现代教育技术应用环境

第四章现代教育技术应用环境本章主要内容多媒体综合教室网络教室微格教室数字校园网络现代远程教育一、多媒体综合教室（一）多媒体综合教室的基本构成多媒体综合教室是根据现代教育教学的需要，将多媒体计算机、投影、录音、录像等现代教学媒体结合在一起而建立起来的综合教学系统。多媒体设备控制面板一键开/关机：目前许多多媒体教室已经采用了具有“一键开/关机”功能的集中控制系统来管理多媒体教室的设备，操作十分方便。多媒体教室主要设备（列举）投影仪投影仪是多媒体教室中计算机、视频展示台、VCD、录像机的视频再现设备，是目前多媒体教室中价格最贵的设备。多媒体教室主要设备（列举）控制面板侧光源幻灯片插槽摄像头（镜头90度旋转）侧光源专业背光板视频展示台视频展示台不但能将胶片上的内容投到屏幕上，而且可以将各种实物，甚至可活动的图像投到屏幕上。（二）、多媒体教室基本功能（1）能迅速处理、显示各种教学内容。（2）兼容不同版本的教学软件。（3）能演示各类多媒体教学课件。（4）能连接闭路电视系统。（5）能连接校园网、Cernet、Internet，使教师方便地调用丰富的网络资源，亦可通过网络进行网上交流或远程教学。（6）能播放录像、VCD、DVD等视频教学节目。（7）可使用幻灯、投影进行常规电化教学，满足传统教学的需要。（8）能展示实物、模型、图片、文字等资料。（9）能以高清晰、大屏幕投影仪显示计算机信息和各种视频信号。（10）用高保真音响系统播放各种声音信号。（11）多媒体综合教室内设备的配置应有增加和升级，接受新系统的余地。（二）、多媒体教室基本功能二、多媒体网络教室教师机学生机2学生机3学生机n学生机1……交换机投影功放音箱话筒视频切换器录音机机视频展示台通常由计算机网络和网络教学系统两部分构成。小组协作型综合型音视频传输线交换机教师机服务器InternetD-LinkInternet教师机服务器银幕交换机三、多媒体网络教室网络教学系统网络教学系统是指在计算机网络系统的基础上为开展网络多媒体教学所提供的控制系统，它包括多媒体控制与教学管理两部分。多媒体控制部分：基于硬件方式的多媒体控制基于软件方式的多媒体控制三、多媒体网络教室教学管理部分教学功能示范功能交互控制功能监视功能学生控制功能分组讨论功能电子举手功能。。。。。。三、微格教学系统（一）微格教学系统的基本构成1.微格教学微格教学（Microteaching）意思为微型化教学。或译为“微型教学”、“微观教学”、“小型教学”或“录像反馈教学”等。三、微格教学系统（二）微格教学的实施学习相关知识确定训练目标评价反馈示范观摩分析与讨论编写教案角色扮演与微格实践修改教案重复训练微格教学的实施步骤基本教学技能的训练教师现代教育技术技能的训练新的教学模式的研究其他应用三、微格教学系统主要功能（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连接对象连接介质连接的控制机制连接的方式与结构四、数字校园网络校园网络(CampusNetwork)通常是指利用网络设备、通讯介质和适宜的网络技术与协议(例如TCP/IP协议等)以及各类系统管理软件和应用软件，将校园内计算机和各种终端设备有机地集成在一起，同时通过防火墙(Firewall)与外部的Internet网络连接，以用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教育等方面工作的局域网。校园网络是Internet技术在学校中的一个典型应用，换言之，校园网络就是一个特殊的Intranet。（二）、网络的分类从地理区域分：局域网LAN(约1KM以内)广域网WAN(几十~几千KM)城域网MAN(约5~50KM)从网络的拓扑结构分星型网树型网总线型网环型网网状网（三）、校园网组网技术与理念组网技术：快速以太网/千兆以太网（FastEthernet/GigabitEthernet）是目前使用最广泛的网络技术，目前传输速度可达1000Mbps以上，由于千兆以太网和过去大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并以易掌握和管理、升级费用低等优势发展成为主流网络技术。随着千兆以太网技术的不断完善，尤其是对多媒体信息传输的改善，大、中、小学在建设校园网时越来越多地把千兆以太网作为首选的主干技术。组网理念“硬件+软件+现代教育”模式的新一代校园网理念。（四）、校园网络的功能信息发布学校的Web主页犹如学校的一个窗口，学校可以通过这扇窗口向世界各地的人们充分展示学校的形象。一般说来，学校主页的主要内容应包括：学校历史、院系、部门介绍、专业设置、招生与分配信息、教学与科研信息等等。教学应用校园网的主要功能就是教学应用，它可以由网络教学平台提供支持，以网络教学信息资源库作为信息来源，运用多种网络工具完成网络教学任务。网络教学支持平台：网络教学支持平台是学校开展网络教学活动的支撑系统，它可以包括网络备课、网络授课、网上课程学习、网上练习、在线考试、虚拟实验室、网络教学评价、作业递交与批改、课程辅导答疑、师生交流、教学管理等模块。教学信息资源库：教学信息资源库是学校进行网络教学的重要组成部分，它包括多媒体素材库、教案库、课件库、试题库、学科资料库等等。管理应用建立在校园网络基础上的学校管理信息系统(MIS)可以为学校在人事、教务、财务、日程安排、后勤管理等方面，提供一个先进的分布式管理系统。科研应用共享各类计算机软、硬件资源及学术信息资源，从而提高科研的效率，降低科研的成本。同时，可进行信息检索，探讨最新的思想，发表、交流学术观点，交换论文等。数字化图书馆数字图书馆是以数字化格式存储海量的多媒体信息并能对这些信息资源进行联机查询、借阅等高效的操作，还可为管理人员提供业务数据，及时分析研究，加强宏观管理。（四）、校园网络的功能校园网络的组成校园网系统主要包括网络传输媒质交换设备（交换机、路由器、集线器等）服务器、工作站管理服务软件系统等部分组成。网络传输媒质双绞线（TwistedPair）：是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格互相缠绕在一起而成的网络传输介质。它的原理是：如果外界电磁信号在两条导线上产生的干扰大小相等而相位相反，那么这个干扰信号就会相互抵消。常用的无屏蔽层双绞线由4对双绞线和一个塑料护套构成。由于线缆的长度受到衰减的严重限制，所以在当前的技术下，传输数据的距离一般限定在100米范围内，双绞线是目前局域网中使用最多的传输媒质。网络传输媒质光纤（Fiber）：光纤是以光脉冲的形式来传输信号，材质以玻璃或有机玻璃为主的网络传输介质。它由纤维芯、包层和保护套组成。光纤分类：按其传输方式可分为单模光纤（直线传播）和多模光纤（折射传播）。单模光纤较多模光纤具有更高的容量和更大的传输距离，但价格比较昂贵。光纤具有极高的传输带宽，目前技术可以1000Mbps以上的速率进行传输。光纤的衰减极低，抗电磁干扰能力很强，所以传输距离可达20公里以上。设备服务器服务器（Server）是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机。网络中所执行的任务不同可分为：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。校园网常见互联设备集线器(HUB)：集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备。功能：转发、放大、管理等。如果网络中计算机的数目较多，可将集线器级联使用或选用可堆叠集线器校园网常见互联设备交换机(Switch)：也是一个多端口的连接设备。功能：转发、放大、管理、交换等。与集线器的主要区别在于：从工作方式看，集线器采用广播模式，也就是说集线器的某个端口工作的时候，其他所有端口都能够收到信息，容易产生广播风暴。当网络规模较大时，网络性能会受到严重影响。而当交换机工作的时候，只有发出请示的端口和目的端口之间相互响应，而不影响其他端口（即点对点方式，交换机有ＭＡＣ地址记忆功能）。交换机可级联也可堆叠校园网常见互联设备路由器(Router)：路由器是连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。功能：即数据通道功能和控制功能，数据通道功能一般由硬件来完成，控制功能一般用软件来实现。校园网常见互联设备网关(Gateway)：网关是网络连接设备的重要组成部分，它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，从而使不同的网络之间能进行互联。网关一般是一台专用的计算机，该机器上配置有实现网关功能的软件，这些软件具有网络协议转换、数据格式转换等功能。校园网常见互联设备防火墙（Firewall）：是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的技术、硬件或软件。防火墙对流经它的网络通信进行扫描，能过滤一些攻击，关闭不使用的端口，禁止特定端口的流出通信，封锁特洛伊木马等程序，禁止来自特殊站点的访问，防止来自不明入侵者的所有通信。防火墙的类型：防火墙可以是硬件自身的一部分，如路由器，将因特网连接和计算机都插入其中。防火墙也可以在一个独立的计算机上运行的软件，该机器作为它背后网络中所有计算机的代理和防火墙。如代理服务器。对于直接连在因特网的PC机可以使用个人防火墙软件。校内各个院系网络各院系内部交换机3548校园中心交换机4006教育网服务器群PIX535防火墙Catalyst6509DHCP服务器记费管理服务器数据库双机报表统计工作站验证服务器网管记费处理中心采集预处理（出口/区间）阵列Catalyst6509GEC校园中心交换机4006校园内33栋学生宿舍1G1G备份10/100M校园网结构图Internet接入技术基本的接入方式局域网接入电话线接入有线电视电缆接入电力接入其他方式：卫星接入：无线接入：Internet接入方式（列举）ADSL接入：ADSL(AsymmetricalDigitalSubscriberLine，不对称数字用户环路)是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，是目前较具发展前景的一种接入技术。ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，素有“网络快车”之美誉。因其用户投资少，仅需购置一台ADSLModem，安装方便快捷，可以同时通话和上网等特点。VDSL接入：VDSL（VeryHighBitRateDSL，极高位速率DSL）可被视为ADSL的下一代，也和电话共用同一条线，但比ADSL还要快，提供上下行对称的10Mbps-30Mbps速率甚至更高。目前VDSL技术处于发展初期，由于有着和ADSL同样的优势，受到越来越多用户的青睐。Internet接入方式（列举）线缆接入：Cable-Modem(线缆调制解调器)是近年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网络进行数据传输，是一种比较成熟的技术，提供上行速率500kbps～10Mbps、下行速率2Mbps～40Mbps。光纤+以太网接入FTTx+LAN（光纤+以太网）是一种光纤加五类网络线的宽带接入方式。它将光纤直接接入小区和单位的中心机房，然后通过五类线与各用户的计算机相连，为广大用户提供高速上网和其他宽带数据服务。采用以太网接入方式可以实现千兆带宽到小区、百兆带宽到楼道、十兆带宽到桌面。现代远程教育一、远程教育的定义远程教育，又称远距离教育（Distanceeducation)，是指教师和学生依赖远程传播技术而进行的非面对面的教育形式。教师与学生相互分离运用现代教育传播技术，把现代的与传统的教育传播媒体有机地统一起来双