現代遠程教育是利用網絡技術、多媒體技術等現代信息技術手段開展的新型教育形態，是建立在現代電子信息通信技術基礎上的網絡教育。

本書分六個專題系統論述了作者對現代遠程教育的研究過程及其取得的主要成果。

作者希望更多的同仁參與對現代遠程教育的研究與實踐，共同推動中國現代遠程教育的可持續發展。

序

現代遠程教育是利用網絡技術、多媒體技術等現代信息技術手段開展的新型教育形態，是建立在現代電子信息通信技術基礎上的網絡教育，以面授教學、函授教學和廣播電視（視聽）教學為輔助，它以學習者為主體，學生和教師、學生和教育機構之間主要運用多種媒體和多種交互手段進行系統教學和通信聯系。

作者對現代遠程教育研究和實踐分兩個階段，即1986～1998年、1999～2010年。

第一階段的遠程教育方式以廣播電視教育為主，中央廣播電視大學名師云集，治學嚴謹，課程講授精雕細琢，在世界上享有盛名。但教學形式單一，缺乏交互性和教學情景，無法實現教學相長，學習成果轉化。研究的內容是如何完善廣播電視教育教學過程。代表作有《關于高等數學教學中學生能力的培養》（重慶廣播電視大學學報.1989.01首刊）、《正交設計在電大理工辦學質量評估中的應用》（重慶廣播電視大學學報.1991.03）、《成人高校高等數學教學活動分析》（重慶廣播電視大學學報.1992.03）、《變換在第二型曲線積分計算中的應用》（當代電大.1995.05）。對教學情境的產生和形成途徑、誘導性教學、教學活動中對比方法的充分運用、教學活動中現代創造技能的充分運用、微分學中的辯證法、概率統計的教學方法和原則（1993.05）、學生能力培養、教學質量評估進行了系統研究，為第二階段的研究與實踐奠定了基礎。

第二階段的遠程教育方式是利用計算機網絡和多媒體技術的網絡教育。1999年我校參加了“中央廣播電視大學人才培養模式改革和開放教育試點”項目研究，探索在衛星電視、計算機和電信三大網絡技術條件下，遠程開放教育的基本規律，遠程開放教育的學習、教學、教學管理模式及其運行機制。建立了基于互聯網、城域網（MAN）的一點對多點的視頻直播教學系統（偏硬件）和科建網絡教學系統（偏軟件），以及網上資源整合平臺（網站），即“重慶廣播電視大學現代遠程教學系統”。

作者通過“重慶廣播電視大學遠程教學系統應用研究”（市級課題）、“遠程教育模式下基于Web的虛擬實驗系統的研發”（市級課題）、“網絡環境下工科課程教學改革研究”（校級課題）、“開放教育數學課程教學過程模式改革”（市級課題）四個課題的研究，解決了教學過程中的重點問題和難點問題，取得了一些成果。

在“重慶廣播電視大學遠程教學系統應用研究”課題研究中構建了基于城域網、校園網的硬件的遠程實時交互式教學系統和基于國際互聯網的軟件的遠程網絡實時交互式教學系統，輔之以非實時網絡輔導和實時的面授輔導，使實時和非實時的交互教學形成一個有機整體——現代遠程交互式教學模式。該模式由實時視頻交互教學模式（遠程雙向實時交互式視頻教學、遠程網絡實時交互教學）、非實時網絡交互教學模式（學生借助視頻教材、網絡資源、教學光盤、電子郵件，以及移動工具進行自主學習）、實時面授交互教學模式組成。整個教學模式突出以學生自主學習為中心，著眼于學生的獨立性、創造性的培養。

通過對初期研究結果進行分析，一個現代遠程教學系統應具備一個硬件（用于重點系統講授和實時視頻交互）和兩個軟件（資源整合和實時視頻輔導）相互兼容的教學平臺。通過實踐應用，提出了以學生為中心的輔導教學模式—三層式、結構化教學理念；同時指出，學生最終成果的實現，應用三層式的輔導教學模式，面授輔導課教學方式結構化，強化對學生組及學生的輔導和指導，實現學習成果共享。

我們研究發現，為使該模式能產生更大的經濟和社會效益，必須進一步探索教師和學生在現代遠程教學系統中的地位和作用。通過調查分析，學生學習技能的提高是基礎，確立學生在學習中的主導地位是關鍵，積極參與教師組織實施的實時和非實時導學是核心，師生交互的程度直接影響學習效果；教師的基本素質是現代遠程開放教育教學的基礎，教師角色的轉變是體現現代遠程開放教育性質的關鍵，師生間實時/非實時交互教學的科學設計和實施是保障現代遠程教育教學質量的重要環節。

該項研究成果經濟效益和社會效益十分顯著：教學成本降低；滿足學生個別化學習的需要；為建重慶市遠程教育終身學習服務中心奠定了基礎。

在“遠程教育模式下基于Web的虛擬實驗系統”課題研究中探討了虛擬實驗與傳統實驗教學的特點和基于Web的虛擬實驗系統結構，虛擬實驗室的實現方法與技術，完成了基于Web的虛擬實驗系統框架原型，開發了一系列虛擬實驗軟件，形成一個比較完善的在線實驗學習平臺。通過課題的研究工作，獲得了以下幾個方面的成果：

完成了基于Web虛擬實驗系統框架的研究和開發：該實驗學習平臺可為學習者提供虛擬實驗環境；完成了多個基于Web的虛擬實驗；完成了對學習者行為數據的統計和分析，得出參考結論，為教師教學、學生學習和平臺的建設和管理提供參考依據。

通過對整個平臺系統的測試和初步試用，證明了該實驗學習平臺虛擬實驗教學功能很受歡迎，具有較好的實用性和系統設計的先進性。

虛擬實驗系統能有效解決傳統實驗教學方式在時間和空間上的限制，增強實驗教學的靈活性，提高實驗教學的效率；可以更好地培養學生的自學及創新能力。將對電大開放教育辦學水平和質量的提高起到積極的推動作用。

在“網絡環境下工科課程教學模式”課題研究中結合“網絡環境下工科課程教學模式的基本框架” 課題研究，形成了“整個教學過程貫穿‘導學’與‘輔導’思想的學生自主學習+教師導學為主的‘引幫建用IACA’（成果轉化式）、‘多元化自主學習+教師輔導’階段性學與教循環模式（學輔式）、‘問題導入+自主學習’（導學式）”三個教學模式。

該項研究是在《現代遠程教學系統應用研究》的基礎上，我們選擇了六門課程進行實踐。第一方面工作，制訂教學模式改革方案，進行教學實踐，最后撰寫實踐報告（論文），形成了教學模式基本框架；第二方面工作，進行基礎實驗室（試點單位）、區域實驗室、中心實驗室（市電大）的規劃、建設，實驗實訓教學，形成了適合重慶地域特征的實踐教學模式基本框架；第三方面工作，為建立二元結構的實踐教學模式，先后兩次成功進行了遠程答辯（第1次，點對點；一點對多點），初步構建了適合重慶地域特征的集中實踐教學模式基本框架；第四方面工作，對在線答疑室進行了技術提升，保證網上教學的質量。制訂了全程教學支持服務、監控方案，實施了全程教學支持服務、監控。

在“開放教育數學課程教學過程模式改革實踐研究”課題研究中企圖構建在現代遠程教育中基于工具、方法、美學、文化層面的大學數學教與學的數學課程教學過程模式。該模式注重教學內容和考核方式改革，擬解決集中輔導教學的學生人數比例不高、學生上網學習的比例也不高等問題，探索有效的學生自主學習監控措施和評價方式，制定切合學生實際的自主學習監控措施和考核辦法。

作者在完成上述課題研究的同時，積極開展在現代遠程教育中數學課程教學過程模式探索與實踐。

作者在從事高等數學（包括經濟數學）課程教學過程模式探索和實踐中，針對不同專業和不同學生進行高等數學課程設計，通過高等數學教學，培養學生的思維能力、創新能力，給學生提供更廣泛的認識空間，構建學生自己的數學知識體系，等等。解決了多年來初等數學與高等數學、高等數學課程與后繼課程銜接難的突出矛盾。本設計教學成本低，適用性極強，信息量大，可操作性強，檢測方便，能較快提高學生素質，實現遠程教育的目的。

研究發現，高等數學課程是各專業開設的一門基礎理論課程，學生掌握的程度，直接或間接影響后繼課程的學習，直接或間接影響人才培養的質量。有必要對高等數學課程重新進行課程設計，打破現行教材的結構，建立適合學生學習心理、生理以及適應學生自主學習的教學內容結構。同時要將現代教學設計、現代教學思想、現代思維方式貫穿整個教學內容的始終。

作者首次提出，建立公共數學學習平臺，使理工科與經濟類學生數學知識相互融合。高等數學課程的內容既要有數學學科中的基本思想、原理和方法，又要有工程方面、經濟方面，以及相關學科領域應用的案例，學生根據專業和自己的需求，選擇性的學習，做到學以致用。

同時指出，數學教學從教材編寫到課堂教學，要貫穿整體化、模塊化的思想，師生要充分交互，實現學習成果的相互轉換，達到構建學生自己的數學知識體系的目的。根據學生實際，在數學工具層面，可增加8個學時的數學軟件的學習，掌握實際工程快速計算的計算機計算方法；在美學層面，可組織學生參加全國大學生數學建模競賽；在學習資源的類型上，可增加便于移動學習的視頻、文本、圖片；在學生成績評定方面，或者改革考核比例，采用形成性考核（40%/60%）加終結性考核（60%/40%），或者構建常態化、無紙化考核模式，即在規定的時間和地點實施網上測評；在教學策略上，盡量采用類型化、結構化教學。

在從事工程數學（線性代數+概率統計）課程教學過程模式探索和實踐中，作者同時也證明了教學就是學習成果的轉化的過程，網絡環境下的遠程教學就是借助網絡技術實現學習成果轉化的過程，要很好地實現這種轉化，采用“引、幫、建、用”（簡稱IACA）的教學模式進行教學，比較好。

“引”（instruct）是指教師的整個教學活動要圍繞引導學生自主學習（學習文字教材、各種媒體資源、獲取學習資源和教學信息、開展多元交互，以及對自己學習效果評判的方式方法等）展開。遠程教育，師生處于分離狀態，應借助網絡技術，通過“引”的方式，使學生與學生、教師與學生處于一間虛擬教室之中，實施“情感交流”、學習成果的轉化。

“幫”（assist）指教師要轉換角色，將以傳授知識為主轉換為以幫助學生轉變學習觀念、尋找學習方法、解決學習困難為主。“幫”要解決兩個方面的問題，一是幫什么？二是如何幫？教師應根據學生的需求，將自己的學習成果（不是教材的翻版），借助網絡技術及時、準確地傳遞給學生，使學生盡快建立自己的知識體系和技能體系框架。

“建”（construct）指知識體系的重新構建，就是將專家的知識體系，在教師的參與下構建學生自己的知識和技能體系；根據現代遠程教育的特點，在整個輔導教學過程中，教師在將專家的課程轉化為自己的課程的同時，引導和幫助學生將教師的課程轉化為學生的課程，實現學習成果的轉化和學生知識體系的構建。

“用”（application）指學生將自己的學習成果（學習技法、知識體系、技能體系）用于后繼課程的學習和實際問題的解決等。學習知識的目的是運用知識，在用的過程中可以深化提高，才能感受到學習知識的樂趣，享受學習的喜悅。“引”、“幫”的目的是為了“建”，“建”的目的是為了“用”，學生在“用”的過程中需要教師的引導和幫助，同時，學生在“用”的過程中，可以提出對新知識的要求，如果加以適當的引導和幫助，可以豐富學生的知識體系和技能體系。

在從事離散數學課程教學過程模式探索和實踐中，構建了以學生為中心的教與學模式——三層式。第一層，學生根據自己的業余時間制定學習計劃，安排學習內容，按計劃學習。要求教師給予指導，建設適合學生自主學習的媒體資源和網上資源。第二層，學生在個別化學習基礎上，自主地組織學生開展討論，接受教師的輔導和指導，達到教師與學生、學生與學生的學習成果共享。第三層，在第二層的基礎上，再次接受教師和學生的指導，形成最終成果，達到掌握知識、技能，提高智力，形成良好品德的目的。在學生學習活動層層深入的同時，教師的輔導和指導應循序漸進，方能取得很好的效果。

構建了輔導教學內容結構化設計方案。簡單地將教材的知識羅列出來不是結構化，而是根據教材體系，科學地結合學生的學習特點，建立內容與內容之間、知識與知識之間、教材內與教材外，層次分明的知識學習體系，有利于學生循序漸進地學習知識。達到在掌握知識的同時提高分析問題和解決問題的能力，從而培養學生的創新能力的目的。

學生個別化學習模式。為滿足學生個別化學習，教師首先要將計劃的課程變為教師的課程，專家的教材變為教學的教材或講義（教案），通過網絡與學生共享。教師所建的視頻資源應該滿足兩個條件：一是具有專題性（解決一個問題），二是可移動性（滿足移動學習）。教師提供的作業答案應該具有參考性（解題思路+最終答案）而不是可抄襲性（完整的解題過程）。網上資源要具有權威性（概念準確、重點突出、可讀性強）。

“數學是一種文化，而文化就是要被繼承的東西。”在現代遠程教育中，對數學課程進行整體化設計，便于學習和傳承數學，任重道遠，希望更多的同仁參與研究和實踐。

本書系統論述了作者對現代遠程教育的研究過程和取得的主要成果。目前現代遠程教育在全國蓬勃發展，但也出現了一些新問題。比如，如何建立現代遠程教育學生素質教育公共平臺，確�，F代遠程教育人才培養的品質；如何建立現代遠程教育網上公共學習資源庫，以滿足越來越多學習者的基本學習需求（基礎教育）；如何建立現代遠程教育網上專業學習資源庫，以滿足個性化學習者的專業學習需求；如何轉變高等教育辦學理念，降低現代遠程教育學歷教育比重，讓現代遠程教育深入社區，形成全民終身學習體系。等等。出版此書，供讀者參考。作者希望更多的同仁參與對現代遠程教育的研究與實踐，共同推動中國現代遠程教育的可持續發展。

在作者開展現代遠程教育課題研究的過程中，許多同仁也做了大量的工作。在“重慶廣播電視大學遠程教學系統應用研究（市級課題）”課題研究過程中，江濤、李玲對教師在現代遠程教育中的素質、地位和作用，以及學生在現代遠程教育中的地位和作用進行了比較系統的研究。在“網絡環境下工科課程教與學模式探索課題研究（校級課題）”課題研究過程中，江濤、范潔群、胡敬佩、陳鄭軍、李健萍就各自教授課程進行了教學模式探索。在“遠程教育模式下基于Web的虛擬實驗系統的研發（市級課題）”課題研究過程中，周樹語、李佳、孫康明對虛擬實驗系統的構建與實踐做了大量的工作。目前諶勇、敖開云、姚素芬、趙陽繼續參與“開放教育數學課程教學過程模式改革實踐研究（市級課題）”課題研究。在此一并對各位表示深深的謝意。

李先明

2012年5月

專題一 1
專題1.1 現代遠程教育交互式教學模式探討 1
專題1.2 現代遠程教育中教師的素質、地位和作用 10
專題1.3 學生在現代遠程教育中的地位和作用 15
專題1.4 《重慶廣播電視大學遠程教學系統應用研究》課題工作報告 18
專題1.5 《重慶廣播電視大學遠程教學系統應用研究》課題研究報告 21
專題二 25
專題2.1 《遠程教育模式下基于Web的虛擬實驗系統的研發》課題研究報告 25
專題2.2 《遠程教育模式下基于Web的虛擬實驗系統的研發》課題技術報告
——基于Web的虛擬實驗系統 42
專題2.3 使用VMware構建虛擬網絡實驗室 61
專題2.4 重慶廣播電視大學多媒體課件、網絡課件制作腳本 68
專題三 73
《網絡環境下工科課程教學改革研究》課題工作報告 73
專題四 80
專題4.1 電大遠程教育高等數學課程設計 80
專題4.2 重慶電大開放教育學院教師授課計劃書 84
專題4.3 微積分學研究的對象及理論基礎 85
專題4.4 初等函數的微分計算及簡單應用 94
專題4.5 關于積分概念的理解及計算舉例 103
專題4.6 高等數學基礎輔導 109
專題4.7 《開放教育數學課程教學過程模式改革》課題開題報告 118
專題五 121
專題5.1 土木工程專業“工程數學”課程教學模式：IACA 121
專題5.2 教學進程計劃表 128
專題5.3 重點題型解析 129
專題5.4 工程數學輔導 137
專題六 162
專題6.1 “離散數學”課程教與學模式初探 162
專題6.2 教學進程計劃表 169
專題6.3 離散數學輔導 170
參考文獻 186