信息技术与网络教育新概念

1. 信息技术与网络教育新概念 北京师范大学 信息科学学院 裴纯礼 教授 2002.6.24 中国人民大学网络学院

2. 主　要　业　务　兼　职 教育部 师范司 全国教师教育信息化专家委员会 委员 教育部 基教司 现代远程教育工程资源建设 基础教育项目 　　　　　　　 专家组 委员 教育部 高教司 高等学校教育技术研究会学术委员会 委员 教育部 考试中心 NIT国家信息技术考试委员会 委员 北京市教委 北京地区普通高校　　　　　　计算机教育评价指导委员会 委员 北京师范大学 前计算中心 常务副主任 北京联合大学 特殊教育学院 特聘教授 欧美同学会 留加分会理事

3. 通　信　地　址 电　　　话：010-62208525 （可留言） 电 子 信 箱：pei@pcc.bnu.edu.cn 教学服务器：http://pcc.bnu.edu.cn (新版) http://pcc.elec.bnu.edu.cn (旧版) http://pub.bnu.edu.cn

4. 网络教育的三要素：观念、关系与技术 第一位：观念 第二位：关系 第三位：技术

5. 提　　　　要 一、信息技术与教育 二、计算机及其发展与应用对我们提出的新要求 三、网络教育新概念 四、新的网络教育观及其应用实践 五、教育部网络教育与教师教育信息化相关项目 六、对因特网、服务器与客户机的形象理解 七、因特网应用信息服务的发展与教学应用简介 八、适合我国网校教学点的技术方案 九、结束语

6. 一、信息技术与教育 • 1.信息及其相关基本概念 • 2.信息技术与教育

7. 1. 信息及其相关基本概念 • ⑴ 信息 • ⑵ 信息科学与信息技术 • ⑶ 信息基础设施建设

8. ⑴ 信息 • 一个抽象的概念 • 信息与数据：信息经过加工、提炼和浓缩后，形成对人类社会活动，包括决策、生产、工作、学习、生活、娱乐等产生影响的数据 • 数据的表示与传播：以数据形式出现的信息可以通过各种媒体表示与传播 • 传统形式媒体（语言、文字） • 模拟形式媒体（以电磁波为载体的文字、声频与视频等） • 数字形式媒体（二进制数字编码的文本、多媒体与程序等）

9. ⑵ 信息科学与信息技术 • 信息量的快速增长促进了信息科学与信息技术的发展 • 信息科学 • 研究收集、组织、存储、管理、传播、交换、检索、处理、应用数据信息的理论与方法 • 信息技术 • 传统媒体技术（报刊、杂志、书籍） • 模拟通信技术（广播、电视、电话、电报、传真） • 数字通信技术（数字媒体的网络通信与播放）

10. ⑵ 信息科学与信息技术（续） • 最新信息技术的含义 • 20世纪后半期：3C（计算机、通信、控制） （数字技术、模拟数据处理与通信、机电技术的混合物） • 21世纪：计算机、网络、多媒体 （更强调数字技术）

11. ⑶ 信息基础设施建设 • NII（National Information Infrastructure） 　美国国家信息基础设施行动纲领（1993年） • 宽带通信网络 • 信息设备 • 信息资源 • 人才资源 • GII（Global Information Infrastructure） 　全—球信息基础设施（1994.7） • 我国的信息基础设施建设（20世纪末） • 三大部合并（三大网合并） • 国家主干网的建设

12. 2. 信息技术与教育 • ⑴ 信息技术在教育领域的应用发展 • ⑵ 三种教育与三类学校 • ⑶ 我国教育领域的信息基础设施建设 • ⑷ 开展网络教育和建设网络学校的基本原则

13. ⑴ 信息技术在教育领域的应用发展 • 人类有语言和文字以来：传统教育（书本、教室、黑板、图书馆、实验室） • 20世纪80年代：传统教育与电化教育（电化教室：广播、电视，录音、投影、录像） • 20世纪末，21世纪：传统教育、电化教育与网络教育（多媒体网络教室：信息技术教育、网络辅助教育教学）

14. ⑵ 三种教育与三类学校 • 三种信息技术分别支撑了三种教育和三类大学： • 传统教育：传统大学 • 电化教育：广播与电视大学 • 网络教育：网络大学 • 三种教育中最基本的教育形式是传统教育，网络教育和电化教育只能对传统教育起辅助作用，不应该也不可能取代传统教育。

15. ⑶我国教育领域的信息基础设施建设 • 实现网络教育必须首先进行教育领域的信息基础设施建设，它们应包括下列四个方面： • 网络建设（中国教科网、校园网与校校通） • 信息设备（服务器、网络多媒体教室、网络多媒体微机房） • 信息资源（网络教育平台，教育资源、课程整合，教育教学应用） • 人才资源（专业人员、教师的信息技术培训，学生的信息技术教育）

16. ⑷ 开展网络教育和建设网络学校的基本原则 • 这是一个新课题，缺乏经验 • 应在认真比较三类教育的优缺点的基础上，发挥各自的优势，进行互补；而不是用某一类教育取代另一类教育 • 数字地球不能取代物理地球 • 网络教育不可能取代传统教育 • 发展机器人的目的不是消灭人类自己

17. 二、计算机及其发展与应用对我们提出的新要求二、计算机及其发展与应用对我们提出的新要求 1.人类使用计算机的三个阶段 2.应用计算机的三个层次 3.物理地球与数字地球 4.教育的数字化

18. 1.人类使用计算机的三个阶段 　⑴ 50~70年代：多人共用一台计算机 　⑵ 80年代：一人用一台计算机 　⑶ 90年代中期以来：一人用全球的服务器

19. ⑴ 50~70年代：多人共用一台计算机 • 专家语：全世界只需几台计算机就够了。 • 应用事实：美国航空售票系统由纽约中央机场的一台计算机连接美国各大城市机场售票终端。 • 应用特点：数十、数百人只能通过各自的终端共用一台计算机主机； • 一句话小结：“秀才”可望而不可及。

20. ⑵ 80年代：一人用一台计算机 • 专家语：80年代是微机发展与普及的10年。 • 应用事实：个人计算机进入寻常百姓家庭。 • 应用特点：每个人都可以使用计算机辅助工作、学习与生活，享受单独使用一台计算机的乐趣。 • 一句话小结：“秀才”不用纸和笔，就可写和画。

21. ⑶ 90年代中期以来：一人用全世界的服务器 • 专家语：要造一个数字地球。 • 应用事实：Internet在全球范围的发展与普及。 • 应用特点：每个人通过一台联网的计算机可以访问与应用全世界的服务器所提供的各种信息。 • 一句话小结：“秀才”不起床，能知天下事。

22. 2.应用计算机的三个层次 • 主机和终端（专业人员，已成为历史） • 单　　　机（专业与非专业人员） • 网络客户机（专业与非专业人员） • 网络服务器（专业与准专业人员）

23. 2.应用计算机的三个层次（续） • 基本要求：单机与网络客户机的熟练用户 • 中级要求：网络服务器的熟练用户 • 高级要求：网络服务器的管理者

24. 3.物理地球与数字地球 • 物理地球 • 基本单元是Atom（原子）和Molecule（分子）； • 组成了自然界（丰富多彩的陆地、海洋、山川湖泊，动植物等）和人类社会（商店、书店，学校、图书馆、博物馆，报刊杂志、广播、电视，公园、剧院、运动场、游戏娱乐等等）； • 如何产生尚无定论。 • 数字地球 • 基本的单元是bit（位：0和1）和Byte（字节）； • 模拟、仿真、克隆、重塑一个虚拟的数字地球，并将在存储空间、传输速度等诸多方面优于物理地球； • 由人设计与制造。 • 数字地球不可能取代物理地球，但数字地球将对物理地球产生巨大的反作用

25. 存储容量（以传统图书馆与数字图书馆相比较）存储容量（以传统图书馆与数字图书馆相比较） • 传统图书馆 • 假设全世界有150个国家，每个国家5千所大学，每所大学图书馆藏书1千万册，每本书100万字； • 总计可藏书7.5×1012本,总字数7.5×1018字符，总字节数1.5×1019字节； • 以每本书1.5Cm厚，每个书架5层，每层宽1.5M，每个书架将可以存放500本，需要1.5×1010个书架，将占用巨大的地球物理空间。 • 数字图书馆 • 64位CPU，有64根地址总线，其寻址能力高达264=18,446,744,073,709,600,000（～1.8×1019字节） • 假设微机具有对应的内存容量，一台微机的内存就可以直接保存、检索和处理上述全部物理图书馆的信息。 • 目前硬盘数量级达100GB～1011字节，可存储5000本书（10个书架的内容存放于一个小名片盒大小的空间）

26. 传输速度（以传统图书与数字图书相比较） • 世界上飞行最快的协和飞机的最快飞行记录是25多个小时绕地球一周 • 物理地球上两个相距最远距离位置之间传输一本传统图书至少需要12小时 • 因特网的传输速度 • 数字地球上目前传输速度已达～Gbps数量级，即每秒钟可以传输～108字节，即5本上述传统书籍（差不多一本大百科全书）的全部信息 • 第2代因特网的传输速度还将提高一个以上数量级

27. 4.教育的数字化 • 建设校园网 • 近期无条件应建立基于微机室或教室的局域网 • 实现校校通 • 连通因特网 • 建立教学服务器 • 课程的数字化与网络化 • 建立虚拟数字教室、实验室、图书馆、学校 • 传统学校的领导和教师要发挥下列作用： • 研究、设计、开发、建设网络平台、资源、辅助教学系统 • 开展基于因特网的教学改革（教育理论、思想、目的、模式、结构、内容、方法、手段等） • 开展基于因特网的素质教育、创新教育、创业教育 • 研究重点：网络教育相对于传统教育的优势并应用于教师教育教学实践

28. 三、网络教育新概念 1.21世纪的教育教学改革重点是基于因特网的教育教学信息化 2.未来的教师应是网络服务器的熟练用户 3.树立自信心：在IT技术的每一发展新阶段大家都是处于同一起跑线上 4.IT技术发展永无止境，教育信息化也永无止境 5.要以因特网本身的精神管理与应用因特网

29. 1.21世纪的教育教学改革重点是基于因特网的教育教学信息化1.21世纪的教育教学改革重点是基于因特网的教育教学信息化 • 在信息社会中，信息技术（计算机、多媒体、网络通信，尤其是因特网）的迅速发展，已经并将进一步促进教育与教学理论、思想、模式、结构、内容、方法、手段的变革，即加速教育教学信息化进程。 • 下面我们将从8个方面进行分析

30. 1.21世纪的教育教学改革重点是基于因特网的教育教学信息化（续）1.21世纪的教育教学改革重点是基于因特网的教育教学信息化（续） • ⑴ 学习理论的发展 • ⑵ 因特网的发展为建构主义学习理论的应用发展奠定了物质与技术基础（双主教学模式） • ⑶ 网络教育将突破传统学校的各种局限，让不同地区学生获得平等的受教育机会 • ⑷ 网络教育（教育教学信息化）的基本内容 • ⑸ 网络教育为教育教学信息化提供了新的任务和机遇 • ⑹ 教师在网络教育中的主导作用 • ⑺ 实施素质教育、创新教育和创业教育应是网络教育的主要目标 • ⑻ 在相当长的一段时间内，网络学校将作为传统学校的补充，并与传统学校并存

31. ⑴ 学习理论的发展 从1959年IBM公司开发第一个CAI系统以来，计算机辅助学习理论经历了由行为主义、认知，到建构主义的三个发展阶段。 • 　① 行为主义学习理论 • 　② 认知学习理论 • 　③ 建构主义学习理论

32. ① 行为主义学习理论（60年代初~70年代末） • 强调外部刺激对学习的作用，采用“提问”→“回答”，即“刺激”→“反应”的模式。 • 将学习知识的过程化分为小步骤，根据学习者的回答予以处理。

33. ② 认知学习理论（70 年代末~80年代末） • 强调外部刺激与内部心理的相互作用，根据学习者原有知识与知识结构，建立学习模型，激发学生学习热情，因才施教。

34. ③ 建构主义学习理论（90年代初到现在） • 知识是学习者在一定的情景即社会文化背景下，利用必要的学习资料，借助他人的帮助，通过意义建构的方式获得的： • 强调以学生为“中心”和“主体”； • 强调“情境”对意义建构和学习的作用； • 强调利用各种学习资源来支持“学习”； • 强调教师对学习环境的设计； • 强调教师对学生学习的督促、激励和帮助； • 强调协作学习对意义建构的关键作用。

35. ⑵ 因特网的发展为建构主义学习理论的应用发展奠定了物质与技术基础（双主教学模式） • 建构主义学习理论已出现多年，但直到因特网的普及才为其实践提供了可能的平台： • 自主学习环境（教师可充分利用因特网各类信息服务与资源，尤其是Web服务与资源为学生建构基本与扩展的学习资源与学习环境，包括模拟的实验环境） • 交流与协作学习环境（各类因特网专题组，基于Web的虚拟论坛、实时键盘对话与讨论等） • 实时动态的调查、评估与分析的环境 • 因特网有助于将以教师为中心的教学模式发展为在教师指导下以学生为主体的教学模式，即开展在教师指导下的自主学习与协作学习。

36. ⑶ 网络教育将突破传统学校的各种局限，让不同地区学生获得平等的受教育机会 • 典型的传统学校由教师，教室、黑板加书本，图书馆加资料，实验室加仪器，电化教室加音像设备等组成，学校教学水平难于突破学校经费、图书资料、教师水平的限制，受到时间和空间（校园、围墙）的制约。从这个意义上来看，不同地区的学生受教育的机会与条件是不平等的。 • 连通因特网的学校（网校）可以突破上述限制，在全时段充分利用全人类资源（最好的教师、专家、教材、资料、信息），即让各类学校的学生均可获得平等受教育的机会。

37. ⑷ 网络教育（教育教学信息化）的基本内容 • 基础建设：建立基于TCP/IP的校园网（或局域网），根据实际需求分阶段建立与扩充网络服务器（而不是以连通主干网为唯一目的），进行资源建设。 • 资源建设：建设重点是组建教学服务器，提供各类因特网信息服务，收集、组织与开发网络教学多媒体资源、课件和课程，开发与提供各类辅助管理与辅助教学（如：师生交互、学生协作、教学评估、实时音频与视频等交互界面等），为教学各个环节提供网络环境下的管理与教学服务。 • 改革重点：充分发挥网络优势，弥补传统教育的缺陷，开展基于因特网的教学改革，推动素质教育、创新教育和创业教育。

38. ⑸ 网络教育为教育教学信息化提供了新的任务和机遇 • 网络教育给各学科教学改革带来新的“金矿” • 建立教师自己的因特网教学服务器（硬件） • 围绕教学活动提供因特网各类应用信息服务（系统软件） • 教学的网络数字化（应用软件） • 开发、收集与组织网络资源与网络素材 • 开发网络辅助与管理教学系统 • 创建网络课程 • 讲授网络的硬软件与教育应用知识 • 建立网络学校 • 网络教育给教学改革带来新的“活力” • 研究与实践网络教学理论、模式与方法 • 研究与实践深层次的素质、创新与创业教育

39. ⑹ 教师在网络教育中的主导作用 • 收集、开发与组织各类教学资源 • 设计、建立与完善学习环境与情景 • 自主学习的环境（基本学习内容，扩展学习内容，检索查询获取相关知识和学科最前沿的知识）， • 交流与协作学习的环境（学生之间，学生与教师、专家之间)， • 动态教学评估的环境（随时动态地进行有关教学的调查与评估，畅通师生信息心灵交流的通道）。 • 展示教师的人格魅力和吸引力，发挥教学的主导作用 • 不断与学生进行心灵的交流，挖掘学生心灵深处的真善美 • 不断激发学生学习兴趣，不断调动学生学习热情 • 不断了解学生的基础情况，不断给予学生具体学习方法指导 • 不断督促与帮助学生克服学习惰性，不断帮助学生在遇到困难时建立信心与勇气 • 由教师回答问题开始，引导、鼓励和培养学生互助协作精神 • 不断鼓励学生发现教学中的问题，培养学生创新精神 • 不断进行教学调查与教学评估，不断改进教学工作

40. 教师行为的科学化与规范化（思想的火花） • 好老师的定义：至少能在某一方面（例如：人生追求，工作准则，教学方法、教学手段，人格魅力等等）以自己的表率和人格的魅力给学生以终生的影响。 • 做学生的朋友、哥哥或姐姐 • 没有无能的学生，只有无能的教师 • 学生没有学习的好坏之分，只有学习的快慢之分；经过努力，苯鸟可以先飞 • 师生互动，教师必须先动起来 • 用教师的十分认真调动学生的一分认真 • 要努力让学生喜欢你，而不是迷信你 • 教师要鼓励学生发现教师教学中的问题，要敢于在学生面前承认错误

41. ⑺ 实施素质教育、创新教育和创业教育应是网络教育的主要目标 • 目前国内网络教育与网校的若干问题 • 应试教育 • 缺乏教师主持人 • 硬件投入不能满足需求 • 重市场规律，轻教育规律 • 因循守旧，缺乏研究 • 传统教育的简单搬家与重复（例如：录像、视频的恰到好处的应用，还是画蛇添足等） • 用传统教育与电化教育的“经验”组织网校（简单使用大头像，还是在资源建设与交互应用上下功夫等）

42. ⑺ 实施素质教育、创新教育和创业教育应是网络教育的主要目标（续） • 教育信息化的方向与网络教育主要目标 • 尊重与充分发挥教师的积极性 • 开发、收集与组织网络资源 • 创建具有教师个性的基于网络的教学系统 • 充分发挥网络教育优势，在弥补传统教育不足上下功夫，努力实现教师与学生之间在教学上的两个零距离 • 在教学时间与空间上的零距离 • 在心理与心灵交流上的零距离 • 实施素质教育、创新教育与创业教育 • 素质教育（人的基本素质；文明做人，守时与诚信，学习自觉性、习惯与能力，对困难的态度与克服困难的信心和勇气，认真精神与规则意识，协作精神与乐于助人等） • 创新教育（鼓励学生发现教学中的问题，提出不同见解，向老师挑战） • 创业教育（为社会提供就业机会）

43. 基本素质教育 • 文明做人（礼貌、不随地吐痰与口香糖等） • 守时与诚信（不迟到缺勤、不作弊、不讲假话等） • 学习自觉性、习惯与能力 • 对困难的态度与克服困难的信心和勇气 • 认真精神与规则意识 • 协作精神与乐于助人 • 其他

44. 《因特网》课程提倡的精神和反对的行为 • “多一点”的自觉与认真学习精神（多一点可能成为院士，少一点可能啥都不是）；反对混学分的行为 • 在错误、挫折与失败中顽强学习进取的精神（允许学生犯错误，并充分提供改正错误的机会，改正即不扣分）；不容忍知错不改的行为 • 重操作、重实践、重应用的精神；反对纸上谈兵的行为 • 守时与诚信的精神；反对无故迟到、缺勤与抄袭、作弊的行为 • 协作与互助学习精神：鼓励资源共享与乐于助人；反对自私、保守的思想与行为 • 敢于向专家、权威、教师挑战的精神：鼓励发现、指出与纠正教师在教学各环节中的不足与错误；反对盲从的行为 • 举一反三，创新学习精神：不满足课程教学内容，自觉探讨老师未讲授的内容；反对固步自封的行为

45. ⑻ 在相当长的一段时间内，网络学校将作为传统学校的补充，并与传统学校并存 • 网络教育不可能取代传统教育 • 教师作用的不可取代 • 努力发挥网络教育优势（应在传统教育难于实现、难于深入、难于扩充等诸多方面下功夫） • 师生与学习资源在时间空间上的零距离（网络资源不断积累与全球资源共享） • 教师教学、学生学习与专家辅导在时空上的零距离，师生在心理与心灵上的零距离（全球范围内的协作学习） • 实时评估与调查，动态掌握学生各类情况 • 素质、创新与创业教育，个性化教育 • 积极采取措施，引导学生正确应用网络 • 有条件的学校要充分利用校园网络硬件资源 • 校园网不健全的学校可采用虚拟内部网技术 • 将重点放在建立教学服务器，开发网络教学资源、网络辅助与管理教学系统上 • 由各级教育主管部门组织共享内容，教师开发带个性的内容

46. 2.未来的教师应是网络服务器的熟练用户 • 首先应建立因特网应用观念与意识 • 现代化交通工具应用意识（如何来参加本次会议？） • 计算机应用意识（你用计算机干过什么？） • 因特网应用意识（你用网络干过什么？） • 我国的因特网用户 1997年10月31日，62万；1998年7月1日，117.5万； 1999年1月1日，210万；1999年7月1日，400万； 2000年1月1日，890万；2000年7月1日，1690万； 2001年1月1日，2250万；2001年7月1日，2650万； 2002年1月1日，3370万（>2%）。 　作为一名教师，您是这2%中国人的一员吗？ • 对教师的新要求 既是单机的熟练用户，也要成为网络客户机的熟练用户，以及网络服务器的熟练用户（而非管理者），能熟练将其服务应用于教学活动中。

47. 3.树立自信心：在IT技术的每一发展新阶段，大家都是处于同一起跑线上3.树立自信心：在IT技术的每一发展新阶段，大家都是处于同一起跑线上 • 传统自然科学难于跨阶段发展 • 数学、物理、化学等自然科学的特点之一是要求有扎实的基础，需要长期的积累 • 非专业的大学本科学生几乎不可能上电视台讲“大学物理” • 自然学科与经典著作 • 汽车行业：马拉松赛跑；最重要的坚持。 • IT技术的特点之一则是可以跨阶段发展 • IT知识特点是之一是发展快、更新周期短，学习者可以在任何一个新的阶段切入，重要的是跟其发展 • 非专业的大学本科生可以上电视台讲“软件应用”，非专业的人员可以开发出色的网络课件 • IT学科与“垃圾书籍” • 在每一个IT新技术发展阶段，大家都是在同一条起跑线上 • IT行业与应用：30米赛跑；最重要的是抢跑

48. 3.树立自信心：在IT技术的每一发展新阶段，大家都是处于同一起跑线上（续）3.树立自信心：在IT技术的每一发展新阶段，大家都是处于同一起跑线上（续） • 在因特网普及与发展的今天，“上帝”给每一个教师（计算机专业与非专业教师）的机遇与起点都是均等的 　今天的先进与落后不意味着明天的先进与落后；谁立即抢先一步，就能位于潮流的浪尖。 • 认准一个目标，苦干3~5年，必见成效 　以自己的亲身经历为例说明。

49. 4.IT技术发展永无止境，基于因特网的教学改革也永无止境4.IT技术发展永无止境，基于因特网的教学改革也永无止境 • IT行业没有永远的胜者，要不断学习，活到老，学到老 IT行业没有永远的胜者。 　王选先生说：“没有55岁以上的计算机权威，只有55岁以上的犯错误一大堆。” 如果不持续学习新知识，任何一个计算机权威都会很快变成一个过时的专家，要活到老学到老。 • 因特网的发展历史是年轻人创业的历史 要更多地发动年轻的教师和学生（包括非计算机专业的教师和学生）参加到基于因特网的教学改革活动中来。 　事实证明很多非计算机专业教师做得很好。

50. 5.要以因特网本身的精神管理与应用因特网 • 开放（Open） 充分让大家使用，提供健全而非残疾的服务 • 平等（Equality） 全球用户具有获取因特网服务的平等权利，每个人既可以是学生，也可以是老师 • 协作（Co-Operation） 团结、协作、互助　 • 共享（Share） 全球资源共享：我为人人，人人为我