信息化教學(xué)的環(huán)境與系統(tǒng)

1、第二章 信息化教學(xué)環(huán)境與系統(tǒng)第二章 信息化教學(xué)環(huán)境與系統(tǒng) 主要內(nèi)容2.1信息化教學(xué)環(huán)境概述2.2視聽演示型教學(xué)系統(tǒng)2.3多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)2.4虛擬仿真型教學(xué)系統(tǒng)2.5E-Learning教學(xué)平臺2.6交互式電子白板系統(tǒng)2.1信息化教學(xué)環(huán)境概述2.1.1 信息化教學(xué)環(huán)境的概念2.1.2 信息化教學(xué)環(huán)境的類型 2.1.3 信息化教學(xué)環(huán)境的特點2.1.1 信息化教學(xué)環(huán)境的概念學(xué)術(shù)界關(guān)于教學(xué)環(huán)境概念的界定：（1） 教學(xué)環(huán)境主要指由學(xué)校和家庭的各種物質(zhì)因素構(gòu)成的學(xué)習(xí)場所。（2）教學(xué)環(huán)境是課堂內(nèi)各種因素的集合。（3）教學(xué)環(huán)境就是學(xué)校氣氛或班級氣氛。（4）教學(xué)環(huán)境是由學(xué)校環(huán)境、家庭環(huán)境和社會環(huán)境共同構(gòu)成的

2、學(xué)習(xí)場所。（5）教學(xué)環(huán)境主要指學(xué)校教育環(huán)境。2.1.1 信息化教學(xué)環(huán)境的概念本書中的界定：教學(xué)環(huán)境：影響教學(xué)活動的各種情況和條件的總和，包括顯性環(huán)境和隱性環(huán)境兩部分，顯性環(huán)境主要包括教學(xué)儀器、設(shè)備、教室內(nèi)外等物理設(shè)施，隱性環(huán)境則包括教育理念、教學(xué)氛圍、習(xí)慣、規(guī)范、人際交往氛圍以及心理適應(yīng)等。 信息化教學(xué)環(huán)境就是運用現(xiàn)代教育理論和現(xiàn)代信息技術(shù)所創(chuàng)建的教學(xué)環(huán)境，是信息化教學(xué)活動展開的過程中賴以持續(xù)的情況與條件。這種教學(xué)環(huán)境包含在信息技術(shù)條件下直接或間接影響教師“教”和學(xué)生“學(xué)”所有條件和因素，是硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、時空環(huán)境、文化心理環(huán)境等條件和因素的集合。 2.1.2 信息化教學(xué)環(huán)境的類型信息化教

3、學(xué)環(huán)境包括物理教學(xué)環(huán)境、信息資源環(huán)境、人力資源環(huán)境及人際關(guān)系環(huán)境等。 從技術(shù)和活動方式的角度看，信息化教學(xué)環(huán)境可以分為課堂教學(xué)環(huán)境、視聽傳播環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境等類型。從教育傳播的角度看，教學(xué)環(huán)境的構(gòu)成要素一是時空結(jié)構(gòu)，二是空間容量，三是媒體裝備。 同步（Synchronism）異步（Asynchronism）同地個人PC-CAI、放像機(jī)、虛擬現(xiàn)實等教科書、電子筆記本、電子辭典等小組講授、討論、錄像放映等錄音、錄像、練習(xí)等群體多媒體課堂，網(wǎng)絡(luò)教室等電子閱覽室、教學(xué)局域網(wǎng)等眾體影院、會堂、報告廳等圖書館、學(xué)習(xí)資源中心等異地個人電話、電話、網(wǎng)絡(luò)視頻電話等E-mail、電子查詢、網(wǎng)絡(luò)信息檢索等小組聊天

4、室、電子論壇等電子座、E-mail、網(wǎng)絡(luò)課件群體視頻會議、虛擬教室等BBS、校園網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)課程、虛擬學(xué)堂等眾體廣播電視、視頻會議系統(tǒng)等Internet、互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字圖書館、電訊新聞組信息化教學(xué)環(huán)境的應(yīng)用類型 2.1.3 信息化教學(xué)環(huán)境的特點教學(xué)信息多媒體化學(xué)習(xí)資源共享化學(xué)習(xí)活動合作化自主學(xué)習(xí)個性化教育管理自動化2.2視聽演示型教學(xué)系統(tǒng)2.2.1常規(guī)媒體教學(xué)系統(tǒng)2.2.2語言教學(xué)系統(tǒng)2.2.3多媒體演示教室2.2.4微格教學(xué)系統(tǒng)2.2.1常規(guī)媒體教學(xué)系統(tǒng)“錄音投影”教學(xué)系統(tǒng) 教育廣播電視系統(tǒng)校園視頻點播系統(tǒng)“錄音投影”教學(xué)系統(tǒng)球面反光鏡溴鎢燈新月透鏡紋透鏡銀幕反光鏡放映鏡投影片教育廣播電視系統(tǒng)衛(wèi)星

5、電視教學(xué)系統(tǒng)有線電視教學(xué)系統(tǒng)發(fā)射天線星載轉(zhuǎn)發(fā)器接收天線衛(wèi) 星接收站上 行發(fā)射站測控站校園視頻點播系統(tǒng)VOD（Video On Demand）視頻點播,也稱交互式多媒體視頻點播業(yè)務(wù)，它是能根據(jù)用戶需要隨時點播提供視頻服務(wù)的一種交互式電視廣播業(yè)務(wù)。VOD是集動態(tài)影視圖像、靜態(tài)圖片、聲音、文字等信息為一體的，為用戶提供實時、高質(zhì)量、按需點播服務(wù)的多媒體通信業(yè)務(wù)。 2.2.2語言教學(xué)系統(tǒng)聽音型語言教學(xué)系統(tǒng)聽說型語言教學(xué)系統(tǒng)聽說對比型語言教學(xué)系統(tǒng)視聽型語言教學(xué)視聽說對比型語言教學(xué)系統(tǒng)圖2-6 AVC型語言教學(xué)系統(tǒng)示意圖2.2.3多媒體演示教室多媒體演示教室，又稱為多媒體電教室，是指多種教學(xué)媒體匯集在一個

6、教室內(nèi)，以利于開展多媒體組合的教與學(xué)活動的系統(tǒng)。多媒體演示教室主要供教師使用，媒體起輔助教師教學(xué)的作用，充當(dāng)教師上課的教具。 多媒體演示教室的教學(xué)功能：便于教師利用多種媒體輔助教學(xué)活動；教師能利用多種媒體組和優(yōu)化教學(xué)過程，突破教學(xué)重點、難點，提高教學(xué)質(zhì)量與效率；使課堂圖文并茂，能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，易于學(xué)生對知識內(nèi)容的理解。多功能型多媒體演示教室便于觀摩示范教學(xué)，而且還能夠擴(kuò)大教學(xué)規(guī)模。能用于開展新型教學(xué)模式的教學(xué)實驗與研究。能用于多媒體學(xué)術(shù)報告、專題講座等活動。通過學(xué)習(xí)反應(yīng)信息測試分析系統(tǒng)，能用于課堂教學(xué)效果的研究和分析。標(biāo)準(zhǔn)型多媒體演示教室 2.2.4微格教學(xué)系統(tǒng)1微格教學(xué)及其環(huán)境微格

7、教學(xué)（Micro-Teaching）意為微型化教學(xué)，通常又稱為“微型教學(xué)”。它是由美國斯坦福大學(xué)艾倫（D.Allen）教授等人創(chuàng)立的一種利用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段來培訓(xùn)教師的實踐性較強(qiáng)的教學(xué)方法。艾倫教授認(rèn)為“它是一種縮小了的可控制的教學(xué)環(huán)境，它使準(zhǔn)備成為或已經(jīng)是教師的人有可能集中掌握某一特定的教學(xué)技能和教學(xué)內(nèi)容”。它是借助現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)備攝像機(jī)、錄像機(jī)、全場錄音系統(tǒng)、視音頻搖控系統(tǒng)、視音頻切換機(jī)等，對學(xué)生進(jìn)行某項專門訓(xùn)練，使學(xué)生掌握某種技能技巧的小規(guī)模教學(xué)活動。模擬室觀摩室控制間聲鎖間準(zhǔn)備室微格教學(xué)系統(tǒng)示意圖 2微格教學(xué)的一般過程（1）受訓(xùn)人員作為“模擬教師”，部分真實學(xué)生或受訓(xùn)者的同學(xué)作為“模擬

8、學(xué)生”，組成“微型課堂”。（2）確定要培訓(xùn)的技能和訓(xùn)練目標(biāo)，組織觀摩微格教學(xué)片或進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)示范，并組織學(xué)習(xí)討論。（3）把教學(xué)技能分解成若干個環(huán)節(jié)，學(xué)習(xí)者根據(jù)技能訓(xùn)練目標(biāo)選擇片段性課程內(nèi)容，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計并編寫微格教案。（4）在微格教室內(nèi)利用10分鐘左右的時間進(jìn)行模擬教學(xué)實踐，主要訓(xùn)練掌握目標(biāo)規(guī)定的某項教學(xué)技能。（5）在微格教學(xué)的實施過種中，利用微格教室的視聽設(shè)備將教學(xué)實習(xí)過程記錄下來。（6）通過視頻系統(tǒng)重播錄像內(nèi)容，指導(dǎo)教師組織學(xué)生進(jìn)行討論，對實習(xí)訓(xùn)練進(jìn)行反饋評價和分析。（7）根據(jù)反饋意見修改教案,重新組織試教并進(jìn)行再評價，單項教學(xué)技能訓(xùn)練告一段落后，要有計劃地展開綜合教學(xué)技能訓(xùn)練,直至各種教

9、學(xué)技能融會貫通。 3微格教學(xué)的特點（1）學(xué)習(xí)目標(biāo)明確、具體。（2）學(xué)習(xí)規(guī)模小、參與性強(qiáng)。（3）教學(xué)過程聲像化、反饋客觀及時?！坝?xùn)練課題微型化，技能動作規(guī)范化，記錄過程聲像化，觀摩評價及時化”2.3 多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) 2.3.1校園網(wǎng)及其應(yīng)用 2.3.2多媒體網(wǎng)絡(luò)教室2.3.3網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng) 2.3.1校園網(wǎng)及其應(yīng)用1校園網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)2校園網(wǎng)的基本功能3校園網(wǎng)的教學(xué)應(yīng)用校園網(wǎng)的組成結(jié)構(gòu)（1）服務(wù)器（2）工作站（3）網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備集線器（HUB）交換機(jī)（Switch）路由器（Router）網(wǎng)關(guān)（Gateway）防火墻（Firewall）（4）網(wǎng)絡(luò)傳輸媒質(zhì)校園網(wǎng)的基本功能（1）信息發(fā)布（2）教學(xué)應(yīng)

10、用（3）管理應(yīng)用（4）科研應(yīng)用（5）數(shù)字化圖書館校園網(wǎng)的教學(xué)應(yīng)用（1）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺具備支持教師備課、授課、提問答疑與討論、作業(yè)布置與批改、題庫維護(hù)、組織考試與活動、試卷分析等功能。具備支持學(xué)生選課、學(xué)習(xí)、遞交作業(yè)、提問、討論、實驗、資料查閱、考試等功能。具備支持基于流媒體的網(wǎng)絡(luò)實時與非實時授課系統(tǒng)。具備支持教務(wù)人員進(jìn)行學(xué)生管理、課程管理、資料管理、教學(xué)質(zhì)量分析等功能。具備支持教師通過各種網(wǎng)絡(luò)工具，相互之間或與外校的教師之間進(jìn)行教學(xué)方法、教學(xué)藝術(shù)的交流與探討。具備支持連接Internet，實現(xiàn)遠(yuǎn)程教育。（2）教學(xué)信息資源庫2.3.2 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的構(gòu)成多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的類型多媒

11、體網(wǎng)絡(luò)教室的功能多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的應(yīng)用 1.多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的構(gòu)成計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：在教室范圍內(nèi)的局域網(wǎng) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)控制系統(tǒng)：硬件型、軟硬結(jié)合型和軟件型教學(xué)資源系統(tǒng)：輔助備課資源庫、學(xué)習(xí)資源庫和資源搜索工具學(xué)生機(jī)服務(wù)器教師機(jī)學(xué)生機(jī).學(xué)生機(jī)Internet圖2-12 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室構(gòu)成圖2.多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的類型純硬件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室純軟件型多媒體教室軟硬結(jié)合型多媒體網(wǎng)絡(luò)教室3.多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的功能 （1） 廣播教學(xué)（2）電子教鞭（3）遠(yuǎn)程控制（4）轉(zhuǎn)播教學(xué)（5）屏幕監(jiān)視（6）遙控輔導(dǎo)（7）教學(xué)示范（8）分組討論 4.多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)模式（1）授課模式（2）自主學(xué)習(xí)模式（3）小組討論模式2.3.3網(wǎng)絡(luò)視

12、頻教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)的功能網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)分類及特點 1.網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)的功能網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)是現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的重要部分，它一般有直播式、點播式、雙向?qū)崟r互動式三種應(yīng)用方式?！半姶笤诰€”：通過多種視頻教學(xué)形式和豐富的視頻教學(xué)內(nèi)容來促進(jìn)學(xué)生在線學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高，其中，“午間直播課堂”版塊以“單向直播或雙向互動”視頻教學(xué)的形式進(jìn)行課程的同步講授與輔導(dǎo)，而“開放課堂（點播中心）”版塊則是以“點播”視頻教學(xué)的形式提供資源供學(xué)生進(jìn)行自主的個別化學(xué)習(xí)。2.網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)分類及特點1按同步方式分類（1）實時網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)指利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)將教師現(xiàn)場授課內(nèi)容（語音、數(shù)據(jù)、圖像）和過程制作

13、成利于在網(wǎng)上傳輸?shù)囊曇纛l媒體，并以現(xiàn)場直播的形式實時地將媒體內(nèi)容傳送到遠(yuǎn)端教室或?qū)W生的桌面系統(tǒng)上，供學(xué)生進(jìn)行同步式學(xué)習(xí)的一種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式。（2）非實時網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)指利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)將教師現(xiàn)場授課的內(nèi)容和過程制作成利于在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)囊曇纛l媒體，然后將其存儲在服務(wù)器上，以點播的方式呈現(xiàn)，供學(xué)生進(jìn)行非實時學(xué)習(xí)的一種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式。 2.網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)分類及特點2按應(yīng)用方式分類單向直播式點播式雙向?qū)崟r交互式（1）單向直播式網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)單向直播式是一種實時的網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)，由于信息傳輸是單向的，所以學(xué)生只能在特定的時間被動的接受視頻教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行同步式學(xué)習(xí)，教學(xué)進(jìn)度由教師來控制，缺乏

14、交互性，但是它打破了傳統(tǒng)課堂授課的空間局限性，師生在空間上可以是分離的。（2）點播式網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)點播式一般是將教師多次授課的內(nèi)容和過程錄制成多個視頻，存放在網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器上，學(xué)生可以不受時間和空間地點的限制，根據(jù)需要在任何時間和任何地點，自定步調(diào)的選擇授課內(nèi)容進(jìn)行異步式學(xué)習(xí)。 （3）雙向?qū)崟r互動式網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)雙向?qū)崟r互動式是利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)構(gòu)建一個類似于傳統(tǒng)課堂的實時教學(xué)環(huán)境（虛擬課堂），在這個教學(xué)環(huán)境中，教師和學(xué)生可以像在傳統(tǒng)課堂中那樣進(jìn)行雙向交流互動的一種網(wǎng)絡(luò)教學(xué)形式。2.4 虛擬仿真型教學(xué)系統(tǒng) 2.4.1 虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)概述2.4.2 虛擬教室及其應(yīng)用2.4.3 虛擬實

15、驗系統(tǒng)及其應(yīng)用 2.4.1 虛擬仿真教學(xué)系統(tǒng)概述虛擬仿真技術(shù)是20世紀(jì)末興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)。是采用以計算機(jī)技術(shù)為核心的現(xiàn)代高科技生成逼真的視、聽、觸等一體化的虛擬環(huán)境，用戶借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬世界中的物體進(jìn)行交互，相互影響，是一種人與通過計算機(jī)生成的虛擬環(huán)境可自然交互的人機(jī)界面。組成：計算機(jī)硬件、計算機(jī)軟件以及傳感設(shè)備等特點：計算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境，使人產(chǎn)生一種沉浸于這個環(huán)境的感覺，可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化，并能與之發(fā)生“交互”作用，給人一種“身臨其境”的感覺。2.4.2 虛擬教室及其應(yīng)用1虛擬教室的概念虛擬教室（Virtual Cl

16、ass）是在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上利用多媒體技術(shù)構(gòu)建成的教與學(xué)的環(huán)境，可使身處異地的教師和學(xué)生相互聽得著、看得見，以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)，利用計算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)代通訊技術(shù)等構(gòu)建的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)教育支撐平臺。2虛擬教室的特點（1）教學(xué)靈活性（2）地域不限性（3）適應(yīng)創(chuàng)新教育需要（4）教學(xué)管理自動化 2.4.2 虛擬教室及其應(yīng)用3虛擬教室系統(tǒng)構(gòu)成使用者部件控制中心教學(xué)資源庫 使用者管理模塊異步教學(xué)模塊同步教學(xué)模塊支持機(jī)制教學(xué)資源庫使用者部件2.4.2 虛擬教室及其應(yīng)用4虛擬教室教學(xué)應(yīng)用目前常見的虛擬教室有“基于視頻會議系統(tǒng)的虛擬教室”、“二維虛擬教室”、“三維虛擬教室”等曲阜師范大學(xué)虛擬教室系統(tǒng)

17、2.4.3 虛擬實驗系統(tǒng)及其應(yīng)用虛擬實驗是相對于真實實驗而存在的，兩者的主要差別在于：實驗過程中所觸及的對象與事物是否真實。在真實實驗中所采用的實驗工具、實驗對象都是以實物形態(tài)出現(xiàn)的；而在虛擬實驗中，沒有以實物形態(tài)存在的實驗工具與實驗對象，實驗過程主要是對虛擬物的操作。虛擬實驗系統(tǒng)是以教學(xué)理論、相似原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及與其應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具，采用“面向?qū)ο蟆彼枷雱?chuàng)建的，能夠?qū)崟r操作的、非實在的實驗空間。 1虛擬實驗系統(tǒng)的類型本地虛擬實驗系統(tǒng)遠(yuǎn)程虛擬實驗系統(tǒng) 2虛擬實驗系統(tǒng)的特征（1）開放性（2）實踐性（3）經(jīng)濟(jì)性（4）安全性（5）跨時空性（6）

18、多樣性 3虛擬實驗系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)用曲阜師范大學(xué)攝影仿真實驗系統(tǒng)2.5 E-Learning教學(xué)平臺2.5.1 E-Learning教學(xué)平臺概述 2.5.2 E-Learning平臺體系結(jié)構(gòu)2.5.3E-Learning教學(xué)平臺產(chǎn)品 2.5.1 E-Learning教學(xué)平臺概述1E-Learning教學(xué)平臺的含義E-Learning教學(xué)平臺是基于互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的必要條件，它是建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施之上的、用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編程實現(xiàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境，它的后臺是一系統(tǒng)程序和被程序組織起來的數(shù)據(jù)庫，它的前臺是網(wǎng)頁界面。從技術(shù)角度上講，E-Learning教學(xué)平臺是一個基于數(shù)據(jù)庫的信息管理、發(fā)布系統(tǒng)，并以提供教學(xué)服務(wù)為

19、原則；其用戶通常分為講授者、學(xué)習(xí)者和管理員；其學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)主要是存放的以課程為單位的課件、試題庫以及教學(xué)多媒體資源。E-Learning教學(xué)平臺一般分為兩個層次：一是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺層二是教學(xué)應(yīng)用平臺層2.5.1 E-Learning教學(xué)平臺概述2E-Learning教學(xué)平臺的特點（1）知識的可重復(fù)性（2）知識的網(wǎng)絡(luò)化（3）學(xué)習(xí)的隨意性（4）學(xué)習(xí)的可跟蹤性（5）學(xué)習(xí)內(nèi)容保持及時、持續(xù)的更新 2.5.2 E-Learning平臺體系結(jié)構(gòu)互動教學(xué)系統(tǒng)智能答疑系統(tǒng)作業(yè)管理系統(tǒng)在線考試系統(tǒng)教學(xué)支持系統(tǒng)教學(xué)分析系統(tǒng)學(xué)習(xí)行為采集和分析學(xué)習(xí)質(zhì)量評估學(xué)生網(wǎng)上課程開發(fā)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)課件生成工具教學(xué)資源管理系統(tǒng)教務(wù)管理系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)接口ERP接口CRM接口操作系統(tǒng)平臺教師2.5.3E-Lea