信息技术在教育教学中的应用

1、河南理工大学现代教育技术中心2022年8月6日信息技术在教育教学中的应用报告提纲一、教育信息化二、我校校园信息化建设简介三、信息技术与教育教学融合 四、结束语一、教育信息化一、教育信息化信息技术是当今世界创新速度最快、通用性最广、渗透力最强的高技术之一，与产业变革历史性地聚集到一起，正朝着数字化、集成化、智能化方向发展，深刻改变着我们工作、生活、学习方式，这就要求我们要用信息化思维方式开展工作。信息化能力已经成为衡量一个国家或地区综合实力的重要标志。谁在信息化潮流中落伍，谁就会被时代所淘汰。 教育信息化是当今世界越来越多国家提升教育水平的战略选择，以教育信息化带动教育现代化，是我国教育事业发展

2、的战略选择。国内外许多高校把校园信息化建设作为学校新一轮发展的重大战略 ，致力打造数字化校园，提升学校核心竞争力 。 党的十八大报告提出:坚持走中国特色新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化道路。 2012年3月教育部颁布教育信息化十年发展规划(2011-2020) 2012年7月河南省颁布河南省教育信息化十年发展规划（2011- 2020年） 2012年9月 “全国教育信息化工作电视电话 ” 各校十二五发展规划 一、教育信息化一、教育信息化 高等教育信息化目标： 建立开放灵活的教育资源公共服务平台，推动信息技术与高等教育深度融合，促进优质教育资源普及共享，创新人才培养模式，全面提高教育教学质

3、量。 高等教育信息化建设内容： 1、基础设施建设。 2、数字化资源体系建设。 3、信息技术专业人才培养工作。 4、教育管理信息化建设。 5、教育信息化应用： 促进教育内容、教学手段和方法现代化。 提高教师信息化教学能力，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。 鼓励学生利用信息手段自主学习，增强运用信息技术分析解决问题的能力。二、我校校园信息化建设简介1、主干网校园网络经过二期改造，已建设成为具有一定规模和水平的双核心、万兆骨干网络，信息点达4万多个；全网实现802.1x和Web相结合的入网认证，达到安全智能到边缘；实现了IPV4/IPV6双栈运行；拥有256个C类的IP地址段；总出口带宽3

4、500M，带宽利用率达80%以上；无线网络实现了教学、办公、公共活动场所的全覆盖。校园网的建设为我校校园资源的充分共享提供了基础平台。 二、我校校园信息化建设简介二、我校校园信息化建设简介校园骨干网拓扑结构图 二、我校校园信息化建设简介2、高性能计算平台高性能服务平台拥有节点49个，理论计算峰值达7.5万亿次浮点运算/秒，为材料、物理、化学、安全、土木、地质等学科提供大运算量科学计算服务。3、公共信息服务电子邮件：防垃圾邮件、支持移动终端。网络电视：20个频道。 VPN：支持校外访问、支持移动终端。视频点播BBS网络审计二、我校校园信息化建设简介4、应用系统 信息化应用和服务初具规模，自主开发

5、或购置了主要业务管理系统： 教学（含本科教务、教务辅助、Sakai、英语网络自主学习平台等） 科研 财务 一卡通 数字图书馆 OA 毕业生离校系统 研究生管理系统 人事 学工二、我校校园信息化建设简介5、新一轮信息化建设 建设目的： 应用SOA、网格计算、云计算等最新IT理论和技术，整合、集成校园信息资源，消除信息孤岛和应用孤岛，建设一个统一门户、统一身份认证、统一存储、可持续发展的教学、科研、管理和服务云平台，为广大师生提供高效、便捷、丰富的一站式信息服务，为管理决策提供实时有效信息依据，实现校园网络化、资源信息化和管理科学化，以提高学校的工作效率、管理效率、决策效率、信息利用率和核心竞争力

6、，全面提高教育教学质量。 基于云架构的校园信息化总体规划逻辑图 二、我校校园信息化建设简介二、我校校园信息化建设简介建设任务：1）计算虚拟化建立虚拟化平台，提高资源的利用率，提高硬件和应用程序的可用性及业务连续性，消除计划内停机，减少系统的维护工作量，节约能耗。 虚拟化平台由4台物理服务器（4路8核）和虚拟化系统（VMware）组成，部署迎新、教务、学工管理、图书借阅、一卡通、毕业生离校、就业管理、校友管理及人事、教学、科研、财务、资产、OA等校园信息化应用。（IAAS)二、我校校园信息化建设简介 2）数据集中化 建立一个全校统一的云数据中心，为虚拟化平台上所有应用提供结构化数据和非结构化数据

7、存储，实现数据的统一存储、统一管理。这样可以保证数据的高可靠性和安全性，便于管理员对存储空间的灵活分配、配置和权限控制。（IAAS) 数据中心由2台高性能、高可靠性、高稳定性的物理服务器（4路8核）、Oracle 11 g 数据库系统、Oracle RAC(Real Aplication Clusters)构成。数据中心的主存储采用异地双活存储策略，数据备份策略采用异地容灾备份策略。 虚拟化平台和数据中心架构逻辑图二、我校校园信息化建设简介二、我校校园信息化建设简介3）平台统一化信息化应用基础平台包括信息门户平台、统一身份认证平台、数据交换和集成平台、以及移动信息平台等内容。信息门户平台是对校

8、园网内的信息和应用系统进行整合，统一控制用户对信息和应用系统的访问，为用户提供单一的访问入口。（按需定制、一站式）统一身份认证平台能够实现身份数据的统一存储、统一管理，实现全校各类应用的单点登陆，以及各类访问与操作安全审计。二、我校校园信息化建设简介数据交换和集成平台是指在校园内搭建一个面向应用、安全可靠、操作便捷、技术先进、规范统一、灵活可扩展的数据平台，通过数据集成工具，进行数据过滤、清洗和双向传递，实现各业务系统、公共数据相互之间的数据交换和共享，以满足校内各类人员的需求。（业务流程、数据标准、交换集成策略、方式、方法）校园移动平台作为校园信息应用基础平台的重要部分，使得用户通过各种移动

9、智能终端（智能手机、Pad等）访问校园信息化应用，为师生和家长提供一种全新的服务渠道。（随时、随地） 二、我校校园信息化建设简介4）教学网络化Sakai网络教学平台能够提供课程管理、在线作业、课程讨论、在线考试、学习记录、站点统计等功能，为全校师生提供一个互动式、协同式、不受时空限制、多元的信息化教与学环境。通过Sakai网络教学平台建设，促进了学生的学习方式由被动式向主动式、互动式学习转变，使泛在学习、移动学习、个性化学习逐渐成为现实。 二、我校校园信息化建设简介5）管理现代化通过梳理、重组各部门、部门之间业务流程，整合现有信息资源、重新部署设计新的应用系统，通过信息的同步与共享和角色权限的

10、管理，畅通学校的信息流，实现管理的科学化、自动化、精细化，提高管理效率，降低管理成本。学生教育历程管理信息服务平台建设。建立面向学生服务需求的学生教育历程管理服务平台（本科生和研究生教育过程和管理方法有较大差别，需分别建立平台），平台服务贯穿学生在校学习全过程，主要包括：迎新、教学管理（教务、sakai、教务辅助）、学工管理（奖惩助学贷、素质拓展、社团、心理咨询）、图书借阅、一卡通、毕业生离校、就业、校友管理等。（透明、按需）二、我校校园信息化建设简介教师发展历程管理信息服务平台建设。建立面向教师服务需求的教师发展历程管理服务平台，平台服务贯穿教师从招聘到退休整个在校期间教学、科研、培训、生活

11、等方面，主要包括：人事管理、教务、科研、资产、财务、OA、医疗健康等。（透明、按需）辅助决策支持服务平台建设。运用全新的信息组织管理模式，采集实时数据，从不同的角度、维度来完成学生、教师、资产的信息分类统计、分析，采用逐层深入的分级浏览方式，由全局到个体的，既能从宏观上把握全校和各学院教师、学生、资产等方面的整体情况，也能从微观的角度了解每个学院具体的相关信息。自动进行数据的分析、整理与统计，为提高学校管理服务水平、优化资源合理配置提供依据。 二、我校校园信息化建设简介6）服务信息化构建便捷、高效、高雅、健康的信息化生活环境和电子商务服务平台，利用一卡通系统，实现考勤、会议签到、消费流通、及门

12、禁管理等功能。 对现有的高性能科研服务平台进行升级改造，使系统的计算节点数达到60个，理论计算峰值达7.5万亿次flop/s，可以满足我校材料科学、安全科学、采矿学、物理学、化学、生命科学、软件等优势学科与科研领域对高性能计算的需求。（SAAS，科研）三、信息技术与教育教学融合 三、信息技术与教育教学融合 1、我对教学的理解 教学是一项复杂而辛苦的工作： 教学是教师的教与学生的学共同组成的一种人类特有的人才培养活动。它受教育理念、教育思想制约，须结合专业的人才培养目标与定位，根据专业和课程要求、学生学习特点，进行教学设计和教学组织（备课、教学方式方法选择、作业、测验、考核、课外辅导答疑等环节）

13、。三、信息技术与教育教学融合 教学更是一项让人产生幸福感、自豪感的工作。 人们常说教师是普天之下最神圣的职业。因为在教学工作中，我们面对的是一群富有朝气的、将来要服务于社会的年轻人。教师通过自己的言传身教，潜移默化地启发学生智慧、感召学生心灵、促进学生健康成长，使他们一个个学有所成、青出于蓝而胜于蓝，此时每一位做教师的都会有莫大的幸福感、自豪感。 教师和学生接触最多，自觉不自觉总在影响学生。 三、信息技术与教育教学融合 教学是一项需要教师不断自我提高、反思的工作。 教学反思是教师提高个人业务水平的一种有效手段，是教师对教学实践的再认识、再思考，并以此来总结经验教训，进一步提高教育教学水平。礼记

14、学记说：“是故学然后知不足，教然后知困。知不足然后能自反也，知困然后能自强也。故曰教学相长也。”三、信息技术与教育教学融合2、最新IT技术网格计算云计算虚拟化Web 2.0大数据虚拟演播技术三、信息技术与教育教学融合 网格（Grid Computing）： 网格概念的提出是借助电力网格的概念提出的。Ian Foster下的定义：网格是支持在动态的、分布式的虚拟组织（Virtual Organization）内，通过灵活安全的资源共享、协作，进行问题求解的技术和体系结构。网格计算必须同时满足三个条件： (1) 协同使用不受集中控制的、分布的、动态的资源； (2) 使用标准的、开放的和通用的协议和

15、接口； (3) 提供非平凡的服务。 三、信息技术与教育教学融合 云计算（Cloud Computing）： 云计算是网格计算的发展，或者说是网格计算的商业实现，与网格计算同“宗”不同“门”。 云计算以“服务”为核心，它描述了一种新的IT服务生产、使用和交付模式，通过网络以按需、规模化、易扩展的方式提供用户所需的服务。 云计算基本特征：基于网络的、透明的、可以无限扩展的、可以随时获取，按需使用（需付费）。 云计算典型模式：IaaS、PaaS和SaaS。（ITaaS） 云计算关键问题：“云”落地三、信息技术与教育教学融合 虚拟化(Virtual) 屏蔽所有计算资源（硬件、软件）异构性，以统一的、标

16、准的接口对外提供服务。目前比较流行的虚拟化技术有 VMware、 Hyper-V、 KVM等。 Web2.0 Web2.0，是相对Web1.0（2003年以前的互联网模式）的新的一类互联网应用的统称，是一次从核心内容到外部应用的革命。 Web1.0到Web2.0的转变，具体的说，从模式上是单纯的“读”向“写”、“共同建设”发展；由被动地接收互联网信息向主动创造互联网信息迈进。 大数据（Big data） “大数据”是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资源。三、信息技术与教育教学融合 虚拟演播技术 虚拟演播是近年发展起来的一种独特的电视节目

17、制作技术。它的实质是将计算机制作的虚拟三维场景与电视摄像机现场拍摄的人物活动图像进行数字化的实时合成，使人物与虚拟背景能够同步变化，从而实现两者天衣无缝的融合，以获得完美的合成画面 。三、信息技术与教育教学融合3、教育教学观念改革教育教学观念： 大学的根本任务是培养人（教学工作是根本、提高质量是主题）。 培养学生的知识、能力、素质，培养学生学会学习、学会做事、学会做人、学会交流、学会承受压力等。（当代教育的真谛）三、信息技术与教育教学融合 4、新型教学模式基于案例学习的教学模式：PBL基于问题的教学模式：PBL基于项目的教学模式：情景化教学模式：情景教学模式是以案例或情景为载体引导学生自主探究

18、性学习，以提高学生分析和解决实际问题的能力。 Webquest网络探究教学模式：以探究为取向，以一定的目标任务驱动学生对某个主题进行建构和探索。基于网络的协作学习模式：协作实质是“指多个学习者对同一问题用多种不同观点进行观察、比较、分析、综合等交互作用，这些活动是深化问题理解、知识的掌握应用、人际关系技能和高级认知技能的获得等目标学习的外部条件”。混合式教学模式：利用网络教学平台的环境由教师与学生、学生与学生针对同一学习内容彼此进行交互合作，以达到对教学内容比较深刻的理解与掌握的过程。三、信息技术与教育教学融合5、目前较为流行的网络教学平台三、信息技术与教育教学融合6、Sakai网络教学平台S

19、akai网络教学平台是由美国斯坦福大学、麻省理工学院等高校共同开发使用的E-learning系统，能够提供课程资源共享、在线作业、在线考试、在线讨论、学习记录、以及各类统计等功能，可以为师生提供一个不受时空限制、互动式、协同式、多元的信息化学习环境，使泛在学习、移动学习、个性化学习逐渐成为现实。目前国内许多知名高校正在积极推广使用，主要有复旦大学、北京邮电、重庆大学、北航、天津大学、南开大学、郑大西亚斯学院等。三、信息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合多种题型支持设置较为复杂支持题库功能客观题自动批改三、信息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合三、信

20、息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合三、信息技术与教育教学融合AndroidIPhoneWin PhoneBlackBerry三、信息技术与教育教学融合使用情况： 我校从2012年11月开始接触Sakai系统，2013年1月份将学校教务数据导入系统，开始试用。 2012-2013学年第二学期首先抽选了计算机学院、电气学院以及现教中心共11人参与试用，积累了一些技术和操作等方面的经验。2013年8月，我校Sakai系统进行升级，升级为2.9.2，增加并改进了部分功能。 2013-2014学年第一学期参与使用Sakai的老师108人，学

21、生10080人。本学期全校全面推广使用。支撑条件： * 网络全覆盖：所有教学楼多媒体教室可以访问Internet，教学区实现无线网络全覆盖，春秋大道（从西门到东门）上可以保证无线网络无缝链接。 * 校园网出口带宽：有原来的1500M扩展到3500M,。 * 提供专用机房：2#实验楼2308室作为Sakai系统学习专用机房。 * 提供技术支持。三、信息技术与教育教学融合奖励措施：2012-2013学年第二学期 课程教学理论工作量*2 2013-2014学年第一学期 前10% 课程教学理论工作量*1.6 前10% -30%课程教学理论工作量*1.4 前30% -60%课程教学理论工作量*1.2 使

22、用要求：平台只是工具，需要师生协力才能用好。使用初期需要额外付出劳动，但会在中后期节省更多时间。根据教师应用信息技术的程度和课程的性质的不同，教师使用系统的程度和要求可以不一样，根据需要，选择适合的工具，但应该多尝试。三、信息技术与教育教学融合Sakai教学平台对教与学的影响：是传统课堂教学的有益补充。为师生、生生之间提供开放、自由与真实的交流平台。打破了时间和空间的限制，更大范围的给教与学提供丰富的资源，教师和学生可以任意时间，任意地点获取信息和资源。更为重要的是，在学生的交往与协作中，学生本身是其内容的创造者、贡献者和参与者，学习者也可以成为内容的提供者和价值的创造者。教学方法方式改变 教

23、师：由权威型角色向伙伴型角色转变。从“研究教什么、怎么教”转向“探索学生应该学什么、怎么学” 学生：由被动听讲向主动参与转变。 教学手段：单一变多样、传统变现代。 教学过程：由“灌输式”向“认知建构式”转变。发挥学生的主动性，从单一的课堂教学转向以学生自学和主 动学习为主的导学式、互动式、提问式、研讨式等课内外一体化模式。 考核方式：由“单一考核”向“学习过程与考核综合评价相结合”转变。三、信息技术与教育教学融合7、MOOC三、信息技术与教育教学融合MOOC的特征： 从宏观上来看，MOOC最重要的特征是大规模、在线、开放和交互。 大规模，即课程学习群体不受数量限制，可以是几十人，也可以是几万、

24、几十万人； 在线，即课程学习不受时间、空间、地点的限制，依托网络即可进行课程学习； 开放，即课程教学资源、课程学习过程向所有学习者免费提供，并对学习者没有任何学历、年龄等附加条件要求； 交互，即在关注课程资源的同时，强调师生、生生教学互动，关注整个学习过程。三、信息技术与教育教学融合 从具体的教学过程来看，MOOC还具备了如下特征：课程学习周期一般1-3个月左右时间，和校园教学同步；有教师参与全过程，教师关注学生的学习情况；跟踪学生学习进程，通过人工或计算机自动方式，督促、提醒学习进程和学习任务；注重人人交互，尤其是学生和学生之间的交互和帮助，建立学习者社区，线上线下开展讨论；由电脑自动指派任务和测验、评分，重视学生互评，使自测、计分作业与学习资源无缝衔接。三、信息技