CN104658356A - 一种基础教育的互动式学习系统 - Google Patents

Abstract

本发明从设计与实现互动式学习系统的角度出发，分析了当前国内外类似系统的发展情况，通过对涉及到的技术及工具的比例阐明了开发和设计本系统采用的体系结构、相关技术及开发工具，进行了系统的功能分析及数据库分析，对系统的总体结构、数据库、算法进行了设计，在此基础上详细给出了系统的主要设计。基础教育的互动式学习系统提供有五大模块，即学习模块、自测模块、资源下载模块、论坛模块、答疑模块，其中的论坛和答疑部分体现了系统的互动性。专利中描述了系统各个主要模块的功能设计、技术难点以及各个模块具体的实现方法。在设计中，通过网络的特点和相关的技术手段，充分体现教师与学生、学生之间在网上的交互作用，使更多的学习者从中受益。

Description

一种基础教育的互动式学习系统

技术领域

一种基础教育的互动式学习系统

背景技术

随着信息时代的到来，多媒体计算机和基于Internet的网络技术的高速发展，使新型教育方式的实现成为可能。多媒体计算机和网络技术作为一种新型的教学媒体，其信息表现的多媒体性、灵活多样的交互性、超越时空的网络性、信息资源的共享性等，这些特性部特别适合于构建开放、交互、自主的信息化教育环境。通过网络进行教学成为未来教育发展的趋势，它利用计算机网络技术作为通讯介质，采用多媒体信息技术手段对教学资源和信息实现了实时交流和共享，最大限度的体现了教育的本质，必将成为全民教育和终身教育的主要渠道。

但在目前的网络教学中，以教师为主体的教学模式实质上并没有改变。对网络教学的理解也只是停留在通过各种现代化技术和下段，以机器代替教师和黑板，将传统教学模式的外衣重新换一下。认识观点只停留在教学手段和教学形式的改变上。教学过程中教学效果得不到及时反馈，制作的课件面向群体单向传播。学习者完全没有自丰，只能被动接受课件，这从根本上压抑了学生的求知欲，不能持久激发其学习兴趣，破坏了教学有机整体，达不到培养能力的教学目的和教学效果。

在此基础和背景下，基于网络构建一个高效、完善的网络教育平台，为教师的教和学牛的学提供一个理想环境，真正使以教师为中心的传统教学模式转变成以学牛为中心的全新教学模式，充分调动学习者的学习积极性和丰动性，从而培养出大批符合时代所需的创新人才，是极具社会现实意义的课题，也足时代赋予我们的一个迫切的任务。而互动式学习系统就网络教学的一种新的形式，它既具备以往网络教学的各种优点，又弥补了其直观、实时互动的不足，对互动式学习系统的研究对于实现教育现代化、提高教育质量、培养创新人才具有重要的理论和现实意义。

发明内容

本专利在研究目前国内外互动式学习系统的基础上，从我国基础教育的实际需求出发，以软件工程思想为指导，通过分析互动式学习系统应具备的主要功能、确定系统开发环境，研究并实现了一个功能较为完善的互动式学习系统，以弥补现有网络教育平台的不足，解决目前我国基础教育中的教学资源不足、校区分布广、师生之间交流少的现状，把学校内部的学生和教师紧密联系在一起，建立以学生个别自主化学习为中心，辅以教师的导学、助学、促学的教学服务体系，用来促进师生交流，提高学生的学习兴趣、自学能力，提高教学质量和教育绩效。

互动式学习系统采用当前先进的B/S建构，同时应用上传、下载文件和师生交流论坛等关键技术，能够在网上实施教学、管理教学，进行网上测试和网上交流，完成互动教学与网络教育管理系统功能，并能够利用计算机系统的强大计算能力，进行教学过程和教学成果的跟踪、统计、分析，为教师和学生提供了一个进行辅助教学的环境，有效地激发了学生的学习兴趣和创造性，对于实现教育现代化、提高教育质量、培养创新人才具有重要的理论和现实意义。

所设计的互动式学习系统能够在网上实施教学、管理教学，使学生和教师进行网上交流、网上教学、网上作业、网上测试等；同时，本互动式学习系统能够利用计算机系统的强大计算能力，对教学过程和教学成果进行跟踪、统计、分析，使得教学效果得到及时反馈，从而教师能够切实掌握学生学习中的重点、难点，制定新的学习计划、实施新的学习方案。

具体实施方式

互动式学习是把学习活动看作是师生、生生进行的交往沟通，把学习的过程看作是一个动态发展着的教与学、学与学相统一的交互影响和交互活动的过程。互动式学习在教学过程中采用提问的方式、小组学习的方式、讨论的方式以及师生共同参与的方式进行信息的交流和传递，它要求师生沟通、生生沟通。互动学习的过程就是师生相互影响和相互作用的过程。在互动学习的过程中，学习的内容和方式是其最基本的特征。

在传统的课堂教学中，课程的内容和上课的时间是事先设计好的、固定的，而在互动式学习系统中，教师可以将与课程内容相关的文字、图片、视频等多媒体素材整合到网站，极大地丰富了课堂内容。另一方面，教师可以将国内外各地最前沿的理念和资料及时在网络上更新，将其补充到现有的课程教材中，从而更有效地辅助课堂教学。

学生在互动式学习系统中，通过阅读学习材料、浏览和下载教学课件、查看作业内容、利用试题库自我测试等方式来进行学习交互活动。在这种互动学习模式下，学生可按照自己的需要选择学习资源来进行学习，通过成绩的反馈及时检验学习成果，并在这样的自动学习中，不断丰富、更新自己的知识，探求、发现新的问题。

互动式学习系统中，学生与同学和教师间的互动则有同步与异步两种方式，分别通过论坛、短消息实现。网上讨论比传统课堂的讨论更为平等与民主。由于无需直接面对同学与教师，许多在普通的课堂中不善于或不愿意当面向教师提问的学生，在网络课堂中可以充分的机会和便利的条件向教师提问。而作为老师，越是能及时地反馈给学生，将会不断的促进师生沟通。

系统的主要用户为学生、教师和系统管理员，其中系统管理员可以是具体的人或者系统中的一段程序。每个用户参与的活动较多，涉及的数据也较多，需用软件工程的思想来分析系统的目标。根据使用对象的不同，互动式学习系统主要分为三个子系统，分别是学生子系统、教师了系统和系统管理员子系统，每个子系统又包含若干个模块。

学生利用系统的丰要活动可以归类为用户操作、学习和交流三大部分。其中，用户操作主要包括用户注册、用户登录、修改个人资料；网络学习的过程可分为浏览公告、教案学习、完成作业、在线考试；而网上交流分为讨论交流、短消息、提出疑问。

Claims (3)

1.本专利所研究和设计的互动式学习系统，通过增进学生和教师、学生和学生之间的互动，实现了以学生为中心的教育模式，为教师和学生提供了一个进行辅助教学的环境，充分利用教学资源，有效地激发了学生学习的兴趣和创造性，是学校传统教学的一个补充和延伸，对于实现教育现代化、提高教育质量、培养创新人才具有重要意义。

2.系统能够满足学校的学生、教师及管理人员等不同类别用户的需求；在资源结构上，能满足不同知识结构背景、专业水平层次的在校学生需求。系统将用户和管理员操作界面分开，使用功能设计使用、易于操作，设计处处体现以用户需求为中心的特点。

3.系统采用了多级安全机制，在操作系统、数据库服务器中都设定了相应的安全措施，保证了系统的安全性。同时，系统实现了资源管理开放性原则，整个系统大多数采用脚本语言开发，结构松散、开放，模块间关联少，易于进一步的扩展。