单元信息技术支持下的学习环境

1、单元单元2 2信息技术支持下的学习环境信息技术支持下的学习环境现代传媒学院现代教育技术教研室现代教育技术认识信息化学习环境认识信息化学习环境1多媒体教学环境的应用多媒体教学环境的应用2校园网的使用校园网的使用3单元单元2 信息技术支持下的学习环境信息技术支持下的学习环境现代教育技术认识信息化学习环境认识信息化学习环境 信息化学习环境的内涵学习环境什么是学习环境场所观时空观因素观条件观组合观系统观建构主义观点现代教育技术认识信息化学习环境认识信息化学习环境 信息化学习环境的内涵信息化学习环境 实例信息显示多媒体化信息传输网络化信息处理智能化教学环境虚拟化中小学信息化环境实例中小学信息化环境实例现

2、代教育技术认识信息化学习环境认识信息化学习环境通讯通讯平台工具平台工具资源资源设施设施 信息化学习环境的组成要素现代教育技术认识信息化学习环境认识信息化学习环境 信息化学习环境的组成要素现代教育技术协作性协作性开放性开放性动态性动态性共享性共享性丰富性丰富性信息化学习信息化学习环境的特点环境的特点认识信息化学习环境认识信息化学习环境现代教育技术信息化学习环境的硬件建设信息化学习环境的硬件建设信息化学习环境的软件资源建设信息化学习环境的软件资源建设良好的人文环境良好的人文环境认识信息化学习环境认识信息化学习环境现代教育技术多媒体教学环境的应用多媒体教学环境的应用 演示型多媒体教学系统系统组成现代

3、教育技术多媒体教学环境的应用多媒体教学环境的应用 演示型多媒体教学系统设备使用现代教育技术多媒体教学环境的应用多媒体教学环境的应用 多媒体网络教学系统系统组成现代教育技术教学管理部分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 。现代教育技术多媒体教学环境的应用多媒体教学环境的应用 多媒体网络教学系统系统的使用现代教育技术多媒体教学环境的应用多媒体教学环境的应用 电子白板工作原理压感原理激光跟踪原理常用功能书写功能聚光灯屏幕幕布放大镜编辑功能链接功能文档操作现代教育技术2.3 校园网的使用校园网的使用现代教育技术2.3.1 校园网系统结构校园

4、网系统结构现代教育技术 校园网校园网(Campus Network):(Campus Network):通常是指利用通常是指利用网网络设备络设备、通讯介质通讯介质和和相关技术相关技术( (例如例如TCP/IPTCP/IP协议等协议等) )以及各类以及各类系统软件系统软件和和应用软件应用软件构成的，为学校的构成的，为学校的教学教学和和管理管理服务的一服务的一个集成应用系统。个集成应用系统。应为学校的教学、管理、日常办公、内外交流等各方面提供全面、切实应为学校的教学、管理、日常办公、内外交流等各方面提供全面、切实的支持的支持校园网是校园网是InternetInternet技术在学校中的一个典型应技

5、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 的用 ， 换 言 之 ， 校 园 网 络 就 是 一 个 特 殊 的IntranetIntranet。 一类基于Internet技术的企业内部网络，它通过防火墙与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。现代教育技术发展的三个阶段：发展的三个阶段：硬件平台阶段硬件平台阶段，校园网只是一个硬件平台，主要是，校园网只是一个硬件平台，主要是硬件资源的共享与集中管理；

6、硬件资源的共享与集中管理；软件平台阶段软件平台阶段，在硬件平台基础上开发各类教育教，在硬件平台基础上开发各类教育教学相关软件，构成教学软件平台，方便教学。学相关软件，构成教学软件平台，方便教学。信息化校园的形成阶段信息化校园的形成阶段，广大一线教师以及从事教，广大一线教师以及从事教育技术工作及研究的相关人员在软、硬件平台基础育技术工作及研究的相关人员在软、硬件平台基础上，积极进行基于校园网的教育教学模式研究，基上，积极进行基于校园网的教育教学模式研究，基于良好的校园网硬件平台与软件平台，开发基于校于良好的校园网硬件平台与软件平台，开发基于校园网的教育教学新模式，推进教育现代化，打造新园网的教育

7、教学新模式，推进教育现代化，打造新型信息化校园。型信息化校园。现代教育技术校园网硬件平台层：校园网硬件平台层：主要包括网络互连设备、主要包括网络互连设备、PC机与服务器，及网络操作系机与服务器，及网络操作系统，是校园网的基础。统，是校园网的基础。校园网系统软件平台层：校园网系统软件平台层：主要包括为学校的教育、教学应用开发的各种软件主要包括为学校的教育、教学应用开发的各种软件平台。其主要任务是为学校的教学和管理服务。如教师在线备课平台、教务管理平台。其主要任务是为学校的教学和管理服务。如教师在线备课平台、教务管理系统平台、视频点播系统平台等。系统平台、视频点播系统平台等。教育资源层：教育资源层

8、：为教育教学应用制作的各种教学软件和建立的各种教育教学资源为教育教学应用制作的各种教学软件和建立的各种教育教学资源库。如课件、视频资源库等，建立在应用系统软件平台之上。库。如课件、视频资源库等，建立在应用系统软件平台之上。教学模式层：教学模式层：根据网络结构、学校专业结构、学生层次结构、教师层次结构等根据网络结构、学校专业结构、学生层次结构、教师层次结构等研究教学模式和教学应用模式，对校园网的教育、教学应用进行教育系统设计，研究教学模式和教学应用模式，对校园网的教育、教学应用进行教育系统设计，确保校园网为学校教育、教学服务的目标得以实现。确保校园网为学校教育、教学服务的目标得以实现。教育、教学

9、模式层是以下面各层为基础，反过来又指导下面各层的建设。教育、教学模式层是以下面各层为基础，反过来又指导下面各层的建设。现代教育技术校园网系统主要包括：校园网系统主要包括：网络传输媒质网络传输媒质交换设备（交换机、路由器、集线器等）交换设备（交换机、路由器、集线器等）服务器、工作站服务器、工作站管理服务软件系统管理服务软件系统服务器服务器:网络上一种为客户端计算机提供各种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。服务的高性能的计算机。根据网络中所执行的任务不同可分为：根据网络中所执行的任务不同可分为：Web服服务器、数据库服务器、视频服务器、务器、数据库服务器、视频服务器、FTP服服

10、务器、务器、Mail服务器、域名服务器服务器、域名服务器 等等现代教育技术校园网常见互联设备校园网常见互联设备集线器集线器 (HUB)：集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设：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备的连接设备 。功能：转发、放大、管理等。功能：转发、放大、管理等。现代教育技术The Cloud 作为网络传输介质间的中央节点，它克服了作为网络传输介质间的中央节点，它克服了介质单一通道的缺陷。介质单一通道的缺陷。常见互联设备常见互联设备集线器集线器Hub现代教育技术校园网常见互联设备校园网常见互联设备交换机交换机交换机交换机 (Switch)：也是一个多端口的

11、连接设备。：也是一个多端口的连接设备。功能：转发、放大、管理、交换等。功能：转发、放大、管理、交换等。The Cloud现代教育技术交换机与集线器的区别交换机与集线器的区别现代教育技术校园网常见互联设备校园网常见互联设备路由器路由器 (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段之间的数据信息进行“翻译翻译”，以使它们能够相互，以使它们能够相互“读读”懂对懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。方的数据，从而构成一个更大的网络。功能：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

12、成，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。控制功能一般用软件来实现。现代教育技术校园网常见互联设备校园网常见互联设备网关网关(Gateway)：网络连接设备的重要组成部分，它不仅具有路由的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。能进行互联。 网关一般是一台专用的计算机，该机器上配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，这些软件具有网置有实现

13、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。络协议转换、数据格式转换等功能。 现代教育技术校园网常见互联设备校园网常见互联设备防火墙（防火墙（Firewall）：一种将内部网和公众访问网一种将内部网和公众访问网(如如Internet)分开的分开的技术、硬件或软件。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。站点的

14、访问，防止来自不明入侵者的所有通信。现代教育技术防火墙的类型：防火墙的类型：硬件自身的一部分，如硬件自身的一部分，如路由器路由器，将因特网将因特网连接和计算机都插入其中。连接和计算机都插入其中。在一个独立的计算机上运行的软件，该机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器作为它背后网络中所有计算机的代理和防火墙。如和防火墙。如代理服务器代理服务器。对于直接连在因特网的对于直接连在因特网的PC机可以使用机可以使用个人个人防火墙软件防火墙软件。 校园网常见互联设备校园网常见互联设备现代教育技术网络传输介质网络传输介质有线传输介质有线传输介质双绞线双绞线同轴电缆同轴电缆

15、光纤光纤无线传输介质无线传输介质微波微波卫星卫星现代教育技术网络传输媒质网络传输媒质 双绞线（双绞线（Twisted Pair）：）：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。相互抵消。常用的无屏蔽层双绞线由常用的无屏蔽层双绞线由4对双绞线和一个塑料护套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

16、重限制，所以在构成。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当前的技术下，传输数据的距离一般限定在100米范米范围内，双绞线是目前局域网中使用最多的传输媒质。围内，双绞线是目前局域网中使用最多的传输媒质。 现代教育技术网络传输媒质网络传输媒质光纤（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。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。它由纤维芯、包层和保护套组成。光纤分类：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

17、光纤较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。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。公里以上。现代教育技术无线传输介质无线传输介质微波微波 微波连网应用在不易布线，覆盖面积大的微波连网应用在不易布线，覆盖面积大的地方，不受地域限制地方，不受地域限制

18、 。通信卫星通信卫星 通信卫星应用长距离连网。当两地距离超通信卫星应用长距离连网。当两地距离超过过800800公里时，使用卫星联网更经济。公里时，使用卫星联网更经济。现代教育技术校园网拓扑结构校园网拓扑结构高校校园网高校校园网目前高校校园网采用主干网和功能子网互连的目前高校校园网采用主干网和功能子网互连的多层次结构。主干网主要采用千兆以太技术和多层次结构。主干网主要采用千兆以太技术和ATM技术两种；局域子网一般以交换式以太网技术两种；局域子网一般以交换式以太网技术。技术。 规模较大，网络节点通常有几千个；校园主干规模较大，网络节点通常有几千个；校园主干网覆盖范围大，主干带宽要求高；子网分割较网

19、覆盖范围大，主干带宽要求高；子网分割较多，且各子网的独立性较强多，且各子网的独立性较强现代教育技术高校校园网高校校园网现代教育技术现代教育技术校内各个院系网络各院系内部各院系内部交换机交换机3548校园中心校园中心交换机交换机4006教育网教育网服务器群PIX535防火墙Catalyst6509DHCP服务器服务器记费管理服务器记费管理服务器WWWEmailFTPDNS公共应用公共应用电信宽带电信宽带IP网网CHINANET1G1G1G1G数据库数据库双机报表统计工作站报表统计工作站验证服务验证服务器器网管网管记费处理中记费处理中心心采集预处理采集预处理（出口（出口/区间）区间）阵列Catal

20、yst6509GEC校园中心校园中心交换机交换机4006校园内33栋学生宿舍1G1G备份备份10/100MZ大学校园网结构图大学校园网结构图现代教育技术某中学校园网拓扑结构某中学校园网拓扑结构现代教育技术网络操作系统网络操作系统Windows server 2008Linux,Unix系列系列网络应用软件网络应用软件现代教育技术2.3.2 校园网功能校园网功能 资源共享资源共享校园网络最基本的功能之一，使分散在校园内不同校园网络最基本的功能之一，使分散在校园内不同地点的电脑用户可以进行集中的控制管理。实现信地点的电脑用户可以进行集中的控制管理。实现信息资源和硬件资源的共享。息资源和硬件资源的共

21、享。信息资源共享信息资源共享 硬件资源共享硬件资源共享 教学应用教学应用利用先进的技术设备和多媒体的教学手段利用先进的技术设备和多媒体的教学手段, 可以进可以进行图、文、声并茂的多媒体教学，行图、文、声并茂的多媒体教学， 形象生动直观地形象生动直观地进行教学讲解进行教学讲解, 增强学生的学习兴趣和理解能力增强学生的学习兴趣和理解能力, 从从而提高教学质量和学生素质而提高教学质量和学生素质, 促进教育水平的提高促进教育水平的提高 同外界大型网络连结，形成更大范围的网络交互学同外界大型网络连结，形成更大范围的网络交互学习环境。习环境。现代教育技术教学应用教学应用网络教学支持平台：网络教学支持平台：

22、网络教学支持平台是学校开展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、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。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：教学信息资源库是学校进行网络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

23、等等。库、课件库、试题库、学科资料库等等。 2.3.2 校园网功能校园网功能 现代教育技术管理应用管理应用统一管理学校资源，实现办公自动化，增强各部门统一管理学校资源，实现办公自动化，增强各部门协调能力，提高工作效率。协调能力，提高工作效率。信息发布与交流信息发布与交流依托校园网的学校门户网站，可以向外界发布信息，依托校园网的学校门户网站，可以向外界发布信息，展示校园形象及文化；展示校园形象及文化；为学生家长了解学校动态新闻提供了良好的平台，为学生家长了解学校动态新闻提供了良好的平台，另也便于潜在家长了解学校、及时获取相关招生信另也便于潜在家长了解学校、及时获取相关招生信息等。息等。高校校园网

24、站往往会提供多种语言版本，向中外相高校校园网站往往会提供多种语言版本，向中外相关人士全方位介绍学校。关人士全方位介绍学校。2.3.2 校园网功能校园网功能 现代教育技术校园门户网站校园门户网站校园门户网站是依托校园网络建立的管理和应用平校园门户网站是依托校园网络建立的管理和应用平台。它既承载着信息发布、对外交流等功能，同时台。它既承载着信息发布、对外交流等功能，同时也往往集合了教务管理、设备管理、在线备课、校也往往集合了教务管理、设备管理、在线备课、校园论坛等多种应用，为师生管理和使用校内资源提园论坛等多种应用，为师生管理和使用校内资源提供统一入口。供统一入口。现代教育技术2 内部管理软件平台

25、内部管理软件平台由由专人使用内部账号专人使用内部账号、且需要在固定范围内（一般、且需要在固定范围内（一般是校园是校园IP范围内）才能够范围内）才能够登陆登陆此平台。此平台。对校内资源特别是硬件设备进行对校内资源特别是硬件设备进行集中登记管理集中登记管理，便，便于资源共享和设备及时维修于资源共享和设备及时维修由专人使用由专人使用内部账户进行管理内部账户进行管理，保证了校内资源不，保证了校内资源不被破坏和恶意使用。被破坏和恶意使用。但为了师生使用方便和快速获取设备状态信息，一但为了师生使用方便和快速获取设备状态信息，一般在校园网站上提供般在校园网站上提供报修平台入口报修平台入口，以便于师生及，以便

26、于师生及时进行报修登记。时进行报修登记。现代教育技术网络教学支持平台网络教学支持平台 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、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。辅导答疑、师生交流、教学管理等模块。现代教育技术目前高校所采用的网络教学支持平台大致有三类：目前高校所采用的网络教学支持平台大致有三类：跟公司合作，加入教育联

27、盟，跟公司合作，加入教育联盟，使用统一的教学平台使用统一的教学平台。例如。例如中国数中国数字大学城字大学城 ；仅江苏省加入数字大学城的高校就有；仅江苏省加入数字大学城的高校就有127所，所，第二类是采用第二类是采用开放源码平台自行建构开放源码平台自行建构，例如，例如Moodle平台平台。 第三类是学校组织第三类是学校组织技术人员或相关教师自行开发构建技术人员或相关教师自行开发构建校内平台，校内平台，再在全校内推广使用。此类平台一般面向本校教师，比较再在全校内推广使用。此类平台一般面向本校教师，比较符合学校实际情况和需求，特色明显，后期维修和培训较符合学校实际情况和需求，特色明显，后期维修和培训

28、较为容易。但开发难度较大，难以达到较为高的技术水平。为容易。但开发难度较大，难以达到较为高的技术水平。且主要为本校使用，不太适宜推广，也不太方便学校之间且主要为本校使用，不太适宜推广，也不太方便学校之间共享共享现代教育技术数字图书馆数字图书馆数字图书馆，一般是指以数字化格式存储海数字图书馆，一般是指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量的多媒体信息，并能对这些信息资源进行高效的操作、管理，具有网络环境下多种电高效的操作、管理，具有网络环境下多种电子技术工具和服务手段，能为用户高效、方子技术工具和服务手段，能为用户高效、方便地提供数字化信息服务的机构。便地提供数字化信息服务的机构。现代教育技术基于校园网的数字图书馆主要有以下特征：基于校园网的数字图书馆主要有以下特征：（1）依托校园网络，）依托校园网络，与校园信息化环境整合在一起，构成与校园信息化