基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究.docx-淘文阁

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1、镕帮妊许缸是馨硕士学位论文基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究高上雄导师姓名：旦世匠职称：塑建专业名称：选丝皇塾堂迨研究方向：堑兰监攫量塑堂丝论文答辩日期：学位授予日期答辩委员会主席评阔人。七年月日摘要随着计算机网络技术的不断发展，网络基础设施的完善，网络教学作为一种新的教学手段，越来越受到广大师生的青睐。网络教学的实旅需要一套易用、高效的网络教学支撑平台。本文开发的平台是利用教育技术和网络技术手段，结合数学教育理论的有关思想建构出来的网络化数学教学环境，它为教师和学生在

2、网上的教学活动提供工具上的支持，并能屏蔽教学中复杂的技术实现过程。本研究开发的基于网络的中学数学教学平台，采用的是模式，页面的开发选用的是删，后台管理系统采用的是动态网站开发技术，选用语言和，语言撰写编码，数据库管理采用的是，并用到了语言查询数据库。本教学平台系统功能强大，不但能很好地满足中学数学教师的网络化教学，学生通过网络课堂和课外学习，还能满足学校对数学教师的许多管理以及数学教师的无纸化办公。本教学平台针对学生学习巩固与提高以及反馈，着重开发了练习与考试功能，既方便学生网上练习又方便教师的批阅

3、和及时了解学生的学习情况。此外全面介绍了利用本教学平台进行网络教学的设计，同时，也为中学数学教师利用本教学系统进行课堂教学专门提供了案例。全文分六个部分。第一部分引言。这一部分简单分析了当前教学平台的现状及发展，提出了研究的主题。并分析了数学教学平台研究的意义以及研究的过程与方法。第二部分采用文献综述的方法，根据教学平台现状，分析平台的分类、结构及存在的问题，研究了网络平台的交互性问题。第三部分基于数学课堂教学平台的设计。按软件需求分析的模式分析了总体功能、教师备课子系统，系统管理

4、员管理子系统，学生学习子系统和教师课堂监控子系统，提出了各自功能模块。第四部分基于数学课堂教学平台的实现。分析了平台的数据库实现，相关技术，主要页面。第五部分基于本平台的网络数学教学设计及案例。分析了使用本平台进行教学设计的过程方法并提供了教学案例。第六部分本研究的总结与展望。总结全文并提出本研究不足之处及对今后的展望。关键词：中学数学；网络教学：教学平台；设计与实现，，，。。，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，，， ”：：：：；独创性声明本人声明所呈

5、交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他入已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名；呻关于论文使用授权的说明本人完全了解西北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，

6、学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。（保密的论文在解密后应遵守此规定）躲脚臌名：础隰一高上雄基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究引言问题的提出新课改的基本理念是教学要以促进学生的发展为目标。它确立了课堂教学中学生的主体地位，转变了单纯由教师传授，学生接受的被动式教学方式，使课堂成为学生主动参与探索、发现问题、解决问题、获取知识的场所。新课程标准所倡导学生主动参与，

7、乐于探究，勤于动手，培养学生搜集和处理信息的能力，自主获取新知识的能力，把利用网络进行学习提上议事日程，网络课堂教学的研究在各种教育期刊频繁出现。事实上，在我国网络教学的理论研究还是取得不少成绩，实际操作上则远远还不够，一方面是由于硬件和软件环境缺乏，另一方面由于它涉及信息技术的同时又涉及到学科教学的知识，实施网络教学需要施教人员大量的前期准备工作。为了有效地组织网络教学，于是出现了实施网络教学的软件平台。当前网络教学平台的现状完整地实施基于的教学，需要一套易用、高效的网上教学支撑平台的支持“。目前在国际市场上己有一些这样的产品，如：比较流行的网络教学

8、平台有、、、等，其中和是功能最为完善、使用最广的两大网络教学平台。国内教育技术界在最近几年内也开始致力于引进和开发网络教学平台。如和中文版。同时，一些教育软件公司和高校正在积极开发自己的网络教学平台。如杰佛远程教育系统、南京大学的天空教室网络教学系统、鹤圃网络辅助教学平台、清华网络学习平台和北京大学网络教学平台、北京师范大学现代教育技术研究所参与开发的新叶网络教学平台等。大约在年底开始出现支持网上教学的软件平台，近年来层出不穷“ 。网络教学平

9、台通常由网上教学支持系统，网上课程开发系统、教学管理系统、系统管理系统，四大系统组成。在功能上，主要提供网上教学、课程开发、教学管理、系统管理功能等。不过，许多软件平台功能过于全面、系统庞大，交互方式单一，适用于高校的网络教育学院，而不适用于中小学课程整合的需要，更不适合数学课程的课堂教学的需要。郭春燕杨波于网络的教学支撑平台的设计与研究，济南大学学报（自然科学版），朱晓菊，孙祯祥基于网络教学支捧平台的交互方式分析。现代远距离教育，高上雄基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究此外，现行

10、许多网络教学平台，是一个综合类（以文科为主）。并没有很好地解决网络上数学符号的处理问题，许多平台并不适用于中学数学网络教学的实际需要。网络教学其教学活动的组织不可能仅仅依托网络，而是在传统的课堂、网络等方面同时展开，在基础教育领域中，通过网络开展师生分处两地的虚拟远程教学的构想不符合人发展的要求、不符合教育的规律。网络教学要保证其实效，必须充分发挥本校教师的教学组织管理、学习辅导等方面的作用。现有的网络教学平台无法满足基础教育数学课程整合教学需要，不能有效地发挥本校数学教师的教学资源开发与教学辅导。基于这样一些情况，我们站在中学数学教师的角度上，本着

11、实用的基本原则，尝试自主开发一个适用于中学数学的网络教学平台。网络教学平台的发展趋势（）基础理论的发展目前以网络教学平台为基础的网络教学的基础理论研究受到重视，研究的内容主要集中在以下方面：计算机辅助教学的功能特点及教学模式；学习理论和相关的视听心理学、传播理论；计算机辅助教学的系统构成；计算机辅助教学与传统教学的整合等。强调以学为中心的建构主义学习理论获得广泛认同，自主学习、协作学习和培养创造性思维等新的学习理念、学习方式正在受到越来越多的人的重视。在网络教学的未来发展中，认知理论和建构主义学习理论，会更

12、多地成为网络教学平台的设计、开发和应用的指导理论。（）技术发展趋势从技术层面上看，目前网络教学平台的发展主要有三个方向：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网络学习情景。应用计算机网络技术，实现分布式教学和远程教学。网络的普及，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。应用人工智能技术，使网络教学系统更加智能化。在未来网络教学发展中，多媒体、互联网和人工智能三者有机结合在教育中的应用，会成为人们研究的热点。柳栋网络教学的定义：高上雄基于网络的中

13、学数学教学平台的设计与实现的研究研究问题的阐述本研究题目为“基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究” ，研究问题我们将其界定在基于网络的数学教学平台的需求分析、功能设计，软件平台的开发实现，基于本平台系统的教学设计，这三个方面。主要出于以下考虑：（）不任用现代教育教学理论对基于网络的数学课堂教学平台进行需求分析、功能设计，是不可能开发优秀的适合于中学数学课堂教学的平台。我们在开始阶段，采用在数学新课改的理论指导下。根据基于网络的数学课堂教学的有关理论知识和数学教学的实践需求对基于网络的数学课堂教学平台进

14、行了全面系统的分析和功能设计。（）在应用层面实现信息技术与中学数学课程的整合，建立数学学科教学平台系统。如果不研发一定教学平台，研究基于网络的数学课堂教学，如同纸上谈兵，缺少针对性，现行研究基于网络的数学教学一般都是针对一定的网络教学平台。（）希望推动中学数学教学信息化的发展，为中学数学网络化教学起一些参考作用。因此本研究要进行基于本网络教学平台的教学设计，这样，教学平台的有效性才能就得到体现，此外，在研究教学设计时还可以反过来修改网络教学平台。（）希望基于网络的数学课堂教学平台具有一定的应用、推广、甚至具有商业价值。为了便于推广本

15、系统进行中学数学网络化教学，我们进行了基于本教学平台系统的教学案例的研究。基于上述考虑，我们对基于网络的数学教学平台进行了全面系统的研究。同时也可以看出研究的三个方面是互相紧密联系，如果单独研究一个方面，不是不可以，只是不能占在系统的、全面的角度考虑，有时会失偏颇。所以本研究以以数学课堂教学的理论为基础的需求分析与功能设计为出发点，以支撑网络数学教学的软件平台的开发为中心重要环节，以基于本平台的教学设计为最终的目标而展开研究。论文的主要研究结果、特色及意义论文的研究结果（）基于网络的中学数学课堂教学平台的需求分析和功能设

16、计。高上雄基于同络的中学数学教学平台的设计与实现的研究（）实现基于网络的数学课堂教学的平台。（）形成基于上述平台的中学数学课堂教学设计。论文特色（）理论与实验并重，可操作性强，实用性强。（）研究方法上，将理论分析，实验开发，教学案例研究融为一体。（）研究成果对中学数学网络化教学具有积极的参考作用。研究的意义（）对数学教育理论的意义传统的数学教学理论体系一般以教学论为主体，以课程论，教学论，学习论，数学教育评价等为基本框架。近十几年来随着计算机在数学教学中的应用，教师们又增长了计算机辅助教学的知识。近几年来网络在数学教学中的应用使得恰当的应用网络成

17、为数学教学理论的组合部分。当然这种组合不是机械的组合，而是与传统数学教学论的整合。数学教育学课程应当全面关注网络对数学知识与技能，过程与方法，情感与态度的影响。数学教学平台是网络应用于数学教育的载体。因此，本文的讨论在一个侧面可以丰富数学教育理论。（）对数学教师专业化理论发展的意义网络作为信息技术发展的产物必然引起数学教师专业知识结构的变化。此外，网络为数学教师的专业发展提供了新的手段或途径。而本文的研究涉及到数学教师如何使用本网络教学平台的问题，能有效地促使中学数学教师在计算机技术的应用方面的发展。（）对信息技术与数学教

18、育的整合的意义当前的信息技术辅助数学教学，主要表现在完全按照课件既定的程序进行，教师不敢依据学生的反应调整教学过程。将一节课的内容分解为若干个小问题在屏幕上列出，教师操纵着电脑，控制着课堂节奏与时间，没有留给学生足够的时问和空间等问题。数学教学网络平台系统在数学教育中的应用是信息技术与数学教育整合的一部分。利用网络教学平台系统采用开放型教案、开放型教学，以上问题能较好地解决并能尽可能地培养学生数学思维的灵活性与广阔性。（）研究的实践意义由于目前的数学教学系统平台，一方面是由个人学习网站上提供的，另一方面由教育软件公司提供的。前者非常零散，后都出于技术的保密，因

19、此没有关于数学教学平台开发的隐性知识系统地整理和清楚表达的研究成果。本文通过对国高上雄基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究内外教学平台调查分析，结合中学数学网络课堂教学自身的特点，开发出为学生在网络环境中的数学学习，为数学教师在网络环境中的专业发展提供优秀的数学教学平台系统。研究的思路本研究分为五步，第一步是通过文献检索网络教学的有关理论知识。通过对搜索的美国和我国中学数学教学平台系统（网站）的浏览，分析目前数学教学系统的特点和存在的问题，提出研究的主题，属于定性研究。第二步，在教学平台系统开发之前，我们采用文献综述

20、方法对网络教学平台及有关网络教学理论进行了系统分析。分析了当前网络教学平台的种类、结构、特点、存在的问题以及平台交互问题。第三步，在前面研究的基础上给出中学数学网络教学平台系统需求分析和功能设计，这是一个软件功能定义阶段。整个过程我们采用螺旋式。初步定义是根据现有的网络教学平台，网络教学理论及中学数学教学实践。随后，根据实际的开发中技术问题可以对定义的功能进行适应性修改，平台开发完成后进行教学设计，可再次回到设计定义阶段重新修改。第四步，依据功能设计在计算机上开发实现中学数学教学系统平台，这是一个实验开发阶段。我们首先从系统的数据库的设计与实

21、现入手，因为数据库涉及到前后台问的联系。再次考虑关键性技术问题；最后才开始编码、调式。第五步是在前两步研究的基础上将研究进一步深入，研究基于本网络教学系统平台的教学设计及案例，首先分析基于本平台系统的教学设计过程，后设计出一堂网络数学教学课的案例。论文的结构本课题针对传统教学的不足，研究了基于的网上教学平台系统，为信息时代的教学提供了一种灵活、开放、高效的新型教学模式实施的平台。本论文主要由以下几个部分组成：引言主要包括：问题的提出，国内外基于网络的计算机辅助课堂教学研究现状及发展，论文的主要研究内容、成果及特色，研究方法设计等。文献综述文献分

22、析了网络教学平台及其分类，网络教学平台的结构，几种流行的网络教学平台的分析，网络教学平台现状综述，以及基于网络平台的交互类型，网络张海藩软件工程导论蝴清华大学出版社，高上雄基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究教学平台交互技术状态的分析。基于数学课堂教学平台系统的需求分析与功能设计在分析网络教学理论之后，我们开始系统的设计阶段。包括系统的总体功能设计；系统结构与开发环境：系统的需求分析与功能设计，如备课子系统，学习子系统，课堂教师监控子系统，管理子系统。基于数学教学平台系

23、统的实现设计之后，我开始从技术实现上分析。包括在系统的数据库的设计与实现；几个关键性技术问题，数学图形与公式的技术实现，页面问数据的传输，不同脚本问的调用问题：最后通过详细设计来实现，如页面设计，关键程序代码等。基于本平台的网络数学教学设计及案例为了本系统的使用和推广，同时也为了反过来进一步修改系统的功能，我们分析研究了基于本系统网络教学设计的理念，设计过程，教学案例分析等。本文总结与展望对本论文进行小结，指出本教学系统自身建设的不足和急待解决的问题以及对本数学教学系统建设的展望。此外，还有参考文献部分，附录（附一用户使用说明书），致谢。高上雄基

24、于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究文献综述网络教学平台的现状分析。网络教学平台及其分类网络教学平台是为支持网络教学或辅助教学而专门开发的应用软件，它利用计算机局域网或硬件环境为师生的教与学搭建了一个虚拟教学环境，它是网络教学成功实施的核心。其基本功能是在整个远程学习过程中为学生与教师之问、学生与教学机构之间、学生与学生之间的互动提供便捷的渠道和工具，以此来解决学生在学习中遇到的各种问题，提高他们的学习效果，同时维持学生的学习兴趣和学习动机。网络教学平台从使用对象的角度来讲，主要分为两大类“：一类是用于支持远程教学的网络平

25、台，主要是各网络学院的远程教学平台，如清华网络学习平台和北京大学网络教学平台。它是网络环境下开展远程教育的主要形式，同传统远程教育一样，它的典型特征是师生处于时间和空间上的准分离状态，学习对象为要求提升学历或获得自身工作所需知识和技能的成人学习者；网络教学支撑平台实现了处于分离状态的教与学的再度整合，是学生进行课程学习以及与他人讨论交流的重要场所。另一类是用于辅助课堂教学的网络平台，学习对象为在校的大中小学学生，主要开展基于某门课程的网络学习或教学。主要有两方面的应用：一是作为传统课堂教学的补充，为师生的资料展示、讨论交流提供平台，是开展协作学习、

26、探究学习等教学活动的有效载体；另一个是作为课堂教学的延伸，主要用于学生的课后自学和师生、生生以及家长之间课后交流，涉及教学内容、学生学习状况、教育以及生活等各个方面。网络教育平台采用的模式主要有两种：即异步模式，简单地表示为“超文本编排指导性的解说简单交互行为（异步） ”；同步模式（协同模式），简单地表示为“虚拟教室协同交互” 。因此将网络教学平台也可分为异步教学平台和同步教学平台，后者主要强调教学的实时性。目前，国内的网络教育平台多采用第一种模式晒，这种主要依赖的信息共享，个体学习，有限交互的模式已经不能满足学习者对学习质量越来越高的期望。导致学习

27、效果不佳的原因是由于网络环境下学朱晓菊，孙祯样基于网络教学支撑平台的交互方式分析现代远距离教育，陈联基十智能教育甲台关键交互技术研究及应用【】，年度，第贞，高上雄基于网络的中学数学教学平台的设计与实现的研究习者之间相互隔离，缺少课堂学习的互动互助效果。因此，在远程学习系统中提供多种方式的交互手段，促进协作学习，是提高学习质量的有效途径。本文研究的基于网络的中学数学教学平台，我们将其归为既要实现课堂教学又要实现辅助课堂教学；既要实现同步又要实现异步。也就说既要满足于中学数学的网络课堂教学（同步），又要能将

28、课堂教学延伸到课外辅导（异步）。网络教学平台的结构从宏观上，根据网络教学平台的功能来分，常见网络教学支撑平台一般由四个子系统构成：网络教学资源库系统、网络教学支持系统、网络教学管理系统和社区服务系统“。网络教学资源库系统是平台的信息系统，是学生学习的资源，学生和教师通过网络教学支持系统进行学习和教学活动，而与教学相关的一些辅助性活动则通过网络教学管理系统来实现，社区服务系统则是教学以外的事务管理，如通告，新闻等网站管理及社会性事务管理。网络教学平台的应用对象为学生，教师和教务管理类人员，每一类人在教学活动中角色和权限的不同，对平台的要求也不

29、同。据此，网络教学平台还可分为个子系统：学生学习子系统，教师教学子系统，教务管理子系统。这个系统针对不同的群体，有不同的功能，但功能之问有区别也有重叠，密切配合，使网络教学覆盖整个教学过程。如果将功能与使用对象结合起来，我们将本文开发的网络教学平台分为四个子系统：学生学习子系统，教师备课子系统，教师教学子系统，管理子系统。学习子系统是学生同步课堂学习和异步课外学习的系统，备课系统是教师准备教学资源的系统，教师教学子系统是教师课堂和课堂外教学过程管理的系统，管理子系统是指教务

30、管理，系统管理的系统。几种网络教学平台的分析杰佛系统，它是由专业的软件公司开发的网络教学平台，主要包括：系统管理程序，统计评估子系统，在线考试子系统，培训课堂子系统，多媒体课件开发工具，分类学习子系统，目标训练子系统，问卷调查子系统，闯关竞赛子系统等子系统）。它有以下几个特点：（）功能非常强大。说它功能强大是指它充分考虑到用户购买后，可以进行课程设置，可二次开发，且提供国际标准的多媒体课件开发工具。（）主要面向企业培训机构，兼考虑学校。（）交互朱晓菊，孙祯祥基于网络教学支樟平台的交互方式分析啊现代远距离教育，谢雷平，全小平

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