综述文献及英文翻译

教学互动系统的设计与开发

摘要：人类进入到二十一世纪，计算机网络技术和信息技术正在飞速发展，这种发展所带来的震撼迅速波及到教育界。近年来，随着素质教育和教育信息化的发展，信息技术教育成为我国目前基础教育改革的重要课题，而在线教学因其图、文、声、像并茂的特点已经被广大教师认可，并广泛应用到课堂教学，而且产生了深远的影响[1],[2]。

在线教学是依靠着发达的互联网技术,提供基于Web Service的支持和管理教学过程,实行教学分离,以学生为主体的自主学习、交互式答疑和讨论环境,以扩大教育规模的一种新型教育方式。在线教学以其独特的教育方式受到原来越多的关注，而相应的在线教育平台发展越来越多样化,然而如今众多的平台总有相应的不足，本文相信在取其精华去其糟粕，再经过技术方面改进后，会具有更加广阔的前景，受到用户的欢迎。

关键字：网络技术;在线教学；Web Service

1.前言

1.1主要目的

在旧的教学方式中，难免会出现许多不尽人意的的地方，例如在教师授课过程中，学生对于有的知识点不能很好地把握，还有课堂对学生的吸引力减弱而导致分心等等问题。而教学互动系统在一定程度上对这些存在于课堂上的问题有了解决的方法。1.2相关概念综述范围

从形式上看，互动的最基本形式，就是双方之间，一方向另一方发出信号或行动，另一方对此给出相应反馈的过程。这个反馈可以是信号回应，也可以是行动回应。这是最简单最基本的一次互动回合。复杂的互动是一方发起后，双方对对方的信号和行动不断的给予反馈，产生多个回合的信息或行动的交流回合的过程。[3]成为互动双方的资格在于：双方都要有对对方发出的信息或行动产生反馈的能力[4]

综上所述，教学互动系统的概念是集视频、音频和数据通讯于一体，支持丰富的多媒体教学和课件制作管理，可实现互动、直播、点播等多种教学模式，是一套专门面向教育主管单位、学校、培训机构和企业推出的学习管理、知识管理的互动网络学习平台系统。

1.3国内在线教育系统的研究现状

在国内，在线教育也已初见规模，著名的在线教育网点中，既有教育部批准的元老级现代在线教育试点学校，也有脱颖而出的民间创办试点。在查找诸如众所周知的“大学+ I T 模式”的清华在线、北大在线、以英语培训起家并日益壮大的新东方教育在线、以电脑教育软件如《万事无忧》、《开天辟地》起家的洪恩在线等等都是国内比较有影响力的在线教育站点，发现他们不但拥有先进技术支持的优势，而且其新颖的教学方式也从很多方面为教学带来了传统教育无法提供的便利，已经在一定程度上为社会所接受。【4】按照《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的战略部署，中国正在进行国家开放大学的建设，并通过了《国家开放大学章程》的制定。与此同时，教育部(微博)也在积极推进MOOC课程内容建设，并要求985高校均需开始提供该类课程，并给予相应课程制作补贴。【5】

2.本课题的相关理论综述

2.1主要研究内容

在搜集相关资料的时候，发现在线教育平台如果按可以划分为在线网站和在线教育平台软件两类。通过总结，在线教育系统的研究和应用主要有两种形式：一种是基于Web的软件实现方式，在这种方式下，学生或教师只要有一台连网的计算机，就可以通过软件进行远距离教学，不需要特殊的硬件，在这样的系统中学生可进行学习、讨论、考试等，学生和教师之间可以传输文字、图形、声音、图像等各种信息。例如中国教育在线，一号教室和计科学院，这些属于在线为网站。还有Edusoho，方直金太阳等一些是教育软件平台。又分别登陆到这些网站及平台详细的进行了比较。

通过比较我发现这些在线教学网站内容大致可以分为网络教学，资料与课程，名师互动以及个人中心几大模块。第二种形式是基于视频会议系统的实现方式，它除了需要第一种方式中的各种软件支持以外，还需要特殊的硬件，使学生和教师可以相互实时看到和听到对方，同时也可以充分利用视频会议系统所提供的特殊功能。例如VideoOffice等。除此之外，还发现随着智能手机发展技术，使得几乎人手一个智能手机，而开发手机应用软件是在线教学网站的发展趋势，使得人们能提高对平台的黏着度。

2.1.1体系结构

本系统的体系结构采用B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式,在B/S结构模型中通过将系统体系合理分配Browser和Server端，这种模式将浏览器作为客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上。B/S最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件，减小了系统硬件花销。在B/S模式中将数据处理全部放在Server端进行运算。只要有一个网络端就能使用，客户端零安装、零维护。系统的扩展非常容易【6】。

B/S模式应用系同一般可以分为3层：用户界面层、业务逻辑层和数据库层。系统将业务规则、数据访问、正当性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下客户端不直接与数据库进行交互，而是与中间层建立连接，再经过中间层与数据库进行交互。在此种模式中，客户真个标准配置是浏览器，如IE，Netscape等。Web服务器采用应用

程序的标准配置，数据库服务器完成数据处理。[7]

B/S结构带来了很多的便利，不但对于部分功能的简易操作，而且可以通过浏览器端的Cookie机制实现数据的重现。其次AJAX技术的发展，使得C/S难以做到的部分页面刷新功能变得极为简单。程序也能在客户端电脑上进行部分处理，做出很炫的界面效果。从而大大的减轻了服务器的负担；并增加了交互性，能进行局部实时刷新。

学生客户端教师客户端

图1 B/S系统体系结构图

2.1.2主要设计

教学互动网上教学系统由注册用户登录；文字资料,用户注册,学习视频,讨论答疑,资料下载,在线测试,系统简介等几大模块组成，这些模块之间相互联系，相互配合构成一个完整的网络教学系统[8]。

主要设计的内容：

前台功能

1.实现跨平台功能

2.资料分享

(1) 游客能根据条件（科目）查询资料，文献和课件

(2) 注册用户能根据条件（科目）查询、下载资料，文献和课件

(3) 管理员能根据条件（科目）查询、下载、删除、修改资料，文献和课件3.在线测试

(1) 注册用户能根据条件（科目、难度、类型）在试题库中人工选择试卷，并进行