基于Web方式的协同远程教学模型的研究

行协同工作的软件系统 。CSCW 提供的协作应用工具有多种 , 形式多样 ,从应用的角度讲 ,可分为四类 : (1) 消息系统 。这是最为常见的群件系统 ,支持用户群体 间的各种媒体信息的异步交互 , 如电子邮件 、 公告板系统等 。 目前常与超媒体相结合 , 使合作用户共同访问共有信息 , 并且 通过这些信息作出必要的决策 。 ( 2) 共同编辑系统 。它主要用于支持小组工作时的协商和 讨论 ,如多个作者合作编辑一个文档 , 多专家决策支持等都要 用到共同编辑系统 。 ( 3) 计算机会议系统 。由计算机连接各用户并提供相应的 环境提示 ,如传送现场的声 、 图、 文信息 ,从而产生类似于会议 的效果 。 (4) 其他。另外还有许多不同类型的群件系统 ,如群件决策支 持系统、 协调系统、 智能工具系统、 作业流程管理、 调度系统等。
图1 CSCW 系统原理图
( 2) CSCW 的实现方法 CSCW 的实现方法主要有三种 : ① 集中式 。它实际上是一
采用 Web 技术实现的 CSCW 系统一般采用 B/ S 的结构模 式 。它是一种从传统的二层 C/ S 模式发展起来的三层结构的
C/ S 模式 ,它减轻了客户端开发应用程序的工作 , 只需将重点
ActiveX 或 Plug2 in 实现 。服务器端为 Web 服务器并辅助其他
3 CSCW 提供的协作应用的种类 — — — 群件系统的种类
CSCW 的具体应用即为群件 ,亦可认为群件是支持人们进
几个服务器 ,负责学生的登录 、 整个系统的管理及信息的存储 。 基于 Web 的远程教学系统一般由两部分组成 : ( 1 ) 适合 Web 环境的课程内容 ; ( 2) 基于 Web 的学习环境的管理技术 。系统 组成如图 2 所示 。
2. 2 CSCW 的三要素 CSCW 的目的就是在计算机环境下提供对人们群体工作
的支持 ,因此 ,通信 、 合作 、 协调是 CSCW 的三要素 。CSCW 的 基础是通信 ,自然的组通信发生在地理上是分布的用户之间 ( 本地通信可以认为是分布系统的特例) ,因此网络通信是至关 重要的 ,并且在合作环境中处理多媒体文件传输和数据控制是 很复杂的 。只有把计算机处理技术和通信技术结合起来才可 解决这些问题 。CSCW 的形式是合作 , 与通信相似 , 合作是小 组活动的重要内容 。任意一项群体活动都必须由参与群组工 作的各成员合作才能完成 , 有效的合作要求人们必须共享信 息 。CSCW 的关键是协调 ,正因为一项群体活动必须由各成员 合作 ,参与合作的各成员既要完成属于自己的子任务 , 又不能 产生冲突 ,这就必须有一个协调机制 。它一方面对参与合作的 各成员的共享资源进行管理 ,另一方面又要监督各子任务的完 成情况 ,以保证合作过程的顺利进行 。
务的合作方式 ,如视频会议等 。 ( 3) 异步模式 。在不同时间但同一地点进行同一任务的合 作方式 ,如共享文件 、 轮流作业等 。 ( 4) 分布式异步模式 。在不同时间且不同地点进行同一任 务的合作方式 ,如电子邮件 、 远程点播等 。
2. 4 CSCW 的系统结构及实现方法 ( 1) CSCW 的体系结构
CA I 的缺点 ,导致远程网络教学的产生 ,它已成为传统教学的
术和网络通信技术支持工作群体成员在共享环境下的协同工 作、 交互协商 、 分工合作 ,共同完成某些任务 。作为一个新的多 学科领域 ,其目的在于从理论和研究的角度解释人们的合作与 交流 ,以及使用了计算机后这种合作与交流受到哪些影响 。 为实现 CSCW 的目标 ,必须创建一种环境和若干工具 ,用 于支持人们之间的合作工作 ,由这种环境和工具组成的软件或 系统称为群件 ( Groupware) 。可见 ,CSCW 的产品可以成为群 件 ,它们之间有细微差别 :CSCW 是一门学科 ,而群件是一具体 的技术或实体 。
2 CSCW 技术
2. 1 CSCW 的定义 CSCW 是 Grief 和 Cashman 于 1984 年提出的 ,是一个综合
一般根据交互合作方式和合作者的地域 ( 时间 ) 和空间分 布 ,将 CSCW 系统分为四种合作方式 : ( 1) 同步模式 。在同一时间和同一地点进行同一任务的合 作方式 ,如剪贴板 、 共同决策等 。 ( 2) 分布式同步模式 。在同一时间但不同地点进行同一任
1 引言
传统的教学方式是以教师为中心的填鸭式教学 , 枯燥无 味 ,模式单调 ,不便于调动学生学习的积极性 ,限制了学生的自 主学习 。随着计算机技术的发展 ,产生了一个新的教学法的研 究领域 — — — CA I ,涌现了大量的 CA I 软件及开发平台 , 该方法 有效地提高了教学质量 。CA I 是一种直接运用计算机交谈模 式来呈现教材 ,并控制个别化学习环境的教学过程 , 基本上是 一个人与机器构成的学习系统 。但由于该方式信息量有限 ,也 不够灵活 ,毫无人与人合作学习的概念 ,并且在 CA I 上面的研 究大多还只局限于 CD2 ROM 的制作上 。随着网络技术尤其 是 Internet 的广泛应用 ,吸引人们纷纷利用互联网来解决传统
Research on Web2 based CSCW Distance Teaching Model
SHU Hou
( School of I nf orm ation & Mechanical Engi neeri ng , Beiji ng I nstit ute of Graphic Com m unication , Beiji ng 102600 , Chi na)
远程教学是利用计算机网络进行教学的一种新的教学方 法 。它进行的过程是先由教学管理人员和教学人员在广泛听 取各方要求的基础上制定教学大纲和教学计划 ; 然后由教学人
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计算机应用研究
2004 年
面 ,可以查询 、 浏览学习的内容 ; 共享窗口是共同讨论的场所 , 大家都可以发表自己的意见 ,并且所有共享窗口的内容是一致 的 ; 协同成员状态窗口显示所有成员的姓名 、 身份等 。这样既 可以对个体化学习进行教师指导 , 又可以进行协作讨论学习 。 从教育心理学的角度来讲 , 这种交互的 、 融入式的学习有利于 调动学生的学习热情 ,提高学生主动学习的自觉性 , 激发学生 自己动手发明创造的积极性 。
4. 2 系统的工作原理
经过抽象 ,一个 CSCW 系统的体系结构可分四层 : 基本功 能层 、 CSCW 支持层 、 各种协作应用及用户接口 , 如图 1 所示 。 其中 ,支持层是系统的核心 ,它提供一系列面向协作的服务 ,系 统可对其进行扩充 , 使其更具开放性 。协作应用利用 CSCW 支持层提供的服务 ,支持各工作小组协作完成任务 。
放在服务器端应用程序的开发上 ,是一种瘦客户机模式 。客户 端只需配置通用的浏览器 , 易于管理和维护 , 并解决了跨平台 的问题 。客户端通过浏览器从服务器端下载所需要的 CSCW 应用程序 ,应用程序一般可采用 HTML ,Java Applet ,JavaScript 等技术实现 ,便于用户通过客户端的浏览器从 Web 服务器下 载并运行 ; 对于工作过程中实时音频和视频数据的处理可采用
2. 3 CSCW 的分类
有益补充 。远程教学不但有效改进了教学资源的配置 ,而且避 免了传统教学中的一些弊端 , 解决了传统教学受时间 、 空间限 制的难题 。 与任何教育形式一样 ,远程教育对象也是特定的 ,参与构 成远程教育的成员的集合构成了不同的教育群体 。将参与教 学活动的成员 ( 包括教师 、 学生及系统管理员 ) 划分为群体 , 那么群体中的人们是如何协同工作及计算机是如何支持这种 工作方法的呢 ? 引入 CSCW 技术来解决此问题 , 随着 CSCW 的发展 ,一种基于网络的协同远程教学体系正在逐步形成 。
图2 基于 Web 的 CSCW 教学系统模型
学生进行登录注册 ,通过身份合法性验证之后 ,网页上提 供的主要界面有 : 协同教学界面和自主学习界面 。其中 ,自主 学习界面以 Web 页面的形式展现教材内容即教师事先做好的
CA I 课件 、 复习测试等内容 ,学生可下载教学内容和作业 ; 协同
4 基于 Web 的 CSCW 远程教学系统
员编写课件在网上发布 , 学生通过浏览器学习这些内容 , 并就 学习上遇到的问题在网上与教师及其他学生进行讨论 ; 最后通 过练习和考试结束课程的学习 。 在远程教学模式下 ,学习的方式可以分为现场教学模式和 自主学习模式 。现场教学模式中 ,教师和学生同时登录系统 , 教师系统地传授各种知识给学生 ,同时通过各种工具与学生进 行多媒体交互 。自主学习模式下 ,学生通过系统提供的各种工 具和内容进行自主学习 , 这时在系统中 , 课程被教师以课件的 形式提供给学生 。一个课件包括课程中的文字 、 图形 、 图像 、 声 音等各种媒体 ,它们被有机地组织在一起 。学生可以通过协作 工具直接向教师提出疑问 , 教师可以现场答疑 ; 学生之间也可 以通过视频会议系统进行现场讨论 。 由于 WWW 已变为 Internet 世界的应用主流 ,远程教学模 式也趋向于 Web 化 。将 CSCW 应用于远程教学方案中 , 便可 实现一个协同式的基于 Internet 的远程教学系统 。
种客户/ 服务器 ( Client/ Server ) 结构 , 即某些功能位于某台服 务器上 ,其他站点要获取该项服务时 , 可通过网络向服务器提 出申请 。其优点是实现简单 、 共享信息集中存储 、 共享操作统 一处理 ,并且容易保证数据的一致性 ; 但缺点是造成网络负担 重 ,单点错误影响大 。 ②分布式结构 。各站点的地位是平等 的 ,功能是分布的 ,只有需要交换的数据和一些协同信息才在 网络上传送 ,从而减轻了网络的负担 , 但不易保持同步和数据 的一致 。 ③ 混合式结构 。综合了前两种的优点 ,对共享信息实 行集中存储管理 ,以保证数据的一致性 , 又增强了用户节点的 独立性 ,有利于信息不同级别的共享 。
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