第2章学校现代教育技术环境2

第二章学校现代教育技术环境（二）----信息化教学环境与系统信息技术的学习环境•Web教室网多媒体教室校园网语言实验室局域网微格实验室城域网虚拟实验室互联网电子阅览室因特网电子图书馆视频点播系统电子白板视频会议系统卫星接收系统信息技术环境的教学系统特征教学信息处理：数字化、智能化、虚拟化教学信息传输：网络化、自动化、高速化教学信息呈现：多媒化、超链化、交互化教学信息贮存：光盘化、磁盘化、移动化信息技术环境的教学系统特征开放化、共享化、合作化、全球化网络沟通世界，走出地域局限培养学生掌握、运用信息技术能力共享国内外：最好的学校、最好的专业最好的老师、最好的课程就能让：山区与城里的学生海岛与平原的学生西部与东部的学生经济欠发达地区与经济发达地区的学生身体不健全与身体健全的学生站在互联网同一起跑线上1-3网络化教学时空•互联网与Internet•教学局域网与校园网•多媒体网络教室•网络视频教学系统•E-Learning教学平台•交互式电子白板系统1-3-1网络教学环境的发展•网络教学环境的特点①教学环境的虚拟性②信息组织的超文本化③信息资源的开放性④学习活动的交互性网络化教学环境的类型①基于文本的虚拟现实环境（MUDs/MOOs）②虚拟教室(VirtualClass)③微型世界④专题学习网站⑤虚拟学习社区1-3-2互联网及其教学功能•互联网概述–Internet国际互联网络是由分布在世界各地的大量计算机网络采用共同的传输控制协议/互联网络协议（TCP/IP）联接而成的。Internet原意是指网络与网络间的互连，最早由70年代初美国国防部网络ARPAnet发展而来。目前Internet已经成为世界上覆盖面积最广、最成功的国际计算机网络。Internet提供的服务①信息浏览②E-mail电子邮件③FTP文件传输④Gopher信息检索⑤Telnet远程登录⑥网络新闻服务News等等Internet教育应用•校际之间的教育交流•教育信息资源检索•个别化网络远程学习•协同式学习或研究一、校园网基本概念•计算机网络的定义：计算机网络是将若干台独立的计算机通过传输介质相互物理连接，并通过网络软件逻辑地相互联系到一起而实现资源共享的计算机系统。•计算机网络组成四要素：1.连接对象2.连接介质3.连接的控制机制4.连接的方式与结构网络的分类•从地理区域分：1.局域网LAN(约1KM以内)2.广域网WAN(几十~几千KM)3.城域网MAN(约5~50KM)•从网络的拓扑结构分1.星型网2.树型网3.总线型网4.环型网5.网状网TCP/IP协议、IP地址与域名•TCP/IP协议：计算机之间交谈的语言–IP协议：InternetProtocol，网际协议–TCP协议：TransportControlProtocol，传输控制协议•IP地址：唯一标示一台使用IP协议的计算机•二进制：11001010011100000101000000110110•点分十进制：202.112.80.54•域名：资源•计算机上TCP/IP协议的配置Internet提供的服务①信息浏览②E-mail电子邮件③FTP文件传输④Gopher信息检索⑤Telnet远程登录⑥网络新闻服务News等等Internet教育应用•校际之间的教育交流•教育信息资源检索•个别化网络远程学习•协同式学习或研究•WorldWideWeb，简称，万维网•超文本结构•多媒体信息表现EMAIL•ElectronicMail•电子-邮件、信件FTP•FileTransferProtocol•计算机之间的文件传输BBS•BulletinBoardSystem•电子公告栏•提供的功能信件讨论区文件交流区信息布告区在线交谈（聊天）•Usernet：新闻组(webking.online.jn.sd.cn)TELNET•远程登录•敲自己的键盘，用别人的计算机•Telnet.exe–BBS–电子邮件–远程管理与浏览器（IE）•基本原理：客户服务器•HTML语言、网页•浏览器（IE）的使用浏览指定的URL设置首页历史：前进、后退、历史记录、输入的URL刷新与停止收藏夹文件保存设置：显示图片、代理服务器Email与Email客户端软件（OutlookExpress）•申请免费帐号，在线收信•客户软件OutlookExpress设置帐号收发信件邮件管理地址簿FTP与客户端软件（CuteFTP）•Win9X内置FTP访问功能•客户软件CuteFTP站点管理连接目录浏览上载与下载•与浏览器配合使用的下载工具：GetRightNetAnts基于因特网的教育信息处理•检索：搜索引擎：站点分类(Sohu)页面(天网)教育网站中国教育科研网（中国教育热线、园丁网、K12等）•收集：页面打印与保存FTP下载离线浏览器（整个网站）•加工：简单的FontPage等处理、归类•发布：主页、BBS、新闻组、邮件、FTP等：客户-服务器体系浏览器服务器请求应答URL•唯一资源定位器（URL）•UniformResourceLocators，统一资源定位器•网页、网页中的任何元素、FTP、GOPHER等–––gopher://gopher.tc.umn.edu/1-3-3教学局域网与校园网•Intranet是在Internet网络基础上逐渐发展起来的一种网络技术,一般而言,它是指企业内部或组织内部的Internet,因而常称局域网。100MUTP100M光缆拨号用户办公楼教学楼交换机路由器行政楼网络中心服务器校园网服务器教学课件服务器InternetPSTN………10MUTP图1-15小型校园网的拓扑结构示例校园网的组成结构（1）服务器（2）工作站（3）网络互联设备–集线器（HUB）–交换机（Switch）–路由器（Router）–网关（Gateway）–防火墙（Firewall）（4）网络传输媒质校园网的基本功能（1）信息发布（2）教学应用（3）管理应用（4）科研应用（5）数字化图书馆校园网的教学应用（1）网络教学支持平台–具备支持教师备课、授课、提问答疑与讨论、作业布置与批改、题库维护、组织考试与活动、试卷分析等功能。–具备支持学生选课、学习、递交作业、提问、讨论、实验、资料查阅、考试等功能。–具备支持基于流媒体的网络实时与非实时授课系统。–具备支持教务人员进行学生管理、课程管理、资料管理、教学质量分析等功能。–具备支持教师通过各种网络工具，相互之间或与外校的教师之间进行教学方法、教学艺术的交流与探讨。–具备支持连接Internet，实现远程教育。（2）教学信息资源库1-3-4多媒体网络教室•右图：计算机教室的网络构成示意图网络教室实例网络教室的系统结构图教学软件、教学资料教学平台系统学生2教师学生1学生n……多媒体控制系统录象机等网络操作系统计算机等多媒体网络教室的功能•广播教学•电子教鞭•远程控制•转播教学•屏幕监视•遥控辅导•教学示范•分组讨论等网络教室的教学模式•集中授课模式•自主学习模式•小组讨论模式网络教室的优势①交互式多媒体网络的教学平台，提高教师的教学技术意识、教学手段和观念的现代化②能够呈现实时交互式多媒体信息；③有效地监控、管理学生的学习过程④教学容易扩展⑤功能多样网络教室的不足①网络教室的建设需要先期的投入，需要专门的维护人员②在教学过程中引入了更多的不稳定因素③对教师和学生的计算机水平有一定的要求④课堂的管理方面的难度增加⑤目前适合该网络教室网上软件和教师能够使用的CAI资源不多⑥视频传输的质量有待提高⑦并不适合所有的学科1.4.网络视频教学系统•网络视频教学系统的功能•网络视频教学系统分类及特点1.网络视频教学系统的功能•网络视频教学系统是现代远程教学系统的重要部分，它一般有直播式、点播式、双向实时互动式三种应用方式。•“电大在线”：通过多种视频教学形式和丰富的视频教学内容来促进学生在线学习质量的提高，其中，“午间直播课堂”版块以“单向直播或双向互动”视频教学的形式进行课程的同步讲授与辅导，而“开放课堂（点播中心）”版块则是以“点播”视频教学的形式提供资源供学生进行自主的个别化学习。2.网络视频教学系统分类及特点1．按同步方式分类（1）实时网络视频教学系统•指利用计算机网络和多媒体技术将教师现场授课内容（语音、数据、图像）和过程制作成利于在网上传输的视音频媒体，并以现场直播的形式实时地将媒体内容传送到远端教室或学生的桌面系统上，供学生进行同步式学习的一种网络教学形式。（2）非实时网络视频教学系统•指利用计算机网络和多媒体技术将教师现场授课的内容和过程制作成利于在网络上传输的视音频媒体，然后将其存储在服务器上，以点播的方式呈现，供学生进行非实时学习的一种网络教学形式。2.网络视频教学系统分类及特点2．按应用方式分类•单向直播式•点播式•双向实时交互式（1）单向直播式网络视频教学系统•单向直播式是一种实时的网络视频教学系统，由于信息传输是单向的，所以学生只能在特定的时间被动的接受视频教学的内容进行同步式学习，教学进度由教师来控制，缺乏交互性，但是它打破了传统课堂授课的空间局限性，师生在空间上可以是分离的。（2）点播式网络视频教学系统•点播式一般是将教师多次授课的内容和过程录制成多个视频，存放在网络的服务器上，学生可以不受时间和空间地点的限制，根据需要在任何时间和任何地点，自定步调的选择授课内容进行异步式学习。（3）双向实时互动式网络视频教学系统•双向实时互动式是利用计算机网络和多媒体技术构建一个类似于传统课堂的实时教学环境（虚拟课堂），在这个教学环境中，教师和学生可以像在传统课堂中那样进行双向交流互动的一种网络教学形式。1.5虚拟仿真型教学系统1.5.1虚拟仿真教学系统概述1.5.2虚拟教室及其应用1.5.3虚拟实验系统及其应用1.5.1虚拟仿真教学系统概述•虚拟仿真技术是20世纪末兴起的一门崭新的综合性信息技术。•是采用以计算机技术为核心的现代高科技生成逼真的视、听、触等一体化的虚拟环境，用户借助必要的设备以自然的方式与虚拟世界中的物体进行交互，相互影响，是一种人与通过计算机生成的虚拟环境可自然交互的人机界面。•组成：计算机硬件、计算机软件以及传感设备等•特点：计算机产生一种人为虚拟的环境，使人产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，给人一种“身临其境”的感觉。1.5.2虚拟教室及其应用1．虚拟教室的概念•虚拟教室（VirtualClass）是在计算机网络的基础上利用多媒体技术构建成的教与学的环境，可使身处异地的教师和学生相互听得着、看得见，以建构主义理论为基础，利用计算机多媒体技术、网络技术、现代通讯技术等构建的数字化网络教育支撑平台。2．虚拟教室的特点（1）教学灵活性（2）地域不限性（3）适应创新教育需要（4）教学管理自动化1.5.2虚拟教室及其应用3．虚拟教室系统构成•使用者部件•控制中心•教学资源库使用者管理模块异步教学模块同步教学模块支持机制教学资源库使用者部件1.5.2虚拟教室及其应用4．虚拟教室教学应用•目前常见的虚拟教室有“基于视频会议系统的虚拟教室”、“二维虚拟教室”、“三维虚拟教室”等曲阜师范大学虚拟教室系统1.5.3虚拟实验系统及其应用•虚拟实验是相对于真实实验而存在的，两者的主要差别在于：实验过程中所触及的对象与事物是否真实。在真实实验中所采用的实验工具、实验对象都是以实物形态出现的；而在虚拟实验中，没有以实物形态存在的实验工具与实验对象，实验过程主要是对虚拟物的操作。•虚拟实验系统是以教学理论、相似原理、信息技术、系统技术及与其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，采用“面向对象”思想创建的，能够实时操作的