石大現(xiàn)代教育技術(shù)講義第8章 學(xué)?，F(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境

第8章學(xué)?，F(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境學(xué)習(xí)目標(biāo)?了解校園網(wǎng)絡(luò)的基本概念與主要功能。?了解多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)機房的基本構(gòu)成與設(shè)計要點。?熟悉多媒體教室和網(wǎng)絡(luò)機房的基本功能及其教學(xué)特點。?了解微格教學(xué)的概念與微格教室設(shè)施的基本組成。?掌握微格教學(xué)的組織與實施方法。現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境是指在教與學(xué)的實踐活動中，所涉及的系統(tǒng)化的信息技術(shù)設(shè)施與條件。即實現(xiàn)教學(xué)信息呈現(xiàn)與教學(xué)資源共享、有利于學(xué)生主動參與和協(xié)作討論、有利于信息反饋和教師調(diào)控的現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境。隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及"校校通"工程的實施[1]

/l"_ftn1"，使學(xué)校的現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境大為改善，為教師運用現(xiàn)代教育理論、教學(xué)模式和教學(xué)方法提供了優(yōu)良的支持平臺，十分有利于高素質(zhì)、創(chuàng)造性人才的培育與成長。本章主要介紹校園網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)與應(yīng)用，多媒體教室、網(wǎng)絡(luò)機房、語音教室、微格教室的基本組成與應(yīng)用。8.1.1校園網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)

1、Intranet進(jìn)入20世紀(jì)90年代，計算機網(wǎng)絡(luò)已成為全球信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，一個新的名詞也在國內(nèi)外媒體上頻頻出現(xiàn)成為最熱門的話題之一，這就是Intranet（內(nèi)聯(lián)網(wǎng)）。Intranet是一類基于Internet（因特網(wǎng)）技術(shù)的企業(yè)或單位內(nèi)部的計算機網(wǎng)絡(luò)，它一般通過防火墻與Internet連接。在Intranet中，除了能夠完成傳統(tǒng)局域網(wǎng)的所有操作外，還可以實現(xiàn)Web瀏覽、FTP文件傳輸、E-mail收發(fā)、BBS討論和聊天等原本在Internet上才能實現(xiàn)的功能。

2．校園網(wǎng)絡(luò)的基本概念校園網(wǎng)絡(luò)(CampusNetwork)也稱為校園網(wǎng)，它是一個發(fā)展的概念，通常是指利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊媒質(zhì)和相關(guān)技術(shù)(例如TCP/IP協(xié)議等)，以及各類系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件構(gòu)成的，為學(xué)校教學(xué)和管理服務(wù)的一個集成應(yīng)用系統(tǒng)。校園網(wǎng)絡(luò)應(yīng)為學(xué)校的教學(xué)、管理、日常辦公、內(nèi)外交流等各方面提供全面、切實的支持；應(yīng)具備教師備課教學(xué)功能、學(xué)生學(xué)習(xí)功能、教務(wù)管理功能、行政管理功能、教育裝備（含圖書）管理功能、資源信息功能、內(nèi)外交流功能等；可以通過與Internet的接入實現(xiàn)遠(yuǎn)程信息交流和資源共享?？梢?，校園網(wǎng)是Internet技術(shù)在學(xué)校中的一個典型應(yīng)用，換言之，校園網(wǎng)就是一個特殊的Intranet。校園網(wǎng)是學(xué)校信息化環(huán)境中的一項重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是教育信息化建設(shè)的重要組成部分，是廣大師生順利接收現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的依托網(wǎng)絡(luò)，是全面實現(xiàn)素質(zhì)教育的重要手段，是教育技術(shù)裝備現(xiàn)代化的主要體現(xiàn)，也是教育現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一[1]

/l"_ftn1"。

3．校園網(wǎng)絡(luò)的組成（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（Switch）

·路由器（Router）

·網(wǎng)關(guān)（Gateway）

·防火墻（Firewall）（4）常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸媒質(zhì)

·雙絞線（Twisted

Pair）

·光纖（Fiber）（5）網(wǎng)絡(luò)軟件8.1.2校園網(wǎng)絡(luò)的功能

校園網(wǎng)絡(luò)最初的概念是以硬件集成為主，即只是一個硬件平臺，到第二階段又提出以教學(xué)應(yīng)用軟件集成為主的軟件建網(wǎng)的校園網(wǎng)概念，這也是當(dāng)今大多數(shù)校園網(wǎng)所采用的模式?，F(xiàn)在，越來越多的人發(fā)現(xiàn)，硬件加軟件的模式還遠(yuǎn)不能發(fā)揮出校園網(wǎng)的優(yōu)勢，校園網(wǎng)應(yīng)該建構(gòu)在全新的教育模式上，而不應(yīng)依附于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，所以誕生了"硬件+軟件+現(xiàn)代教育"模式的新一代校園網(wǎng)概念。因此建設(shè)校園網(wǎng)的真正目的在于為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)的高速多媒體網(wǎng)絡(luò)。一、信息發(fā)布二、教學(xué)應(yīng)用（1）網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺（2）教學(xué)信息資源庫三、管理應(yīng)用

基于校園網(wǎng)絡(luò)的計算機管理信息系統(tǒng),在功能上具有以下一些特點：（1）共享數(shù)據(jù)庫資源。（2）共享軟硬件資源。（3）提高系統(tǒng)可靠性。（4）提高辦公效率。四、科研應(yīng)用五、數(shù)字化圖書館8.1.3中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)實例中小學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)作為"校校通"的信息平臺基礎(chǔ)工程，它的建設(shè)不同于高等院校的校園網(wǎng)絡(luò)，它的結(jié)構(gòu)相對簡單，在功能上主要用于：文件的共享和傳輸、數(shù)據(jù)共享、對內(nèi)對外的電子郵件服務(wù)、WWW服務(wù)、多媒體音視頻點播、教育教學(xué)資源庫共享、學(xué)校綜合行政管理（涉及：教務(wù)、學(xué)籍、人事、財務(wù)、后勤、設(shè)備、圖書等的管理），以及建立學(xué)校的電子政務(wù)、電子教學(xué)的綜合管理平臺。1．聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與設(shè)備校園網(wǎng)的主干（即中心交換機與二級交換機之間的連接）采用千兆以太網(wǎng)技術(shù)，如果學(xué)校規(guī)模較小或資金有限也可采用快速以太網(wǎng)技術(shù)。通過10/100M交換機或集線器到每個信息點的接入，既考慮當(dāng)前信息傳輸?shù)男枨?，又保證原有設(shè)備的接入。中心交換機與校園主要服務(wù)器的連接采用千兆銅纜技術(shù)。由于目前寬帶接入（如ADSL、FTTx+LAN等）的興起，一般采用寬帶接入網(wǎng)關(guān)路由器來實現(xiàn)校園網(wǎng)與Internet的安全互連。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的要求，由于教育行業(yè)特別是中小學(xué)的價格承受能力有一定限制，專業(yè)維護(hù)人員也比較缺乏，因此對系統(tǒng)的性價比和使用方便性也提出了很高的要求，應(yīng)用和管理應(yīng)簡便易行，界面友好。圖8-2所示的是某中學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的主干網(wǎng)結(jié)構(gòu)。2．網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件與應(yīng)用軟件由于中小學(xué)校園網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)管理與開發(fā)人員較為薄弱，所以根據(jù)中小學(xué)的特點，除在選擇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件要考慮安全穩(wěn)定、簡單易用、通用性強外，在校園網(wǎng)應(yīng)用軟件的選擇上還應(yīng)與學(xué)校的教育教學(xué)改革需求相適應(yīng)，著眼于為新的教育理念和教學(xué)模式服務(wù)，使學(xué)生在教學(xué)活動中的主體性得到發(fā)揮。據(jù)此，校園網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件應(yīng)當(dāng)考慮包含以下功能：?教學(xué)資源管理?師生交流平臺?網(wǎng)絡(luò)課程?教務(wù)管理?圖書管理?一卡通管理?學(xué)生活動中心?校外聯(lián)絡(luò)平臺8.1.4Internet的接入方式隨著Internet技術(shù)的飛速發(fā)展和不斷完善，用戶計算機接入Internet的方式和網(wǎng)上信息傳輸速度也發(fā)展很快，目前可供選擇的常用接入方式包括PSTN、DDN、LAN、ADSL、VDSL、Cable-Modem、WLAN等，它們都有著各自的優(yōu)點與局限性。1．撥號上網(wǎng)PSTN（PublishedSwitchedTelephoneNetwork，公用電話交換網(wǎng)）即人們熟悉的"撥號上網(wǎng)"技術(shù)，是一種利用PSTN通過調(diào)制解調(diào)器撥號實現(xiàn)用戶接入的方式。這是一種常見的接入方式，目前最高的速率為56kbps。由于電話網(wǎng)非常普及，用戶終端設(shè)備Modem很便宜，而且不用申請就可直接使用，只要家里有電腦，把電話線接入Modem就可以上網(wǎng)，因此，該接入方式比較經(jīng)濟。2．ADSL接入ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，不對稱數(shù)字用戶環(huán)路)是一種能夠通過普通電話線提供寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)，是目前較具發(fā)展前景的一種接入技術(shù)。ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，素有"網(wǎng)絡(luò)快車"之美譽。3．VDSL接入VDSL（VeryHighBitRateDSL，極高位速率DSL）可被視為ADSL的下一代，也和電話共用同一條線，但比ADSL還要快，提供上下行對稱的10Mbps-30Mbps速率甚至更高。目前VDSL技術(shù)處于發(fā)展初期，由于有著和ADSL同樣的優(yōu)勢，受到越來越多用戶的青睞。4．線纜接入Cable-Modem(線纜調(diào)制解調(diào)器)是近年開始試用的一種超高速Modem，它利用現(xiàn)成的有線電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，是一種比較成熟的技術(shù)，提供上行速率500kbps～10Mbps、下行速率2Mbps～40Mbps。隨著有線電視網(wǎng)的發(fā)展壯大和人們生活質(zhì)量的不斷提高，通過CableModem利用有線電視網(wǎng)訪問Internet已成為越來越受業(yè)界關(guān)注的一種高速接入方式。5．光纖+以太網(wǎng)接入FTTx+LAN（光纖+以太網(wǎng)）是一種光纖加五類網(wǎng)絡(luò)線的寬帶接入方式。它將光纖直接接入小區(qū)和單位的中心機房，然后通過五類線與各用戶的計算機相連，為廣大用戶提供高速上網(wǎng)和其他寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)。采用以太網(wǎng)接入方式可以實現(xiàn)千兆帶寬到小區(qū)、百兆帶寬到樓道、十兆帶寬到桌面。具有傳輸速率高、用戶端投資少的特點?？梢詽M足不同層面用戶的多種需求。6．無線局域網(wǎng)接入采用WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)，提供用戶在家中或辦公室移動上網(wǎng)，同時用戶還可在無線基站可覆蓋的公共場所實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)連接。由于其安裝維護(hù)方便，無需布線，只需將無線網(wǎng)卡插入計算機，再安裝其配備的軟件即可，上下行速率對稱，接入速率達(dá)10Mbps，突出了個性和移動性的特點。8.2.1功能與設(shè)計1．基本功能一個多媒體教室應(yīng)該具備下列基本功能：（1）連接校園網(wǎng)絡(luò)和Internet，使教師能方便地調(diào)用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機教學(xué)；（2）連接閉路電視系統(tǒng)，充分發(fā)揮電視媒體在教學(xué)中的作用；（3）演示各類多媒體教學(xué)課件，開展計算機輔助教學(xué)；（4）播放錄像、ＶＣＤ、ＤＶＤ等視頻教學(xué)節(jié)目；（5）展示實物、模型、圖片、文字等資料；（6）能以高清晰、大屏幕投影儀顯示計算機信息和各種視頻信號；（7）用高保真音響系統(tǒng)播放各種聲音信號。

2．設(shè)計思想（1）設(shè)施與功能的完備（2）操作的簡便與可靠（3）教學(xué)環(huán)境的舒適與實用（4）教室整體布局的科學(xué)、合理隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和流媒體技術(shù)的逐步成熟，音頻點播（AOD）、視頻點播（VOD）等網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開始走進(jìn)教學(xué)，在一定程度上取代傳統(tǒng)的影碟機、錄像機和錄音卡座，出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)多媒體教室。與以往的多媒體教室相比，網(wǎng)絡(luò)多媒體教室中的設(shè)備數(shù)量較少，集中控制系統(tǒng)較為簡單，有的還采用了一鍵開/關(guān)機智能控制系統(tǒng)，同時控制系統(tǒng)從以前強調(diào)的設(shè)備控制變成了強調(diào)網(wǎng)絡(luò)管理。網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能如圖8-3所示意。

8.2.2系統(tǒng)構(gòu)成8.3.1基本構(gòu)成與布局

1.計算機網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)機房通常由計算機網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，前者是一個小型局域網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可以通過代理服務(wù)器與校園網(wǎng)或Internet連接。系統(tǒng)硬件的基本配置包括：學(xué)生機、教師機、集線器或交換機、服務(wù)器等設(shè)備，并通過雙絞線連接。在網(wǎng)絡(luò)機房中，學(xué)生機、教師機等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的布局，通常有普通教室型、U字型、小組協(xié)作型、綜合型等，如圖8-5（a）、（b）、（c）、（d）所示。

圖8-5網(wǎng)絡(luò)機房的設(shè)備布局方案2.網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是指在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上為開展網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)所提供的控制系統(tǒng)，這類教學(xué)系統(tǒng)在中小學(xué)的網(wǎng)絡(luò)機房中使用較廣泛，它包括多媒體控制與教學(xué)管理兩部分。⑴多媒體控制部分①基于軟件方式的多媒體控制。②基于硬件方式的多媒體控制。⑵教學(xué)管理部分該部分直接支持網(wǎng)絡(luò)機房的教學(xué)活動，它通常包含以下功能：?教學(xué)功能?示范功能?交互控制功能?監(jiān)視功能?學(xué)生控制功能?分組討論功能?電子舉手功能?快速槍答功能?學(xué)籍管理功能?聯(lián)機考試功能?FREECHAT功能?專業(yè)化網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機考試功能?媒體控制功能?數(shù)碼錄音功能?自動輔導(dǎo)功能8.3.2數(shù)字語音教室

語音教室又稱語言實驗室。20世紀(jì)70年代以來，我國開始大量使用語言實驗室。進(jìn)入90年代后，隨著數(shù)字技術(shù)、計算機多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字語音教室應(yīng)運而生，它是在現(xiàn)代教育理論的指導(dǎo)下，在模擬語言實驗室基礎(chǔ)上，利用數(shù)字化技術(shù)而配置的一種教育技術(shù)設(shè)施。為了規(guī)范和指導(dǎo)數(shù)字化語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)的生產(chǎn)與使用，中國教育技術(shù)協(xié)會委托外語專業(yè)委員會組織制定了《數(shù)字語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》。數(shù)字化語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)是數(shù)字語音教室中的主體設(shè)施，它在功能和硬件配置上與網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)相似，但它更注重語言教學(xué)的要求，主要體現(xiàn)在以下五項重要指標(biāo)中：

(1)語音質(zhì)量(2)視頻質(zhì)量(3)音像效果(4)資源共享(5)學(xué)生終端的功能在表8-1中，以NewClass系統(tǒng)

為例給出了數(shù)字語音教室的主要功能。表8-1數(shù)字化語言學(xué)習(xí)系統(tǒng)的功能8.3.3人機工程原理的應(yīng)用1.什么是人機工程學(xué)人機工程學(xué)（HumanEngineering）也稱"人類工效學(xué)"或"人體工學(xué)"。它是研究"人-機-環(huán)境"系統(tǒng)中人、機、環(huán)境三大要素之間的關(guān)系，為解決系統(tǒng)中人的效能、健康問題提供理論與方法。這是一門交叉學(xué)科，涉及心理學(xué)、生理學(xué)、醫(yī)學(xué)、人體測量學(xué)、美學(xué)和工程技術(shù)等多個領(lǐng)域。與發(fā)達(dá)國家相比，我國人機工程學(xué)的研究起步較晚，應(yīng)用也十分落后。隨著我國科技和經(jīng)濟的發(fā)展，人們對工作條件、學(xué)習(xí)條件、生活品質(zhì)的要求也逐步提高，對產(chǎn)品及環(huán)境的人機工程特性正日益得到重視，目前已有越來越多的企業(yè)把"以人為本"的、"人體工學(xué)"作為產(chǎn)品設(shè)計的突破口。在現(xiàn)代教育技術(shù)環(huán)境的設(shè)計與建設(shè)中，可以利用人機工程原理有效地改善學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)習(xí)過程更為方便、舒適、健康、安全和高效。

2.網(wǎng)絡(luò)絡(luò)機房的人機工程環(huán)境（1）位置與面積選擇（2）環(huán)境色彩與室內(nèi)照明（3）內(nèi)部噪音處理與裝飾材料選用（4）空間分隔與花卉布置（5）顯示器安放與機房設(shè)計規(guī)范3.電腦桌、椅的人機工程數(shù)據(jù)目前我國青少年的近視發(fā)生率居高不下，正確的看書、寫字、上機的姿勢是至關(guān)重要的，但"正確"的操作姿勢應(yīng)當(dāng)建立在適當(dāng)設(shè)計的桌椅的基礎(chǔ)之上。（1）電腦桌·桌面寬度·桌面高度·桌下空間（2）電腦椅8.4.1微格教學(xué)系統(tǒng)微格教學(xué)設(shè)施包括主控室和若干間微格教室組成。1.主控室主控室可以控制任一微格教室中的攝像云臺和鏡頭，可以監(jiān)視和監(jiān)聽任一微格教室的圖像和聲音。并可隨時受控暫停在某一個微格教室與之進(jìn)行電視講話，也可以對微格教室播放教學(xué)錄像與電視節(jié)目。可以把某個微格教室的情況轉(zhuǎn)播給其它的微格教室，進(jìn)行示范?？梢凿浿颇硞€微格教室的教學(xué)實況供課后講評。主控室的主要設(shè)備包括計算機、主控機、攝像頭、錄像機、VCD、監(jiān)視器、監(jiān)控臺等。2.微格教室微格教室中的設(shè)備主要包括分控機、攝像頭及其它教學(xué)設(shè)備。在微格教室中