信息化教育环境构建与应用

信息化教育技术环境建设目标： 信息化教育技术环境的设计目标就是建立一个高效支持教育活动的基础支撑 性硬件设施和软件资源环境。具体来说，建设目标应该是：建设以现代数字网络 技术为主要依托，形成技术先进、扩展性强、覆盖全校主要楼宇的校园主干网络， 将学校的各种PC机、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，同时配 备其它各种分立的信息化硬件设备。在此基础上建立能满足教学、科研和管理工 作需要的数字资源环境。
从资源和媒体的角度进行信息化教育技术环境的分类
设计的 教育资源型 电子阅览室， 技术环境 数字化图书馆 利用的 数字电影院 集成的
多媒体教室， 教育授递型 语言实验室， 技术环境 微格教室、网 络教室
交互型学 习系统、 校园网系 卫星电视， 统、互联 有线电视， 网系统 图文电视
教育资源型的技术环境
教育区域数据中心环境
教育资源网 Internet网
教育资源网
教育区域 数据中心
Internet网
各级学校 各级学校
教育区域 数据中心
社会家庭 社会家庭
（4） 国际互联网层次的技术环境
国际互联网（Internet）是由分布在世界各地的 大量计算机网络采用共同的传输控制协议/网际协议 （TCP/IP）联接而成的，是网络之间的网络，因此 被称为“网之网”或国际网。 目前，中国的网络建设已初具规模，已经建成的 网络主要有：中国公用计算机互联网（CHINAET）、 中国科技网（CSTNET）、中国金桥信息网 （GHINAGBN）、中国教育和科研计算机网 （CERNET）等，现已覆盖全国绝大多数地区。
CERNET网络拓扑结 构：
从时空技术特性上进行信息化教育技术环境 的分类
从时间和空间上看，信息化教育环境可分为同地 同步、同地异步、异地同步、异地异步四类。我 们这里先按传播范围大小分为同地和异地；再按 教学授众的大小划分为个人学习型、小组学习型、 群体教学型和众体教学型；最后按时间序列可以 有同步和异步之别。 从时空的角度进行信息化教育硬件环境的分类 如 下表：
中国教育和科研计算机网（CERNET）
CERNET分四级管理，分别是全国网络中心；地 区网络中心和地区主结点；省教育科研网；校园 网。CERNET全国网络中心设在清华大学，负责全 国主干网的运行管理。地区网络中心和地区主结 点分别设在清华大学、北京大学、北京邮电大学、 上海交通大学、西安交通大学、华中科技大学、 华南理工大学、电子科技大学、东南大学、东北 大学等10所高校，负责地区网的运行管理和规划 建设。 CERNET网络采用多环结构，使得任意两个结点 之间都具有多条线路。
教育授递型的技术环境
是指由各种信息传播媒体组成的媒体化教学技术 环境。其主要功能是： （1）为教学系统的构成要素（教育者，受教育 者，学习材料）提供沟通渠道； （2）呈示媒体教材中所包含的教学信息； （3）为使用者提供对媒体进行有效控制的界面。 国外一般称之为教学授递系统（Instructional Delivery System）或教学传播系统（Instructional Communications System）。
信息化教育技术环境的设计案例
校园网的硬件组成： 服务器 工作站 网络互联设备：集线器、 交换机、路由器、网关、 防火墙 网络传输介质：双绞线、 光钎
Web/FTP服务器
路由器
数 据 库 /Mail/VOD 服 务 器
主干交换机
Interne t
防火墙
Intranet
软件资源： 教学管理系统、网络课程、电子图书馆、 虚拟实验室 、办公自动化系统
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信息化教育技术环境的分类框架
从资源和媒体的 角度进行信息化 教育技术环境的 分类
从地理范围上进 行信息化教育技 术环境的分类
从时空技术特性 上进行信息化教 育技术环境的分 类
Tibet 信息化教育技术环境的规划设计
信息化教育技 术环境建设的 目标和内容 信息化教育技 术环境的设计 原则
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信息化教育技 术环境的设计 过程
同步
同地 个人 小组 群众 众体 异地 个人 小组 群众
异步
PC、放像机 电子笔记本、录音笔 放像机 录音机 多媒体教室、网络教室 电子阅览室 电影院、报告厅 电话、可视电话 聊天室 视频会议 电子图书馆、学习资源中心 图文传真、语音信箱、网络日 志 群件、BBS 虚拟教室、计算机会议
众体
电视、广播、视频会议 WWW、视频点播 系统
APP学习系统整体解决方案
帮助学校从基础的知识资源管理中心建设开始，逐步完善建设在线学习体系 及配套的在线学习跟踪监测体系，为自主学习，个性化学习搭建一个平台，实现 与课堂教学的完美对接。
成果展示 平台 在线测评 考核体系
展示学习成果。
在线学习 跟踪监测 体系
在线学习 体系 知识资源 管理中心
实现学生的考核测评，规划学生 的学习途径。
在线测评考核管理
知识测评，技能测评 能力考评，学习效果测评考核 组内、组间测评
用户功能
校内用户
学习管理模块
是指那些以提供资源服务为主的技术系统。其 特点：一是能够容纳大量的信息资源；二是能够支 持便捷的访问服务。有些资源型技术系统是为教育 目的而设计的，如电子阅览室、数字化图书馆，这 就是设计的教育资源型技术环境；所谓利用的教育 资源型技术环境，是指那些本来并非为教育目的而 设计，但被发现具有一定的教育利用价值而被用作 教育环境如数字电影院。
从地理范围上进行信息化教育技术环境的分类
(1) 教室层次的技术环境
(2) 校园网层次的技术环境
(3) 教育城域网层次的技术环境 (4) 国际互联网层次的技术环境
（1） 教室层次的技术环境
随着信息化教育向网络化发展，众多的设备被网 络连接起来，形成一个集成化的网络教室环境。网络 教室的基础是一个物理教室范围内的计算机局域网， 主要服务于课堂教学。网络教室一般通过交换式局域 网，即使用多个集线器（HUB）或交换机（Switch） 和网络线把教室里的所有计算机联在一起，用服务器 来存放教学资源库，供其他计算机（又称客户机）共 享资源使用；以及进行用户管理等。服务器也可以兼 做教师用机。
师 院 一 角
孔子说:与善 人居,如入芝 兰之室,久而 不闻其香,即 与之化矣。
校园建设的 目的： “如入芝兰 之室，久而 自芳也”
历 史 记 忆
技 术 烙 印
熟 悉 身 影
熟 悉 身 影
活 动 空 间
实 践 平 台
教室建设 的目标： 他行，你 行，我也 行，人人 都行。
黑 板 粉 笔
典型的网络教室的结构：
外部网络
服务器
集线器1
集线器2
集线器3
客户计算 机
客户计算 机
客户计算 机
客户计算 机
客户计算 机
客户计算 机
（2） 校园网层次的技术环境
校园网往往是由多个局域网组成，同时， 它又与外部的计算机网络如互联网相连。从设备 上看，校园网几乎包含了目前学校所有的现代教
育技术设备、设施和数字资源，在学校信息化教
1
新常态
73%
模式多样
自主高效
83%
指导思想
2
以“构建网络化、数字化、 个性化、终身化的教育体系， 建设„人人皆学、处处能学、 时时可学‟的学习型社会，培 养大批创新人才”为发展目标， 按照“服务全局、融合创新、 深化应用、完善机制”的原则， 构建信息化教育技术环境。
指导思想实现
2
人人皆学
处处能学 时时可学
教育环境变革
信息化教育技术环境构建
信息化教育技术环境应用
教育环境变革
校园
教室
教育设备
教育资源
信息化教育技术环境构建
1
信息化教育技术环境现状
全国中小学校互联网接入率已达 83%，多媒体教室普及率达73%；优 质数字教育资源日益丰富，信息化 教学日渐普及，“课堂用、经常用、 普遍用”的格局初步形成；全国数千 万师生已通过“网络学习空间”探索 网络条件下的新型教学、学习与教 研模式；“资源平台”成为最具规模 的“数字教育资源超市”；“管理平台” 基本建成覆盖全国学生、教职工、 中小学校舍等信息的基础数据库， 并在应用中取得显著成效。
信息化教育软件环境主要建设内容：
信息化教育硬件环境主要建设内容：
1..网络教学、资源推送、学籍管理、学习生涯 记录高度融合。 2. 实现支持多种教育活动服务的硬件环境。 2.教学模式、学习模式、教研模式和教育资源 的共建共享。 3. 实现校园系统多层构架的硬件基础 。 3.备课授课、家校互动、网络研修、指导学生 学习 1. 实现接入访问服务的硬件环境。
电媒体开始
电视媒体
听觉媒体
计 算 机
多 媒 体 教 学 平 台
教育设备：由单一功能向多功能发展。 由帮助教师提高课堂教学质量和效率，向提高交互和创造 学生个性化学习条件发展。由助“教”向助“学”发展。
图 书 资 源
电 子 资 源
网 络 资 源
网络课程资源
以信息技 术为基础， 以数字化 网络化为 特征的资 源建设成 为主流。
信息化教育技术环境的设计原则
1. 总体规划和分步实施原则 2. 建设规范化原则 3. 配置标准化原则 4. 采用通用和成熟技术原则 5. 系统稳定可靠性原则 6. 结构可扩展性原则 7. 合理配置原则
信息化教育技术环境的设计过程：
1. 需求分析 2. 确定建设目标 3. 确定结构和功能 4. 确定技术要素 5. 规划实施步骤
多功能微格教室设计案例
指导思想： 1、优质资源建设。 2、“一校带多点、一校带多校”优质课堂共享。 3、多点交互。 系统设计原则： 先进性、实用性、可靠性和可扩展性。
精品课程：可将优秀教师的一流教学内容制作成示范
性课件，通过网络进行实时直播或录制课程课件，推 动教学资源共享和教学水平的提高。
优质课程共享：
家长需求 学生需求
学校发展需求
平台实施 需求策略
学校特色需求
社会需求
能力需求
学习团队展示 在线学习管理
组织学习，主动式自由学习 实践能力提升学习 以任务为导向的知识学习
在线学习跟踪监测管理
学习效果反馈，及时了解 学习知识资源效果
Leabharlann Baidu云服务平台
知识资源管理中心
知识生产、收集、整理、分类 知识资源管理、积累、沉淀、传 递分享
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信息化教育技术环境的 分类框架
信息化教育技术环境是指由信息化教育
概念： 空间中的各种物理设备及其上运行的数字资 源等信息基础设施和软件系统组成的环境， 这些基础设施主要有设备和教室、机房等，
软件资源有网络课程、素材库、数字图书馆
等。 特征：
信息化教育技术环境具有电子化、网络
化、智能化、集成化等诸多特征，对整个信 息化教育起着基础性支持作用。
教学录播系统采集传输 授课实景，包括：板书 摄像机、教师摄像机、 学生摄像机、PPT、电子 白板等在内的多种多媒 体信号源，实现教学直 播及录制。教室是系统 建设的核心区域，需要 实现教学过程的网络直 播、课程录制、语音互 动、本地回显等功能。
分布式录播系统：
随着信息化应用在教育领域的推进，一些学校计划对多间教室实 施改造，以可视化信号数字传输为基础，实现教学活动可视化互 动，使“一师一优课，一课一名师”的优质资源发挥最大作用。
信息化教育技 术环境的设计 案例
信息化教育技术环境的建设目标
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１．“三通”
宽带网络校校通 无线校园班班通 网络学习空间人人通
２．“两平台”
管理平台 资源平台
信息化教育技术环境应用
多功能微 格教室
和教育
创客教育
APP实现人人通
百卉广场
海 月 广 场
时 间 记 忆
青 大 夜 色
水 天 一 色
育技术环境建设中处于主要的地位。
校园网主干拓扑结构图
（3） 教育城域网层次的技术环境
教育城域网是把同一地区或同一城市内所有学 校、研究机构、本地的教育机构通过网络互联起 来，使教育资源整合、开放、共享，形成整体信 息化集成运用的宽带网络。 教育城域网建设一般包括三个层次，第一个层 次是教育城域网网络中心的建设；第二个层是宽 带城域网络互联；第三层次是各级各类学校的校 园网络和数字资源建设。
帮助学校及时了解学生学习效果，并 提供解决方案。
实现学生、教师的学习、培训、考核管理一体化。
帮助学校建立知识资源管理体系，实现知识资源的积累、 沉淀、管理和传播。
平台实施总体策略建议
学校依据自身的战略重点、资源状况，选择对学校发展最优的方案，先行实施上
线，后期根据实施反馈和资源情况持续地建设自己的知识管理及在线学习平台.