基于信息技術環境的高校教育資源開發與整合探究

金泉元

(南京航空航天大學國際合作交流處,210016)

1 信息化環境的整體規劃設計

利用最新的科學技術和設備，兼顧先進性、實用性和可行性，我們研究設計了實時寬帶交互式多媒體教學與網絡管理，同時還具有自動控制和智能操作等現代化多功能的教育技術應用系統。該系統能實現多教室、多數據流的同時在線進行VOD點播、所有教學端點的遠程控制、多種教學資源高度整合的功能。系統實現了現代教育技術、網絡信息技術、多媒體技術、現代控制技術、數字視音頻技術等多種技術在教學和教學管理上的應用，系統采用了萬兆級的網絡交換設備，功能完善的多媒體教學與管理系統，是一個國內目前已知的最先進的現代教育技術應用系統。

系統包含主要內容有中央監控系統、多數據流數字VOD點播系統、教學管理與教學評估系統、遠程接收控制及管理系統、互聯網接入系統和多媒體教學資源制作與大容量存儲系統等。

1.1 中央監控系統

中央控制系統是整個多媒體教學與管理系統的核心，該系統可通過主控計算機實現在某一時刻對任何一個多媒體設備進行自動操作；中心控制室與各多媒體教室之間具有對講功能，且雙方都可以隨時主呼和被呼；中心控制室具有強制播放功能，即在必要時能中止多媒體教室設備的運行，對某個或全部的媒體教室統一播放指定內容；中心控制室能夠隨時觀察任一個多媒體教室的設備狀態和教學情況，能遙控各教室的攝像機做水平和俯仰運動，以及進行變焦等調整。通過中心控制室的控制計算機可對各多媒體教室的情景圖像進行存貯和處理；中心控制室可進行定時巡視并可任意指定某監視器對某幾路攝像機攝取的信號進行自動切換，可實現順序切換和任意分組切換，實現自動切換的時間間隔可在120秒內自動控制。具備電子考場功能。

1.2 數字式VOD點播系統

VOD點播其實質就是共享網絡上的各種資源基于Windows2000的樹形結構網絡，讓客戶端來調用主VOD服務器上的文件。負責整個網絡的整體控制和資源調度的工作。形成了一個以主VOD點播服務器為中心，向下連接多個教室的多媒體教學網絡。

系統采用高速大容量服務器，并配有萬兆級交換機，將VOD點播系統和多媒體教學雙向控制系統有機的融合在一起（視頻流可達并發300路）。實現所有聯網計算機在同一時間對同一個教學資源庫中的音像資料或教學課件進行互不干擾的即時點播。此系統可方便將教師制作的各類教學課件內容實時的播放到每一個點，實現交互式教學，擴大了教學內容。

利用VOD系統的雙向視頻傳輸特性和網絡特性，我們可以開展多種形式的教學：

1.2.1 視頻點播教學

將各科優秀教師的多媒體課件、電視教材、直播課程、現場實驗示范等采編存入VOD系統，教師可在終端機上，通過點播界面，自由點播這些視頻資源進行教學。此外，由于VOD系統支持多用戶點播而互不影響，所以不同地點的老師可以同時點播相同教學內容來進行教學，并分別對播放進程進行控制。

1.2.2 自主學習

在VOD系統中，可以充分發揮學生的自主性：學生可以根據自己的學習情況，在寢室、圖書館、計算機機房甚至家里，自由地選擇多媒體課件、老師講課錄像等進行學習，以增強學習的自主性和主動性；學生還可以點播自己感興趣的內容進行補充學習，拓寬知識面；在學習過程中，學生可以按照自己的學習進度，對播放過程進行控制，營造出一個相對個性化的學習環境，達到最好的學習效果。

1.2.3 遠程教學

和Internet整合在一起的VOD系統可實現跨地域的遠程教學。將優秀教師的講課錄像放到VOD服務器上，學習者可以遠程點播這些錄像，進行在線學習；也可以先把錄像下載到本地服務器上，然后在當地的局域網范圍內點播學習。

利用VOD系統開展遠程教學它的視頻傳輸特性好，是一般的網絡教學達不到的。此外，VOD系統的視頻傳播是雙向的，學習者可以根據自己的具體情況，自行安排學習時間，這是VOD教學明顯優于廣播電視教學的地方。

1.3 教師管理與教學評估系統

為不斷提高教師的教學質量，改善教學質量監控手段，研制了教師管理與教學質量自動評估系統。該系統是一個開放管理系統，可按照學校制定的教學質量評價標準對講課教師自動評價打分，用來實現對教師的信息進行存檔管理及滿足用戶所需的實際運作。

1.4 視音頻教學系統

中心控制室可直接接收衛星傳送的遠程教育節目，并向任何一個多媒體教室播放，需要時可隨時錄制錄像帶或刻制光盤。中心控制室與有線電視網相聯，以便播放和錄制相關教育電視臺的教學內容。通過校內閉路電視系統將電教中心的演播室傳送來的教學內容轉播到各多媒體教室，并實現交互式討論。

1.5 互聯網接入系統

中控室的中央控制系統通過交換機將數字化視音頻系統、VOD點播系統和校園網系統聯成一個統一完善的大系統，并在交換機上通過路由器、防火墻等設備聯接互聯網，實現網絡資源的相互傳遞、調用與共享。

1.6 教學資源庫

要發揮建成的現代教育技術應用系統的作用，建設一個多元化的教學資源庫是至關重要的。為此，在系統建設和使用過程中一定要建立磁盤陣列、光盤庫及鏡像系統，構成內容豐富，形式多樣的教學資源庫，為教師和學生提供豐富多彩的教學和科研信息及資料。

2 教學資源整合

2.1 現代教育新模式

現代教育技術是運用現代教育理論和現代網絡信息技術與多媒體技術，通過對教學過程和教學資源的設計、開發、應用、評價和管理，實現教學過程和教學資源的整合優化的理論與實踐。現代教育技術在教學過程中的運用，必將對原有的教學模式產生一次革命性變革，并將進一步促進教學效率和教育質量的提高。

傳統的計算機輔助教育概念，不能表達信息技術對人類教育的深刻影響，信息技術與課程整合將是一個新的研究領域，是教育發展與改革的必然趨勢。信息技術與課程整合是指在課程教學過程中把信息技術、信息資源、信息方法、人力資源和課程內容有機結合，共同完成課程教學任務的一種新型的教學方式。 學與教的活動要在信息化環境，即多媒體計算機、多媒體課堂網絡、校園網絡和互聯網絡等中進行。

把課程內容編制成電子文稿、多媒體課件、網絡課程等，教師用來進行講授或作為學生學習資源。這樣，把課程內容轉化為信息化的學習資料。利用互聯網技術使可共享的信息化資源，作為課程教學的素材資源，豐富課程內容，使其更具先進性。如數字處理的視頻資料、圖像資料、文本資料等作為教師開發或學習創作的素材，整合到課程內容相關的電子文稿、課件之中，整合到學習者的課程學習中。

利用文字處理，圖像處理、信息集成等數字化工具，對課程知識內容進行重組、創作，使信息技術與課程整合不僅只是向學生傳授知識，讓學生獲得知識，而且能夠使學生進行知識重組和創造。整合是指信息技術與課程的內容，課程的結構，課程實施等有機的整合，把信息技術融合到課程的有機整體中。同時整合也是對個體特征的繼承，被整合后的兩個個體仍繼承各自的特征，而又體現了個體的要素的交叉與融合。

2.2 信息技術應用與教學資源整合

現代教育技術應用使得我國高校教育發生了巨大的變化，然而研究國際先進經驗和國內教育改革實踐可知，要實現教育的最優化，教育技術應用僅僅停留在媒體技術階段是遠遠不夠的。目前教育技術應用正朝著計算機多媒體技術、網絡信息技術、遠程教學技術等現代高技術方向發展。但時至今日，我國多數高校現代教育技術應用尚存在實現方式相互分離的問題。

隨著理論和實踐知識的不斷擴展，教育的內容也在不斷的復雜化，因此現代教育過程由教師、學生、教育內容等要素構成已不完整，必須增加現代教育技術這個因素，才能取得最佳的教學效果，可以說教育技術的應用是教育現代化的重要標志之一。所謂教育現代化，是指綜合應用各種現代信息技術建立一種不僅適應現代社會、經濟、科技發展的要求，同時培養創造型人才為目標的教育技術應用和管理系統。這個系統應該能為教師、學生提供一個良好完善的、在任何地方、任何時候都能自主的選擇適合自己的多種靈活的備課、授課和聽課的方式。這就要求現代教育技術應用系統對各類教學信息能夠進行集中處理和可以自由或受控制的分散使用，并且對教學的各種實現形式進行必要整合，只有這樣才能實現各種教學信息的綜合處理和自由點播，才能將以前分散的由計算機中心控制的計算機網絡、電教中心控制視聽教學網、多媒體教室等都科學合理的集成到一個系統中。

2.3 整合的目標追求

信息技術與課程的整合，將影響人類對信息技術的傳統觀念的改變。傳統觀念認為信息技術主要是作為知識的展示工具，教學的輔助工具，沒認識到信息技術構建信息化學習環境，作為學習者的強大的認知工具的功能。信息技術與課程整合，其目的仍然是促進人的發展，即培養學生具有良好的信息素質、培養學生掌握信息時代的學習方式。

信息素養是指信息技術的應用技能，對信息內容的理解能力，以及運用信息，具有融入社會的態度和能力。在信息化學習環境中，人們的學習方式發生重大的變化。學習者的學習不是依賴于教師的講授與課本的學習，而是利用信息化平臺和數字化資源，教師、學生之間開展協商討論、合作學習。并通過對資源的收集利用、探究知識、發現知識、創造知識、展示知識的方式進行學習。因此，通過信息技術與課程的整合，要使學生掌握信息時代的學習方式。利用資源在數字化情境中進行自主學習。學會利用網絡通訊工具進行協商交流，進行實踐創造的學習。

信息技術與課程的整合，將有利地改善學習，革新傳統的教學觀，改善學習者的學習方式，改善學習資源和學習環境。信息技術與課程整合的根本目的是為了改善學習，提高學習效率。信息技術與課程整合，正是要把信息技術與課程全方位地融合，根據課程目標和學習目標，真正地根據這個原則選擇信息技術，才是最根本的整合原則。

2.4 信息技術與課程整合的模式

信息技術與課程的整合，應是信息技術作為教學結構的有機組成部分來考慮，根據信息技術的優勢，利用其多媒體信息集成技術、超文本技術、網絡技術等優勢特點來整合。構筑數字化學習資源，實現學習方式的變革，從被動接受式學習真正轉變為自主學習和有意義學習。信息技術與課程實施整合，將帶來教學要素的重新建構，從以教師為中心的講解傳授的進程，轉變為探索發現進程，轉變為學生自主學習，進行協商討論、意義建構等以學生為主體的進程。信息技術與課程的整合，應是以學生為中心的革新化的學習，滿足個體需要。

首先利用信息化學習環境和資源創設情境，可以培養學生觀察、思維能力；培養學生自主發現、探索學習能力；借助信息工具平臺，進行創造性實踐，培養學生信息加工處理和表達交流的能力。其次借助人機交互技術和參數處理技術，建立虛擬學習環境，培養學生積極參與、不斷探索精神和科學的研究方法。第三創造機會讓學生運用語言、文字表述觀點思想，形成個性化的知識結構；組織協商活動，培養合作的精神。第四通過形成性練習、作品評價方式獲得學習反饋，調整學習的起點和路徑。提供學習者自我評價反饋的機會。第五信息技術與課程整合，是把其作為信息技術與課程實施整合。信息技術作為教師教學工具，主要是作為知識呈現工具、師生通訊交流工具、測評工具、以及情景展示工具等。

3 結束語

上述系統采用全新的視角和管理模式，重點解決了教育信息化應用中軟硬件資源的整合優化及集中控制與分布使用等關鍵問題，使各種教育資源能合理調配、充分共享：通過優化設計，應用較少的設備，完成了較多的功能，提高了設備利用率；將諸多分散的系統用網絡連接，通過自主研發的軟件控制形成統一系統，并實現操作自動化、管理智能化、使用多元化；建立了包括教學、助學、自學、管理、評估、測試等共用型系統。逐步實現了自主的、個性化的學習，改善了教學環境。