第2章 网络教育环境
2.1 网络教育系统的构成
2.1.1 网络教育环境的定义
网络教育环境是指以网络为主要媒介、用于支持教师教学和学生学习,能为教师、学生提供信息、工具和服务的系统,它由软件系统和硬件系统构成。
计算机网络是计算机技术和通信技术相结合的产物,随着计算机应用的日益广泛以及信息化时代发展的需求,计算机网络已经成为社会生活等领域不可缺少的组成部分。在教育领域,大量的教育教学信息的收集、存储和处理、教育教学管理,以及教育科研、计算机辅助教学等许多业务工作都离不开计算机网络的应用。
计算机网络用于教育教学就形成了教育网络。教育网络除了具有一般计算机网络的基本功能,如共享网络中的软件硬件功能、电子邮件服务、文件传输服务等之外,还具有开放性、资源共享性、跨越时空性等特点。
2.1.2 网络教育环境的构成
从网络教育环境提供的资源的形态来看,网络教育环境由教育环境资源、教育信息资源、教育人力资源构成。
(1)教育环境资源是指构成网络物理空间的各种硬件设备,如计算机设备、网络设备、通信设备等,以及形成网络正常运行空间的各类系统软件、应用软件、工具软件、教学软件等。在教学应用中,可利用在线的软件库为学生提供有关的教育软件,同时为各种课程提供课件让学生下载并脱机学习。
(2)教育信息资源是指在网络中蕴藏着的各种形式的、能够为教育过程所用的知识、资料、情报、消息等的集合,是一种软性资源。
(3)教育人力资源包括网络教育教学机构人员、任课教师、教辅人员、行政管理人员等。
从网络教育环境提供的管理、服务功能来看,网络教育环境由网上教学管理系统、网络教学平台和教学资源管理系统三部分构成。网上教学管理系统进行教学活动的管理、人员管理和网上教学内容的课程资源管理。教学资源管理系统主要功能是对各种数学资源进行采集、管理、检索和利用。网络教学平台是为教师进行网上教学和学生利用网络学习提供活动场所。
从网络教育环境所需要的技术支撑来看,网络教育环境由硬件支撑、软件支撑和教学资源三部分构成。硬件支撑是指各种服务器、网络设备、系统平台、课件开发系统和虚拟演播系统。软件支撑则主要是指教学管理、教学应用、资源管理、教学评测和其他工具软件等。教学资源是指用户通过网络可以获得的各种知识性信息(课程、消息、习题等)。
1.教育网络的硬件支撑
网络教育系统首先必须有硬件设施,包括网络设备、通信设备、视音频设备等。近年来随着网络技术的快速发展,我国的网络建设也已进入大规模发展阶段。目前已有CHINANET(中国公用计算机互联网)、CERNET(中国教育科研网)、中国金桥信息网等多个计算机互联网络,它们构成了中国计算机信息网的主体。在一些发达国家的教育和科研机构实施远程教育之后,我国一些重点高校也相继利用现有的网络资源开始了网上教育的实施。为了满足双向、实时、交互式远程教育的要求,教育网络应能满足以下要求。
(1)可提供高速率和可变速率的传输业务。
(2)对不同类型的多媒体信息可满足实时性需求。
(3)保证不同类型的信息(图像、声音、数据)的同步。
(4)用户能对通信、业务质量进行动态控制。
(5)能提供多种连接形态,实现多连接管理,可提供多方通信能力。
(6)能提供通信的交互性,使用户对各种媒体有充分的参与控制、编辑能力。
(7)可提供智能化支持和扩展新的多媒体信息处理的适应能力。
为达到上述要求,目前采用的主要技术有宽带传输技术、ATM交换技术、多媒体技术(包括视频、音频、数据文本等,尤其是视音频的实时交互传输)、流媒体技术以及智能化管理等技术。
2.教育网络的软件支撑
网络教育系统除了硬件设施外,还必须有软件系统支持。软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件是指网络操作系统和数据库系统以及用于网络教育的系统平台,如Windows 7、UNIX、Linux等操作系统。数据库系统主要有SQL Server、My SQL和Oracle等。目前,国外以及国内已开发出很多用于网络教育的系统平台,各学校可以根据自己的需求选择不同的系统进行安装,或者自主开发个性化的软件系统。应用软件主要包括课件开发、视音频编辑等软件,以及工具软件等。
3.教学资源信息系统
教学资源信息系统是网络教育环境不可缺少的组成部分之一。按功能教学资源可以分为三类:辅助备课资料库、学习资源库、资源搜索工具。
辅助备课资料库可包括多媒体教学资料库和微型教学单元库等。多媒体教学资料库主要由图、声、像等资料组成,是以知识点为基础,按一定检索和分类规则组织的素材材料。微型教学单元库由许多微型教学单元组成,每个教学单元又包含一定的过程和结构。教师在教学过程中,借助辅助备课资料库进行备课,制作多媒体教材。同时利用系统信息传输的双向性,教师制作的多媒体教材又可以随时存入辅助备课资料库中,以供教学时使用。辅助备课资料库包含文档库、图片库、视频库、音频库、网页库、档案库、数据库等。
学习资源库供学生在自学和复习时使用。学生利用交互式的多媒体教学终端,不仅可以进行查询、补课、自学、复习,而且还可以利用各学科专用软件配上相应的设备开辟第二课堂,进行教学模拟仿真训练,提高了学生分析问题和解决问题的能力。若该网络与校园网、Internet相连,学生可以登录到校园网、Internet上,访问或下载相关信息。学习资源库应该同时包含互联网资源、Internet资源、学校综合资源、学校网站资源等。