时间：2023-06-12 14:45:14
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇分布式教学的概念，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
[关键词]分布式认知；集体智慧；混合学习；教学范式
[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1672-0008（2013）04-0092-08
一、引言
集体智慧（Collective Intelligence），是集体在创造、创新和发明上共同合作或共同解决或完成某种任务时体现出来的一种能力，它源自于多个个体和各种群体的通力合作，是一种共享的或者群体的智能。集体智慧可以在计算机网络中形成，并以多种形式的协商一致的决策模式出现。当这个社会越来越注重效率与依赖知识时。这种集体能力就变得越来越重要。集体智慧已经成为知识社会中竞争、创造和发展的决定因素。
随着e-Learning的不断发展，e学习的方式已经从互联网上数字化呈现面授课堂教学内容的第一代模式，发展到了第二代混合学习的模式，即关注的是如何“在适当的时间以适当的方式使适当的学习者获得适当的学习内容”。在混合学习的趋势下，以网络为核心的多媒体信息技术已经不仅仅作为一种强化传统教学范式的工具来使用，而是逐渐成为一种构建新型混合学习式课堂的教学观念。在这种多元的课堂环境中，可利用资源比传统课堂多很多，教师不仅需要关注现实课堂中的资源整合，也更应注重网络学习共同体的组织与管理，应用学习者的个体智慧。发挥集体智慧的优势，共同解决学习中遇到的难题。通过混合学习环境中各个要素之间长期的交互、合作和系统建构，实现集体智慧的激发。如果只注重个体多元智能的激发而忽视集体智慧，不仅使分布在这课堂环境中的许多资源将会被浪费，信息交互的缺少也将会使信息技术在混合式的课堂中，失去其存在的意义。
在现代信息技术的不断发展过程中，新理论与新技术的不断融合，与其密切相关的网络教学的范式也在逐步发生改变，大致的趋势为，从最开始的接受式的认知范式到建构式的认知范式再到分布式的认知范式。因此面对新的教育形势与挑战，教师需要思考如下重要问题：什么样的教学范式才是最适合自己的课堂？什么样的课堂管理才能使课堂资源最优化，从而促进课堂中集体智慧的激发？
二、网络教学时代的理论变迁
（一）以行为主义、认知主义为基础的接受式教学范式
华生、斯金纳等行为主义者认为学习是刺激与反应之间的联结，他们把环境看成是刺激，把伴而随之的有机体行为看作是反应，认为所有行为都是习得的，只强调对外部环境的刺激反应；奥苏贝尔、布鲁纳等认知主义者则认为内部认知是有特定过程的。他们强调学习并不在于形成刺激与反应的联结，而在于依靠主观的构造作用所形成的“认知结构”，主体在学习中不是机械地接收刺激，被动地做出反应，而是主动地有选择地获取刺激并进行加工：他们对学习问题的研究，注重认知主体内部心理过程与内部条件。行为主义与认知主义均将知识看作是学习者的外部事物，而将学习过程看作一种内化知识的行为。以行为主义、认知主义学习理论为指导、以Web1.0为基础的网络教学是以知识传递为主的教学形式，可以看作是接受式认知的教学范式。这一教学范式借助网络技术给学习者呈现学习内容，关注学习者外部刺激环境的作用。
（二）以建构主义为基础的建构式教学范式
建构主义是认知主义的进一步发展，源自关于儿童认知发展的理论，其最早提出者可追溯至瑞士的皮亚杰。建构主义认为，学习是通过“同化”和“顺应”建构内在心理表征的过程。学习者的认知结构通过同化与顺应过程逐步建构起来。并在“平衡-不平衡-新的平衡”的循环中得到不断的丰富、提高和发展。学习不是由教师把知识简单地传递给学生，而是由学生自己建构知识的过程。学习者并不是把知识从外界搬到记忆中，而是以已有的经验为基础通过与外界的相互作用来构建新的理解，他们不再是等待被填满的容器，而是积极致力于创造意义，选择并追求他们自己的学习，这种建构是无法由他人来代替的。建构主义理论在网络课堂教学中的运用表现为认知工具观，即关注运用认知工具技术来对知识进行操作、变换和加工，在变换和加工中实现深层次建构，建构认知教学范式关注学习过程中意义的建构以及学习环境的设定，学习者的主动性，在实践中，教师需要关注学习问题设计和学习活动设计。
（三）以分布式认知为基础的分布式教学范式
从个体认知到分布式认知的转变，是人类适应信息社会复杂性的重要思维特征。分布式认知的思想可以追溯到1879年第一个心理学实验室的建立，后来杜威（Dewey）、冯特（Wundt）、吉布森（Gibson）等学者也论述了认知超越个体头脑的“去中心化”思想。维果茨基（vygotsky）的研究表明，心理不仅通过人的活动表现出来，而且是在活动中形成，这为分布式认知的诞生提供了基础。随着信息技术的迅猛发展，人类许多认知活动越来越依赖于信息技术，各种各样的认知工具大量替代了人们头脑内部的思维和计算，人们也越来越重视智能性人工制品对个体认知过程的影响。人们已不满意于仅把认知视为脑内的活动，而开始寻求认知对临场和情境的依赖。即探查认知的分布性质。20世纪80年代中期，赫钦斯（Hutchins）等人明确提出了分布式认知的概念，并认为它是重新思考所有领域的认知现象的一种新的基本范式。他们认为认知的本性是分布式的，认知现象不仅包括个人头脑中所发生的认知活动，还涉及人与人之间以及人与技术工具之间通过交互实现某一活动的过程，认知分布于媒介、环境中，分布于个体间，认知分布于由多个个体、工具、环境组成的较复杂的系统中。
基于分布式认知的分布式教学范式是一种系统化看待学习环境中认知现象的视角，“分布”不是认知结构的增强，而是认知功能的中介。单纯考虑那些存在于人类头脑内部的东西是难以解释我们的认知活动的，还必须要考虑社会环境和物质环境中的认知角色。因此这种系统化视角至少包含三方面的内容：1.认知过程会通过班级、小组的成员进行分布；2.认知过程会在认知活动（内在结构与外在结构的协调）的交互中进行分布；3.认知过程也可通过时间（早先事件的结果影响后续事件的性质）进行分布，也就是所谓的认知在时间轴上的分布。
Hatch和Gardner曾经就教室中的认知活动提出了分布式认知的同心圆模型（the Concentric Model）（如图1）。最外层是超越特定情境的文化力，它间接影响个体的认知活动。中间层是地域力，它强调认知活动发生的具体情境或环境，直接影响认知个体。最内层是个人力，即个人在认知中的作用，是分布式认知的核心。它提醒我们，学习不是个体头脑中的符号操作，而是一种以“文化生成物”为中介的同环境、他者协调，构筑知识的行为。在课堂中，我们不能忽视微观层面的个体的心智活动或个体之间的交互作用行为，与此同时也要关注同宏观层面的在社会文化的相互关联之中所形成的“公共建构”。这几种力相互依赖，缺一不可。
三、从个体的分布式智能到共同体的集体智慧
集体智慧作为一种共享型的智慧，它的存在是为那些个体智慧所解决不了的更多更为复杂且困难的问题，提供实用且高效的解决能力。集体智慧也可以定义为某种形式的网络化，即互联网。它是由通信技术的进步而引发的。Web 2.0实现了交互性，因而学生可以自己的内容。集体智慧凭借这一点来提高现有知识的社会共享。我们将在网络教学中形成的集体智慧理解为：在学习过程中。学习小组或集体协力加强整体性与相互联系，以便加深我们对事物的理解，使个体间的智慧达到进一步的凝聚，进而达到更高层次的整体性和密切联系。形成共同创造的能力。依照Henry Jenkins的学说，集体智慧可以归因于媒体融合以及共享文化。集体智慧不仅仅是所有文化在信息数量上的贡献，同时，它也是质量上的贡献。
随着时代的发展，社会的不断进步，人类学家与社会学家对各种认知现象有了更多的关注。在研究群体的问题解决、组织的学习与记忆时，发现组织作为一个群体所呈现出来的认知特性，与组织内部个体之前的认知特性有明显不同。这也正体现出以个体认知为基础的分布式认知与以共同体为基础的集体智慧之间存在差异，但是实际上两者的关系极为密切。调动分布式认知各种要素是集体智慧形成过程中一个必不可少的环节。如果缺少分布式认知各种要素的积极参与，那么最后集体智慧是无法得到效果的最大化。当个体认知被分布式认知的各要素充分调动起来的时候，集体智慧也就更容易得到激发与巩固；而相反的，越是高级的集体智慧越能促进分布式智能的开发（见图2）。
如图2显示，从智能的整体性视角观之，个体认知与集体智慧两者存在相互依存相互补充的紧密关系。综合甘永成与祝智庭于2006年提出的虚拟学习社区知识建构和集体智慧发展的学习框架以及共创性学习的相关理论，以及分布式教学范式的特点，集体智慧在混合课堂中的形成大致可以分为三个阶段：发散阶段，交互凝聚阶段以及整合创新阶段（见图3）。
阶段一发散阶段往往是出现在学习共同体刚刚形成初期，体现出来的多是个体的发散性的思维，虽然已经有小组出现，但是仅限于组内成员单独面对面的交流，通过网络的对话都很少，所以小组的作用在这个阶段并不明显，各要素呈现出自由发展且多变的状态，因此在这个阶段集体智慧是还没有产生的，个体的智慧的简单相加只能称为集体的智慧而非形成了集体智慧这种能力。由于学习共同体的组织结构还不完善，缺少互动与交流，差异性明显的学习者还处于被动接受的状态，学习方式也是以个体的自主学习为主，知识在这个阶段多为隐性或封闭式存在。
阶段二凝聚，学习共同体的各要素分布相比阶段一变得有组织性，差异性在慢慢的减退，大家寻找到一些共性并且开始有交互有联系。基于分布式教学范式的系统化视角，学习共同体已经开始构建起一定的组织结构，利用混合课堂的各种媒介通过相互的交流、互动、讨论和协作，以及通过协作学习等多种学习方式，共享彼此的观点、思想、资源。部分隐性知识在这个过程中开始外化，学习者在这个阶段开始主动参与认知活动，个体智慧仍然是这个阶段解决问题与完成任务的主力，但是集体观念与运作开始萌芽并逐步培养出解决更高层次问题的集体智慧。
阶段三在经过了阶段二的发展过程，群体合作开始形成一个较为完善的系统，有明确的任务目标，形成高效的解决问题的方式，系统的整体功能大于内部各元素孤立功能之和，也就是说，这种系统特有的能力或智慧远远大于多个个体智慧的简单相加，集体智慧能解决的问题辐射范围更广，并且能够提供更多的新型解决方式，共同体内部成员不再是被动接受，而是主动探索进行共创性的学习，共享的知识开始具有社会性，形成了组织或社区的共同记忆，并在整合各种不同观点的基础上能够发现新的问题创造出新的方案，从而达到学习目的和促进自身学习能力发展。
从以上各阶段的特征我们可以看出，在集体智慧形成的过程中，离不开人与人之间以及人与技术、工具之间通过交互，而认知正分布于这各种要素组成的较复杂的系统中。只有当这些分布式的要素得到合理有效的组织与链接，才能更好的发挥各要素的作用与价值。集体智慧表达了两种智能的联结，一是肯定了个体智能的独立性；二是肯定了个体智能在观察复杂情境时的交互性。如果只看重集体智慧而忽视个体智能，将会因小失大，最终会影响集体智慧整个的系统效应：而只重个体智能不懂得将其加以整合利用，必会目光短浅，顾全不了大局。所以，要注意保持两者的平衡，集体智慧是分布式个体智能的有效组合。是个体智能的合作和凝聚。从而使整体智慧得以加强和提高。集体智慧的激发正是分布式教学范式的“系统视角”的一种体现。参与认知分布的各个要素既相互独立，又相互依赖、相互制约，有机地组成了一个学习的集体。
四、分布式网络教学范式的运用
以上综述介绍集体智慧与分布式认知的密切关系。下面我们以杭州师范大学外国语学院研究生课程《教育哲学》为例，展示分布式教学范式激发集体智慧的过程。该课为英语课程与教学论研究生一年级上学期必修课程。周课时数为3次，总课时数为33课时，2011年度学生数为29人。该课程代表了杨小洪教授近十年教学探讨的最新方向，包含传统课堂的面对面教学也包括清华版网络教学平台，主要有教学材料、教学笔记、课程论坛、课程作业的运用，其认知要素分布于多个维度。其中网络论坛的师生互动。是教育哲学课堂的核心部分。全体学生在课前对网络课堂展示平台所提供的教学材料，按照教师提供的相关问题进行有针对性的个体阅读，然后从课堂陈述小组呈现的PPT中获取新的视角和资源，形成各自的观点，在课程论坛的已开辟相关话题中跟帖讨论。如形成的观点与现有的话题不同。可以在论坛上另辟一个话题，引发新的讨论。笔者作为研究生亲身参与了课程的全过程，从中获得对分布式网络教学范式的深刻体验。并形成了对自己毕业论文的基本构想。在随后的研究中，笔者发现课程论坛不仅为师生的互动提供了有效的平台，而且忠实地记录了集体智慧形成的全过程，其保留的数据反映集体智慧形成的三个阶段。
根据集体智慧形成三阶段的理论，笔者对课程论坛的全部话题进行了梳理和统计，发现第1-4次课可作为发散阶段，第5-7次课为凝聚阶段，第8-11次课为创新阶段。（见图4）：
图4中课程论坛上师生发帖数目对比清楚显示：第一个阶段学生似乎是课堂的主角，所有的话题都是以学生为主导的，话题讨论非常宽泛与自由：第二个阶段师生发帖数目发生了变化，教师慢慢开始引导学生展开讨论：第三个阶段学生发帖数骤减，而教师开始成为课堂的主导，管理并组织着课堂的主要活动与任务，话题收敛并且集中。这跟教师的课堂指导策略有着紧密的关系。
Amy对网络社区中混合型课程的行动研究分秋季、冬季及春季三个研究阶段进行。在不同的研究阶段采取了轻型、中型及重型任务指导三种不同的教学策略，不同的教学策略在各个阶段都发挥其应有的作用并帮助他取得了最后的研究效果。在教育哲学这门课的网络教学中，教师也采取了类似的指导策略。
（一）第一阶段：发散
教师在第一阶段并没有直接干预网络课堂。而是采用轻型任务指导（the light-duty moderating）的策略。这是一个尝试与观察的阶段，学生与教师都需要时间来熟悉这种环境。教师要在这个阶段把握住学生的特点与这个混合型课堂有的课堂文化，并从全局把握这个课堂认知活动的全貌。掌握课堂所有可以利用的资源。所谓轻型任务指导，是指教师还是先从传统课堂的管理入手，布置的任务也多为传统课堂中开放式表达的任务，没有确定的质与量的要求，学生享有较多的自由空间。学生在这个阶段是比较自由的，不管是在课程论坛上还是在教室里，学生都能畅所欲言表达自己的观点与想法。
这个阶段的特点就在注重个体表达与开放性，旨在开发这个分布式认知的同心圆模型中最内层最核心的个人力，也就是个体的经验与倾向。因为只有在这个阶段先抓住学生的“个人力”，让他们把个体的多元智能先发挥出来，外化自己已有的知识与经验，才能帮助教师抓住学生的学习兴趣，把握住他们对这门课的倾向性，才能更好的从这些个体差异性中寻找到共性以为后面阶段的合作交互做好充足的准备。
要想在第二阶段使所有分布式的认知得到有效的组合与凝聚，就需要在第一阶段摸清楚影响课堂的所有认知分布的资源，这样才能使这些资源不被浪费，让最后的集体智慧实现最大化。在这个传统课堂与网络课堂相结合的环境里，认知要素分布的范围非常广，比如认知的主体，客体，媒介（人工制品），课堂任务，课堂文化，课堂组织结构，学习环境，社会等等。除了这些都还比较容易被发现资源外，有一个非常重要的资源却最容易被忽略，那就是时间（见图5）。认知同样分布于时间上：过去的认知是现在的认知形成的基础，而现在的认知必将会对未来的认知活动产生影响。这就意味着学生过去的经验与经历会对其现在的认知有影响，而在这课堂里形成的认知也肯定会左右其将来的认知。因此学生与教师过去的经验都是课堂的宝贵资源，并且了解学生现在的认知也能为以后的课堂提供参考。所以教师在课程开始的第一节课上就对学生进行了一次前测，选取了5个关键词（学习，小组。思考。英语，我）让学生各填写10到20个词语来阐释对这5个关键词的理解，为期末的后测提供有价值的可对比的数据。
（二）第二阶段：凝聚
第二阶段教师指导的特点开始发生变化。由轻型任务指导慢慢转变为中型任务指导（the medium-duty moderating）。这是一个过渡性的阶段，但是却很关键，在这个阶段分布式认知能否得到最有效的组合将会直接影响到最后集体智慧的激发效果。所以，中型任务指导是教师开始让分布式的资源开始收敛凝聚的体现。这个阶段的特点则是注重合作与共享。小组在这个阶段扮演了重要的角色。学生被分为了10个小组，课堂的任务基本上开始以需要小组合作的任务出现，比如每节课后小组需要在网上讨论心得或者提出新的问题：每节课会有2个小组做陈述，陈述的PPT需要提前做好上传到教学平台：以及在课堂上做陈述的小组会面临其他小组的质疑与挑战等。通过这种分组与任务的转变，教师很好的把班级的组织结构建立起来，形成了个体一小组一集体的三层组织结构。虽然集体的作用在这个阶段还并未得到很好的体现，但是通过不断的个体与个体的合作，小组与小组的合作已经为后面的集体合作打下了坚实的基础。
分布式认知的同心圆模型中间的地域力是指直接影响学生认知的伙伴、资源和其他媒体，因此在这个阶段教师指导要考虑到资源的合理利用，要让学生对自己的学习伙伴有交流，这样才能为群智慧能力的激发奠定基础。从图6阶段二分布式认知活动模型中可以看出个体合作、小组合作与课堂任务成为这个阶段的最为主要的参与分布式认知活动的要素。但是除了这三个相对显性的要素之外还有另外三个较为隐型的要素也在参与分布式认知的活动：一个是媒介，它与分布式组织中的个体同属于分布式认知同心圆模型中的第二层地域力中的范畴，不管是什么样的合作，媒介都在充当着交流工具的角色，不仅能促进组织活动中合作更好的完成。同时也在帮助学生减少认知负荷：二是教师设定不同的课堂环境会产生不同的课堂效果，比如讨论式的课堂环境，竞争式的课堂环境，挑战式的课堂环境，辩论式的课堂环境等等都在促进不同形式的合作的形成：三是课堂文化，它在分布式认知活动中也扮演了重要的作用。根据分布式认知同心圆模型，也是就最外层的文化力开始发挥作用，随着个体、小组、任务、环境、媒介的不断交互产生联系，共享开放的课堂文化逐渐在凝聚，并反过来影响课堂，个体价值取向在慢慢向共同体文化靠拢，并逐渐形成学习型的组织或者社区，使合作与共享的课堂文化充分地发挥它的价值。
（三）第三阶段：整合创新
第三个阶段是属于一个升华整合的阶段。这个阶段一个完整分布式系统基本确立，这时的学习共同体不仅要延续阶段二的合作型学习方式，在教师的引导下还要充分运用这个系统逐步实现共创型学习方式，所以在这个阶段教师所运用的指导策略是重型任务指导（the heavy-duty moderating）。首先在这个阶段保留了上一个阶段的一些任务，比如寻找、筛选或替换教学材料或小组陈述中的关键词。这种任务的延续是为了排除上一个阶段的劣构。进一步优化这个活动系统。更加注重集体的成果。其次综合性、创新性的任务逐渐加入进来，比如制作思维导图、寻找隐喻表达以及归纳逻辑命题等等。这些任务以之前的思维成果为出发点，通过新视角、新目标或新形式的导入，激发全班同学的高阶思维，引发积极的社会意义建构过程，从而达到集体智慧的生成。
学习者通过这一阶段的学习任务。要实现自己身份的转变，就是从最开始的被动接受者变为主动参与者再成为主动探索者，要获取更高层次的思维能力。即在已有的问题基础上。进行发散性和联想性思考。比如与自身或别人的社会经验相结合，创造性地利用个体的差异性。进行“头脑风暴”式的思考，提出新问题、新观念，并能够以这种新观念作为新的行动指导。使最开始的高级的隐性的知识成为具有社会性可供大家分享的知识。
除了第二阶段信息交流之外，这个阶段更注重合作的另外一种重要内涵。那就是情感交流与心理沟通，在合作完成学习任务过程中，共同分担责任，共享成果，相互交流与相互评价，使学习者能体验到一种被他人接受、信任和认同的情感。通过相互挑战、启发、激励，发展认知能力，不仅极大地促进个人的合作能力与团队精神的形成，而且使得这个系统内在更加的完善，得以长久维持。
通过分析第三阶段的一个实例可以清晰展示出课堂所有参与者在创建思维导图这个新任务中的群智慧是如何被激发的。
教学材料：第三阶段第9课时Interaction between learning and development by Vygotsky（维果斯基的《学习与发展的相互作用》）
任务：首先由第10与第1小组的成员做课堂陈述，之后各个小组根据以上陈述以及自己对教学材料的理解选取关键词10个或者10个以下的关键词制作思维导图
异质分组在这个过程中非常重要，这些小组是合作学习和集体创造过程中的核心要素。通过个人与小组，小组与小组以及媒介与共同体之间信息的交流与共享，相互给予启发，创造更多的灵感。使隐形知识显性化并且得到重构。建立新的图式，激发出解决更多更复杂问题的群智慧能力。而且教师在考虑分组时采取异质分组的策略，让不同个性的学生组成各个小组，使得小组成员在小组学习中都能发挥不同的作用。在所有的课堂任务中，我们选取了课堂最后一项任务，最为直观的制作思维导图。来体现集体智慧在这一阶段的创新性。表1为全班作图数据统计。
表1显示，课内作图数量为11，全班共10个小组，每组1副。其中有1组2副。课后共6副。也就是说有6个小组在课堂各组作图的基础上课后重新建构了他们的思维导图。课后制作的思维导图，关键词的均值要小于课内导图，思维的概括性明显高于课内。图形结构方面，课内制图左右结构数量多于环形结构，其逻辑缜密性低于课后制图。我们且按照关键词数量和图形结构这两个维度，从左右结构和环形结构这两个课堂思维导图较为集中的类型，比较课内外制图学生思维在概括性和缜密性方面的差异，并进而展示集体智慧的创新性。
制作概念图的起点：选自第1组和第10组课前准备的PPT中的一个更为贴近维果斯基思想的概念图。
1.课前制图
教师课堂点评：抓住了最为重要的关键词，起点和终点的逻辑关系表达清晰，努力梳理概念之间的逻辑关系。
存在问题：（1）关键词太多，共16个，其中一些可以相互整合，尽量减少可有可无的关键词；（2）结构太复杂，没有突出核心部分：（3）没有融入以往学过的相关教育家的思想。
教师课堂点评：关键词有所减少，结构更为简单，但判断力上有欠缺，有些重要的概念被删，如ZPD，教师引导等等。全图突出的是知识内化过程，而维果斯基思想所强调的社会文化互动的重要作用被弱化。
教师课堂点评：关键词与结构都更为精炼，各要素之间的关系表达更加清晰，并且提到了教师指导以及社会毒在个体发展过程中的作用。此图优点在于引进了杜威和皮亚杰的相关概念，如指导（direction）、反思（reflection）、选择（choice）、同化（assimilation）和顺应（accommodation），展示了力图将不同教育家思想融会贯通的努力。缺点则是，虽然图中已经涉及到维果斯基思想所强调的互动的作用，但是该图主要突出的却是个体对环境的适应过程，社会文化互动以及最近发展区（ZPD）等核心概念仍然没有准确把握。
教师建议：重读杜威和皮亚杰的相关文献，用杜威和皮亚杰的概念充实维果斯基的关于学习与成长的互动过程，用维果斯基的互动过程来梳理杜威和皮亚杰的相关思想。
3.课后制图
上传时间显示，图10和图11比图8和图9晚7天。比较课内和课后两组概念图，可以看到，经过了几轮“头脑风暴”式的课堂讨论、教师点评以及课后的阅读、反思和融会贯通之后，课后的图10和图11有了明显进步：
（1）重新找出了维果斯基文章中关于学习与发展社会文化互动过程的关键词，并将这个互动过程放在图形的核心部分，突出了维果斯基所强调学习与发展社会文化互动过程。
（2）对照维果斯基的思想重新阅读了杜威原著《教育与民主》之第三章Education as Direction（教育即指导），将其中30页的这样一段话“因此关注与指令是指导的两个方面，一个是空间上的，另一个则是时间上的”（Focusing andordering ale thus the two aspects of direction，one spatial，the other temporal），融入了对“他人提供的帮助。比如同学等。特别是教师的”（assistance provided bv others，like peers，especially teachers）的理解，将教师的帮助（eacher’s assistance）变为了教师的关注与指令（teacher’s focusing andordering）。
（3）重读了皮亚杰关于同化与顺应（assimilation and accommodation）的论述，将维果斯基的内化（internalization）转换为学习者自身的同化与顺应（learners’assimilation and accommodation）。
（4）最终的学习成果包含着对学习材料共同的社会性理解，无论是左右结构和环形结构的概念图，都突出了维果斯基的社会文化互动过程，也同样将杜威和皮亚杰融入了对维果斯基的理解。
以上的这个实例展示了阶段三集体智慧如何交互并协同创造的过程。阶段三的起点是阶段二过程中小组建构的PPT，它使小组合作形成一个较为完善的思想成果。审视这个概念图，发现其中的不足，思考如何对之进行重构，就成为这一阶段课堂的明确任务目标，它需要更为高阶的解决问题的方式。教师在充分调动了学习个体和小组各元素的功能之后，通过口头点评，引导共同体成员在整合各种不同观点的基础上进行更为广泛的阅读，深入的思考，发现新的问题，创造出新的方案，从而达到学习目的和促进自身学习能力发展。
阶段三集体智慧的运作，展示了如下功能：
（1）排除上阶段二的一些劣构，如关键词太多。结构复杂，重点不突出等等；
（2）在探索新的解决方案的时候。暴露了共同体成员学习和思维能力方面的普遍不足，如思维缺乏整体性而导致的判断能力不够等：由此引发教师新一轮的指导；
（3）拓展了共同体成员思考和解决问题的视野，导致了共有的一些高阶的解决问题方式，如重温原有知识以达到对新知识的理解；
（4）在提供更多的新型解决方式的基础上，激发共同体成员主动探索进行共创性的学习，让最开始的高级的隐性的知识成为具有社会性可供大家分享的知识，形成了组织或社区的共同记忆；
五、总结
混合式的网络教学是一个非常复杂的过程。涉及的元素众多，因此在不同的学习阶段、不同的学习环境下，对于学习者的不同发展阶段和学习内容的不同形态，应该采用适当的教学范式。由于网络本身的分布特性使得分布式教学范式在混合式的学习中能够有效的得以运用，并且通过资源的有效整合使得集体智慧能够充分的被激发。在分布式教学范式的教学策略中，课堂任务的管理与组织是其中最为重要的一环。任务的设置不能过于庸俗化，在创设情境的同时要充分考虑到学生个体原有认知也就是学生本身的经验，其次是要实现在这个课堂中所有参与认知的分布式资源通过各种交互式的任务互动，实现资源共享的最大化，才能为集体智慧的激发创造良好的条件。在这种分布式教学范式指导下的学习过程中。学生一方面借助各种媒介（包括传统的和数字化资源）通过自主探究、协作探究等方式进行问题解决和知识建构，在培养集体学习能力的同时提升自身的自主学习能力：另一方面，教师通过对混合学习过程的监控，适时地插入讲解和评价。对整个过程进行调控和管理。为学生提供必要的帮助和指导。然而，在具体教学过程中。接受式教学范式、建构式教学范式，分布式教学范式这三种学习范式并不是截然分离的，而是有一定交叉重叠，它们之间是相互补充而不是相互排斥。它们都有合理的科学的一面，同样也有局限性的一面。并不是在所有环境，所有情况下都只适用于一种范式。
分布式教学范式除了能激发集体智慧外，同样还带给我们一些别的启示。首先在追求集体智慧最大化的同时不能忽视个体认知。个体信息的反馈以及个体中尚没有获得现行表达的认知都是整个系统的重要资源。个体认知是分布式认知的核心，而分布式的认知活动也是让个体认知趋于稳定的过程。个体之间既相互独立，又相互影响。认知是一个在分布式环境中螺旋式上升的过程：其次分布式认知中的文化力能够让处于这个分布系统的成员逐渐形成身份的认同感。当学习型的组织或者社区形成的时候，学习者作为其中的一员也慢慢受这种组织或社区文化的影响，逐步改变自己的认知，向这个组织或社区的文化靠近。我们在学生前测与后测的数据对比中就很明显的发现这一点。在前测的数据分析时自我的语义场更明显，而在后测的数据中。合作。集体。小组等非自我的语义场增加了许多，这也说明整个班级也经历了从个体向共同体过渡的这么个过程。
时代还在不断的前进，随着将来新技术新理论的出现，对网络教学会有更多的探索与研究，也会给未来的学习方式与教育方式带来更多更有意义的启示。
[作者简介]
关键词：数据库课程；数字媒体技术；教学模式；实践教学；教学改革
中图分类号：TP319 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）07-0141-02
随着信息技术的发展，数据库技术在计算机应用系统中占据越来越重要的地位。我校数字媒体技术专业根据自身的专业需求，已经开设了多年的数据库教学，总结近年来教学中的经验和不足，结合本专业的特点，对该课程进行了一系列的改革，以适应数字媒体行业人才的需要。
1教学现状和存在问题
我院数字媒体技术专业开设移动媒体和游戏开发两个方向，前者侧重网站和移动端应用开发人才的培养，数据库原理与应用课程主要为该方向学生开设，总计64学时，理论和上机各32学时。教学目标是学生理解数据库的基本原理，能够自己或配合团队进行数库的设计和开发，从而掌握在实际项目中使用数据库的技术。移动媒体方向主要实践教学任务安排如表1所示：
本专业属于非计算机专业，计算机基础课程较少，侧重于应用型课程。同时结合独立学院学生的实际情况，本课程采用中国人民大学的优秀教材《数据库系统概论》，并未参照国外经典教材，授课内容也有所删减，主要包括数据库原理、设计和应用三个部分。三个部分的主要授课内容为：原理部分包括关系数据库基本概念、关系代数、SOL语句、数据库安全性和完整性。设计和应用包括关系数据理论、数据库设计、查询处理和查询优化、数据库恢复技术和并发控制。总结近几年来教学实践过程，存在的问题有以下几个方面：
1）学生计算机基础薄弱，对理论知识兴趣不大。本专业课程围绕数字媒体的应用设置，所以开设的计算机基础课程较少，学生基础知识较薄弱，编程能力不强，因此对于较抽象的原理知识，如：关系代数等内容，学生掌握存在一定难度；对于SQL语句的学习，学生只是照搬书上简单的例子来操作，对原理、设计和应用三个部分没有融会贯通。后续的项目实践中，不能从应用的整体角度进行规划，导致设计的数据库性能较差，实用性较弱。
2）相关课程缺乏联系，学生解决综合问题能力较弱。本专业的教学任务中，网站开发类课程和数据库课程相互独立，尽管第三学年的综合实践课程将两者结合，由于以学生练习为主，课时较少（16学时），较多学生仍旧不能掌握复杂的数据库设计。总结几年的毕业设计情况，网站开发类题目中，较多学生仍然无法解决数据库整体设计及其如何与前端页面交互的问题。
3）缺乏综合应用的实践平台。由于学时的限制，上机实验只是对理论知识的简单实现，与实际应用中的复杂设计相差甚远。同时，机房中数据库平台的部署基本都是单机环境，与现有实际网站系统中大型数据库的部署和使用存在较大差距，难以培养学生的实际项目开发能力。
2改革措施
根据数字媒体技术专业的特点，结合学生的实际情况，针对上述问题，我们坚持“应用性”和“渐进性”原则，对本课程进行了以下几个方面的教学改革：
2.1合理规划课程内容
对数据库原理中较难理解的概念，如；数据模型、关系模式、范式等，我们采用用案例式教学和验证性实验相结合；对数据库设计以团队实现项目的方式讲解，具体如下：
1）项目案例引入教学，实际案例中的用语和理论知识对应讲解。教学中所用到的项目案例由互联网下常见应用模型的提取，如：购物网站设计。用验证性实验加强对该部分基础知识的理解，即授课过程中边学边练。
2）对数据库设计章节，将复杂的实际应用划分为多个简单需求，鼓励学生从中选择单个或几个简单功能进行项目的模拟化设计和开发，然后在此基础上进行功能的扩展。实际执行时，3-5学生组成团队，以合作方式完成需求分析、E-R图、数据库设计、实施和安全性检测整个流程，采取集中演示和答辩方式进行成绩判定。
3）结合数字媒体的实际应用，讲解大型网站的搭建机制，增加学生兴趣的同时，课本中相关知识点与实际应用也有了较好的结合。
2.2优化课程体系
数据库课程在整个课程体系中并不是孤立的，所以其课程设计应该与网站开发等课程设计有机地结合起来。它们侧重点虽然不同，但是之间又有密切联系，让学生及早了解这种联系，十分必要。我们采取以下措施：
1）第二学年开始开展综合实践，内容是将WEB开发课程内容和数据库结合。教师演示项目案例的实际开发流程，学生以团队合作方式，选择自己感兴趣的应用，与传播学和艺术方向学生合作，分别完成技术实现、策划和艺术设计环节。这种方式与公司的项目运作方式相似，能够更好的锻炼不同专业学生之间的沟通能力。综合实践成绩通过学生答辩方式判定。
2）引入对非关系型数据库系统的介绍，这是应对大规模和高并发数据访问Web2.0网站常用的技术。教师介绍大规模网站架构中的数据存储和访问模块，学生分组了解某个相关的设计思想和开源软件。这有助于学生在掌握基本概念基础上进行扩展式自学，减小互联网应用对学生造成的神秘感。这部分内容属于书本外的扩充知识，以学习汇报方式进行考查。
2.3丰富实验课教学
应用能力的培养是数据库教学的主要目标之一，为此我们采取以下方法：
1）提供MySql和SQLServer软件平台，以及智能手机常用的Sqllite，另外提供实际应用中常见的Memcache、MongoDB等分布式系统，学生可自由选择使用。为了更好的模拟实际的网络环境，实验课上选定某个学生设计的数据库为服务器，其他学生对它进行远程访问。
2）增加大规模网站中分布式数据平台的介绍，开阔学生视野的同时，动手搭建MongoDB等开源系统。选择具有代表性的智能手机应用项目，重点训练其中数据库应用和设计部分，以适应移动互联网的发展，提高学生的动手能力和就业竞争力。
3结束语
我们对数据库原理与应用课程的教学改革取得了较好的效果，体现在学生对数据库的基本理论和实践能力得到了提升，能够独立或者合作完成相关毕业设计人数有了显著提升，毕设质量也有了显著提高。
关键词：云计算；教学；分析
云计算是继大型机、PC、互联网之后的第四次IT产业革命。自2006年谷歌第一次提出云计算的概念以来，经过短短几年的发展，云计算俨然成为互联网公司、IT企业以及商业的最大热词。云计算就像法国大餐一样，正被人们津津乐道。中国第一次引入云计算是在2008年。2011年我国“十二五”规划提出了教育产业与信息化产业相结合的指示方针，云计算也将成为教育人才培育与创新教育理念的核心技术。
一、云计算教学的概念
目前，业界对云计算（cloud computing）一直没有形成一个统一的概念。但是从对云计算的定义中可以获得这样的共识：首先，云计算不是一项新技术，而是一种计算理念或计算模式[1]。它是基于分布式处理、并行计算、网格计算等发展而来，同时由这些技术加以实现。云计算强调商业模型，所以能更广泛地被市场接受。
教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养活动。通过这种活动，教师有目的、有计划、有组织地引导学生积极自觉地学习和加速掌握文化科学基础知识和基本技能，促进学生多方面素质全面提高，使他们成为社会所需要的人。
二、云计算教学分析
（一）文献计量分析
通过对中国期刊全文数据库的检索，发现国内对云计算教育应用的文献从2008 年开始出现。而对云计算教学应用的文献在2009年只有3篇。但自从2009年开始，每年与云计算教学应用相关的学术论文数量呈现出倍数攀升。云计算教学应用的中文文献数量整体上呈现逐年上升的趋势。这一趋势表明，专家学者们对于云计算教学应用的关注度逐年上升。究其原因有两点：第一，源于国家政策的支持。在这些政策的指引下，2012年云计算教学应用的文献新增23篇，数量增长最多。第二，源于科学技术的飞速发展。新型的、易操作的、低成本的新技术设备使得很多教育机构能够轻易购买和使用。因此，随着技术的发展，对其的研究也就会越来越多，越来越容易，预计未来相关研究还会不断地增加。
（二）研究主题分析
国内云计算教学应用研究主要集中在教学方式、教学平台设计与开发、教学资源建设及辅助教学方面。究其原因，主要是由云计算教学应用的研究角度决定的，国内大多数学者都致力于研究利用云计算技术来改善现有的教学方式与学习方式，希望通过构建各种云资源库来实现不同地区、不同学校之间的优质资源共享，并试图通过搭建云计算服务平台来充实其服务功能以提高教与学的质量[2]。因此，云计算在教学方式、教学平台设计与开发、教学资源建设及辅助教学等的应用是当前我国云计算教学研究的主要内容和方向。
（三）研究机构分析
根据数据库检索文献的实际情况，云计算教学应用的研究机构以暨南大学、南通大学、长沙民政职业技术学院、河南师范大学和浙江工贸职业技术学院为主，这五个研究机构发表文章数量最多。
（四）资助基金分析
在云计算教学应用的相关文献中，仅有13.3%的文章受资助，其中受国家级资助的文章有9篇，剩下3篇是受省部级资助。这说明国家对云计算教学应用研究的拨款还不到位，一定程度上制约了云计算教学应用的相关研究的进展。
（五）关键词分析
在与云计算和教学相关的文献中，出现最多的词是云计算。另外，教育信息化、云服务、教学资源、云计算辅助教学都是该领域最重点关注的领域。除此之外，远程教育、辅助教学、云平台、教育云平台和深度融合也在众多关键词中脱颖而出。从整体来看，除了云计算，其他排名靠前的关键词，频数最高不过10次，大多集中在3次，这说明在云计算教学领域应用的相关研究文献中，研究范围不够集中，研究领域比较松散，整体上来说研究规模不够理想。
三、云计算教学应用研究存在的问题
（一）理论概述研究较多，实用技术开发较少
由于云计算概念在全球范围内的炒作，各国家、各领域的研究学者纷纷关注，其在教育领域的应用已被大家普遍接受。但目前针对云计算教育应用的研究仍处于初级阶段，大部分学者对其研究仍限于理论层面的概述，云计算教育应用的实用技术开发层面的研究较为薄弱，对云计算技术的创新性应用的开发研究相对缺乏，如在选定的样本文献中，多数文章都对云计算的定义、特征和服务体系进行大篇幅的描述，而真正涉及实用技术开发和实践教学的内容却显得外强中干。
（二）高等教育研究多，基础教育研究少
目前国内学者针对云计算技术应用及其模式的研究大多集中于高等教育领域，其次是通用教育，而对于基础教育的应用研究相对较少。分析其原因可知，一方面是中小学研究云计算教育应用的硬件设备和技术人员比较缺乏，他们对云计算平台以及辅助教育等前沿信息关注不够。另一方面，就是教师较多关注书本的教学内容和教学方式的改变，对一些新兴的技术或者教学模式关注相对较少，更不用说将其有效地应用于教学实践中。
（三）研究机构较为单一
通过以上分析，我们认识到高校院系是研究云计算教学应用的中坚力量，但因为研究人员和机构比较单一，所以也容易导致研究单一、难以突破等。具体表现为以下三点：第一，从云计算研究方向的视角分析可知，多数研究者是结合云计算概念、服务理念以及教育原理进行应用模式的探讨，局限了研究者的开拓、发展和创新思维，让其很难做到更深层次的突破；第二，从云计算研究力量的视角分析可知，力量单薄，尚未取得社会各界力量的支持，以至于除高校院系外，社会各界的其他研究力量非常微弱；第三，从云计算专门的研究组织出发分析可知，相比国外的多个组织致力于研究云计算及其在教育中的应用，我国仅有中国电子学会云计算专家委员会等少数几个专门的组织机构在从事云计算方面的工作，而侧重于研究云计算教育应用的组织则更是少之又少。
参考文献：
关键词：计算机辅助教学；发展；趋势
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）27-6153-02
计算机辅助教学的研究始于美国，第一个教学系统于1958年产生，至今已有50多年的历史，同其他学科的产生一样，计算机辅助教学的产生与发展具有广泛的基础，归纳起来主要有其物质基础、理论基础和社会基础。1）计算机辅助教学产生和发展的物质基础。计算机的出现和发展标志着人类进入了信息时代，计算机在教育上的广泛应用，改变了传统的教学方式，有效地实现了个别化教学，扩大了教学范围，提高了教学效率，为计算机辅助教育的发展打下了必不可少的物质基础。2）计算机辅助教学产生发展的社会基础。信息社会的到来，表明信息已经成为促进经济发展、提高生产力、增强国家实力的重要资源。新的科技成果日新月异，知识迅速增长。3）计算机辅助教学产生和发展的理论基础。计算机辅助教学的产生与教育心理学、教育技术学的影响是分不开的，特别是“机器教学和程序教学”这两个概念，对计算机辅助教学思想的形成起到的作用至关重要。
1 计算机辅助教学的基本概念
计算机辅助教学是一门新兴的交叉学科，在它的产生和发展的过程中形成了自身的概念。不同的时期对这些概念的描述也不同，而且随着时间的推移，计算机辅助教学的研究和实践内容会不断地丰富和扩充，有关的概念也会随之变化。
传统的教学过程是教师直接向学习者传递教学信息，计算机辅助教学作为一种新的教学系统，它是以提高教学质量，提高学习效率，使学习者实现有效学习为根本目的。计算机辅助教学系统教学过程一般有下面两种形式：1）教师利用计算机向学生传递教学信息，完成一定的教学任务；2）学生通过与课件的交互作用进行学习。作为教学媒体，计算机辅助教学与其他教学媒体相比较，具有其独特的特征：1）计算机辅助教学的对象是学生，它为学生提供各种教学内容，对学生给予直接的帮助；2）计算机辅助教学必须提供某学科的学科知识，并使学生通过计算机获得新的科学知识；3）计算机与学生之间是相互作用的关系，计算机与学生之间进行“对话”，计算机要求学生做出积极的反应，并根据反应做出判断和决策。
2 教育改革需要计算机辅助教育
由于信息革命的影响，新知识剧增，知识更新周期缩短。传统的一次性教育已不能适应社会生产和科技发展的需要，因而提出继续教育、终身教育的需要。其结果是教育体制和结构的多样化、离散化。于是半日制教育、业余教育、职业教育训练、短期培训等教育形式提到了和正规教育同等重要的地位。由于教学或训练的对象的基础不同、学习的起点不同、提高的方向和学习的目标不同，因而教学内容、教学方式、教学需要也不尽相同。这就对个别化教学、远距离教学提出更为迫切的要求。计算机辅助教学有利于实现个别化教学、远距离教学，这使它成为实现继续教育、终身教育和社会化教育的重要手段。
在正规的学校教育中，传统的“以教师为中心、以课堂为中心、以课本为中心”的灌输式教学不利于学生积极主动地学习，不利于培养学生的学习能力和工作能力，也不利于因材施教。传统的“一张嘴、一支笔、一本书”的以讲授为主的单一教学方式主要以语言、文字作为传播信息的媒介，传播的信息量少，单调枯燥，不但学习时间长，学习效果也较差。这种从文艺复兴时期沿用至今的以传授知识为主、以教师单向讲授灌输进行班级教学的教育观念和教育模式，妨碍了学生创新精神和创新能力的发展，培养出来的学生比较缺乏创造性思维和继续学习的能力。一旦所学的知识陈旧过时，又缺乏继续学习的能力，就容易被社会所淘汰，因而较难适应信息时代的需要。
为了用以培养能力为主的教育改造以传授知识为主的教育，以启发演练式的个别化教学，逐渐代替灌输讲授式的集体教学，提高教学效率，缩短教学周期，降低教育成本，就必需在改革传统的教学观念、教师观念、学校观念、改革教学内容的同时，尤其重视改革旧的教学方法、教学形式和教学手段，采用计算机辅助教学以及视听教学等新的教育技术，是研究优化教育过程的有效措施。可以说，教育改革的关键问题是教育观念的更新和教育手段的改革。CBE的实践已经表明，计算机辅助教育体现了—种新的教育思想，它为改变传统的教育观念，为实现高水平的基础教育以及多层次、多种形式的教育训练提供了一种先进的教学手段和现代化管理的工具。它能够更有效地实现个别化教学，扩大教学范围，提高教学效率，将在信息社会的教育中成为一种重要的教育手段。因而它可以在改革传统教育中起到重要的作用，甚至会成为教育改革的突破口之一。
3 计算机辅助教学模式
3.1 操作练习
这种模式是由计算机向学生逐个显示问题。其施教过程为：提问——回答——评判一再试或结束。操作练习模式充分发挥了计算机巨大的存储容量和快速处理能力，实现大量的重复训练，操作与练习的问题相当多，直到学生对该知识或技能的掌握达到要求为止。
3.2 个别指导
此模式是用计算机系统模拟教师授课的全过程，其教学形式由授课、提问、评判3部分组成。其基本原理是基于斯金纳（美国教育心理学家，20世纪50年代中期在机器教学的基础上提出了“程序教学”思想）的程序教学，把教学内容分成若干教学单元，学生在电子教学教师指导下自己组织学习。
3.3 咨询
咨询教学模式是以计算机提出各种问题和说明后，学生对这些问题和说明予以一定的回答的形式进行学习的，这种学习，计算机处于主动，学生处于被动状态，不利于学生学习积极性的充分调动和发挥。
3.4 模拟演示
模拟计算机辅助教学学习形态是沿用计算机的特性和功能，构造一种计算机模拟的学习环境，在这种学习环境下，学生通过人机对话的方式，实现一定学科内容的学习和某些问题的解决，这种模式引起越来越多教育学家和心理学家的注意，认为它有助于生动形象地传播知识，培养学生的能力，计算机模拟在教学上的应用十分广泛，从自然科学、医学、管理科学到丁程技术的许多学科教学中都可以采用模拟法。
3.5 问题求解
问题求解是一种智能型教学模式，这种模式引导学生与程序系统一起求解一个问题，解题过程中学生应用所学过的知识，掌握求解问题的方法。计算机不直接灌输知识给学生，而是通过提出问题，提供数据，引导学生思考，解决问题，得m正确结论，从而提高学生分析问题、解决问题的能力。
3.6 教学游戏
游戏型计算机辅助教学不同于一般游戏软件，多数游戏是为了锻炼学生的决策能力而设计的。因为一个游戏过程必然包括多个步骤，每一步又有多种选择，这就迫使学生尽可能地应用他们所学的知识千方百计地寻求战胜对方的策略。简单的游戏可以用作练习，复杂的游戏重在综合运用知识能力和决策能力的锻炼，与模拟有密切的关系。
4 计算机辅助教学的发展趋势
进入21世纪后，随着教育理论研究的不断深人和计算机新技术的不断出现，计算机辅助教学的发展出现了全新的局面。
4.1 基础理论研究的趋势
目前计算机辅助教学的基础理论研究受到重视。研究的内容主要集中在如下方面：1）计算机辅助教学的功能、特点及教学模式。2）学习理论和相关的视听心理学、传播理论。3）计算机辅助教学的系统构成。4）计算机辅助教学与传统教学的整合。
4.2 技术发展趋势
从技术层面上看，目前计算机辅助教学发展主要有3个方向：1）使用多媒体技术、虚拟现实技术等，为学生创设更接近真实的学习环境。2）应用计算机网络技术，实现分布式教学和远程教学。Internet的普及，为开发能够体现建构主义理论的学习环境提供了良好的条件。3）应用人工智能技术，使教学系统更加智能化。在未来的计算机辅助教学发展中，多媒体、Internet和人工智能在教育中的应用，会成为人们研究的热点。
4.3 应用发展趋势
社会发展是不平衡的，它对教育的要求和它为教育所能够提供的物质条件存在较大的差异。基于此，计算机辅助教学的未来发展，在应用上将会呈现出多态性，主要表现在以下3方面：1）应用方式的多样化；2）多种学习资源的集成化；3）研究、使用和教师培训的互动。对计算机辅助教学课件的开发进行理沦上、技术上和应用方面的深入研究，是促进计算机辅助教学不断发展的基础工作。以研究促进应用，以应用促进研究，使其形成互动机制，是计算机辅助教学迅速发展的正确途径。
参考文献：
[1] 连海燕，陈冬梅.计算机辅助教学利弊分析及建议[J].中国科教创新导刊，2008，（9）.
[2] 王艳萍.浅谈计算机辅助教学对教学的影响[J].湖北广播电视大学学报，2008，（9）.
关键词：针对性；任务驱动；探索学习；有效
中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）25-0105-02
计算机专业类教学是高职单招高考教材《计算机类》的组成部分，包括了计算机基础、计算机组成原理和计算机网络基础等部分，由于在高职单招考试中占有比较高的比重，所以显得尤为重要，应试教育要求学生注重知识以及重点的记忆和灌输，但在新的计算机类专业基础知识考试大纲中测试考生理解和掌握有关基本理论、基本知识和基本方法的水平，以及综合运用理论、知识和方法解决实际问题的能力，侧重了能力的培养。
传统教学中老师通过系统、细致的讲解，使学生掌握大量知识，一般老师站在讲台上讲，学生在下面被动接受，拼命努力的听，故又被称为填鸭式教学。由于高职单招的考试都是笔试，所以计算机类专业知识的学习也都是课堂教授，很少有实践的机会，这也是填鸭式教学在高职单招生教育中普遍应用的原因。这种培养方式只能让学生被动的学习知识，不能暴露出学习中的问题，让老师有针对的教学。如何让学生既能考出高分，又能在学习能力、探索能力、交流能力等方面得到培养，变被动为主动，让老师更有针对性的教学呢？结合本人点滴经验，谈谈自己在教授课程过程中的些探索。
1 营造融洽的师生关系和和谐的课堂氛围
现代教育思想更注重“以人为本”，更注重培养学生能力和开发学生的智力，教育的过程是双方互动、共同促进和提高的过程。师生关系作为学校环境中最重要的人际关系贯穿整个教育教学过程，这一关系处理的好坏直接关系到教育教学的效果。所以营造一个融洽的师生关系显得很是重要，学生喜欢老师，至少不会排斥上课，还有可能喜欢上老师的课，学生才有可能对老师的课程产生兴趣。
2 改变教学策略，驱动学生探索学习
由于学生对计算机类专业知识已经有了一定的基础，为下面环节的实施提供了可能。
2.1 课前任务驱动，自主探索学习
根据大纲要求并结合课本章节知识，我将课程知识点重新整理并细化成每节课的任务，班级同学每2人结合成一组，在下周上课前将知识点包干到小组，而课代表负责收集每组同学整理好的知识点ppt，在上课前发给老师。以下是学生领到的一次课的知识点：
大纲要求：了解协议的概念和网络体系结构的概念；理解OSI参考模型和TCP/IP分层模型。
复习题目（上次课相关练习）
1）了解协议的概念和网络体系结构的概念
什么是网络协议、网络协议的三要素、常用的网络协议有哪些（TCP/IP协议、IPX/SPX协议、NetBUIT协议）、简单介绍这些协议的特点和应用的网络、网络体系结构的定义。
相关题目练习
2）理解OSI参考模型
常见的网络协议模型及简单介绍：OSI（开放系统互连）协议、IEEE 802 LAN 协议、TCP/IP（网际互连/传输控制）协议；ARPAnet网的介绍；OSI参考模型七层介绍、每层的主要功能和数据传输的基本单位、主机间是如何利用OSI参考模型来通讯的（封装数据）
相关题目练习
3）TCP/IP分层模型
参考课本：TCP/IP分层和OSI模型的层次对应关系、网络访问层，网际层，传输层，应用层包含的协议及介绍。
相关题目练习
【要求】：在每条知识点后，选取相应的习题（参考上学期所有相关练习），课堂提问，上课时长：45分钟。
学生根据老师的知识点通过课本、笔记、网络资源搜索等方式整理到ppt上，通过细化知识点引导学生自主学习，为学生自学铺好了路。
2.2 课中课件讲解，分享学习成果
学生将自己整理好的课件拿到课堂上来给同学交流分享，也来做一次老师，在讲解的过程中学生怎么做的就怎么讲，其他同学也以批判的眼光听课，并积极配合，在讲解过程中，学生整理会出现这样那样的错误，暴露出了对知识理解的问题，让老师了解了学生学习情况，达到了教师想要的效果。
学生整理的知识点及设置的题目（ppt）
2.3 结合考试大纲，教师点评总结
针对学生在讲解过程中出现的问题，老师边听边总结，利用第二节课的部分时间老师把出现的问题再有针对性的讲解，提高了学生学习的效率。以本次为例：
问题一：网络协议组成部分对语义、语法、时序的涵义将的比较含糊。
问题二：对OSI七层网络协议的理解不是很到位，主机间通讯如何通过七层进行传输数据，数据的封装和解封的理解。
问题三：OSI参考模型和TCP/IP分层模型的层次对应关系及每层用到的协议。
2.4 结合相关习题，复习巩固提高
将课前老师准备的跟本节课相关的练习题目发给同学，让学生把所学的知识点在有针对性的题目上巩固提高，提高了课堂效率。以下是针对性题目：
1）一个功能完备的计算机网络需要制定套复杂的协议集。对于复杂的计算机网络协议来说，最好的 组织方式是（ ）
A ）连续地址编码模型 B ）层次结构模型
C ）分布式进程通信模型 D ）混合结构模型
2）在不同网络结点的对等层之间的通信需要下列哪一项协议（ ）
A ）模块接口 B ）对等层协议 C ）电信号 D ）传输介质
3）（ ）是指为网络数据交换而制定的规则、约定与通信标准。
A. 接口 B. 层次 C. 体系结构 D. 网络协议
4）在OSI参考模型中，网络层的协议数据单元是（ ）。
A. 比特序列 B. 分组 C. 报文 D. 帧
5）在TCP/IP协议中，UDP协议是一种（ ）协议。
A. 传输层 B. 互联层 C. 主机-网络层 D. 应用层
6）OSI的（ ）在系统之间提供可靠的、透明的数据传送，提供链路传输的错误恢复和流量控制。
A.网络层 B.应用层 C.数据链路层 D.传输层
......
3 课堂教学反思
中职高考生在学习时经常会不知道自己要复习什么，虽然有了大纲，但是由于解读能力有限，根本就无法理解大纲的要求，不能做到自觉学习，当然也有同学懒得去看大纲。这次课堂策略的调整，老师把大纲细致的进行了解读，通过包干知识点的方式在课前驱动学生查看教材，利用网络资源自己去探索，架构自己的知识体系，提高了自学能力。同时学生将自己的成果在课堂上分享，反转了角色，变成了老师，体验了交流带来的快乐感和成功感。老师对学习讲解和理解不到位的情况及时总结，不但更有针对性，学生也能及时了解自己的不足。这种教学方式体现了老师为主导，学生为主体的理念，让学生暴露自己学习的不足。但同时学生对知识点掌握能力的不同，学生在课堂掌控上会出现一些问题，要求老师要有较强的课堂驾驭能力和对知识有深入系统的认识，否则就无法顺利实施。
总而言之，这只是围绕学生进行的一次堂课有效性探究和实践，希望能在将来深入实践中借鉴，让课堂教学变得更加有效，更能促进学生成长。
参考文献：
[1] 熊强.中职学生计算机学习的现状及对策[J].考试周刊，2011（58）.
[2] 周吉云.浅谈提高中职计算机教学的有效性[J].读与写，2008（4）.
现在的社会随着科技水平的提高，计算机越来越被普及，由于计算机发展速度很快，与之相应的计算机应用教育显得相对滞后，与社会的需求有一定的差距。虽然我们的计算机教育，在基础知识、基本应用方面，是比较成功的，如经过学校进行的计算机应用基础教育、高新技术培训使很多同学初步掌握了计算机的基础知识，但计算机较高层次的应用和教育，特别是各种专业化的计算机应用软件的教育明显不足。在计算机普及的今天，一般的应用操作、文字处理，已经是一种基本技能，一般学习过计算机的人都能掌握，但许多行业化、专业化的计算机应用人才相对不足。金融证券方面的财务软件应用、办公自动化中的设备应用管理和公文处理等，都缺少有一定技术水平的人才。中等职业教育的学生，经过一定的学习和培训，都应该能达到上述各行业中计算机应用人才的要求。而现在中职计算机教育课程的内容以及教育方法不能适应社会的需求，造成教育和社会需求的脱节，也就造成我们的学生毕业无法上岗的局面。
一、中职计算机教育的课程体系结构
对于中等职业院校计算机教育的知识结构和应用能力应以“学生有一技之长”为主导思想，在课程设置上，注重社会实效，减少理论课程，多开设计算机应用软件课程，增强应用技能培养，知识面不要求太广，但一定要突出专业特色。比如装璜专业、财会专业，应试按这些专业的特点，开设相应的计算机应用软件课程。在计算机课程和应用软件的选择上，应强调计算机应用软件的更新换代，注意选择先进、合适的应用软件进行教学。
二、计算机教学方法的改革
1、授课方法
现在多数计算机课程的教学，基本上仍然沿袭传统的授课方法：板书+讲解。由于现在的计算机各种软件，特别是WINDOWS下的各种软件，均以图标方式和鼠标操作为主，其操作直观、便捷，这些软件的应用与操作在黑板上是无法向学生讲解明白的，需要使用演示设备向学生讲解，也就是说，现在计算机的许多课程，应该以：演示+操作+讲解（即边讲边练）的新的授课方法进行讲授。计算机教学应改变传统的教学方式，采用先进的工具，建设较为现代化的多媒体教室，利用大屏幕投影进行直观教学。
我校近一年来通过实践尝试收到了较好的好效果。建立网络教学系统，建立和利用网络教学资源，发挥虚拟教室、远程教学、分布式教学等现代化的教学技术的作用。积极实施计算机辅助教学（CAI），组织教师收集、研制和使用多媒体CAI课件，部分课程如计算机基础应以CAI教学为主，积极以适应计算机学科以及其他学科的教学要求。
2、实践技能
目前中职毕业学生的实践操作能力普遍较差，主要原因是实践的时间偏少，实验设备档次不够，以及教师实践指导方法的缺陷等。计算机专业是实践能力要求很强的一个专业，一定要注重学生实践能力的培养。每个在校学生每周平均上机时间数不少于4课时，上机总机时不少于250课时。在课时安排方面，实践课时与理论授课课时为5比5或6比4。实践的考核成绩同样不低于课程总成绩的50%。只有真正做到这一点，才有可能提高计算机教学质量。
在实践课程中，对于低年级学生，应注重计算机基本概念和基础操作能力的训练。对于高年级学生，着重培养他们的操作能力，能够熟练操作和应用各种专业软件，解决实际问题，并能够应用这些软件进行设计和创作。在计算机软件应用中，激发学生的创造能力十分重要，这就对教师的实践指导能力提出了更高的要求。
目前，计算机实践课程主要以完成教师布置的作业为主。如在程序设计中，学生上机多数是将书上的程序作业在计算机上运行一遍，形式单调，学生处于被动的学习状态，不能够对课程内容作深入的理解。实践课程除了完成作业外，应加强学生创造能力的培养，增加课程设计的内容。教师在设计实践课程题目时，应根据学生学习程度的差异和兴趣爱好的不同，设计不同难度、不同内容的课题，增加学生的学习兴趣，激发学生的创造能力。
3、计算机专业教师素质要求
计算机教学的教学模式，现在仍然与其他学科一样，以教师为中心，学生被动地接受知识，这种教学观念对学生学习掌握计算机基础知识的影响尤其严重。应该转变为“教师指导下的以学生为中心”的教学模式，以学生为认识的主体，充分调动学生的主动性，使学生主动建立知识结构和能力结构。
由于计算机软件、硬件的更新速度快，计算机专业教学内容不断淘汰更新，各种新的教学手段的出现，对从事计算机教育的教师的业务水平、教学水平等各方面的素质提出更高的要求。计算机教学专业分布广、教学量大、知识面广，要求从事计算机教学的教师要思想敏锐、不断学习、不断掌握新技术，在学术上要有强烈的进取精神，在事业上要有坚定的敬业精神。注意计算机的发展动态，不断更新知识，提高自己的业务水平。学校要注意组织对专业教师教师进行业务培训，促使他们很快地学习新的专业知识，掌握新的应用软件。
关键词：任务驱动;项目驱动;工程化人才;Java平台课程
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）42-0124-03
一、引言
Java语言是一种“纯”面向对象编程语言，是各高等院校、高职院校必开设的计算机专业课程之一。Java语言有三个版本：JavaSE、JavaEE与JavaME，在企业中的应用十分广泛。Java相关课程要求实践动手环节较强，课程内容主要分为课堂教学与实验室教学。现在该门课程教学过程中存在的问题是：内容知识点繁多使得学生学习难度高、授课方式方法变化较少、实验教学内容设计不合理没有吸引力等。本文针对教学手段与方法，研究和探索课程教学内容与手段，以提高Java课程的教学质量与效果为目的，为使学生成为真正的“工程化”人才提供应有的保障。
二、我院Java平台课程教学中存在的问题
在我院以往Java相关课程教学中，课堂教学会以章节目录为顺序，讲授Java语法及相关API，一般都是先从基础语法与理论概念开始，例如类、接口、线程、Socket等，然后对学生提供相关知识点的简单小程序加强语法与概念的学习，最后通过若干小型案例让学生结合实际掌握相关API的使用方法。配套的实验室教学中，会安排针对章节知识点的独立题目，锻炼学生动手编程和解决实际问题的能力。这种教学模式的缺点如下：
1.陈旧的课堂教学形式，灌输式授课，以教师为中心教学，使得学生对于课程的注意力缺乏，缺乏师生之间的互动，教学效果不好。
2.课程涵盖的知识点繁多，但知识点内容之间的连贯性组织较差，学生学完后感觉没有系统性的知识构建，影响后续课程的展开。
3.学完整门课程后，学生面对实际项目还是感觉无所下手，没有解决实际问题的能力，影响学生就业竞争力。
4.实验室课程安排了若干针对知识点的题目，但这些题目独立性强而综合性不足，对学生的吸引力不够，学生对此缺乏参与实际项目的主观能动性。
5.以往的考试方式为卷面考试，使学生具有实验室课程可有可无的观念，从而忽视了学生的动手实践环节。
我院针对上述情况，对本院Java平台课程教学计划进行了调整，将课程的授课场所从教室“搬到”到机房。虽然进行了调整，但是在教学过程中仍然具有如下问题：（1）单一的教学方式：现阶段授课过程中，学生学习的主要案例为教材中的独立程序，学生对此接受并进行实践时比较被动。这种教学方式忽视了学生作为课堂上的“甲方”角色，使得学生的课堂角色主观能动性与积极性变差。（2）不合理的实践内容安排：现阶段Java实践教学内容与真实项目开发存在差异性大，大多为验证性题目，学生没有真实项目实战的机会，没有使学生“在做中学”，就业竞争力差。（3）实践内容较枯燥：Java课程本身是一个完整的结构体系，包括前导后续多门课程，需要反复实践、观察、分析和比较，课程涉及的知识面较广、内容多，使得相应的实践内容十分枯燥，从而逐渐使学生失去学习兴趣。
针对上述问题，必须从教学方法入手，对课程教学内容、教学手段等方面采取较大改革，才能满足学生作为“乙方”的学习诉求，让学生通过相应的授课资源、授课方式方法、评估方法以及师生间的交流来创造一个和谐的学习环境，基于此完成制定的学习目标。
三、课程教学改革理论基础
（一）任务驱动式教学
建构主义代表人物皮亚杰认为，人类的学习属于一种“自我建构”。学习是获取知识的过程，在其中，学习者并不是把知识从外部‘搬’到记忆中，而是以已有的经验为基础，在主客体相互作用的过程中获取学习经验，构建自己的知识体系。“任务驱动式教学”建立在建构主义学习理论基础之上，它摒弃了传统以知识传授为主的教学方式，采用了以解决问题、完成任务为目的的互动多维式教学理念;将再现式教学转化为探究式学习，使学生的学习状态变得更加积极，使得学生能够依据自己对当前问题的理解，运用共有的知识和自己特有的经验提出解决方案。
（二）项目驱动式教学
“项目驱动式教学”是通过采用一个相对完整的项目组织教学活动，其目的是在实际教学过程中将理论与实践教学有机结合在一起，充分发掘学生的动手能力潜能，提高学生分析和解决实际问题的综合水平与能力。项目可以选择与本专业、行业相关的实际项目，Java相关课程可以选择行业、企业级应用中型项目。在项目实现过程中，由教师引导学生，组织他们参与整个项目周期的开发，包括需求分析、系统设计、系统实现、系统测试、系统维护等工作，培养学生自学的能力、分析和解决问题的能力、团队协作的能力，提高学生专业技术与职业素养，满足行业对学生各种能力的需求。
四、课程教学改革总体方案
一是合理规划教学内容，对教学内容进行重新梳理，科学合理的规划课程模块。首先对教学内容进行精选，另外还需要适当纳入与Java语言相关的前沿技术和最新成果，根据目前我院Java平台课程的教学计划安排，将整体授课内容分解成两个相对独立的模块，构建一种新型的Java平台课程体系。
1.基础语法课程模块：主要内容为基于JavaSE的基本语法、Java面向对象思想等内容。
2.企业级应用课程模块：精选若干实际项目，其中贯穿面向对象编程思想与Java API应用，涉及到的知识包括常用API与JavaEE相关内容。在模块一教学过程中，采用任务驱动式教学，模块二采用项目驱动式教学，原因如下：一是目前模块一的相关教材中，没有比较合适的综合性实例，能够将所有独立的知识点和API融合起来。学生在学习基础语法时，更喜欢一些有趣和有吸引力的小型案例作为辅助。因此第一阶段采用任务驱动式教学。二是学习了一定基础知识入门后，学生们对于知识的综合应用诉求较强，希望能够把学习到的知识点融合在实际项目中，了解和掌握知识点的运用场景、运用技巧和手段，同时也会产生与他人合作的愿望，因此这时要采用项目驱动式教学方法，满足这方面的需求，引导学生提高分析和解决实际问题的能力。
五、课程教学改革实施方案
（一）基础语法课程模块
我们在该部分的Java课程中引入任务驱动教学法，以行业流行的Eclipse作为开发平台，调整教学方式方法。教学改革过程中，需要依照学院教学大纲，规划出新的知识体系组织方式，建设若干相应的带有使用趣味性的教学案例，并重新制定基于任务驱动式的教学方式，旨在培养学生的相关职业能力，将知识点融入到任务场景，在任务完成过程中学习知识点。按“教师提出任务->学生分析任务->学生完成任务->学生提交任务完成报告->学生之间相互评价->教师评价与总结”顺序组织每一个学习任务。
（二）企业级应用课程模块
知识是学习者自我建构的结果，教师不应该制定规则、机械灌输，而是帮助学生理清思路，激发自我构建的动力。因此教学过程就是要创设或者利用各种资源或情境，引导学生在此情境中根据共有和自我的知识体系进行学习，其中项目恰恰正是建构知识的载体。因此在这个模块，教师的任务就是根据制定的教学大纲、教学目的与任务，结合学生实际情况，选择和创建一个合适的项目载体，学生依托这个项目载体，达到掌握知识、提高能力的目的。
这里要选择适当的项目给学生实施。所选项目应结合本模块的教学内容与要求，并结合学生的能力水平与实际情况，既要与书本的知识紧密结合，又要有一定的扩展可能，让学生能够运用大部分学到的知识，并有一定自我研究、思考的空间。另外项目的难易程度要适中，不要以“大而全”为标准，安排任务时带有一定的扩展性，便于后期遇到不同情况进行不同的任务安排。在此基础上，根据我院学生具体学习能力与水平，选取了带有社交功能的Web留言本系统作为项目案例。该项目对应的任务与课时分配如下，共64课时：
1.Java Web前端开发技术HTML：登陆页面制作、注册页面制作、留言列表页面制作、留言页面制作;Java Web前端开发技术JavaScript：登录验证、注册验证、留言操作验证。
2.Java Web前端开发技术CSS：修饰制作的页面。
3.JavaEE基础编程组件JSP、JavaBean与Servlet：构建基于MVC设计模式的留言本系统，并采用DAO方式进行数据访问。
4.JavaEE开源框架Struts2：使用Struts2框架重写留言本系统。
六、结语
将任务驱动教学法和项目驱动教学法结合起来，一改以往“以教师为主，以学生为辅”的传统教学模式，采用一种全新的以学生自主学习为主导、以教师引导为辅助的任务与项目混合驱动的教学模式，通过将相应的教学内容进行任务设置与分解，对项目案例安排项目分析、项目设计、项目调试与完善等一系列开发工作，较好地解决了Java平台课程教学过程中遇到的相关问题，学生既掌握了Java基础知识包括基本语法、编程思想，同时也熟悉在实际应用开发过程中Java技术的运用与体现。任务驱动式教学和项目驱动式教学能够激励学生的学习兴趣，锻炼和培养学生的动手能力、团队协作能力，以及自主地发现、分析、解决问题的能力，使学生在任务和项目参与完成后有一定的成就感，调动学生学习的积极性，同时也拓宽了教师本身的专业技术和教学方式方法，调动了教师继续开展教学改革创新的积极性，从而更有效地为相关行业培养“工程化”的软件精英人材。
参考文献：
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关键词：远程教育；多媒体技术；网络
一、多媒体技术的基本概念
媒体(medium)在计算机行业里，媒体有两种含义：其一是指传播信息的载体，如语言、文字、图像、视频、音频等等；其二是指存贮信息的载体，如ROM、 RAM、磁带、磁盘、光盘等，目前，主要的载体有CD-ROM、VCD、网页等。媒体又称媒介或者媒质。 多媒体技术（Multimedia Technology）是利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。多媒体技术具有以下特点：（1）交互性。交互性是多媒体技术的特征之一。交互性就是媒体和受众之间的信息传递的双向性。也就是说，人和计算机相互作用、相互影响的关系。使用者可以参与到媒体的各个环节当中，同时对各种媒体信息进行有效地控制和应用。（2）集成性。信息集成性和技术集成性是集成性表现的两个方面。信息集成（Integrated information）是指系统中各子系统和用户的信息采用统一的标准，规范和编码，实现全系统信息共享，进而可实现相关用户软件间的交互和有序工作。在远程教育中，信息集成性主要是把不同类型的、大量的教学内容结合在一起，通过图、文、声、像等渠道把教学内容传授给学生。技术集成性主要是多媒体把各种技术集成在一起，例如文字处理技术、图像技术、网络通信技术等，为信息获取、表达和信息交流提供了有力的支持。（3）实时性。多媒体技术对于时间是有所要求的，可以对加工处理、存储、压缩、解压缩和播放进行及时的操作。（4）多样性。多媒体表达信息的方式多种多样，例如采用图、声、文、像等方法。
二、远程教育
（一）远程教育的概念
远程教育就是遥距教育(Distance education)，又称远距教学、远程教育，是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式，它突破了时空的界线，有别于传统需要往校舍安坐于课室的教学模式。使用这种教学模式的学生，通常是业余进修者。由于不需要到特定地点上课，因此可以随时随地上课。学生亦可以透过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授（函授）等多种不同管道互助学习。远程教育是以多媒体技术为载体，通过计算机网络进行远程教育。
（二）远程教育的特点
把网络作为教学活动的工具，从而实现教学过程的教学模式，这就是网络辅助教学。网络辅助教学相对于传统的教学而言，其教学的中心是不会变的，永远是学生和教师，然而教学的环境也没有改变，还是学校。但其两者还是有区别的，网络辅助教学和传统教学相比主要有以下变化：首先，教学主体从传统的以教师为主体，改变成以教师为主导，学生为主体的方针政策，强调的是学生自主学习的能力和开放式教学方法；其次，教学环境由课堂、电脑、网络相融合的教学环境替代了传统的以课堂为主的教学环境；第三，教学手段由电子版讲义、多媒体课件、网络交互教学相结合的方式替代了传统的黑板和粉笔式教学手段；第四，教学方法也发生了巨大的变化，现在已经实现了主动式、资源型、协作式、探索型和研究型的方式替代了传统的讲授型教学方式。远程教育的出现实现了教育方法的巨大改革。
（三）远程教育的战略意义
现在我国大多数高校都是采用比较初级的方式进行教学，即主要是把教学的讲义、课件、资料等多媒体资源做成静态的网页，学生通过WEB网页对其进行浏览或者下载。把资源做成静态网页放到WEB网页上这种方式根本就没有把其优势发挥到网络教学中去，而且每门课都要建立相应的网站，使得网络课程的管理和模式不能够统一起来，同时还增加了网页建设的工作量和复杂性，造成人员的极大浪费。
三、多媒体技术对远程教育的影响
（一）多媒体技术对远程教学内容的影响
多媒体技术促进了教材的思想性、科学性和艺术性的结合，给学生以全面的信息，为学生提供了丰富的试听环境，加快了形象视觉和听觉信息的传递比率，从而使得教学实践大大缩短，同时也使得教学规模扩大了许多。现代的教学，向学生传授知识只是一方面，还要培养学生各方面的能力，例如学习能力，语言能力，判断能力，交际能力以及应对能力等等。在培养学生能力这方面，多媒体技术向学生提供了逼真的、生动的学习环境和交际环境。
（二）多媒体技术对远程教学传输模式的影响
多媒体技术实现了远程教学的网络化，教学模式网络化的实现增大了教学的范围、提高了教学的时效性，网络远程教学主要是依靠现代通讯技术和多媒体技术的发展，实现了教学不会因时间、地点甚至国界的影响。改变了传统课堂教学的观念，实现了学生可以听来自不同学校、不同国家教师的讲课，真正打破了传统的校园界限。学生也可以通过远程教学获得更丰富、更直接的教学信息，各地图书馆的资料学生也可以进行共享。网络远程教学主要是由学生者自主控制和选择。学生可根据自己的学习情况、学习能力、学习进度进行学习，不需要受其他学生的影响，实现了个别化的学习。多媒体课程（计算机网络课程）的传输模式主要有以下两种：（1）在线教学模式。所谓在线教学就是指教师和学生不是面对面的教学，而是通过互联网进行实时教学。教师与老师之间、学生与学生之间的信息在这种教学模式下是实时传递和反馈的，此时，教师也可以和传统教学模式一样对学生进行直接的指导和监督，并还可以给出的教学建议，通过这种教学莫斯教师可以及时的根据学生反馈的信息对教学进行调整，提高教学效果。（2）还有一种模式就是离线教学模式。所谓离线教学模式就是教师通过互联网给学生发送教学资料，这样学生可以根据自己的时间来进行学习。这种教学模式主要是通过FTP对相应的教学课件进行传输，教师也可以用电子邮件进行教学，按照教师的要求学生把教学课件下载下来，然后打开课件进行学习，然后把作业或者问题给教师发送过去，等待教师的批改和回复。这种模式比在线教学模式节省费用，而且学生和教师都可根据自己的时间进行，就是信息反 馈不够及时。在线教学模式和离线教学模式都具其各自的优势，因此将这两种教学模式结合起来进行是现阶段远程教育的最佳模式。
四、网络多媒体技术在远程教育中的实现
多媒体技术在远程教育中的作用是传统教育无法比拟的，其主要优点表现在以下四个方面：第一，表达内容形象、生动、直观；第二，课堂的信息量大大增加，同时教学效率也提高了很多；第三，利用互联网的优势，为学生提供了大量的课外学习资料；第四，利用多媒体课件教学，使教学内容更加规范有序。网络多媒体技术在远程教育中实现的内容很多，分别表现在以下几个方面。
（1）计算机网络环境，网络环境是实现系统的物质基础。①网络基础设施，主要目的是使本网络的用户能够访问Internet资源，而其它网络用户能够访问本网络的信息。②服务器:主要有Web服务器、FTP服务器、E-mail服务器DNS服务器、数据库服务器等等，目的是能实现系统中所具备的以下的服务功能。
(2)软件及资源，:这是实现系统的关键部分。①课程学习资料，包括课程说明、教学大纲、实施方案、教学辅导、IP课件、进度计划、术语词典等。这部分资料是学生学习的基本资源，其中的IP课件包括视频课件和Web文本课件，均按模块划分，适合远程学习。②师生互动，提供相应的互动环境来实现同学之间、师生之间的交流。给师生同学及感兴趣的同学一个网上交流的场所。学生可向教师提问，任何人都可在此发表意见和见解。主要形式有：网络教室，为网络教学中的教师和学生提供文本以及图形共享的区域；语音、视频交互，是异地师生之间一种有效的交流方式，与网络教室相比,沟通更迅速、方便；答疑系统，答疑是学习活动中必不可少的关键环节，在线答疑,通过成熟的语音答疑、视频答疑、BBS答疑实现。人工答疑,通过邮件系统、短信平台进行一对一的人工答疑。或通过QQ群的方式由辅导老师对学习者进行辅导。③离线作业和在线作业。在多媒体远程教学中,需要完成相应的作业。作业是在完成一个阶段学习后,对学习内容进行巩固提高的一步。学生根据学习范围,从题库中抽取题目进行练习,离线作业,是要求学习者在学习过程中带着问题学习,并最后完成的作业;在线作业,是需要学习者在线完成后提交,并由测评系统自动评分。老师可以通过作业系统得到教学效果的反馈,既可以了解不同学生的学习情况,以便因材施教,又可以发现教学过程或课件中存在的问题。并采取措施加以修改完善。④在线考试(测试)系统。基于Web的题库系统用于支持教师和学生通过网络进行组卷并进行各种类型的测试。可以根据不同的测试目的提供相应的组卷策略,教师通过网络自动组卷后,下载到本地进行使用。也可以在学完各阶段的内容之后,通过指定范围、难度等,要求题库系统组卷进行模拟测试。在线考核环节是远程教学的最后环节,它是体现学习成果的一环,在课程结束时,由教师给出考试内容范围、难度要求、题型分布等参数,随机组织出体现同等水平的不同试卷,对学生进行测试。通过测试可以将学生的学习进展、状况反馈给系统。
四、远程教育的发展趋势
远程教育正逐步向交互式智能化方向发展。多媒体技术的远程教育虽然也有一定的交互性，但是其交互性很差，根本就不能满足现在的学生的学习需求，这也正是它的缺点之一。随着网络技术的发展，远程教育具有良好的交互性是通过各种实时教学系统、在线答疑和测试系统的开发实现的。为了实现学生能够在互联网上真正的交互式学习，在对各种实时教学系统、在线答疑和测试系统开发的基础上，还要实现其智能化。
在提高远程教育的效率时，除了上述的软件的开发外，还应该建立基于上的信息资源进行集中、分类、整理，建立基于WWW的信息资源导航库，让用户根据自己的需求快速找到所需资源。HJ-YHS就是基于以上背景而进行开发设计，旨在通过建立分布式搜索引擎技术，提高远程教育中信息资源的搜索效率和精度。
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组件式课件的开发
组件概念的提出，旨在软件像硬件一样能够通过标准的组件来组装和集成。组件是一段独立、可重用、可互操作的目标代码。它是开放分布式环境里装配、分布、移动、维护的基本单位，是符合标准的应用构造模块。组件与具体的编程语言、平台、机型无关，其内部构造和实现对外界是隐藏的，其他组件或应用程序可通过接口对它进行调用。目前的组件工业标准有：ActiveX（Windows平台）、CORBA（Unix平台）、JavaBean（任意平台）。使用组件技术的好处有：可共享和重用；使用简单；组件位置对用户透明；可用多种软件工具开发。
组件式课件是指由符合组件标准的课件单元所构成的课件。其开发可分为以下三个阶段。
1.开发
课件的组件来源有：对传统的课件实现封装和采用对象式开发方法开发。后者具有面向对象易于重用和扩充的优点，是组件的主要来源。组件可分为由专业人员或公司开发、具有课件制作的常规应用的基本组件，由使用者开发、定义特殊应用的自定义组件。自定义组件可继承基本组件的属性和方法，这样就能生成许多高效、易用和可互操作的组件。
2.积累
能方便地从组件库中筛选组件是课件装配和集成的前提。组件积累过程主要包括：确认组件的合法性，识别和获取组件的可重用特性；描述要加入到组件库中的组件特性及接口，以支持工具对它的存储和检索以及用户对它的理解；将提供有关文档和组件外部特性的信息与组件包装在一起，构成一个组件库中的存储实体；进行关键术语匹配与目录索引，以一种易于检索和管理的方式存储于组件库中。
3.集成
即课件的装配合成，主要包括：根据需求从组件库中检索、选择相关的可重用和互操作的组件；对不完全符合要求者进行适当的修改和剪接；通过集成和组装构成课件系统。当然也可以直接向组件开发者定制组件式课件。
在具体实现中，还可利用软件集成技术进行功能的综合集成。例如，使用收集到的相关光盘进行集中控制播放，形成课程的演示系统；借用E-mail收发作业，采用ODBC等技术来利用已有的试题库构成练习测验；纳入BBS进行讨论答疑等。从而将各学习课件组合集成为一体，形成一个演示学习、答疑讨论、练习测试的综合学习环境。
探索型课件设计
探索式学习支持学生以自己的进度、按个人的学习兴趣浏览资源库，其基本要素有：问题、资料、提示和反馈。探索型课件以超媒体技术为核心，为学生提供友好的界面及导航机制，以激发学习兴趣和形成学习动机，并给予学生探索学习的最大自由度。学习者可以从以下几个方面进行控制：选择学习的主题内容（如原理、定义、范例、练习等）；学习的数量（如少、适中）；决定学习的速度（如快、慢、中等）；选择学习的路径（如迂回式、树形、网状等）；选择主题内容呈现方式（如文本、图像、动画、视频和声音等符号类型）；改变符号的呈现方式（如窗口的个数、层次、大小和位置，字体，颜色，播放、暂停等）。
根据探索式学习的特点，探索型课件设计的首要任务是结构设计，它反映教学软件的主体框架及教学功能。
1.超媒体知识库
知识库的建立主要是实现教学信息向智能超媒体模型的知识转变，进行知识库的层次化和结构化处理，并通过推理机构进行多媒体教学信息存取控制。主要分知识分析和知识结构设计。知识分析即确定教学内容的知识结构。它首先确定知识库所包含的领域知识范围，并在此基础上把教学内容分为若干个知识单元，每个知识单元内包含有若干个知识点，找出各个知识点及其基本类型、层次关系及语义联系等信息，从而形成一个智能超媒体网络结构。其中每个知识点都将成为智能超媒体网络的一个节点。而知识点的关系是定义结点之间链接的依据。知识分析所得到的规则库，是课件对学生错误进行诊断的重要依据。
2.学生模型
学生模型表示学生的学习历史、当前的知识背景以及解题行为等方面的知识，它不仅要反映学生的知识结构，还要反映学生的认知特点，以及与学习有关的非智力因素，包括错误诊断、学生评价、学习档案等。该模型为正确评价学生的知识水平、诊断出错原因提供信息，并作为实施教学策略的依据。
3.教师模型
该模型是关于系统应该教什么内容、怎样教的详细规定。“教什么”主要是确定教学的范围和深度；“怎样教”是确定如何把教学中的知识内容传递给学生，教学中应该采用何种策略。教师模型设计涉及领域知识、教学策略和人机对话方面的内容，负责与学生通信，并在需要的时候提供帮助，选择指导材料。探索型课件采用的教学策略决定的教学方法有引导、主题讲解、复习、示例、学生选择、教师干预等。一般采用教学过程知识的产生式规则表示，这些规则组成教学方法库。其中如何解决好系统的干预程度尤其重要。系统打扰学生范围过大，次数过多，就会妨碍学生的独立思考和主动性，失去探索式学习的优势，而反之，学生的学习得不到及时指导时，系统需采用一定的监控策略，既能发挥探索式学习的特点，鼓励学生自己纠错、获取知识，又能克服学生受控制能力的影响及迷路等问题。
关键词：信息安全；数字鉴别与认证 ；教学方法；案例教学；互动式教学
21世纪是信息的时代，信息已成为国家的重要战略资源，而任何事物总有它的两面性，信息时代在给我们带来了开放、自由、便利的同时，也打开了“潘多拉之盒”。遍布全球的黑客，利用网络和系统漏洞，肆意攻击各种业务应用系统和网站，造成巨大的经济损失。机密信息在网络上被泄漏、篡改和假冒，计算机病毒和垃圾邮件肆意传播，不良信息传播给青少年的成长带来了严重的负面影响，计算机犯罪呈上升趋势。可以说，信息的安全直接关系到一个国家的政治稳定、经济发展和社会进步。为加强对信息安全人才的培养，我国教育部、科技部、信息产业部、国防科工委、国家自然科学基金都把“信息安全”作为优先发展的领域。2001年以来国内已有70多所高等院校建立了信息安全本科专业，部分院校还设立了信息安全相关的硕士点、博士点。2007年底，教育部批准了15个学校的信息安全专业为“国家特色专业建设点”。数字鉴别与认证是信息安全领域的研究热点，只有通过有效的数字鉴别与认证，才能核实用户身份的真实性、数据的完整性，有效地防止发送方对数据的抵赖、抵御网络犯罪分子的入侵，电子商务、网上银行、电子政务等业务才能有效地展开。因而数字鉴别与认证课程成为继密码学之后信息安全专业的又一门重要的基础课程。
1课程建设的总体目标及内容
数字鉴别与认证是信息安全课程体系的重要组成部分，几乎所有的信息安全专业都开设这类课程，
只不过课程名称不同，有的学校开设的名称是PKI原理与技术，有的学校开设的课程是认证理论与应用[1]，有的学校开设的课程名称是数字签名理论[2]。我们在研究了信息安全专业的相关课程体系后，从全面性、理论性、科学性、系统性及发展性等方面考虑，将该课程定名为数字鉴别与认证，并获得北京市精品教材建设立项和北京市师资队伍建设计划重点课程(群)优秀教学团队建设项目支持。
本课程以信息论、密码学理论为基础，是一门理论及应用均很强的专业课程，学生通过对信息论、密码学的学习，掌握坚实的信息安全理论基础，然后通过对本课程的学习，进一步学习和掌握数字鉴别和认证系统所采用的主流技术、基本原理，对数字签名、身份认证体系结构、基于身份的公钥认证技术、身份认证协议、生物认证技术、多媒体认证技术、量子身份认证技术等有基本的了解，能设计、实现及分析实用的数字鉴别及认证系统。
2课程的特点
数字鉴别与认证涵盖的内容极为广泛。它是涉及信息论、数论、密码学、模式识别、图像处理、量子理论等学科交叉而形成的一门新兴学科，既具有较深的理论基础，又具有很强的应用价值，新概念、新方法、新技术、新应用以及新问题层出不穷。数字鉴别与认证作为一门信息安全专业的新兴课程，自身具有很多特点，主要如下：
1) 理论基础要求较高。
本课程以信息论、数论、密码学为基础，如果基础知识掌握不好，此课程的学习将会存在较大的压力。因此要求任课教师必须有很强的课程驾驭能力，随时根据学生的特点将复杂抽象的理论形象化，通过类比、比喻、启发、示例等多种教学方法化解各种教学难点。
2) 实践性较强。
本课程虽然需要较高的理论基础，但与传统的纯理论课程如数论、信息论等不同，该课程的目的是为了应用，因而有很多的商业应用实例分析。如网络购物、网络支付、移动支付、个人理财、基金业务、网上缴费等业务，可以以此激发学生学习兴趣。
3) 知识内容更新快。
随着计算机、网络技术以及电子商务应用突飞猛进的发展，网络攻击手段与防范技术相互较量，推动数字鉴别与认证技术日新月异。如分布式计算能力的提高、新型钓鱼网站、ATM盗号设备、键盘记录及屏幕截取等木马程序的出现，推动了新型的数字鉴别与认证技术的出现，数字鉴别与认证课程就必须紧跟技术发展、及时更新。
4) 涉及面广。
数字鉴别与认证课程涉及与数学相关数论、密码学理论，与计算机相关的计算机网络、操作系统等，与生物学相关的生物认证技术，与图像相关的数字水印认证技术、与量子理论相关的量子身份认证等。因而该课程要充分考虑到相关课程的知识和特点。
3教学经验与方法探讨
3.1深入科学研究，以科研促进教学
科研与教学相互支撑、相互渗透是提升教学水平、保证教学内容与时俱进的必要基础。因数字鉴别与认证是一门新兴的信息安全课程，只有做好科研，才能站在数字鉴别与认证技术领域的国内前列，关注国内外有关本专业技术领域的发展情况，才能让教师的教学与科研水平处于相互促进、协调发展的良性循环中。
在本课程的教学过程中，以可信计算研究为基础，通过北京市科委《终端安全体系结构及关键技术研究》的研发，深入理解多因素身份认证的原理及数据完整性鉴别的理论，在课堂上向学生展示基于USBKEY的可信终端产品，学生现场看到我们的终端产品不但要输入Windows用户名、密码等信息，还要插入USBKEY及输入USBKEY的密码，由此实现了双因素身份认证，增强了安全性；另外，通过数据完整性的有关理论，安全终端产品中还实现了应用程序白名单和黑名单的管理，所有未经完整性鉴别的软件都列入黑名单管理，这样完全杜绝了新型病毒、木马程序的侵入。学生们通过这一安全产品的展示，提高了学习兴趣，加深了对数字鉴别与认证有关理论的理解。有许多学生表示要参加这一研究成果的深入研究，其中一个同学的毕业设计就做了一个应用软件可信版的应用程序。
3.2坚持教育教学研究，创建优秀教学团队
持续开展教育教学研究，深化教育教学改革，创建优秀教学团队是实现创新性教学改革的基本保障。信息时代的发展，知识呈爆炸性增长。通过因特网的使用，每个学生的知识面都扩展了，而高等院校的老师，一般都是博士毕业，所学知识专业性很强，但是广度不够，因此不能满足新时代课程教学的需要。必须开展适应新时代的教学研究，深化教学改革，展开讨论式教学、网络式教学、任务式教学等多种教学方式。数字鉴别与认证是一门综合性很强的课程，涉及很多相关课程，依靠一位任课教师单独承担一门课程或承担多门课程而不相互交流的教学方式难以达到良好的教学效果。在教学过程中，我们以教学团队为支撑，成立了专门的课程组，课程组中有精通密码学的老师，有精通CA认证技术的教师，有精通图像数字水印技术的老师，有精通量子密码技术的老师，大家相互交流、取长补短、相互促进，不断攻克教学难关，使数字鉴别与认证课程从学生害怕的课程转变为非常喜欢的课程。
3.3探索多样化的教学方式
探索多样化的教学方式是当今高等教育发展的需求。在教学过程中，我们不断探索新的教学方法，将传统的填鸭式课堂教学改变为启发式、讨论式、案例式等教学方法，在启发、激励和讨论中实现知识、方法、思想的传授。
1) 类比式教学法。
类比式教学的基本思想是通过对两个研究对象的比较，根据它们某些方面(属性、关系、特征、形式等)相同或相似之处，推出它们在其他方面也可能相同或相类似的一种教学方法。类比法是教师传授知识的重要手段，也是学生探索问题和解决问题的一种有效的思维方法。
数字鉴别与认证中有些协议因为涉及较深的密码学或数学知识，如果单从密码学或数学的角度来解释和分析，学生往往难以理解，即使理解了，过不了很长时间又忘记了。如果采用类比的方式，用某些具有相似属性的示例做比较，往往会得到事半功倍的效果。例如，在传统的身份认证协议中，一般是用密钥来验证通信双方的身份，而密钥的秘密分发就成为身份认证的一项最重要的基础工作。如何在事先没有共享密钥的前提下，分发一个秘密信息而不被第三者窃取呢？可以先举出下面生活中常用的例子进行分析：通信双方没有同一把锁的钥匙，但是通信双方可以有不同锁的钥匙，即用户A有LockA和KeyA，用户B有LockB和KeyB，在这情况下用户A是否可以将秘密的文件传送给用户B而不被第三者窃取呢？答案是肯定的，如图1所示：用户A将文件放入文件箱，用LockA锁上，将文件箱给B；B因无KeyA无法打开，用LockB再次锁上文件箱，给A；A用KeyA取下LockA，将仅锁有LockB的文件箱给B，B用KeyB取下LockB，即可得到秘密文件 。
根据以上例子做类比，很容易理解复杂的Shamir的无预先共享密钥的密钥分发协议，如协议1所示。只不过图1中的文件换成了密钥K，KeyA和KeyB分别换成了随机数x和y。
其他的类比示例还有用下毒、解毒类比非对称密码算法，自行车打气、二极管导电性等来类比单向函数，用盐或糖加入水、揉面等类比加密算法等。
2) 互动式教学法。
互动式教学的基本思想是把教学过程看作是一个动态发展着的教与学统一的交互影响和交互活动过程。在这个过程中，通过优化教学互动的方式，即通过调节师生关系及其相互作用，形成和谐的师生互动、生生互动、学习个体与教学中介的互动，强化人与环境的交互影响，以产生教学共振，达到提高教学效果。
在数字鉴别与认证的教学过程中，对生物认证技术，可以考虑首先采用补充性的教学互动通过师生互动来激发学生的学习热情，比如教师可以提出常用的生物认证技术有指纹、人脸、手掌等，让学生补充还有哪些生物认证技术，比如有的学生提到虹膜、耳朵、气味甚至视网膜等。进一步通过生生互动来讨论不同人的虹膜为什么是不同的，哪些内容不同，不同人的耳朵是否一定是不同的，不同点在哪里等，这样通过师生互动、生生互动，提高了教学效果。同样，也可以通过网上银行的软键盘技术、安全控件等技术提高教学效果。
3) 案例式教学法。
案例教学的基本思想是在学生掌握了有关基本知识和分析技术的基础上，在教师的精心策划和指导下，根据教学目的和教学内容要求，运用典型案例将学生带入特定事件的现场进行案例分析，通过学生独立思考或集体协作，进一步提高其识别、分析和解决某一具体问题的能力，同时培养正确的理念、作风、沟通能力和协作精神的教学方式。与传统教学方法相比，在培养学生分析问题和解决实际问题能力方面，案例教学有着独有的优势。案例教学法根据案例的类型可分为事件描述型、问题解决型、重新设计型等教学模式[3-4]。
例如，在讲完多因素身份认证和基本的身份认证协议之后，为提高学生的综合分析问题及解决问题的能力，提供以下案例供学生分析和思考。
案例：交行网银系统中，双控没锁住百万存款。
事件描述：杨俊文是湖南长沙某房地产公司的法人代表，因为要和香港某公司合作一笔业务，筹集到100万元作为保证金。为了保证资金的安全，“由双方共同控制这笔资金”，即“资金双控”。经过多次咨询后，杨俊文在交通银行长沙潇湘支行柜台，办理了太平洋借记卡，存入了100万元现金，并开通了网上银行业务。双方按照约定，由杨俊文掌握着存单、身份证、银行卡，还有银行推荐买的一套“电子钥匙”(USBKey)；密码则由对方单独设定和掌握。杨俊文持有USBKey而无密码，香港公司掌握密码而没有USBKey，就这样，他们完成了“资金双控”的功能。
分析并提出问题：请大家考虑，银行是否提供资金双控功能？如果银行没有明确提供资金双控服务，那么用户自己采用这种方式是什么原理，能否真正实现资金双控？是否存在安全隐患？
发现问题：银行并没有提供资金双控功能这项服务。资金双控是用户根据自己的理解来把本来是双因素的认证功能分解为每一方持有一个认证因素，杨俊文持有USBKey，香港公司持有密码，只有双因素齐备，才能实现取款操作。下面分析一下用户刚开户是是否是真正的双因素认证，交行开户时用户密码是自己设定的，肯定是一种认证因素，而USBKey刚发给用户时是空的，也就是说初始化时所有的USBKey都是一样的，里面并没有用户的证书等信息，因此USBKey刚发给用户时，是不能起到认证因素的作用。只有用户通过掌握的密码在网上下载证书到USBKey后，USBKey才与用户对应起来，才能起到认证因素的作用。因而，在USBKey没有下载证书等信息时，资金双控就形同虚设。香港公司正是利用交通银行的这一原理，用其他账户申请开通网上银行，拿到一个空的USBKey后，然后根据他们掌握的密码下载证书等相关信息，顺利地将100万存款转走，给杨俊文造成了巨大的经济损失。
探究原因：杨俊文对双因素认证理解不深，认为只要持有USBKey就掌握着一种认证因素，其实这种理解是错误的，就好像您持有很多刚出厂的银行卡不能取款是一样的道理。另外，因为多因素身份认证本身应该是每个用户自己掌握的或自己具有的多种身份认证因素。杨俊文将两种认证因素分给不同的人保管这种思想本身就违反了身份认证的基本宗旨。
提出对策：搞清业务流程，先下载完证书等信息，再实现其他网络银行的相关业务。另外银行可在用户开户申请网上银行业务时直接下载完证书等信息，这样就不会有用户持有空USBKey的情况出现。
通过这样一个案例教学，学生更加清楚了双因素认证的原理、重要性，网络支付的概念甚至信息安全管理的有关内容。
除此之外，在教学过程中我们还综合使用了启发式教学、任务式教学、网络BBS讨论式以及撰写小型研究报告等多种教学方式，丰富了教学内容，提高了学生学习的积极性。
4结语
本文针对数字鉴别与认证课程，探讨了课程的总体目标、教学内容、特点、教学经验与教学方法。教学实践表明本文采用的教学内容、教学经验以及教学方法等取得了良好的教学效果。由于数字鉴别与认证是一门新兴的课程，因此在实验教学方面做得还很不够，目前也没有数字鉴别与认证课程相关的实验参考书，我们下一步准备在实验教学方面作一些有益的探索，以期取得更好的教学效果。
参考文献：
[1] 李晓航,王宏霞,张文芳. 认证理论及应用[M]. 北京:清华大学出版社,2009:1-5.
[2] 赵泽茂. 数字签名理论[M]. 北京:科学出版社,2007:1-3.
[3] 刁春好. 论“案例教学中”的“案”“理”融合[J]. 南京特教学院学报,2009,3(1):68-70.
[4] 朱涛,马恒,刘强. 专业技术课程案例教学方法研究[J]. 高等教育研究学报,2010,33(1):91-93.
Some Views on the Course of Digital Identification and Authentication
ZHOU Yi-hua, CAI Yong-quan
(College of Computer Science and Technology, Beijing University of Technology, Beijing 100124, China)
关键词：计算机网络；课程教学；课程对比
文章编号：1672-5913（2013）01-0058-04
中图分类号：G642
当前，社会对熟练掌握网络技术、网络建设、网络开发、网络管理、网络安全等技术的人才需求越来越大，它正越来越广泛地应用于未来的岗位实践中。因此，一方面，我国各高校相继开设了网络工程专业，目前全国授予网络工程学位的院校大约有260所；另一方面，各种网络课程深入到计算机、网络、电子、通信、数理、管理等多个专业，网络课程已成为计算机及其相关专业的重要专业基础课程。计算机网络课程的教学由于学校层次不同、所属行业不同、教育理念不同、教学资源配置不同，使这些学校各具特色，又有众多的共性。
在美国各高校中，电子相关专业也有大量网络课程，本文仅以笔者访学的伊利诺伊大学香槟分校为例，对比分析中美两国高校的网络课程教学方式，探讨如何进行网络课程的改革。相信随着网络技术的不断发展，未来对网络知识的需求会与日俱增，大学中网络知识教学所占的比重也将得到提升。
1 网络课程设置的对比
先来谈谈美国高校网络课程的设置情况。伊利诺伊大学香槟分校（University of Illinois at Urbana-Champaign，以下简称为UIUC）是伊利诺伊大学三所分校中最大的一所公立学校，位于厄本那一香槟两个小镇上。UIUC工程学院里有两个系与计算机网络是密切相关的，计算机科学（CS）和电气计算机工程（ECE）。CS系偏重计算机，ECE系侧重电子电气。但两者又是密不可分的，无论从技术上，还是从人员上都是相互交叉的。很多教授既是CS系的教授，也是ECE系的教授。CS系有4个本科学位，ECE系下有2个本科学位，我们仅讨论CS系中的计算机科学学位和ECE中的计算工程学位中面向网络方向开设的课程，在这2个学位中，都按照技术进行组合，形成了一些特殊领域的方向课程。网络是不可或缺的一个方向。网络课程在这2个学位课程中，课程名称相同，课程内容相同，课程编号不同（如ECE438与CS438，课程名称都是“Communication Networks”，同一个老师上课，因此是同一门课程）。
再来看我国高校的网络课程设置。下面以济南大学（下面简称为UJN）为例加以介绍，在信息科学与工程学院中，下面设有“计算机科学与技术”、“电子信息科学与技术”、“通信工程”、“网络工程”、“集成电路设计与集成系统”5个本科专业。我们以计算机科学与技术的计算机科学方向（CS）和网络工程（NE）专业为例，来进行分析。在课程编号设置上，我们采用同一门课程相同编码的方式，即“计算机网络原理”课程在计算机科学与技术和网络工程两个专业中编号都是12305030，这样学生通过编号容易知道是开设的同一门课程。
表1所示2012年秋季UIUC和UJN两校的本科生网络课程设置情况。UIUC的“Communication Networks”课程与我们的“计算机网络原理”课程大致一样，“Distributed Systems”与“分布式系统”近似，“Wireless Networks”与“无线网络”相似。从表中可以看出，我们开设的网络课程相对美国高校偏少，尤其是计算机科学与技术专业的计算机科学方向，开设与网络相关的课程太少，并且缺少与网络的新发展和新技术相关的课程（如“Advanced Computer Networks”）。当今的互联网社会，计算机就是网络，没有网络，计算机存在的意义并不大，所以，网络课程应该是计算机专业需要大力增加的内容。从课程的学分设置来看，美国高校的高级课程占的学分要比基础课程学分高，而我们却缺少高级课程，基础课程学分有高有低，相对混乱。
2 课程内容的对比
UIUC的网络课程在两个系中开设虽然相同，但是不同学期由不同教授讲授，一年开设两次，春秋学期都会开设，分别由CS系和ECE的教授来讲。不同系教授讲同一门课程，但在内容上有较大差异。CS系教授讲网络知识多一些，而ECE教授侧重电子通信方面会多一些。学生可以自由选择不同学期的课程修学分。
以下是2012年春季CS系教授Robin Kravets与2012年秋季ECE系教授Nitin Vaidya分别讲授的“Communication Networks”课程内容与我们所开设的“计算机网络原理”课程的比较，详细内容如表2所示。
由表2可以看出，UIUC的网络基础课程都是以Unix网络编程作为课程的第一部分内容，是要求学生必须掌握的，而且是后续项目编程的基础。这是我们“计算机网络原理”课程存在的一大缺陷，我们的多种版本的经典网络原理教材几乎都是以多层体系结构的构架来分章介绍，涵盖计算机5层体系结构，从物理层，链路层，互联网层，传输层到应用，以及网络管理，网络安全等知识，很多教材根本没有提及网络编程部分的内容，或者放在教材的最后章节中简单介绍。这就使得学生在学习了网络原理后，仅仅知道网络各层结构，没有真正从编程角度去学习。
因为网络工程专业的学生在后续学期会陆续学习网络管理、网络安全等课程，因此，在这个专业中并没有覆盖“计算机网络原理”课程的相关内容。而对于计算机科学方向学生而言，因为缺少开设后续网络相关课程，就使得网络原理课程内容过于单薄。
再看国外大学对这一门课程的设置情况，由于不同教授的讲授，学生可以自由选择侧重面不同的课程。而我们的课程内容相对固定，而且是以5层结构为核心，围绕5层结构从下往上，或者从上往下来讲解，内容相对陈旧，这些应是我们需要改进的。
3 课程考核方式的对比
以UIUC开设的“Communication Networks”本科生课程的考核方式为例，美国高校网络课程的总成绩由作业、期中成绩、期末成绩、项目成绩4项构成，如图1所示。在美国同一所高校中，不同的老师讲授同一门课程时，评定分数的标准有差异，但是总体上分类相同，百分比略微有不同。而我们学校开设的计算机网络原理课程的总成绩由四项构成：点名、作业、实验和期末成绩。从图1中可以看出，中美高校的网络课程考核方式存在巨大差异。
与美国高校课程成绩评定方式相比，我们的课程考核普遍缺少期中考试一项，而增加期中考，试，会在学期中间督促监控学生的学习情况，查缺补漏，也能减少学生期末临阵磨枪的投机取巧现象。另外，从图1中可以看出，我们的课程实验评价占比与美国大学的项目在课程考核中所占比例是有较大差异的，我们的实验成绩占10%，而UIUC编程项目是占分值最高的，达到35%。这说明国外高校对于实验的重视程度远远大于我们，我们课程的实验是与讲课内容结合，讲了一章内容，然后让学生结合本章内容去做验证性实验，验证类试验偏多，综合设计型试验较少。而国外的项目成绩来自于开学初老师布置的编程项目，分组协作完成一个项目的编程，这个项目要求学生在课程的学习过程中不断完善。尤其对于计算机科学方向的学生而言，程序设计是未来工作的必备工具，因此，我们应该增加网络程序设计的内容。由上面的对比分析可以看出，我们的实验内容过于零散，系统性不强，缺少贯穿课程的项目实现。对于计算机科学方向的学生而言，没有后续的网络课程内容，所以应该调整课程内容，增加网络编程，网络管理，网络安全的内容。
我们课程的作业和考试内容，偏重记忆性的题目、概念性题目居多，导致一个班级的作业答案就是少数的几个版本，无法提高学生分析问题的能力；而国外高校的作业题目则极少有概念性的，多是要求学生自己分析问题，对问题进行探讨，这样，一方面可以避免抄袭作业，另一方面，也培养了学生的创新思维能力。因此，我们在改革中，应减少客观题所占的比重，增加主观思维类题目所占的比重，增加期中测试，并将期中成绩计入最终成绩，形成较为科学的考核评价方式，侧重培养学生的独立思考能力和创新能力。
如何在教学设计中，充分利用现代信息技术，遵循远程开放教育教学规律和课程特点，实现二者的有效融合？是当前教师在教学实践中面对的一个现实课题。我在“开放英语”教学设计中，对此进行了一些探索：
一是基于网络教学平台开展网上教学。基于网络教学平台的网上教学主要包括热身学习、小组协作学习、效果测评三个板块。“热身学习”模块引导学生走进课程，树立语言学习目标，了解“开放英语”课程的内容和网上学习方法及评价方式等。该板块又包括“课程导航”、“课程信息公告”、“在线教案”和“学习资源”等四个方面。“小组协作学习”模块为学生创设网上语言学习的情境， 教师在此通过BBS、Blog、班级QQ群、英语聊天室等开展实时或非实时网上教学活动，与学生讨论学习任务和解答学生疑问。“效果测评”模块对学生网上学习效果做出及时评价，包括“单元练习及讲评”、“在线作业”及“语言竞赛”等方面。
二是遵循一定的教学设计流程。其一，分析教学目标，确定学习主题。根据大纲要求的重点内容，确定整个课程的一系列学习主题，每次围绕一个主题开展学习。其二，合理划分协作学习小组。遵循组内异质、组间同质的原则，根据远程开放教育学生的特点及个体差异，采用互补的形式进行分组。其三，合理分配学习任务。给学生分配学习任务，要与教学目标规定的知识和技能要求相一致，要能激发学生的学习热情和积极性，满足学生学习的成就感需要。其四，创造协作情境。 努力构建一个吸引学生、利于学生学习的网上学习环境，促使教师、学生和教学资源产生更积极有效的交流协作。其五，组织协作学习活动。在建立起协作的氛围后，教师可按组内交流——分工——组内协作——小组自评——班内交流的顺序组织协作小组活动。其六，设计学习资源。根据学生的基础知识水平、学习能力、认知风格等特点设计学习资源，资源以超媒体形式提供，内容与方法上具有开放性。其七，设计网上交互策略。从师生交互、生生交互、学习者与学习资源交互三方面设计网上交互。其八，协作学习的管理与评价。教师通过建立课程学习班级、划分学习小组、准备学习材料、分配学习任务、指导小组学习、评定小组的学习成果等活动管理协作学习，并通过追踪和记录学习过程的一些信息和资料对整个教学过程进行评价。
以上设计遵循基层电大成人学习英语特点与规律，具有针对性、交互性和可操作性等特点。
万飞：探索适应云平台的“三位一体”教学模式
开放大学依托云平台的优势实现了信息化教学，但基于云平台的教学模式并不成熟。我在教学实践中充分利用云平台的优势，构建了学生、教师和资源之间“三位一体”的教学模式（“三位”指的是学生、教师和资源，“一体”指的是云平台），探索打破教学条件和资源的壁垒，促进云平台下教学共同体的发展、学生自主学习的实现和资源质量的优化，促进形成教学质量不断提高的长效发展机制。
第一，形成教学共同体。在基于云平台的“三位一体”教学模式中，教师处于核心地位，统一布局、合理分工和协调运作，不仅可以组建教育网格和信息化学科共同体、虚拟实验室和虚拟教学团队，形成协同性、跨学科与分布式的教学共同体，还可以进行教学方案的虚拟与仿真设计，开展启发式、探究式、参与式和案例式教学，为学生提供多样化的教学服务。
第二，促进学生自主学习。在基于云平台“三位一体”的教学模式中，学生占据主导地位，可以通过电脑、智能手机、iPad等终端设备接入云平台，获取云资源进行自主学习。当然，为获取适宜的学习资源，学生要对自身的兴趣爱好以及教学云平台有明确的认知。同时，学生还需要掌握与教师和其他同学的网络互动方式，及时反馈学习问题，提高学习效率，激发学习热忱。
第三，优化资源质量。形成完整的资源投入、共享和评价机制。为此我们在实践中尝试加强资源投入建设，提升资源管理人员的技术水平，保障软硬件基础设施，更新资源数据库信息；优化资源共享机制，发挥开放大学的资源优势，充分共享并保持更新；建立资源评价标准，从教师、学生的反馈以及资源的价值等方面进行质量评价标准的构建。
第四，推动高效管理。一是在云平台的资源组织方式下，教师将自身的资源分享到云平台知识库中，提高了知识库的结构层次，完善了知识库的知识体系。学生在云平台上既可以按照资源的组织方式有步骤地学习，也可以对资源进行重组。二是为教师和学生提供完整的评价体系。可以通过诊断性评价、形成性评价和总结性评价等，对教师的教学水平进行评价，促进教师结构的优化；通过学分银行对学生的学习进行评价，以提高学生的学习积极性。
朱学平：提高云环境下的课程教学效率
云计算在“计算机基础”课程教学中的功能性优势主要体现在三个方面：改善教学方法，创新实验手段；节省教学资源；创新实验教学，培养应用人才。我在“计算机基础”课程教学中，从摸索现实路径入手，努力发挥云环境的功能性优势，为不同的教学内容选择不同的云计算功能，使课堂效率得到了很大的提高。
第一，构建适宜的云环境。经过比较，我选择了“百会在线”云服务平台。将课程各章的辅导内容、任务书和课程所需素材，上传到云平台上，便于学生自主学习；教学中利用“百会论坛”和“百会聊聊”，实现师生、生生之间的交流；利用“百会会议”组织学生集体讨论；鼓励学生写出反思，并将好的反思推荐到论坛里。通过个性化、开放式的互动学习环境的搭建，为学生提供适合的学习服务，有助于提高学生自主学习的参与度和云平台的利用效率。
第二，搭建共享型学习空间。在云平台下搭建私人空间和公共空间。私有空间是为学生建立的单独的操作环境。在私有空间，学生可根据个人喜好上传各种学习资料，写出自己对课程的反思。公共空间是为学生搭建的公共的学习平台，每个学生都可以访问公共空间上的学习资源，并能进行共享。这两个空间共同构成了一个多元化的学习平台，有助于促使学生开展全方位的、开放的、基于真实背景的互动，促进课程教学创新向深层次发展。
第三，设计实用的教学模式。在云平台上，教师可以利用“百会会议”集中学生进行语音同步讲授，解答学生遇到的问题；可以进行教学示范，向学生介绍本次远程课堂的主要任务，并亲自示范操作。学生可以自主进行实验操作，操作完成以后将自己设计的作品上传到“百会维基”上；可以对自主学习中遇到的问题及时向教师提问，师生之间可以互相讨论；师生可以利用“百会聊聊”进行实时在线答疑。在这个自主灵活的学习模式下，所有学生的作品都可以共享。学生可以学习其他学生的作品，给出相应评论，发表博客反思，根据教师和其他同学的建议修改作品。
第四，构建多元化的评价体系。在云平台上可以提供多元化的课程评价方式，如博客反思日志、任务书和反馈表、设计的作品等都可以用于评价，评价方式可以是自评、学生互评以及教师和学生共同评价等多种形成性评价与总结性评价相结合，从而有利于对学生做出全面综合的评价。
郑春玲：在资源建设中创新应用信息技术
开放大学的教师，需要充分利用日新月异的信息技术，找到技术与知识的最佳融合点，实现信息技术在资源建设中的创新应用。为此，需要在实践中做到以下三点：
一是树立“教学资源即教学环境”的大资源观。资源建设应充分利用信息技术，将多层教学资源的各个环节整合优化，形成“教学资源建设即教学资源环境建设”的大资源观，推动资源建设实现可持续发展。教学资源的内容绝不仅是教材建设，它应该是一个包含了多种媒体优化配置的课程教材体系。简言之，教学资源建设就是一个集中研发、修改、应用及支撑服务等多级环节并彼此沟通互动的教学资源环境的建设。因此，有必要将教学资源的各个环节，以及与内容联系比较密切的课程教学资源进行整合和优化，使学生能方便、快捷地使用这些教学资源。
二是建设适应学习者需求的课程教学资源。优质的教学资源，并不是指最好的，而是指最合适学习者的。开放大学教学资源的建设，必须强调资源对学习者的适应性，坚持教学内容为先、课程体系为主。一方面，必须注重资源的实用性，充分利用现代信息技术的易选取、易重现以及具有交互功能等优势，调动学生的学习兴趣，使其逐渐养成浓厚的上网学习习惯；针对学生的实际情况，注重对课程内容的归纳、总结和提炼，建立快捷的网络资源导航结构，方便学生上网学习。另一方面，资源内容的设计必须具有科学性，要坚持“培养应用型高等专门人才”的目标，科学设计资源内容，适当增加典型案例、实务操作和能力培养等方面的内容，满足学生学以致用的需要。在这个过程中，教师要充分利用现代化的技术手段，努力构建一个愉快、轻松的学习氛围，激发学生的学习兴趣，提高学习效果。
三是激发学习者的主动性和创造性。开放大学的学习资源建设必须使学生从外部信息的被动接受者转变为信息加工的主体，从学习资源的接受者转变为学习资源建设的主体，通过情景的创设和体验，激发学生学习的主动性和积极性。在教学资源建设过程中，教师可以引导学生参与网络学习资源的共建；可以创设多种形式的管理情境供学生观察和思考等；可以开发交互式教学和生成教学系统，通过体验式、交互式和协助式学习，激发学生学习的主动性和创造性，从而提高学习效果。
董永辉：以过程为导向建设网络课程
要充分利用信息技术满足学习者多样化、个性化的学习需求，实现可交互、个性化的远程学习，以过程为导向建设网络课程，为学习者提供“有用”、“有效果”的网络课程，是一个有效的切入点。
过程导向是网络课程的内在要求、人才培养的客观要求和资源建设的现实需求。鉴于“过程模式”和以“Web2.0”为代表的现代信息技术为以过程为导向的网络课程开发提供的理论依据和技术支撑，我们在“职业生涯规划”网络课程建设中，对以过程为导向建设网络课程进行了以下实践探索：
一是以学习者为中心、以体验式学习为导向、以项目任务为驱动，构建了“基于信息技术与教育融合的网络课程设计模式图”。该模式强调五点：信息技术与教育的融合共构网络课程、用信息技术支撑网络平台、通过社会需求催生教育内容、以教学理念引领教育变革、以过程导向驱动多元交互。二是基于过程导向建设网络课程，有助于实现网络课程的“三用”和“三动”。其中“三用”是指有用、易用、实用；“三动”是指服务主动、教学互动和过程活动。在建设“职业生涯规划”网络课程时，我们遵循的设计理念是：学习资源一体化、学习过程活动化、学习空间个性化，在过程设计上采取了体验式引领、模块化活动、驱动化导向和过程化评价。
总之，网络课程是教学资源与教学服务的统一，也是教学内容与教学过程的统一。在技术与教育深度融合的背景下，教师要积极开展网络课程探索与研究，设计和开发更适合学生的网络课程，实现人人可学、处处可学、时时可学的终身学习局面。
王琼：整合系统力量，推进微课程建设
微课程应用前景广阔，一些地方电大也以极大的热情参与到微课程建设中，但对于怎样开发高质量、实用的微课程还没有统一的认识，对于如何将微课程真正应用于教学更是缺乏切实可行的措施，并在实践中遭遇到了不少难题。比如说，在认识上还比较混乱：微课程究竟是学习资源还是课程？微课程在选择教学内容时是就“简”还是就“繁”？有人认为微课程是一种学习资源，有人认为微课程是一种以微视频为核心资源和呈现载体的微型在线视频课程。此外，有人认为应该选择把复杂的教学内容进行微课化，而有人认为那些简单的、容易被学习者很快理解并接受的教学内容才是适合制作成微课程的。这些争论都会对微课程的建设产生很大的影响。在操作层面，还缺乏有效的管理措施，造成了普遍看重资源数量、轻视资源质量或者看重资源建设、轻视资源应用的状况。很多基层电大对于资源的处理还处在初级阶段，仅仅是把资源挂在网上通知学生自主浏览，而没有提供具有学习管理功能的网络化学习平台，无法客观了解学员的真实学习情况，不能及时地发现在资源应用中存在的问题，对资源的改进和优化更是无从谈起。
因此地方电大微课程建设，需要整合系统力量，自上而下，共同开展：
一是开展系统内部调研，找准微课程建设方向。微课程理论研究成果多以中小学和培训机构为样本，并不完全适用于电大教育，要在当下的电大系统中推进微课程项目，需要自上而下展开调研，获取系统内的真实样本，确定微课程建设方向，避免基层电大盲目开发微课程，转而把精力放到建设高质量、实用性强的微课程上来。如我们的学员是否具有手机上网的条件和时间或者是花费手机上网流量进行学习？究竟哪些性质的课程适合开发、如何选择教学内容、采用什么样的表现形式等等？微课程如何与原有的教学资源，尤其是网络教学资源进行融合，如何避免资源的重复建设？等等都需要进行深入地调查研究和分析。
二是要加强培训，普及微课程建设技术。普通教师只有把握住微课程的精髓，掌握微课程设计制作的方法，才能配合国家开放大学完成微课程建设项目。这就需要国家开放大学和地方电大携起手来，加大培训的力度。
三是组建团队，开发微课程资源精品。地方电大通过组建一支自己的微课程建设团队：其一可以避免教师各自为政的低水平重复建设现象；其二可以使教师各展所长，提高微课程的建设水平与开发效率；其三可将教师的个人行为上升为学校行为，便于学校全面了解微课程建设中存在的问题并能及时整改，为微课程建设提供优质的外部条件。
四是开拓思维，打通微课程应用渠道。微课程建设的最终目的是学生能够接受它和使用它。只有针对某个学科或课程建设了系列化、专题化的微课程，才能使学生既能开展针对性的学习，又能开展连贯性、完整性的建构式学习，这些都是吸引学生充分利用微课程进行学习的重要条件，也是当前我国微课程建设的重要发展方向。在吸引学生的同时，如果能与学习管理相联系，更能激发学生学习的主动性。
宋薇：开发适应学习者多样化需求的移动学习平台
移动学习是以移动通讯技术和移动计算技术为基础，利用便携小型的移动终端设备实现移动学习过程。即学习者利用手机等终端设备，可以随时、随地、随身开展自主学习。移动学习具有更强的情境性、交互性与移动性，同时移动学习可以与数字化学习相结合，作为集中正式学习与分布式网络学习的延伸与补充，从而更好地满足学习者的不同学习需要。因此在设计开发移动学习平台时，应遵循实用性、可靠性、兼容性、可扩展性原则，以能更好地建设适应学习者多样化需求的移动学习资源。
基于自适应设备模型的移动学习平台的开发，可分为三个步骤：一是识别设备。学习者通过移动设备访问学习资源网站。二是调用样式。服务器完成设备终端类型的判断后，配合数据库读取，从样式库中调取与之配套的样式文件。三是资源渲染。可利用HTML标签与CSS样式表文件，对页面进行重新布局与渲染，针对不同显示设备呈现对应的显示效果。从经费与技术的角度看，自适应设备模型具有以下优点：一是该方法沿用数字化学习中广泛应用的HTML语言和样式文档，技术难度较低、工作量较小；二是用手机浏览器访问课程网站能够较好地解决设备之间的差异问题，因此能够在不同的移动终端上设备上获得较好的用户体验；三是采用此方法改造已有的网络学习资源网站，能改善资源在移动设备中的呈现效果。
