[摘要]
現在國內許多院校都在開展或準備開展基于Internet的教學試驗，面臨選擇或開發(fā)支持網上教學的教學平臺問題。本文介紹了相關研究和產品的一些情況，分析總結出網上教學平臺應該具備的核心功能，作為大家選擇平臺、開發(fā)平臺的參考。
在Internet普及之前，遠距離教學是通過電話、電視、錄象帶和信件等方式異步地傳遞教學信息。最近幾年，開始采用基于Internet的遠程教學，World Wide Web被公認為是最強大的課程信息發(fā)布媒體，成百上千的課程已經上網，還有更多的學校和老師正在考慮開展基于Web的教學。
基于Web的教學(WBI：Web-Based Instruction)，就是用萬維網作為教學媒體，傳送教學內容，在網上實施教學、管理教學，并進行網上測試和網上交流。
實際地、完整地實施基于Web的教學，需要一套易用、高效的網上教學支撐平臺的支持。目前在國際市場上已有一些這樣的產品，如Lotus 公司的 LearningSpace(http://www2.lotus.com/home.nsf/ welcome/learnspace)、英屬哥倫比亞大學計算機科學系開發(fā)的WebCT (Web Course Tools, http://homebrew.cs.ubc.ca/webct/)、WBT System公司的TopClass(http://www.wbtsystems.com/)和加拿大Simon Fraser大學開發(fā)的Virtual朥(http://virtual-u.cs.sfu.ca/vuweb/)。國內許多公司和學校也正在開發(fā)或準備開發(fā)類似的軟件，如各重點院校為準備現代遠程教學而開發(fā)的教學支持系統。
了解網上教學支撐平臺應該具有的功能、可以或應該提供哪些方面的輔助支持、目前的產品各具有哪些特點等，對于有效地開展網上教學是十分重要的。本文首先介紹網上教學支撐平臺的現狀，然后分析概括出網上教學支撐平臺應該具備的核心功能，作為網上教學支撐平臺選擇和開發(fā)的參考。附表對目前世界上最著名的20種網上教學支撐平臺的功能進行了分析比較。
網上教學支撐平臺現狀概述
大約是在96年底97年初開始出現支持網上教學的軟件平臺，近年來更是層出不窮。
一個完整地支持基于Web教學的支撐平臺應該由三個系統組成：網上課程開發(fā)系統、網上教學支持系統和網上教學管理系統，分別完成Web課程開發(fā) 、Web教學實施和Web教學管理的功能。現在市場上的許多產品都是從這三方面的某一方面發(fā)展起來的，經過多年的積累和擴展成為可以支持Web上課程開發(fā)、教學傳遞和管理的綜合平臺。比如Authorware 和ToolBook 都是很著名的多媒體開發(fā)工具，Macromedia公司的Authorware 4.0(http://www.macromedia.com/ software/authorware/)已經可以開發(fā)網上課程，與該公司的 Pathware軟件配合實現網上教學。為了適應網上課程開發(fā)的需要，Asymetrix 公司為普通用戶和專業(yè)用戶分別推出了 ToolBook II Assistant 和 ToolBook II Instructor(http://www.asymetrix.com/ products/toolbook2/)，與該公司的Librarian配合也可以實現完整地網上教學。另外一類遠程教學支撐平臺是從網頁開發(fā)工具和網站建設工具角度出發(fā)，如Mad Duck 技術公司開發(fā)Web course in a Box(http://www.madduck.com/index.html)；還有一類遠程教學支撐平臺從網上測試工具發(fā)展而來，如Allen Communication Inc.的 QuestNet+，與該公司的 Designer's Edge 軟件配合可以進行深入的課程設計和分析（http://www.allencomm.com/）。后兩類平臺一般要比第一類平臺更強調無須學習編程，無需掌握HTML就可以開發(fā)出所需要的課程，可以滿足網上教學的常規(guī)要求，只是所開發(fā)的課程有結構雷同、個性不強、發(fā)揮余地有限的缺點。
象Pathware、Librarian這樣獨立的教學管理和教學支持軟件往往可以和多個素材開發(fā)工具配合使用，以支持遠程教學課程的設計和傳授。目前遠程教學平臺的開發(fā)熱點也主要是集中于網上教學管理系統和教學支持系統的開發(fā)，對教學過程提供全面但是比較基礎的支持，如學生注冊、教學傳遞、教學追蹤等，在此之上的進一步發(fā)展必然是提供對課程開發(fā)以及教學過程較深層次的支持。象Mentorware 公司的Mentorware(http://www.mentorware.com/) ，英屬哥倫比亞大學計算機科學系開發(fā)的WebCT，WBT System 的TopClass等。教學管理軟件的另一發(fā)展維度是從虛擬教室向虛擬大學、虛擬社區(qū)的方向發(fā)展，以期提供對更大范圍、更多層次的學習支持，如加拿大Simon Fraser大學的Virtual ?U。
Web作為教學媒體，其優(yōu)勢不僅在于它是很好的內容載體，可以隨時隨地地訪問，還在于它提供了很多交流渠道，可以促進師生之間、學生之間的充分討論，這對于提高教學質量、促進學生高級認知能力的開發(fā)是十分重要的。所以，也有一些遠程教學平臺就是在遠程會議系統之上增加了教育管理功能，并逐步向全面支持網上教學方向擴展。如DataBeam 公司DataBeam Learning Server(http://learning.databeam.com/)。Lotus 的LearningSpace是基于 Lotus Domino 框架，提供了學生與學生、學生與老師之間強大的交流功能。
現在國際上最有影響的WBT System 的TopClass 、Lotus 公司的 LearningSpace、英屬哥倫比亞大學計算機科學系開發(fā)的WebCT (Web Course Tools )、加拿大Simon Fraser大學的Virtual ?U都在全球發(fā)展了一定的用戶群，每種軟件都至少有10所大學或公司在使用，各開設了上百門課程，授課學生人數均超過5000人次。其中一些產品已進入中國市場，如中國有四所大學在使用Lotus 公司的 LearningSpace，Virtual ?U也在去年到中國做過宣傳。目前大量的網上教學支撐平臺還只是大學實驗室的產物，處于繼續(xù)開發(fā)或"beta"測試階段。
網上教學支撐平臺功能分析
一個完整地支持基于Web教學的支撐平臺應該由三個系統組成：網上課程開發(fā)系統、網上教學支持系統和網上教學管理系統，下面從這三方面分別分析各系統應該具備什么功能，以及目前的產品發(fā)展動向。
網上課程開發(fā)系統
網上課程開發(fā)系統主要完成網上課程內容的表示，支持基本教學邏輯的設計，同時還要提供一些設施和工具，方便和加速網上課程的開發(fā)。
對網上課程開發(fā)系統的一個基本要求是：所開發(fā)的課程應該可以在標準瀏覽器下閱讀，不需要用戶安裝特別的插件。更進一步的要求是不僅所產生的課程可以在多個操作系統平臺上使用，網上課程開發(fā)系統本身也應該可以在多個操作系統平臺上運行。如TopClass、LearningSpace 和 Authorware 4都支持多平臺開發(fā)，可以在Windows 95/NT、 Macintosh 和Solaris/Unix/ Linux上運行。.
教學內容的表示：多媒體集成工具
隨著技術的發(fā)展，網上信息的內容和種類已基本不受技術條件的制約，課程內容的開發(fā)可以根據需要，選擇合適的媒體形式，如文字、圖形、圖象、動畫、音頻、視頻等。一般來說，這些基本媒體素材的制作創(chuàng)建都可以利用相關的專用軟件，如文字圖形可以用字處理軟件產生，圖象可以用圖象處理軟件加工，動畫可以用動畫制作工具生成。
作為網上教學平臺，對教學內容表示的支持主要是提供對各種素材的集成功能，這與傳統的教學軟件開發(fā)平臺的功能是一樣的，與傳統教學軟件開發(fā)平臺的差別是所產生的最終結果必須能夠在網上瀏覽，如可以轉換為HTML格式的文件。
因此，網上課程開發(fā)系統每一新版本的推出，都是在說又提供了對哪些格式數據的集成，在現有帶寬條件下如何提高了流媒體播放的效果，特別在支持教學交互性方面又有了哪些進展等。
考慮到帶寬條件的限制，一些課程開發(fā)系統在產生課程頁面的時候會自動提醒開發(fā)者設置在最簡易環(huán)境下界面的布局，如不顯示圖形時，在該圖形位置應該用什么文字表示要顯示的內容；還有一些網上教學支持平臺所開發(fā)的課程還考慮到有視力障礙的學生。
教學邏輯的設計：課程內容結構圖
教學邏輯體現了教學內容的層次和相互間的關聯。網上教學和課堂教學的差別在于，在教室里，課程內容層次性的展現是由老師通過講述一步一步完成的；在網上教學時，老師需要將這些關聯通過內容的組織立體地揭示，引導學生自己去體會，同時還要注意不要影響學生對課程主干框架的認識，不能使學生感到內容混亂。
因此，網上課程開發(fā)系統要為開發(fā)課程的教師提供課程內容的建設框架，提供方便老師針對不同學生設計不同教學路徑的功能。目前這一功能的實現有兩種做法：一是提供內容的層次樹，另一種是提供內容的關聯圖，象Allen Communication Inc.的Designer's Edge就是專門進行內容邏輯設計的工具。定制學習路徑的功能目前只有少數平臺提供。具體課程內容的切換可以通過設置按鈕、熱區(qū)和超媒體鏈接方式實現，但要注意提供界面友好的邏輯性強的導航系統。
此外，有些系統還提供了自動索引工具和自動建詞匯表的工具。索引和詞匯表是學生學習很有用的信息檢索工具。
課程的快速生成：模板和向導
網上課程的質量，不僅取決于教學內容的質量、教學內容的表現形式，還取決于教學方法的合理運用、教學策略的具體實施，因此開發(fā)網上課程需要綜合運用教育學、心理學、計算機科學和各課程學科多方面的知識，這對于網上課程的開發(fā)者來說要求太高了，因此，網上課程開發(fā)系統就必須提供“低門檻”，在保證開發(fā)課程方便快捷的同時，保證所開發(fā)的課程具有合理界面布局，有助于學生的學習、記憶和掌握。具體的做法是提供模板或開發(fā)向導。
模板主要是某種類型頁面設計的框架，向導可以引導教師完成教學模型或課程框架及頁面的設計。使用模板和向導，教師只要按照要求填寫有關的參數，系統就可以自動生成所需要的頁面。有些網上課程開發(fā)系統就只提供模板和向導，如Web course in a Box。
模板簡化了設計一個好的Web課程的過程，提供了一致的外觀，保證滿足某個界面設計標準。模板還可以產生一些教師可能沒有考慮到，但對教學有用的功能設施，實現一些對于教師來說不知如何實現的教學功能，如討論組等。在有些情況下，模板還可以為撥號用戶減少服務器下載和訪問時間。但是，也有一些老師可能會覺得模板限制太多；因為省代碼，模板產生的課程有如出一轍的感覺。
目前在市場上，既有Authorware 4、LearningSpace、IconAuthor、Phoenix和ToolBook II Instructor這樣適合于有一定開發(fā)經驗的人員使用的、功能十分強大的網上課件開發(fā)工具，也有象TopClass、WebCT 、ToolBook II Assistant和 QuestNet+這樣主要針對不懂編程的教師，提供了豐富的模板和向導機制的網上課程開發(fā)系統。
自動測試自動判題：網上測試系統
網上課程開發(fā)系統除了可以開發(fā)講授型內容外，還應該支持習題試卷的編寫及自動生成。一般的網上教學支撐平臺可以創(chuàng)建的題型和能夠自動判題的題型有：多項選擇題、真/假題、匹配題和簡答題，有些平臺還提供題庫管理系統，提供按需求從題庫中自動出題、自動判題的功能。
為了了解所開發(fā)的課程在網上的表現，了解從學生視角看到的情況，老師必須要以學生的身份使用系統。有些產品提供了在課程開發(fā)時角色的替換功能。
網上教學支持系統
網上教學支持系統的功能包括課程的上網發(fā)布，教學過程中對教師教的支持和對學生學的支持，以及對教學活動的管理。
課程的上網發(fā)布
為了保護課程內容的版權，一些網上課程開發(fā)系統用數據庫管理所開發(fā)的課程，具體課程頁面的顯示根據向數據庫提交的查詢來確定，在這種情況下，課程訪問速度、允許同時訪問的人數將是網上教學支持系統性能的重要評判指標，一般要求是應允許至少200個學生同時使用同一課程。
此外，能否提供高質量文本和圖形、高質量的視頻和音頻也是基本的質量要求。
教學活動設計和管理：教師工具
評估系統
網上教學支持系統所提供的評估系統包括測驗試卷的生成工具、測試過程控制系統和測試結果分析工具。測驗試卷的生成工具在前面已做了介紹，有些系統有隨機出題功能，可以為每個學生產生不同的試卷，以防作弊。測試過程控制系統主要完成對網上測試過程的控制，如在需要時鎖定系統，不允許學生進行與測試無關的瀏覽，控制測試時間，到時自動交卷等。測試結果分析工具一般是根據每道題中的知識點和學生的答題情況，對具體學生給出診斷，對下一步學習提出建議。有些網上教學支持系統還可以根據考試測驗的統計數據，運用教育評估理論分析題目的質量，如區(qū)分度、難度等。
許多系統對測驗提供了自動批改即時反饋功能，一些產品還可以根據學生的答案提供個性化的反饋內容。有些系統允許教員通過對一些問題加權，進一步控制測試環(huán)境。
學生管理系統
網上教學支持系統應該支持教員根據教學需要，設定學生的行為權限，如可以做什么，不可以做什么，如是否可以查看成績等。
由于網上教學非常適合于小組合作解決問題，分組學習、協同工作將是未來網上教學的重要組織形式。網上教學支持系統應該為老師給學生分組提供方便，比如老師只要設定分組條件（如按成績），系統就自動將學生分組，同時自動產生相關的一系列設施設定，如小組的主頁、小組討論園地、郵件列表等。老師可以以小組為單位，為這組成員布置特別的教學任務。
教學輔助管理工具
對于教師來說，管理一個在線課程很花時間和精力，而網上教學又特別強調一個老師有可能教比現在多得多的學生，因此自動實現一些課程管理工作是十分必要的，使教師可以集中精力于學生的學習輔導。比如提供自動記分系統，在學生作完測驗系統自動判分之后，自動將成績登錄，進一步系統還可以自動提供反饋信息，自動建議學生下一步的學習內容；再比如提供郵件分類系統，對發(fā)到教師課程郵箱的信件進行分類，自動區(qū)分哪些是學生遞交的作業(yè)，記錄學生遞交的時間是否及時，再進一步提供智能系統，自動分析郵件內容，進行歸類，或自動解答或提供給老師統一解答。目前的網上教學平臺在教學輔助管理方面功能還十分薄弱，而網上教育要發(fā)展，教學管理工作量繁重的問題就必須解決。
3．學習和探索：學生工具
網上教學支持平臺通過為學生提供一系列輔助學習工具支持學生在網上的學習和探索。
(1) 書簽
學生可以標記所感興趣的內容，以后再看，有些系統是直接利用瀏覽器的書簽功能，但是瀏覽器的書簽功能在顯示頁面是多楨的情況下往往不能正確標記。
(2) 搜索工具
搜索工具也是很有用的學習工具，有的搜索工具只能搜索本課程內容，或者搜索本課程的討論內容，但也有一些系統允許學生在他所選的所有課程內容中搜索。
(3) 學生學習記錄
重視教學理論的網上教學支持系統都很在意對學生個性的尊重，對學生學習的激勵，如支持學生在課程內容上加注，允許學生去查看自己的作業(yè)完成情況，了解自己和班上其他同學的差距等。有些系統為了鼓勵學生多做練習，允許學生多次完成同一套作業(yè)，只在成績單上記錄最好成績，不過學生每次作業(yè)完成情況都會記錄下來，老師可以查閱，發(fā)現學生的問題，提供適當的幫助。
(4) 學生工作區(qū)
有些產品還支持學生自己建主頁，用以張貼小組工作成果，或個人的項目介紹，并提供對學生主頁的統一管理。
4. 討論和協作：交流工具
(1) 同步/異步討論園地
網上教學支持系統大多都提供了若干種支持學生之間、師生之間交換信息和討論的工具，如公告欄，聊天室等。許多教師發(fā)現異步多線程討論或基于EMAIL的討論更適合于專題研討和課堂作業(yè)處理。有些產品提供聊天歷史的記錄功能。已經有一些網上教學支持系統開始提供實時視頻或音頻會議系統功能。
另外一個在理工科很有用的討論工具是電子白板，可以可視地表示公式及問題求解的過程，電子白板常與同步聊天系統、可視會議系統一起使用。
(2) 課程電子郵箱
在網上上過課的教師都有這樣的體驗，郵箱很快就被學生的問題郵件填滿，當同時講授多門網上課程時，區(qū)分管理這些郵件是很煩瑣的事情。所以現在一些網上教學支持系統就為師生按課程建立單獨的郵箱帳戶，這樣可以將不同課程的信件和私人信件區(qū)分開來。學生交作業(yè)可以用發(fā)電子郵件的形式遞交，老師批改后再發(fā)給學生。
(3) 協同工作
使用計算機協同工作是計算機會議系統的功能，還沒有成為網上教學支持系統的標準功能，但有這樣的發(fā)展趨勢。協同工作的意思是，在不同地方的人可以用同一種軟件對同一文件一起編輯修改，每個用戶都可以看到文件被實時編輯的過程。網上協同機制使不同地方的學生可以象現在的同班同學一樣合作完成某個作業(yè)，一起做項目。
網上教學管理系統
網上教學管理系統必須集成數據庫工具，實現在線自動課程管理。網上教學管理功能主要包括課程管理、學籍管理?？紤]到以后網上教學將與現在的教學系統融合在一起，網上教學管理系統應該與現有的學校教務管理系統有較好地兼容性，如雙方數據可以互相導入導出等。
課程管理
課程管理包括設立課程，指定課程相關人員如開發(fā)人員、授課人員、助教人員和學生的權限和口令，分配建立與課程相關的設施，如郵箱、討論區(qū)、網址等。
課程管理還可以提供靈活的數據庫報表功能，為教員和管理人員提供有關課程的各種統計信息，數據庫連接應采用標準的接口，如ODBC。
學籍管理
學籍管理以學生為單位，記錄每個學生所選的課程和在每門課程的得分情況。有些系統提供了在線注冊功能。根據是否進行在線交費，網上教學管理系統所提供的安全權限也不同，有的系統提供了多達9級的安全措施。
教學數據采集：學生跟蹤系統
在進行網上教學時，教師的角色已從講課者變成學生學習的引導者和服務者，為此老師需要監(jiān)控學生的學習情況，了解學生的學習進展，已取得的學習成就，及時地發(fā)現問題，加以引導。
通過學生跟蹤系統，教員可以了解到某個學生何時進入課程，花了多長時間閱讀某頁內容，做了什么練習，對幾題，錯幾題，是怎么做的，有些產品還可以向教員提供學生曾經訪問過的站點的地址?？傊?，學生跟蹤系統可以為教員提供詳細的學生進展報告，利用這些數據不僅可以有針對性地因材施教，還可以改進和提高課程的質量，比如WebCT就可以根據學生跟蹤系統的統計結果了解課程每個頁面的點擊次數和持續(xù)時間，由此數據可以推測到教學內容的趣味性和難易程度。
教學資源的管理：課程資源庫
為了保護課程內容的版權，充分復用課程資源，一些網上課程開發(fā)系統采用數據庫管理所開發(fā)的課程內容，當被管理的課程內容的粒度小到一定程度時就產生了該課程的資源庫。大多數網上教學支撐平臺目前還沒有提供資源庫的管理，只提供了課程庫的管理。
網上教學支撐平臺發(fā)展趨勢
根據實踐體會及對網上教學發(fā)展的認識，我們認為網上教學支撐平臺在未來幾年會向下面幾個方向發(fā)展：
加強教學輔助功能，提高教學支持系統的智能性。比如在教學支持系統中運用智能代理技術，以幫助老師更輕松地教、學生更好地學。
提供開發(fā)交互性網上課程的工具和設施。現在的網上課程還都是基于HTML，很快地網上課程都將基于XML。
加強網上教學系統的安全性，特別是引進電子商務的成熟技術，真正實現虛擬學校的完整運作。
提供課程內容的資源庫管理方式，以便有效地組織和利用多門課程的資源。
提供多種體現教育思想的課程開發(fā)設施和課程講授工具，特別是協作學習組織工具，以充分利用Web優(yōu)勢，保證網上課程的教育質量。
我國的網上教學雖然比國外起步晚了幾年，但是在地球村日益縮小的今天，借助于互聯網絡，新技術新產品傳播地很快。只要我們認定目標，方法得當，政策得力，我們有信心在很短地時間內趕上先行國家，建立中國自己的先進的網上教學支撐平臺。
