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现代教育技术导论(1)

第1章认识现代教育技术与教师专业发展

1.1 认识现代教育技术

1.1.1现代教育技术的基本概念

①教育技术的ATEC94定义

现代教育技术的基本概念:国际教育传播与技术协会(简称AECT)1994年对教育技术的定义(AECT’94定义):

“教学技术是关于学习过程和学习资源的设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。”

②教育的内涵

ATEC94定义将教育技术的研究对象表述为“学习过程”和“学习资源”的一系列理论与实践的问题

概括为以下几点:

(1)教育技术是一门理论与实践并重的学科

教育技术以学习理论、教学理论、传播理论、系统理论为基础,是以先进理论为指导的教学实践活动。

(2)学习过程是教育研究与实践的对象

将学习过程作为作为教育技术研究与实践的对象,是教育技术经过长期的探索和实践后才确定的,她标志着教育技术在观念上已从教向学的转移

(3)学习资源是优化学习过程的必要条件

学习资源是指那些可以提供给学习者使用的,能帮助和促进他们进行学习的信息、人员、教材、设施、技术和环境。

教育技术的内涵

教育技术绝不仅指用于教育的媒体和手段,而是指人类在教育活动中所采用的一切技术手段和方法的总和,包括有形技术(物化形态)和无形技术(智能形态)。

有形技术是指体现在有形物体中的科学知识,包括从黑板、粉笔等传统教具一直到计算机、网络、卫星通讯等各种现代教育教学媒体。

无形技术是指以抽象形式表现出来,以功能形式作用于教育实践的科学知识,即指在解决教育教学问题中起作用的技巧、方法和理论,如系统方法等。

③教育技术的研究内容

按照教育技术的AECT’94定义,教育技术的基本研究内容包括学习过程与学习资源的设计、开发、利用、管理、评价五个方面。

a学习过程与资源的设计

它是指为达成给定的教学目标,首先要进行学习者的特征分析和教学策略制定,在此基础上进行教学系统及教学信息设计。

b 学习过程与学习资源的开发

它主要是指将音像技术和电子出版社技术等应用于教育教学过程的开发研究,基于计算机的辅助教学技术的开发研究,以及将多种技术加以综合于应用与教育教学过程的开发研究。

d现代教育技术的基本涵义

大约在20世纪70年代末,“现代教育技术”一次开始在我国使用,它与“教育技术”在本质上是同一概念。

现代教育技术是运用现代教育思想、理论和现代信息技术,通过对教与学的过程和资源的设计、开发、利用、管理和评价,以实现教学优化的理论和实践。

现代教育技术关注和强调:

(1)以先进的教育思想和教学理论为指导,树立应用现代教育技术推进素质教育,重点培养创新精神和实践能力的教育思想,重视运用现代认知理论和人本主义理论指导教与学过程和资源的设计、开发和应用。

(2)以现代信息技术为基础,充分利用和发挥多媒体与网络技术的优势,建立以多媒体和网络技术为基础的信息化环境和数字化教学资源。

(3)以教和学的过程和资源为研究对象,并以优化教与学的过程和资源为目标。通过优化教与学的资源,建设信息化的教学环境,开发信息化教学软件,探索并构建信息化环境下的新型教学模式。

学校应用现代教育技术,提高教育信息化程度,必须具备的基本要素:

教师——掌握现代教育技术应用的师资队伍;

环境——建立多媒体和网络化的信息化教学环境;

资源——建设多媒体与网络教学资源库并使之高度共享;

设计——对多媒体与网络教学资源和教学应用过程的策划;

过程——把多媒体与网络技术应用于课程教学过程,通过实践探索并构建新的教学模式。

1.1.2 现代教育技术的应用领域

现代教育技术在教育教学中的应用受到多种因素的影响,主要包括学生特征、教学内容差异、教学手段性能、教学组织形式和教学人员专长等。

现代教育技术三个主要的实践应用领域:

1.课堂教学领域

传统的课堂教学系统是以教师为中心,主要采取以教师讲授为主的班级授课的教学组织形式。

课堂教学所使用的计算机多媒体技术主要是辅助教师教得一种手段,现代教育技术参与课堂教学,本质上并没有改变教学过程的实质。

2.远程教学领域

远程教育的基本矛盾是增加学习机会和保证学习质量之间的矛盾,宽带高速网络的发展是这个矛盾的解决成为可能。

远程教育的决定性特征是教的行为和学的行为在时空上的分离。

在远程教学中,尽管在时间、空间上发生了分离,但这种分离并不是学生和教师之间的联系完全丧失,只是这种联系改变了形式,它需要通过通信技术来保证信息的传送,保证对教学和学习的支持。媒体技术的使用对于知识的传送和学习的支持都是必要的,学生和教师间的通信也是必不可少的。

3.企业培训领域

企业培训的对象主要是企业的员工,其培训目的、培训的内容与学校教学系统的教学目的和教学内容都有很大的差别。

在我国,运用现代教育技术的教学系统设计理论,使企业培训系统化,加强培训的针对性和有效的制定企业培训策略,正成为现代教育在企业中应用的一个重要的领域。

1.1.3 现代教育技术的应用模式

根据社会需求和具体条件的不同,现代教育技术的应用大体上有四种模式:

1.以视听技术为基础的集体教学模式

以视听技术为基础的集体教学模式也被成为“视听传播教学”。集体教学主要是指在学校班级教学的基础上由于视听教学媒体(如幻灯片、投影、视听设备、语言实验室等)的引入而形成的一种教学模式。其结构是以教师为中心的集体授课制。

该模式具有以下的基本特征:一是这类教学系统的结构是以学校和教师为中心的集体授课制;二是这类教学采用以视听媒体作为辅助手段或传播手段来进行教学的视听传播方法;三是对教学过程进行设计的理论基础是传播理论、行为主义学习理论及认知的信息加工理论,它强调是对教学系统的设计和对视听信息的设计。

2.以计算机多媒体技术为基础的个别化教学模式

个别化教学是指以学生为中心,适合满足个别学生需要的教学

个别化教学是再程序教学发展的基础上形成的现代教育技术的应用模式。

计算机多媒体技术应用于个别化教学,具有传统教学媒体(如幻灯、投影、视听设备、语音实验室等)无法比拟的特点

3.以过程技术为基础的小组学习模式

过程技术指的时引导学生主动投入学习,并且能够适应学生个别差异的教与学的模式和方法。这里所指的“技术”,不是指那些如计算机、卫星电视之类的媒体硬技术。而是指思考问题的过程和方式软技术,例如程序教学、合作学习、谈论、游戏、模拟等

过程技术就是经过仔细设计、具有可靠性、能耐促进有效学习、学生主动参与的教与学的模式和方法。

小组学习模式在教育或训练中是否恰当,首先考虑我们的学习目标

4.以网络通信技术为基础的远程教学模式

远程教学一般是指包括以下特性的教育形式:学生与老师在地点上分离;实施有组织的教学项目;应用远程传播媒体系统;有双向交流的渠道。

1.2 现代教育技术与教育信息化

1.2.1 现代教育技术与教育变革

现代教育技术是当代教育变革的制高点与深化教育变革的突破口。对于现代教育技术与教育变革的关系,我们可以这样理解:以多媒体和网络技术为核心的现代教育技术在教育中的应用,必将对教育教学产生根本性的变革

现代教育技术引起教育变革:

1.学习空间与方式的变革

一定的学习方式和一定的教育传播媒体相联系的,以多媒体与网络技术为核心的现代教育技术在教育中的应用,首先改变了学习的空间,实现了从传统的学校、课堂这些相对封闭的教育空间向全社会、开放性的教育空间的转变。

2.教学方法与手段的变革

3.教学过程要素关系的转变

教学过程要素一般包括教师、学生、内容和媒体四个基本要素。教师由讲解者转变为学生学习的指导者和活动的组织者。

4.教育教学模式的变革

教学模式是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论的指导下,教学活动的进程的稳定形式。

1.2.2 教育信息化的内涵与特征

1.教育信息化的内涵

教育信息化的概念是再20世纪90年代伴随着信息高速公路的兴建而提出的。

教育信息化是指在教育与教学领域的各个方面,在先进的教育思想指导下,积极应用信息技术,深入开发、广泛利用信息资源,培养适应信息社会要求的创新人才,加速实现教育现代化的系统工程。教育信息化在促进教育改革和教育发展的过程中,其结果必然是形成一种全新的教育形态-----信息化教育。

2.教育信息化的特征

从技术属性看,教育信息化的基本特征是数字化、网络化、智能化和多媒化。

从教育属性看,教育信息化的基本特征是开放性、共享性、交互性与协作性。开放性打破了以教学为中心的教育体系,使得教育社会化、终生化、自主化。

1.2.3 现代教育技术在教育信息化中的作用

利用现代教育技术,加快教育信息化的进程,促进教育的全面改革。

1.教材多媒化

教材多媒体化就是利用多媒体,特别是超媒体技术,建立教学内容的结构化、动态化、形象化表示。

2.资源全球化

3.教学个性化

利用人工智能技术构建的智能导师系统,能够根据学生的不同特点和需求进行教学和提供帮助。

4.学习自主化

5.任务合作化

信息技术在支持合作学习方面可以起到重要的作用,其形式包括通过计算及合作(网上合作学习)、在计算机面前合作(如小组作业等)、与计算及合作(计算机扮演学生同伴的角色)等

6.管理自动化

包括计算机化测试与评分,学习问题诊断,学习任务分配等功能。最近的发展趋势是在网络上建立电子学档,其中包括学生的电子作品、学习活动记录、学习评价信息等。7.环境虚拟化

教学环境虚拟化意味着教学活动可以在很大程度上脱离物理时空的限制,这是网络化教育的重要特征。

虚拟教育可分为校内模式和校外模式,校内模式是指利用局域网开展网上教育,校外模式是利用广域网进行远程教育。

8.系统开放化

系统开放化包括内容、结构、与功能三个层面的含义。内容开放是指通过超链实现本地资源与远程资源的无缝连接;结构开放是指利用构件化技术,可以随时更新教学内容的组态,功能开放是指提供全面的教育服务,能够支持按需学习、适时学习与弹性学习。

1.3 现代教育技术与教师专业发展

1.3.1 教师专业发展的内涵

1.3.1 教师专业发展的内涵

教师专业发展概念的两层含义:

一是将教师职业视为专门职业,在社会上形成专业地位的过程。强调教师群体、外在的专业提升,关注的问题包括专业的历史发展、专业资格审定、专业组织、专业守则与社会地位等。二是指教师个体的发展。通常所说的教师专业发展属于第二类含义:教师个体专业水平提升。

教师在教师职业生涯中,要不断发现问题、研究问题、解决问题,融合教师专业知识、专业技能、专业素养、专业情感等方面由不成熟到成熟的发展过程,即由一名专业新手发展成为专家型教师或者教育家庭教师的发展过程。Women认为教师专业发展是以教师个人成长为导向,以专业化或成熟为目标,以教师知识、技能、信念、态度、情感等专业素质提高为内容的教师个体专业内在动态持续的终生发展过程,教师个体在此过程中主体性得以充分发挥,人生价值得以最大限度实现。

因此教师资格证并不代表已成为合格的教师

尽管教师教育涵盖职前教育和职后教育两个方面,教师专业发展需要从职前教师培训开始实施,重点还是在教师职后的发展。

教师专业发展的特点:

(1)专业发展的自主性

(2)专业发展的阶段性和连续性

(3)专业发展的情境性

(4)专业发展的多样性

1.3.2 教育信息化背景下的教师专业发展

教师专业发展目标价值指向和发展趋势伸手教育信息化背景的影响。影响教师专业发展的因素很多,主要包括:职前教育和入职教育、教师个人环境、自主发展意识、在职发展机会、组织环境等。

1.教师角色主要包括以下几个方面

(1)学生学习的指导者

信息技术一方面使教师的知识传递者角色趋于过时,另一方面又强化了教师的学习指导者身份。

(2)教师教研的协作者

(3)课程的开发者

(4)资源的设计者

(5)终生的学习者

信息素养主要由信息意识、信息能力、信息伦理三部分组成。信息伦理是保证信息素养发展方向的指示器和调节器。

2.教师信息素养的提高

(1)信息意识、道德与伦理

教师的信息意识包含在信息时代中的教育预见能力和从信息论角度出发教师对系统的认识。

(2)信息基础理论

(3)灵活使用信息工具

(4)有效利用信息资源

教师对信息资源的利用包括两个层面:一是指借助适当的信息工具,选择、接收、存储、加工处理以及传送教育教学反馈信息;二时指善于利用各种信息进行判断,制定恰当的教育教学策略。

1.3.3 教师专业发展应具有的现代教育技术能力

1.教师现代教育技术能力的基本内涵与特点

教师的现代教育技术能力不仅指教师的教育技术能力(Education Technology),也指教师的信息化教学能力(e-Teaching),是教师在现代教学理论指导下,以信息技术为支持,利用现代教育技术手段进行教学的能力,它要求教师在观念、组织、内容、模式、技术、评价、环境等一系列教学因素上设计与创新,适应时代的需求,促进教师的专业发展。

教师的现代教育技术能力的内涵:

(1)能够认识与理解现代教育技术的内涵及作用

(2)能够掌握现代教育技术基本知识和技能,具备应用和创新能力

(3)具备对现代教育技术在学科教学中的应用效果进行评价与反思的能力

(4)具有推进教育信息化进程的社会责任

教师的现代教育技术能力概括为四个方面的内容:媒体技术能力、信息应用能力、教学实践能力和评价研究能力。

教师的现代教育技术能力具有以下四个特点:

(1)多维性。

(2)动态性。

(3)阶段性。

(4)差异性。

2.教师的现代教育技术能力标准

高校教师作为教师群体中的一个特殊的群体,与中小学教师、职业学校教师、社会培训教师等得不同主要表现在以下几方面:

(1)所属学科差异大

(2)教学科研的要求高

(3)学习的成教特点强

(4)所教学生的能力强

3 高校教师现代教育技术能力的层次结构

高校教师现代教育技术能力要求归纳为工具与应用、资源与管理、教学与设计、绩效与发展四个方面。

“工具与应用”是教师最起码的技能,要求教师掌握工具的有关知识技能,并且能操作应用“资源与环境”是指教师利用工具进行资源的获取和知识管理并逐渐形成教师具备的专业素养。“教学与设计”要求教师具备一定的信息利用和资源与使用的技能后,应用与教学实践,能对教学内容进行教学设计,能根据教学应用进行资源开发,并进行教学实践工作。“绩效与发展”是要求教师不仅具备自身的素养与专业能力,能对自己的教学活动进行评价与反思,而且能够进行发展创新。

第2章认识信息化教学环境

教育信息化离不开信息化教学环境的支持,信息化教学环境包括硬件环境和软件环境。从教学形式上看,信息化教学环境包括多媒体演示教室和网络教室环境;

从教学功能上看,包括普通教学环境、语音教学环境、微格训练环境和专业教学环境等;从教学环节上看,包括电子备课环境、讲授环境、师生研讨环境、反馈评价环境等。

2.1 信息化教学环境概述

2.1.1多媒体演示教室概述

多媒体演示教室以多媒体计算机为核心,由实物展示台、多媒体投影仪、电动屏幕、录像机、摄像机、VCD机、展台、音响设备等多种现代教学设备组成。

多媒体演示教室的主要功能:

① 接收播放影视信号,播放录像带、VCD等音像内容。

② 投影实物和书本资料,进行现场实物讲解。

③ 投影计算机的数字信号,进行计算机的教学、培训和演示。

④ 可以进入校园网,进行网上联机教学,从网中调出自己所需要的教学资料

⑤ 具有多媒体课件制作功能

⑥ 能够让使用者简单的操作大量复杂的设备

2.1.2网络教室概述

网络教学环境是基于网络系统的、以学习者为中心、支持教学与学习活动的静态和动态要素的总和。

网络教室是由教师用计算机、学生用计算机、高速度大存储量的计算机服务器、影音传输器及其他附件组成。

网络教室可用传统网卡、网线等进行有线连接,也可以用无线网卡构成无线网络,组网更加快速灵活,可以组建临时网络教室。

网络教学环境具有资源共享、广播、遥控、监看、监听等多种特性和功能。

2.2 数字媒体与数码技术

媒体是传播、记录、表示信息的媒介。数字媒体是指以二进制数字形式记录、处理、传播信息的载体,包括数字化的文字、图像、图形、声音、视频影像和动画等感觉媒体,以编码形式表示感觉媒体的逻辑媒体,以及存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。

2.2.1声音的录制与编辑

1.声音

(1)声音与声波

声音是由物体的震动所产生的,震动的物体是声源,声音在弹性媒质中传播形成声波。声波按频率分为三类:次声波、可听声波和超声波。人类听觉的声音频率范围为20Hz~20kHz,低于20kHz的为次声波,高于20kHz的为超声波。人说话的声音信号频率通常为300Hz~3kHz,把在这种频率范围内的信号称为“语音信号”。

(2)声音的特性

①响度

人耳对声音的强弱的主观感受称为响度,决定响度的因素主要是声波的振幅,声波的振幅越大,声音的强度就越大,声音的强度就越高

②音调

人耳对声音调子的高低的主观感觉称为音调,也称音高或音准。人能感受到的声波频率为

20HZ~20khz

另外,人耳对音调的感觉还受到声波振幅(即响度)的影响。通常情况下,响度增加时人耳对音调的听感降低。

③音色

人耳在主观感觉上区别相同响度和音调两类不同声音的主观特性称为音色。

(4)听音环境

混响是通过混响时间来衡量的。

在室内混响时间与房间的体积房间的表面等因素有关,房间的体积越大混响的时间越长;墙壁越光滑、坚硬,混响时间越长,反之,若房间越小墙壁多孔粗糙柔软,则对声音的吸收越多,混响时间越短。

混响时间的长短对声音的清晰度影响明显,混响时间越短,声音听起来越清晰,混响时间越长,声音就会越模糊。

2.声音的数字化

自然界的声音是模拟量。为使计算机能处理音频,必须把模拟声音信号转变为数字声音信号,这个过程称为“声音的数字化”

声音的数字化通过对声音信号进行采样、量化和编码来实现。

影响声音数字化质量的标准主要有以下几个因素:

(1)采样频率

对模拟音频信号的连续波形进行分割使之变成离散数字信号的方法,称为“采样”

采样频率通常采用三种:11.025KHz、22.05KHz、44.1KHz。

(2)量化位数

对声波波形进行数字化表示称为“量化”

(3)声道数

声道数是指所使用的声音通道的个数,一般教学节目录音有单声道和双声道立体声。声音数字化的数据量=采样频率(Hz)×量化位数(b)×声道数/8(字节/秒)

3.数字音频的文件格式

Mp3格式指的是MPEG标准中的音频部分,也就是mpeg音频层。Mpeg的音频文件的压缩是有损压缩,mpeg3是音频编码具有10:1~1:1的高压缩率,同时基本保证低音频部分不失真,但是牺牲了声音文件中12khz-16khz高音频这部分来换取文件的尺寸

2.2.2数字图像拍摄与处理

1.数字图像基础知识

(1)基本概念

数字图像,又称数码图像或数位图像,是二维图像用有限数字、数值像素的表示

(2)图像种类

①二值图像

图像中的每个像素的亮度值尽可以取自0~1的图像

②灰度图像

也称为灰阶图像,图像中每个像素可以由0(黑)---255(白)的亮度值表示,0---255表示不同的灰度值

③彩色图像

每幅彩色图像是由三幅不同颜色的灰度图像组合而成,一幅为红色,一幅为绿,另一幅为蓝(3)图像存储与显示

目前比较流行的图像格式包括光栅图像格式BMP、GIF、JPEG、PNG等,以及矢量图像格

式WMF、SVG等。大多数浏览器支持gif、jpg以及png图像的直接显示。Svg格式作为w3c标准格式在网络上的应用越来越广泛。

3.数字图像的处理

数字图像处理是指将图像信号转换成数字信号并利用计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。

Photoshop的功能特色

①图像编辑是图像处理的基础,可以对图像做各种的变换,如放大缩小旋转倾斜透视等,也可以进行复制、去除斑点、修补、修饰图像的残损等。

②图像合成

③特效制作

特效制作在ps中主要由滤镜、通道及工具综合应用完成。

2.2.3数字视频拍摄与编辑

1数字视频基础知识

(1)视频

人眼有一种视觉暂留的生理现象,即人观察的物体消失后,物象映像在人的视网膜上会保留短暂的时间(0.1—0.2秒),我们所说的视觉暂留现象也就是视频的基本原理。

视频是指内容随时间变化的一组动态图像,又叫作“运动图像”或“活动图像”。

(2)数字视频

按照处理方式的不同,视频分为模拟视频和数字视频。

2.数字视频的拍摄

(1)基本概念

数字视频就是用摄像机之类的视频捕捉设备将外界影像的颜色和亮度信息转变为电信号,再记录到存储介质。

数码摄像机都是以数字方式对视频信号进行处理,即以0和1的二进制来记录影片的声光等信号。

3.数字视频的编辑

②捕捉视频片段

在将磁带记录载体的数码摄像上的视频文件传输到电脑上之前,先检查计算机是否具备IEEE1394接口。

⑤添加背景音乐

Movie make 中可导入各种格式的音频,包括MP3、wav、WMA等。

10.支持格式

Movie make导入内容时支持的格式有一下几种:

①视频文件:asf、avi、wmv

②电影文件:mpegl、mpeg、mpg、mlv、mp2.

③声音文件:wav、aif、aifc、aiff、mp3

④windows media文件asf、wm、wma、wmv。

⑤静止图像:bmp、jpg、jpeg、tiff、tif等

⑥动态图片:gif等

Movie make在保存电影时支持的格式:

①windows media视频文件:wmv。

②windows media音频文件:wma

③dv/avi视频格式:avi。

2.3 多媒体演示教室的信息化教学环境

多媒体演示教室以多媒体计算机为核心,由实物展示台、多媒体投影仪、电动屏幕、录像机、摄像机、VCD机、展台、音响设备等多种现代教学设备组成

2.3.1多媒体计算机

1.多媒体技术

在计算机应用领域中,媒体主要包括两个含义:一是指存储信息的载体,如磁盘、磁带、光盘等存储器;二十指承载信息的载体,包括文字、数字、图形、动画、音频、视频信号等。

多媒体技术是指利用计算机来交互地综合处理文字、数字、图形、图像、动画、音频、视频等多种媒体信息综合技术。包括:多媒体信息管理技术、多媒体通讯技术、信息压缩技术及多媒体影像处理技术等。

2.多媒体计算机的组成

多媒体计算机硬件系统是由计算机的基本部件和多媒体设备组成。多媒体计算机最基本的设备有声卡、音箱、CD-ROM 、麦克风等。另外还有视频捕获卡、摄像机、照相机、扫描仪、打印机等。

多媒体的编辑创作软件为多媒体创作人员提供了制作的工具,如图像处理软件、录音和编辑软件、视频采集和编辑软件、动画制作软件等

2.3.2 多媒体投影仪

多媒体投影仪是一种集视频信号与计算机信号相互转换为一体的大屏幕系统设备

1多媒体投影仪的主要类型:

①按投影机的成像技术不同,可分为阴极射线管(CRT)投影机、基于液晶(LCD)投影机、数字光处理(DLP)投影机、发光二极管(LED)投影机等。

②按投影机与屏幕的关系,可分为正投式投影机和背投式投影机。

③安装使用方式,可分为便携式投影机、吊装式投影机和便携吊装两用式投影机等。

④投影仪的分辨率,可分为VGA(640 480)、SVGA(800 600)、XGA(1024 768)、

SXGA(1280 1024)、UXGA(1600 1200)、QXGA(2048 1536)投影仪等。

笔记本电脑要选择将其设置到投影机输入或双屏幕显示。如在联想y450笔记本电脑上要同时选择功能键Fn键与功能键F3键进行设置

多媒体投影仪使用注意事项

①开机关机

②用注意通风

③开机状态下不要随意搬动

④期检查

⑤防止剧烈的震动和挤压

⑥不要将投影仪的亮度降低或者提高使用

2.3.4 电子白板

1 电子白板的工作原理

电子白板的工作原理主要有压感原理、电磁感应、红外线和激光跟踪原理四种,使用压感原理的触摸式白板相当于计算机的一个触摸屏,是一种用手指或笔触及屏幕上所显示的选项来完成指定的工作的人机互动式输入设备。这种电子白板内部有两层感压膜,当白板表面某一点收到压力时,两层膜在该点造成短路,电子白板的控制器检测出受压点的坐标值,经接口输入到计算机。电磁感应式白板是利用板内的线圈检测电磁笔发出的信号判断位置的。红外线式白板是利用手指或笔触对红外线的遮挡判断位置。使用激光跟踪原理的白板上端两侧各有一激光发射器,白板启动后,激光发射器发出激光扫射到白板上,特制的白板笔具有感应激光功能,从而反馈笔的位置。

交互式电子白板是由三部分结合构成一个系统,他们分别是计算机、投影仪、交互白板。

2.电子白板的使用模式

(1)pc白板工作模式

(2)交互式触摸控制

(3)注释和修改功能

(4)远距离传输功能

2.4 网络教室的信息化教学环境

2.4.1网络教室简介

1.网络教室的教学环境

网络教室又称为“多媒体网络教室”,多媒体网络教室是指在计算机局域网的基础上,将图形、图像、声音、动画及文字等各种多媒体信息,以实时控制的方式引入到教学过程中的一种专用多媒体计算机网络平台。

2网络教室的主要特点

借助多媒体网络教室,教师可以通过网络将自己的屏幕、语音、教学课件、VCD、外接音视频源等教学节目传送给学生,同时教师可以对学生进行遥控辅导、锁定、复位或进行示范教学。网络教室还可提供电子论坛/分组讨论功能,学生可以相互讨论,交流信息。

3.网络教室的构成

网络教室主要包括:教师机/学生机、服务器、网络控制系统、多媒体教学软件和教学资源库等.

2.4.2 多媒体网络教学软件

1.天空教室

2.LanStar 多媒体网络教学系统

3.课堂录播系统

(1)课堂录播系统功能

a)课件实时录制、编辑、点播、直播

b)自动跟踪,自动调焦,自由切换

(2)课堂录播播放模式

a)单画面电影模式IE直播

b)多画面资源模式IE直播

(3)课堂录播系统特点

①录播系统支持三路视频信号和一路vga信号的实时采集,通过vga采编卡进行压缩编码,最后形成流媒体在网络上的传输

②网络示范课录播平台,可以方便的跨过物理位置的局限

③VGA实时采集卡:画中画教学,精品课堂实录/输出

⑤播教室全过程全场景自动录制,实时生成教学过程课件

⑤直接将讲稿、多媒体课件、数码展台、笔记本信号、台式机等VGA信号以视频的方式进行采集压缩

⑥限制课件类型,自动侦测屏幕动态,码率可调

⑦录播过程独立完成,不干扰教师课件的播放

⑧嵌入式软硬件设计,工作稳定可靠

4.数字化校园

(1)数字化校园的涵义

“数字化校园”是利用计算机技术、网络技术、通讯技术对学校与教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行全面的数字化;并用科学规范的管理对这些信息资源进行整合与集成,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制,把学校建设成面向校园内,也面向社会的一个超越时间、超越空间的虚拟大学。

(3)数字化校园的特点

1)资源数字化

2)管理自动化

3)教学网络化

4)决策智能化

5)校园信息化

(4)数字化校园的体系结构

①基础设施

②网络基本服务系统

③共享数据库

④应用支撑系统

⑤信息服务系统

⑦录服务

⑦个性化门户

(5)数字化校园的主要应用

1)网络安全体系建设

2)校园信息管理系统建设

3)数据中心建设

4)建立统一信息门户

5)建立统一身份认证系统

6)校园一卡通建设

建设数字图书馆、校园无线网、构建远程教育平台、教育资源建设等也是数字化校园建设的重要内容。

2.5 虚拟现实技术

虚拟现实技术(简称VR技术),是以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机交互技术。它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、并行处理技术和多传感器技术,模拟人的视觉、听觉、触觉等感觉器官功能,使人能够沉浸在计算机生成的虚拟境界中,并能够通过语言、手势等自然的方式与之进行实时交互,创建了一种模拟真实世界的多维信息空间。

2.5.1虚拟现实系统

虚拟现实系统包括人类操作者、人机接口和计算机。虚拟显示系统应用最多的设备室头盔式立体显示器和数据手套。现有的虚拟现实系统主要考虑视觉通道,听觉通道和触觉通道还处于研究阶段。

2.软件

VR系统中的软件主要包括下列几种:交互软件、视觉漫游软件和建模软件等。交互软件利用人机控制设备的输出去修改VE(虚拟现实环境),视觉漫游软件控制用户在VE中运动时看到的场景,建模软件定义虚拟系统的物体形状、外观和属性的模型。

2.5.2虚拟现实的类型

2.5.2虚拟现实的类型有以下三种:

1.沉浸的虚拟现实

高级虚拟现实系统提供完全沉浸的体验,使用户有一种置身于虚拟世界中的感觉。

2桌面虚拟现实

桌面虚拟现实利用个人计算机和低级工作站进行仿真,将计算机的屏幕作为用户观察虚拟世界的一个窗口

常见的桌面虚拟系统现实技术有:基于静态图像的虚拟现实quicktime VR、虚拟现实造型语言VRML、桌面三维虚拟现实、MUD.

3.分布式虚拟现实

多用户协作虚拟社会,是一个通过网络连接的、多用户参与的、可由用户自主扩展的、主要是基于文本表示的虚拟现实环境。

2.5.3虚拟现实技术的重要特征

1.多感知性

2.沉浸性

3.实时性

4.交互性

2.5.4虚拟现实技术在教育教学中的应用

1.虚拟实验

通过虚拟的实验室进行实验,既可以缩短实验的时间,又可以获得直观真实的效果,还能对那些不可见的结构原理和不可重组的精密设备进行仿真实训,避免真实实验带来的危险。2.虚拟远程教育

虚拟现实技术远程教育中的应用主要有制作三维网络课件、开设网络实验课程和建构虚拟教室等。

第3章数字化学习资源应用

数字化学习资源是支持数字化学习活动的可被学习者或教学活动利用的一切人力和非人类教学资源。人力资源包括教师、同学、学习小组、家长、网络助教、网络虚拟社区会员、网友等。非人力资源包括数字化学习材料、数字化学习辅助设施、环境和支撑系统等。

3.1 认识数字化学习资源

1.数字化学习资源的分类

全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会制定中国网络教育技术标准体系(简称CELTS),其中教育资源建设技术规范(CELTS-41)将教学资源建设分为四个层次:

素材类教学资源建设、网络课程建设、资源建设的评价、教育资源管理系统的开发。1.数字化学习资源的分类

素材类教学资源主要分为八大类:媒体素材、试题、试卷、文献资料、课件与网络课件、案例、常见问题解答和资源目录索引。

媒体素材分为五大类:文本类、图形图像类、音频类、视频类、动画类。

文献资料包括教案、电子图书、学术论文、学位论文、论文集、报告、会议录、期刊、标准、文件、法规、电子百科等。课件与网络课件是利用计算机、多媒体和网络技术,以超文本、超媒体形式展示教学内容、学习指导、自我练习、检测评价或虚拟实验等内容,将教师的教育思想、教学经验、学习方法指导等贯穿其中,对一个或几个知识点实施相对完整教学的辅助教学软件,学生可以在计算机或网络上自主操作调用,实现人机交互和个别化学习或训练。通常根据运行平台划分为单机运行的课件和联机运行的网络课件。单机运行的课件可以通过网络下载,然后在单机中运行。网络课件可以在网络环境中直接运行。课件与网络课件均可用于多媒体演示教学或自学。

网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和。网络课程一般包括两个组成部分,即教学内容和网络教学支持系统。网络教学支持系统除能够支持教学内容的呈现外,还包括课程的教学大纲、教学计划、课件、习题、教学参考资源,甚至提供网络教学录像、在线测试、在线答疑、论坛、虚拟实验等。网络课程在远程教育中发挥着极其重要的作用,高水平的网络课程可以作为精品课程建设和推广。

2.网络中的数字化学习资源

数字化学习资源在因特网中主要以网站、网页、文档、软件、数据库和图像、Flash、视频、声音、虚拟现实软件等形式存在。

数字化学习资源有多种文件格式:

文档:txt、doc、wps、pdf、caj等

图像:bmp、jpg、gif、tif、png等

视频:avi、mpg、mov、wmv、asf、flv、vob等

课件:ppt、pps、exe、swf等。

在因特网中搜索数字化学习资源需要根据学习资源的类型进行搜索,有时还需要根据学习资源的文件类型搜索。通常有两种方法:通过专业网站搜素和通过搜索引擎搜索。

搜索引擎搜索:雅虎(Yahoo!)、谷歌(google)、百度(baidu)等

专业网站搜素:中华图书网、中国知网、国家精品课程资源网、国家数字化学习资源中心、中国高等学校教学资源网等

3.2 网络教学资源的搜索方法

搜索引擎是一种网络用户用于查询各种信息资源的网络应用程序,它以某种搜索策略在因特网中搜集、发现各种相关信息,对信息进行理解、提取、组织和处理,并为用户提供检索服务,从而起到信息导航的作用。

3.2.1常用搜索引擎简介

搜索引擎分三种:全文搜索、目录分类搜索、元搜索。

1全文搜索引擎

全文搜素引擎是名符其实的搜索引擎,最具代表性的有谷歌、百度等

该类搜索引擎的优点是信息量大,更新及时,无需人工干扰;缺点是返回信息过多,有很多无关信息,用户必须从结果中筛选。

2 目录索引类搜索引擎

目录索引是将网站分门别类的存放在响应的目录中,用户在查询信息时。可选择关键词搜索,也可以分类目录逐层查找。

该类信息具有信息准确、导航质量高的优点,其缺点是需要人工介入,维护量大,信息量少,信息更新不及时。目录索引中最具代表性的是雅虎,国内的搜狐、新浪网易索引也属于这一类。

3元搜索引擎

元搜索引擎是一种调用其他独立搜索引擎的引擎,亦称“搜索引擎之母”

著名的元搜索引擎有metacrawler、infospace、dogpile等,中文最具代表性的是搜魅网,它综合了百度、谷歌、搜狗、雅虎、中搜等搜索结果。

3.3.2网页网站的搜索方法

搜索网页时常用的搜索引擎有百度、谷歌、搜狗等

使用百度时的搜索技巧

1.使用布尔逻辑操作符——AND、OR和NOT

2.使用通配符“*”

3.使用逗号“,”、“、”或空格

4.把搜索范围限定在网页标题中——intitle

5.把搜索范围限定在特定站点中——site

6.精确匹配——双引号和书名号

7.百度快照

8.百度百科

9.相关搜索

10.英汉互译词典

3.2.3 多媒体素材的搜索方法

1 图像的搜索

1)基于图像分类的搜索

2)基于关键字的搜索

3)基于图像内容的搜索

4)在ftp服务器中搜索图像

(5)视频的搜索

目前视频格式主要有FLV、RM、RMVB、WMV等,其中FLV流媒体格式是随着

Flash MX的推出发展而来的视频格式。

3.2.4专业文档的搜索方法

(2)专业文档搜索——filetype

许多文献资料,如学术论文、数据资料、教案、简历等,常以Word、PowerPoint、PDF、CAJ等文件格式存在。这些文档质量都比较高、相关性强、并且垃圾少。

百度、Google等搜索引擎都支持对Office文档(包括Word、Excel、PowerPoint)、Adobe PDF 文档、RTF文档进行全文搜索。

搜索文档可以按文件格式搜索:在普通的查询词后面,加一个“filetype:文档类型”限定,如“filetype:DOC”、“filetype:PDF”、“filetype:PPT”、“filetype:ALL”等。ALL表示搜索所有类型的文件。

3.3网络数字化学习资源应用

3.3.1网络课件与网络课程

1.网络课件

课件是根据教学大纲的要求,经过教学目标确定、教学内容和任务分析、教学活动结构及界面设计等环节,对一个或几个知识点实施相对完整教学而加以制作的辅助教学软件。网络课件是基于浏览器/服务器模式开发,能在局域网或因特网上运行的教学软件。

网络课件的类型:自主学习型课件、自测辅导型课件、互动教学型课件。

自主学习型课件由学习者自己确定想要学习的或重点学习的内容,以学习者的学习需要为中心,具有完整的知识结构,能反应一定的教学过程和教学策略,有利于学习者利用网络进行自主学习。

自测辅导型网络课件帮助学习者在复习所学的知识,解答学习者的疑问,检查学习效果,强化对所学知识的理解和掌握。

互动教学型网络课件把课堂上教师讲课和学生问答的音像采集出来,以视频图像的形式作为网络课件的一部分,配合视频图像显示讲课内容,还原课堂环境。

网络课件的特点:共享性、交互性、开放性。

2.网络课程

美国《新教育百科辞典》定义:所谓课程是指在学校的教师指导下出现的学习者学习活动的总体,其中包含了教育目标、教学内容、教学活动乃至评价方法在内的广泛的概念。

网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和,包括两部分:教学内容和网络教学支撑环境。网络教学支撑环境指支持网络教学的软件工具、教学资源以及在网络教学平台上实施的教学活动。

(1)网络课程的特点

1)以学习者为中心,促进学习者独立自主学习

2)提供丰富的学习资源,学习者有充分的选择空间

3)提供多维的信息交互,构建良好的学习支持服务

(2)网络课程的类型:课堂授课型、自主学习型和协作探究型

3.3.2.精品课程

1 精品课程建设

精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。精品课程建设是高等学校教学质量与教学改革工程的重要组成部分。

国家精品课程的评审包括网上申报、网上评审、会议评审、网上公示等四个步骤,最终评选出某一年度的国家精品课程。

3.3.3 国家数字化学习资源中心

1.网络教育数字化学习资源中心简介

2008年3月,教育部、财政部批准中央广播电视大学、北京大学、清华大学等6个单位共同实施“网络教育数字化学习资源中心建设”项目,总体目标是有效整合多方教育资源,推进优质资源的开放与共享,服务网络教育、职业教育,进而服务于全民学习、终身学习的学习型社会建设。

2.国家数字化学习资源中心应用

(3)资源库

资源库包含课程资源库、媒体资源库、专题资源库。

3.4专题学习网站的应用

专题学习网站是围绕某一专题进行的详细而深入的资源建设,利用网站的功能模块,组织学习者使用网站提供的资源,通过自主学习、合作学习、探究学习等学习方式对该专题进行全面学习,在创设的情境下(如教学活动、各种问题情境以及虚拟实验,甚至教学游戏等)分析信息、利用信息,培养学习者的观察、思维能力,同时利用网站提供的资源进行知识的重构,创作作品,改变传统的教学方式和学生的学习方式,培养学生的创新精神和实践能力。简言之,专题学习网站是一种网络教学方式。它以整合性、教学性、系统性为原则,选择一些专题,组织数字化的学习资源,开展教学活动。

3.4.1专题学习网站的特点、结构与类型

1.专题学习网站的特点

专题学习网站能够给学生提供大量的专题学习资源和协作学习交流工具,学生可以充分利用专题学习网站进行学习和解决难题。它具有很强的个性特征:

(1)网站的专题性

(2)对象的特定性

专题学习网站不像综合性教育网站、网络资源库和网络课程等,它是面向广大学生的。专题学习网站,有特定的受众群,究竟供哪门学科、哪个层次的教师和学生使用,具有很强的针对性。

(3)内容的整合性

(4)功能的综合性

专题学习网站展示了学习专题相关的结构化知识,能满足不同的层次、不同的学科教师教学和学生学习的需要;提供了学习专题相关的庞大资源库,便于教师和学生搜索和检索资料;构建协作学习的平台,有利于教师和学生、学生与学生之间围绕专题进行讨论协商,形成了在线评价体系,便于学生进行网上自我评价。

2.专题学习网站的基本结构

(1)结构化专题知识

收集和整理与本课题相关的文本、图片、图像、视频、音频、动画等结构化知识,并按一

定的教学策略进行结构化重组和展示。

(2)扩展性学习资源库

(3)网上协商学习空间

为学生提供对本专题进行网络学习的工具。例如,学生可以利用bbs、留言板、聊天室等方式进行学生与学生、学生与教师之间的交流,为协作学习提供有力的空间。

具体模块可以包括网上协商讨论区、答疑指导区、和远程讨论区等。

(4)网上自我评价系统

提供学生自我学习和评价系统,收集与学习专题相关的思考性问题、专题学习网站的本质是基于专题资源的研究、协作式学习系统,其目的是为学生对专题内容开展深入的学习、研究,提供必要的支持、引导、管理和帮助。

3.专题学习网站的类型

根据网站的功能和作用,可将专题网站分为资源型的专题学习网站、自主学习型专题网站、课堂互动型专题学习网站。

根据网站内容的不同,专题学习网站可以大致划分为技能知识学习,文化知识赏析以及业余兴趣学习等。

3.4.2专题学习网站的教学应用

专题网站是围绕某一项或多项专题而设计开发的网站,其目的是为社会公众提供一个基于网络的专题信息服务平台,为相关专题信息需求者提供专题资源和协作交流,其本质是为学习者提供大量的专题学习资源和协作学习交流工具。

教师在教学过程中可以自主开发建设相关专题、课程的网站,建设过程中需要依据专题网站的特点及内容等要求,建设需要的专题网站。建设的步骤可以概括为专题学习网站的设计选题、专题学习网站的内容设计及系统设计、专题学习网站的制作开发以及专题学习网站的使用和维护等。

3.5.1博客概述

博客,是英文单词blog的音译而来,博客是继Email、BBS、ICQ之后出现的第四种网络交流方式。

按照博客功能分,可以将博客分为个人博客、微型博客和博客圈。

微型博客即微博,是一个基于用户挂你想的信息分享、传播以及获取平台,用户可以通过web、wap以及各种客户端组建个人社区,以140字左右的文字更新信息,并实现即使分享。

目前比较有影响力的网站都推出了微型博客形式,如twitter 新浪微博随心微博follow5 网易微博腾讯微博叽歪等。

3.5.2教育博客

1.教育博客的概念

教育微博是博客在教育教学中的应用,是一种博客式的个人教育网站。

2.教育博客的特点

教育博客成为一种继课件、积件、资源库、教育主题网站等信息化教学模式之后一种新的网络教育应用模式,为教育者以及学习者提供表达思想和沟通交流的平台,具有以下特点:(1)真实性

(2)人物性

(3)情节性

(4)可读性

(5)感悟性

(6)共享性

3.教育博客的类型

根据参与者身份的不同,可以将教育博客分:(1)为以教师为主的博客

(2)以学生为主的博客

(3)师生共同参与的博客

3.5.3 教育微博的作用

1.教育博客能过滤与管理教育信息

2.教育博客加强了教师的专业发展

3.教育博客加强了师生的沟通和教学中的反馈4.教育博客提供了丰富的学习环境