第四章 信息化教学环境与应用ok.pptx

1、,2013.6.18,教育技术与传播学院,现代教育技术,第四章 信息化教学环境与应用,1.理解信息化教学环境的概念和特点 2.了解校园网的组成，熟悉校园网的教学应用 3.熟悉视听演示型教学系统的分类、特点及应用方式 4.熟悉多媒体网络教学系统的分类、特点及应用方式 5.了解微格教学的概念与微格教室设施的基本组成。 6.掌握微格教学系统的组织与实施方法。 7.了解虚拟仿真型教学系统的定义、特点及其应用 8.理解E-Learning教学平台的含义、特点及体系结构， 了解国内外产品。 9.了解交互式电子白板的定义、特点和应用环境,学习目标,第一节 信息化教学环境概述,信息化教学环境就是运用现代教育理

2、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。 包括显性环境和隐性环境两部分,一、信息化教学环境的概念,信息化教学环境包括物理教学环境、信息资源环境、人力资源环境及人际关系环境等。 从技术和活动方式的角度看，信息化教学环境可以分为课堂教学环境、视听传播环境和网络教学环境等类型。 从教育传播的角度看，教学环境的构成要素一是时空结构，二是空间容量，三是媒体装备。 具体来说，学校信息化教学环境主要有视听演示型教学系统、多媒体网络教学系统、语言实验室、微格教学系统、电视教学系统、人工智能与虚拟现实教学系统、教育信息资源中心等。,二

3、、信息化教学环境的类型,（一）教育教学信息多媒体化 （二）学习资源共享化 （三）学习活动合作化 （四）自主学习个性化 （五）教育管理自动化,三、信息化教学环境的特点,一、校园网络概念 校园网络一般采用“主干加分支”的结构，主要有以下三种： 快速以太网/千兆以太网（Fast Ethernet/Gigabit Ethernet） FDDI光纤分布式数据接口（Fiber Distributed Data Interface）技术 ATM异步传输模式（Asynchronous Transfer Mode）技术,第二节 校园网,1.Intranet 基于Internet技术的企业内部网络，它通过防火墙与

4、Internet连接。在Intranet中，除了能够完成传统局域网的所有操作外，还可以实现Web浏览、FTP文件传输、E-mail收发、BBS讨论和聊天等原本在Internet上才能实现的功能。,二、校园网络的结构,2.校园网络的硬件组成 校园网的硬件通常有服务器、工作站、网间互联设备、传输媒质等部分组成。 (1) 服务器 ：Web服务器、数据库服务器、视频服务器、FTP服务器、Mail服务器、打印服务器、网关服务器、域名服务器等等。 (2)工作站：在校园网中，工作站（Workstation）是一台客户机，有时也将工作站当作一台特殊应用的服务器使用，如打印机或备份磁带机的专用工作站。,二、校园

5、网络的结构,(3)网络互联设备 集线器（HUB）：HUB主要提供信号放大和中转的功能，端口的数量从4个到24个不等，可将集线器级联使用或选用可堆叠集线器。 缺点是易产生“广播风暴” 。 交换机（Switch）：也是一个多端口的连接设备，点对点工作方式，数据传送速率通常要比集线器快，往往还具有路由功能。,(集线器),24口交换机,二、校园网络的结构, 路由器（Router）：路由器是连接多个网络或网段的网络设备，将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译” 。 网关（Gateway）：网关是不同网络之间互联的连接设备，不仅具有路由的功能，而且能对两个网络段中使用不同传输协议的数据进行互相的翻译转换

6、。 防火墙（Firewall）,家里可用的有线路由和无线路由,二、校园网络的结构,（4）常用的网络传输媒质 双绞线（Twisted Pair）：距离一般限定在100米范围内。 光纤（Fiber）：可以1000Mbps以上的速率进行传输 ，传输距离可达20公里以上。,二、校园网络的结构,1.宣传功能。 2.信息发布功能。 3. 素材库和资源库。 4.FTP服务器。 5.思想交流功能。 6.视频点播功能。 7.作为师生展示的平台。 8.师生互动、网络教学的平台。 9.邮件系统功能。 10.论坛系统功能。,三、校园网基本功能,1.师生可以通过校园网进行教育教学资料查询，课件预览等，教师教学和学生个性

7、化自主学习都可获得网络资源的支持。从而大大提高了教学和学习的效率。 2.教师可在网上开展合作。收集各种资料和数据等教学信息，开发教学软件，在网上进行学术讨论和交流学术信息。 3.利用校园网的电子邮件、文件传输、视频点播、远程教学、BBS服务等进行信息的传输和交流。 4. 师生可以在校园网上的教育教学信息库、图书资料信息库、教学管理信息库方便快速查询和调用教育教学信息。 5.视频的广播和点播。视频广播可以广播多套视频节目，实时转播优秀教师的示范课和电视节目、新闻等，从而使计算机网络全面代替闭路电视网。,四、校园网的教学应用,多媒体教学是以多媒体计算机为核心，将文字、图形、动画、音频、视频等信息集

8、成在一起进行教学。多媒体教学的手段和目的是通过刺激多种感官同时参与学习而提高学习的效率和效果。,第三节 视听演示型教学系统,一、 视听演示型教学系统的基本组成,一、 视听演示型教学系统的基本组成,一个视听演示型教学系统应该具备下列功能： （1）演示和播放各类多媒体课件，辅助教师的教学工作。 （2）播放视音频节目，开展视频教学。 （3）展示实物、模型、图文等资料。 （4）大屏幕显示各类图文信息和视频资料。 （5）播放各种声视频信号，实现音像并茂。 （6）可连接至校园网和Internet，以方便获取网上丰富的教学资源。,1.基本功能,中央控制系统,屏幕 正投屏幕又分为软屏幕和硬屏幕，其中软屏幕包括

9、白屏幕、珠光屏幕和金属屏幕；硬屏幕包括平面屏幕和弧形屏幕；背投屏幕也可分为软屏幕和硬屏幕，其中硬屏幕用得较多。,1.多媒体计算机 2.数字投影机 3.视频展台,图3-4 DLP投影机,图3-5视频展示台,二、视听演示型教学系统的主要设备,视听演示型教学系统的教学应用方式方法如下： 1.将视听演示系统的各种媒体进行有机控制，通过中央控制面板来操作，选择、切换媒体。 2.利用多媒体计算机投放电子幻灯、演示多媒体课件、交互教学；链接校园网实现网上视频点播，实现网络资源共享。 3.利用视频展示台来展示文稿讲义、图片照片、标本模型、实验器皿等等图文资料和小型实物。由于视频展示台能够摄取实物，大大地拓宽了

10、它的使用范围，方便了教学。 4.利用无线话筒及音响设备，完成教师授课扩音；扩放电视录像、多媒体课件、视频点播的声音信号。,三、 视听演示型教学系统的教学应用,第四节 多媒体网络教学,1.广播教学 2.转播教学(学生演示) 3.监视监听 4.单独对讲 5.电子举手 6.遥控辅导 7.电子黑屏 8.远程关机、复位及锁定,一、多媒体网络教学系统的功能,1.在课堂教学中的应用 课堂教学一般可分为教师讲课和指导学生学习两大方面。 2.在多媒体辅助教学中的应用 （1）积累资料法 （2）再现过程法 （3）控速展示法 （4）动态展示法 （5）创设情境法 （6）激发兴趣法,二、 多媒体网络教学系统的教学应用,多

11、媒体网络教学系统在实施的网络化教学中，主要由提出任务、创设情境、自主学习、协作学习、意义建构五个环节组成。,3.在网络教学中的应用,（1）提出任务：分析教学目标，确定学习内容，提出本课或本单元要完成的任 务，以任务为中心组织课堂教学，学生通过学习操作实践去完成任务。 （2）创设情境：情境是指使学生进行意义建构所需要的外部学习环境。 （3）自主学习：在这环节，学生可根据自身的水平，寻找适合自己能力的学习起 点、学习任务的难度、学习资源及学习目标，扩大学习活动的自由空间，解 决个体差异的需求问题，使每个学生的潜能得到最有效的开发。 （4）协同学习：教师根据需要将学生分组，组内多个学生针对同一学习内

12、容彼此 交互合作与支援，对问题解决方案进行探索，共同完成学习任务，达到对教 学内容比较深刻的理解和掌握。 （5）意义建构：意义建构是学习过程的终极目标，所要建构的意义是指知识或学 习主题的意义，即事物的性质，规律以及事物之间的内存联系。 （6）反馈调控：,3.在网络教学中的应用,一、 微格教学(Microteaching )的概念 微格教学是一个有控制的实践系统，它使师范生或在职教师有可能集中解决某一特定的教学行为，或在有控制的条件下进行学习。它是建筑在教学理论、视听理论和技术基础上，系统培训教师教学技能的方法 微格，体现为训练中教学技能的细化。,五节 微格教学系统,微格教学设施包括主控室、微

13、格教室和观摩室三部分,二、微格教学系统的组成,1.主控室 主控室可以控制任一微格教室中的摄像云台和镜头，可以监视和监听任一微格教室的图像和声音。并可随时受控暂停在某一个微格教室与之进行电视讲话，也可以对微格教室播放教学录像与电视节目。可以把某个微格教室的情况转播给其它的微格教室，进行示范。可以录制某个微格教室的教学实况供课后讲评。主控室的主要设备包括计算机、主控机、摄像头、录像机、VCD、监视器、监控台等。,2.微格教室 微格教室中的设备主要包括分控机、摄像头及其它教学设备。在微格教室中可以呼叫主控室，经并与主控室对讲。微格教室中可以控制本室的摄像系统，录制本室的声音和图像，以便对讲课情况进行

14、分析和评估。分控机可以遥控选择主控室内的哪一台录像机、VCD机等其他影像输出设备并能遥控自己选择的设备的播放、停止、暂停、快进、快退。,3.观摩室 观摩室是安装有电视的普通教室，将来自某一微格教室的视音频信号，通过控制室选择的传输到观摩室的电视机，可以实时播放和非实时播放微格教室的视音频信号。观摩室可以让更多的学生观看，也可以供教师评价。,三、微格教学的实施步骤,四、微格教学的特点 1.理论联系实际 2.目的明确，重点突出 3.反馈及时、直观，自己教育自己 4.利于创新 5.心理压力小,五、网络环境下微格教学的时空拓展,从发展的角度重新审视职业技术师范教育及其课程设置，其师范教学技能训练内容可

15、由以下五个模块构成：,1、 师范教学技能训练模块的新发展,课堂教学技能训练模块,（1）训练形式：微格教学、网络辅导； （2）训练功能：主要用于提高师范生的课堂教学水平； （3）训练内容：,信息化教育应用技能训练模块,（1）训练形式：CAI教学、VR教学、网络教学； （2）训练功能：用于提高师范生信息化教育应用水平； （3）训练内容：,实验与实训教学技能训练模块,（1）训练形式：微格实验教学、微格实训指导； （2）训练功能：用于提高师范生实践教学水平； （3）训练内容：实验教学与实训指导、探究与发现式等实验教学。,职业情境下教学方法与组织训练模块,（1）训练形式：小组活动、角色扮演与互换； （2

16、）训练功能：用于提高教学组织能力，掌握教学方法； （3）训练内容：基于行动导向的教学方法与组织形式。,教师素养与职业道德训练模块,（1）训练形式：教师指导、企业学习、小组交流； （2）训练功能：用于提高师范生职业道德素养； （3）训练内容：教师礼仪、职业道德与规范、班主任工作。,对于职业技术师范教育，其微格教学形式可以灵活地应用于微格教室、实验室、实训室以及各种生产线现场。,2、网络环境下微格教学的时空拓展,微格教学空间拓展的基本概念,微格教学空间拓展的实现原理,2、网络环境下微格教学的时空拓展,微格教学空间拓展的实现原理,2、网络环境下微格教学的时空拓展,微格教学的时间拓展,2、网络环境下微

17、格教学的时空拓展,微格教学时间拓展的网络化实现,2、网络环境下微格教学的时空拓展,一、 虚拟仿真教学系统概述 1.虚拟仿真技术的定义 虚拟仿真技术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。,第六节 虚拟仿真型教学系统,2.虚拟仿真技术的组成 虚拟仿真技术计算机硬件、计算机软件以及传感设备等组成的。 3.虚拟仿真技术的特点 （1）沉浸性 （2）交互性 （3）虚幻性 （4）逼真性 二、虚拟教室及其应用 1.虚拟教室的概念 虚拟教室（Virtua

18、l Class）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.虚拟教室系统构成 虚拟教室系统由使用者部件、控制中心和教学资源库三部分组成 3.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。,一、 E-Learning教学平台概述 1.E-Learning教学平台的含义 “e-Learning是指通过因特网或其他数字化内容进行学习与教学的活动，它充分利用现代信息技术所提供的、具有全新沟通机制与丰富资源的学习环境，实现一种全新的学习方式；这种学习方式将改变传统教学中教师的作用和师生之间的关系，从而根本改变教学结构和教育本质。”,第七节 E-Learning教学平台,（1）知识的网络化 （2）学习的随意性 （3）学习内容保持及时、持续的更新 （4）培训的即时性,2.E-Learning教学平台的特点,3.E-Learning平台体系结构,E-Learning教学平台产品分为国内产品和国外产品，国内产品主要有4A网络教学平台、天空教室和Web course in a box；国外产品主要有Blackboard、Virtual