基于C／S模式下的教学架构探析

基于C／S模式下的教学架构探析
【摘要】随着计算机多媒体技术的发展，各种计算机辅助教学设备、教学软件也层出不穷。

本文针对目前的教学方式，难以反馈学生掌握程度的缺陷，提出了以C/S（Client/Server：客户/服务器）模式开发网络教学任务回馈的构思。

把客户端所做的练习题、模拟题通过接口传递到服务端，服务端通过知识库的集中整理，将大量出错的和没有掌握的知识反映出来，供教师作为教学参考，从而集中的讲解，突出教学重点、难点，也解决了在教学中采用“一刀切”方法造成的学生层次不齐造成的教学困惑。

【关键词】C/S模式；知识库；认知能力
为了适应网络教学的需要，每个教师都做了课件，采用各种教学方法教学，但我们面对的学生，他们的程度是不一样的，通过教学、练习，我们只能对他们有一个模糊的判断，哪些掌握的好，哪些掌握的差，但在哪些教学章节中导致他们对知识掌握分层更明显，我们不好判断，所以采用C/S模式下的教学架构，可以帮助我们，很明确的判断出在那些章节导致学生理解困难，从而教师在教学上突出讲解。

一、计算机教学的发展和当前教学模式下所要解决的问题
随着计算机技术的迅猛发展，网络化、远程化及多媒体技术已广泛应用于教育行业。

计算机辅助教学（CAI）课件也层出不穷。

多媒体技术与CAI课件系统相结合，为教学系统提供了良好的交互功能，调动了学生的主动性，实现了因材施教。

但是我们面对的学生他们在中学阶段所接受的信息技术教育和机会是不一样的，这样使得教师进行班级授课时无法满足学生的个别化学习需求，也不能及时的了解学生掌握情况。

另外，许多院校在对学生的计算机要求方面是必须考证，并且与毕业证挂钩，许多教师在教学的时候更多的是以习题、模拟题为主，题是做了，但根绝考试的情况，分数很不理想，而且，在学完后，学生却不能用所学的知识用于自己的生活学习中。

所以，我们能否建立一种智能系统，对各个章节、习题进行智能评定，通过对于学生认知能力的判定，达到我们的教学要求。

二、C/S模式下的教学构想
建构的教学模式：“以学生为中心，由老师组织、指导、帮助，利用软硬件资源，发挥学生的主动性、积极性，最终达到目的。

”
创建的系统分为学生模块和教师模块。

学生在上课的时候登录系统，系统从服务器上下载该生信息并在学生客户机上创建学生数据库，诊断出所学的知识，那些是掌握的，那些还存有纰漏，以及当前所要学习的是什么，影响当前内容的章节是那些，那些章节的掌握情况如何，有了这些信息，从而找出学生的一些学习特征，让学生可以有针对的去复习，为了缓解服务器的数据流，在学生客户端安装模拟题，服务器和客户机之间只传递模拟结果。

以上的这些数据是我们建立
学生认知模型的初始数据，也是学生模块的主要部分。

教师模块和学生模块即相互独立，也是相对统一的模块，此模块中主要是教学内容与教学策略，教学策略由服务端通过客户端学生模块传递的数据产生，根据学生的掌握情况，从服务器中生成相应的教学内容，传递给学生客户机，完成教学，并和客户机中学生数据做比较，比如学生库中提示某章节的认知能力为较差，且对后续学习的有影响，通过比较后教学模块在专家库中生成相应的学习资料、习题供学生学习，通过评测对他的认知能力重新判定，给予学生提醒。

三、C/S模式下的教学架构组成
当学生完成对某一章节的内容学习之后，学生按要求进行该章节习题的联系，习题分为难、中、易几个等级，允许学生有出错，但关于各等级的题不能错误太多，否则系统并不会将该章节节标志为已学。

所以该生下次登录时，系统将强制他对该节的内容进行重新学习。

期间，教师可以通过记录库查看学生的学习情况，并将每章节的习题做标示，例如第一节的习题，就归类与第一节。

如掌握情况低于学生人数的3/4，则视为学生没有掌握，教师然后在从记录库中查阅，学生主要是在那一节上出现疑惑，从而需重新讲解，系统会将容易出错及学生掌握差的章节做标示，提醒任课老师在这些章节要主要的问题。

我们将这个阶段分成以下几个步骤：基础练习阶段、诊断练习阶段、补充练习阶段。

1.基础练习阶段
系统根据学生填入的题目数，自动的生成难度适中的基本习题，考查学生对本节各个知识点的掌握情况。

当学生做完所有的题目后，进行离线判断。

根据题目的对错，自动的修正学生的认知能力表、认知参数表，最后显示错误题目的正确答案及各知识点的掌握情况。

转向第二阶段。

2.诊断练习阶段
系统根据第一步的做题情况，出一些诊断题，根据边界扩展法对学生的错误集合进行确认，进一步考查学生未掌握的知识点。

当学生做完所有的题目后，进行离线判断。

根据题目的对错，自动的修正学生的认知能力表、认知参数表，最后显示错误题目的正确答案及各知识点的掌握情况。

转向第三阶段。

3.补充练习阶段
系统显示诊断后未掌握的知识点，学生选择相应的知识点进行练习，开始出难度适中的习题，根据做题情况自动调整难度级数，每做完一题，系统进行判断，若知识点未达到掌握，则继续出题，直到知识点达到掌握，计算认知能力，转入另一个知识点的补充练习。

直到掌握了所有知识点。

转入到下一章节的学习。

学生认知模型的实现采用”逐步逼近法”。

用逐步逼近法构造学生认知模型有一个先决条件，即事先必须对领域知识进行”认知分类”--领域知识库中要对每个知识元素标出它在学生认知能力培养方面的特性，这里的知识元素即我们所说的
知识点。

”逐步逼近法”的优点是计算机简单，不仅适用于个别化的教学，也适合于集体授课的教学模式，而且避免了评估中的主观随意性，最后的评估结果也符合学生的实际认知能力水平。

由于它更适用于用计算机来实现，所以系统采用逐步逼近法构造学生认知模型。

四、结束语
本文章，以教育心理学和认知科学理论为基础建立一个认知学生模型的学习平台，使课件、习题具有了自适应能力，能根据学生不同的学习能力，给予相应的学习内容和流程，具有一定的实用价值。

另外本模型具有通用性，把此模型加入到教学软件中对提高其智能性有很大益处。

但当前的智能计算机辅助教学系统（ICAI）的实现是很困难的，本人结合自己的一些工作经验和想法，做一简单的设计构想，但在开发该系统并企图用计算机系统来取代学校教育的所有教学工作，这是不可能的，它也仅是支持学校教育的辅助教学过程。

参考文献
[1]周竹荣，张小真.ICAI与超文本的综合集成[J].计算机研究与发展.
[2]刘江平，基于Web的ICAI系统的研究与实现[D].太原理工大学，2007.。