第一节 什么是网络教学设计

    网络教学设计，顾名思义，是对网络教学进行的设计。而网络教学是运用以多媒体计算机技术和计算机网络技术为核心的现代信息教学技术进行教学的一种现代教学方式，所以，网络教学设计与以往的教学设计相比，是一种现代教学设计。

    一、网络教学设计首先是一种设计

    设计，是人类的一项生命活动。人类在自然和社会之中，怎样生存？怎样发展？总少不了想一想，算一算，计划一下，运筹一番，形成一个预期结果和行动方案，然后才付诸实际行动。这种在行动之前就在头脑中生成预期结果并形成一个行动方案的活动，可能就是人类最简单、最基本、最普通意义上的设计了。这种设计的产生十分久远，久远得可以与远古先人们为了生存的需要而开始打造第一块石头工具的活动同日而语；它的内容非常广泛，广泛得几乎涉及人类改造自然和社会以维持和发展生命所进行的一切生物性和社会性活动。大千世界，万事万物，数不尽人类设计的杰作；古往今来，所见所用，处处闪烁着人类设计的光辉。设计使人类的物质和精神生产不断得到改进和发展，使人类的物质和精神生活不断得到改善和提高。自然、人类、社会需要设计；设计是人类改造自然、社会和自身以维持生存和发展的一项重要的生命活动。

    设计，是人类特有的一种创造性生命活动。人与动物的生命活动相比，最大的不同之处在于是不是有意识的创造。动物也有生命活动，但它靠的是本能，而不是有意识的创造。只有人的生命活动超出了这种本能，能够自觉地、有意识地真正按照自己的意志进行创造，去满足自身和社会的需要。正如马克思所说：“……动物只是按照它所属的那个种的尺度和需要来建造，而人却懂得按照任何一个种的尺度来进行生产，并且懂得怎样处处都把内在的尺度运用到对象上去；因此，人也按照美的规律来建造。”[37]在这里，马克思把“人也按照美的规律来建造”归结为人懂得运用“内在的尺度”，这正是在生命活动中人比动物高明的地方，是人类能够自觉地、有意识地进行创造的集中体现。而马克思所说的这种“内在的尺度”，实际上，就是人类在社会实践中逐渐形成的审美情趣、审美观念、审美理想、审美形式等等，说到底，就是人进行美的设计与创造的目的和标准，或者说是美的规律。所以，设计，不仅是人类对自己想做的事情所进行的一项简单的设想、计划、运筹和谋算的生命活动，而且是人类为了生存与发展而主动、自觉和有意识进行的一种特有的创造性活动。

    网络教学设计从大的概念来说，首先就是上述设计中的一个种类，是在现代信息教学技术条件下对网络教学的设计。

    二、网络教学设计是一种现代教学设计

    教学设计，是随着教学技术、“教”与“学”的理论和实践的发展而发展的。从古至今，如果可以把教学划分为原始社会的口耳相传和手示身教、17世纪开始的班级授课制、20世纪60年代末70年代初教学设计作为一个相对独立的学科在美国诞生并在世界各国传播、90年代初兴起的网络教学等四个时期的话，那么，可以说教学设计也相应地经历了原始教学设计、传统教学设计、科学教学设计和现代教学设计等四个阶段。网络教学设计就属于第四个阶段的现代教学设计。

    作为现代教学设计的网络教学设计，不仅是一种创造性的生命活动，更是一种提高生命质量的创造性活动。这是因为，网络教学设计不仅是对物，更重要的是对人，是以人的学习为中心的、对人才成长的一种设计，即按照人的不断发展的“内在的尺度”，科学地运用现代信息教学技术，去教育、培养和塑造各种合格人才的一种设计。因此，它的目的不仅仅是一般地满足人的生命活动的需要，以保存、维持、延续和发展人的生命，更重要的是让人们学会利用现代信息科学技术，更好地开发和延长自身的生命器官，在德、智、体、美等方面获得更高层次的发展，提高其生命的质量，以更有效地进行各种创造性的生命活动，在更理想的程度上实现自我，适应信息时代社会飞速发展的需要。从这个意义上说，网络教学设计与一般设计相比，是一种更高层次的设计。

    三、网络教学设计概念的表述

    网络教学设计指的是运用以多媒体计算机技术和计算机网络技术为核心的现代信息教学技术实施网络教学的条件下所进行的一种教学设计。同以往的教学设计一样，网络教学设计也可以从狭义和广义两个方面来理解。狭义网络教学设计是单指对网络教学过程的设计。

    造成既坚持网络教学设计狭义的概念或定义，又主张从广义的角度把网络教学环境和教学资源等的设计纳入网络教学设计的范畴。这种重点论和整体性相结合的教学设计观，是网络教学的客观要求。换句话说，网络教学环境和网络教学课件的作用，也都必须通过网络教学过程才能展开并体现出来。网络教学过程设计中，包含着对教学内容、教学媒体、教学方法、教学评估、教学程序和步骤等重要方面的设计，是一个出教学效率与效果的设计。所以，在网络教学环境、网络教学课件和网络教学过程三大方面的设计中，网络教学过程的设计是网络教学整体设计的重点。

    网络教学设计在形式上是一套进行系统化计划的具体工作步骤和程序，实际成果是经过验证的各个层次的网络教学系统方案，如先进而科学的网络教学环境、教学情境设计方案；优化的网络教学目标、教学大纲、教学计划、教学实验方案；由多种媒体（特别是电子媒体）、多种形式（特别是网络化多媒体课件）组成的配套教材的设计与制作方案；科学的网络学习指导书、测试题和精心选择的教师用网络教学资源，以及对各种网络教学辅助工作所做的详细说明，等等。

    需要说明的是，网络教学设计成果并不都是有形的、可见的，有些设计成果是潜在的、无形的，还有些课程的教学或教学活动是不宜过细设计甚至不宜进行设计的。特别是高等院校的网络教学，很多教学方法和教学活动多是研讨式或问题解决式的，教学过程的不可预测性很大，有些问题很难预先估计到，不宜过细设计，更不可能有什么显现性的设计成果事先表示出来。另外，高等院校由于教学内容的理性化程度较高，抽象性、思辨性较大，很多内容难以用具体的物质形式表示出来，因此，设计成果可能只是一种不可见的思维方案。这些方面正是高等院校与中、小学校网络教学设计的区别所在。过去，有的教学设计教科书忽视这方面的区别，有些高等院校的教学设计照搬中、小学的方法和形式，致使教学设计成效甚微。这个教训，应当记取。

    第二节 网络教学设计的技术基础

    一、计算机网络技术

    计算机网络可以说是近几年最热门的话题之一，因为在过去几十年当中，互联网得到了迅速发展，世界上很多国家都对互联网的发展给予了支持，使互联网成为继电视等媒体之后的又一种很重要的传播媒体，计算机网络也成为人们日常生活中一个重要的组成部分，改变了人们生活和学习的方式。

    在利用计算机网络进行教学的过程中，必须掌握计算机网络的一些基础知识。

    （一）计算机网络的定义

    关于计算机网络，多年来并没有一个严格的定义，一般认为计算机网络是按照网络协议，以共享资源为主要目的，将地理上分散且独立自主的计算机互相连接的集合。

    一个分布式系统有以下五个特征：（1）系统拥有多种通用的物理和逻辑资源，可以动态地给它们分配任务；（2）系统中分散的物理和逻辑资源通过计算机网络实现信息交换；（3）系统存在一个以全局方式管理系统资源的分布式操作系统；（4）系统中联网的各计算机既合作又自治；（5）系统内部结构对用户是完全透明的。

    计算机网络与分布式系统的区别与联系：一般的分布式系统是建立在计算机网络之上的，因此分布式系统与计算机网络在物理结构上基本相同；网络操作系统要求用户在使用网络资源时，首先必须了解网络资源的分布情况。分布式操作系统以全局方式管理系统资源，它能自动为用户任务调度网络资源。多个互联的计算机系统对于用户来说是“透明”的：分布式系统是一个建立在网络之上的软件系统。计算机网络为分布式系统研究提供了技术基础，而分布式系统是计算机网络技术发展的高级阶段。

    （二）计算机网络的分类

    计算机网络的分类方法有许多种，下面介绍两种分类方法。

    1.根据网络传输技术进行分类

    （1）广播式网络

    所有联网计算机都共享一个公共通信信道。当一台计算机利用共享通信信道发送报文分组时，所有其他的计算机都会“收听”到这个分组。由于发送的分组中带有目的地址与源地址，接收到该分组的计算机将检查目的地址是否与本站地址相同。如果被接收报文分组的目的地址与本站地址相同，则接收该分组；否则，丢弃该分组。

    （2）点——点式网络

    每条物理线路连接一对计算机，假如两台计算机之间没有直接连接的线路，那么它们之间的分组传输要通过中间结点接收、存储、转发，直至目的结点。该网络采用路由算法决定分组的传输路径。

    2.根据网络的覆盖范围进行分类

    （1）局域网

    局域网用于将有限范围内（如一个实验室、一幢大楼、一个校园）的各种计算机、终端与外部设备互联成网。可分为共享局域网、交换式局域网。

    （2）城域网

    城域网是介于广域网与局域网之间的一种高速网络。其设计目标是满足几十千米范围内的大量企业、机关、公司的多个局域网互联的需求，以实现大量用户之间的数据、语音、图形与视频等多种信息传输。

    （3）广域网

    广域网也称为远程网，其覆盖的地理范围从几十千米到几千千米。可以是一个国家、地区，甚至横跨几个洲，形成国际性的远程网络。它利用公用分组交换网、卫星通信网和无线分组交换网，使用分组交换技术，将分布在不同地区的计算机系统互联起来，以达到资源共享的目的。

    （三）网络技术在网络教育中的作用

    随着网络技术的发展，教育理念的更新，网络技术在网络教育中的作用越来越重要，主要表现在以下几个方面：

    1.克服传统课堂教学的局限性

    传统课堂教学表达能力较为有限，基本上限于依靠口语和黑板表达教学内容；学生被迫以同样的速度学习同样的内容；教师无法了解每个学生的理解程度，无法向学生提供针对性的练习和及时的反馈等。

    引入网络技术后，可以开发互动网站，将网络作为课堂活动的一部分，尝试运用网络技术辅助学生自主学习和小组协作学习相结合的教学模式，从而发展创新能力。

    2.改变学生的学习方法

    传统课堂教学的信息量有限，方法单一。学生可以通过网络浏览与之相关的大量信息，巩固和扩大知识面。

    3.按需学习，因材施教

    由于每个学生的水平不同、能力不同、知识面不同，学生可以根据自己的需要，从课件服务器大量的课件中，寻找自己需要的内容学习，充分体现自主性；教师根据学生的能力，可以为每位学生制订学习计划，提出有建设性的建议，实现因材施教。

    4.激发学生学习兴趣

    与单一的板书相比，网络上大量详尽的视频图像、音频解说和动画图解可以提高学习兴趣，有利于知识的巩固。

    二、多媒体计算机技术

    多媒体计算机技术是当今最活跃、发展最快的现代信息科学技术之一。但是，计算机一开始并非多媒体式的。多媒体计算机是由单纯进行数字运算的计算机一步一步发展来的。

    （一）迅猛发展的计算机技术

    世界上第一台全自动通用电子计算机——埃尼亚克（ENIAC），是1946年在美国军事尖端研究机构——阿伯丁弹道研究室诞生的。ENIAC是一台专门用于弹道曲线等大量复杂数字运算的、庞大而笨重的计算机。然而，就是它开辟了计算机技术的新纪元。从它之后，不到半个世纪，就有四代计算机问世。特别是20世纪70年代产生的第四代电子计算机——大规模集成电路计算机，已经拥有高密度、大容量的半导体存储器，装配了高性能、小型化的外围设备，研制出了多种多样的高级程序设计语言、操作系统、数据库管理系统。其用途也由开始时的数值计算扩展到了数据处理和控制管理等方面，在工业、农业、国防、科研、教育、医疗卫生等领域得到广泛应用。

    （二）电子计算机的多媒体化

    在第四代电子计算机的发展过程中，20世纪70年代初期诞生并迅速发展的微型计算机，20世纪70年代后期涌现出来的作为独立的微型计算机系统——个人计算机，特别是20世纪90年代以来个人微型计算机的多媒体化，在电子计算机发展史上具有重大的革命性意义。这些多媒体化的微型计算机，采用性能先进的多媒体处理芯片，把多种信息媒体集成在一起，通过标准化的多媒体和超媒体系统以及完善的计算机协同工作环境，综合控制和处理多种媒体信息。它们体积小、速度快、容量大、功耗低、性能可靠、类型多样、功能齐全、价格低廉、使用方便、用途广泛，因而迅速进入到家庭、办公室和各种学习、工作、生活及娱乐场所，波及到全社会的各个领域，普遍受到人们的青睐，对社会的发展和进步产生了巨大影响。

    多媒体计算机中所包含的媒体，不是投影仪、投影片、幻灯机、幻灯片、电视机、录像带、录音机、录音带等实物性媒体，而是多种符号性信息媒体。主要有文本、图形、图像、动画、音频、视频等六种。

    多媒体计算机技术就是一种把这六种符号性信息媒体有机地结合在计算机之中，并由计算机综合控制和处理的信息科学技术。

    （三）多媒体技术在网络教育中的作用

    与以往任何一种先进媒体的应用相比，多媒体技术的引入，使传统的教育方式发生了更深刻的改革，教育质量和教学效率也有了显著提高，其中最关键的因素是多媒体信息对教育有着巨大的促进作用。传统知识的传授，虽然也可以重现客观世界，但基本都是用语言描述的，很抽象、难懂。然而，有了多媒体技术，就可直接把现实世界表现出来。例如宏观的宇宙世界、微观的物质结构，如用语言描述，得到正确的概念对教学而言是非常困难的。但在今天的多媒体时代，可以使用模拟仿真，使内容、结构变得非常直观、容易了解。

    1.增强感官效应，提高学习效率

    众所周知，人类的感知行为主要包括视觉、听觉和触觉三种不同的形态。多媒体信息可以方便地适应不同个体在认识形态上的种种差异，使用多媒体技术可以将以往形式单一、直线展开的教学内容变得直观、形象，从而激发起学生的学习积极性，引起学生学习的兴趣，更利于学习效率的提高。

    人的学习过程是通过自身的眼、耳、鼻、舌、身等感官把外界信息传递到大脑，经过分析、综合从而获得知识与经验的过程，但是，仅通过单一渠道所吸收的信息量是有限的。实践证明，同时通过视觉和听觉所获取到的信息最容易被人接受而且容易记忆。可见，从增进记忆和提高学习效率的角度考虑，在学习过程中同时使用多种感官是何等的重要。而多媒体系统完全提供这种学习环境和综合性的学习方式。学生在学习的过程中可以充分发挥各个器官的功能。如多媒体技术中的文字、图像、动画、视频可以作用于视觉：旁白解说、示范朗读、背景音乐可以作用于听觉；一致的界面，友好的交互式操作则更能最大限度地发挥人的眼、耳、手等器官的协同作用。

    2.用信息的多维化来满足思维的多维化

    在传统的教学过程中，人们主要是依靠语言、文字以及数据来表示、传递和处理信息的，即学校的教学活动主要是培养和培训学生的抽象思维能力。然而，当人类进入新的知识领域，这种二维的教学模式很难适应飞速发展的社会需求，而多媒体技术为人类的多维思维提供了一种能对多种媒体信息进行表达和处理的最佳技术和方法。

    将多媒体技术引入教学过程，使学生能够真正进入视觉、听觉与触觉等感官并用的境地，将抽象逻辑思维与具体形象思维融为一体，使之变为共同参与学习进程的多维动态方式，突破了抽象逻辑思维的难点和局限，使教学活动更加符合人的自然思维习惯，从而获得更好的学习效果和更高的学习效率。

    3.全方位的多媒体信息有利于实现创造性的学习目标

    将现代化的多媒体技术引入教学中，主要引入的是多媒体的概念和方法，目的是将多维的教学媒体信息用于超媒体结构实施有效的组织，运用多媒体技术的灵活多样，生动逼真、便于控制，易于控制的特点，使全方位的立体信息空间在教学过程中得到充分运用，引发学生的想象力和创造力，并能满足个体化的学习要求。这种媒体和电脑的完美结合，可以促进人类感官与想象力相互结合，以全方位的立体空间产生出前所未有的思维空间和创造灵感，这种充满创造性的学习过程，是其他任何一种教学媒体所无法比拟的。

    4.多媒体及网络技术可以使教学信息双向化

    传统的教学模式是以教师为中心的，教师面对面地向学生传授知识和技能，而传统的教学辅助手段教学传送的信息也是单向的，如电视录像，它们虽然都能实现同时表现文字、影像、声音、画面等多种功能，无法实现教学过程中的信息反馈与交，教师难以准确，全面地掌握学生练习的全部情况，及时提醒个别辅导；再者，难以做到在上机的学生之间，教师与学生之间进行经验交流，上机操作成了学生自己的活动，教学工作基本上处于失控状态。如果将多媒体和网络技术引入教学过程，不仅能实现学生与计算机之间交流，还能实现学生与学生之间、教师与教师之间的多向交流。教师在总控台上能及时了解每个学生上机操作的具体情况，了解学生的思维活动，调解教学过程，同时利用双向交流功能进行学生之间的对话、经验介绍及教师对学生的辅导，也可让学习方法得当、学得较好的学生向大家介绍自己的经验、从而大大提高学生学习的主动性和积极性，真正做到因材施教，使得所有学生都能取得满意的学习效果。

    三、数据库技术

    （一）数据库的基本概念

    数据库技术的研究始于20世纪60年代。当时，人们的构想是将身边的各种数据组织起来，组成可以运用并能够操作的数据存储机制。21世纪人类已经迈入信息社会，随信息技术的快速发展与互联网的蓬勃发展，信息媒体种类的不断增加，使得数据量不断地增加，对信息的管理和检索变得越来越困难，因此数据管理的领域越来越受到重视。数据管理的方法已经经历了多个不同阶段。最早，数据是用文件直接存储的，并且曾持续了很长一段时间。随着计算机技术的发展，计算机越来越多地用于信息处理，如财务管理、办公自动化、工业流程控制等，这些系统所使用的数据量大、内容复杂，而且面临数据共享、数据保密等方面的需求，于是便产生了数据库系统。

    数据库是以一定方式组织、存储及处理相互关联的数据的集合，它以一定的数据结构和一定的文件组织方式存储数据，并允许用户访问。这种集合具备下述特点：（1）最少冗余；（2）数据资源共享；（3）数据独立性，即数据独立于使用它的应用程序；（4）由统一的软件系统管理和控制数据的增加、删除、修改和检索。

    数据库系统的一个重要概念是数据独立性。用户对数据的任何操纵（如查询、修改）不再是通过应用程序直接进行，而必须通过向数据库管理系统（DBMS）发请求实现。DBMS统一实施对数据的管理，包括存储、查询、处理和故障恢复等，同时也保证在不同用户之间进行数据共享。如果是分布式数据库，这些应用将扩大到网络范围。

    数据模型的不断完善和变革，也就是数据库系统发展的历史。其中，关系模型因为有比较完整的理论基础，“表格”一类的概念也易于被用户理解，因而逐渐取代网状、层次模型，在数据库中居主导地位。关系模型把现实世界事物的特性抽象成数字或字符串表示的属性，每一种属性都有固定的取值范围。于是，每一个事物都有一个属性集和对应其属性的值集合。

    （二）Web和数据库的结合

    最初的Web服务器可以提供一些文件服务，这些文件是静态的页面，不能根据浏览者的需要及时作出动态的反应，整理和查阅信息十分困难。

    20世纪90年代的数据库技术已经十分成熟，可以支持大容量数据的存储和检索。然而普通用户要使用数据库就需要一个特制的客户端程序，这个特制的程序每次更新的时候需要下载到客户端，同时这些客户端程序的操作方法各式各样，熟悉并掌握客户端程序的使用也要较长的时间。另外，这些客户端程序和数据库之间的连接需要一个稳定性极高的网络来支持，而现阶段的Internet还无法达到这一要求。

    Web和数据库的结合可以解决以上问题。数据库在后台运行，对数据进行安全的存储和快速的检索；Web服务器在前台运行，当客户机提出一个查询请求的时候，Web服务器运行一个应用程序对数据库进行操作，然后把结果传送给客户机。客户机的浏览器得到数据，然后把最终结果展现给用户。

    （三）数据库技术在网络教育中的作用

    随着Internet/Intranet技术的不断成熟与应用技术的飞速发展，Web数据库已逐渐渗透到社会的各个层次，并且正在改变着人们的生活方式，如远程教育、网上订货、网上交易、在线查询等，这些网络应用的基础就是Web数据库，Web网站建设中的数据库开发，更是越来越受到做网站开发的个人和公司以及企业的青睐.网络教育突破了传统教育的时空限制，凭借其数字化、多媒体、信息量大、交互性强、覆盖面广等特点，为更多的人提供接受高等教育的机会，而这一切都是以计算机网络平台和数据库技术为支撑的。数据库技术在网络教育中的作用主要表现在以下几个方面。

    1.数据库技术在网络教育中应用范围十分广泛

    （1）可构建教学内容数据库来管理教学资源和学习素材数据

    教育信息化中很重要的一个组成部分就是教育内容的数字化、多媒体化、信息化。把传统的写在书本上的知识，利用现代教育技术手段转变成数字化的电子信息，而这些信息的存储靠的就是数据库技术。利用多媒体数据库技术可以把多媒体式的教学内容有条理地存储起来，运用数据库本身的管理功能可以把教学内容按照教学要求提取、展示出来，供师生在教学活动中采用。

    （2）可构建网上教师辅导室

    在以学校、老师为中心的教学模式中，为解决学生在学习过程中遇到的困难或问题，往往采用课堂或课外答疑方式（这种方式必须预先约定时间、地点）。这种面对面的答疑方式有他独到的优势，如情感交流丰富；对于那些抽象性、操作性强的问题，老师可以利用现场的实物、图像、录像或手势等手段使问题具体化、简单化；老师还可以从学生的神态、表情等反应来调整自己的解答方式，在必要时为学生进行相关知识的补救、矫正。然而这种面对面的答疑方式必须以时间和空间上的统一性为保障，以这种方式进行答疑还会出现一些尴尬情况，如有时提问的人很多，部分学生就会得不到提问的机会；有时提问的人又很少，甚至出现冷场；活跃的同学可能占用整段答疑时间，内向的同学却不愿或不敢参与提问和讨论，只当听众。随着网络技术的发展及其在教育中的应用和网络的普及，人们开始提出利用网络技术来克服面对面答疑方式的局限性，其中应用Web数据库技术建立一个电子公告板（即BBS技术）就是一种有效方案。BBS技术是解决带有公共性问题的好方法，应用BBS技术设计的“教师辅导室”为学生之间的互教互学、师生之间的相互交流提供了一个场所，为教师了解和收集学生在学习过程中产生的好思想、好方法及疑难提供了良好的机会和环境，而且对访问者的提问、解答、讨论时间没有限制，只要身边的计算机能上网，就可以很方便地将有待解决的问题放到电子公告板上，得到多方面的帮助，学生可以选看电子公告板上感兴趣的内容，对某些问题发表意见。由此可见，基于BBS技术设计的“教师辅导室”可以克服传统教学中面对面辅导方式的局限性，使网络教学的学习支持服务系统更完善。

    （3）可构建教学保障数据库

    教学保障是实施教学的根本保障，主要有教学训练场地保障，教室、机房、实验室的保障，教学教材、笔记本、媒体载体的保障，教学训练器材的保障，在计算机技术的作用下，各类保障相应建立自动管理系统，从而实现了教学保障的自动化、信息化，更好地完成教学保障任务。而这些保障自动化管理系统都是用数据库管理技术编制而成，是建立在各自物品、物资数据库之上的。数据库技术是系统的根本基石。

    （4）可实现教学管理信息化

    教学管理信息化是由教师档案管理系统、学生学籍和成绩管理系统、考试系统、排课系统、课堂监视系统、教学质量评估系统和办公自动化系统组成。这些系统不管是单机管理系统，还是采用B/S模式的网络管理系统，它们都是建立在数据库系统之上的管理系统。数据库既是它们的信息来源，有时又是信息的归宿。

    2.数据信息的快速显示可以使教育资源共享

    数据库技术中，数据信息的快速显示，可以使教师采用同一教学方案，甚至是不同院校的教师也使用同一教案，实现教育资源信息的共享。

    3.信息容量大使教学内容更加丰富

    由于数据库自身的优化管理，数据库的容量十分浩大，加之分布式技术的应用，数据库空间更是海量，多媒体技术在数据库上的运用，又扩展了数据库中信息的类别，因此可以把更多的教学内容、教学素材、教学案例存入数据库之中，在教学活动中供师生自由提取使用。

    4.数据库信息的快速查找使教学资料更翔实

    在大量的教学资料中，如果想找到自己需要的教学资料，在过去是十分困难的，有时要花上几天、几个月的时间，也可能一无所获。在信息化的今天，大量信息知识都存储在数据库之中，如电子图书馆，用户需要什么资料，只需向计算机输入简单的关键字，计算机程序就可以利用数据库的快速搜索功能，在数据库资料上快速查找，并且给出的结果也比较详细。

    5.安全机制可以使教育信息知识更完整可信

    数据库技术是建立在计算机系统之上的系统，除了计算机本身的一套安全机制之外，数据库本身还拥有一套安全机制，特别是数据本身的安全，如数据关联技术、并发机制、触发器技术、备份与恢复，当一个数据被写入或删除时，与之关联的某些信息、数据必须作出相应的反应与处理，这样才能保证整个数据库的完整性。因此，在教育训练中，把大量的信息资料放入数据库之中，以强大的数据库支撑技术作为后盾，就可以防止信息被轻易篡改，就可以保证教育信息的完整性和可信性。

    相信随着数据库技术的进一步发展，特别是多媒体、网络技术与数据库技术的紧密融合，数据库技术在网络教育中必将有更大的发展空间，从而发挥出更大的作用。

    第三节 网络教学设计的性质、原则和特点

    一、网络教学设计的性质

    网络教学设计也是一种教学设计或设计，三者的基本性质是相通的。其区别在于，网络教学设计是教学设计发展的新阶段，是现代信息教学技术的核心内容，是网络教学活动的重要组成部分。

    （一）是教学设计发展的崭新阶段

    教学设计是一个动态的、发展的概念。从历史发展进程上看，随着原始教育、传统教育和现代教育方式的发展，相应地出现过原始的、传统的和现代的教学设计思想、方法和模式；从实践与理论的科学性上看，曾有过体现教师个人教学经验和教学艺术的经验型教学设计和以科学理论为指导、以先进技术为手段的科学型教学设计；从对教学设计影响最大的学习心理学发展轨迹看，与行为主义、认知主义、建构主义等学习心理学的发展相适应，出现过被称为第一代、第二代和第三代的教学设计；从对教学设计的发展具有决定意义的教育技术发展上看，教学设计不能不受“口耳相传”、“粉笔黑板”、“幻灯投影”、“影视广播”等教育技术的深刻影响，从而呈现出不同特点的一个又一个发展阶段。

    当前，联入国际互联网的我国教育与科研互联网基本上已覆盖了我国高等院校和有条件的中、小学，以多媒体计算机技术和计算机网络技术为核心的现代信息教学技术广泛应用于课堂教学、个别化教学和远程教学。现代信息教学技术的这种迅猛发展、广泛普及和网络教学的深入开展，对教学设计产生了三方面的影响：（1）教师的劳动分配在教学设计上的比例大大增加，教学设计的地位比以往显得更加重要；（2）教学设计的观念、模式、方法和手段发生了相应的、革命性的变革；（3）这种变革正朝着有利于创建学习情景，促使学习者在教师指导下主动学习，以及实现学习者自我反馈、自我控制的方向发展。这个阶段的教学设计，就是网络教学所呼唤的“网络教学设计”。

    网络教学设计，从历史发展进程上看，属于现代教学设计；从实践与理论的科学性上看，属于科学型教学设计；从学习心理学角度看，又是建立在以建构主义、人本主义等学习心理学为理论基础的第三代教学设计。但是，由于多媒体计算机技术和计算机网络技术具有十分先进的性质和强大的功能，对教学已经产生了巨大的影响和作用，加之建构主义、人本主义等学习心理学所具有的科学的现代学习理念，所以，网络教学设计的现代性和科学性与以往的现代教学设计和科学型教学设计相比，在许多方面都发生了根本性的变化，从而跃上了一个更高的层次，成为教学设计发展的崭新阶段。

    （二）是现代信息教学技术的核心内容

    网络教学设计是现代信息教学技术的一部分。从20世纪60年代到90年代，教育技术的开发和应用，由常规媒体教育技术和模拟音像教育技术，逐步向现代信息教学技术发展。现代信息教学技术主要包括数字音像技术、卫星广播电视技术、多媒体计算机技术、交互网络通信技术和虚拟现实技术等。网络教学设计，就是以多媒体计算机技术和计算机交互网络通信技术为核心的现代信息教学技术的一部分。

    网络教学设计是现代信息教学技术中最基本、最关键的部分。1994年，美国教育传播与技术协会（AECT），发表了教育技术专家西尔斯和里奇对教育技术下的定义：“教学技术是为了促进学习，对有关的过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”

    华南师范大学李克东教授在《1997年广东省高校电化教育学术年会》上所作的学术报告中，对教育技术的定义也作过一个概括：“教育技术是运用现代教育理论和现代信息技术，通过对教学过程和教学资源的设计、开发、利用、评价和管理，以实现教学过程和教学资源的优化的理论与实践。”[38]这两个定义都把“设计”——今天看来即网络教学设计，认同为教育技术中最基本、最关键的范畴，因此，将其置于设计、开发、利用、管理与评价等五大范畴之首，围绕着理论与实践，对其他四个范畴和整个教学技术发挥着重要作用。美国教育技术专家巴巴拉·西尔斯和丽塔·里齐在其合著的《教学技术：领域里的定义和范畴》一书中指出：“教学技术对整个教育科学领域的最大理论贡献来自于它的教学设计范畴。”

    网络教学设计包括网络教学系统设计、网络讯息设计、教学策略选择和学习者特征分析等方面。网络教学系统设计是一个分析、设计、开发、实施和评价网络教学各步骤的有组织的过程；网络讯息设计是对各种网络化多媒体讯息形态进行有利于学习者注意、知觉和保持的设计；教学策略选择是对一课中的教学事件与活动的最佳选择和安排；学习者特征分析是对影响学习过程有效性的学习者的经验背景的各个方面的分析。网络教学设计所包含的这些方面，都是现代信息教学技术中具有导向性的先期性工作，没有这些工作或做不好这些工作，就谈不上或无法做好开发、利用、管理和评价等教育技术工作。

    正是在这个意义上，美国匹斯堡大学学习资源与开发中心主任格拉泽积多年教育技术工作经验，准确地指出：“教学设计是教育技术的核心。”

    （三）是网络教学活动的重要组成部分

    教学设计在一般教学中就是重要的、不可或缺的教学活动的组成部分，网络教学中的网络教学设计更是这样。这是由网络教学的特定方式决定的。

    网络教学，特别是远距离网络教学最明显的特点是教师与学生相分离，“教”与“学”，必须通过计算机网络和多媒体计算机等教学媒体作中介，而这个中介媒体同人以外的其他教学媒体一样，都是死的，没有生命的，其桥梁作用和教学功能的发挥，全靠人的精心设计，而且，由于这些现代信息教学媒体比一般教学媒体更复杂、更先进，所以，对网络教学设计能力和水平的要求也就更高。同时，随着现代信息教学技术的迅猛发展，教学媒体会越来越先进，媒体替代教师劳动的成分会越来越大，而越是这样，人们花费在网络教学设计上的时间和精力也必然会越来越多，从而使网络教学设计在网络教学活动中的地位和作用比在一般教学中更加重要。

    在网络教学中，计算机网络技术和多媒体计算机技术所具有的高速度、高集成、非线性、交互性等自动化和智能化教学功能，对优化教学过程、提高教学质量无疑是重要的，但是，一定要看到，站在这些功能背后的是人，是人所进行的网络教学设计。因此，在网络教学中，必须坚持“人一机结合，以人为主”的原则。因此，很多教学功能，如体现符合时代要求的先进教学思想和教学目标，确定适应学生学习心理特征的教学策略，选择能够激发学生学习动机、调动其学习情绪的教学方法，等等，在社会实践、教学对象等基本条件和相关条件发生变化时，再靠原来为计算机网络和多媒体计算机设计的某些自动化和智能化功能就不行了，必须与时俱进，改造或更新设计。

    时代在发展，社会在进步，计算机网络技术和多媒体计算机技术日新月异，网络教学的各个要素也经常发生变化，每次教学都会面临新的问题，因此，网络教学设计必须适应这种发展和变化，随机应变，常变常新。

    可见，网络教学设计是解决网络教学问题、优化网络教学过程和资源、促进学生学习的根本途径，是网络教学须臾不可分离的组成部分，是伴随网络教学发展变化的一条客观规律。

    二、网络教学设计的原则

    现代教育理论指导的网络学习环境的设计应该遵循以下原则。

    （一）坚持“学生为主体，教师为主导”原则

    坚持以学生为主体就是在学习过程中充分发挥学生的主动性和首创精神，让学生有多种机会在不同的情境下应用所学的知识，将知识“外化”，让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识，实现自我反馈。

    坚持以教师为主导就是要发挥教师对学生的意义建构指导、帮助和促进作用，包括组织协同学习、提出学习主题、组织学生自我反馈和学习评价等。

    （二）强调“情境”对意义建构的重要作用

    学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者能利用自己原有认知结构中的有关经验，去同化和索引当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义。

    （三）强调“协同学习”对意义建构的关键作用

    协同学习环境以及学习者与周围环境的交互作用，对知识意义的建构起着关键性的作用。协同学习，可以使学习者群体的思维与智慧被整个群体所共享，即整个学习群体共同完成对所学知识的意义建构，而不是其中的某一位或某几位学生完成意义建构。

    （四）强调利用各种信息资源来支持“学”

    为了支持学习者的主动探索和完成意义建构，在学习过程中要为学习者提供各种信息资源，用于辅助教师的讲解，支持学生的自主学习和协作式探索。对于信息资源应如何获取、从哪里获取，以及如何有效地加以利用等问题需要精心设计。

    （五）强调多种交互形式并用

    知识不是信息堆积成的完整的产品，而是随着社会交互而不断变化的创造过程，学习者通过参与各种活动学习，在学习活动中与媒体、与学习者、与教师之间的交互是十分重要和必要的。

    （六）强调自主学习与协同学习相结合

    网络教育可以更好地支持学习者自定时间步调的自主学习，学习者可以按照自己的能力决定该学什么；可以按照适合自己的认知风格的学习方法进行学习；可以决定学习的进度。但学生通过自主学习所获得的知识可能是肤浅的、不全面的，甚至是错误的。协同学习则通过与学习伙伴协作与讨论，加深对概念的理解，避免理解的片面性和误解，也更适合高难度的任务。协同学习要求学生已经具有一定的知识基础，完全没有背景知识的情况下是不能完成协同任务的。

    总之，自主学习适合于学习知识的获得阶段；协同学习更适合于知识的运用阶段，两者可以形成互补关系。

    三、网络教学设计的特点

    网络教学设计，是教学设计在教育信息化进程中呈现出来的最新形态，是适应现代信息教学技术的要求、优化网络教学资源和教学过程的教学设计，它除了具有一般教学设计的基本特征外，自身还具有一些鲜明的特征。

    （一）设计理论的先进性

    教学设计是建立在一定的理论基础之上的。这些理论主要有：系统科学理论、教学理论、传播理论、学习理论和美学理论等。其中，学习理论时代性最强，发展最快，变化最大，对教学设计发展变化的影响也最重大，以至于成为教学设计大类划分的重要标准。例如，以“教”为中心的教学设计主要是在行为主义学习理论和认知主义学习理论指导下进行的；而以“学”为中心的教学设计则主要是以建构主义学习理论和人本主义学习理论为指导的。

    网络教学设计属于以“学”为中心的教学设计。它的理论基础即建构主义和人本主义学习理论，特别是建构主义学习理论，是当今学习理论发展的最新成果，最富时代特征和先进性。

    （二）设计思想的现代性

    思想是实践的产物。网络教学是以多媒体计算机技术和计算机网络技术为核心的现代信息教学技术应用于教学而产生的新型教学方式，体现了教育信息化、现代化的发展进程，反映了当前和未来知识经济社会对人才培养方法和目标的要求。这种网络教学实践一再表明，许多传统教学观念或思想不仅不适应而且阻碍着网络教学的深入发展，因此，当前教学改革的使命首先是打破传统教学观念，树立现代教学思想。完成这一使命的关键是从网络教学设计开始，即突出网络教学设计思想的现代性。

    （三）设计人员的群体性

    设计人员的群体性有两个意思：一是说网络教学设计比以往的教学设计需要的设计人员多；一是说众多的设计人员是一个紧密联系、分工协作的群体。

    从教学媒体发展的角度看，以往的教学设计大致可以分为两个阶段：第一个阶段，教学以“教”为中心，粉笔、黑板、口耳相传为基本的教学手段，教学设计人员就是教师本人。第二个阶段，教学仍以“教”为中心，幻灯、投影、广播、电视为基本教学手段，教学设计人员除了教师之外，还有教学幻灯片、投影片、录音带、录像带的制作人员和技术人员。现在，教学设计已经进入一个新的阶段，按以往的顺序可称为第三个阶段，即网络教学设计阶段，教学以“学”为中心，多媒体计算机和计算机网络为基本教学手段，教学设计人员有学科教师、录音、录像人员、多媒体课件制作人员、计算机专家、网络专家和信息化教学系统开发与管理人员等。很显然，这个阶段比起以往两个阶段来，教学设计人员的数量已经大幅度增加。不仅如此，而且这些设计人员之间的关系也比以往紧密，他们同处于一个网络教学设计系统之中，分工协作，共同为网络教学服务，哪一个环节出问题，都会影响到整个网络教学正常进行。

    随着现代信息教育技术的不断发展，网络教学将进一步“数字化”、“网络化”和“智能化”，教学人员将“名师化”，设计工作将“专业化”。在此过程中，这种网络教学设计人员的群体性特点，会越来越明显。这是网络教学设计发展的必然趋势。

    （四）设计方法的艺术性

    从古至今，设计都被视为一种特殊的艺术，设计的创造过程就是遵循实用化求美法则的艺术创造过程。网络教学既是一种高水平的科学技术，又是一种高水平的艺术。而且，从网络教学的发展形势看，这种“高科技”同“高艺术”的综合趋势越来越明显。正如法国作家福楼拜预言的那样：“越往前进，艺术（美学）越科学化，同时科学也越来越艺术化。”

    网络教学的“高科技”和“高艺术”性的融合，在教与学之间形成了两条相互交织的对流线：知识对流线和情感对流线。知识对流线传输科学信息，并占据学习者注意的中心；情感对流线负载积极的情感信息，虽然处于学习者注意点的外围，但是它可以强化和深化学习者对主线的关注，而且它所传达的美的知觉信息可能成为学习者长期记忆的基础。这两条线相互交织、相互制约、相互加强、高度协调，有节奏地、合乎规律地启动着学习者有意注意和无意注意的心理机制，使他们在两条线的汇流之中，既动之以情，又晓之以理，萌发强烈的创造欲望。

    网络教学要求网络教学设计把“高科技”和“高艺术”性像一枚硬币的两面一样高度地融合在一起，选择美的教学媒体，设计美的教学形式，显现美的教学内容，使网络教学成为“艺术化的科学”，让学习者从中直接地感受到知识的奥秘和真理的光辉，并获得美的享受。

    网络教学不仅要求网络教学设计加强艺术性，同时也为其艺术性的展现提供了先进的物质技术基础和广阔的天地。

    （五）设计内容的丰富性

    由于网络教学是教育史上迄今为止非人化要素最多、教育技术最先进的教学方式，因此，与以往的教学设计相比，网络教学设计无论在教学环境、教学媒体的设计上，还是在教学过程、教学策略等方面的设计上，不仅难度高，需要的设计人员多，投入的精力大，而且需要设计的项目、程序、内容都会更多、更宽泛、更丰富。

    网络教学，按照学习方式和组织形式可以分为三种类型：第一种类型是个别化学习。按照自主的程度，它又可以分为完全自主的个别化学习和有指导的个别化学习两小类。第二种类型是群体式学习。第三种类型是小组协作式学习。按照群体的空间形式它又可以分为同一地点、空间的班级群体学习和非同一地点、空间的网上群体学习两小类。第三种类型是几个或十几个学习者的协作式学习。按照学习者接触程度它又可以分为集中于同一空间的、接触性的协作学习和分散在不同空间的、非接触性的网上协作学习。

    上述三大类、六小类网络教学，对教学环境，特别是信息技术环境。以及教学媒体、教学过程、教学策略等方面的要求都不尽相同，有的甚至相差甚远，再加上不同学习科目所带来的教学目标、网络课程内容、教与学的方法等方面的差异，必然使网络教学设计内容比非网络教学丰富得多。

    另外，目前，一些名牌企业受一些重点高校网络教育学院的委托，开始为广大求学者提供学历教育和非学历教育服务；提供助学、导学、学业顾问、实验实习、就业推介等全方位学习支持服务；为校外远程教育提供招生、教学实施、教学管理、考试组织等方面的辅助服务和资源传输服务。这是网络教学发展趋势的一个重要方面。这种发展趋势，将使网络教学的形式更加多样，网络教学设计的内容更加丰富。

    （六）设计工作的艰巨性

    网络教学设计是一种新型的教学设计，设计范围广、项目多、程序复杂、科技程度高，任务困难而艰巨。特别是设计内容，如对远距离学习者认知结构、学习态度、学习风格的分析和把握，对那些解决问题成分较多的智力技能学科内容的分析与学习，对学习策略的分析与选择，远距离教学评价方法与策略的设计，等等，都有一定程度的不可控性，尽管有高科技手段辅助设计，其艰巨性仍然很大。另外，网络教学设计还是一个新事物，还没有大家公认的固定模式和成熟的理论与经验，这就更增加了设计工作的艰巨性。

    面对这种艰巨性，我们要认清方向，努力奋进，大胆实践，求美求新。求美求新，是一种求发展的意识，是一种创造的意识。我们要在网络教学设计理论研究和实践中，探求设计的新技术、新手段，探求设计的新理论、新方法，探求设计的新模式、新标准，把网络教学设计不断推向新的水平、新的阶段。

    （七）设计手段的高科技性

    以多媒体计算机技术和计算机网络技术为核心的现代信息教学技术，是当今时代的高新科学技术。它不仅是支撑网络教学的技术平台，而且是进行网络教学设计的高科技手段。

    网络教学是依托计算机网络——校园网、城域网和广域网所开展的本地和远程的教学与管理活动。具有开放性、非线性、交互性、共享性、协作性、自主性和智能性等特点。它要求能够快速地搜集、存储、处理和传输海量的教学数据信息，供学习者自由地查阅和浏览；它要求把文本、图形、图像、动画、活动视频和声音高度地、自由地集成在一起，并能自由灵活地进行查询、点播和呈现；它的远程教学要求教师与学生之间、学生与学生之间能够自由地相互讨论和交流；它要求构建接近于真实的、有利于解决实际问题、便于开展教学活动的教学情境，等等。所有这些要求，单凭人脑进行设计是难以实现的。

    人脑设计的不足，正好由现代信息教学技术，特别是多媒体计算机技术和计算机网络通信技术给予弥补。这种高科技手段，具有大比例压缩和解压缩、非线性查阅和浏览、快速的“模——数”转换、视频点播、视频会议、模拟和虚拟现实等功能，成为人脑设计的有效辅助手段。人脑、电脑和网络的有机结合，使网络教学设计如虎添翼，大大提高了设计的效率和效果。

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