基于网络教学平台的学习过程管理系统的设计

李晓静,房国栋，段渭军,王琼琼

（1.西北工业大学 电子信息学院，陕西 西安 710072；2.西北工业大学 网络与教育技术中心，陕西 西安 710072；3.西北工业大学 体育部，陕西 西安 710072）

随着以互联网技术为核心的信息技术的发展，网络教学在我国得到了蓬勃的发展。在网络教学中，网络教学平台为教与学的实施提供了技术支持。网络教学平台自诞生以来经历了内容管理系统（CMS）、学习管理系统（LMS）、学习内容管理系统（LCMS）、通用网络教学平台（Webbased Instruction Platforms）四个阶段后，发展为一个由网上课程开发系统、网上教学支持系统和网上教学管理系统构成的相对完整的网络教学支撑平台。[1]尽管大多数的网络教学平台已具备用户管理、课程管理、资源管理等教学管理功能，但是，在利用网络教学平台的学习（教学）过程中出现了无法监控学生学习状况、不能指导学生学习方法、无法实现及时交流等问题，从而直接影响了学习效率。因此，网络教学平台需要在现有功能的基础上增加管理学习过程的功能，以提高网络教学（学习）效果。

一、网络学习过程管理的内涵

1.网络学习过程

网络学习是指通过计算机或者其他传播媒体组建的网络平台来进行学习的一种学习活动。学习过程是学习者为达成学习目标而必须执行的基本阶段或环节。那么，网络学习过程就是指在计算机网络环境下学习者为了达到预定学习效果而采取的一系列操作或活动，如确定学习目标、制定学习计划、选择学习方法、操作学习行为等。

2.网络学习过程管理

网络学习过程管理就是对网络学习过程进行管理，即对学习者在学习过程中的不同阶段或环节所采用的不同学习行为的管理。网络学习过程管理是以学习者的学习过程为核心、对学习者的学习行为进行有效的引导、监控、帮助、激励等管理行为，正如传统课堂中教师指导监督学生的学习情况、学习行为、课堂纪律、布置作业、组织讨论、测评考试等行为。

网络学习过程管理的目的是实现学习者和教师对学习过程的管理。[2]对学习过程的管理需要在学习过程中实现对学习者信息的记录，学习过程的追踪、监控，师生之间和学生之间的交互、讨论，学习方法和学习过程的引导、帮助，对学习结果的监测与评价等功能。由于网络学习具有突破时空限制的特点，学生可以随时随地进行网络学习。在基于网络教学平台的学习中，并不能保证学生在学习的同时刚好教师也在线。因此，通过借助教师管理学习过程很难实现，只能通过依靠网络教学平台来实现对学习者学习行为的引导、监控、帮助、激励等管理功能。那么，我们需要对网络教学平台的管理功能重新设计，在现有管理功能的基础上注入对学习过程管理系统的设计。

二、网络学习过程管理系统的设计

网络教学平台自20世纪90年代中期产生，经过二十多年的发展，目前已进入现代通用网络教学平台阶段，其管理系统主要有教学与系统管理子系统、网络教学与自主学习子系统、网络课程开发与资源管理子系统，它的管理功能主要是面向网络教学资源、面向用户和课程的，而没有对学习过程的管理。基于网络教学平台的学习过程管理系统是对学习者的学习全过程 （从学习者进入平台开始至学习者离开平台）进行管理的，它是网络教学平台的一个专门管理学习过程的子系统。

基于网络教学平台的学习过程管理系统主要用于实现对网络学习过程的管理，主要内容在于管理网络学习行为，包括对学习者的引导、监控、帮助、考核与评价、激励等。其系统功能结构如图1所示。

1.用户管理

用户管理功能包括三个模块：用户注册、用户登录和用户管理。[3]用户注册模块提供用户注册界面，将正确的注册信息写入数据库，用户根据自己身份选择注册方式，待完成注册后才能进入平台学习。用户登录模块中，当用户输入登录信息后，系统自动将输入的信息和相关用户数据库中的内容进行比较，如果该用户输入的信息和数据库表中的内容相符，则通过验证，可成功登录；否则登录失败。用户管理主要管理学生、教师和管理员三种类型的人员，其中不同类型的人员被赋予的权限不同。

2.引导管理

管理系统中的引导功能主要体现在对学习者进行学习进度提示、学习方法指导、重难点提示三个方面。学习进度提示是指系统为学习者提示当前的学习进度及全部学习量等信息，引导学习者合理安排学习进度。学习方法指导是指系统根据学习内容的特征为学习者提供几种有效的学习方法，学习者可以根据自身状况选择合适的学习方法。重难点提示是指系统在学习内容的重难点处设置提示，便于学生抓住学习重点，合理安排学习时间。

3.监控管理

系统中的监控管理功能类似于传统课堂中教师对学生学习情况的监督和控制作用，包括学习时间的控制、学习内容的控制、学习交互的控制和学习效果的控制。[4]学习时间的控制是指系统从学习者注册登录该网络课程起，记录学习者在网络课程中停留的时间，便于学习者能随时查看自己的学习时间。学习内容的监控是指系统提供记录学习者在规定时间内学习的章节和知识点的功能，为检验学习成果提供量化指标。学习交互的监控是指系统能够记录学习者在规定时间内与教师或其他学习者的交互的次数和讨论主题的个数。学习效果的监控是指系统能够监控学习者的形成性练习，及时了解学习者进行个别化自主学习的阶段性学习效果。

4.帮助管理

系统能够为学习者提供交流讨论、网络答疑、相关知识链接等帮助。交流讨论借助于QQ软件、BBS、留言板、E-mail等手段在教师和学生间建立多向同步或异步在线交流来解决学生之间、师生之间在教学活动或课后环节中的交流和讨论问题，给学生充分自主权和发言权，如对课程的某些主题可以在网上展开讨论，各自发表见解等。网络答疑能让学生在学习过程中遇到疑问时能尽快得到教师对该问题的解答。相关知识链接的功能是指学生在学习过程中遇到新的知识点时，系统会提供相关知识链接，为学生提供帮助，节约学生查找的时间，提高学习效率。

5.考核管理

系统从作业管理、题库管理、测验管理和成绩管理四个方面提供考核管理。[5]作业管理部分是指教师可以在线布置作业、批改作业、对作业进行统计分析，学生可以在线完成作业并提交给教师。题库管理部分是指录入原始题库资料后，系统可以生成试题库，能够提供单选、多选、判断正误、匹配、排序、填空和论述题等多种题型，且题库内容可以导入、导出，或者形成压缩包便于老师保存数据。测验管理是指教师可以从试题库中抽出测试题目或录入原始试题，并规定测试时间，系统根据时间提示自动开放或关闭测验，学生在线测验后保存结果。成绩管理是指系统可创建关于学生答案的统计数据报告，进行综合加权计算，自动得到综合测评分数，并能对特定用户、作业和考试进行深入分析，并产生报表。

6.评价/激励管理

系统中的评价方式比较齐全，由教师评价、自我评价和同伴评价组成，评价要素可编辑，可填写标题、描述，设置其他参数如是否开启自我评价、评价开始时间、提交时间、结束时间等。激励机制是把学习与适当的娱乐结合，把学习与奖励相结合，其目的在于提高学习者的学习兴趣，主要方法有学习积分奖励，进度游戏奖励，提示语鼓励等。

三、网络学习过程管理系统的技术实现方法

基于网络教学平台的学习过程管理系统采用B/S三层体系结构，分别表示为用户表示层（即浏览器）、业务逻辑层（即应用服务器）和数据层（即数据库系统），其体系结构如图2所示。

图2 基于B/S三层架构

该系统的开发环境是在Windows操作系统下，用到的服务器是Apache，数据库是SQL Sever，主要的开发工具是PHP+HTML+CSS。

该系统实现的关键技术有：

1.PHP技术

PHP即 Hypertext Preprocessor(超文本预处理器)，其语法借鉴了 C、Java、PERL等语言，但对于开发者编程知识的要求较低，它与HTML语言具有非常好的兼容性，使用者可以直接在脚本代码中加入HTML标签，或者在HTML标签中加入脚本代码从而更好地实现页面控制。PHP提供了标准的数据库接口，数据库连接方便，兼容性强、扩展性强，可以进行面向对象编程。

2.SQL Sever

SQL Server是由Microsoft公司推出的一个关系数据库管理系统，具有良好的可伸缩性和可用性，易于安装部署和使用，支持对称多处理器结构、存储过程、ODBC，并具有自主的SQL语言。 SQL Server以其内置的数据复制功能、强大的管理工具、与Internet的紧密集成和开放的系统结构为广大的用户、开发人员和系统集成商提供了一个出众的数据库平台。

3.PHP与SQL Sever数据库的连接

（1）打开与SQL Sever数据库的链接

MS SQL Sever的连接可分为一般连接和永久链接两种。一般连接使用的函数是mssql-connect；永久连接使用的函数是mssql-pconnect。这两个函数的语法分别如下：

参数说明：

Severname：为欲连上的数据库服务器名称。

Username：为连接使用的账号，可省略。

Password：为连接使用的密码，可省略。

（2）关闭与SQL Sever数据库的链接

使用mssql-connect函数连接的数据库，可以使用mssql-close函数来关闭链接。该函数的语法如下：

Boolean mssql-close（int[link-identifier]）;

参数link-identifier为所指定的连接，可省略。

目前基于网络教学平台的学习过程管理系统尚处于初步运行阶段，还存在较多的问题，需要进一步研究与测验，以达到更好的管理效果。

[1]曲宏毅,韩锡斌,张明等.网络教学平台的研究进展[J].数字校园，2006（5）：55-59.

[2]曹艳.网络学习社区中协作学习过程管理系统的构建与实现[D].武汉：华中师范大学，2007:14.

[3]秦剑锋.基于Web的教学管理平台的设计与实现[D].青岛：中国海洋大学，2006:43-48.

[4]陈云虹.基于Web的网络课程学习监控体系的构建[D].西安：陕西师范大学，2004:26-27.

[5]朱琦斌.基于BlackBoard的网络教学管理系统的设计和实现[D].上海：复旦大学，2010:31-32.