第七章 信息技术教学应用展望
第七章 信息技术教学应用展望
本章结构 7.1网络技术的发展及教育应用 7.1.1无线网络技术及移动教育 7.1.2网格技术及其教育应用 7.2智能信息技术的教学应用 7.2.1教育专家系统 今7.2.2基于 Agent技术的教学系统 7.3虚拟现实技术教育应用 ☆7.3.1虚拟现实简介 7.3.2虚拟现实教育应用实例 7.4教育资源库及其应用 ☆7.4.1教育资源库简介 7.4.2教育资源库的应用 7.4.3数字图书馆
本章结构 7.1网络技术的发展及教育应用 ❖ 7.1.1 无线网络技术及移动教育 ❖ 7.1.2 网格技术及其教育应用 7.2 智能信息技术的教学应用 ❖ 7.2.1 教育专家系统 ❖ 7.2.2 基于Agent技术的教学系统 7.3 虚拟现实技术教育应用 ❖ 7.3.1虚拟现实简介 ❖ 7.3.2虚拟现实教育应用实例 7.4 教育资源库及其应用 ❖ 7.4.1 教育资源库简介 ❖ 7.4.2 教育资源库的应用 ❖ 7.4.3 数字图书馆
7.1.1无线网络技术及移动教育 1.无线网络技术 借助无线网络技术,我们可以随时随地接入互联网,真正实现“随时 随地,网络无线”。无线网络具有以下优势: ◇支持移动联网。用户可以像使用移动电话那样灵活移动计算设备的位置, 并保持持续的网络连接 不需要使用物理线路,安装非常简便: ◇无线网络所使用的高频率无线电波可以穿透墙壁或玻璃窗,因而网络设备 可以在有效范围内任意放置; 具备多层安全防护措施,可以充分确保用户隐私: ◆改动网络结构或布局时,不需要对网络进行重新设置
7.1.1 无线网络技术及移动教育 1. 无线网络技术 借助无线网络技术，我们可以随时随地接入互联网，真正实现“随时 随地，网络无线”。无线网络具有以下优势： ❖ 支持移动联网。用户可以像使用移动电话那样灵活移动计算设备的位置， 并保持持续的网络连接； ❖ 不需要使用物理线路，安装非常简便； ❖ 无线网络所使用的高频率无线电波可以穿透墙壁或玻璃窗，因而网络设备 可以在有效范围内任意放置； ❖ 具备多层安全防护措施，可以充分确保用户隐私； ❖ 改动网络结构或布局时，不需要对网络进行重新设置
7.1.1无线网络技术及移动教育 1.无线网络技术 (1)无线局域网(WLAN) 无线局域网作为一种灵活的数据通信系统,在建筑物和公共区域内是 种固定局域网的有效延伸和补充。WAN利用电磁波在空气中发送和接受 数据,而无需线缆介质。WAN的数据传输速率现在已经能够达到1Mbps, 传输距离可远至20km以上,使得网上的计算机具有可移动性,能快速方便 地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。WAN技术采用 IEEE802.11b标准作为通用标准。 无线局域网系统包括为电脑终端配置的无线局域网卡,3Com等公司 都有基于该标准的无线网卡;进行数据发送和接受的设备,称为接入点 Access Point,AP);以及其他一些接入控制设备。对于希望得到无线局 域网服务的终端用户而言,他所需做的工作只是插入专用的网卡,然后安 装简单的驱动程序即可
7.1.1 无线网络技术及移动教育 1. 无线网络技术 （1）无线局域网（WLAN） 无线局域网作为一种灵活的数据通信系统，在建筑物和公共区域内是 一种固定局域网的有效延伸和补充。WLAN利用电磁波在空气中发送和接受 数据，而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps， 传输距离可远至20km以上，使得网上的计算机具有可移动性，能快速方便 地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题 。 WLAN 技 术 采 用 IEEE802.11b标准作为通用标准。 无线局域网系统包括为电脑终端配置的无线局域网卡，3Com等公司 都有基于该标准的无线网卡；进行数据发送和接受的设备，称为接入点 (Access Point，AP)；以及其他一些接入控制设备。对于希望得到无线局 域网服务的终端用户而言，他所需做的工作只是插入专用的网卡，然后安 装简单的驱动程序即可
7.1.1无线网络技术及移动教育 1.无线网络技术 (1)无线局域网(WLAN) WLAN的应用有以下两类情况:独立的WAN、非独立的WAN 独立的WAN 这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP,也 可以不使用AP。在不使用AP时,各个用户之间通过无线直接互连。但缺点 是各用户之间的通信距离较近,且当用户数量较多时,性能较差 非独立的WAN 在大多数情况下,无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把 这种情况称为非独立的WLAN。在这种配置下,多个AP通过线缆连接在有线 网络上,以使无线用户能够访问网络的各个部分
7.1.1 无线网络技术及移动教育 1. 无线网络技术 （1）无线局域网（WLAN） WLAN的应用有以下两类情况：独立的WLAN、非独立的WLAN ❖ 独立的WLAN 这是指整个网络都使用无线通信的情形。在这种方式下可以使用AP，也 可以不使用AP。在不使用AP时，各个用户之间通过无线直接互连。但缺点 是各用户之间的通信距离较近，且当用户数量较多时，性能较差。 ❖ 非独立的WLAN 在大多数情况下，无线通信是作为有线通信的一种补充和扩展。我们把 这种情况称为非独立的WLAN。在这种配置下，多个AP通过线缆连接在有线 网络上，以使无线用户能够访问网络的各个部分
7.1.1无线网络技术及移动教育 1.无线网络技术 (2)蓝牙技术( Bluetooth) 蓝牙技术是一种将多种家庭与办公室中的数据和语音设备通过无线方 式联网的技术,在便携式计算机、移动电话以及其他的移动设备之间建立 起一种小型、经济、短距离的无线链路,将多种设备联成一个微微网 ( Pico net),而若干个微微网还可以进一步联接成为分布式网络 ( Scatter net),使得更多的数据和语音设备能够快捷地连通,实现快 速高效的通信,实现数据共享、互联网接入、无线免提、同步资料、影像 传递等。 蓝牙标准(IEEE802.15)是由移动通信公司与移动计算公司联合起来 开发的传输范围约为10米左右的短距离无线通信标准。蓝牙比无线局域网 标准IEE802.11更具移动性,IEE802.11只限制在建筑物和校园内,而蓝 牙能把一个设备连接到LAN和WAN,甚至支持全球漫游。蓝牙在多向性传输 方面具有较大优势,但也需防止信息误传和被截取;蓝牙具有全方位的特 性,并且可以进行一对多点的数据交换
7.1.1 无线网络技术及移动教育 1. 无线网络技术 （2）蓝牙技术（Bluetooth） 蓝牙技术是一种将多种家庭与办公室中的数据和语音设备通过无线方 式联网的技术，在便携式计算机、移动电话以及其他的移动设备之间建立 起一种小型、经济、短距离的无线链路，将多种设备联成一个微微网 （Pico net），而若干个微微网还可以进一步联接成为分布式网络 （Scatter net），使得更多的数据和语音设备能够快捷地连通，实现快 速高效的通信，实现数据共享、互联网接入、无线免提、同步资料、影像 传递等。 蓝牙标准（IEEE802.15）是由移动通信公司与移动计算公司联合起来 开发的传输范围约为10米左右的短距离无线通信标准。蓝牙比无线局域网 标准IEEE802.11更具移动性，IEEE802.11只限制在建筑物和校园内，而蓝 牙能把一个设备连接到LAN和WAN，甚至支持全球漫游。蓝牙在多向性传输 方面具有较大优势，但也需防止信息误传和被截取；蓝牙具有全方位的特 性，并且可以进行一对多点的数据交换
7.1.1无线网络技术及移动教育 1.无线网络技术 (2)蓝牙技术( Bluetooth) 在无线校园网中采用蓝牙技术,可增加网络教学的可移动性。 利用蓝牙技术还可以构建将各种媒体信息工具综合起来的蓝牙教室。 对于学习者个人来说,利用蓝牙技术可以方便地搭建一个实时、快速 交互性强的多媒体学习空间,这样就可以把用户身边的设备都连接起来, 形成一个“个人微型网”( Personal area net),从而使得社会的每个 成员,每件智能化设备都能随时随地接入网络,学习者就可以方便地在互 联网上学习丰富的教育资源,而且学习者与教学资源、教师与学生之间的 交互也会大大改善,交互过程中的信息表征方式也将丰富多样,这将有利 于建构终身学习的理想环境
7.1.1 无线网络技术及移动教育 1. 无线网络技术 （2）蓝牙技术（Bluetooth） 在无线校园网中采用蓝牙技术，可增加网络教学的可移动性。 利用蓝牙技术还可以构建将各种媒体信息工具综合起来的蓝牙教室。 对于学习者个人来说，利用蓝牙技术可以方便地搭建一个实时、快速、 交互性强的多媒体学习空间，这样就可以把用户身边的设备都连接起来， 形成一个“个人微型网”（Personal area net），从而使得社会的每个 成员，每件智能化设备都能随时随地接入网络，学习者就可以方便地在互 联网上学习丰富的教育资源，而且学习者与教学资源、教师与学生之间的 交互也会大大改善，交互过程中的信息表征方式也将丰富多样，这将有利 于建构终身学习的理想环境
7.1.1无线网络技术及移动教育 2.移动教育 移动教育( Mobile education), 指依托目前比较成熟的无线移动 网络、国际互联网以及多媒体技 术,学生和教师通过使用移动设 移动教育网 射接受合 备(如手机、笔记本、PDA等) 更为方便灵活地实现交互式教学 国际互联网 活动的一种手段。移动教育系统 主要由四部分组成:移动教育网、 国际互联网、教学服务器和移动 教学务器 。其中,国际互联网和教学服 教学平台 移动台(数学斩件) 务器是教育资源的主要载体,而 移动台和移动教育网则是连接用 户和互连网的主要媒介
7.1.1 无线网络技术及移动教育 2. 移动教育 移动教育(Mobile Education)， 指依托目前比较成熟的无线移动 网络、国际互联网以及多媒体技 术，学生和教师通过使用移动设 备（如手机、笔记本、PDA等） 更为方便灵活地实现交互式教学 活动的一种手段。移动教育系统 主要由四部分组成：移动教育网、 国际互联网、教学服务器和移动 台。其中，国际互联网和教学服 务器是教育资源的主要载体，而 移动台和移动教育网则是连接用 户和互连网的主要媒介
7.1.1无线网络技术及移动教育 2.移动教育 移动教育网:该网络由多个基站组成,用来发射或接收来自移动台以及互 联网的信息,并通过空中接口实现移动台与互联网的无缝连接,是整个移 动网络的一部分, ☆国际互联网:即我们通常说的 Internet,是教育资源的有效载体。目前互 联网技术已经非常成熟,与互联网连接的客户可方便地进行信息交换,并 可访问互联网上的丰富资源。 多教学服务器:该服务器与互联网相连,存放丰富的教学资源以及相应的服 务程序 移动台:移动设备,如手机、笔记本等。目前一般指由通信硬件与SM卡 组成的移动设备。通信硬件完成信号的接收以及协议识别,SM卡保存用 户的标志。目前,许多公司正在研究或推出具有PDA功能的手机,其PDA 部分具有一定的开放性,可在一定程度上扩充软件
7.1.1 无线网络技术及移动教育 2. 移动教育 ❖ 移动教育网：该网络由多个基站组成，用来发射或接收来自移动台以及互 联网的信息，并通过空中接口实现移动台与互联网的无缝连接，是整个移 动网络的一部分， ❖ 国际互联网：即我们通常说的Internet，是教育资源的有效载体。目前互 联网技术已经非常成熟，与互联网连接的客户可方便地进行信息交换，并 可访问互联网上的丰富资源。 ❖ 教学服务器：该服务器与互联网相连，存放丰富的教学资源以及相应的服 务程序。 ❖ 移动台：移动设备，如手机、笔记本等。目前一般指由通信硬件与SIM卡 组成的移动设备。通信硬件完成信号的接收以及协议识别，SIM卡保存用 户的标志。目前，许多公司正在研究或推出具有PDA功能的手机，其PDA 部分具有一定的开放性，可在一定程度上扩充软件
7.1.1无线网络技术及移动教育 2.移动教育 个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教育资源这三个 方面。在学生与教师方面,移动教育系统的主要功能如下 (1)面向学生的功能 向教师提问:学生的一些比较简单或紧急的问题可以通过移动设备随时 向教师提出,而不必等到上课,或是在指定时间专门到指定的地点提问 自动回复问题:系统收到学生问题后,按照关键词匹配的方法系统检索 数据库,如果发现已有类似问题被回答,则自动地将相应答案返回给用户。 浏览问题和解答:学生可以通过本系统,浏览一段时期内其他同学所提 出的问题与相应的解答,在别人的问题中得到提高; 查询作业提交情况、成绩以及考试成绩; 接收教学活动通知
7.1.1 无线网络技术及移动教育 （1）面向学生的功能 ❖ 向教师提问：学生的一些比较简单或紧急的问题可以通过移动设备随时 向教师提出，而不必等到上课，或是在指定时间专门到指定的地点提问； ❖ 自动回复问题：系统收到学生问题后，按照关键词匹配的方法系统检索 数据库，如果发现已有类似问题被回答，则自动地将相应答案返回给用户。 ❖ 浏览问题和解答：学生可以通过本系统，浏览一段时期内其他同学所提 出的问题与相应的解答，在别人的问题中得到提高； ❖ 查询作业提交情况、成绩以及考试成绩； ❖ 接收教学活动通知。 2. 移动教育 一个实用的移动教育系统必须同时兼顾学生、教师和教育资源这三个 方面 。在学生与教师方面，移动教育系统的主要功能如下：