装和集成。组件是一段独立、可重用、可互操作的目标代码。它是开放分布式环境里装配、分布、移动、维护的基本单位，是符合标准的应用构造模块。组件与具体的编程语言、平台、机型无关，其内部构造和实现对外界是隐藏的，其他组件或应用程序可通过接口对它进行调用。中国 目前的组件工业标准有：ActiveX(Windows平台)、CORBA(Unix平台)、JavaBean(任意平台)。使用组件技术的好处有：可共享和重用；使用简单；组件位置对用户透明；可用多种软件工具开发。组件技术是软件开发的新技术，其应用将彻地改变课件开发的传统模式。 组件式课件是指符合组件标准的课件单元所构成的课件，即用若干课件单元的组件装配而成的课件。其开发可分为：组件式课件开发、组件式课件积累和组件式课件集成三个阶段。 组件式课件开发。课件的组件来源有：对传统的课件实现封装；采用对象式开发方法开发。后者具有面象对象易于重用和扩充的优点，是组件的主要来源。与开发一个软件系统相比，编制课件的组件要简单的多。組件可分为基本组件和自定义组件。自定义组件可继承基本组件的属性和方法，这样就能生成许多高效、易用和可互操作的组件。 组件式课件积累。开发的课件单元即课件的组件存储、积累在组件库中，能方便地从组件库中筛选组件是课件装配和集成的前提。组件积累过程主要包括：确认组件的合法性，识别和获取组件的可重用特性；描述要加入到组件库中的组件特性及接口，以支持工具对它的存储和检索以及用户对它的理解；将提供有关文档和组件外部特性的信息与组件包装在一起，构成一个组件库中的存储实体；进行关键术语匹配与目录索引，以一种易于检索和管理的方式存储于组件库中。 组件式课件集成。即课件的装配合成，主要包括：根据需求从组件库中检索、选择相关的可重用和互操作的组件；对不完全符合要求者进行适当的修改和剪接；通过集成和组装构成课件系统。也可以直接向组件开发者定制组件式课件。 组件式课件开发将使课件开发分为：课件开发者和课件集成者。课件开发者要精于设计、编程，擅长对组件的开发、组织及存储；课件集成者要精于组合、集成，熟悉不同组件的功能和接口，通过组件库查询，根据需求、性能和价格，既可决定怎样集成课件系统。 在具体实现中,还可利用软件集成技术进行功能综合集成。如：使用收集到的相关光盘进行集中、控制播放，形成课程的演示系统，借用E-mail收发作业，采用ODBC等技术来利用已有的试题库构成练习测验，纳入BBS进行讨论答疑等。将各学习课件组合集成为一体，从而形成一个演示学习、答疑讨论、练习测试的综合学习环境。 探索型课件设计 探索式学习支持学生以自己的进度、按个人的学习兴趣浏览资源库，其基本要素有：问题、资料、提示和反馈。探索型课件以超媒体技术为核心，为学生提供友好的界面及导航机制，以激发学习兴趣和形成学习动机，并给予学生探索学习的最大自由度，学习者可以控制：选择学习的主题内容；学习的数量；决定学习的速度；选择学习的路径；选择主题内容呈现方式；改变符号的呈现方式。 课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。