信息化教学环境设计及应用理论研究

1、信息化教学环境设计及应用理论研究子课题实验研究工作汇报石家庄陆军指挥学院教育技术中心庄孝彰马克思说过，就生命体来说，人和自然界是密不可分的，自然界是人的无机的身体，人靠了自然界，其生命活动才能得以展开。这里，自然界对人来说，就是一个维系生命活动的特定环境。在通常意义上，人们认为环境是指我们所研究的主体周围的一切情况和条件，对于人类而言，环境指人生活于其中，并能影响人的一切外部条件的综合。如同人离不开自然界这个特定环境一样，信息化教学也离不开特定的教学环境。一、课题的提出（一）本课题的研究环境1995年以来，我作为技术人员，参加了学院各种教学场所、教学设施的建设，在以教学需求为牵引，运用现代教育

2、理论和信息技术，对教学环境设计与应用方面做了一些有益的探索。1997年，我参加了由邓祖道教授主持的总参军训部下达的多媒体教学网络系统的设计与应用研究科研课题的研究工作。该项目除了在技术方面有创新外，在国内首先提出了“一个为主”（以教学应用为主）、“两个同步”（建网与人才培训同步、建网与信息资源开发同步）、“三个结合”（现代与传统相结合、专业与普及相结合、自己开发与购买引进相结合）、“四代同堂”（集黑板、光学投影设备、电视录像设备、计算机多媒体网络教学设备于同一个教学环境）的应用理论，使“系统”在教学中等到广泛应用。该成果引起了军内、国内教育领域的领导和专家们的高度重视，在军委、总部及国家教育部

3、的领导和专家多次来院视察指导中，对此作了充分的肯定。教育部于1998年10月在我院召开了“全国多媒体教学网络系统应用现场会”，向全国推广我院应用网络进行多媒体教学的经验，并在我院建立了“全国电教多媒体网络应用培训基地”。中国教育电视台曾专门制作并播出“四代同堂”进教室专题片。1999年10月由教育部电教办电教技术开发专家组主编的权威性专著校园网中把我院的“多媒体教学网络系统”作为成功的范例。说实话，我院的校园网规模不算大，技术也不是最先进，但在指导思想、建设模式、强化应用和进行应用研究方面，确实做了一些探索性的工作。该课题的研究成功，极大地引发我从事教学环境研究的兴趣，始终关注着国内外有关教学

4、环境建设的理论与技术发展动态。近几年，石家庄陆军指挥学院在信息化教学环境建设、开展现代化教学方面有了长足的发展，为开展信息化教学环境设计及应用理论研究创造了一个良好的研究环境。（二）本课题的研究现状1、教学环境研究在发达国家起步较早，但基本上是以中小学学校环境为专门研究对象 二十世纪中期，科技的迅猛发展和国际间竞争的加剧，带来了教育科学研究的空前繁荣，不同教育学科之间出现了相互融合、分化、碰撞和消长的发展形势，这种形势进而导致了一批新学科或新研究领域的出现。以学校环境为专门研究对象的独立的教学环境研究领域，就是在这种背景下逐步确立起来的。这一研究领域以学校教学环境为专门研究对象，着重探讨教学环

5、境对教学过程的干预和影响，研究各种环境因素对学生身心发展的综合作用及其作用机制，以及学校教学环境的评价、设计、调控和优化问题。2、教学环境研究在我国起步较晚，有许多处女地等待我们去开垦 在我国，教学环境研究起步较晚，一直没有引起教育学术界的足够重视。把教学环境作为教学的一个要素来看待，是在李秉德主编的1991年版教学论中，把教学环境作为教学的七个要素之一，并列为专章加以论述。该书中的那一章是由田慧生博士执笔的。他在完成了那一章的写作任务后，对教学环境进行了更加深入的研究，于1996年12月出版了专著教学环境论。但该书仍然是以传统的中小学学校环境为主要研究对象，从教学论的角度出发对教学环境的理论

6、与应用问题进行论述。在信息化时代，教学环境正变得日益复杂,它对教与学活动的开展和学生身心发展的影响作用也更加显著。特别是网络化多媒体教学手段的应用，引起了教育体制、观念、内容和方式等多方面的深刻变革。从这个意义上说，从教育技术学的角度出发对信息化教学环境的理论与应用问题进行研究，有许多处女地等待我们去开垦。3、有关信息化教学环境问题的研究才刚刚起步，其理论与应用问题正在探索之中 当前，有关信息化教学环境问题的研究存在以下几个问题： (1)教育学术界虽然有不少人在许多论述中涉及到信息化教学环境问题，但是，这些论述都不是系统的，而是零散的、经验性的。 (2)在信息化教学环境建设中，普遍重视硬件环境

7、建设，忽视或不够重视软件环境建设，更缺乏信息化教学环境的设计及应用理论的指导。 (3)由于信息化教学环境对教学活动和学生身心发展的影响、作用、规律还处在认识阶段，理论研究相对滞后，影响了信息化教学质量和效益。 从国外、国内对信息化教学环境的研究现状可以看出，我们所选的子课题，是一个难度很大、开拓性和前沿性很强的课题。（三）本课题的研究意义加强教学信息化，是提高现代化教学水平、培养高素质新型人才的核心工程，应把教学现代化建设的着力点，放在提升信息化教学环境水平，建构现代化教学平台上，用现代人才观念、现代知识传播观念、现代教育效率观念，审视信息化教学环境建设，正确处理“修路”、“造车”与“置货”的

8、关系，进一步夯实信息化教学的物质基础。因此,深入探讨信息化教学环境对教与学活动的各个方面所能发生的作用及其机制，找到信息化教学环境的正确设计方法，建构信息化教学环境应用理论，明确信息化教学环境在教育现代化中的重要地位和作用，促进教育思想、教育观念的转变，对深化教学改革，提高教学效率、效益和质量，具有十分重要的意义。二、课题研究的思路（一）明确几个概念要确定本课题研究的思路，首先要明确几个概念。1、教学环境我们认为，教学环境是一种特殊的环境。概括地说，教学环境就是学校教学活动所必需的诸客观条件和力量的综合。教学环境有广义和狭义之分。从广义上说，社会制度、法规政策、科学技术、师资力量、家庭条件、亲

9、朋邻里等，都属于教学环境，因为这些因素在一定程度上制约或影响着教学活动的成效。从狭义的角度，即从学校教学工作的角度来看，教学环境主要指学校教学活动的场所、各种教学设施、校园文化和师生人际关系等等。2、信息化首先，信息化应是针对某个行业、某个领域、某个事物或某个过程（或统称为一个系统）中的信息的获取、传递、加工、再生和施用而言的，其次，信息化应是一个社会过程。简言之，信息化就是人们追求或推动一个系统中信息资源利用和信息技术应用的过程。因此，信息化包含以下四个方面的含义：一是对信息重要性的认识，将信息作为一种基本的构成要素，即信息资源应是信息化的核心；二是信息技术的广泛应用，即信息资源的利用与信息

10、技术的应用是信息化的目的；三是信息网络是大范围有效传递信息的基础，也是现代信息技术最具代表性的特征之一，因此它是信息化的基础；四是信息化作为一个社会过程，受到人们在观念、理想、意志、技能以及团体的利益、社会组织结构等多方面因素的作用和制约，因此，信息化应有与之对应的保障机制。“信息化指数”有4项：信息量、信息装备率、通信主题体水平、信息系数（消费指数）。信息化是以信息资源与信息量为前提，以信息装备为条件，以信息的通信主体水平为关键，以信息系数为动力，实现信息增值，推动人类进步的动态系统工程。3、教育信息化“教育信息化”，是指现代信息技术在教育领域的应用，教育信息资源的有效开发和利用，以及在教育

11、领域实现信息社会所特有的重要组织和管理方式的系列过程。教育信息化的特征：数字化、多媒体化、网络化、智能化。教育信息化的特点：教材多媒体化、资源全球化、教学个性化、学习自主化、任务合作化、环境虚拟化、管理自动化。4、信息化教学环境我们认为，信息化教学环境就是运用现代教育理论和现代信息技术所创建的教学环境，是信息化教学活动展开的过程中赖以持续的情况与条件。信息化教学环境有广义和狭义之分。从广义上说，信息社会中与教育、教学有关的各种要素皆属信息化教学环境，如：公共通信网络、现代媒体资讯等。从狭义上说，信息化教学环境主要是指开展信息化教学的硬件环境、软件环境、时空环境、文化心理环境等。（二）界定研究范

12、围本课题从教育技术的角度出发，仅研究狭义的信息化教学环境。1、信息化教学环境基本理论研究主要研究信息化教学环境的内涵、信息化教学环境研究的理论基础与技术基础、信息化教学环境对教与学活动的各个方面所能发生的作用及其机制，信息化教学环境的评估与优化。2、信息化教学环境应用理论研究主要研究信息化教学环境中硬件环境和软件环境的设计原则与方法及如何正确运用信息化教学环境开展教学活动，促进教育观念、培养目标、教育内容、教育方法、教育结构、教育队伍、教育管理的变革。（三）采取的研究方法本课题的研究拟采用如下几种方法：1、系统研究方法。把信息化教学环境作为一个完整的系统进行研究，保持各子系统研究的紧密联系，和

13、谐有序，发挥11>2的效果。2、调查研究方法。走访院校、科研单位、专业公司、生产企业，调查了解信息化教学环境建设与应用、信息技术产品的研究与生产情况，解剖典型，讨论问题，收集资料，把本课题的研究建立在占有丰富资料的基础之上。3、辩证研究方法。在研究中，抓住主要矛盾，辩证地分析矛盾，有针对性地解决矛盾。4、比较研究方法。充分发挥Internet的信息资源优势，把国内外的有关信息技术发展的最新资料，综合起来加以比较，以求获得科学的结论。5、实验研究方法。充分利用环境优势（我院已初步建成的信息化教学环境）、经验优势（多年来开展信息化教学的成功经验）、人才优势（课题组大部分成员均参加过大型多媒体

14、教学网络系统和信息资源系统的设计与应用研究）和基地优势（教育部在我院建立的“全国电教多媒体网络应用培训基地”）等各种有利条件，认真设计实验方案，花气力搞好实验研究，把求真务实的精神贯彻到本课题的研究之中。（四）本课题研究的目标构建一个具有中国特色、适合我国教育、教学和训练需要的信息化教学环境设计及应用的理论系统，以促进教育现代化，推动教育跨越式发展。三、课题研究的基本内容本课题的主要内容框架包括七部分：1、信息化教学环境概述。主要研究信息化教学环境的概念；信息化教学环境研究的历史、现状及发展趋势。2、信息化教学环境的构成。主要研究信息化教学环境的系统与要素、功能与特点、分类方法和网络教学信息资

15、源的体系结构与特点。3、信息化教学环境与教学活动。主要研究信息化教学环境与信息传播；信息化教学环境与教学方法；信息化教学环境与教学组织形式；信息化教学环境与教/学过程；信息化教学环境与科学研究。4、信息化教学环境与人才培养。主要研究信息化教学环境下的师资队伍建设；课程建设；人才培养的目标和模式；人才培养质量的控制；人才培训体系。5、信息化教学环境与管理保障。主要研究信息化教学环境与教学管理；信息化教学环境与教学保障。6、信息化教学系统设计。主要研究校园网的设计指导思想和原则；多媒体教学网络系统的设计与应用；模拟训练系统的设计与应用；现代远程教育系统的设计与应用；虚拟现实教学系统的设计与应用；数

16、字图书馆的系统框架结构设计。7、信息化教学环境的评价与优化。主要研究评价信息化教学环境的意义、标准、方法及优化教学环境的基本策略。四、课题研究的进展情况1、明确了信息化教学环境的系统、要素与结构信息化教学环境的系统、要素与结构是本课题研究的基础性内容、也是最重要的内容，因为它直接决定着课题的研究方向和研究任务。2、形成了信息化教学环境论专著的撰写提纲。本课题的最终研究成果为1份研究报告和1本专著。3、发表了9篇论文本课题于2002年6月30日批准立项，7月10日在总课题组作了开题报告。课题组成员开始进行课题研究工作，先后在有关学术期刊杂志和学术会议上发表了9篇论文。其中，建构网络化的多媒体信息

17、资源系统获第六届全国多媒体教育软件大奖赛论文一等奖；数据库安全体系设计获中国电化教育协会2002年唯一数码奖全国信息化进程中的教育技术发展研究论文评比一等奖；现代远程教育网上教学支持系统的建构发表于中国教育类核心期刊中国远程教育2002年11期，在2002年12月河北省教育技术协会论文评比中，获优秀论文二等奖；发表的论文还有浅谈虚拟实验室的发展、特点和应用现代远程教育技术开发与应用实验室的构建浅议信息化教学环境浅谈网络教学的人本主义特性基于分布式虚拟现实技术的网络教学环境研究、搜索引擎原理、实现及在教育网站中的应用等。4、对信息资源建设进行了深入研究信息资源建设是信息化教学环境建设的核心内容，我们结合工作任务，对信息资源建设的理论与技术进行了较深入的研究。全军重点网络课程军事思想于2002年9月获第六届全国多媒体教育软件大奖赛一等奖，在2002年12月军训部组织的全军重点网络课程验收评比中，以唯一优秀的成绩通过检查验收。全军重