网络教学支撑环境研究进展 网络教学支撑环境发展与评价 支持多种教学模式的网络教学环境研究 基于教师（课程）动态虚拟网站集的网络教学环境研究

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1 网络教学支撑环境研究进展 网络教学支撑环境发展与评价 支持多种教学模式的网络教学环境研究 基于教师（课程）动态虚拟网站集的网络教学环境研究
程建钢 清华大学教育技术研究所

2 1. 教学支撑环境的发展 一、网络教学支撑环境的发展与评价方法 第一阶段：
网络教学平台研究 一、网络教学支撑环境的发展与评价方法 1. 教学支撑环境的发展 第一阶段： 普通的资源库：用来专门存储和管理教学资源。辅助教师备课和自主学习。 第二阶段： 教学管理系统：系统可以发送、追踪、报告和管理知识对象、学生学习进度等，同时也可以处理学习单元集合的排序、定位等规则。 第三阶段： 学习内容管理系统：使没有技术经验的教师或资源专家能设计、创建、发布和管理网络课件。同时能够对用户进行管理，可以跟踪学生的学习进度并及时调整以适合学习者的学习需要。

3 一、网络教学支撑环境发展与评价方法 第四阶段：
网络教学平台研究 一、网络教学支撑环境发展与评价方法 第四阶段： 通用网络教学平台：在既有教学系统的基础上，从对教学过程（课件的制作发布、教学组织、学习支持和教学评价）的全面支持到教学的管理（用户、课程的管理）的实现，集成了网络教学需要的许多子系统，形成一个比较完整的网络教学支撑环境。 一类是围绕课程内容建设，以课程管理为核心，例如WebCT； 另一类是围绕教学活动建设，以活动管理为核心,例如WISE。

4 国内外10个典型网络教学平台 2. 教学支撑环境的评价方法 一、网络教学支撑环境发展与评价方法 4A教学平台 电大在线 安博在线
网络教学平台研究 一、网络教学支撑环境发展与评价方法 国内外10个典型网络教学平台 4A教学平台 电大在线 安博在线 网梯教学平台 清华教育在线 Web-CT Blackboard UKeU Frontier Learning Space 2. 教学支撑环境的评价方法

5 Student Involvement Tools
WCET （EduTools网站最新）（3大类42项） 功能指标 产品出现率（%） 用户关注率（%） Communication Tools Discussion Forums 讨论区 91 63 File Exchange 文件交换 74 48 Internal 课程邮件 87 42 Online Journal/Notes 在线日志/笔记 55 31 Real-time Chat 实时聊天 76 Video Services 视频服务 16 34 Whiteboard 电子白板 36 57 Productivity Tools Bookmarks 书签 62 30 Calendar/Progress Review 日历/任务检查 73 37 Orientation/Help 向导/帮助 47 Searching Within Course 站内搜索 69 Work Offline/Synchronize 异步/ 同步 40 Student Involvement Tools Groupwork 分组 43 Self-assessment 自评 41 Student Community Building 学生社区 38 28 Student Portfolios 学生档案 Administration Tools

6 张伟远等分析的评价思路（三大类22项） 课程设计功能 交流协作功能 管理功能 课程管理 行政管理 教学设计工具 BBS讨论区 课程单元管理
安全登陆 课程设计工具 内部电子邮件 自测管理 技术支持 课程网站搜索引擎 在线聊天 作业评分管理 学生网页 文件共享 网上活动追踪 工作组 课件点播 视听会议 学习成绩管理 电子白板 网上提交作业 数字图书馆 课程定制

7 网络教学支撑环境如何进一步发展？ 在通用教学平台的基础上，构建相关的构件库，增加插件引擎，丰富新的插件；
发展教学代理（助理）与自动答疑子系统具有重要的实际意义； 支持多种教学模式、策略、方法组织教学活动 ； 从固化形态转向“个性化” ,构建基于教师（课程）动态虚拟网站集的网络教学环境； 构建“教学平台+资源中心”的应用模式。

8 进一步发展网络教学支撑环境的关键是什么？
优秀的教学设计与先进软件设计必须并举，并相互促进； 教学设计要强化相关理论研究的指导，软件系统的研发需选择先进的技术路线和强调功能模块的的实用性； 软件系统研发具体几个关键点： 1） 一个先进软件架构：跨平台的动态虚拟网站集，实现网站结构、教学内容、系统管理等方面构建的大众化； 2） 提供可靠的构件引擎与丰富的功能构件库； 3）结合课程或学科等特点的实用型自生长摸板库；

9 二. 支持主题探究与多种教学模式的学习环境研究
基于案例的学习 基于资源的学习 基于问题的学习 基于项目的学习 探究学习，研究性学习 支架式教学 抛锚式教学 随机进入教学 情境教学 认知学徒制 交互式教学 基于目标的情节 学习环境研究普遍处于单打一的局面； 很多模式基于CSCL 问题的提出：

10 三.基于教师动态虚拟网站集的网络教学环境研究
网络教学平台研究 三.基于教师动态虚拟网站集的网络教学环境研究 问题提出：网络教学应用水平较高的教师或课程组发现通用网络教学平台对他们进一步提高网络教学水平的空间越来越小． 把以课程为中心教学平台转向具有教学平台功能的以教师的门户网站为核心教学系统； 借助构件技术，支持学习环境的个性化与系统性有机结合； 系统要简单、易于重组，教师无需在技术人员的指导下，自定义构建个人个性化门户网站型学习环境。

11 存在一基础软件平台，为教师访问和定制个人的门户式网络教学支撑平台提供操作平台。
网络教学平台研究 （1） 基础软件平台 存在一基础软件平台，为教师访问和定制个人的门户式网络教学支撑平台提供操作平台。 该平台存在一系统管理员角色，对由多个教师个人门户式网络教学支撑平台构成的虚拟网站系统进行必要管理。

12 网络教学平台研究 （2）教师申请创建个性化网络教学平台流程

13 网络教学平台研究 （3）教师门户网站结构

14 网络教学平台研究 （3）教师门户网站结构

15 （3）相关构件设计 系统管理 网络教学平台研究
教师在个性化网站生成向导的指导下，初始化自己的门户型网络教学平台， “系统管理”是必须具备的功能构件。

16 网络教学平台研究 （3）相关构件设计 网络课程 类似以课程为核心的网络教学平台功能

17 网络教学平台研究 （3）相关构件设计 信息管理 聊天室 调查问卷

18 网络教学平台研究 （3）相关构件设计 网上论坛 文件系统 站内搜索 图片系统 友情链接

19 网络教学平台研究 （4）基础系统架构与扩充功能构件

20 （5）具有平台功能的门户网站构建 网站结构与功能模板 网络教学平台研究 “大文科教师个性化网站模板” “理科教师个性化网站模板”
“工科教师个性化网站模板” 其他模板 教师信箱 关于我们 在线帮助 网络课程 个人工具 协作科研 网络实验室 资源库 个人风采 网络文件夹 网上调研 我的论坛 系统管理 我的图片 师生之窗 系统公告 友情链接 聊天室 工科教师个性化网站 （红色标注为模板预设的选项） 网站结构与功能模板

21 （5）具有平台功能的门户网站构建 网站结构与功能模板 网络教学平台研究 “网上论坛模板” “我的风采模板” “网络课程模板” …………
问卷调查 课程设置 学生管理 网络实验室 课程信息 任课教师管理 课程公告 教学大纲 在线测试 教学资源 课程论坛 虚拟课堂 协作学习 聊天室 在线消息 网络课程 （红色标注为模板预设的选项） 网站结构与功能模板

22 网络教学平台研究 （5）具有平台功能的门户网站构建 首页 二级页面 三级页面 提示信息页面 页面模板

23 （5）具有平台功能的门户网站构建 模板库管理 网络教学平台研究 + 程序员 模 板 管 理 网站 管理员 页面模板 栏目模板 （丰富模板库）
添加 删除 修改 （丰富模板库） 网站 管理员 （指定网站栏目模板，赋予网站管理权限） 页面模板选择 网站栏目设置 + 栏目内容编辑 用户管理+权限分配 （若干管理员共同承担网站建设） 网站模板

24 （5）具有平台功能的门户网站构建 教师个人构建门户流程 网络教学平台研究 用户登录 （加入模板库） 教师个性化网络教学支撑环境 系统管理员
网站管理员 普通访客 选择网站模板 大文科教师 理科教师 工科教师 自定义 修改网站模板 （加入模板库） 网站栏目设置 网站栏目设置 页面模板选择 预览 编辑页面 栏目内容编辑

25 最终教师自主构建 具有教学平台功能的虚拟门户网站集!!
网络教学平台研究 最终教师自主构建 具有教学平台功能的虚拟门户网站集!!

26 抛砖引玉！ 并请指正！ 谢谢大家！ 程建钢：清华大学 教育技术研究所 010-62772006，62789900
数字校园架构设计 抛砖引玉！ 并请指正！ 谢谢大家！ 程建钢：清华大学 教育技术研究所 ，

27 网络教学支撑环境研究进展（二） 程建钢 清华大学 教育技术研究所 2005.0８.0１

28 主题探究与多模式 教学支撑环境研究 问题的提出 研究的目标 研究方法 相关理论分析 研究思路 主题探究教学支持环境研究
支持多种教学模式的支撑环境研究

29 研究现状分析 教育技术学研究领域 计算机与信息科学研究领域 商业教学软件支持系统 结论： 基于具体的教学内容 支持单一的教学模式
本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。 结论： 基于具体的教学内容 支持单一的教学模式 支持传统的教学模式

30 相关理论分析 教学论 建构主义学习理论 建构主义学习环境设计理论 贯一设计理论 结论：
虽然教学模式的分类大不相同，但是实质都是类似的，因此可以在这些模式描述的基础上，抽取出以学生为中心的教学模式的主要模型。 建构主义学习环境四大要素，即情境、协作、会话、意义建构。 建构主义学习环境设计的六个重要模块：问题空间模块、相关案例模块、信息资源模块、认知工具模块、对话和协作工具模块、社会支持模块。 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

31 研究思路 依据支持不同教学模式的网络教学环境在设计上的共性和个性，从软件工程和计算机支持协同学习技术（CSCL）的角度，抽象出构建网络教学环境的功能组件，研究从功能组件到教学模式的生成机制。 研究分三步走： 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

32 第一步：分解问题—— 分析支持不同教学模式的教学系统的共性和个性
第一步：分解问题—— 分析支持不同教学模式的教学系统的共性和个性 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

33 第二步：研究子问题—— 设计支持某一种教学模式的软件系统
第二步：研究子问题—— 设计支持某一种教学模式的软件系统 图 教学软件支持系统的形成过程 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

34 第三步：设计以学生为中心的多模式教学支持系统
图 支持多种教学模式的软件系统 通过第二步得到若干软件组件，在此基础上，考虑到对多种教学模式支持的需求，通过设计教学模式的生成机制和其它功能组件，从而设计出多模式教学支持系统。如图所示。 通过试用反馈，修改系统的设计，在实践中完善系统。 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

35 1、主题探究教学支撑环境研究 概念模型 设计原则 框架结构 技术实现 试用分析

36 探究教学模式的过程 图 探究教学的一般过程 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。
图 探究教学的一般过程 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

37 探究教学的概念模型 图 探究教学的概念模型 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。
图 探究教学的概念模型 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

38 系统的概念模型 图 主题探究教学系统的概念模型 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。
研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。 图 主题探究教学系统的概念模型

39 系统的设计原则 能够支持探究教学的各个环节 能够适应不同探究教学的具体情况 教师的指导贯穿探究整个过程 提供丰富的探究工具和协作工具
辅助对探究教学的研究 设计应尽量简化 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

40 系统的框架结构 系统的角色设置 教师和学生可以扮演不同的角色。该系统共设置了四种角色，即主题负责人、指导员、组长和组员，各个角色在探究过程中具有不同的功能权限，使用不同的功能模块。 （1）主题负责人角色 主题负责人是某探究主题的发起者和设计者。该角色可以由教师或者学生担当。教师主题负责人需要设计探究主题、发布主题和管理小组。 ① 设计主题功能模块 教师设定探究主题的名称；设定主题探究的开始和结束时间；利用多媒体编辑器，以多种媒体形式编辑问题情境；依据具体情况设计用于辅助学生探究的任务安排、过程组织、评价标准等脚手架信息；提供相关资料；提出学生要完成的探究成果要求。 ② 管理小组功能模块 教师将学生划分成若干小组，指定组长。 （2）组长和组员角色 组长和组员是探究性学习活动的主体，这两种角色由学生担当。其中组长的职能更多一些，除了自己完成探究任务以外，还要负责小组探究性学习活动的组织与协调。 ① 查看主题信息功能模块 组员可以看到主题负责人设置的所有本主题相关信息，包括多媒体形式的问题情境以及主题负责人建议的任务安排、过程组织和相关材料等脚手架信息。 ② 小组成员功能模块 小组成员功能模块由成员征集、成员信息、组长评选、以及小组建设讨论区组成。 在成员征集子模块中，组长可以发布招聘公告。发布公告时可以选择自由和向导两种模式撰写公告，在公告中描述小组需要的人员角色、数量以及能力要求等。其它用户可以通过该招聘公告直接申请加入该小组。组长还可以通过邀请函来征集小组成员，即利用系统提供的查询功能，按照用户的某些特性查找用户，并向该用户发出邀请。 在成员信息子模块中，组员可以看到谁在线，查看其它组员的昵称、个人说明档和探究过程记录，可以退出小组，更改探究角色，还可以在小组成员之间发送在线消息。 在组长评选模块中，组员可以发起投票和参加投票选举小组长，投票结束后，系统自动依据管理员设置的参数自动更改小组长。 在小组建设讨论区子模块中，组员可以讨论如何建设探究团队。 ③ 指导员建议功能模块 指导员建议功能模块贯穿于整个探究过程的每个环节（在小组成员、探究计划、小组探究和资源共享的环节中均设有指导员建议的功能模块），使教师及时了解学生在探究中遇到的困难，有针对性地进行指导和鼓励，引导学生质疑、探究和创新。 ④ 探究计划功能模块 探究计划功能由总计划描述和进度计划组成。 在总计划描述子模块中，小组通过在讨论区中协商形成总的探究计划，作为探究问题的总体解决方案。 进度计划子模块就是一个简易的项目管理工具，允许小组设置探究任务、设置任务完成时间、分配任务负责人、跟踪任务进度并提供甘特图显示，从而帮助学生进行探究规划，让学生把自己的时间和任务更好的管理起来。 ⑤ 探究文档功能模块 探究文档工具支持组员撰写个人的观点或者报告等，以及支持多个组员的协同写作，这里的协作通过用户设置文档写保护或者系统自动生成标识文档的修改版本号实现。 ⑥ 网上调查功能模块 小组可以自行设计调查问卷，向系统中所有用户进行问卷调查，获得调查信息，辅助探究。据提供能包括设计问卷标题、问卷调查的起止时间、填写问卷的指导语以及调查题目，其中调查题目包括客观选择题和主观评价题。 ⑦ 资源共享功能模块 资源共享功能模块提供探究小组收集、整理和共享资源的空间。小组成员可以在这里建立、删除、移动和锁定文件夹，上传、删除和移动文件资源。小组长具有对资源的管理权限。 ⑧ 小组交流功能模块 小组成员可以通过小组公告发布信息通知全组人员，在小组讨论区自由展开话题讨论，通过小组投票进行协商和仲裁，通过会议室进行实时的群体交互，在线消息进行实时的点对点的交互以及通过站内信箱进行异步的交流。 ⑨ 求助指导功能模块 本系统提供了公告求助和个别求助功能，以保证学生顺利进行探究，同时也锻炼学生寻求帮助的能力。 公告求助是小组成员发布求助公告，向系统内的其它用户寻求帮助，提交后所有用户即可看到并可方便地回复该求助信息。 个别求助功能是小组成员按条件查找用户并通过站内信箱的形式向其进行求助，系统会追踪整个通信过程，小组所有人员将都能看到这一完整的求助过程。 ⑩ 成果与评价功能模块 小组成果子模块支持小组用多媒体编辑器编辑探究成果，支持小组上传研究成果，给小组提供展示成果的空间。 小组成绩子模块支持对本探究小组整体的探究过程和探究结果的评价。评价主体是多元的，包括主题负责人、指导员、本小组的组员和组长。 个人成绩子模块支持对小组成员个人探究过程和探究结果的评价，包括组员自评和组员之间的互评。个人成绩依赖小组成绩。 评价是定性评价与定量评价相结合，即包括打分和撰写评语。 （3）指导员角色 一个探究主题中允许有多个指导员角色，指导员在学生探究过程中的每个环节（在“指导员建议”模块中）给予学生指导。 （4）管理员角色 为了保障探究教学在网络环境下顺利进行，还需要有管理员进行适当的后台管理和维护。管理员不参与探究教学中教或者学的活动，只是具有五方面的管理功能。 ① 主题管理功能模块 主题管理主要是指对主题的审核。在系统中，只有通过管理员审核的探究主题才允许师生加入该主题，展开探究活动。管理员可以审核探究主题通过/不通过，还可以给提出主题发起人提反馈修改意见，进行引导。这样既能鼓励学生的创造性，同时也保证了探究问题的合理性和科学性。此外还有对废弃的探究主题的删除功能。 ② 小组管理功能模块 小组管理主要是指对学生申请创建的探究小组的审核。在系统中，只有通过管理员审核之后学生才能在小组中进行探究学习。 ③ 评价指标设置功能模块 设置评价小组和个人的指标内容以及指标权重。 ④ 学习环境参数设置功能模块 学习环境参数设置包括设置成立主题或小组是否需要审核、小组成立方式、小组长的产生方式和小组长选举的得票通过率以及仲裁方式；设置小组长的权限，包括文档管理权限、资源管理权限、计划修改权限、进度计划制定权限；设置每个探究主题和小组的占用空间等。 ⑤ 系统管理功能模块 系统管理是一般软件系统必须具备的常规功能模块，包括用户管理、日志管理、安全维护等，本文将不再赘述。

41 系统的试用分析 清华大学教育技术学研究生课程 “信息技术教育应用” 试用本系统 问卷调查 对象：两个学期的学生19人（11人/8人）
清华大学教育技术学研究生课程 “信息技术教育应用” 试用本系统 问卷调查 对象：两个学期的学生19人（11人/8人） 发放方式：随堂发放印刷问卷 有效回收率：发放19份，回收19份，有效率100% 访谈教师 本研究项目历时2年，从2003年4月项目开始至2005年4月项目阶段性结束。 研究的过程是一个螺旋上升的过程。软件系统的形成以及研究中的方法、手段是循环上升的，例如软件开发过程逐渐规范化、专业化。 一共设计和开发了三个教学软件系统。

42 2、多模式教学 支持系统的设计与实现 概念模型 框架结构 技术实现

43 图 以学生为中心的多模式教学系统的概念模型（教学模式模板部分）

44 系统的概念模型 图 以学生为中心的多模式教学系统的概念模型（教师设计教学部分）

45 协作探究子系统 教学设计子系统 教学模式模板 研究子系统

46 教学模式模板研究子系统的框架结构

47 主题信息子模板的设置

48 探究环节子模板的设置

49 评价指标子模板的设置

50 综合模板的设置

51 教师教学设计子系统的框架结构

52 教学模式模板的应用流程

53 学生协作探究子系统的框架结构

54 技术实现 跨平台环境下走构件技术路线（略）