D0I:10.13374/j.issn1001-053x.2001.01.052 第23卷第1期 北京科技大学学报 VoL.23 No.1 2001年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Feb.2001 基于WWW的交互式远程教学系统及应用 杨鹏”黄洪先) 龚春秀) 1)北京科技大学资源工程学院，北京1000832)北京科技大学应用科学学院，北京100083 摘要以网络为特征的现代远程教育的突现及发展，促进了各类信息教育技术的深刻变化， 简要分析了传统数学存在的问题，构建了基于WWW交互式远程教学模式，研制开发出包含 Wb课程、智能题库、学习讨论以及实时授课系统等子系统的全新的远程教学系统，并将其应 用于采矿工程教学中，获得较好的效果. 关键词Web课程；智能题库；远程教学；采矿工程 分类号G434;TP319:TD853 1远程教学系统 《矿床地下开采》这门课程，要求对地下矿 山建立全面的认识，掌握地下开采设计的方法 现代远程教育是随着现代信息技术发展 和技巧，仅靠书本学习是很困难的.虽然通过老 而产生的一种新型的开放式教育网络，它借助 师的讲解并辅之以教学模型等手段，可以学得 先进的通讯技术传递信息，可以实现不同地点 更好，但是在传统的教师授课过程中，学生不可 实时地、交互地或者有选择地进行学习.利用 能对课堂上碰到的所有问题都逐一向老师请 WEB强有力的交互性，创建一种交互式的学习 教.主要有如下一些原因：学生不能清楚地表达 环境四 问题；对问题不感兴趣；在众人面前比较腼腆； 利用WEB研制开发了基于WWW的交互 不能确信问题是否合适等.另外，由于课堂时间 式远程教学系统. 的限制，老师为了全面讲解课程内容，也难以在 该系统提供生动形象的WEB课程，以网页 课堂回答太多的问题，为此，我们利用3DS开发 来组织理论知识的教学，并配以用3DS开发的 了网络版矿床地下开采多媒体CAI课件，并将 多媒体课件来模拟复杂的地下采矿工艺过程； 该课件应用到新开发的远程教学系统中 智能化的题库可以随机地生成各章节的测试 题，试题的规模由学生自己控制，详细个性化的 2WEB课程 反馈信息，有利于学生的自我评价；学习讨论区 提供了一个学生之间探讨问题、交流思想的方 课程的教学是按章节组织的，以WEB页面 便快捷的平台；在线教室是老师远程组织学生 的形式来表现（图1）.采用DHTML技术制作成 上课的工具，上课的内容都被记录下来，供学生 动态页面，使枯燥的理论不再那么乏味.丰富的 课后复习和缺席的学生自学 超连接使浏览阅读更加方便，这也是传统的教 该系统能灵活地组织教学，打破传统教学 科书无法比拟的. 在时间和地域上的限制.老师和学生通过访问 如果要同时浏览多个章节，只需多开几个 WEB课程站点来实现教学，既可以是实时交互 浏览器窗口，这样，各个章节内容之间的比较容 式的WEB课堂对话，也可以是学生随时的自 易实现 学.该系统提供了一种实施网上教学的崭新工 《矿床地下开采》这门课程是实践性很强的 具，能让学生在主动积极的思考中，在与同伴的 课程，要对地下矿山建立感性的认识以及掌握 协作交流中获得知识，提高学习效率四. 地下开采的工艺，它仅靠教科书上的静态图片、 实验室的教学模型和老师的课堂讲解难以达到 收稿日期：2000-04-12杨鹏男，36岁，副教授 满意的效果.这些困难在WEB环境下却能很好 ·教育部“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革“课 地解决.利用3DS制作的三维动画课件，模拟抽 题研究成果及北京师范大学教学改革基金资助课题CN0.03-39)
第 卷 第 期 一年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 均 忱 飞’ 一 基于 的交互式远程教学系统及应用 杨 鹏 ” 黄洪先 ‘， 龚春秀 ， 月匕京科技大学资源工程学院 ，北京 北京科技大学应用科学学院 ，北京 摘 要 以 网络为特征 的现代远程教育的 突现及发展 ， 促进 了各类信息教育技术 的深刻变化 简要分析了传统教学存在的问题 ， 构建 了基于 交互式远程教学模式 ， 研制开发 出包含 七 课程 、 智能题库 、 学习讨论 以及实时授课系统等子系统 的全新的远程教学系统 ， 并将其应 用于采矿工程教学 中 ， 获得较好 的效果 关键词 七 课程 智 能题库 远程教学 采矿工程 分 类号 开 远程教学系统 现代远程 教育是 随着现代信息技术发展 而产生 的一种新型 的开放式教育 网络 ， 它借助 先进 的通讯技术传递信息 ， 可 以 实现不 同地点 实时地 、 交互地或者有选择地进行学 习 利用 场呢 强有力 的交互性 ， 创建一种交互式 的学 习 环境 〔 利用 研制 开发 了基于 的交互 式远程教学 系统 该系统提供生动 形象 的 课程 ， 以 网页 来组织理论知识 的教学 ， 并配 以 用 开发 的 多媒体课件来模拟 复杂 的地下采矿工艺过程 智 能 化 的题库 可 以 随 机地 生 成各 章 节 的测 试 题 ， 试题的规模 由学生 自己控制 ， 详细个性化 的 反馈信息 ， 有利于学生 的 自我评价 学 习讨论区 提供 了一个学生之间探讨 问题 、 交流思 想 的方 便快捷的平 台 在线教室是老师远程组织学生 上课的工具 ， 上课的 内容都被记录下来 ， 供学生 课后复 习 和 缺席 的学生 自学 该系统能灵 活地组织教学 ， 打破传统教学 在 时间和 地域上 的 限制 老师和 学生通过访 问 课程站点来实现教学 ， 既 可 以是实时交互 式 的 课堂对话 ， 也可 以 是学生 随时 的 自 学 该系统提供 了一种实施 网上教学 的崭新工 具 ， 能让学生在 主 动积极 的思考 中 ， 在与同伴的 协作交流 中获得知识 ， 提高学 习 效率 《矿床地下开采 》这 门课程 ， 要求对地下矿 山建立全面 的认识 ， 掌握地下开采设计 的方法 和技巧 ， 仅靠书本学 习 是很 困难 的 虽然通过老 师 的讲解并辅之 以教学模 型 等手段 ， 可 以 学得 更好 ， 但是在传统 的教师授课过程 中 ， 学生不 可 能对课 堂上 碰 到 的所有 问 题都逐 一 向老 师请 教 主要有如下一些原 因 学生不能清楚地表达 问题 对 问题不感兴趣 在众人 面前 比较腼腆 不能确信问题是否合适等 另外 ， 由于课堂时间 的限制 ， 老师为 了全面讲解课程 内容 ， 也难 以在 课堂 回答太多 的问题 ， 为此 ， 我们利用 开发 了 网络版矿床地下开采多媒体 课件 ， 并将 该课件应用 到新开发 的远程教学 系统 中 收稿 日期 刊 冬 杨鹏 男 ， 岁 ， 副教授 教育部 “ 高等教育面 向 世纪教学 内容和课程体系改革 课 题研究成果及北京师范大学教学改革基金资助课题困 。 一 课程 课程 的教学是按章节组织 的 ， 以 页 面 的形式来表现 图 采用 技术制作成 动态页 面 ， 使枯燥 的理论不再那么 乏 味 丰富的 超连接使浏 览 阅读更加方便 ， 这也是传统 的教 科书无法 比拟 的 如 果要 同时浏 览 多个章节 ， 只需多开几个 浏览器窗 口 ， 这样 ， 各个章节 内容之间的 比较容 易实现 《矿床地下 开采 》这 门课程是实践性很强 的 课程 ， 要对地下矿 山建立感性 的认识 以及掌握 地下开采 的工艺 ， 它仅靠教科书上 的静态 图片 、 实验室 的教学模型 和老师的课堂讲解难以 达到 满意 的效果 这些 困难在 环境下却能很好 地解决 利用 制作 的三维动画课件 ， 模拟抽 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2001．01．052
VoL23 No.1 杨鹏等：基于WWW的交互式远程教学统及应用 45 象深奥的地下采矿工艺过程，能达到深人浅出、 NETSHOW SERVER来发布这些三维课件，解 生动形象、易为学生接受的学习效果：能充分调 决了NTERNET上的速度问题，如图2就是以 动学生的学习积极性，提高学习的效率.利用 三维动画来演示胶结充填的过程. 论与工艺过仪 果方论与工艺礼程 图1WE课程网页图 图2三维动画演示 Fig.1 Home page of WEB course Fig.2 3DS carton demonstration of filling mining 3 智能题库 题库是为学生自学时做自我测试用的，老 teating 师也可以出练习题来评价学生的学习效果.该 题库的系统结构如图3所示.试题按章节分类， 可以动态生成章节的试题，也可以生成综合性 试题，试题的生成是随机的.如果是老师生成的 试题，就可以先保存试题，给学生测验，如果是 学生自我检测，就可以直接开始答题.每次答1 题，有超连接在各题之间导航，答题的界面如图 4所示. 系统会自动根据学生的答题情况给出评价， 图4在线测试 Fig.4 Online test 学生可以在测试的任何时期点击测试结果查看 自己的答题情况.答完题后，学生应该保存自已 4 学习讨论 的测试记录和测试题，以供老师了解自己的情 在教学中，需要实现学生与老师、学生与学 况和以后自己复习时做参考. 生之间的多向交流，学生在任何时候都可能产 题库的特点是：学生能方便的根据自己的 生一些问题，需要向老师或同学请教，学生之间 情况随时生成测试题，检验自己的学习效果，同 还需要探讨问题和交流思想。根据这些教学实 时能提供及时的反馈，可以保存学生测试的所 践的需要，我们设计了一个能满足学生和老师 有记录 之间异时异地的多向交流平台，称之为学习讨 论区（图5）. 生成试题 在讨论区学生可以发表自己的问题，也可 保存试题 以答复别人的问题，还可以将自己的学习经验 测试 介绍给大家.老师要经常进入讨论区，负责回答 综合评价 学生的问题，也可以提出问题让所有的学生都 再次测试 回答.这样，老师和学生不用见面，就能充分实 图3题库的系统结构 现相互交流，学生在探讨问题的过程中，可以把 Fig-3 System structure of test database 知识掌握得更牢
96· 北 泉科技大学学报 2001年第1期 多的学习材料中搜集有用信息，通过分析和判 断解决实际的问题.在学生解决问题的过程中， 如遇到困难，可以问老师：然后，老师生成测试 题，检验学生的学习效果，再根据测试的结果提 出针对性的建议.结束时，老师应保存上课的内 容，供以后参考和缺席的学生自学 本系统与传统的课堂教学的最大区别在于 它的灵活性，这样的在线教室，不受地域的限制， 老师和学生不用聚在一起就可以完成教学，而 且，老师能灵活地组织教学，学生有更多的学习 图5学习讨论区 材料可方便地参考 Flg.5 Discussing area 6总结 5 实时授课 本文探讨了如何利用新的信息技术，通过 在远程教学这种模式下，老师不用面对面 NTERNET实施交互式远程教学.我们根据一 地给学生传授知识，学习主要是靠学生的自学. 些新的教学理论，开发了WEB课程、智能题库、 学生在已有的学习材料中，收集自己所需信息， 学习讨论区和在线教室这样的远程教学平台. 对信息进行分析、综合等加工，变成自己的知 主要目的是为了改进传统教学，打破传统教学 识.这是1种积极主动的学习方法，能最大地发 的时间和地域的限制，实现灵活的教学；大大增 掘学生的潜能，培养学生成为知识的加工者 强了老师学生之间的信息交流；培养学生积极 (Knowledge Worker). 主动的学习习惯，发酵学生的潜能，提高学习的 学生的自学固然很重要，但其能力有限，还 效果 必须有老师的指导，才能学得更好.我们利用 WEB强大的交互能力，开发了一种实时异地的 参考文献 教学平台一在线教室，供老师远程实时(real 1 David R Melntyre,Francis G Wolff.An Experiment with time)地指导学生学习.老师事先发布开课的时 www Interactive Leaming in University Education Computer Education,1998(31):255 间，并且预告课程的内容，预习的材料.到上课 2 Robert Ward.Active,Collaborative and Case-based 的时候，老师和学生都登录在线教室(online Learning with Computer-based Case Scenarios.Computer classroom),老师以提问的方式引导学生，在众 &Education,1998(30):123 Interactive Distance Learning System Based on WWW and Its Application YANG Peng",HUANG Hongxian,GONG Churxiu 1)Resources Engineering School,UST Betjing Betjing 100083,China 2)Applied Science School,UST Beijing Beijing 100083,China ABSTRACT The concisely analyses problems of traditional teaching,interactive distance learning mode based on WWW is constructed.the new distance learing system is developed to apply the system to mining engineering teaching.which contains sub-systems such as Web courses,intelligent test database,discussing areas as well as real-time school-teaching etc,meanwhile.It is propitious to enforcing distance education. KEY WORDS web course;intelligent test database;distance learning;mining engineering