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【关键词】学习资源共享;元数据标准;元数据收割协议;认证Web服务
【中图分类号】G40-057【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)06―0066―05
一 数字化学习资源共享的概念和基础
1 数字化学习资源的概念
从广义上讲,学习资源指支持学习的任何事物,包括物质形式的和非物质形式的。非物质形式的学习资源包括教育制度、人际关系、学习氛围等等。物质形式的学习资源又可以分为人力资源和非人力资源。人力资源包括老师、同学、朋友、专家等等。非人力资源从大到小包括教学设施(例如图书馆和教室)、教学设备(例如投影仪和各种实验仪器)、学习工具(例如计算器和各种文具)和学习材料(例如教材和各种多媒体音像资料)。狭义的学习资源仅仅指学习材料,也是通常意义上的学习资源。
学习材料是学习者要学习的知识、技能和能力等学习内容的载体。随着媒体技术的发展,这些学习内容载体的形式出现了数字的和非数字两种。非数字的学习材料包括传统的印刷教材、各种挂图、模型和标本等等。根据中国教育信息化技术标准CELTS-41的定义,数字形式的学习材料分为媒体素材(包括文本、图形图像、音频、视频和动画)、案例、文献资料、资源目录索引、常见问题解答、试题、试卷、课件、网络课程九类,这些都可以称为数字化的学习资源。
在国外的数字化学习研究中,也将数字化学习资源称为学习对象,是指“提供给教育者、学生和自学者使用和重用,以支持学习或学习支持活动的任何可再生和可寻址的数字资源”。通常学习对象是结构化的学习资源,即使用IMS内容包装规范打包好的学习资源。
由于我们国家早期建设的很多资源库的资源形式多种多样,为了不造成财力、物力和人力的浪费,在考虑资源共享的问题时,必须能够重用这些资源。因此本文中的数字化学习资源采用CELTS-41中的定义,但也不排除经过了教学设计,并进行了结构化表示和包装的学习对象。
2 数字化学习资源共享的基础
无论是原始的素材资源,还是经过了教学设计的课件和网络课程,以及打包好的学习对象,学习资源共享必须满足两个条件:1)资源是自包含的;2)资源是可寻址的。
资源的自包含性是指资源是独立的,即资源不依赖其他资源可以单独存在。同时自包含性还意味着资源可以作为单一文件进行传递,而不是包含多个文件需要传递多次。
资源的可寻址性是指学习资源能够通过网络地址进行唯一标识,即一个资源必须有一个网络地址,并能够通过这个地址访问到该资源。当然一个资源可以有多个网络地址,反之则不然,即一个网络地址不能标识多个资源,而只能标识一个资源,否则会造成资源的无法识别,进而造成无法访问和传递。
二 数字化学习资源共享的层次和机制
数字化学习资源共享问题的产生来自于两个方面:一是数字化学习资源的分散存储;二是各个数字化学习资源库系统之间由于认证、技术体系和技术路线不同造成的互操作障碍。数字化学习资源的共享就是要解决这两方面的问题,包括以下层次[1]。
1 数字化学习资源的集成与发现
解决资源分散式存储的方法是为资源建立统一的目录索引,称为资源的“集成(Gather)与发现(Discovery)”。资源的集成与发现的基础是区分数字化学习资源库中的两类信息实体:资源(Assets)和元数据(Metadata)。资源指的是数字化学习资源本身,元数据指的是数字化学习资源的描述信息。资源的集成与发现都与元数据有关。资源集成与发现的前提条件是各个资源库必须为资源提供元数据。
为资源建立统一目录索引的第一步是资源的集成(Gather),就是将各个分散的资源库中的元数据进行收集,并集中存储在同一个地点,称为“信息中心”。信息中心收集元数据的方式有两种:推(push)和拉(pull)。推是由各个资源库主动向信息中心提供元数据,拉是由信息中心主动向各个资源库索取元数据。
由于元数据提供了资源的详细描述信息,所以信息中心可以向最终的资源用户提供资源的检索服务,称为资源的发现(Discovery)。用户检索的条件信息与元数据进行匹配,同时检索的结果信息也是元数据信息。信息中心可以利用元数据信息提供灵活多样的资源检索服务。资源集成与发现的原理见图1。
2 数字化学习资源的传递与交换
资源的集成与发现是在元数据层次上进行的,可以实现学习资源的统一查询和检索,但没有涉及到学习资源的统一传递和交换。即学习者或学习支持者在公共资源目录上可以查询到某个资源,只是返回了元数据,而不是资源本身。实现资源传递与交换的条件是资源库之间必须具有统一的认证以及数据传递协议。
通常用户在信息中心检索资源,在信息中心返回的匹配资源的元数据中包含资源的网络地址。用户选择某个资源要求进行传递时,信息中心根据元数据中的资源地址向相应的资源库发送传递资源的请求。资源库首先会要求认证,用户提供认证信息,资源库认证后再将资源传递给用户。这一过程称为资源的传递(delivery)。如果资源的传递发生在资源库之间则称为资源的交换(exchange)。此外如果一个资源库主动向另外一个资源库传递资源也属于资源的交换。前者称为请求(request),后者称为提交(submit)。资源传递和交换的过程见图2。图中虚线属于资源的集成与发现。
三 数字化学习资源共享的技术标准分析
根据数字化学习资源共享的层次与机制,数字化学习资源共享需要元数据、元数据收割和认证服务三方面技术标准的支持。
1 学习资源的元数据标准
资源集成的基础是资源库必须为资源提供元数据,目前国际上的元数据方案有很多,在教育领域应用的主要是Dublin Core和IEEE LOM。Dublin Core起源于图书馆领域,用于数字资源的描述和交换,由于其广泛的影响力在教育方面也有所应用。IEEE LOM是针对学习资源开发的,是目前最有影响的学习资源元数据标准。IMS Metadata、SCORM中的元数据都与它一致。我们国家的教育信息化技术标准中有CELTS-3、CELTS-41和CELTS-42三个元数据方案。其中CELTS-3是IEEE LOM的本地化,两者完全一致。CELTS-41为九类学习资源扩展了相应分类元数据元素,主要应用在高等教育领域。CELTS-42是针对基础教育开发的,是Dublin Core、IEEE LOM和CELTS41的选择与组合。不同的元数据方案定义的元数据元素有所不同,但可以相互映射和转换。当然映射和转换时可能出现信息丢失。表1是IEEE LOM和Dublin Core之间的简要对比。
目前主要使用IEEE LOM(CELTS-3),在某些需要简化的场合使用Dublin Core,如果需要为某类资源提供额外信息则使用CELTS-41。
2 数字化资源的元数据收割标准
资源集成的方法是将各个资源库的元数据收集起来存储在一个地点。元数据的收集又称为元数据收割,可以参考的标准主要是OAI-PMH(OAI元数据收割协议:Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting)[2]。
OAI-PMH的原理如图3所示。OAI协议定义了两个角色:数据提供方和服务提供方。数据提供方相当于各个资源库,它存储学习资源及其元数据。服务提供方相当于信息中心,它收集元数据并向用户提供检索服务。数据提供方和服务提供方通过OAI请求和OAI响应来实现信息的传递。一个服务提供方可从多个数据提供方处获取元数据,而一个数据提供方可向多个服务提供方提供元数据,两者之间是多对多的关系。
OAI定义的请求包括GetRecord、Identify、ListIdentifiers、ListMetadataFormats、ListRecords、ListSets共六个。OAI请求以HTTP请求表示,每个请求至少有一个以key=value形式出现的参数,多个参数用符号&隔开。例如要列出资源库an.省略/OAI-script中标识符为oai::hep-th/9901001,元数据格式为Dublin Core的记录,相应的OAI请求为:
an.省略/OAI-script?verb=GetRecord&identifier= oai::hep-th/9901001&metadataPrefix=oai_dc
OAI-PMH响应必须是形式良好的XML实例文档,并且XML数据必须是有效的XML方案。下面是对上面的OAI请求的响应:
metadataPrefix="oai_dc">an.省略/OAI-script
...
OAI-PMH协议支持多种元数据方案,例如本文中列出的IEEE LOM(CELTS-3)、Dublin Core、CELTS-41等等,前提是资源库必须提供元数据,可以通过List Metadata Formats得到数据提供方支持的元数据方案。
3 认证服务标准
用户根据元数据提供的网络地址向资源库发送传递请求以后,资源库需要进行用户的认证,目前在数字化学习领域涉及到认证服务方面的标准中可以参考的是IMS CC中的Authorization Web Service[3]。
IMS CC认证服务的原理如图4所示。IMS CC的认证服务是学习者在学习管理系统中运行通用弹夹学习包中的某个需要认证的资源时,学习管理系统和认证服务系统之间进行的认证通信。
IMS CC认证服务的认证消息是使用Web服务SOAP协议进行传递的。首先(1)学习管理系统向认证服务提供学习包的标识符及学习管理系统的地址,(2)认证服务要求提供密钥,(3)学习管理系统向认证服务提供密钥,(4)认证服务根据密钥返回认证结果。整个消息传递过程如下面的代码所示。其中LMS代表学习管理系统,WS代表认证服务。
LMS:
Cartridge ID
The LMS’s URL
WS:
License Agreement
Please enter key:
Key
Text
LMS:
Cartridge ID
The LMS’s URL
A Key
认证通过:
WS:
The Key passed by LMS
Expiration Date
认证未通过:
WS:
< auth:Invalid>
The Key
A Message
当认证服务应用于资源库的学习资源传递时,学习管理系统相当于资源库,认证服务由各个资源库提供。认证消息的传递发生在用户使用的软件(可能是信息中心,或者是专门的资源搜索工具)和资源库之间。用户向资源库请求传递资源时,资源库会通过认证服务进行认证,再根据认证结果决定是否向用户传递资源。资源传递可以使用HTTP或FTP协议。
四 小结
本文探讨了数字化学习资源共享的基础、层次与机制,并简要分析了可以参考的技术标准。由于学习资源共享需要解决很多问题,因此应该分步骤地实施。首先各个资源库应该为自己的资源提供完整的元数据描述;其次某个地区,或者某个领域,例如教师教育、图书馆等等可以进行元数据的收集,建成资源信息中心。最后再尝试开发统一的资源库互操作接口。
在技术标准方面,除了前面介绍的几个,IMS早期还开发了一个资源库互操作标准,称为IMS DRI[4]。IMS DRI为不同技术体系下的资源库互操作提供了一个全方位的框架。重点描述了提交/保存(submit/store),搜索/提供(Search/expose)、聚集/提供(Gather/expose)和请求/传递(request/deliver)四种互操作接口,如图5所示。在此基础上定义了进行互操作的消息格式,其中也包含了认证信息。消息的传递使用SOAP协议,资源的传递使用FTP和HTTP协议。此外该框架还考虑了访问控制、资费管理、目录服务和注册服务等问题,但计划在将来开发。DRI提供了实现资源库互操作的基本思路。此外目前IMS正在积极开发一个名为学习对象发现与交换(LODE:Learning Object Discovery and Exchange)的标准,也值得关注和跟踪。
参考文献
[1] 何克抗.我国数字化学习资源建设的现状及其对策[J].电化教育研究,2009,(10):5-9.
[2] OAI.Open Archives Initiative Protocol for Metadata Harvesting[S].
关键词：农村数字化；Agent；XML；远程教育
中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)04-0943-04
Digital Learning Platforms for Rural Research and Practice Based on Agent Technology
XIE Jing－wei
(Hunan Mass Media Vocational Technical College, Changsha 410100, China)
Abstract: Development of network technology for distance education provides a new world, and takes benefit to rural areas. The passage based on the research of agent-rural digital learning platform, analysis the current rural digital learning platform application and status issues for the improvement of existing measures, from the view of improving rural digital learning platform application.
Key words: Rural Digital; Agent; XML; distance learning
信息化应用于教学是教育信息化的一个核心内容。目前，全国各学校都在进行“数字化教学平台”的建设， 这本身就证明了信息化对于教学的迫切性和趋势性。农村因为其所处位置的分散，信息资源的匮乏，在教育中成为薄弱的一环，现代远程教学系统是一种以网络为基础的远程教育，学习者可以足不出户地参加网上学习、网上讨论以及网上答疑等。这种教学方式继承了传统远程教育方式中不受时间、空间和地点限制的优点，能够激发学习者的学习兴趣，能够为学习者提供图文并茂、丰富多彩的交互式人机界面，从而达到让学习者主动构建知识，实现自我知识获取、自我更新甚至创新知识的理想目标，非常适合在农村普及相关农学知识和技能水平。
1 数字化学习平台主要技术研究
1.1J2EE体系结构
模型－视图－控制器是八十年代Xerox PARC在为编程语言Smalltalk――80发明的一种软件设计模式，最近几年被推荐为Sun公司的J2EE平台使用，并且受到越来越多Cold Fusion使用者和PHP开发者的欢迎。MVC不是一种设计模式（design pattern），而是一种架构模式（Architectural pattern），用以描述应用程序的结构以及结构中各部分的职责和交互方式。它使应用程序的输入、处理和输出强制性地分开。使用MVC应用程序被分成模型、视图、控制器三个核心部件。应用程序被分成了三个主要的部分，每个部分负责掌管不同的任务。J2EE的框架一共分为5层：
1）Presentation（表示层）：应用程序的用户界面，用户通过这一层来操纵应用程序。
2）Application（请求层）：将Presentatinn层与services层连接起来。
3）Services（服务层）：EJB服务器的入口，作为Domain层的，根据不同的用户请求，来调用相对应的商务逻辑处理程序（Domain）。
4）Domain（领域层）：处理用户的请求信息，一般以use case为单位。
5）Persistence（持久层）：与持久性数据（数据库）打交道，根据Domain层的请求来操作持久性数据。
1.2 Agent技术
Agent理论和技术是在面向对象技术之后出现的一种新的方法。基于Agent的研究，一般可以通过两种途径：区分在传统人工智领域和基于结构主义的方法。方法有两种出发点:在传统的人工智能领域和基于结构主义的方法。传统的人工智能领域具有特定的过程和行为，研究的核心是认知过程，考察的对象是系统；另一类是基于结构主义的方法，这种方法是网络中使用Agent的技术，从基层的Agent及其相互作用来研究系统的整体特性。传统的人工智能领域是商业系统使用较多的方向。
1.3 系统体系结构的选择
1.3.1 C/S模式与两层结构
C/S(Client/Server)结构，即客户机和服务器结构，在早期的应用系统开发中得到了广泛应用。其特点是，客户端运行大部分服务，客户端与数据库完全分开，如数据访问规则、业务规则、合法性校验等应用逻辑。C/S模式通常用于两层结构，它的处理流程可表示为：
两层结构模式＝多Client+单/多DataServer
两层结构的应用模型可表示为：
表1 客户机/服务器的两层结构模型
在这种模式中，服务器只负责数据的处理和维护，为各个客户机应用程序管理数据；客户机包含文档处理软件、数据查询、决策支持工具等应用逻辑程序，使用SQL语言发送、请求和分析从服务器接收的数据。这是一种“胖客户机/瘦服务器”的网络结构模式。
1.3.2 B/S模式与三层结构
B/S(Browser/Server)结构，即浏览器和服务器结构，其本质是三层结构C/S模式。它是随着Internet技术的兴起，从传统的两层C/S(Client/Server)模式发展起来的网络结构模式。其处理流程可表示为：
三层网络结构模式=多浏览器+单Web服务器+多数据服务器
三层结构的应用软件模型可表示为：
表2 浏览器/服务器的三层结构模型
在三层结构中，作为一个应用服务器（又叫Web服务器），应用逻辑程序己从客户机上分离出来。浏览器以超文本形式向Web服务器提出访问数据库的要求，Web服务器接受请求后，将其转化为SQL语法，并交给数据库服务器。数据库服务器验证其合法性，并进行数据处理，然后将处理后的结果返回给Web服务器。Web服务器再将得到的所有结果变成HTML文档形式，转发给客户端浏览器，最终以Web页面形式显示出来。这是一种“瘦客户机”的网络结构模式。
2 数字化学习平台需求分析
2.1 数字化学习平台中常见困难与问题
2.1.1 学习管理方面的问题
基于课程的学习普遍的流程是预定学习目标、确立学习进度、按进度选择学习内容和方式、检验学习成果。尽管学生是学习的主体，但教师无疑起到了明显的导向作用。而在开放的学习环境中，很可能缺少预定的明确目标；而学习进度也是很难保证的；
2.1.2 知识积累与建构方面的问题
1）一些学习平台所拥有的知识内容是僵化的。
2）交流区好象一个大水潭。什么水都往里倒，问答是不成体系的，一些好的文章、好的思想很快被湮没了。
3）教师与教师、教师与学生、学生与学生的沟通仿佛是形式上的，让人感觉到其中的隔膜。
2.1.3 在用户专注性方面的问题
对于学习平台的开发者来说，常常理想地认为，学生应该有使用数字化设备进行学习的充分的主动性和积极性，并过高估计了学生自己管理学习进度的能力。实际上，即使是成人，也常常感觉很难调控数字化环境中的学习，甚至会出现以下两种极端情况：一种极端是沉迷于娱乐而遗忘学习的原初目的；而另一个极端是，由于资讯的爆炸性增长与缺乏管理，使学习者迷失，甚至引发心理问题。
2.2 我国农村现代远程教育平台的构建
1980年中央农业广播电视学校的建立，是对传统教育资源缺乏的有效补充，也是在农村教育这方面区别于传统教育的一个尝试。农村现代远程教育平台的构建是为了更好地推动农村教育的发展，这无论是从实际需求还是在长远意义方面看，都是十分必要的。
由于农村教育培训的主要对象是农民、农村青年，农村妇女，基层干部以及其他城镇力量。数字化教材对他们来说是一种新的教学媒体。所以在建设上还应该注意：
1）进一步扩大对现有师资的培训，提高他们运用数字媒体教学的能力；
2）加强数字媒体的宣传，使农民认识、理解、接受数字技术；
3）及时了解农民的需要，掌握需求的变化，发挥资源共享的优势，开发适合农民的生动形象的数字教材。
3 基于Agent的农村数字化学习平台功能实现
数字化学习环境建设是农村数字化学习平台建设工程的一个重要组成部分，目的是为农村师生建构一个先进、通用、能面向国际化教学的网络教与学环境，使他们在多校区的网络虚拟环境中能进行研究性学习、探究性学习、自主性学习。
利用教学数字化管理平台 ，通过远程教育管理系统预定远程教育课，各教师在注册了一个用户名之后，便能够登录，即可查阅、下载网络上包括电教馆以及和教育网台的各种资源，也可以向校本资源库的教师个人文件夹中上传各种文件，同时在该系统内预定远程教育专用教室的使用及填写上课后的各种信息反馈。学校管理人员通过本系统对学校每一位教师使用远程教育资源及专用教室使用情况进行监控。
3.1 基于Agent的个性化远程教学系统
系统中必须建立基本类Agent、个性化处理类Personalization Agent、服务器类Facilitator Agent等。基本类Agent主要侦听环境中的事件，并通过Sensor/Effector对事件作出反应。服务器类Facilitator Agent主要登记活动Agent，并协助Agent相互通信。
本系统中的主要类有Student Agent，Teacher Agent，Administrator Agent和Personalization Agent。
1）类Student Agent：主要功能是提交学习者注册时的信息以及学习者在学习某门课程中与本系统交互时产生的一些个人信息，Personalization Agent收到这些信息后，根据这些个性化信息，调整呈现给学习者的学习内容。。
2）类Teacher Agent：主要功能是提供课程内容，可以根据Student Agent对学习者个性信息的处理结果，通过Facilitator Agent向Teacher Agent发送请求，然后Teacher Agent向Student Agent发送符合该学习者个性特征的课程内容。
3）类Administrator Agent和类Personalization Agent：他们使用单独的设计模式，确保在同一时间内只有一个Facilitator Agent和一个Administrator Agent的实例存活。
3.2 在线学习管理
学习系统支持基于学员个人能力的课件学服务在学子系统中指导模块能根据学员的各类信息，分析学员当前所处的状态，灵活的控制学员的学习内容，决定教学策略和方法。其具体的指导策略包括:
1）根据学员的专业及课程的要求，选择相应的教学课件；
2）根据学员的学习进度，提供两种学习模式，分别为：是继续进行上次的学习；或是自行选择教学内容；
3）根据学员的学习水平参数，安排相应难度的教学课件；
4）由教学计划和教学知识点之间的依赖关系确定教学课件之间的顺序。
3.3 表现层的实现
表现层的功能是对用户接口进行设计，主要涉及到个性化界面的定制和XML的显示。
1）用户界面：表现层可以让用户自己选择使用的语言、常用的工具条、定制个性化菜单颜色、字体等内容，通过针对不同用户设计不同XSL来达到个性化效果。
2）用户界面的XML显示：HTML规定了统一的格式。根据用户的不同需求，asp语句查询数据库并将结果替换成asp语句嵌入到HTML面中。
3）用户注册：用户可以在登录页面中点击注册按钮，进入用户注册页面，填写信息进行注册。
4）用户登录：用户通过注册时使用的电子邮件和密码进行登录。若忘记秘密吗可以通过电子邮件找回。
5）权限管理：权限管理分为三个部分：组策略管理、用户组策略分配、组策略编辑。组策略管理负责策略的添加、命名和删除。
6）课程管理：管理员或教师添加的课题参数有课题名称、课题所属专业、选择图像（课题的图像标识）和课题的描述（对课题的相关简介）等。
7）交流展示：学员可以将自己的研究成果在交流展示平台上与其他学员进行交流，增进了学员之间的相互了解，也为日后相互之间的合作奠定基础。
8）学习资料管理：在研究性学习平台中，所有的资料都必须在学习资料管理页面上传，然后将链接添加到相关课程的下载栏目内供学员下载。
9）学习界面：用户通过登陆后，可以进入学习平台，搜索浏览自己所需要的内容。
3.4 数据访问中间件
随着信息技术的飞速发展和从事政务、电子商务的业务需要，企业、政府越来越需要把不同阶段、不同技术构造的管理信息系统集成为一个更大的系统。这就要求应用系统具有多数据源访问的能力。随着电子商务、政务的不断深入和扩展，新建的应用系统也要求具有更好的扩展性和伸缩性。此外，系统还应具有良好的封装性及可维护性以满足我们整合数据库访问的需要。数据访问中间件却可以很好地解决这些问题。
1）方便的数据源连接：在设计和实现信息管理系统时，我们希望尽量做到与使用的数据库无关，即当后台的数据库发生变化时，不需要或者尽量少地修改前台代码。而在这一点上数据访问中间件的应用给予我们很大的帮助。
2）管理数据库连接：数据访问中间件应完成的一个主要功能就是提供数据库连接管理。用户界面层不用直接与数据库服务器建立连接，而是通过数据访问中间件建立连接，并由中间件管理连接缓存。
3）管理数据库访问：当用户需要对数据库进行访问时，首先通过数据库连接管理模块与相应的数据库建立连接，然后由用户调用数据访问中间件提供的标准接口。数据访问中间件将SQL请求转发给相应的数据库服务器，数据库服务器执行SQL语句后，将得到的结果通过数据库连接返回数据访问中间件，再由它返回至用户界面层。经过数据访问中间件处理，数据访问过程中实时出现的错误信息也将一起返回。
4）性能问题：数据库是信息管理信息系统的核心单元，由中间件完成通信功能。硬件技术快速发展，但其价格反而下降，因此往往通过使用更好的硬件来提升性能问题。另外，当用户数量较少时，由于中间件建立多个连接需要花费时间，是否利用中间件的连接管理功能对数据库的响应速度影响不大，但随着用户数量的增多，采用中间件的连接管理功能所带来的性能优势就显现出来。
3.5 基于B/S结构的系统性能改进
B/S结构相对C/S结构有优势。同时B/S结构并非完美，其自身的特点也决定了B/S结构在管理信息系统应用中有一些需要克服的弱点。如：页面频繁刷新导致人机交互性下降。
首先要说明的是，页面刷新是B/S结构特有的实现机制决定的，因为客户端既浏览器基本上不处理业务逻辑，几乎所有工作都交由服务器端处理，服务器端处理完毕后，再将结果发回浏览器端，重绘页面，形成所谓刷新。所以，只要应用B/S结构就不可能避免页面的刷新。但是，我们仍然可以利用一些技术手段来避免页面频繁的刷新，从而尽可能减少给系统的交互性带来不利的影响。
下面仅列举一例，来说明这个问题。
如Textbox的On change事件会引起页面重新刷新，于是利用了以下的解决办法，使得页面不用刷新。
1）调用简单的前台脚本打开一个新页；
2）把相关参数传递给该新页处理（该新页的前后台均可处理）；
3）处理后所得数据再用前台脚本返回；
4）数据处理完毕后被打开的页面自动关闭。
3.6 系统安全策略
系统安全性是指保护系统以防止不合法的使用而造成数据泄露、破坏或更改，系统安全性是涉及系统各个方面的全局性的问题。系统是一种可共享的资源，在开放共享的环境中，安全与开放共享即是制约，又是相互统一的。系统既是共享的资源，又要适当地保密。只有解决保密问题，才可能更好地实现共享。系统管理要求实行三点基本方针，即预防、检测、恢复。在本系统设计和实现中系统安全性设计的策略主要由：1）权限控制；2）日志使用；3）规范输入信息。
4 总结与展望
人类已经进入了网络时代，网络技术的飞速发展为远程教育开辟了一片崭天地，农村教育因其地处偏远，教育资源能以跟上而成为普及教育的盲区。远程教学技术的研究，正可以为农村远程学习平台的搭建提供一种可行的思路。随着教学信息化日益成为现代教育发展的制高点，以技术改善教育环境，革新传统教学模式，教学引入信息技术后给传统教学模式带来了巨大冲击，必然对教学形式、方法、内容的革新与进步产生强大的推动作用。
基于网络的远程教育在我国的教育事业中有着广阔的发展和应用前景。大力发展数字化教学对推动科技和教育的进步有着不可估量的作用。当然发展网上教学的关键并不是从物理意义上扩大网络范围，更应该重视改善现有网上教学系统的性能和模式。
参考文献：
[1] 周平红,卢强,张屹.对外汉语学习网络教学平台建设的需求分析[J].开放教育研究,2007(6).
[2] 王欢,王贤良,周恕义.“以人为本”―构建新一代网络教育平台[J].现代远距离教育,2007(2).
[3] 邵.网络教学平台在高校教学中的应用与意义[J].开封大学学报,2006(3).
出于本人任教学科的原因，仅发表对“1∶1”数字化学习环境下的小学信息技术教学的看法。
一、“1∶1”数字化学习的常见教学环境和基本教育思想
（一）教学环境
1.学生每人一台Classmate PC。
2.无线路由器。
3.多媒体教室系统e-Learning Class、家长无忧等软件。
（二）基本教育思想
1.变革师生的“教”和“学”的方式
利用CMPC和网络，突现了学生学习主体地位，使实行分层式教学与个性化教学成为现实。在教学活动中，孩子们得到的是比知识更重要的获取和加工信息的知识构建能力。
2.突破学习场所的限制
学生学习场所不再限于教室，通过特定的教育平台，学生在任何地点（如学校、图书馆和家里）都能依靠CMPC进行合作学习，使之自觉进行反思性与创新性的学习。
二、“1∶1”数字化学习的常用的教学流程
通过学习上海一些学校（如洛川学校和丽英学校）的教学经验（主要是语数英三科），并借鉴支架式教学和抛锚式教学模式的理念，我发展和设计了自己独树一帜的小学信息技术教学流程。
（一）因特网搭桥，课堂前置交流
对于数字化学习来说，前置性作业体现了数字化学习的环境特点：网络化和计算机化。学生使用网络和计算机学习的潜力很大，教师可以在设计知识支架、确定学习交流的方法和建立网络交流共享的平台这三个方面下工夫，让孩子们在家里都能得师生的帮助。
网络交流的工具很多，如Moodle、学校门户网站、QQ群和MSN群。我校“1∶1”数字化学习实验班的班主任韦老师别出心裁地使用校友录来共享资料和文字交流也深得学生的喜爱。
（二）利用多媒体，汇报预习情况
为了鼓励学生认真地投入前置作业的练习，我在课堂教学的设计时，刻意设置了预习情况的汇报，让其成为一个承上启下的环节。汇报的内容要求学生利用PPT作为辅助手段来展示，这有利于提高学生多媒体制作水平。我校实验班经过近四年的训练，学生利用PPT进行演说的水平远超许多教师。
（三）创设情境，引入课题
信息技术是大多数学校的非统考科目，学生从主观上有可能重视程度不高。在营造浓浓情境后，再引入课题，可以提醒学生理解所学知识的用途，并可以鼓动孩子们学习的激情。如《为“民俗风情游”设计导航》一课，我利用山歌和桂林山水图片制作的旅游导游图，营造出旅游特有的美妙意境，并教育孩子们努力学习。学生的情绪带动起来了，对所学的内容充满着好奇和兴趣。
（四）借助网络平台，展示教学目标
这个环节可以向学生提供必要的支架，如范例、问题、指南/向导、表格、图表等。在课堂之初，利用网页提出教学目标，符合信息技术教学任务驱动教学法的要求。我的做法是做一个网络课件学生一样可以像访问网站一样，明确本课的教学目标。通过网页来展示教学目标，学生可以随时对比自己的学习进度。
（五）独立探索，合作学习
学生了解教学目标后，就需要让他们通过自己的努力，将预习的基础发挥出来，根据教师的要求独立地进行训练。计算机很多知识需要直观的指导，我一般采用跳跃式的演示，就是说不用从头到尾的演示，只是就几个难点进行特定环节的演示。这种折中的教学方式，有助于学生独立学习能力的培养。
小组合作学习，是信息技术课堂学习的法宝。在教学中，我把每一列分为两组，每组设一名组长。当大部分学生完成自己的独立探索时，小组长组织学生交流，通过对比操作来交流学习，并找出最好的设计或是操作方法。比如《为“民俗风情游”设计导航》一课中，通过小组合作探究，一位同学发现将一个幻灯片里的含用返回导航页超链接的动作按钮复制到其他幻灯片时，还能保持相同的超链接属性。这是教材没有提到的高效方法。
（六）效果评价
评价的内容包括了技能操作、学习方法和学习态度（可以根据情况有所取舍或侧重）。课前我将评价标准以表格的形式，让学生利用网络课件了解。教师引导学生将评价贯穿整个课堂过程，体现“重过程，轻结果”的思想。技能操作方面的评价最好借助学生展示和多媒体教室系统e-Learning Class的在线测试功能进行。评价过程中要引入竞赛的机制，在学生自评和小组评价的基础上，用五星或是红花把每一个小组的成绩在黑板上贴出来，最后得出优胜者，以营造热烈的气氛。
三、“1∶1”数字化学习的教研前景
2011年末，英特尔在上海举行了“1∶1”数字化学习交流年会。在会上我注意到，大规模开展“1∶1”数字化学习的教学研究的地区，已经从上海、江浙一带，辐射到许多非经济发达省份。这一变化非常令人惊喜，我相信随着类似于“电子书包”的项目铺开，会有更多的教师投身于“1∶1”数字化学习的教学研究，从而使其整体教学水平得以提高。
【参考文献】
［1］张兴.维果茨基关于教学与发展关系的研究.外国教育资料，1998.
学科定位：注重能力 培养创新
在信息技术飞速发展的今天，世界各国对信息技术学科教学给予高度重视。普遍共识是：中小学信息技术教育对于一个国家和民族的意义在于，它是培养信息时代国家、民族发展所需竞争人才的关键，是蕴蓄国家核心竞争力的基础。而对于每个受教育个体的价值在于，信息技术教育可帮助每个个体做好应对技术迅猛发展的信息时代的准备。
同样，美国在2010年《国家教育技术标准》中强调，信息技术学科教学不能只关注技术层面的教学，更为重要的是，教师要善于运用信息技术支持对学生的创造能力和实践能力的培养。
富媒体交互和物联网的出现，带来了传统教学媒体所无法比拟的特性。这些特性能让学习者利用合适的信息技术工具和手段，主动地获得相关的信息，从而获取解决实际问题的方法与策略。这使得学习者在学习过程中不仅掌握了信息技术知识与技能，更重要的是提升了信息素养和实践与创新能力。因此，研究在信息时代下如何将网络化、数字化、智能化有机结合起来，支持学生更好地学习，是很有价值的。
初步实践：系统分析 初显雏形
基于以上思考，我们就如何构建信息技术学科的数字化学习环境进行了初步的实践与探索。我们以小学信息技术学科为落脚点，在一定范围内进行了功能性调研，并以祝智庭教授的电子书包三层框架理论为指导，形成数字化学习环境雏形。该系统包含三个单元：学生端、教师端、教学服务中心。其中教师端、学生端都属客户端，支持教师的教和学生的学；教学服务中心为核心，全面支持教师端、学生端各项应用，包括资源存储、信息推送、实时交互和数据分析处理等。
学生端包含四大模块：电子课本、学具箱、学习中心和个人成长袋。其中，电子课本是核心，融入了电子教材、富媒体、学具及同步拓展资源，既方便学生课前自习，也满足教师整班教学。学具箱是所有学具的集合，能帮助学生探究知识、理解概念、提升思维，如思维导图、各类互动工具、编程工具（Scratch程序、LOGO程序）等。学习中心包括同步课堂、拓展学习。其中，同步课程服务学生课前、课后的学习，有效地解决学生差异性问题；拓展学习为学有余力的学生设计，是与本课相关的拓展性知识。个人成长袋记录学生学习过程中的点滴，如练习奖励、随堂练习成绩、电子作品、考试成绩都会记录在内，伴其成长。
教师端包含学生端的全部功能，此外还具有教学管理和课程管理两大功能。其中教学管理中心可对教学设计、教学活动（分项目学习、论坛讨论、小组合作、测评系统模块）和教学资源（分阅读类、多媒体、资源包模块）进行管理和编辑。通过教学管理可有效组织课堂教学，对课堂同步资源进行实时推送，学生登录后就能接收到教师提供的教学资源。课程管理中心则主要包括学生管理和成绩管理两部分。
作为教学服务的基础平台，教学服务中心端主要提供了教学管理和课程管理功能。教学管理主要包括师生的基础信息、成绩数据统计等。课程管理主要分为两类，一类是静态资源，包括阅读性资料、多媒体素材、工具资源等；另一类是交互教学活动，包括作业模块、论坛交流、项目学习、测评模块等。在课程管理中，所有模块都由教师进行设置，学生端会随之变化；不同教师、不同的教学课程资源及课程设计，对应的学生端也会有所不同，这样既实现了以教师为核心的班级化特色教育，又和学生端保持相对一致。
三大单元相互协调，全面支撑着整个数字化学习环境，其中最主要的是学生端，它以电子教材为主，加入学具盒和教学服务两大模块。这样的设计既能满足学生在课堂中的班级化学习，又实现了自主个性化学习。同时增加其多媒体性、交互性和即时通讯，有效拓展了学生的学习时空。下图是我们设计的电子课本结构图。
从图中可以发现，我们的数字化学习环境不仅是简单的教材电子化，而是将它变成一个“能说话”、“会回答”、“善交流”的课本，并且融入学具、教学资源、教学活动和通讯等功能，形成一个综合、多元的学习活动载体。问题提示、动画演示则可帮助学生更好地理解问题和强化记忆，从而轻松攻破知识难点。
应用实践：启迪智慧 点亮课堂
课堂实践是检测效果的最好方法。为此，该系统成型后我们开展了多次课堂实验，姑苏区骨干教师在苏州市范围先后执教了《重复命令》和《过程的修改与调用》两节课，在教学中具有以下优势。
1.实时帮助，告别困惑。在教材的重点、难点处都应设置“小帮助”，当学生在自主学习的过程中碰到疑问时，只要点击“小问号”——帮助文件即可。这些帮助可由音视频、动画组成，很好地解决了学生对知识点的困惑。由于学生具有个体差异，他们碰到的困惑有所不同，这样就可以让其根据切身需要来选择，在这样的环境下也培养了学生独立思考、解决问题的能力。
2.互动交流，集思广益。交互、互动理念的引入实现了一些在传统教材中无法呈现的功能。如难点解答、智能判断等，最重要的是它的实时交互性，实现了师生和生生之间的多重“互动”。如学生遇到困难时，可通过推送功能将自己的错误程序以图片方式上传到教师端，教师可以将“疑难杂症”与学生共同分析，大大提高了教学效果。
3.点滴记录，多元评价。根据学习内容的需要，在电子课本中会有相应练习。当学生完成练习后，系统会给予评价。若答错了，会有鼓励的话语，激励学生再次尝试；若答对，则会给予肯定，加“”予以鼓励。另外，学生也可上传作品至平台，与同学互相交流阅览，并能相互给予评价，学生登录平台后在学习中心便可看到自己获得的所有成绩，教师也能关注到每一位学生的情况。
4.既是学具，又是教具。不仅满足了学生的学，也满足了教师的教。学生可根据自己能力选择不同梯度的练习，做到择材自习；学具的调用，丰富了知识与概念获取的方法与途径，加强了学生知识的内化和促进了学生思维的发展。
总结反思：找出关键 提升亮点
在开发与实践的过程中我们发现，“资源量大、技术新颖”往往被视作为其优势，其实不然，信息时代的海量信息会把孩子吓倒，让孩子更为疲惫。只有将有效的知识进行合理筛选，才能符合孩子的认知特点。另外，只关注技术层面的开发是远远不够的。为学生构建数字化学习环境的最终目标是让孩子学得更好。不是所有的先进技术都适用于孩子，孩子的生理、心理都有其特殊性，因此在操作习惯、易用程度、呈现方式上要基于教育学、心理学等理论，符合学生的认知特点。
在呈现方式上要注重媒体的多元性，要选择合适的媒体丰富学生的课程资源，增强学习的趣味性和层次性。在课程内容的编排上，要用现代信息技术手段培养孩子的高级思维能力、实践应用能力，尽可能给学生以真实的任务，让学生在解决实际问题的过程中，自然地运用信息技术获取信息、分析调试，最终形成作品。
在该环境下教师要改变以往的教学方式，必须采用“先学后教，少教多学”的教学方法，但也要鼓励学有所长的学生利用系统提供的各类拓展资源挑战自我，让每一位孩子都有不一样的发展。
关键词 终身教育；web技术；数字化学习平台；社区教育
在全面教育和终身教育体系迅速推进的今天，如何利用现有的网络技术和计算机技术建立适合社区居民学习的数字化学习平台有着重要而且深远的现实意义。社区居民的信息素养参差不齐，学习方式多种多样，而且原先构建的基于教学的学习系统不再适用于现今的终身教育在全民的推广。因此如何建立满足多种需求，基于学员个性化的数字化学习平台成为现实必须解决的重要问题。
1 终身教育背景下的数字化学习呈现的新问题
1.1新的资源和工具组织无序化：随着教育资源的多媒体化，不断有新的令人眼花缭乱的数字资源库涌现，在资源的组织、设计和传播上也百花齐放，但对于社区居民在选择这些形式多样，功能迥异的资源上难免有些为难。同时这些资源虽然种类繁多，但缺乏系统性和权威性，不少还有错误、还注入了广告甚至恶意病毒，虽然好看但实用性不高。因此居民如何能在浩瀚的资源海洋中找到自己的方位，利用好手中的资源则成为一个亟待解决的问题。好的数字化学习平台应该引导用户掌握浏览、查找、判别、追溯相关的信息，甚至能够自动完成资源的合理选择和学习工具的有效匹配，让用户真正享受数字化学习平台的实效和功能。
1.2缺乏科学的评价策略和方式：虽然对于传统的课题环境而言，开发出来的评价工具是非常有效的，但是在依托数字化教育的时候，由于其自身的特点和局限性，评价总是无法做到一对一和实时到位。由于学习者身处不同地域、学习时间和习惯，利用不变的评价工具和模式去评测每个人是不公平的，因此如何形成科学有效的评价标准，如何公正可靠的开展评测等方面的问题，阻挠着数字化学习平台的推广。
1.3数字化平台需体现信息道德素养：互联网使使用者获得了共享、自由、平等地使用资源的能力，但正由于信息获得渠道多样，源头复杂，信息是否包含不符合社会文明的内容，是否因为使用和享受这些资源而付出了过高代价。除此之外对网络教育资源的利用过程、道德行为等都未严格规定。因此需要信息和系统使用者能正确鉴别相关信息的真伪，做符合信息道德的事。但这对于社区居民来说是一个非常困难的工作，因此设计的学习平台要利用系统的功能模块不断强化信息道德概念，并利用技术手段来规范和健康有序地使用平台资源。
2 社区数字化学习平台建设可行性分析
目前，社区所覆盖的区域内有不少教育单位、图书馆和企业，有充足的教育资源可以使用。同时，在街道党委的指导和领导下，投入必要的建设资金分阶段进行数字化学习港的建设。参与建设和管理的人员一般都长期从事相关信息化和教育管理工作，在教育专家和行业专家的指导下，能完成平台的建设。在实施过程中争取政府相关职能机关的人力、物力和财力的支持下，引入教育智库和教师，在自动化系统的辅助下开展平台的运营，因此，具有现实性和可操作性。
3 社区数字化学习平台构建目标
学习平台利用Web技术构建以学习者为中心并具有一定个性化、开放性、参与性的在线教育平台。通过创设的教育信息接口来共享整个区域的教育信息资源，在有偿服务等机制的促动下可以享受到最好的网络教育服务，提升社区内的居民的信息素养。
4 社区数字化学习平台各功能模块设计
下面对所要构建的平台的各个主要模块的结构及其相关模块的功能进行详细的阐述。
4.1个性化学习模块：个性化学习模块可以由学生根据自己的实际学习情况自主选择学习模块、选择学习时间并利用系统向导生成个性化的学习计划。这样就可以解决异地异时学习的问题。该模块有课堂视频教学子模块、资源子模块、评价子模块、现场广播指导子模块和团队协作子模块等。
4.2资源库模块：通过数字化学习平台的教育网络接口，使学习者可以快速链接国内外的图书馆，在购买相关服务的基础上，查询相应的信息和资源。并设置如下子模块：学科研究资源子模块、考试考证资源子模块、休闲娱乐子模块和培训子模块。学科讨论模块、学科资源共享模块、学科导航模块、学科化联合服务模块、学科信息定制模块、学科新闻聚合平台模块、在线帮助模块。
4.3模拟训练模块：该模块由精心设计的多媒体虚拟仿真系统所组成，可以让相关学员选择课程的时候在自主训练的时候能够身临其境，通过真实的案例结合逼真的多媒体呈现和操作系统来检验、考核使用者。同时包含在线平台教学人员，这些人员按照学科进行了分组和分类，其角色即为网络教师，可以远程参与探讨、答疑解惑和组织远程讨论和学习会议等。针对难以回答的问题，管理人员会存储这些问题，反馈给系统智库的专家求解，并及时反馈给学员。
4.4信息模块：该模块主要用来向系统平台用户相关的信息，包括必选和可选信息。必选信息主要针对需要在规定时间内完成特定学习任务的学员，系统会将学习要求和学习通知发送到学员的系统平台邮箱内。而可选信息则为额外的信息，如培训讲座、软件下载、新产品试用等。
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收稿日期：2016-06-06
定稿日期：2016-07-08
论文摘 要：对外汉语写作教学较之其他技能的教学研究数量较少，随着汉语教学的全面发展，这一领域逐渐受到关注。拟将数字技术、网络学习的理念引入汉语写作训练，探讨如何利用网络写作的学习模式消除学习者的畏难情绪，提高写作技能。
汉语写作技能专项训练虽然重要，却常常被学习者忽视。一项对中山大学、暨南大学、广东外语外贸大学印尼留学生的调查显示，除了部分希望获取学位的学生表示出对“汉语写作”有兴趣外，大多学生都不愿意在写作方面下工夫。(郝红艳，张念，2005)这种学习者中普遍存在的消极态度必然导致写作教学工作开展得步履维艰。早在1996年，吕必松先生就针对汉语写作课存在的诟病提出：“在通常情况下，笔头表达至少需要两个条件，一是想写，二是能写”，而一直以来作为写作教学主要教学手段的命题作文，“往往是跟这两个条件相违背的，因为老师出的题目不一定是学生想写的，即使想写，在初级和中级阶段也不具备自由表达的能力。”因此，如何让汉语学习者在自然的状态下写出自己真实的生活状态，如何激发学习者的写作热情并使其实现完整表达，是汉语写作教学目前要解决的现实问题。
信息技术的高度发展给我们提供了多种多样的选择，也提供了进行教学改革的机遇。2003年，何克抗教授引进了“混合学习”（blended learning）的概念，“混合学习”主张把传统学习方式的优势和e-learning（即数字化或网络化学习）的优势结合起来，利用超文本的整合性和网络传播的互动性激发学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。“技术不仅仅是手段，技术是一种展开的方式。”随着计算机和网络技术的发展，以电脑作为写作工具，以因特网作为写作、传播媒介，利用数字技术构建对外汉语网络写作的学习模式是当下值得关注和研究的课题。
一、网络写作的非物质性便于学习者自然、随意地写作
大多数学习者在运用第二语言进行笔头表达时，都会有一种如临大敌之感。这种感觉不仅仅源自于有限的语言能力对思维的羁绊，而且由于以纸张为载体的文稿能够真实地反映出学习者的写作过程（包括逻辑上的调整和内容上的修改），所以，学习者往往在手写表达时更慎重、更紧张。
传统笔纸写作要求学习者必须严格遵守文字表达的线性逻辑。一旦词语由头脑中的形象转变为纸上的文字，就具备了物质性，成为真实具体、冥顽不灵的客观实在。正因如此，学习者对于纸质文本的修改往往建立在对原有文字的抗争和拒绝之上——涂抹或圈除不适合的文字，在旁边加上替换的词语。也正因为纸面大小的限制，容不下蔓延的思绪，受不起肆意地涂改，所以学习者下笔之前常是凝思勾画，在心中先行酝酿。
相较于纸笔写作的“意在笔先”，网络写作基本上实现了文字对思想的同构再现。
网络写作依赖电脑操作而完成。随着手指在键盘上快速敲击，对电脑发出指令，学习者可以将头脑中的语句直接以磷光体像素的形式反映在显示屏上。而显示屏上显现的字符不过是暂时存储的密码，学习者可以根据需求随时对其进行修改，删除、改写、插入即时发生而不著痕迹。换言之，网络文本仅仅是学习者写作结果的展示，而与写作过程是百般纠结还是兔起鹘落没有任何关系。个体的痕迹从写作中全部抹去，正像德里达所指明的那样，电子写作中产生的文本具有非物质化与反逻各斯中心主义的特点。因此，电脑环境下的写作与说话十分类似，学习者头脑中的语言、书写、显示屏上显现的字符同步发生、合而为一，网络文本成为对于思维着的整体进行的变幻不定的模拟。于是，学习者可以卸下因语言能力有限而造成的思想上的包袱，在电脑环境中自由地表达自己，对不足意之处反复修改、编辑，使随意适心的写作成为可能。
二、网络写作环境的真实性有利于学习者积极主动地建构知识意义
建构主义学习理论强调学生在教与学过程中的中心地位；强调彻底摒弃教师一言堂的传统教学模式，将学生由知识灌输对象转变为信息加工的主体，由外部刺激的被动接受者转变为知识意义的主动建构者。随着信息科学脚步的迈进，“网络现代教育的特征为建构主义学习理论提供了技术层面上的支持，其学习环境与建构主义学习理论所主张的学习环境相一致，体现了学习的自主性、情景性和社会性。”（李新民，2006）在创建建构主义学习模式上，利用现代化教学技术、实施网络环境下的学生自主学习和教师辅导相结合的教学模式不失为一种有效途径。运用媒体技术将汉语作为第二语言的写作学习，大致可以通过以下四个步骤完成。
1.创设情境。新学期开始，首先向学生介绍写作教学的总体计划和学习策略，并将由教师预先在局域网或互联网创建的论坛介绍给学生。教师可以鼓励论坛中的每位学生彼此关注，形成圈子，第一时间捕捉其他同学的言语信息做出反馈、展开交流，使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生。
2.确定主题。教师根据学生群体的基本情况及关注视角，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题，发放与主题相关的背景资料，让学生面临一个需要立即去解决的现实问题。教师在向学生提供讨论主题的同时，将与讨论主题相关的目标词语、常用句型等一并展示给学生，鼓励其发言时使用本学期课本中新学的词汇。
3.协作学习。教师和学生约定好上网互动的时间、时长，鼓励学生由写短句开始，最终实现段落表达，鼓励学生提出自己的观点、回应或质疑其他同学的看法，抑或就语言问题向其他同学求助、指出其他同学表达上的语法错误等。通过观点交锋的形式，重在培养学生充分表达思想的习惯，努力让学生把想说的说出来。
教师根据学生在网络讨论时出现的问题和反馈意见及时总结和调整计划，根据实际情况的变化将讨论主题集中在学生最为敏感的话题上。每个主题以一周为周期。周期末，教师整体评估学生参与网上交流的表现， 集中讲解写作技巧和普遍性、典型性的语言问题，并鼓励学生继续下一个主题的讨论。
4.效果评价。讨论结束后，学生以书面作业的形式将讨论的情况与内容整理好上交给老师。由此，学习者能够充分巩固和强化讨论时已涉及的词汇、用法，利用有关经验的同化或重组实现对新知识意义的建构。
“学习环境是学习者在开展学习活动的过程中赖以持续下去的情况与条件。具体到网络环境下的协作学习环境就是指利用计算机和网络通讯等技术构造的、提供各种学习条件以支持个性化学习，并促进学习者交流合作以完成学习任务的虚拟学习场所。”（谢舒潇、黎景培，2002）互联网能够为语言学习者提供无焦虑的写作环境，能够给予学习者最真实的交际场景及各种可理解的目标语使用实例，基于任务的实时网上互动能够加强意义的协商，激发学习者创作的兴趣。因此网络写作是提高学生写作能力的理想中介。
三、网络写作媒介的多样性宜于学习者扩大写作视野、丰富写作内容
传播学者普遍认同，网络传播集历史上的一切传播方式：人际传播、群体传播、组织传播和大众传播于一身；将传统中分置于不同媒介的符号，如文字、声音、图画整合在一处。因此，利用网络载体的写作训练必然具有多样性的特点。
传统写作认为：写作是人类运用文字、符号进行记录、交流、传播信息的语言活动，是排除图像、声音、动画等多媒体符号的创作过程。而网络环境下，学习者的写作成果已经不是单一的文字文本，而是融合了表格、图片、动画、音频、视频等多种符号的多媒体文本。论坛写作时，学习者可以根据需求插入上述媒介符号作为文本内容的补充，既丰富了写作内容，又使写作过程生动、活泼起来。
另外，网络文本的超链接功能扩展了写作的内容、延伸了学习者之间的关系。所谓超链接是指包含在每一个页面中能够点击进入其他页面的链接信息，用户点击链接而跳转到它所指向的页面。通过这种方法可以浏览相互链接的页面，拓展阅读的空间，增加写作资料的储备，进而扩大写作视野、实现完整表达。教师在向学生提供写作背景资料时，可以将资料中的语言点讲解和补充说明设置为超链接的形式，一方面不会破坏背景资料的完整性，另一方面也保持了页面的整洁美观。同时，学习者也可依照语言能力的不同选择是否需要超链接的帮助，使量体裁衣、因材施教的学习理念落到实处。就学习者而言，超链接为汉语写作者交流思想、反馈信息提供了跳转阅读、实时交流的可能。网络文本是一种非线性的网状结构，没有固定的顺序，不要求读者必须按照固定的顺序阅读，因此，论坛交流过程中，学习者可以任意选择阅读的页面对任意内容进行回复，打破传统写作从文字到文字、从开头到结尾、从书面到书面的线性写作形态。
结语
现作理论认为，写作是一种高级认知活动，是一种“发现意义的过程。”应用数字技术构建对外汉语网络写作的学习模式正是引导写作主体去传播信息、表达思想、发现意义。此种模式下的汉语教师应充分认识到角色的转变，关注学习者表情达意的逻辑思维，培养汉语书写逻辑形式。此外，教师应当培养并具备网络环境下对学习者的写作行为进行监控和评估的能力，督促学生用目的语持久参与评说与讨论，鼓励学生用已学或正在学习的词汇表达，对词不达意、内容空洞、衔接不畅的作品给出适当的意见和修改参考。
参考文献：
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[2] 李新民.构建大学英语多媒体网络教学模式的探索[j].外语电化教学，2006，（2）.
关键词：数字电子技术；理论教学；实验教学；课程设计
引言
《数字电子技术》课程是电气类、信息类等相关专业一门理论性和实践性都较强的专业基础课，随着科技的发展，教学改革的不断深入，对《数字电子技术》课程的教学也要适应社会对培养高素质人才的要求，合理安排教学环节，精心设计教学过程，认真完成对该课程的基础理论教学、实验教学和课程设计教学，培养出兼具扎实的基础理论知识以及实际的分析问题和解决问题能力的应用型、复合型人才。
一、基础理论教学方面，改善教学效果
《数字电子技术》课程的基础理论教学是该课程的教学基础和核心，将直接影响后续的实验和课程设计教学，为了使学生充分掌握该课程的基本概念、基本理论等内容，要从教学手段的优化、教学内容的设计以及教学方法的改进上来提高教学质量，改善教学效果。
1.1教学手段的优化
传统教学主要是讲授式，以填鸭式的方式使学生很被动的接受知识，教学效果不理想。随着多媒体技术的不断发展，已经越来越多地使用传统教学与多媒体相结合的教学手段，极大地吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣。《数字电子技术》课程的显著特点是内容多、信息量大、图表复杂多样等，使用多媒体课件将这些内容生动形象的动态显示出来，既大大节省了传统教学中板书的时间，还使学生轻松、灵活地理解所学知识，达到事半功倍的效果。
1.2教学内容的设计
《数字电子技术》课程的教学内容较多，且逻辑性很强，必须要合理安排各教学模块的授课次序，循序渐进，有层次地因材施教。教学内容的各个模块处于不同层次，只有以前面的模块为基础，才能学习掌握后面的模块，例如，只有掌握了组合逻辑电路和触发器的内容，才能够继续学习后续的时序逻辑电路部分，它们之间具有承上启下的衔接关系。另外，由于该课程的应用性和实践性，教学目标注重对集成电路和芯片的使用，因此在对教学内容的选取上，要淡化各类电子器件内部电路的分析，突出中、大规模集成电路的外部特性和应用，提高该课程的教学效果。
1.3教学方法的改进
在教学过程中，学生普遍反映《数字电子技术》课程的基础理论教学太枯燥、难学懂，为了提高学生的学习积极性，在课堂中引入问题启发式教学和案例教学的方法。问题启发式教学是采用创设问题的方法引导学生思考、探索、求证，加强师生之间的互动，激发学生学习新知识的主观能动性。为了进一步提高学生的学习兴趣，还可以采用案例教学。例如在讲授时序逻辑电路时，通过介绍交通灯控制的应用案例，使学生了解数字电路的基本组成部分，以及各类集成电路芯片的使用，激发学生的好奇心和求知欲，改善了课堂效果。
二、实验教学方面，提高应用能力
《数字电子技术》课程的实验教学是该课程必不可少的教学环节，是培养学生实际应用能力的重要途径。通过实验教学与基础理论教学的穿行，使学生在学中做、做中学，将理论知识与实际相结合，不断提高学生的应用能力。为了提高实验教学的效率，更好地培养学生的实际应用能力，要不断改进和提高实验内容和实验手段。
2.1实验内容的调整
《数字电子技术》实验包含验证型和设计型，在基本完成实验教学内容的基础上，要适当地减少验证型实验，增加设计型实验的内容。验证型实验无需自己设计，对选择的集成器件进行连线，根据输出的结果验证器件的功能效果。例如验证TTL集成与非门74LS20的逻辑功能。这类实验只能培养学生动手操作设备或器件的能力，使学生具备基本的实验技能。而设计型实验需根据要求的逻辑功能，设计出逻辑电路图，然后选择合适的集成器件，连接电路并调试运行其功能。例如设计三输入多数表决电路的实验。该类型的实验既能培养学生分析和设计电路的能力，还能提升学生的创新意识，加强学生应用能力的培养。
2.2实验手段的更新
常规的实验教学都是在硬件设备上完成的，随着微电子技术和计算机技术的发展，软硬并重的实验教学平台被不断采用。Multisim软件提供了大量丰富的虚拟器件，具有强大的仿真功能。在实验中引入Multisim仿真软件，既大大提高了实验效率，还能培养学生自主学习的能力和应用能力。
三、课程设计教学方面，加强综合素质培养
《数字电子技术》的课程设计教学是该课程一个很重要的实践教学环节，与实际生活有着紧密的联系。课程设计教学是通过指导学生查阅文献、选择方案、设计电路、模拟仿真、制作实物、调试运行等过程，使学生循序渐进地独立完成数字电路的整体设计，培养学生的综合应用能力、动手能力、创新能力以及运用理论知识分析问题和解决问题的能力。
以数字电子钟逻辑电路设计为例，要完成该课程设计题目，首先要明确其设计要求，根据要求确定需使用的器材，然后进行整体方案的选择，设计各单元电路，连接构成完整的数字电路，使用Multisim软件进行模拟仿真，最后购买可用的器材，焊接搭建成实物，演示运行，实现设计要求的全部功能。通过指导学生完成以上一系列的任务，使学生在设计的过程中，掌握通用数字电路的设计方法，巩固和加深对基础理论知识的理解，进一步提升基本实验技能，训练对数字电子产品制作的动手能力，进而提高学生独立思考探索、分析解决实际问题、科学创新的综合分析设计能力，加强了学生综合素质的培养。
结语
总之，通过以上对《数字电子技术》课程各方面教学的分析，改善教学之路还很漫长，需在长期的实践中不断积累和完善，开发学生的智力，挖掘学生的潜力，为培养出适应社会发展的高素质人才继续努力。
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1根据教学实际，合理安排时间根据教学大纲，本课程设计安排两周时间，具体安排如下:1)理论设计，确定预设计方案:3d。要求画出框图，总体逻辑电路图，提出元器件清单。
2)安装调试，改进完善:5d。要求在规定时间内安装调试完毕并达到技术指标，布线要求可靠并尽可能整齐，集成块数量要求尽量少。
3)撰写设计报告:1d。根据设计过程、设计结果撰写设计报告，并且行文格式要符合规范要求。
4)验收电路:0.5d。各组装调好的电路经老师、组长验收其完成情况，包括功能、布线工艺、集成块数量。
5)总结交流:0.5d。在分组总结交流的基础上写出课程设计总结报告(1周后交)，必要时可以组织一次全班性的交流。如果集中进行设计实践，元件充足，这样的安排无疑是比较合理的。但由于一个学期往往同时开设多门课程，有许多课程又无法集中安排，这样给排课带来困难。由于事先又无法准确知道设计需要哪些元件，学校无法预先备有充足元件，而元件的购买在我们这里也无法在很短的时间内买到。因此，在实际教学中我们把时间分散，通常是在一个学期或半个学期内完成，每周有固定时间让老师指导学生进行设计，并进行答疑。这样学生能自由利用空闲时间进行电路设计，到实验室制作PCB板，得到实践锻炼的机会就大大增加了。
2明确设计要求，让学生心中有数
要求学生利用已学过的数字电子技术基础知识，充分发挥主动性，自行设计电路，自拟实验方案，最后完成电路设计、实验、测试、撰写设计报告等全部工作。具体是:
1)根据设计任务、技术指标对课题进行分析;通过查阅资料、理论计算，得到设计方案;选择元器件，搭接线路，实现方案;分析实验结果，写出设计总结报告。初步掌握典型数字电路的试验、设计方法。
2)通过对典型数字电路的设计和仿真，掌握利用EDA技术分析和设计电路。3)通过独立思考问题、查阅工具书、参考文献，寻找解决问题的途径;掌握常用基本电路的调试、测试的一般规律、常用测试仪器仪表的使用;对设计结果独立进行分析、评价，培养自学能力和独立分析问题、解决问题能力。
3切实加强各个实践环节，实现教学目标
数字电子技术课程设计是一个循序渐进的过程，这一过程中每一个阶段的成功与否对下一阶段及整个课程设计是否达到预期效果起着非常重要的作用［1］。因此每个环节都要十分重视，切实做好。
3.1讲解指标，明确方向
利用一定的时间给全体学生讲解教师拟出的每个题目的设计技术指标与要求，让学生充分了解题目设计的性能、指标内容及要求，以便明确设计应完成的任务。同时向学生介绍题目设计的大概思路、基本步骤和方法，这样使学生明确设计的目标和方向。
3.2双向选择，确定题目
在课程设计教学中，可由学生自己选择课题、自由组合，给学生以更多的时间和空间，有利于学生个性的发挥和创新能力的培养。实践证明，只有学生对课程设计的内容感兴趣，才会产生解决问题的兴趣，才会转化为学习的动力［2］。为了有效杜绝雷同现象，锻炼每个学生的动手能力，我们拟出了16个参考题目。先让学生根据自己的知识水平、兴趣爱好、掌握资料，选择题目;然后老师根据具体情况裁定。一般来说每个教学班大约35人，这样每个题目2～3人，并且要求学生设计电路时，可以发挥创新能力，在完成老师提出的功能基础上，可以进一步拓展电路的功能或提高电路的性能。另外，相同的题目可用不同的芯片来实现，这样学生设计内容雷同的机会就大大减少了。我们所出的题目几乎覆盖了数字电子技术各个知识面，从基本的中小规模集成电路，到随机存取存储器都包括在内，从数字钟、抢答器、交通灯到频率计、电压表、彩灯控制，这些课题既有知识性，又有实用性和趣味性。
3.3仿真设计，确定方案
EDA技术为分析和设计数字电路提供了一种全新的现代化的方法［3］。电路仿真是利用EDA系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真［4］。利用仿真软件辅助电路设计，提高了设计的成功率，调动了学生的兴趣和积极性。重要的是学生可以利用该软件进行自主创新设计，通过软件仿真模拟，进行各种测试分析，修改和完善自己的设计，从而大大提高学生电路设计水平和分析问题、解决问题的能力，激发他们的创新意识［5］。因此，我们先让学生根据选定题目的技术指标和要求，在计算机上进行仿真设计。有时实现同一功能，往往可有多种方案，这就要求学生从功能、性能价格比、实现的可能性等角度出发综合考虑，最终制订合理的设计方案。
3.4购买元件，检测参数
学生根据自己的设计方案，定出元件清单，上报老师。老师根据实验室的情况，确定购买的元件，进行采购。对于中规模集成电路，我们通常利用购买管脚座和共用芯片的方法，也就是学生搭建电路时，焊接的只是管脚座，芯片可反复使用，这样既可节约经费，也可避免因某些学生焊接技术差而损坏集成芯片。学生拿到元件后，必须对元件进行检测，杜绝把参数不符合要求或已损坏的元器件焊接到电路中，进一步提高了学生检测、判别元器件好坏的能力。
3.5焊接元件，搭建电路
学生根据设计方案在万能板上进行焊接搭建电路，在装配电路的时候，一定要要求学生认真仔细、一丝不苟，不要出现错接或漏接，杜绝假焊、虚焊，以避免出现人为故障。同时要求元器件在线路板上的排列规范，疏密合理，美观科学。
3.6通电测试，完善功能
焊好电路后，在老师的指导下进行通电测试，看是否达到功能指标。对某些较复杂的电路可以先对各单元的电路分别进行装配调试，达到指标要求之后，再联系起来统调。学生在课程设计中出现了故障和问题，要善于用理论与实践相结合的方法，去分析原因，要学会区分是由于接线错误造成的故障还是由于器件本身损坏而造成的故障，这样就可能较快地找出解决问题的方法和途径。在课程设计过程中，还会出现一些预先估计不到的现象，比如电路的接法没有错误，电路仿真也成功，但就是不能实现电路的某些性能指标，这就需要改变某些元件的参数或更换元器件，甚至需要修改方案。
3.7反思过程，撰写报告
作品完成后，每个学生必须认真根据自己的设计方案和设计、检测过程，撰写设计报告。报告必须完整，它包括了技术指标、方案的设计、参数的计算、元器件的选择、流程框图、原理图和装调测试中遇到的问题分析与解决方法及实验结果分析、收获、体会等内容［6］。同时要求设计报告的行文排版要符合规范要求，这样可提高学生的科技写作能力、方案表达能力。
3.8充分准备，答辩验收
每个学生必须做好验收答辩的准备，按时答辩，检测验收，最后上交作品和设计报告。在验收环节上，我们采用了答辩形式，效果很好，使学生加深了对设计的理解，熟练操作，增强技能的目的，同时，提高了表达能力，为今后的毕业设计以及工作提供了一次锻炼机会［7］。
4完善考核体系，合理评定学生成绩
建立严格的实践考核与成绩评定体系，可以有效地增强实践指导教师的责任感，公平、公正地评价学生的实践能力，提高了学生对实践课程的重视程度。对于数字电子技术课程设计我们采用了下面的评分标准:
1)设计成果(PCB板)质量，占总成绩40。主要考查学生电路设计的难易程度;电路的设计是否规范合理、美观;电路的连接、调试方法是否正确;电路的性能是否能够达到设计的要求。同时，要求学生在设计过程中，要从生产实际和现有条件出发，力争做到制作的项目具有较高的性价比。
2)设计总结报告，占总成绩30。提供设计报告，包括方案论证、元件清单、原理图、存在问题、解决方法、调试步骤和数据分析等;书写、排版是否规范。
