现代远程教育教学模式研究

现代远程教育是利用网络技术、多媒体技术等现代信息技术手段开展的新型教育形态，是建立在现代电子信息通信技术基础上的网络教育。

本书分六个专题系统论述了作者对现代远程教育的研究过程及其取得的主要成果。

作者希望更多的同仁参与对现代远程教育的研究与实践，共同推动中国现代远程教育的可持续发展。

序

现代远程教育是利用网络技术、多媒体技术等现代信息技术手段开展的新型教育形态，是建立在现代电子信息通信技术基础上的网络教育，以面授教学、函授教学和广播电视（视听）教学为辅助，它以学习者为主体，学生和教师、学生和教育机构之间主要运用多种媒体和多种交互手段进行系统教学和通信联系。

作者对现代远程教育研究和实践分两个阶段，即1986～1998年、1999～2010年。

第一阶段的远程教育方式以广播电视教育为主，中央广播电视大学名师云集，治学严谨，课程讲授精雕细琢，在世界上享有盛名。但教学形式单一，缺乏交互性和教学情景，无法实现教学相长，学习成果转化。研究的内容是如何完善广播电视教育教学过程。代表作有《关于高等数学教学中学生能力的培养》（重庆广播电视大学学报.1989.01首刊）、《正交设计在电大理工办学质量评估中的应用》（重庆广播电视大学学报.1991.03）、《成人高校高等数学教学活动分析》（重庆广播电视大学学报.1992.03）、《变换在第二型曲线积分计算中的应用》（当代电大.1995.05）。对教学情境的产生和形成途径、诱导性教学、教学活动中对比方法的充分运用、教学活动中现代创造技能的充分运用、微分学中的辩证法、概率统计的教学方法和原则（1993.05）、学生能力培养、教学质量评估进行了系统研究，为第二阶段的研究与实践奠定了基础。

第二阶段的远程教育方式是利用计算机网络和多媒体技术的网络教育。1999年我校参加了“中央广播电视大学人才培养模式改革和开放教育试点”项目研究，探索在卫星电视、计算机和电信三大网络技术条件下，远程开放教育的基本规律，远程开放教育的学习、教学、教学管理模式及其运行机制。建立了基于互联网、城域网（MAN）的一点对多点的视频直播教学系统（偏硬件）和科建网络教学系统（偏软件），以及网上资源整合平台（网站），即“重庆广播电视大学现代远程教学系统”。

作者通过“重庆广播电视大学远程教学系统应用研究”（市级课题）、“远程教育模式下基于Web的虚拟实验系统的研发”（市级课题）、“网络环境下工科课程教学改革研究”（校级课题）、“开放教育数学课程教学过程模式改革”（市级课题）四个课题的研究，解决了教学过程中的重点问题和难点问题，取得了一些成果。

在“重庆广播电视大学远程教学系统应用研究”课题研究中构建了基于城域网、校园网的硬件的远程实时交互式教学系统和基于国际互联网的软件的远程网络实时交互式教学系统，辅之以非实时网络辅导和实时的面授辅导，使实时和非实时的交互教学形成一个有机整体——现代远程交互式教学模式。该模式由实时视频交互教学模式（远程双向实时交互式视频教学、远程网络实时交互教学）、非实时网络交互教学模式（学生借助视频教材、网络资源、教学光盘、电子邮件，以及移动工具进行自主学习）、实时面授交互教学模式组成。整个教学模式突出以学生自主学习为中心，着眼于学生的独立性、创造性的培养。

通过对初期研究结果进行分析，一个现代远程教学系统应具备一个硬件（用于重点系统讲授和实时视频交互）和两个软件（资源整合和实时视频辅导）相互兼容的教学平台。通过实践应用，提出了以学生为中心的辅导教学模式—三层式、结构化教学理念；同时指出，学生最终成果的实现，应用三层式的辅导教学模式，面授辅导课教学方式结构化，强化对学生组及学生的辅导和指导，实现学习成果共享。

我们研究发现，为使该模式能产生更大的经济和社会效益，必须进一步探索教师和学生在现代远程教学系统中的地位和作用。通过调查分析，学生学习技能的提高是基础，确立学生在学习中的主导地位是关键，积极参与教师组织实施的实时和非实时导学是核心，师生交互的程度直接影响学习效果；教师的基本素质是现代远程开放教育教学的基础，教师角色的转变是体现现代远程开放教育性质的关键，师生间实时/非实时交互教学的科学设计和实施是保障现代远程教育教学质量的重要环节。

该项研究成果经济效益和社会效益十分显著：教学成本降低；满足学生个别化学习的需要；为建重庆市远程教育终身学习服务中心奠定了基础。

在“远程教育模式下基于Web的虚拟实验系统”课题研究中探讨了虚拟实验与传统实验教学的特点和基于Web的虚拟实验系统结构，虚拟实验室的实现方法与技术，完成了基于Web的虚拟实验系统框架原型，开发了一系列虚拟实验软件，形成一个比较完善的在线实验学习平台。通过课题的研究工作，获得了以下几个方面的成果：

完成了基于Web虚拟实验系统框架的研究和开发：该实验学习平台可为学习者提供虚拟实验环境；完成了多个基于Web的虚拟实验；完成了对学习者行为数据的统计和分析，得出参考结论，为教师教学、学生学习和平台的建设和管理提供参考依据。

通过对整个平台系统的测试和初步试用，证明了该实验学习平台虚拟实验教学功能很受欢迎，具有较好的实用性和系统设计的先进性。

虚拟实验系统能有效解决传统实验教学方式在时间和空间上的限制，增强实验教学的灵活性，提高实验教学的效率；可以更好地培养学生的自学及创新能力。将对电大开放教育办学水平和质量的提高起到积极的推动作用。

在“网络环境下工科课程教学模式”课题研究中结合“网络环境下工科课程教学模式的基本框架” 课题研究，形成了“整个教学过程贯穿‘导学’与‘辅导’思想的学生自主学习+教师导学为主的‘引帮建用IACA’（成果转化式）、‘多元化自主学习+教师辅导’阶段性学与教循环模式（学辅式）、‘问题导入+自主学习’（导学式）”三个教学模式。

该项研究是在《现代远程教学系统应用研究》的基础上，我们选择了六门课程进行实践。第一方面工作，制订教学模式改革方案，进行教学实践，最后撰写实践报告（论文），形成了教学模式基本框架；第二方面工作，进行基础实验室（试点单位）、区域实验室、中心实验室（市电大）的规划、建设，实验实训教学，形成了适合重庆地域特征的实践教学模式基本框架；第三方面工作，为建立二元结构的实践教学模式，先后两次成功进行了远程答辩（第1次，点对点；一点对多点），初步构建了适合重庆地域特征的集中实践教学模式基本框架；第四方面工作，对在线答疑室进行了技术提升，保证网上教学的质量。制订了全程教学支持服务、监控方案，实施了全程教学支持服务、监控。

在“开放教育数学课程教学过程模式改革实践研究”课题研究中企图构建在现代远程教育中基于工具、方法、美学、文化层面的大学数学教与学的数学课程教学过程模式。该模式注重教学内容和考核方式改革，拟解决集中辅导教学的学生人数比例不高、学生上网学习的比例也不高等问题，探索有效的学生自主学习监控措施和评价方式，制定切合学生实际的自主学习监控措施和考核办法。

作者在完成上述课题研究的同时，积极开展在现代远程教育中数学课程教学过程模式探索与实践。

作者在从事高等数学（包括经济数学）课程教学过程模式探索和实践中，针对不同专业和不同学生进行高等数学课程设计，通过高等数学教学，培养学生的思维能力、创新能力，给学生提供更广泛的认识空间，构建学生自己的数学知识体系，等等。解决了多年来初等数学与高等数学、高等数学课程与后继课程衔接难的突出矛盾。本设计教学成本低，适用性极强，信息量大，可操作性强，检测方便，能较快提高学生素质，实现远程教育的目的。

研究发现，高等数学课程是各专业开设的一门基础理论课程，学生掌握的程度，直接或间接影响后继课程的学习，直接或间接影响人才培养的质量。有必要对高等数学课程重新进行课程设计，打破现行教材的结构，建立适合学生学习心理、生理以及适应学生自主学习的教学内容结构。同时要将现代教学设计、现代教学思想、现代思维方式贯穿整个教学内容的始终。

作者首次提出，建立公共数学学习平台，使理工科与经济类学生数学知识相互融合。高等数学课程的内容既要有数学学科中的基本思想、原理和方法，又要有工程方面、经济方面，以及相关学科领域应用的案例，学生根据专业和自己的需求，选择性的学习，做到学以致用。

同时指出，数学教学从教材编写到课堂教学，要贯穿整体化、模块化的思想，师生要充分交互，实现学习成果的相互转换，达到构建学生自己的数学知识体系的目的。根据学生实际，在数学工具层面，可增加8个学时的数学软件的学习，掌握实际工程快速计算的计算机计算方法；在美学层面，可组织学生参加全国大学生数学建模竞赛；在学习资源的类型上，可增加便于移动学习的视频、文本、图片；在学生成绩评定方面，或者改革考核比例，采用形成性考核（40%/60%）加终结性考核（60%/40%），或者构建常态化、无纸化考核模式，即在规定的时间和地点实施网上测评；在教学策略上，尽量采用类型化、结构化教学。

在从事工程数学（线性代数+概率统计）课程教学过程模式探索和实践中，作者同时也证明了教学就是学习成果的转化的过程，网络环境下的远程教学就是借助网络技术实现学习成果转化的过程，要很好地实现这种转化，采用“引、帮、建、用”（简称IACA）的教学模式进行教学，比较好。

“引”（instruct）是指教师的整个教学活动要围绕引导学生自主学习（学习文字教材、各种媒体资源、获取学习资源和教学信息、开展多元交互，以及对自己学习效果评判的方式方法等）展开。远程教育，师生处于分离状态，应借助网络技术，通过“引”的方式，使学生与学生、教师与学生处于一间虚拟教室之中，实施“情感交流”、学习成果的转化。

“帮”（assist）指教师要转换角色，将以传授知识为主转换为以帮助学生转变学习观念、寻找学习方法、解决学习困难为主。“帮”要解决两个方面的问题，一是帮什么？二是如何帮？教师应根据学生的需求，将自己的学习成果（不是教材的翻版），借助网络技术及时、准确地传递给学生，使学生尽快建立自己的知识体系和技能体系框架。

“建”（construct）指知识体系的重新构建，就是将专家的知识体系，在教师的参与下构建学生自己的知识和技能体系；根据现代远程教育的特点，在整个辅导教学过程中，教师在将专家的课程转化为自己的课程的同时，引导和帮助学生将教师的课程转化为学生的课程，实现学习成果的转化和学生知识体系的构建。

“用”（application）指学生将自己的学习成果（学习技法、知识体系、技能体系）用于后继课程的学习和实际问题的解决等。学习知识的目的是运用知识，在用的过程中可以深化提高，才能感受到学习知识的乐趣，享受学习的喜悦。“引”、“帮”的目的是为了“建”，“建”的目的是为了“用”，学生在“用”的过程中需要教师的引导和帮助，同时，学生在“用”的过程中，可以提出对新知识的要求，如果加以适当的引导和帮助，可以丰富学生的知识体系和技能体系。

在从事离散数学课程教学过程模式探索和实践中，构建了以学生为中心的教与学模式——三层式。第一层，学生根据自己的业余时间制定学习计划，安排学习内容，按计划学习。要求教师给予指导，建设适合学生自主学习的媒体资源和网上资源。第二层，学生在个别化学习基础上，自主地组织学生开展讨论，接受教师的辅导和指导，达到教师与学生、学生与学生的学习成果共享。第三层，在第二层的基础上，再次接受教师和学生的指导，形成最终成果，达到掌握知识、技能，提高智力，形成良好品德的目的。在学生学习活动层层深入的同时，教师的辅导和指导应循序渐进，方能取得很好的效果。

构建了辅导教学内容结构化设计方案。简单地将教材的知识罗列出来不是结构化，而是根据教材体系，科学地结合学生的学习特点，建立内容与内容之间、知识与知识之间、教材内与教材外，层次分明的知识学习体系，有利于学生循序渐进地学习知识。达到在掌握知识的同时提高分析问题和解决问题的能力，从而培养学生的创新能力的目的。

学生个别化学习模式。为满足学生个别化学习，教师首先要将计划的课程变为教师的课程，专家的教材变为教学的教材或讲义（教案），通过网络与学生共享。教师所建的视频资源应该满足两个条件：一是具有专题性（解决一个问题），二是可移动性（满足移动学习）。教师提供的作业答案应该具有参考性（解题思路+最终答案）而不是可抄袭性（完整的解题过程）。网上资源要具有权威性（概念准确、重点突出、可读性强）。

“数学是一种文化，而文化就是要被继承的东西。”在现代远程教育中，对数学课程进行整体化设计，便于学习和传承数学，任重道远，希望更多的同仁参与研究和实践。

本书系统论述了作者对现代远程教育的研究过程和取得的主要成果。目前现代远程教育在全国蓬勃发展，但也出现了一些新问题。比如，如何建立现代远程教育学生素质教育公共平台，确保现代远程教育人才培养的品质；如何建立现代远程教育网上公共学习资源库，以满足越来越多学习者的基本学习需求（基础教育）；如何建立现代远程教育网上专业学习资源库，以满足个性化学习者的专业学习需求；如何转变高等教育办学理念，降低现代远程教育学历教育比重，让现代远程教育深入社区，形成全民终身学习体系。等等。出版此书，供读者参考。作者希望更多的同仁参与对现代远程教育的研究与实践，共同推动中国现代远程教育的可持续发展。

在作者开展现代远程教育课题研究的过程中，许多同仁也做了大量的工作。在“重庆广播电视大学远程教学系统应用研究（市级课题）”课题研究过程中，江涛、李玲对教师在现代远程教育中的素质、地位和作用，以及学生在现代远程教育中的地位和作用进行了比较系统的研究。在“网络环境下工科课程教与学模式探索课题研究（校级课题）”课题研究过程中，江涛、范洁群、胡敬佩、陈郑军、李健萍就各自教授课程进行了教学模式探索。在“远程教育模式下基于Web的虚拟实验系统的研发（市级课题）”课题研究过程中，周树语、李佳、孙康明对虚拟实验系统的构建与实践做了大量的工作。目前谌勇、敖开云、姚素芬、赵阳继续参与“开放教育数学课程教学过程模式改革实践研究（市级课题）”课题研究。在此一并对各位表示深深的谢意。

李先明

2012年5月

专题一 1
专题1.1 现代远程教育交互式教学模式探讨 1
专题1.2 现代远程教育中教师的素质、地位和作用 10
专题1.3 学生在现代远程教育中的地位和作用 15
专题1.4 《重庆广播电视大学远程教学系统应用研究》课题工作报告 18
专题1.5 《重庆广播电视大学远程教学系统应用研究》课题研究报告 21
专题二 25
专题2.1 《远程教育模式下基于Web的虚拟实验系统的研发》课题研究报告 25
专题2.2 《远程教育模式下基于Web的虚拟实验系统的研发》课题技术报告
——基于Web的虚拟实验系统 42
专题2.3 使用VMware构建虚拟网络实验室 61
专题2.4 重庆广播电视大学多媒体课件、网络课件制作脚本 68
专题三 73
《网络环境下工科课程教学改革研究》课题工作报告 73
专题四 80
专题4.1 电大远程教育高等数学课程设计 80
专题4.2 重庆电大开放教育学院教师授课计划书 84
专题4.3 微积分学研究的对象及理论基础 85
专题4.4 初等函数的微分计算及简单应用 94
专题4.5 关于积分概念的理解及计算举例 103
专题4.6 高等数学基础辅导 109
专题4.7 《开放教育数学课程教学过程模式改革》课题开题报告 118
专题五 121
专题5.1 土木工程专业“工程数学”课程教学模式：IACA 121
专题5.2 教学进程计划表 128
专题5.3 重点题型解析 129
专题5.4 工程数学辅导 137
专题六 162
专题6.1 “离散数学”课程教与学模式初探 162
专题6.2 教学进程计划表 169
专题6.3 离散数学辅导 170
参考文献 186