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時間:2023-01-20 07:10:00
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關鍵詞:網(wǎng)絡教學平臺;服務器;數(shù)據(jù)庫
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A文章編號:1007-9599 (2011) 20-0000-01
Network Teaching Platform Design
Li Hua
(Liaoning Finance Vocational College,Shenyang110122,China)
Abstract:This article from the actual situation of vocational colleges,combined with characteristics of curriculum design based technology,network teaching platform.
Keywords:Online teaching platform;Server;Database
一、概述
本文結合課程教學特點,設計了基于.net技術的網(wǎng)絡教學平臺,集教師網(wǎng)絡教學和學生自主學習功能于一體。該平臺采用C#技術,以Windows 2003 Server為操作系統(tǒng),以SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫,界面設計使用Dreamweaver cs3完成。
二、網(wǎng)絡教學平臺的需求分析
(一)管理員身份。只有通過管理員身份驗證的用戶才可以登陸系統(tǒng)管理子系統(tǒng)。管理員在系統(tǒng)管理子系統(tǒng)可以對基礎信息、教師和學生信息進行管理。
(二)教師身份。只有通過教師身份驗證的用戶才可以登陸教師管理子系統(tǒng),教師在教師管理中,可以進行文件的上傳和管理;可以管理題庫和作業(yè)等。
(三)學生身份。只有通過學生身份驗證的用戶可以登陸學生學習子系統(tǒng)。在學生學習子系統(tǒng)中,學生可以進行課程學習和作業(yè)管理等。
三、相關技術
(一)數(shù)據(jù)庫技術。Microsoft SQL Server 2000是一款面向高端的分布式關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它不但能進行數(shù)據(jù)分析和存儲、事務處理,還能進行數(shù)據(jù)加密,設置用戶權限,開發(fā)新程序等,所以說它是一個能夠為用戶提供大規(guī)模聯(lián)機事務處理、數(shù)據(jù)倉庫和大型電子商務網(wǎng)站所需的最好的數(shù)據(jù)平臺。
(二)C#。C#是微軟公司為.NET Framework量身訂做的程序語言,它松散地基于C/C++,擁有C/C++的強大功能以及Visual Basic簡易使用的特性;并和Java相似,包括了如單一繼承、界面、與Java幾乎同樣的語法,和編譯成中間代碼再運行的過程。但是C#又與Java有明顯不同,它借鑒了Delphi的特點,與COM是直接集成的,它是微軟公司.NET windows網(wǎng)絡框架的主角。
(三).NET。.NET是Microsoft XML Web services平臺,允許應用程序通過Internet進行通訊和共享數(shù)據(jù),它簡化了在高度分布式Internet環(huán)境中的應用程序開發(fā)。.NET平臺提供創(chuàng)建XML Web services并將這些服務集成在一起。.NET就是微軟用來實現(xiàn)XML,Web Services,SOA和敏捷性的技術。
四、網(wǎng)絡教學平臺的系統(tǒng)搭建設計
(一)網(wǎng)絡教學平臺的總體設計。根據(jù)對系統(tǒng)功能需求的分析,本系統(tǒng)共設計了三個子系統(tǒng),分別是系統(tǒng)管理、教師管理和學生學習管理。
1.管理員管理模塊的設計。管理員管理模塊主要有以下幾個方面功能:(1)管理員都可以修改自己密碼,進入到論知識交流論壇區(qū)管理。(2)可以對教師信息進行瀏覽、追加、修改和刪除的操作,可以對教師授課信息進行瀏覽、追加和刪除的操作,而教師是沒有權力進行任何修改的。(3)可以對學生的基本信息進行瀏覽和基本的維護,只有學生的信息設置好了之后,學生才能憑自己的用戶名和密碼進行登錄,進入到自主學習的模塊。
2.教師管理模塊的設計。教師輸入教師工號、密碼,點擊登錄按鈕,就可以進入到教師管理模塊了。教師管理模塊的功能主要包括以下幾個方面:(1)教師可以對學生作業(yè)進行管理,可以對學生上傳的作業(yè)進行下載、批閱和刪除。(2)教師可以在論壇上一些信息,可以進行用戶注冊,修改個人信息和密碼,還可以進行個人信息的查詢等等。(3)教師可以在聊天室進行新用戶注冊并進入到聊天室與學生隨時進行交流,隨時對學生提出的問題進行答疑,同時也方便了其它學生討論與掌握該問題。(4)教師可以進行考試測驗管理,可以按照考試的設置,進行學生考試的成績查詢。(5)教師對學生的一些基本信息進行瀏覽,也可以對學生信息進行注冊。
3.學生學習模塊的設計。在學生學習模塊中,學生可以自己進行聯(lián)機注冊,設置自己的學號、姓名、班級以及密碼等信息,注冊之后的學生可以通過身份驗證登陸到學生學習模塊了。學生學習模塊的功能主要包括以下幾個方面:(1)可以自己進行聯(lián)機注冊,設置自己的學號、姓名和密碼等信息,已經(jīng)注冊過的學生可以通過身份驗證后直接登陸到學生學習模塊。(2)可以在課程學習部分,觀看教師做的課件,方便學生進行課程的學習。(3)可以將已經(jīng)做完的作業(yè)進行上傳。(4)可以查看老師的信息,如關于作業(yè)的布置,關于某些問題的答疑等。(5)可以與老師和同學進行在線交流,方便同學對所學問題的討論學習。(6)可以進行在線考試測驗,考試測驗結束后即可以得出成績。(7)可以進行個人資料的查詢和修改。
(二)網(wǎng)絡教學平臺數(shù)據(jù)庫設計。數(shù)據(jù)庫是信息管理、事務處理等應用系統(tǒng)的基礎和核心,數(shù)據(jù)庫管理平臺將大量的數(shù)據(jù)按一定的數(shù)據(jù)模型組織起來,提供存儲、檢索數(shù)據(jù)和維護的功能,從而使應用平臺能夠方便、及時、準確地以統(tǒng)一的方式從數(shù)據(jù)庫中獲取所需信息。Microsoft公司推出的SQLServer2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能非常強大,在各領域中都得到了廣泛的應用。數(shù)據(jù)庫設計遵循軟件的生命周期理論,分六個階段進行:(1)需求分析(2)概念結構設計(3)邏輯結構設計(4)物理結構設計(5)數(shù)據(jù)庫實施(6)數(shù)據(jù)庫運行和維護。
(三)網(wǎng)絡教學平臺安全設計。本網(wǎng)絡教學管理平臺在校園網(wǎng)內(nèi)的服務器上運行,所以本身首先受到了校園網(wǎng)防火墻的保護,為了進一步確保平臺系統(tǒng)的安全性,本平臺特采取了下面兩個措施:(1)控制針對IP地址的訪問。本網(wǎng)絡教學平臺只允許校園網(wǎng)內(nèi)的用戶對其進行訪問,限制了客戶端的合法地址范圍,這樣就阻止了校園網(wǎng)外的用戶對本網(wǎng)站的訪問,雖然它減少了平臺的應用范圍,但這卻是一個很好的安全方案。(2)校園網(wǎng)內(nèi)部的安全問題。在網(wǎng)絡教學平臺中,無論是管理員、教師還是學生,都必須在登錄并經(jīng)過身份認證后,才能夠進入到本平臺中來,這就在一定程度上,保證了校園網(wǎng)內(nèi)部的安全。
參考文獻:
[1]楊永彬.高校網(wǎng)絡課程設計原則和指南[J].電腦知識與技術,2008
論文摘要:隨著網(wǎng)格技術的高速發(fā)展,網(wǎng)絡教學已經(jīng)成為部分高校和教育體系的重要組成部分,網(wǎng)絡教學平臺環(huán)境也成為現(xiàn)今熱門的技術。利用現(xiàn)代信息技術進行教學資源信息化建設,已經(jīng)成為高等教育中重要的教學手段。本文結合網(wǎng)絡教學平臺的發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了網(wǎng)絡教學平臺的設計思想、設計原則和功能,最后提出了網(wǎng)絡教學平臺的展望。
1、網(wǎng)絡教學平臺的發(fā)展
隨著Internet的普及和發(fā)展,網(wǎng)絡教學系統(tǒng)的開發(fā)受到更多的關注,基于Web的多媒體教學將是網(wǎng)絡教學的趨勢,通過網(wǎng)上交談、視頻會議進行同步雙向交流和資源共享,更好地體現(xiàn)了網(wǎng)絡課堂的靈活、開放、基于資源的特點,及其在全面教育方面的無可比擬的優(yōu)勢In。目前,基于Internet的網(wǎng)絡教學的研究方興未艾,今后網(wǎng)絡教學的構建將朝著功能進一步完善,操作越來越簡化,資源漸趨豐富,服務形式更多樣,教學內(nèi)容多媒體化和情境化,交互方式多樣化,導航系統(tǒng)便捷化的方向發(fā)展。
2,網(wǎng)絡教學平臺的現(xiàn)狀
國外開始研發(fā)教學支撐平臺的時間在上世紀末,目前在國際市場上已有一些成熟的遠程教學支撐平臺。如Lotus公司的Learning5pace;哥倫比亞大學計算機科學系開發(fā)的WebCT;WBTSystem公司開發(fā)的TopClass;加拿大SimortFraser大學開發(fā)的Virtual-U。而我國研發(fā)遠程教學平臺的時間相對于國外較晚,目前國內(nèi)許多公司和高?,F(xiàn)在正在開發(fā)或準備開發(fā)基于Internet的遠程教學支持平臺,如網(wǎng)梯網(wǎng)絡教學平臺、安博網(wǎng)絡教學平臺、WisBank網(wǎng)絡教學平臺、北京師范大學新葉網(wǎng)絡教學平臺、華南理工大學網(wǎng)絡教育學院教學平臺等。
3、網(wǎng)絡教學平臺模型的設計
3.1網(wǎng)絡教學平臺模型設計的思想
(1)具有基本實用的教學功能
應包含課程制作、學生學習、師生交流、作業(yè)管理、考試管理、提供資源等基本功能。
(2)實現(xiàn)各種教學策略
公布網(wǎng)絡課程內(nèi)容、在線側試和作業(yè)等;為學生提供大量有用的資源鏈接,實現(xiàn)基于資源的學習;通過課程論壇等模塊實現(xiàn)協(xié)作學習策略;設計系統(tǒng)時,就應該盡量使各種教學策略盡可能融合到系統(tǒng)中。
(3)以學生為中心
網(wǎng)絡教學系統(tǒng)就是以學生為中心的教學模式的體現(xiàn),所以,不論大的方面還是小的細節(jié)都應該堅持以學生為中心。一切為了學生學習,充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性。
(4)簡單實用
系統(tǒng)功能非常強大,但使用非常復雜。結果使一些教師望而卻步。因此。在設計時,凡是可有可無的模塊堅決不要,對于較復雜的模塊,力爭使用界面簡單。
3.2網(wǎng)絡教學平臺模型設計的原則
(1)構建有效教學行為和教學管理行為
教學行為和教學管理行為涉及到教學活動雙方,教師作為教學活動的組織者,在教學活動中起著講授、指導、協(xié)作、監(jiān)控的作用,主要完成教學活動設計、實施及評價等具體教學工作;學生作為教學活動的對象,應積極實施網(wǎng)上聽課、自主學習、協(xié)作討論、測驗、實驗、瀏覽相關學習資源等自主學習行為。所以,網(wǎng)絡教學支撐平臺應該使教師和學生的這些教學行為能夠在網(wǎng)上得到很好地實施,保證在網(wǎng)絡環(huán)境下教與學有效地結合。
(2)構建資源型的教學環(huán)境
基于網(wǎng)絡技術的資源共享特性,構建資源型的教學環(huán)境。網(wǎng)絡資源包括學習內(nèi)容及相關的輔助學習材料,包括教科書、錄像帶、教學軟件、相關論文、案例等。
(3)提供最佳的認知工具
要求網(wǎng)絡平臺提供最佳的認知工具。認知工具是支持、指引、擴充使用者思維過程的心智模式和設備。在現(xiàn)代學習環(huán)境中,主要是指以計算機和通信網(wǎng)絡相結合,用于幫助和促進認知過程的工具,學習者可以利用它來進行信息與資源的獲取、處理、編輯、制作等,并可用其來表征自己的思想,與它人通信協(xié)作等。
(4)能夠支持多種形式的教育模式
要求網(wǎng)絡平臺能夠支持多種形式的教育模式,特別是基于問題的探索式學習模式、協(xié)作式學習模式、資源式學習模式。
(5)能夠構建與傳統(tǒng)校園環(huán)境一樣的文化氛圍、人文精神
要求網(wǎng)絡平臺能夠提供構建與傳統(tǒng)校園環(huán)境一樣的文化氛圍、人文精神。將校園的潛在影響在空間上延伸,要求提供內(nèi)在精神的物化工具,如圖書館、虛擬社團‘、虛擬學術演講廳、學生社區(qū)、教師社區(qū)、娛樂室等。
(6)要求平臺發(fā)揮教師的主導作用
要求平臺發(fā)揮教師的主導作用。網(wǎng)絡教學活動是以學生為主的自主學習活動,學習者是學習的主體,但并不能忽視教師的指導作用,無論在什么學習環(huán)境下,教師的指導能促進學生的有效學習,而且教師在教學活動中實施著控制、管理、幫助、引導、啟發(fā)、合作等職責。
3.3網(wǎng)絡教學平臺的功能分析
(1)管理功能
主要包括用戶管理和課程管理。
網(wǎng)絡教學平臺應該實現(xiàn)教師管理,學員管理,課程管理等教務管理功能。課程管理包括開設專業(yè)、設立課程,指定課程相關人員如開發(fā)人員、授課人員、助教人員、學生的權限和口令,分配建立與課程相關的設施,如郵箱、討論區(qū)、網(wǎng)址等。
(2)課程學習功能
學習功能主要包括網(wǎng)上教學和在線學習功能。
網(wǎng)絡教學平臺必須支持教師和學生在網(wǎng)絡環(huán)境下的教與學的一切行為,包括教師對教學活動的管理,如批發(fā)作業(yè)、測評等。
在線學習功能主要包括師生論壇、在線練習或課件下載、在線答疑、電子閱覽、視頻點播和作業(yè)提交及在線測試等。
(3)網(wǎng)上交流與虛擬社區(qū)功能
網(wǎng)上交流模塊克服了傳統(tǒng)課程教學中所存在的問題,使師生之間、學生之間能夠及時交換信息,有效地調(diào)動學生的學習興趣。
網(wǎng)格環(huán)境下的虛擬社區(qū)不僅可以用文本形式參與討論,還可以通過語音和按照需求傳送視頻圖像,使學生似乎處于真實討論學習環(huán)境中。
(4)網(wǎng)絡練習與考試功能
遠程考試基于網(wǎng)絡環(huán)境,允許學生隨時隨地進行考試。
(5)網(wǎng)絡課程開發(fā)
網(wǎng)絡教學平臺應該完成網(wǎng)絡課程內(nèi)容的組織、呈現(xiàn),實施模板式的網(wǎng)絡課程開發(fā),實現(xiàn)教學資源的管理和重用,簡化開發(fā)網(wǎng)絡課程的難度,降低教師開發(fā)網(wǎng)絡課程的技術要求。因此,網(wǎng)絡教學平臺支持的網(wǎng)絡課程都要基干B/S模式,具有非實時、交互式的特點。
(6)網(wǎng)絡教學資源管理
包括教學資源管理和檢索服務。
3.4網(wǎng)絡教學平臺的架構設計
網(wǎng)絡教學平臺按照圖1-1所示的總體結構進行設計,在整個總體結構的設計過程中,應該基于Web方式,用戶界面友好、操作方便;教師管理功能,方便教師管理和使用;程序結構清晰,便于系統(tǒng)維護;目錄結構清晰,便于系統(tǒng)擴充;增強系統(tǒng)通用性、擴展性等涉及理念。具有可擴充、自適應、可定制等特點;在結構上以教學本體為核心,采用本體的思想設計教學過程和教學內(nèi)容。平臺內(nèi)部一般有三種角色:管理員、教師和學生,他們分別在平臺中演繹自己的行為。基于網(wǎng)絡環(huán)境支持校內(nèi)外教學的支撐平臺,面向教務、教師和學生,提供與教學有關的較為完整的操作支持,教務、教師和學生可以完全基于網(wǎng)絡完成相關的教學活動。
具體來說,網(wǎng)絡教學平臺的軟件主要由六個子系統(tǒng)組成,學習系統(tǒng)、交流系統(tǒng)、作業(yè)系統(tǒng)、測驗系統(tǒng)、資源系統(tǒng)、管理系統(tǒng)組成,每一個子系統(tǒng)又由不同的模塊組成。
(1)課程學習系統(tǒng)
學習系統(tǒng)主要包括教學安排、電子講義、電子黑板子模塊?!敖虒W安排”是一個比較小的模塊,主要是有關上課、考試時間安排及教學計劃的安排,老師可以隨時根據(jù)情況調(diào)整,學生可以清楚地知道當前課程的安排。
“電子講義”主要是給學生在網(wǎng)上提供比較詳細的講義,可以利用超媒體提供更多的信息資源,并可以方便更新,還節(jié)省學生記筆記的時間。
“電子黑板”子模塊是用來將教育技術運用到教室中去,方便教師課堂授課、學生課后復習的一個嘗試。利用該模塊,教師可以事先將課堂板書、課堂講義、以及其它各種課堂要用的素材事先在網(wǎng)上整理好,到教室后,教師連上網(wǎng)絡就可以講課,并提供了課堂備忘錄、點名等功能模塊。而學生在課后可以方便地瀏覽老師課堂講稿和整理課堂板書。
(2)交流系統(tǒng)
交流系統(tǒng)分為“信息中心”、“在線交流”兩部分。
網(wǎng)絡在教育中最大的兩個用處,一是豐富的資源,二是快捷方便的聯(lián)系。所以說,交流系統(tǒng)是網(wǎng)絡輔助教學系統(tǒng)中非常重要的部分,它是實現(xiàn)個別化學習和協(xié)作化學習的物質(zhì)基礎,也是實現(xiàn)因材施教的保障。
“信息中心”類似于留言本,它可以使大家方便的聯(lián)系。這里應該是一個高度智能化的服務中心,老師和學生登錄這里,就可以知道整個網(wǎng)站的信息變化與否。
“在線交流”就是提供一個師生交流的場所.類似于普通的聊天室。
(3)作業(yè)系統(tǒng)
作業(yè)評估系統(tǒng)主要分為“作業(yè)”和“分數(shù)管理”等子模塊。可以實現(xiàn)教師在網(wǎng)上布置作業(yè),學生在網(wǎng)上交作業(yè)的功能,教師可以方便地批閱及進行分數(shù)管理。學生可以查閱自己的分數(shù)和評語。
(4)測試系統(tǒng)
測試系統(tǒng)主要包括“在線測試”和“分數(shù)管理”等子模塊。該模塊可以實現(xiàn)在規(guī)定時間內(nèi)進行在線考試,學生也可以在此查詢分數(shù)。由于高校考試還是以筆試為主,所以該模塊目前主要是對有關需要上機考試的科目的支持。
(5)資源系統(tǒng)
資源系統(tǒng)主要包括“課程資源”、"FTP資源”、“網(wǎng)絡資源”等。
為了給學生提供有效的資源,網(wǎng)絡課堂提供三種方式:一是課程資源,教師可以將有關資料、軟件等材料在線上傳到課程資源處;二是FTP資源,鑒于人力等原因,還可以利用FTP提供的大量的資源,如免費軟件、素材、源代碼等;三是網(wǎng)絡資源。鑒于網(wǎng)絡資源魚龍混雜,教師精心為學生提供一些好的網(wǎng)絡資源站點。當然學生也可以推薦。一個好的資源系統(tǒng)是網(wǎng)絡輔助教學系統(tǒng)成功的一半。
(6)管理系統(tǒng)
管理系統(tǒng)分為“個人信息”、“課程管理”、“學生管理”、“系統(tǒng)管理”等模塊,主要實現(xiàn)一些教學管理方面的事務。
系統(tǒng)的層次結構如圖1-2所示。
【關鍵字】移動學習;網(wǎng)絡教學平臺;通用框架;HTML-WML 轉(zhuǎn)換
【中圖分類號】G434 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009―8097(2009)01―0109―04
一 引言
網(wǎng)絡教學平臺,又稱網(wǎng)絡教學支持平臺,有廣義和狹義 之分。廣義的網(wǎng)絡教學平臺既包括支持網(wǎng)絡教學的硬件設施 又包括了支持網(wǎng)絡教學的軟件系統(tǒng)。狹義的網(wǎng)絡教學平臺是 指建立在 Internet 基礎之上,為網(wǎng)絡教學提供全面支持服務的 軟件系統(tǒng)。網(wǎng)絡教學平臺在 E-Learning 中發(fā)揮著基礎性的支 撐作用,近幾年獲得了廣泛的應用。
移動學習是指學習者在自己需要學習的任何時間和地點 通過無線設備與移動設備和無線通信網(wǎng)絡獲取學習資源,與 他人進行交流,使學習者可以不依賴于地域的限制,實現(xiàn)真 正的隨時隨地學習的夢想。
如果對網(wǎng)絡教學平臺做出適當?shù)恼{(diào)整和改變,使移動設 備能夠順利地接入網(wǎng)絡教學平臺,并使用其提供的各種服務, 這樣不需要對原有的 HTML 文檔作任何的改動,也不會對原 有的 Web 應用產(chǎn)生任何影響,原有的系統(tǒng)可以繼續(xù)使用,這 樣原有的投資可以繼續(xù)產(chǎn)生效益,從而保護了已經(jīng)有投資。 同時對移動學習也起到了推動作用。
二 從 E-Learning 到 M-Learning
移動學習是在數(shù)字化學習的基礎上發(fā)展起來的,從某種 意義上講是數(shù)字化學習的擴展,具有移動性、高效性、廣泛 性、交互性、共享性、個性化等學習特征。與數(shù)字化學習相 比較,移動學習不僅具備了數(shù)字化、多媒化、網(wǎng)絡化、智能 化的特征,而且還具備了其獨特的優(yōu)勢:學習者不再局限在 電腦前,可以隨時、隨地、隨身地進行學習。M-Learning模式教育給人們帶來了自由自主、資源共享的學習時代,給用戶提供真正的隨時隨地、個性化學習、開放式學習。
移動學習在教育教學中有四種應用方式: 第一是基于短消息的移動學習:短消息是人們最為熟悉的移動業(yè)務,利用短消息進行移動學習是一種比較簡單的移 動學習模式。學習者之間,學習者與教師之間可以直接通過 短消息交流互動,還可以和互聯(lián)網(wǎng)上的短消息服務器互動, 服務器可以自行對數(shù)據(jù)進行分析處理,再將處理的結果發(fā)送 到學習者的手機。
第二是基于 WAP 連接瀏覽的移動學習:WAP(Wireless Application Protocol,無線應用協(xié)議)是由愛立信、摩托羅拉、 諾基亞等通信巨頭在 1997 年成立的無線應用協(xié)議論壇上提出 的,其主要目的是為用戶提供一種通過移動終端直接訪問互 聯(lián)網(wǎng)的手段。通過 WAP,人們可以利用手機或 PDA 等移動設 備方便安全的訪問Internet,并且還可以得到消息通知、呼叫 管理、電子郵件、新聞、體育信息等多項服務。
第三是基于 WAP PUSH 技術的移動學習:早在 1996 年 Push“推技術”就出現(xiàn)了,它是一種基于客戶服務器機制,由服 務器主動將信息發(fā)往客戶端的技術。不過,Push 技術在互聯(lián) 網(wǎng)應用中沒有取得很大的成功。在移動互聯(lián)網(wǎng)中,由于存在 網(wǎng)絡帶寬、資費標準等諸多限制,用戶無法像在因特網(wǎng)中一 樣方便地查找信息,但移動通訊和移動設備卻能使 Push 技術 發(fā)揮優(yōu)勢,通過 WAP PUSH 將重要的信息主動及時地推送到 隨時隨地都能夠接收信息的移動設備上,給用戶帶來更大方 便。在移動學習中,WAP PUSH 技術將能發(fā)揮巨大作用。
第四是基于探究式學習的移動學習:探究式學習是一種 新的學習模式,系統(tǒng)能夠按照學生的提問從學科數(shù)據(jù)庫中檢索出有關信息,諸如歷史、地理、生物等涉及大量數(shù)據(jù)的領域,學生通過對信息的整理和推理等智力活動,得出對預設 問題的解答。
1移動學習設備的特性
移動的學習工具就是移動設備(如 Tablet PC、Pocket PC、 PDA、智能手機等),它體積小重量輕,方便隨身攜帶,是實 施移動學習的硬件基礎。開展移動學習,學習者必須具備移 動設備,并且學習的效果與移動設備有密切的聯(lián)系。目前, 移動設備產(chǎn)品研發(fā)周期很短,設備性能與功能發(fā)展迅速,為 移動學習資源的呈現(xiàn)提供了有利條件,推動了移動學習的發(fā)展。
同時,移動設備還存在一些目前難以克服的缺點,如輸 入不方便,屏幕與傳統(tǒng)呈現(xiàn)媒體相比還太小,存儲容量不夠 大等,這些不利因素又會限制移動學習的推廣與發(fā)展。因此 在開展移動學習時,必須考慮到學習工具的特性,揚長避短, 盡可能減少學習工具給學習帶來的不便。因此,為了通過移 動設備來使用網(wǎng)絡教學平臺提供的各種服務,我們必須對E-Learning 平臺做出適當?shù)恼{(diào)整和改變,使移動設備能夠順利 地接入網(wǎng)絡教學平臺,并使用其提供的各種服務。
2網(wǎng)絡教學平臺支持移動學習的通用框架設計
為了支持對于 M-learning 的任何設備或者技術的實驗,需要一個相當復雜的信息系統(tǒng)。因此我們必須對網(wǎng)絡教學平臺進行相應的擴展,以便移動學習設備順利地使用其提供的 各種服務。在進行這種擴展的時候,我們認為 M-Learning 學習 管理系統(tǒng)(M-Learning Management Systems-MLMS)框架應 該具備如下特性[1]:
置于 E-Learning 平臺的頂層:它是 E-Learning 學習管理系 統(tǒng)(E-Learning Management Systems-ELMS)的擴展,并為移 動用戶提供適應和額外的服務;這種擴展不會影響到原有 E-Learning 平臺的正常使用和服務提供。
通用性: 系 統(tǒng)盡可能 的 為各種移 動 設備提供 原 有E-Learning 平臺的所有服務。
可擴展性:MLMS 的設計必須考慮移動設備的發(fā)展和更 新,既能夠兼容現(xiàn)有的大多數(shù)移動設備,同時又可以輕松地擴 展到新一代的移動設備。
因此,網(wǎng)絡教學平臺支持移動學習的通用框架如圖 1 所示。 根據(jù)前面對移動設備的特性分析,擴展后的網(wǎng)絡教學平臺的設計主要包括客戶端瀏覽器識別、環(huán)境檢測、服務轉(zhuǎn)換 與內(nèi)容改編三個方面。客戶端瀏覽器識別是區(qū)分移動設備的 訪問還是固定設備的訪問,環(huán)境檢測先檢查設備的特性,然 后從 ELMS 中找到必要的內(nèi)容和服務,進行轉(zhuǎn)換和重新設計之后以最好地適應移動設備。
第一步,客戶端瀏覽器識別:當客戶端向網(wǎng)絡教學平臺發(fā)送請求服務的報文時,在報文頭中包含了客戶端瀏覽器的 信息,不同的瀏覽器我們提供不同的響應,當識別出是 WAP 瀏覽器時,就轉(zhuǎn)到 MLMS 系統(tǒng),是 HTTP 瀏覽器時就直接轉(zhuǎn) 到 ELMS 系統(tǒng)。
第二步,環(huán)境檢測:當通過移動設備的瀏覽器來獲取網(wǎng)絡教學平臺服務的時候,MLMS 應該能夠自動監(jiān)測到移動設 備的軟硬件性能和所處的環(huán)境特性。這是進行服務轉(zhuǎn)化和內(nèi) 容改編的基礎。這些環(huán)境信息可用于確定為學習者提供哪些 服務,并且?guī)椭D(zhuǎn)化 ELMS 服務以適應移動設備。我們在移動設備信息庫中存儲了主流品牌手機的各種型號,根據(jù)檢測到 的移動設備特性,綜合考慮移動設備的相關信息包括屏幕水 平方向所能顯示的英文字符數(shù)、垂直方向所能顯示的字符行、 屏幕的水平像素數(shù)、屏幕的垂直像素數(shù)和設備內(nèi)存容量值, 為移動設備量身定做適合處理的 WML 文檔,從而實現(xiàn)個性 化的服務。
第三步,服務轉(zhuǎn)化與內(nèi)容改編:根據(jù)移動設備的特性選 擇特定的服務加以轉(zhuǎn)化并使之適應移動設備,內(nèi)容改編是其中 最重要的一個方面。調(diào)整 E-Learning 學習材料使其適應移動 學習設備,不僅僅只是對學習材料的重新組織或者從一種呈 現(xiàn)語言轉(zhuǎn)化為另一種語言。內(nèi)容呈現(xiàn)的改編包括改編內(nèi)容的 結構、文件的格式和質(zhì)量。
三 關鍵技術
在這個框架中關鍵的就是客戶端瀏覽器的識別和內(nèi)容改編。
1客戶端瀏覽器識別
我們?nèi)绾沃勒埱笫菑?WML 瀏覽器來的還是從 HTML 瀏覽器來的呢?我們可以用 PHP 技術來實現(xiàn)[2],首先查看網(wǎng) 關是否接收 text/vnd.wap.vml MIME 類型。如果不是,將檢測 前面的字符,查看是否為 WML 瀏覽器。如果不符合,那么 就將假設為 HTML 瀏覽器。若果有新的 WML 瀏覽器,那么 ID 字符串也要增加。這樣我們就可以把 HTML 瀏覽器直接到 ELMS上, WML瀏覽器 到 MLMS上??梢酝ㄟ^ 檢查 HTTP_USER_AGENT 標簽來判斷訪問者來自哪個瀏覽器或 者移動電話。例如使用 Microsoft Internte Explorer 訪問網(wǎng)絡教 學平臺時, HTTP_USER_AGENT 將返回: Mozilla/4.0
(compatible; MSIE 6.0;Windows NT 5.1;SV1)。在同樣情況下 使用 Nokia3110訪問時,HTTP_USER_AGENT就會是: Nokia3110/2.0(5.50)。據(jù)此就可以判斷用戶是什么類型 的。我們再結合移動信息庫,為移動學習用戶提供個性化的 服務。
2內(nèi)容改編
內(nèi)容的改編最主要的就是如何將 HTML 轉(zhuǎn)化成 WML。
(1) HTML 和 WML
HTML(Hypertext Markup Language-超文本標記語言)是 WWW 上使用最廣泛,用于超文本信息的語言。HTML 是一種 SGML(通用標記語言標準)的開放式語言。它是一 種純文本的語言,采用如<h1>和</h1>這樣的標記來將文本格 式化表示為標題、段落、列表和超鏈接等形式。HTML 的主 要功能是為瀏覽器指定要顯示的內(nèi)容,并把顯示該內(nèi)容的方法告訴瀏覽器。HTML 有以下特點:①HTML 標記包含在<>中, 以區(qū)別于在頁面上顯示的文本②大多數(shù) HTML 標記都成對出 現(xiàn),只有極少數(shù)單獨出現(xiàn)③HTML 標記不區(qū)分大小寫④HTML 文檔的擴展名為 htm,也可以為 html。
WML(Wireless Markup Language-無線標記語言)。它是 一種從 HTML 繼承而來的標記語言,但是 WML 基于 XML, 因此它較 HTML 更嚴格。WML 語言寫出的文件則是專門用 來在手機等的一些無線終端顯示屏上顯示,供人們閱讀的, 并且同樣也可以向使用者提供人機交互界面,接受使用者輸 入的查詢等信息,然后向使用者返回他所想要獲得的最終信 息。WML 語言提供了以下幾項主要功能:WML 支持文本和 圖像的顯示,文本可以用大小字體、黑體、斜體、下劃線等 幾種不同的方式顯示;WML 文件的所有信息被組織在一系列 卡片組和卡片中,用戶通過訪問一系列的卡片而獲得信息; WML 提供了卡片之間和卡片內(nèi)部之間的跳轉(zhuǎn)和鏈接;所有的 WML 卡片組都可以用一個狀態(tài)模型來參數(shù)化,可以使用變量 來代替字符串,并在語言解釋執(zhí)行時作相應的替換。WML 的 頁面通常叫做卡片組(DECK ),由一組互相鏈接的卡片(CARD)組成,卡片是與用戶進行互操作的最小單元。CARD 里可以包含文本、標記、鏈接、輸人控制、任務、圖像等等, CARD之間可以互相跳轉(zhuǎn)、鏈接。WML文件的主體包含在<wml>⋯ </wml> 對中,文 檔里每個 CARD 又包含在 <card>……</card>標記中,一個<wml>……</wml>對中可以 有多個<card>……</card>對。而實際的文字段落則包含在<P>⋯ </p>標記中。
與 HTML 相比,WML 簡化 HTML 語法中一些比較復雜 的表現(xiàn)形式,這是因為手機的屏幕比較小,且以往的手機通 常不支持彩色。與此同時,WML 針對無線網(wǎng)絡和手機的特點, 增加了不少 HTML 所沒有語句,比如<deck >,<card>,<timer/> 和<prev/>等等。由于 WML 是一種由 DTD(DocumentType Defenition,文檔類型定義)定義的 XML 語言,它還繼承了 XML 的語法特點,比如:對大小寫敏感。
(2) 主要標記的轉(zhuǎn)換策略
深入地研究了 HTML 和 WML 的語法結構、所有標記的 用法,比較了兩者的異同和聯(lián)系,在此基礎上,制定了每個 HTML 標記到 WML 的轉(zhuǎn)換策略,下面我們介紹幾個主要的 標記的轉(zhuǎn)換處理策略。
1) 表格的轉(zhuǎn)換策略
WEB 頁面中普遍使用 HTML 表格,它們用于生成頁面或 是組織數(shù)據(jù)。在轉(zhuǎn)換過程中,人們很難確定這些表格的用途,要根據(jù)需要處理的表格大小和用戶的處理能力選擇具體 的方法。三種不同的轉(zhuǎn)換方法把原始的表格轉(zhuǎn)換成 WML 表 格,索引子樹,或是列表。1.1 版本以后的 WML 以多種與 HTML 表相似的方法支持表格。但是,WML 1.1 的表格不支 持嵌套,只有很小屏幕的用戶必須解決如何以一種可理 解的方式表示一個較大的表格。索引子樹是一個二層樹,根 卡片是一個到葉卡片的鏈接的索引。每一個葉卡片表示一個 單獨的表單元內(nèi)容。最簡單的表格轉(zhuǎn)換方法是將它們轉(zhuǎn)化成 列表。將表單元的內(nèi)容連接起來組成一個列表,形成清晰緊 湊的輸出,但表的結構信息卻丟失了,這有點象 Lynx 瀏覽器。
2) 段落:P 元素
WML 要求獨立的內(nèi)容塊要包含在元素 p 中,即使是塊級 元素也不例外。這與 HTML 完全不同。轉(zhuǎn)換時應遵循三個原 則:card 中任何內(nèi)容都要被包含在一個 P 中;體現(xiàn)原 HTML 文件的分塊原則;引入盡量少的 P 元素。
3)表單
wml 中的表單與 html 區(qū)別較大,其形式為:
<do type=accept>
<go href=url method="get">
<postfield name="" value=""/>
<postfield name="" value=""/>
.
<postfield name="" value=""/>
</go>
</do>
而表單項,如<input>、<select>等必須在<do>之外。這樣 在轉(zhuǎn)換 form 時,要先把表單信息記錄在鏈表 formctrls 中,待 表單內(nèi)容轉(zhuǎn)換完之后,再根據(jù) formctrls 構造任務 do。
4) 框架的轉(zhuǎn)換策略
對框架的處理分為兩種情況,當 frameset 中含有 noframes時,直接轉(zhuǎn) noframes,生成 card;當 frameset 中沒有 noframes 時,則提示這是一個含有 frame 的頁面,并給出所有 frame 的 url 的超鏈接,即搜索所有 frame 標記,將其中的 src 屬性值轉(zhuǎn) 換為超鏈接。
四 結束語
移動學習資源的開發(fā)是移動學習的基礎,而網(wǎng)絡教學平 臺擁有豐富的學習資源,本文設計的通用框架可以有效提高 網(wǎng)絡教學平臺的利用率,促進移動學習的發(fā)展,使網(wǎng)絡教學 平臺緊跟 E-Learning 的發(fā)展潮流。隨著計算機技術的不斷發(fā) 展,一定會有越來越多成熟的新技術應用到網(wǎng)絡教學平臺的 設計開發(fā)當中,以便更充分的實現(xiàn)教學資源的共享,更好地 滿足終身學習的需求。
參考文獻
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[關鍵詞]網(wǎng)絡 網(wǎng)絡教學 網(wǎng)絡輔助教學平臺
[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437(2013)14-0091-02
一、 推行網(wǎng)絡輔助教學平臺的客觀性
(一)開展網(wǎng)絡輔助教學平臺的必要性
從目前的發(fā)展情況看,各高校正在逐漸減少計算機課程的學時和學分,特別是計算機基礎課程的學時與學分。由于學時數(shù)的減少,使得教學內(nèi)容、教學計劃和教學進度出現(xiàn)了變化,一些該深入講述的內(nèi)容卻由于學時的限制未能進行講解。另外,隨著高校擴招,使得上課學生人數(shù)較多,合班教學大班授課情況屢屢發(fā)生。
(二)開展網(wǎng)絡輔助教學平臺的可行性
學院目前計算機實驗室共有14間,包括2間130座的基礎實驗室,1間70座的專業(yè)實驗室,6間64座的物流實驗室等,計算機臺數(shù)達883件,全部都連通校園網(wǎng),供師生使用。校園網(wǎng)遍及實驗室、教室、宿舍等地,為學院師生使用網(wǎng)絡提供便利。學院經(jīng)過三年的數(shù)字校園建設,實現(xiàn)了學院信息化應用、資源及服務的高度整合,實現(xiàn)了教育過程的全面信息化,為學院的教學、管理與生活提供先進、完善的數(shù)字化平臺,也為網(wǎng)絡輔助教學平臺的實施提供了可行性。
二、 網(wǎng)絡輔助教學平臺的資源建設
網(wǎng)絡輔助教學平臺資源建設情況直接關系到網(wǎng)絡輔助教學平臺的使用情況,如何建設課程資源,使得平臺能夠高效使用這個問題一直是我探索的問題,資源不是越多越好,也不是越復雜越好,我本著簡單、清晰、全面、有效的原則進行了課程資源建設。
(一)課程資源分類
根據(jù)課程資源內(nèi)容的不同分別建立對應的模塊。例如課程基本信息模塊,將涉及課程基本信息的內(nèi)容都放在此模塊中,如教學日歷、教學大綱、課程簡介等。又如電子教案模塊,將課堂上呈現(xiàn)給學生的PPT教案和按學院規(guī)定制作的WORD教案放于此模塊中,便于使用者的查閱。又如視頻資源模塊,將講課視頻和練習視頻放于此模塊中,便于學生課下再次學習。再如優(yōu)秀作品模塊,將課上、課下學生設計的優(yōu)秀作品放于此模塊中,激勵榜上有名的學生繼續(xù)努力,鼓勵榜上無名的學生多多努力爭取下次榜上有名等等。分門別類,一目了然,讓使用者快速定位所需要的資源。
(二)課程資源目錄層次適宜
網(wǎng)絡輔助平臺上的課程資源是按樹型目錄結構來組織管理的,如果目錄層次太多,則加大了搜尋目標資源的時間;如果目錄層次太少,則會建立眾多的子目錄,因此課程資源建設時要有計劃,不可盲目進行,要選擇合適的目錄存放課程資源。
(三)選擇合適的文件形式,適當?shù)慕⒊溄?/p>
受限于網(wǎng)速,大文件的上傳下載仍是個難題,此時選擇合適的文件形式就尤為重要。如果僅供使用者查看無需繼續(xù)學習,例如:學生設計的作品如圖片,則直接以圖的形式展現(xiàn),既直觀又省時。如果是大篇幅的文字敘述,則適宜建立超鏈接,過多的呈現(xiàn)文字不僅不利于文字展現(xiàn),也不利于學習者進行學習。同樣在目錄之間要建立合適的鏈接,便于不同目錄間的快速切換。
三、構建網(wǎng)絡輔助教學平臺的幾點建議
學院自構建網(wǎng)絡輔助教學平臺以來,每學期都會對新構建的網(wǎng)絡課程進行驗收評估,大致都是得出以下的類似結論:網(wǎng)絡課程是將教師的基本信息、教學的基本資料如教學大綱、教學日歷、電子課件PPT等一一放置在平臺上供學生瀏覽。教學資源的單一性,師生互動的局限性、課程測驗的受限性等是網(wǎng)絡輔助教學平臺普遍存在的問題。
(一)存在的問題
1.教師構建網(wǎng)絡課程的積極性不高
學院為了提高教學質(zhì)量,加強教學改革,實現(xiàn)教育教學網(wǎng)絡化,于是引入了網(wǎng)絡輔助教學平臺。剛開始構建網(wǎng)絡課程的申請者較多,但是隨著網(wǎng)絡課程資源的建設,能夠真正使用平臺開展教學的只有少數(shù),原因一是平臺的進入不及時,二是課程資料的切換不方便,三是課程資源的瀏覽有局限等,因此申請構建網(wǎng)絡輔助教學平臺的教師逐漸變少,而已申請的網(wǎng)絡課程,大部分的課程資源是為了應付檢查而建立的,檢查過后或者學期結束以后就再也沒有更新或使用了。因此有的教師認為在平臺上構建網(wǎng)絡課程是多此一舉,在加大了教師工作量的同時,學生應用的積極性還不高,得不償失。
2.網(wǎng)絡等資源有限,平臺運行難以保障
穩(wěn)定安全的網(wǎng)絡環(huán)境、足夠的網(wǎng)絡速度是網(wǎng)絡輔助教學平臺得以有效使用的基礎。如果網(wǎng)絡不穩(wěn)定,平臺運行就得不到保障。我院的校園網(wǎng)絡由于這樣或那樣的原因時常掉線,網(wǎng)絡運行不穩(wěn)定,極大地影響了師生使用該平臺的積極性,也影響了教師建設課程資源的進度;另外由于網(wǎng)速有限的資源賬號,大一新生擁有的計算機臺數(shù)不多等問題,都大大地限制了網(wǎng)絡輔助教學平臺在全院師生中的推廣及應用。
3.網(wǎng)絡輔助平臺本身的局限性
網(wǎng)絡輔助平臺自身有一定的局限性,相比其他的網(wǎng)絡工具如QQ、網(wǎng)站等,處于相對弱勢。比如平臺的登錄不如QQ便捷,平臺的師生互動不如QQ互動直接,平臺的資源建設和題庫建設等不如網(wǎng)站靈活。因此部分教師只是在應用平臺上羅列課程資料,師生間的互動少,即使有也是強制性的課程測驗,即使有也是類似選擇題的一些客觀題等。
(二)對網(wǎng)絡輔助教學平臺的建設提出的建議
1.加強學院校園網(wǎng)絡的建設
網(wǎng)絡是教學平臺運行的基礎,順暢的網(wǎng)絡是平臺得以有效使用的前提。因此首先必須加強學院校園網(wǎng)絡的建設。為了避免網(wǎng)絡不通,學院要加大資金投入建設校園網(wǎng)絡,同時引進專業(yè)技術人員進行平臺維護等。其次,學院要提供學生更多使用平臺的環(huán)境,除了購買更多電腦外,還需要合理地提高機房的使用率,比如課堂外免費開放機房,適時延長機房開放時間,保證校園網(wǎng)絡遍及校園的每一個角落,便于學生隨時隨地學習,確保學生有更多的機會使用平臺等等。
2.提高師生對于網(wǎng)絡教學的認識
無論是教師還是學生都習慣了傳統(tǒng)的教學手段和模式,習慣了“板書”和“講授式”的教學方法,而網(wǎng)絡教學無疑是對舊教學模式的挑戰(zhàn),這一新型的教學手段和模式應用時間不長,師生接受并熟練運用需要一定時間,教學思路、教學方式、教學標準都要隨之變化。學院要制定相應的政策或培訓來引導師生接受與嘗試網(wǎng)絡教學手段,要讓師生都認識到網(wǎng)絡教學是以學生為主體的、符合“以生為本”的一種教學模式。網(wǎng)絡教學給教師的教學提供了挑戰(zhàn),也向?qū)W生提供更全面、更廣泛的內(nèi)容,促進了師生的發(fā)展。
3.做好平臺使用的相關技能培訓
熟練地運用網(wǎng)絡教學平臺除了需要一定的計算機操作能力外,同時還需要對平臺各功能模塊比較熟悉,因此要做好平臺使用的相關技能培訓。針對教師應用能力層次不同,可以分批進行,按專業(yè)和非專業(yè)分,如果有需要還可以不定期地為教師答疑或個別培訓。培訓內(nèi)容除了給教師培訓操作平臺的能力外,還要有培訓平臺使用的標準規(guī)范,課程資源的建設標準等。
4.重視教學資源的設計與建設
網(wǎng)絡教學平臺是網(wǎng)絡教學實施的支撐環(huán)境,但是如果沒有資源,那么平臺就是一個空殼,沒有資源的網(wǎng)絡教學就如同無源之水,因此做好課程資源的設計與建設,是網(wǎng)絡教學有效實施的前提。
5.平臺的推廣離不開學院各部門的配合與支持
推廣使用網(wǎng)絡教學平臺不只是一個部門的任務,它需要學院各部門全力配合,互相協(xié)作才能做好。學院必須重視與支持網(wǎng)絡教學平臺的使用,鼓勵教師大膽嘗試,對運用平臺取得良好效果的教師或班級給予獎勵,提高師生使用平臺的積極性,因此平臺的推廣離不開學院師生的支持與配合。
總之,網(wǎng)絡輔助教學作為一種新的教學模式,它已展現(xiàn)出廣闊的應用前景。但是,網(wǎng)絡輔助教學平臺從初步建立到逐漸完善再到有效使用還需要一定的過程,需要各部門進一步研究和探討,在與實踐相結合的基礎上加以應用,才能充分發(fā)揮網(wǎng)絡輔助教學平臺的作用。
[ 參 考 文 獻 ]
[1] 錢明紅,周曉音,楊悅梅.“基于網(wǎng)絡-導學結合-多向互動”教學模式初探[J].現(xiàn)代遠距離教育,2005,(6):24-25.
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【關鍵詞】多媒體 網(wǎng)絡教學平臺 開發(fā)策略
隨著現(xiàn)代社會的信息技術越來越快地發(fā)展,我國的各個社會領域中,都在廣泛地使用互聯(lián)網(wǎng)技術,人們不再是單純地閱讀報刊、報刊等新聞媒體了,而是依靠當前的互聯(lián)網(wǎng)技術,無線通信等技術,還有新出現(xiàn)的微博、微信等技術,這些新型的媒體對于中職學生來說,無論是從價值觀念還是人生理解方面,都有了很大的改變。作為現(xiàn)代化的教學體系,運用多媒體網(wǎng)絡教學平臺將會提升教育的質(zhì)量。
1 多媒體網(wǎng)絡教學平臺對教育工作的影響
1.1 積極影響
(1)運用多媒體網(wǎng)絡教學平臺技術,可以有效地幫助學生優(yōu)化和完善知識體系?,F(xiàn)在比較流行的微博、微信等多媒體網(wǎng)絡教學平臺,學生可以通過微博和多個不同知識領域的專家進行網(wǎng)絡交流互動,確保在第一個時間內(nèi),掌握相關知識領域中的動態(tài)情況,對于復雜多變的世界起到確定方向的作用。
(2)運用多媒體網(wǎng)絡教學平臺技術,可以促進教師隊伍的建設,不斷開拓新型的教育的發(fā)展。網(wǎng)絡信息資源的不斷開發(fā),逐步完成信息功效,幫助工作者能夠在第一時間內(nèi)對于國內(nèi)外發(fā)生的事情有一個新的了解。并將知識信息傳播給中職學生,讓他們的知識有了更好的發(fā)展。
(3)不斷增強對于中職學生的教育,這是當前最為主要的任務。伴隨著多媒體網(wǎng)絡教學平臺不斷運用到教育中,給學生的心理以及對于知識的學習方面,有了很大的改變。在今后的教育工作中能夠有針對性地教育學生,增強教育工作的實效性。不過由于網(wǎng)絡有一定的虛擬特點,學生在網(wǎng)絡中能夠?qū)⒆约簝?nèi)心的真實想法進行表達,這樣能夠有效地減少學生之間的心理距離。結合網(wǎng)絡針對學生的心理問題進行疏導教育,體現(xiàn)出教育的實效性。
1.2 消極影響
(1)導致了傳統(tǒng)意義上的教育工作出現(xiàn)了削弱的現(xiàn)狀。隨著我國與國際之間的聯(lián)系不斷加強,文化之間的交流也逐步加強了,多媒體網(wǎng)絡教學平臺的出現(xiàn),更是使得這些交流更加不斷向前發(fā)展。隨著我國不斷實施社會主義市場經(jīng)濟的體制后,多媒體網(wǎng)絡教學平臺也開始走向了市場化,在這個階段,也有不少的經(jīng)營者,他們?yōu)榱俗非笱矍暗睦麧?,而出現(xiàn)了忽視科學化的要求,這樣造成了多媒w網(wǎng)絡教學平臺的形象地位出現(xiàn)問題,對于學生的身心發(fā)展是非常不利的。
(2)中等院校面臨著知識經(jīng)濟的挑戰(zhàn),基于當前的互聯(lián)網(wǎng)技術越來越先進,現(xiàn)有的教育模式也出現(xiàn)了新的變革,基于當前的這種融合模式,學生對于某些問題的思考能力缺少了獨立性,往往一遇到問題就會想到從網(wǎng)絡中尋找答案。嚴重阻礙了學生的自我思考能力的提升,難以滿足多媒體網(wǎng)絡教學平臺技術帶來的沖擊力。
2 多媒體網(wǎng)絡教學平臺的教學模式
2.1 多媒體短消息服務的移動學習模式
在對于多媒體網(wǎng)絡教學平臺進行開發(fā)的時候,我們首先必須確定的就是教學的模式是怎么樣的,要樹立一個長遠的發(fā)展目標。
在網(wǎng)絡環(huán)境下所進行的信息傳遞方式已經(jīng)不再受到地理位置的限制了。而且獲取信息的穩(wěn)定性方面也有了很大的加強,網(wǎng)絡平臺開發(fā)一定要根據(jù)移動信息進行共享的形式進行。
現(xiàn)在在成人年當中,使用移動媒體設備的越來越多,他們借助于先進的通訊設備連接上無線網(wǎng)絡,可以以短消息的方式教學任務,這可以有效地解決傳統(tǒng)的教學方式下的信息傳遞受到時間和地點的局限的情況。目前消息的傳遞功能也有了不斷的發(fā)展,已經(jīng)不再是單純的文字形式了,可以是音頻、視頻或者語音等形式,而且消費的成本也越來越少。運用多媒體技術,構建網(wǎng)絡教學平臺,能夠有效地減少建設平臺所需要的資金,使得運營也更加的高效。
2.2 視頻播放和傳輸業(yè)務的學習模式
在教學的過程中,經(jīng)常運用多媒體技術手段就是播放相關的教學視頻資源,讓學生通過素材視頻掌握本節(jié)課的知識內(nèi)容,可以有效地節(jié)省出大量的時間。在觀看教學視頻的時候,學生無論是感覺器官還是在頭腦中,都會形成非常深刻的印象,對于知識的掌握更加牢固。教師在和學生共同通過多媒體平臺分享知識的時候,實現(xiàn)了教學知識內(nèi)容的有效傳輸,這對于傳統(tǒng)教學方式來說,就是一種顛覆的做法,但是要想真正的利用多媒體教學平臺,則還需要結合當前的教學實際,不斷優(yōu)化教學設計,使得教學更加得完美。
2.3 網(wǎng)絡平臺中的信息瀏覽和下載等學習模式
在網(wǎng)絡教學平臺開發(fā)中,其關鍵的技術方面就是信息瀏覽和下載,同時這也能夠有效實現(xiàn)多媒體教學的先進性。通過借助于互聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)網(wǎng)絡信息的下載,當設備連接好后,老師或者學生可以通過網(wǎng)絡來查找自己所需要的資料,并進行下載保存,即使在沒有網(wǎng)絡的情況下,依然可以查看自己所下載的資料。這種方式非常適合于無網(wǎng)絡的情況下使用。對于計算機設備接入網(wǎng)絡的原理與其他的一共設備接入網(wǎng)絡的原理基本是類似的,主要的差異性在于網(wǎng)絡的接入點存在差異,移動通信設備主要支持的是WAP 服務。計算機設備所接入的互聯(lián)網(wǎng)兼容性更穩(wěn)定,并且在存儲功能上與移動通訊設備相比較也有明顯提升。在教學平臺開發(fā)期間,完善下載存儲功能,這樣學生在學習環(huán)節(jié)便不會因瀏覽網(wǎng)絡而分心。
3 網(wǎng)絡教學平臺的模型
3.1 配置網(wǎng)絡服務器
對于網(wǎng)絡教學平臺的建設所需的服務器而言,必須要結合平臺中PC 的數(shù)量進行確定,服務器和多媒體設備之間設置好環(huán)形的網(wǎng)絡配置服務器,這樣便于操作,不過系統(tǒng)的內(nèi)容有著一定的局限,倘若多媒體網(wǎng)絡教學平臺規(guī)模比較大,根本不利于我們進行選擇這種配置的形式。通過服務器來建立設備和網(wǎng)絡之間的關聯(lián),倘若網(wǎng)絡平臺在運行的時候,難以滿足使用者的需要,那么我們可以重新構建新的網(wǎng)絡接點來將這個問題解決掉。
3.2 網(wǎng)關設置
對于網(wǎng)關設置,在教學平臺中,把每一個網(wǎng)絡層次連接在一起,發(fā)揮一體化的功能,可以憑借網(wǎng)絡平臺去搜尋教學所需要的內(nèi)容。而網(wǎng)關的設計,需要一個復雜的過程,比如,在平臺建設開始,讓技術人員劃分網(wǎng)絡連接的層次,并結合每一層次的功能來積極使用,這樣一來,促進多個設備的積極運行。平臺的操作者不會直接接受網(wǎng)關協(xié)議,而是通過服務器翻譯這些協(xié)議。為了促進網(wǎng)絡教學地順利實施,需要網(wǎng)絡平臺結合網(wǎng)絡環(huán)境來實現(xiàn)。對于網(wǎng)關,其依靠翻譯器來進行傳遞,即以服務器能夠讀取的形式來傳遞學習請求,對于下載的一切文件資源,可以通過翻譯來進行讀取。對于一個技術人員,需要考慮平臺的操作特點用在設計階段中,促進系統(tǒng)正常運行。
3.3 網(wǎng)絡教學平臺的系統(tǒng)組成
首先,在平臺中的服務器,其需要滿足一定的網(wǎng)絡請求,其作為一個最重要的中轉(zhuǎn)部分。對于網(wǎng)絡接點,一旦合理完成設置之后,對于教學平臺的操作界面也需要合理設計,使其更加簡單,功能齊全,利于使用者通過點擊去選擇。在系統(tǒng)中,關于PC設備中涉及多媒體播放的顯示裝置。以上是三大模塊,為了展開設計,需要加強平臺建設,更好地發(fā)揮其作用。
4 多媒體網(wǎng)絡教學平臺發(fā)展策略
4.1 學生與教學內(nèi)容的互動策略
對于多媒體網(wǎng)絡教學,在應用平臺時,首要任務是確定教學針對的對象是學生,采取適當?shù)姆椒ㄒ氲交迎h(huán)節(jié)當中,使學生能夠積極利用互聯(lián)網(wǎng)完成學習。通過使用多媒體網(wǎng)絡,更好地改善了時間與地點局限,但師與生之間的交流互動不多,學生只能死記硬背這些理論化的知識點。為了緩解這一現(xiàn)象,在設計階段,有必要引入一些模塊,即測試題,及時檢測學生掌握知識點的情況。隨著網(wǎng)絡時代的發(fā)展,可以積極應用手機教材,其具有交互性的特點,這樣一來,使得學生和教材內(nèi)容之間的互有圓歡顯鑾浚比如,學生讀完教材以后,可及時開展一些活動,包括:考試、分組進行交流、課外作業(yè)、閱讀課外相關資料等,或者對下一單元的教材內(nèi)容讓學生閱讀,與老師積極進行討論。
4.2 學生與教師的互動策略
對于平臺開發(fā),在具體過程中,需要充分利用傳統(tǒng)教學方法的優(yōu)勢,在網(wǎng)絡環(huán)境的基礎上,促進師與生積極交流與互動。通過網(wǎng)絡教學平臺,讓學生積極進行交流,但是,不能過于強調(diào)平臺功能的發(fā)揮,不然,無法增強學生與教師之間的互動性,反之,網(wǎng)絡平臺就像一個屏障,不利于學生進一步對知識內(nèi)容進行探究。針對多媒體網(wǎng)絡教學平臺,老師和學生可以更好地進行交互,往往以文字或視頻的形式完成,比如,信息交流可以通過移動電子郵件、移動網(wǎng)絡聊天軟件完成,或者進行視頻交流,即以手機視頻的方式??傊?,在這個網(wǎng)絡快速發(fā)展的時代,憑借領先的信息傳播技術在老師和學生之間,使其更加開放、更加多元化地進行信息交流。
4.3 學生與學生的互動策略
在學生與教師之間,通過交流與溝通來解決教學當中不好理解的知識點,而在學生之間的交流,主要是為了提升學生的能力,不斷拓展學生思考問題的思路,以及讓學生采用不同種方法來解決。自從出現(xiàn)了多媒體網(wǎng)絡技術,使得學生及時進行交流,或者采取合作的形式完成學習,給學生們創(chuàng)造一種“遠距臨場”的感覺。在學生之間,通過合作學習,更好地分享知識,最終提高學生的學習效率。
4.4 針對多媒體網(wǎng)絡教學平臺信息的交互性進行靈活把握
現(xiàn)代的生活中,人們面臨著非常復雜的交流圈子,傳統(tǒng)的信息很難在短時間內(nèi)進行傳播。隨著網(wǎng)絡多媒體網(wǎng)絡教學平臺的出現(xiàn),信息傳播的速度加快了。這就使得單位用戶在信息的傳播中起著將信息的位置,這就導致了不同的多媒體網(wǎng)絡教學平臺之間的信息能夠共享。我們需要關注的是,如果在非主流的意識形態(tài)下,個體行為的表現(xiàn)也許會產(chǎn)生負面的影響,給人的安定造成一定的問題。所以,我們要對于學生的思想政治教育加強,將社會主義核心價值觀進行傳播,在學生經(jīng)常使用的網(wǎng)絡多媒體網(wǎng)絡教學平臺中進行傳播。使得學生的思想政治素質(zhì)不斷增強,對于抵抗非主流的一些意識形態(tài)進行改善,這主要是要對于學生運用手機中的微信或者是微博進行,不斷將社會主義核心價值觀等觀念進行討論,讓學生在交流中不斷改變自己的思想觀念,通過利用信息交互的方式,加強對于社會主義核心價值觀的理解。
4.5 正確對待多媒體網(wǎng)絡教學平臺信息的即時性
在傳統(tǒng)的多媒體網(wǎng)絡教學平臺環(huán)境之下,我們對于相關的信息進行收集的過程中,勢必會花費比較多的時間,因此,隨著多媒體網(wǎng)絡教學平臺傳播的信息不斷更新,用戶所見到的想到的,都是在空間和時間上的多媒體網(wǎng)絡教學平臺,并且這也有利于引起學生的關注。有一些負面的消息會出現(xiàn)大肆擴散的情況,導致了社會秩序出現(xiàn)混亂的情況。中職學生對于社會的認知也不是很深刻,進而將這些信息傳播出去。所以,針對這些情況,教育必須要通過多媒體網(wǎng)絡教學平臺技術展開教育工作,及時地對于社會中的突發(fā)事件進行處理,防止出現(xiàn)一定的負面信息。
此外,對于網(wǎng)絡多媒體網(wǎng)絡教學平臺平臺上傳播的信息都處于多元化的狀態(tài),借助于客體的主體化進行表現(xiàn),這對于中職學生的心理方面有著極大的影響,嚴重的時候,還會使得學生自我獨立思考的能力下降,甚至是喪失。因此,在中等院校的中職學生教育中,要讓學生正確應對多媒體網(wǎng)絡教學平臺所帶來的信息量,引導他們多關注社會主義核心價值觀方面的消息。
5 結語
綜上所述,本文對于多媒體網(wǎng)絡教學平臺的開發(fā)策略進行了探討,通過分析,在一定程度上能夠推動多媒體技術和傳統(tǒng)教學理念之間的融合,不斷加強教學任務的完成度。網(wǎng)絡教學平臺是將傳統(tǒng)的教學模式引入到了網(wǎng)絡教學中,非常適合于當前的時展??朔藗鹘y(tǒng)教學的不足,不斷加強了老師和學生之間的合作交流,在交流討論的過程中,不斷提升了學生的學習興趣,提高了教師的教學效率。
對于多媒體網(wǎng)絡教學平臺,這是課堂教學的一種擴展,通過網(wǎng)絡教學平全能夠和傳統(tǒng)的課堂教學相互促進,共同營造一個良好教學氛圍。網(wǎng)絡教學平臺能夠發(fā)揮強大的功能,作為一個方便、快捷的系統(tǒng)供人們使用,在教學中,積極使用網(wǎng)絡教學平臺,使得計算機技術、3G 時代網(wǎng)絡技術的優(yōu)點更好地發(fā)揮出來,改善傳統(tǒng)教學的不足,促進教師和學生的交流,增加學生的學習興趣,從而提高了教學效率。
參考文獻
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【關鍵詞】網(wǎng)絡教學綜合平臺 建設現(xiàn)狀 推廣應用
【基金項目】本文受湖北省教學研究項目“構建民族院校‘四維一體’教育教學信息化平臺的理論體系研究及實踐”(JYS2015013)、中南民族大學教學研究項目“基于THEOL平臺的混合教學模式實踐研究”(JYX2015043)支持。
【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)04-0002-02
為了充分發(fā)揮信息化教學手段的優(yōu)勢,推動課堂教學模式與方法的改革,2012年中南民族大學引進了THEOL網(wǎng)絡教學綜合平臺。THEOL平臺集教學、管理、展示與評價于一體,支持網(wǎng)絡輔助教學、混合教學和在線教學等多種教學模式。以下就以該校為例,對網(wǎng)絡教學平臺的使用及效果開展調(diào)查與分析。
一、THEOL網(wǎng)絡教學綜合平臺概述
“網(wǎng)絡教學平臺,又稱為學習管理系統(tǒng),是在線學習與教學的支持環(huán)境。國內(nèi)外網(wǎng)絡教學平臺很多,大致分為通用性平臺和專業(yè)性平臺兩大類”。通用性平臺又可分為商業(yè)平臺和開源平臺,商業(yè)平臺的典型代表有Blackboard(國外)、THEOL(國內(nèi)),開源平臺的典型代表有Moodle、Sakai和Drupal等。
THEOL網(wǎng)絡教學綜合平臺由通用網(wǎng)絡教學平臺、研究型教學平臺、精品課程建設與評審平臺、教學播客平臺、教學資源庫管理平臺五個子系統(tǒng)構成。平臺設置有系統(tǒng)管理員、院系管理員、教師與學生四類用戶角色。針對不同角色的用戶,設置了不同的個性化空間。平臺為所有注冊用戶提供了多種交互工具,比如:網(wǎng)上論壇、教學博客、問卷調(diào)查等。
二、THEOL網(wǎng)絡教學綜合平臺應用現(xiàn)狀
(一)用戶與課程的基本情況
1.網(wǎng)絡教學平臺
截止2015年11月1日,平臺運行的基本情況如下:系統(tǒng)目前累積訪問人數(shù)3032825人;系統(tǒng)目前共有注冊用戶83127人;曾經(jīng)登錄過系統(tǒng)的用戶21466人;學生用戶78986人;曾經(jīng)登錄過系統(tǒng)的學生用戶20186人;教師用戶3628人;曾經(jīng)登錄過系統(tǒng)的教師用戶1276人;系統(tǒng)中目前共有課程11189門;曾經(jīng)被訪問過的課程5894門。
2.精品課程平臺
平臺共有精品課程187門,目前國家級精品視頻公開課1門,省級精品視頻公開課 2門,校級精品視頻公開課 12門,精彩一課4門。
(二)平臺訪問的整體情況
圖1 系統(tǒng)目前累積訪問人數(shù)圖2系統(tǒng)歷年訪問情況對比
從圖1可以看出:2015年1月份到10月份,平臺的累積訪問人數(shù)增加了191萬。其中, 10月份增幅最大,相比9月份194萬的累積訪問人數(shù),增長109萬,增幅達到56%。
從圖2可以看出:自從2012年正式開始使用平臺以來,平臺訪問人數(shù)增長趨勢明顯,尤其自2015年以來,在推進相關推廣措施以后,平臺的訪問人數(shù)急劇增長,相比2014年同期,新增訪問人數(shù)達212萬,增幅達369%。部分老師和學生已經(jīng)持續(xù)在使用平臺。
從圖3可以看出:2015年1月份到10月份,因為數(shù)據(jù)中心新數(shù)據(jù)導入關系,注冊用戶有少量增加,曾經(jīng)登錄過系統(tǒng)的用戶穩(wěn)步增長,新導入的用戶目前應用網(wǎng)絡教學平臺還需繼續(xù)加大宣傳和引導。曾登錄過平臺的人數(shù)占注冊人數(shù)的26%。
(三)師生使用的基本情況
從圖4可以看出:2015年1月份到10月份,曾經(jīng)登錄過系統(tǒng)的教師用戶數(shù)有小幅上升,曾登錄過平臺的人數(shù)占注冊人數(shù)的35%左右,部分老師已經(jīng)開始應用教學平臺。
從圖5可以看出:2015年1月份到10月份,平臺注冊學生用戶有少量增加,曾經(jīng)登錄過系統(tǒng)的學生用戶數(shù)增長明顯,曾登錄過平臺的人數(shù)占注冊人數(shù)的20%左右,學生應用平臺進行學習的熱情還需任課教師帶動,學生信息化學習的意識還需強化。
(四)課程訪問的基本情況
從圖6可以看出:2015年1月份到10月份,平臺課程數(shù)有所增加,曾經(jīng)被訪問過的課程持續(xù)上升,曾被訪問過的課程占課程總數(shù)的53%左右,一半以上的課程被訪問過,信息化教學的推進出現(xiàn)良好態(tài)勢。
三、網(wǎng)絡教學綜合平臺的應用中存在的問題
從平臺部署以來,在推廣應用過程中,雖然取得了一些成效,但還是存在一些問題無法回避。
(一)學生利用網(wǎng)絡教學平臺進行學習的比例低
通過表2,可以看出2015年共有5271門課程存在選課學生,學生進入過的課程有2390門,占選修課程的45%,超過一半的課程未有學生進入,學生利用網(wǎng)絡教學平臺進行學習的比例低。
(二)平臺上建設并投入使用的課程數(shù)量少,質(zhì)量不高
表3 課程建設情況
通過表3,可以發(fā)現(xiàn),在2015年存在選課學生的課程中,課程通知的課程只有62門,課程討論區(qū)發(fā)表主題的課程只有51門,占比均只有1%左右;添加資源的課程有219門,占比4%。可供學生學習的課程資源較少。
表4課程建設情況
從表4可以看出,添加了課程作業(yè)的課程有63門,上交作業(yè)的課程47門,只有少數(shù)教師使用網(wǎng)絡教學平臺進行在線布置作業(yè)。已經(jīng)有老師開始使用平臺課程問卷與進行探究主題研究。課程建設數(shù)量、廣度與深度有待進一步深化。
(三)教師應用網(wǎng)絡教學平臺進行教學的比例偏低
從圖7可以看出,2015年開設課程的1698位教師,只有258人進入課程,占比15%,尚有大部分教師未進入課程。而進入平臺課程的教師中,添加個人資源的18人,課程討論區(qū)發(fā)文的30人,布置課程作業(yè)的42人,批改課程作業(yè)的25人,課程通知的49人,課程問卷的18人,添加試題的19人,添加試卷的14人。應用平臺進行課程建設與組織教學的老師數(shù)量少。
四、解決策略
根據(jù)對現(xiàn)階段問題情況的統(tǒng)計分析,后續(xù)應該采取如下措施:
(一)進一步加強宣傳,增強師生進行網(wǎng)絡課程學習的意識
在批量導入新用戶之后,通過通知公告或在某些會議上,動員新用戶使用平臺進行網(wǎng)絡課程學習,并且針對新生開展相關培訓與指導。比如,在新生入學后通過網(wǎng)絡教學平臺開展新生入學指導教育,增強新生使用網(wǎng)絡教學平臺進行網(wǎng)絡課程的學習意識。
(二)進一步加強培訓,提高師生使用網(wǎng)絡教學平臺的能力與信息化素養(yǎng)
具體可以包括以下幾個方面:1.邀請專家來校進行專題講座,針對全校的專任教師開展網(wǎng)絡教學綜合平臺建設和應用的培訓。2.每學期為新進教師增加網(wǎng)絡教學綜合平臺使用方面的培訓。3.在全校范圍內(nèi)對學生的網(wǎng)絡學習情況進行評選,從登錄網(wǎng)絡教學綜合平臺的情況、在平臺課程中的活躍程度以及通過平臺獲取教學材料的情況等方面綜合考查,對綜合評分高的“在線優(yōu)秀學生”給予一定的物質(zhì)和精神獎勵。4.協(xié)助學院組織開展網(wǎng)絡教學平臺的二次培訓工作,派人員參加予以指導和技術支持。
(三)深入調(diào)研,全面了解師生在平臺應用中存在的困難與問題
采用問卷調(diào)查與統(tǒng)計分析的方式,調(diào)查正在使用平臺進行教學活動的教師與學生,分析他們在應用平臺教學的過程中存在的困難與問題,只有了解現(xiàn)實中存在的具體問題,才能更有效的推進平臺的應用。
(四)進一步完善網(wǎng)絡課程的質(zhì)量標準,嚴格教學管理
網(wǎng)絡教學平臺上的各門課程由主講教師負責具體的建設工作,需對主講教師進行引導并配以必要激勵機制,鼓勵教師積極地應用。今后,應進一步完善網(wǎng)絡課程的質(zhì)量標準與教學管理,主講教師必須對課程介紹、教學大綱、教學日歷、教師信息等課程基本信息進行完整填寫,鼓勵有余力的老師再深入新欄目進行探索,逐步推進。
(五)合理設計與布局課程單元與欄目,提升課程吸引力
網(wǎng)絡教學平臺上課程欄目和教學單元可由教師依據(jù)自己的需要進行設計。比如可以按照教學單元設計欄目,還可以按照教學周來安排教學欄目。這樣,讓課程變得更加活潑生動,提升課程對學生的吸引力。
(六)探索多模式教學,拓展網(wǎng)絡教學平臺的應用空間
研究探索網(wǎng)絡輔助教學、混合式教學、全網(wǎng)絡教學等多種教學模式的實踐應用,結合網(wǎng)絡教學平臺,根據(jù)不同的教學模式,針對不同教育對象的特點,開展靈活的、開放的、適合于多層面、多對象及多網(wǎng)絡環(huán)境的教學,拓展網(wǎng)絡教學平臺應用空間。
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關鍵詞:云計算;網(wǎng)絡安全;實踐教學;虛擬實訓
1引言
雖然網(wǎng)絡安全課程實訓具有很強的實踐性,但是網(wǎng)絡安全實訓環(huán)境構建困難。由于現(xiàn)實網(wǎng)絡環(huán)境具有規(guī)模大、復雜性強等特點,導致無法在實訓室里完全構建出和真實網(wǎng)絡相同的環(huán)境。另外,教學設計中存在的網(wǎng)絡安全漏洞會產(chǎn)生非常大的風險,可能對校園網(wǎng)造成難以估計的后果。因此,網(wǎng)絡安全的實踐教學很難在真實的環(huán)境中完成。云計算的產(chǎn)生為網(wǎng)絡安全實踐教學提供了新的思路,即利用虛擬仿真技術開展網(wǎng)絡安全課程的實踐教學。本文在江西信息應用職業(yè)技術學院現(xiàn)有的軟硬件條件下,研究基于云計算的網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺實現(xiàn)技術。
2研究意義
隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,網(wǎng)絡安全問題層出不窮,網(wǎng)絡安全技術研究成為了當前熱點,網(wǎng)絡安全人才短缺問題也亟待解決。高職院校是應用型高技能人才培養(yǎng)基地,實踐教學尤為重要。但是,高職院校網(wǎng)絡安全類課程的實踐教學往往帶有一定的破壞性,甚至威脅了校園網(wǎng)安全,因此網(wǎng)絡安全課程實訓一般都是在真實的物理PC機中安裝虛擬機,如Virtualbox、VMware等軟件。如今云計算技術日益成熟,應用越來越廣泛,如果把云計算提供的各種軟硬件資源虛擬化、網(wǎng)絡存儲、負載均衡等技術,運用到網(wǎng)絡安全實踐教學中,就可以改進網(wǎng)絡安全課程實踐教學方式,節(jié)約部署網(wǎng)絡安全實訓環(huán)境的時間,有效提高課程教學效果,降低軟硬件投入成本。例如,將網(wǎng)絡安全實踐教學所需要的網(wǎng)絡工具軟件、各種不同的系統(tǒng)鏡像、模擬攻擊環(huán)境放到一個云平臺中?;谠朴嬎愕木W(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺建設的研究意義重大,不僅可以提高網(wǎng)絡安全課程教學質(zhì)量和教學水平,而且有利于增加課程任課教師與學生之間的互動,從而切實、有效提高學生分析問題和解決問題的能力。
3基于云計算的網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺的實現(xiàn)技術
本系統(tǒng)應用OpenStack云平臺設計、搭建網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺。OpenStack是開放源代碼的云計算管理平臺,由美國國家航空航天局(NASA)和RackSpace合作研發(fā),由Nova和Swift兩個主要模塊構成,覆蓋了虛擬化、服務器、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡等各個方面。網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺以開源云計算項目OpenStack平臺為基礎,應用了OpenStack模塊中多項服務。第一,OpenStacknetwork。網(wǎng)絡管理服務,提供網(wǎng)絡連接和管理服務。第二,OpenStacknova。計算管理服務,提供計算資源調(diào)派,實例化虛擬機。第三,OpenStackswift。對象存儲服務,為Glance提供鏡像服務,包括靶機鏡像庫和攻擊機鏡像庫。第四,OpenStackHorizon??刂婆_服務,以Web的形式提供對所有節(jié)點的服務管理。本例中將其改進為網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺的一個功能模塊,用于Web界面部分操作。本系統(tǒng)主要在控制服務器和服務器節(jié)點安裝Linux操作系統(tǒng),服務器節(jié)點安裝OpenStacknova組件和OpenStackswift組件,靶機鏡像庫和攻擊主機鏡像庫安裝與之相關的OpenStackGlance組件。平臺利用Openstack控制服務器管理相關的服務器節(jié)點,根據(jù)鏡像服務器中的鏡像建立虛擬靶機和虛擬攻擊機。平臺首先根據(jù)OpenStacknetwork提供的虛擬網(wǎng)絡、端口等虛擬網(wǎng)絡服務,創(chuàng)建和配置相應的虛擬網(wǎng)絡,實現(xiàn)系統(tǒng)的控制服務器、節(jié)點服務器、鏡像服務器之間的通信。其次,根據(jù)實訓教學需求配置和管理虛擬節(jié)點,并完成網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學體系的搭建。
4基于云計算的網(wǎng)絡安全虛擬實訓教學平臺中靶機和攻擊主機的配置
由于網(wǎng)絡安全課程的實踐教學需要安排很多不同攻防實訓內(nèi)容,因此需要在攻擊主機和靶機中安裝很多工具軟件。但是,有些網(wǎng)絡安全的工具軟件本身就是病毒或易被殺毒軟件刪除,因此需要專門配置目標靶機和攻擊主機。第一,靶機配置。作為目標主機的靶機不能只安裝操作系統(tǒng)和相關軟件,還需在目標主機中設置一些安全漏洞,進而為攻擊主機提供真實的網(wǎng)絡攻擊環(huán)境。靶機可安裝一些存在漏洞的操作系統(tǒng),如WindowsXP、Win7、WindowsServer2003和WindowsSever2008等操作系統(tǒng)。另外,需關閉系統(tǒng)自帶的防火墻,并將其制作成系統(tǒng)鏡像。這些系統(tǒng)鏡像不要打補丁,故意留下一些漏洞,用于攻擊主機攻擊。制作鏡像過程中可安裝ASP、PHP等Web環(huán)境,用于Web攻擊,并安裝低版本的SQLServer和MySQL數(shù)據(jù)庫,便于SQL注入攻擊。此外,可以到網(wǎng)上下載一些免費開源的靶機鏡像資源,放到平臺的攻擊機鏡像庫中。第二,攻擊主機配置。攻擊主機需要安裝Windows和Linux鏡像,不能安裝任何殺毒軟件,并在此基礎上安裝適合系統(tǒng)鏡像的各種漏洞掃描和網(wǎng)絡安全滲透工具,如Wireshark嗅探器、NetsparkerWeb應用安全掃描工具、Nikto2Web應用漏洞掃描工具和BurpSuiteWeb應用滲透測試集成平臺等。