发信人: foreversun()
整理人: (2000-03-08 14:01:13), 站内信件
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基于Web的远程教育环境
高 尚 赵 宏
摘 要 WWW技术的发展为远程教育注入新的活力，但是将它用于教学还有一些不足
之处. 本文介绍了一种基于Web的远程教育环境，它以WWW技术为基础，强调指导
者在学习过程中对学习者的辅导和他们之间的交互作用，并针对现存Web教育环境
的问题，提出了自己的解决方案.
关键词 WWW(World Wide Web)，远程教育(Distance Education)，HTML(Hyperte
xt Makeup Language)，CGI(Common Gateway Interface)，Client/Server 模式
概述
今天的社会，面临着第二次信息革命. 世界范围的信息化渗透到社会各个领域.
计算机与通信技术的发展使已有一百多年发展历史的远程教育(Distance Educat
ion)迈进一个新时期，极大地改变了过去以印刷或视听材料为主的教学媒体. 以
计算机为主体，配以光纤和卫星组成的现代计算机通信网络，是开发教育网络，
发展新型教育的物质基础. 一旦教育网络建成，则网络延伸到的任何地区，都能
极其方便享有同一高水平的教育，使教育机构从现在的孤立点状分布发展为网状
分布. 中国教育和科研计算机网(CERNET)的建成无疑为我国远程教育的发展奠定
了良好的物质基础.
但不论采用何种技术，获得一个虚拟课堂(Virtual Classroom) 是我们的共同目
标. 在这个环境中的学生，即使不在同一时间，同一地点上课，也能获得相同的
学习效果. 人们对此做了很多尝试，并取得了较好的效果.
美国在1984年设立了一所没有校园的高科技大学，称为NTU(National Technolog
ical University)，它利用通信卫星向企业提供大学、研究所的硕士课程内容.
我国的中央广播电视大学CRTVU(China’s Central Radio and Television Univ
ersity)成立于1979年，是国家教委直属的高等教育学院，它使用广播、电视、印
刷和视听材料进行远程教育，跨越43个省、自治区，10,000多个授课点，遍布我
国的城市和乡村.
1991年，欧洲原子核物理研究所基于HTTP协议，提出了World Wide Web(WWW)模型
，它开放于整个世界，具有生动的超文本和超媒体，通过超连接，方便地浏览相
关结点的图文信息. 随着它的迅速发展，研究人员开始把教学思想融入其中，通
过WWW技术发展远程教育，为远程教育注入了新的活力. 它拥有诸多优势，如：多
媒体文档将图象、声音和文字同时生动地再现，WWW客户/服务器软件普遍地发布
和使用，HTML语言本身简单易学，编辑制作工具简便易用.
为了发展我国的远程教育事业，我们可以利用中国教育科研网(CERNET)和现有WW
W技术，开发一个基于Web的远程教育环境.
问题提出
从教学角度来看，WWW并不是专门面向教育领域的，它有一些不足之处：
从超文本(Hypertext) 系统中继承的导航(Navigation) 问题.
方向不确定(Disorientation)：过多的非线性信息使用户迷失在信息的海洋.
认知开销(Cognitive overhead):多路径和非线性结构吸引用户更多的注意力.
用户的交互是单方向的(unidirectional)，异步的(asynchronous)，严格限制于
客户/服务器模式.
基于WWW的教育系统还应该考虑到一些重要因素，如要求指导者和学习者之间
的交互与通讯，以辅助学习，解决问题和共享实验；统计和定量分析学习者的状
况；衡量学习效果和系统可用性的价值标准等.
现在，针对这些问题，发展了一些新技术：如书式预览图(Book-like overv
iew maps)，概念图(Concept maps)，Fisheye views 等，这些都可以帮助用户了
解规模庞大的超文档的整体逻辑结构；学习指南(Guided tours)，路径机制(Pat
h mechanism)，脚注(Footsteps) 等，可以指导用户在超文档中有效地选择，而
不需过多的认知开销. 除此之外许多教育环境还配置了文本模式、声音、视像通
讯，以提高交互性.
以上这些技术大都偏重于学习者一方，并未很好地着眼于整个指导者/学习者
的关系. 其中，学习者在学习过程中处于主动地位：他们独立地获取和选择材料
；另一方面，指导者处于被动地位，甚至是不可见的：他们只是编写课程材料，
放在WWW上，提供极少的教学辅助. 我们把这种指导者在学习过程中“Absent”现
象叫做以学生为中心的结构(“student-centric”).
为了更好地协调指导者/学习者关系，指导者应该处于更主动的地位. 他可以
通过各种可见的线索，指导学习者的学习进程，保持传统的教学体系的一些特色
. 如果没有以上这些考虑，WWW上的教学系统只不过是一个稍具特点的公告牌(Bu
lletin Board).
解决
为此，我们设计了一个基于WWW的远程教育环境，除了标准WWW浏览器的功能，还
增添了新机制，以解决上述问题. 整体结构如图1.
1）预览图(Overview map) 展示整个教学材料的组织结构，帮助学生确认教学材
料的当前位置，以解决不确定问题.
2）指导工具(Guide tool) 提供诸如对阅读先决条件，级别等的限制，指导学生
按照正确的路线阅读材料. 若读不相关的内容，则给予正确提示. 前导材料的顺
序由老师确定，解决了认知开销问题.
3）多信道讨论(Multi-channel Chat and Talk)为学习者提供在线讨论工具. 如
有疑问或新奇想法和感受，可加入合适讨论组进行讨论.
4）课程安排(Class Scheduler)提供课程安排及答疑信息. 某课何时何处讲授，
指导者何时何地答疑等.
5）白板(Whiteboard) 类似于传统教学中的黑板，为学习者提供书写空间，对于
语言难以描述的符号、图形，可用画笔画在白板上，与其他学习者进行实时、直
观地讨论.
学习者也可利用E-mail工具，与其他人非实时联系.
届此，许多问题得到了解决：
1）方向不确定性(Disorientation) 降低，学习者被限制在一定的材料空间中.
2）认知开销(Cognitive overhead)降低，学习者直接按照指导工具阅读.
3）交互性(Interaction)提高，学习者与指导者、学习者之间可以实时地交流.
4）适应性(Adaptability)增强，指导者可以根据不同情况，调整学习者的导航路
径.
基于Web的远程教育环境描述
以下将介绍该远程教育环境中的几个主要部件：
预览图Overview map
预览图的目的是展现学习材料的整体构成. 它以树形结构为基础来组织材料
，一般的WWW anchor不能区分材料的从属关系. 我们可扩展两个新的HTML tags:
1)<Parent HREF = “URL” >
放在子文件处，指明父文件地址.
2)<Child HREF = “URL”>
放在父文件处，指明子文件地址.
老师编写学习材料时，将这两种tags嵌入HTML文件中，学生点击目标，激活
预览图的CGI程序，它分析HTML tags，生成相应的树型结构并返回.
具体过程如图2.
指导工具Guide tool
它是防止学生“走失”的另一种工具. 与其它超媒体路径控制机制不同，它并不
影响学生的学习路径，只当学生“走错路”才发挥作用.
图3，说明了指导工具(Guide tool) 的基本思想：首先，老师为每篇材料规定前
导材料. 学生在读某一材料时，必须事先完成所有前导材料. 这里，链接所组成
的图必须是非循环的. 如B 是结点A的一个前导结点，A也是B的一个前导结点，就
会造成不确定性.
不同的学生会有不同的学习计划. 指导工具应该允许老师指定不同的计划.
例如，分为三级：初，中，高级. 初级需循序渐进地学习，高级则可跳过一些不
必要的材料.
我们扩充HTML tag :
<Preread HREF = “URL of 前导材料” Level = “级别”>
HREF 域用于放置前导材料的地址，Level 域 用于指明指导材料的级别. 为此，
指导工具(Guide tool) 应做到：
1) 记录学生读过的材料.
2) 对于任何材料请求，检查相应级别的前导材料是否读完. 符合，则返回所需材
料；否则，返回未读完材料清单.
可以看出，指导工具(Guide tool) 能够较好地协调超媒体自由性和控制机制
严格化的关系.
多信道讨论Multi-channel Chat and Talk
提供多人多组讨论(Chat)和两人交谈(Talk). 学生在阅读课程材料产生疑问
时，开启该工具. 它应做到：
1) 动态显示在线人员.
2) 可选择讨论者，进行公开或私下交谈.
3) 可查询其它讨论组，并实现跳转功能.
它遵循客户/服务器模式：在WWW服务器上建立多信道讨论的服务器(Java Ch
at Server)，WWW 浏览器中嵌入多信道讨论客户程序. 实现可用Java语言，它支
持多线程，可实现良好的交互功能.
客户端界面如图4所示：
课程安排Class scheduler
该工具被嵌入远程教学课程的主页(Homepage)中，提供教学材料的WWW地址，
教学内容概述，老师的在线时间安排等信息. 学生通过查阅该表，更有效地安排
学习时间.
鉴于课程安排内容的特殊性，我们扩展了HTML tags：
<Name> 课程名</Name>
<Abstract> 课程概述 </Abstract>
<Teacher> 授课老师名 </Teacher>
<Time> 授课时间 </Time>
老师在HTML材料中，按如上tags 安排课程. 它的实现可用CGI或Java语言. 学生
激活CGI或Java applet，程序分析HTML文件，按照规定格式生成课程安排表并返
回.
如 C++程序设计课，如图5所示.
总结
以上介绍了一个在WWW超媒体模型和已有通讯技术基础上建立的远程教育环境和新
的远程教育工具，它克服了WWW中导航、交互等问题，但在语音和视像的传输、处
理方面还有待发展. 随着网络新协议和新技术的发展，我们将逐步实现既有逻辑
判断、交互功能，又有管理和再现高质量图文声功能的远程教育环境.
参考文献
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gation Control for Distance Learning on the Web. Third WWW Conference.
1995
Ming-Chih Lai and Bih-Horiny Chen et al. Toward a New Educational Envi
ronment. Third WWW Conference. 1995
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and Audio in the World Wide Web. Third WWW Conference. 1995
Peter T. Knight. Education for All Through Electronic Distance Educati
on. 1994
Distance Education Environment Based on Web
Gao Shang Zhao Hong
Abstract The development of WWW technique puts great energy to distanc
e education field. But there still have some shortcomings for WWW’s u
se in this field. This article introduces a kind of distance education
environment based on Web. With the base of network technique, this en
vironment emphasizes the instructions the teachers offer to the studen
ts and the interaction between them during study. Aiming at the extant
problems in Web education environment it also put forward the solve s
cheme.
Key words WWW(World Wide Web)，Distance Education，HTML(Hypertext Make
up Language)，CGI(Common Gateway Interface)，Client/Server model .
作者简介：高尚，硕士研究生，研究方向：远程教育及其支撑技术.
赵宏，软件中心副主任，博士导师，研究方向：分布式多媒体及其支撑环境.
注：本文原载中国教育和科研计算机网的研究与发展，第一卷.
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