网络虚拟实验室的技术基础

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引言

在当今信息技术的快速发展中，计算机在教育领域的应用使计算机迅速成为最有前途的教学媒体和教学管理工具。为了促进教育的发展，提高教学水平，计算机在教育领域的发展也引起了教育工作者的关注。计算机辅助教学是指将计算机技术应用于教育领域的新兴技术。在这种教学形式下，计算机通过各种教学软件呈现教学目标、教学重点和难点，记录学生的学习情况，控制学生的学习进度等信息，完成一定的学习和教学任务。建立基于网络的计算机辅助教学体系，从根本上改变了传统教学方法资源共享差、互动不足的根本缺陷，为教学提供了更先进的技术手段。本文主要设计了基于网络技术的计算机辅助教学系统，并举例说明了该系统的应用研究。

1基于Web技术的计算机辅助教学系统整体设计。

计算机辅助教学系统为教师和学生的教学和学习提供辅助功能，以促进教学的优化。该系统设计的总体目标是为学生提供丰富的在线教学资源，为教师和学生提供互动空间，充分发挥学生的热情和主动性，有针对性地学习知识，解决实际问题。系统设计主要包括在线学习、师生互动、资源管理和在线考试四个模块。

1.1模块功能设计。

1.1.1.1在线学习。

在线学习模块中，中学生可以轻松浏览教学信息、独立学习、下载所需的教学资源、自检练习等，也可以进入考试系统模拟考试。

1)操作管理。

家庭作业管理主要实现家庭作业布局、家庭作业提交和家庭作业审批的功能。教师将家庭作业上传到服务器供学生下载；学生将家庭作业上传到相应的课程数据库，系统记录提交时间和提交人姓名，学生也可以修改家庭作业，系统只保留最终家庭作业；教师下载学生提交的家庭作业，然后将学生的家庭作业输入系统，统计学生的家庭作业，学生也可以检查批准的家庭作业。

2)浏览和下载多媒体课件。

该功能模块对注册用户免费开放，只要注册成功，就可以浏览和下载各种多媒体课件。

3)自测练习。

自测练习类似于书本教材每个教学单元后的练习。需要注意的是，在自测练习的答案设计中，不仅要给出结果，还要分析为什么会这样选择。对于一些主观问题，只需提供答案要点而不是绝对答案，就可以培养学习者的创新能力和分析能力。也可以根据学习者的意愿选择题型，让学习者轻松自主学习。

1.1.2师生互动。

该模块的主要功能是学生在线提问和教师辅导。

在线提问：在线提问功能是指学生可以利用互联网向教师提问，由相关教师回答。

常见问题回答：在实际教学中，教师经常遇到不同学生反复提出同一问题的现象，常见问题回答功能可以总结学生提出的常见问题，给出统一的答案，该功能可以大大提高教师的工作效率，也可以促进学生的独立学习能力。

1.1.3资源管理。

资源管理模块主要提供课件、上传电子教学计划和教学相关文件、维护和下载、试题库管理等功能。教师可以将课件上传到服务器，并修改和删除它们。下载功能主要针对学生，学生可以根据需要选择相关资源下载。问题库管理功能仅供教师使用，用于增加、删除、修改和检索各种类型的练习。

1.1.4在线考试。

考生登录考试系统后，从试题库中随机抽取试题进行考试。答题完成后，提交试卷后，系统会自动将客观题的成绩写入后台客观题的成绩数据表。主观题需要提交到后台试卷管理库，由教师手动审核。教师填写相应的数据表，最后系统会自动总结客观题和主观题的成绩，并记录在成绩数据表中。教师在审核主观题时，不仅要给出分数，还要为学生提供更详细的错误分析作为参考。考生还可以登录系统查看成绩，查看答案。

1.2模块结构设计。

系统的主要用户包括系统管理员、教师和学生。

在线学习模块中，中学生可以进行在线学习、家庭作业处理和在线练习；教师主要负责维护课件和积分库、发布教学内容和处理作业；管理员可以维护学生信息、教师信息、专业维护和课程维护、修改个人信息等。

2基于Web技术的计算机辅助教学系统的应用。

计算机辅助教学体系的实现将改变教学模式、教学内容、教学手段和教学方法。其最终目的是帮助教师培养具有一定专业知识和技能的人才，以满足生产实践或科学研究的需要。计算机辅助教学在教学中的应用主要体现在以下两个方面：

1)虚拟实验环境教学。

实验是教学活动中必不可少的过程。许多学习课程都是基于实验课程的，特别是对于一些实践性较强的学科，如物理、化学、计算机组成结构等。实验对于培养学习者的实际操作能力和解决问题的能力非常重要，学习者的大部分实践能力都是通过实验获得的。网络虚拟实验室的技术基础是多媒体计算机技术、网络技术和虚拟技术的结合。通过网络虚拟实验室，计算机可以在网络中模拟一些实验现象。它不仅可以提高网络教学的教学效果，而且使一些缺乏实验条件的学习者可以通过网络观察实验现象，甚至与其他地方的学习者合作进行实验。

2)对话与咨询教学。

对话和咨询教学，又称苏格拉底教学模式，允许学生在计算机之间进行更自由的对话。这种教学模式在计算机辅助教学中的应用主要体现在学生选择他想学习的内容或以人机对话的形式查询相关信息。这种模式不仅有助于激发学生的思维，培养学生独立学习的能力，而且有利于教学资源的共享。

　　3结论

自21世纪以来，计算机技术迅速崛起，蓬勃发展。它的应用已经遍布社会生活的各个角落，给人类的生活方式带来了巨大的变化。特别是计算机辅助教学，由于其资源共享、教学互动功能、丰富的教学内容和先进的教学方法，对教育和教学过程产生了深远的影响。