基于MOOC的教师教育网络课程平台的设计与实现

摘 要：随着大规模开放课程（MOOC）时代的的到来,传统的网络课程制作、管理方法已经不能满足个性化学习的需要,网络课程已经朝着社会化、大规模化、自组织化的方向发展.在这种趋势下,教师教育网络课程应该如何建设、如何管理?本文基于这一发展趋势提出了教师教育网络课程平台的设计新思路,详细阐述了教师教育网络课程平台的主要功能和实现技术.其主要功能包括课程管理、在线学习、资源管理、活动管理、学习答疑、学习评价、用户管理、教师成长电子档案袋和系统管理,在技术实现方面采用前、后端分离的方式,实现了Nginx+Squid+IIS的处理链.

关 键 词：MOOC；教师教育；网络课程；学习系统；学习型社会

中图分类号：G434文献标志码：A文章编号：1673-8454（2013）21-0073-05

一、研究背景

1.三分屏课件急需更新

目前,68所教育部现代远程教育试点学校的网络课程制作均采用三分屏课件,集合了视频、文字、声音和动画,最大限度地还原了面授课堂的氛围.学习者在通过三分屏课件学习时,既能看到教师的形象,也能听到教师的声音,还可以看到教师的板书,有利于网络环境下教学活动的开展.[1]但是,随着教学理念地不断更新以及信息技术地不断发展,三分屏课件的缺陷也逐渐凸显：（1）教学形式单一.三分屏课件在制作过程中采用的教学方法以讲授法为主,不能极大地调动学生学习的积极性和主动性,学生的参与感不强.（2）界面统一单调.三分屏课件一般由视频或语音、标题或索引、内容三个区域组成,形式固定,界面颜色单一,长时间观看容易造成视觉疲劳.[2]（3）大都没有学习行为监控模块.网络学习行为监控有利于掌握学习者在网络环境下学习状况,提高学习效果,激发学习者学习热情,三分屏课件仅仅展示教师的教学行为,没有对学生的学习行为进行有效的监控.（4）不支持移动学习.随着通信技术和泛在学习的发展,移动学习已经成为目前流行的学习形式,而基于三分屏课件的网络课程不支持移动终端的访问,不能实现移动学习.

2.教师教育一体化对免费师范生的要求

“学高为师,身正为范”.“师范”一直是用来形象地形容教师的职能和职业特征.为了落实教育优先发展的战略,提高教师师资,促进教育公平,体现教师的社会价值,2007年9月,我国开始在教育部直属的六所师范大学实行师范生免费教育.2011年7月,我国第一届免费师范生走出校门,开始怎么写作于基础教育.然而,教师的专业发展不能仅仅停留在职前培养的阶段,同时,终身教育的思想也不允许教师教育只接受职前培养,因此免费师范生的继续教育问题成为师范生免费教育的瓶颈.[3]

为了促进我国免费师范生教师生涯的健康发展,使免费师范生走上教师专业化发展道路,实现免费师范生的终身教育,国家出台了免费师范生攻读教育硕士的相关政策,考虑到工学矛盾的问题,采取了“面授+远程”的培养模式,充分利用网络学习环境实现免费师范生的继续教育.[4]因此,教育部直属的六所师范大学必须为免费师范生攻读教育硕士搭建一个网络化的学习平台.

3.教育信息化对高等教育的新要求

随着信息技术和教育改革的不断发展,教育信息化已经成为国家教育事业发展的重要方向.教育部颁布的《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》第六章中提到要推动信息技术与高等教育的深度融合,创新人才培养模式.[5]在高校进行信息化建设过程中,应该依托优势学科开发优质教育资源,实现教育优质资源的共享.但是,目前的教育资源开发出现了资源丰富、质量良莠不齐、各自为政等问题,导致了教育资源建设管理困难,且不利于资源的长期保存.因此,急需搭建一个开放灵活的教育资源公共怎么写作平台,实现教育资源的统一管理和长期利用,为高等教育和基础教育怎么写作.

4.国际MOOC对网络课程的挑战

在开放教育领域,近年来MOOC一词频繁出现,它是大规模在线开放课程的缩写,是一种新型的网络课程模式,具有免费开放、大规模、自组织性、社会性等特征.MOOC是以联通主义学习理论作为其理论基础,认为网络化联接才是知识组成的结构,学习掌握在学习者手中,学习就是学习者的知识网络与其他网络进行互通的过程,保证了学习者永远处于不落伍的状态.[6]这一思想使得MOOC与以往的网络课程具有很大的差异,学习内容是动态汇聚而成的,学习者在学习过程中,将课程内容、资源进行混合,形成自己的理解和想法,通过网络日志或博客推动分享.国内外目前已经有大量成功的MOOC案例,如Coursera、EDX,它们真正体现了网络课程开放这一思想,必将成为今后网络学习的主流.

二、教师教育网络课程平台的设计思路

吸取MOOC的优点,根据终身教育思想对教师教育的要求和教师教育信息化的发展,以陕西师范大学教师教育为依托,为教师教育设计了一个新的运行环境――教师教育网络课程平台.该平台的设计目标是：实现网络课程制作的多功能化；实现教师网络学习的终身化；实现教师个人知识管理的系统化；实现本校优质学习资源的网络化.

根据教育的需求和陕西师范大学的实际教学需求,该课程平台主要有以下四个功能：（1）为以免费师范生为主体的远程教育硕士提供网络学习资源和怎么写作,使它将是成为远程教育硕士完成学业的主要途径；（2）为校内本科生辅助学习提供学习资源和怎么写作,成为陕西师范大学本科生的“第二课堂”；（3）作为远程教师培训的主要阵地,为中西部乃至全国范围内中小学教师培训开发相应的课程；（4）为全社会范围内学习者提供免费开放的学习资源.教师教育网络课程平台的设计思路包括以下几个方面.

1.一体化的网络课程

教师教育网络课程平台不应只是单一的资源组合,而应该将资源与教学结合起来,支持教师教育职前、职后的各种教学活动,包括：学习资源、学习评价、学习监控、学习工具和支持怎么写作.学习者不仅可以在线学习教师教育网络课程平台中的课程内容,还可以在线参与相应的学习活动,与教师进行互动、在线完成作业和测试.2.网络课程的批量化制作

网络课程的建设需要经历需求分析――课程结构设计――学习环境设计――课程开放――测试等环节,且仅是针对一门课程进行的设计,其开发周期长,效率较低.教师教育平台在设计过程中,充分考虑到传统网络课程设计和开发的不足,在平台设计过程中,构造了网络课程模板.该模板是在深入分析和总结网络课程特点和结构的基础上设计的.其栏目包括：课程简介、教师队伍、课程特色、学习指南、授课计划、教学方法、考核评价等.界面设计采用两分栏或三分栏的结构.教师也可以在平台中建设多门课程,学生可以在其中任意选择自己需要的课程进行在线学习,实现了网络课程的快速生成和批量制作.

3.网络课程的个性制作

教师教育平台在考虑网络课程制作周期的同时,也认识到每一门课程都有其自身的特点,因此在网络课程结构设计方面,进行了一些个性化设置.教师可以根据课程自身的需要添加栏目、内容和工具,进行界面风格的设置,保证建设的课程不出现千篇一律的现象,同时平台还提供了风格不同的模板,教师在建设网络课程的过程中可以任意选择,保证了课程的开发效率.

4.多元化的课程模式

教师教育课程平台的应用主体是有以免费师范生教育硕士和远程本科学历教育学生,这两类人群接受的都是教师教育,但由于其培养目标和人才层次已经发生了巨大的变化,在课程学习模式上也存在必然的差异.本科生的课程以知识讲授为主,辅助一些必要的学习活动,教育硕士的学习则是由大量的活动来组成的,辅助以知识讲授.教师教育网络课程平台的设计综合考虑了平台用户的特征,选用多元化的课程模式,支持知识讲授、专题研究、探究学习、案例学习等不同模式课程的创建和管理,满足不同群体学生的需求.

5.社会化学习网络

美国著名社会心理学家米尔格兰姆（StanleyMilgram）于20世纪60年代最先提出了六度分割理论：在人际脉络中,要结识任何一位陌生的朋友,这中间最多只要通过六个朋友就能达到目的.按照六度分隔理论,每个个体的社交圈都在不断放大,最后成为一个大型网络.[7]后来有人根据这种理论,创立了面向社会性网络的互联网怎么写作,通过“熟人的熟人”来进行网络社交拓展,形成了社会化网络怎么写作（SNS）.教师教育网络平台借鉴六度分割理论和SNS思想,构建虚拟的学习圈子,使学习者在教师教育网络平台中建立人际关系,营造更加真实的学习氛围,增强用户的归属感.

6.教师成长电子档案袋

教师教育网络课程平台为教师的职前教育和职后培训提供了一个个性化的学习平台,平台可以对教师的教学成长过程进行完整的记录,包括教师的成长规划、教学行为、教学反思、教学成果等,形成电子档案袋,对教师的专业技能实行过程性评价,同时还可以形成教学资源,为新手教师的专业成长提供帮助.[8]

7.课程的标准化封装

教师教育网络课程平台遵循统一的技术指标,生成标准化课程网站,使该课程能够在其他课程平台上无障碍运行,如Blackboard、Moddle和Saiky平台等.

8.可扩展的API接口

在教师教育网络课程平台中,考虑到教师教育也需要相应的教务管理,因此该平台必须实现与学校、学院教学教务平台的无缝衔接,实现专业信息、课程信息、考核评价等教学教务方面的内容与教师教育教学信息的通信.教师教育网络课程平台的设计以模块为组成部分,每个模块预留API接口,数据之间的通信通过API接口来实现.

9.多终端使用

随着信息技术和社会的不断发展,越来越多的电子产品开始应用于教育领域,基于移动终端的移动学习也成为目前学术界讨论的一个热点话题.为了更好地支持教师的泛在学习,教师教育网络课程平台在规划和建设的过程中,考虑到了多终端支持,在iPad、智能手机等终端均能访问该平台,进行在线学习.

三、教师教育网络课程平台的功能设计

根据学习型社会对教师教育的要求和用户特点,教师教育网络课程平台的基本功能模块包括：课程管理、在线学习、资源管理、活动管理、学习答疑、学习评价、用户管理和系统管理8个模块,根据不同的权限将用户分为管理员、教师和学生三类用户,共65项操作,如图1所示.

1.课程管理

课程管理是指系统管理人员对教师教育网络课程平台中课程进行相应的操作,其管理人员包括管理员和教师两类用户,管理员的主要操作包括创建课程、审核资源、发布公告、跟踪学习过程、监控学习情况、发布网络课程,教师的主要操作包括设置课程信息、选择课程模块、选择课程模版、设置课程栏目.

2.在线学习

教师教育网络课程平台的最大特色就是支持在线学习,在线学习模块的功能设计是否科学、功能是否完善决定了学习的效果.完整的在线学习模块不仅是资源展示平台,更是集资源与怎么写作、自学与协作、理论与实践、学习与评价为一体的立体化学习平台.该模块的用户类型以教师和学生为主,教师的主要操作包括设计课程目录、编辑学习内容、设置相关资源、设置相关活动、设置学习进度,学生操作包括自主学习和查看学习进度.

3.资源管理

资源是网络课程的主要组成部分,是知识内容的重要辅助.在教师教育网络课程平台资源设计方面,注重多种形式的媒体资源的设计,给学习者提供直观、形象的感官体验,促进学习者对知识点的理解和掌握.教师教育网络课程平台的资源管理用户主要有教师和学生,教师的主要操作包括资源检索、资源上传、资源下载、资源审核、资源分类,学生的主要操作包括资源检索、资源上传、资源下载.

4.活动管理

根据现代教学理论,网络课程中的知识以活动为主.学习活动有助于调动学习者学习的积极性,也能体现网络学习中学习者的主体地位.因此,教师要提升网络教学的质量,要根据不同的学习目标和知识内容,设置合适的学习活动,安排特定的学习任务、明确相应的步骤,监督学习者参与活动,并对活动实施情况提供反馈意见.教师教育网络课程平台的活动管理用户主要有教师和学生,教师的主要操作有自由讨论、自学自测、案例分析、网上资源搜集、实践活动、主题探究、虚拟实验,学生的主要操作有参与活动、查看反馈信息等.5.学习答疑

交互是网络课程平台的重要组成部分,也是衡量网络课程平台质量的重要指标,增进教师与学生之间的交流.教师教育网络课程平台的答疑模式借鉴当前业界流行的开放式互助问答系统,如百度知道、新浪的爱问,其用户也是由教师和学生两类构成,教师的主要操作有同步解答、回复留言、常见问题,学生的主要操作有同步提问、给老师留言、问题检索.

6.学习评价

学习评价是衡量网络教学质量的重要形式,是一般网络课程的主要功能之一.教师教育网络课程平台的学习评价形式多样,主要形式有作业、论文和考试.教师在课程平台中主要进行作业的布置、批阅和统计,考试试卷的组卷、组织考试,对作业成绩、论文成绩和考试成绩进行统计分析.学生主要是完成作业、参加考试、完成论文和成绩查询.

7.用户管理

教师教育网络课程平台包括教师、学生、管理员三种不同角色,每种角色在平台应用过程中所要实现的功能是不同的.因此,需要为每种角色的用户开发一个用户中心,以便他们能够方便地管理自己的课程、处理各种任务.学生个人中心包括所学课程的列表、待处理的任务、学习工具箱、管理、学习痕迹管理、学习组群管理等.

8.系统管理

系统管理主要对教师教育网络课程平台进行系统配置、安全管理、数据备份、用户权限等管理.

四、教师教育网络课程平台实现的关键技术

1.平台的系统架构

根据教师教育网络课程平台的设计思想和用户群体,该平台由课程内容网页聚合而成,具有大用户、高并发、高交互、高性能的特征,其架构从逻辑上分为两部分；前端的Web系统和后端的应用系统,如图2所示.

前端Web系统的主要作用是达到不同应用的怎么写作器共享、避免单点故障、集中管理、统一配置,当某些应用访问量升高时,通过增加怎么写作器节点达到整个怎么写作器集群性能的提高.在技术上采用Nginx和Squid软件组合方式来实现,以消除瓶颈,实现负载均衡,反向写作技巧和静态缓存.[9]

后端应用系统承担课程管理平台的业务处理、资源检索、内容提供怎么写作,是教师教育网络课程平台的核心应用系统,由IISWeb怎么写作器、应用怎么写作器、数据库怎么写作器、文件怎么写作器、图片怎么写作器、视频怎么写作器或其集群构成,使得访问以前端Web负载均衡→反向写作技巧怎么写作/静态缓存→后端IISWeb怎么写作→应用怎么写作→数据怎么写作顺序进行,通过前端的负载均衡、反向写作技巧和静态缓存来减轻后端的压力,提高系统性能.

2.平台的开发方案

为了增加教师教育网络课程平台的使用范围,该系统选用基于Inter的浏览器环境,支持包括IE6.0及以上版本,Firefox3.6及以上版本,GoogleChrome4.0及以上版本的浏览器.依照教师教育网络课程平台的系统架构和逻辑结果,选用的开发工具为MicrosoftVisualStudio2010,在版本控制及开发过程管理方面选用TeamFoundationServer2010工具.其开发框架模式如表1所示.

3.数据库技术

教师教育网络课程管理平台的数据信息涉及两大类型库：结构化数据库和非结构化数据.[10]结构化数据库采用SQLServer2008R2关系数据库进行存储和管理,非结构化数据库使用非关系数据库,即文档数据库MongoDB进行存储和管理,将大量的非结构化数据诸如图形/图像、文件、视频、音频、动画等文件的索引和实际物理路径通过索引怎么写作器保存在MongoDB文档数据库中,而具体的图形/图像、文件、视频、音频、动画等文件则保存在分布式文件管理系统下对应的文件怎么写作器节点上.

五、总结与展望

本文根据教育信息化对网络课程的要求和陕西师范大学教师教育的特点,提出了教师教育网络课程平台的设计思路.教师教育网络课程平台的主要功能包括课程管理、在线学习、资源管理、活动管理、学习答疑、学习评价、用户管理和系统管理,目前教师教育网络课程平台的设计和开发已基本完成,并建立了多门网络课程,下一步的工作重心是研究和开发教师成长电子袋的具体实现方案,记录教师的专业成长之路,实现教师的专业成长.