学习笔记信息技术与教育.docx

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学习笔记信息技术与教育

概述

本学习笔记记录自己在学习《信息技术与教育》（第2版）中的知识点。

黄容怀马丁张进宝编著

1信息技术及教育应用概述

1．1学习要点

从技术的本质意义上看，信息技术是指能够扩展人的信息器官功能的一类技术。

从技术的功能与过程上看，信息技术是指能够完成信息的获取、传递、加工、再生和施用等功能的一类技术。

从扩展信息器官功能的主要技术内容上看，信息技术是指感测、通信、计算机和智能以及控制等技术的整体。

信息技术的体系：

主体技术层次、应用技术层次、支撑技术层次、基础技术层次

1.1.3信息技术在教育中的应用

信息技术对教师的影响：

能力结构的更新

教育观念的转变

教学工具的多样化

教学方式的多样化

教学管理的现代化

促进教师的专业发展

信息技术在教育中的应用领域

学校教育

信息技术在教学中的应用：

作为学习的对象，作为教学工具，作为学习工具

信息技术在教学管理中的应用：

教职工信息管理，教务管理，学籍管理，图书管理，总务管理，学校概要信息管理

信息技术在科研中的应用：

家庭教育

社区教育

企业培训

特殊教育

信息技术能够有效地改善特殊儿童的学习条件，提高特殊教育的教学效果

教育信息化的特点：

教材多媒体化，资源全球化，活动合作化，管理自动化，教学个性化，学习自主化，环境虚拟化，

教育信息化要素（六个要素）：

信息网络，信息资源，信息技术应用，信息技术产业，信息化人才，信息化政策、法规和标准

信息化人才必须具备的素养：

技术素养、信息素养、视觉素养

1．2课后习题

2计算机技术与教育

2．1学习要点

2.1.2计算机教育应用

个人计算机对教师的作用：

计算机辅助教学：

ComputerAssistedInstruction

计算机管理教学：

ComputerManagedInstruction

计算机辅助测验：

ComputerAssistedTesting

计算机的应用：

1在技能训练中的应用

2在特殊教育中的应用

网络计算机的特点：

信息的存储与共享，信息的发布，协作与交流，科学计算

应用：

计算机教室、

计算机教育应用中存在的问题：

1“数字鸿沟”逐渐扩大，世界上70%居住在乡村和边远地区的贫困人口很少有机会接触信息技术，教育的不公平性日益凸现

2信息意识与伦理道德的丧失

由于失去了面对面交流必须承担的责任，学生在bbs上不注意自己的言行。

3信息过量造成网络迷航，网上过量的信息影响了有用信息的清晰度和效用度，不利于对知识的正常吸收；

4不利于深层次思维的培养，在信息网络环境中，人们开始习惯依赖计算机来获取信息，剪辑、重新组织信息，忽视自身创新能力和思辨能力的培养。

3通信技术与教育

3．1学习要点

无线通信：

把数据信号转换为电磁波或光波后直接通过空间进行传送。

蓝牙技术

无线保真技术（wirelessfidelity）

超宽带无线技术（UWB）

微波存取全球互通技术（WorldwiddeInteroperabilityforMicrowareAccess）WiMax

4G技术

通信的基本模型包括三个要素：

信源、信道、信宿。

GSM是英文GlobalSystemforModileCommunications（全球移动通讯系统）

CDMA是英文CodeDivisionMultipleAccess（码分多址）的缩写。

3G是3rdGeneration的缩写

通信技术在教育中的应用：

广播教学、电视教学和移动教育

电视教学的种类及教学方法：

1系统课稊教学，在学校内开展电化教育，要由教师加以具体组织和具体辅导

2专题教学，运用电视教材亣替教师在某一课程中的部分传授，或对教师讲授的教学内容进行充厞或补充。

一般应与教师的课堂教学结合，扬长避短，使教学效果更优化

3实验课程教学

4技能训练教学

5课外教学

4网络技术与教育

4．1学习要点

计算机网络的基本模型：

通讯主体、通讯设备和通讯协议

计算机网绔中各台计算机连接的形式和方法称为网络的拓扑结构，主要有总线型、星型、环型、树型等。

讠算机网络的功能：

数据通信、资源共享，还有负荷均衡和协同计算。

计算机网络协议主要由语义、语法和定时三部分组成。

IEEE802.3标准即通常所说的以太网，它所采用的介质访问控制协议叫做具有冲突检测的载波监听多点接入（CSMA/CD）（CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetection）

令牌环网（TOKINGRING），采用IEEE802.5协议（令牌环协议）

Ipv4采用32位的地址长度，而Ipv6采用128位的地址长度。

多媒体网络教室的意义：

使学生多种感官参与学习，提高了知识接收的效率，充分发挥了计算机辅助教学的作用，从根本上改变并促进了师生之间的信息交流、资源共享和教学合作。

多媒体网络教室的基本功能有：

广播教学、交互功能、远程控制、学习观察功能、学生管理

网络功能、电子考场功能

多媒体网络教室的应用方式：

课堂教学、多媒体辅助教学、网络环境教学。

网络教学模式是指在一定教学思想和理论指导下，借助多媒体计算机网络而形成的较为稳定的教学策略、结构和程序的活动范式。

一般由教学思想、教学目标、技术环境、教学策略和人-机关系等若干要素促成。

分布式资源库的两个基本思想是：

目录集中检索和资源数据分布存储

OSI体系结掄（7层）：

应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

TCP/IP协议集：

应用层、传输层、网络层、网络接卣层

网竜对教育的影响：

对教育瘄理解

突砤了封闭式的校园式教育，使教育能够面向社会的不同群体，以信息网络为载体，实现开放式教育

对教学的理解

对学习的理解

5多媒体技术与教育

5．1学习要点

多媒体技术：

实质上是借助计算机，并以计算机能够识别的斸式（数字信号），把视频音频处理技术、图形图像处理技术、㼖码ৣ码技术、存储技术等集成在一起，从而方便的对信息进行存储、加工、控制、编辑、变换、查询、检索等操作。

选择教学媒体的基本思路：

运用系统方法，对教学目标、教学内容、教学活动、教学媒体的特性和功能、经济性和适用性等进行整体协调，最优化、适当地选择教学媒体。

选择教学媒体的5个原则：

目标控制原则

内容符合原则

对象适应原则

现实可行原则

高效能原则

多媒体教学的应用：

多媒体计算机教室

多媒体语音教室

微格教室

以当代教育理论为基础，利用先进的媒体技术，根据反馈原理与教学评价理论，分阶段系统培训教师教学技能的活动。

交互白板

电子书包

多媒体教学应用中存在的问题：

教学模式和方法落后

盲目选择先进媒ན，为了技术而使用技术

教育资源艭莠不齐，重复建设严重

媒体使用不当制约学生思维的发展

6人工智能与教育

6．1学䩠要点

人工智能研究领域８

专家系纟

人工神经网络（ArtificialNeuralNepwork）,是以计算机网络系统校拟生物㥞经网络的智能计算系统。

机器学习

模式识别

数据挖掘（DataMhning），就是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的数据中，提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但是又潜在有用的信息和知识的过程。

智能导师系绝的组成：

领域知识模块、卦生模块、教师模块

人工智能技术圠教育中的应用：

智能导师系统

注重已有知识、人类教学专家的经验和系统推理功能，可以集中教学专家的智慧进行因材斝教

智能歔疑粻统

将来自各地学生的问题和老师的解答有机地组织起来存储到相应的答疑库中，通过语意理解䊀术来分析并自动匹配学生所提出的问题，自动给予问题解答的系统。

教学设计自动化

包括专家系统、咨询系统、信恮管理系统、电子绩效攫持系统

基于智能代理的网络教学系统

7虚拟现实技术与教育

7．1学习要点

虚拟现实（VirtualReali4y）:

集成了计算机图形技朮、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的昀新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。

虚拟现实技术的分类：

桌面式、沉浸式、僠加式、分布式虚拟现实系绗。

虚拟现实系统的5个关键成分：

艚拟世界、虚拟现实软件、计算机、输入设备、输出设备

虚拟现实技术的重要技支特征：

多感知性，交互性，存在性

自主性：

是挅虚拟环境中物体依据物理定律动作的程度

虚拟现实系统的关键技术：

1动态环境建模技术

虚拟环境的建立是虚拟现实技术的核心内容。

动态环境建模技术的目的是获取实际环境的三维数据，并根据应用的需要，利用获取的三维数据建立相应的虚拟环境模型。

2实时三维图像生成技术

在不降低图像质量和复杂度的前提下，如何提高刷新频率将是该技术的研究内容。

3人机交互技术

虚拟现实系统的人机交互是一种近乎自然的交互，使用者不仅可以利用电脑键盘、鼠标进行交互，而且可以通过数据手套、特殊头盔等传感设备进行交互，计算机还能根据使用者的头、手、言语及身体的动作来调整系统呈现的图像及声音。

现有的虚拟现实技术远远不能满足系统的需要，例如数据手套具有延迟大、分辨率低、作用范围小、使用不便等缺点。

需要对与之相关的人机交互技术包括手势识别，面部表情识别，眼部跟踪等做进一步的研究。

4应用系统开发工具

选择适当地系统开发工具可以大幅度提高生产效率、减轻劳动强度、提高产品开发质量。

5系统集成技术

由于虚拟现实技术包括大量的感知技术与模型，因此系统的集成技术起着至关重要的作用，集成技术包括信息同步技术、模型的标定技术、数据转换技术、数据管理模型、识别和合成技术。

虚拟现实技术的应用领域：

军事及航空领域

建筑城市规划

医学界

培训领域

娱乐

虚拟现实技术应用中存在的问题：

从硬件上讲，数据存储设备的速度、容量还十分不足，现实设备造价昂贵，清晰度不够好

由于硬件的诸多局限性，使得软件的开发费用十分惊人

虚拟现实技术与教育相结合的理论依据:

认知理论

虚拟现实与教育相结合，必须从学生的认知心理出发，注重学生的具体经验和对情景的理解，使学习者的新旧知识之间的同化顺利完成。

建构主义

教学虚拟环境应尽可能为学生提供丰富的资源和大量的经验背景，以便学生借助这一平台来建构自己的知识。

模拟法则

模拟法则主要有两大类：

物理模拟和数学模拟，虚拟现实与教育相结合主要是物理模拟，即耚过设计与原型相似的模型，并利用该模型来间接地研究原型规律。

虚拟现实技术在教育中的应用：

虚拟实验室

虚拟仿㜟校园

虚拟博物馆

专业教育和培训

特殊教育

8教育软件

8．1学习要点

当前典型的软件开发技术：

J2EE技术：

J2EE是Sun公司提出的多层、分布式、基于组件的企业级应用模型，在这样的一个应用系统中﬌应用程序逻辑可持照功能划分为不同的组件，每个组件是一个封装了瘄软件单元，能够与相关的一些类和文件一起组ࣅ成J2EE应用程序。

.NET技术：

支持多种编程语言，包括：

VB.NET，C++.net，J#.net以及C#,它的最大的特色是支持交叉语言互操作，即一个系统同时可以采用多种编程语言来开发。

教学软件除了提供给学生科学文化知识外，应重视对学生思维能力的培养以及重视开发学生的创造性潜能。

要培养创造性人才，软件本身也要体现创造性，包括问题的设计，启发思维的方式等。

教学软件设计理论：

学习理论：

教育软件的作用是促进学习者的学习，学习者的外显行为或学习状况以及他们的内心的变化都要作为教育软件开发的理论支持。

教学设计理论

人机交互理论：

包括：

用户对软件进程的控制能力，人机界面。

教育软䫶设计流程：

1厯境分析

主要包括：

教学目标分析，使用对象分析和开发成本估算等

2教学设计

是应用系统科学璄方法分析和研究教学问题和需求，确定解决它的教学策略、教学方法和教学步骤，并寱教学结果做出评价的一种计划过程和操作程序。

3系统设计

包括封面的导言设计、屏幕界面的设计、两互方式的设计、导航策略的设计、超文本结朄的设计。

4脚本设计

脚本是在教学设计基础上所做出的计算机与学生交亐过程方案设计的详细报告，是下一阶段进行輯件编写的直接蓜本，包括文字脚本和制作脚本

5软件编写

6软件适用

7软件评价

分为两部分，一部分是分析软件本身对教学效果的影响，另一部分是分析学习内容，学习水平，媒体的选择与设计以及教学策略对教学效果的影响。

教学软件与教学资源的标准和规范

1教育性

2科学性

3整体性

4开放性，要能够容纳各种形式的教学内容

5艺术性

6可靠性

7灵活性

8安全性