学校现代教育技术的硬件环境助力高等教育信息化改革

硬件环境是学校应用现代教育技术的基础，在学校教育技术环境建设中占据重要地位。就当前而言，学校现代教育技术的硬件环境一般由以下几个设施构成。

（一）多媒体教室

多媒体教室又称“多媒体投影教室”“多媒体演示室”，是根据现代教育教学的需要，由多媒体计算机、多媒体投影机、音像播放设备和集控系统构成的综合媒体教学系统。多媒体教室是教育现代化的标志之一，能灵活地提供多种媒体信号，有效地完成多媒体组合教学，提高教学的效率和效果，而且投资较少，维护、管理方便；能把教师从传统的“黑板+粉笔”的教学模式中解放出来，避免了大量的黑板板书，避免了教室里的粉尘污染，减轻了教师上课的劳动强度，使教师能够从容、轻松地教学。因此，当前各级各类学校建设和使用最普遍的教育技术设施便是多媒体教室。

1.多媒体教室的功能

通常而言，一个多媒体教室应该具备以下几项基本功能。

（1）能连接校园网、Internet，使教师能方便地调用丰富的网络资源，实现网络联机教学。

（2）能连接闭路电视系统，充分发挥电视媒体在教学中的作用。

（3）能演示各类多媒体教学课件，开展计算机辅助教学。

（4）能播放录像、VCD、DVD等视频教学节目。

（5）能展示实物、模型、图片、文字等资料。

（6）能以高清晰、大屏幕投影仪显示计算机信息和各种视频信号。

（7）用高保真音响系统播放各种声音信号。

2.多媒体教室的基本构成

一般情况下，一个多媒体教室由多媒体计算机、液晶投影机、中央控制系统、视频展示台、录像机、影碟机、话筒及扩音机等设备组成，其主要设备通过集成控制系统控制，由控制面板统一操控并可接入校园计算机网。这里着重介绍一下多媒体计算机、液晶投影机、中央控制系统和视频展示台。

（1）多媒体计算机。在多媒体系统中，最为核心的设备便是多媒体计算机。多媒体计算机使用的频率高，运行的软件多，所以要尽量选配运行速度快，内存大，配有声卡、网卡，光驱纠错能力强，且工作稳定可靠（品牌机）的，以免发生故障，影响课堂秩序。此外，多媒体教室的计算机要适合不同课程的教学，软件的配置要兼顾不同课程的需要。对于没有安装还原保护卡的计算机应安装系统保护还原软件，以防由于错误操作等引起的故障。

（2）液晶投影机。液晶投影机是多媒体教室中计算机、视频展示台、VCD、录像机的视频再现设备，一般吊装于多媒体教室内。液晶投影机体积小、重量轻、亮度高，可以一机多用：当与计算机连接后，可与计算机的显示器同步显示内容；当与实物展示台连接后，可以显示实物展示台上的文字、图片、实验操作等；当输入视频信号后，可播放电视录像或视频光盘。

（3）中央控制系统。中央控制系统负责对多媒体教室中的全部媒体设备进行集中的管理与控制，该系统采用单片机多机通信技术和系统集成技术，将被控设备的各种操作功能按照用户实际操作要求进行组合处理，然后将每一媒体或设备的操作过程集成一体。在当前，一些中央控制系统还具备远程控制、状态反馈的网络型集中控制系统，该系统可将多媒体教室重要设备的运行状态，如投影机的工作状态、电动幕布工作位置、讲台门锁、计算机工作情况等真实或实时地传送到主控中心，从而进行监控管理，并且可以对教室的设备进行远程控制。

（4）视频展示台。视频展示台又称“实物展示台”，不但能将胶片上的内容投到屏幕上，而且可以将各种实物，甚至可活动的图像投到屏幕上。视频展示台主要由上方的摄像头和底部的平面展台两部分组成，摄像头实时地采集平面展台上的图像信息，并把信息传递给液晶投影机，由投影机投射到大屏幕上供学生观看。不过，视频展示台只是一种图像采集设备，最终将图像展示出来，还需通过外部设备的参与，如电视机或投影仪。

3.多媒体教室的设计

学校在对多媒体教室进行设计时，应特别注意以下几个方面。

（1）多媒体教室应具有完备的设施与功能。多媒体教室应该能以先进的教学模式组织开展丰富多彩的教学活动，达到提高教学效率、增强教学效果的目的。同时，多媒体教室还应满足多学科多媒体演示教学及开展各种学术活动的需要，能让教师在教学中通过多种渠道和不同的手段随时调用各种类型、不同来源的教学资源，使用如幻灯片、投影片、图片、实物、模型、录音带、录像带、影碟片、CD-ROM光盘、各类教学软件、各类网络信息等。

（2）多媒体教室应该营造具有现代气息、和谐舒适的教学氛围。比如，学生课桌和教师讲台力求式样新颖，结构简洁，色彩明快，并与教室窗帘、墙面、天花板的装饰形成一个和谐的整体，使教师和学生在多媒体教室里能以轻松愉悦的心情开展教学活动。此外，多媒体教室还应重视照明环境和声学环境的建设。

（3）多媒体教室应配备多种教学资源输入载体（如计算机、录像机、影碟机、视频展示台、话筒、功放等）和输出载体（如投影仪、屏幕、音箱等）。

（4）多媒体教室要利用智能化技术将各种设备集中管理控制，将多种设备的操作全部集中到同一个操作界面上，该界面既可以是计算机软件界面，也可以是按键面板或集成遥控器，以简单明了的菜单方式提供给使用者。上课教师只需在一个界面上就能轻松自如地完成对各种教学设备的操作控制，从而大大提高设备利用率，缓解教师的劳动强度。

（5）多媒体教室在结构布局时，应考虑其整体结构的科学性及合理性，尤其是线路的布局，以确保今后在使用与维护时都能十分方便。

4.多媒体教室的教学应用

在当前，多媒体教室被广泛地应用于课堂演播教学、培训、远程网络教学、会议报告和各种演示等方面。多媒体教室用于课堂教学，可通过文字、图形、图像、实物、电视、录像和动画等多媒体信息的演播来展示事实、模拟过程、创设情境，开展多种模式的教学。比如，以教师讲授为主、辅以媒体演播的讲播式教学模式；运用媒体演播，提供示范，然后让学生模仿练习的示范式教学模式；运用媒体创设情境，引起学生联想，激发学生兴趣的情境式教学模式；运用媒体设疑思辨，引导学生探究的引探式教学模式等。

学校在教学中运用多媒体教室时，应特别注意多媒体教室的环境建设。具体而言，多媒体教室中除安放各种设备的教师讲台和学生课桌应样式新颖、结构简洁、色调明快外，还可以在教室顶部和后部墙面采用吊装和敷设多孔纸面石膏板，利用它们和窗帘的吸音特性，有效地调整教室的吸音量，减少混响时间，以获得预期的声场效果。在照明灯光的处理中，可以将学生座位区的吊顶设计成向后逐渐升高的“锯齿”状，在“锯齿”向后的平面上安装内嵌式格栅日光灯。利用日光灯安装平面与水平面之间的夹角，使座位区的照明光线不会照射到投影屏幕上。经过这些技术处理，多媒体教室的照明方式、音质条件以及外观形态将构成一个和谐的整体。在这样一个和谐的环境中进行教学与学习，教学与学习的效率都会得到大大提升。

（二）多媒体网络教室

多媒体网络教室又称“多媒体网络机房”“网络教室”，指的是分布在一个教室范围内，用于课堂教学的计算机局域网络。多媒体网络教室中，教师计算机可把文字、声音、动画、图像和视频等多媒体信号同步传送给学生计算机，并可控制、监视学生计算机的操作。利用多媒体网络教室，不仅可以开展多媒体教学，还可以进行分组教学和在线讨论等多种形式的教学。

1.多媒体网络教室的功能

多媒体网络教室的功能，具体而言有以下几个。

第一，实时广播教学。教师可以将屏幕内容或讲话声音传递给全体学生、部分学生或单个学生。实时广播包括屏幕广播和声音广播。屏幕广播不仅在一定程度上发挥黑板的作用，还可以插入各种精美图片、音视频动画或图像，丰富黑板的功能，提高课堂教学效果。声音广播使网络教室具备语音室的功能。

第二，远程控制。远程控制是指教师可以根据教学活动实际的需要，要求学生机远程执行某种命令，达到相应的控制效果。例如，对学生键盘进行封锁/解锁，关闭、重新启动学生机；强行关闭学生机运行的某个应用程序、关闭学生屏幕，使学生专心听老师讲课等。

第三，学习监督。通过学习监督功能，教师可以在自己机器上观看和检查网络上全体学生、某个小组学生或个别学生的屏幕信息。这样教师不用离开自己的位置就可以了解学生的活动情况，及时进行指导或教学活动控制。

第四，学习视察。通过学习视察功能，教师可以在自己的电脑屏幕上观看和检查在网络上的全体学生、某个小组的学生或个别学生的屏幕信息，学习视察功能使得教师不用离开自己的座位就可以掌握学生的学习进展情况，及时进行指导或教学活动控制。

第五，实时分组。实时分组是指教师在教学过程中可以对全班学生按机号进行分组，组成学习小组开展学习或竞赛活动。

第六，在线交流。通过在线交流功能，师生之间、生生之间可以相互交流信息。交流的方式既可以是语音交流，也可以是文本交流。学生想和其他人交谈时，首先发一个请求信息，经允许后才可进行。

第七，电子举手。在教学过程中，学生如果想提问，可以随时通过自己的计算机请求发言，即所谓的“举手”。教师机上可以随时看到学生的“举手”信息，并决定是否允许学生提问。

2.多媒体网络教室的教学应用

在学校的教学活动中，多媒体网络教室的应用形式主要有以下几种。

（1）多媒体课堂教学。在教学过程中，通过文本、声音、动画、图像和图片等多媒体信息表达教学信息，可以激发学生的兴趣，提高教学效率和质量。在网络教室中，可以方便地将多媒体教学信息集成在一起，开展多媒体课堂教学。甚至可以把其他学校的直播课堂或网上学习资源引入课堂，极大地丰富教学的资源。同时还有利于教师对学生进行个别辅导，因材施教。

（2）利用网络教室资源进行自学。学生可以利用网络教室服务器提供的学习资源进行自学，如知识库查询、视频点播、浏览图书馆服务器上的信息，这时的网络教室相当于电子阅览室。如果网络教室连入互联网或校园网，还可为学生自学提供一个更加开放的、资源共享的学习环境。

（3）网络练习和测试。教师可以通过网络教室为学生提供课堂练习或进行考试，既避免了打印、发放试卷的麻烦，又可以及时了解学生答题情况，甚至可以当场完成试卷评判，提高了教学效率。

（4）电子备课。教师开发电子课件经常遇到相关资料不足和文件较大、不容易移动等问题。如果在网络教室备课，这些问题就可以解决。网络教室中资源库可以为教师提供丰富的资源，教师还可以把做好的课件存入资源库供课上调用，解决了磁盘装不下、不便于移动的问题。在网络教室备课还有一个好处就是可以实现资源的共享，如学校购买的教学资源可以存入服务器或教师机，同时供多个教师使用。

（三）多媒体语言实验室

多媒体语言实验室又称“多媒体语言学习系统”，是集计算机技术、多媒体技术及语言学习软件为一体的语言教学系统。利用多媒体语言实验室构建多媒体语言教学环境，有利于优化教学过程，培养学生的综合语言能力，提高外语教学质量。而且在当前，多媒体语言实验室不仅适用于语言教学，也适用于教授其他学科。

1.多媒体语言实验室的功能

多媒体语言实验室的功能，具体而言有以下几个。

（1）控制功能，即多媒体语言实验室的教师控制台通过各种控制按键发出信号，对语言实验室设备进行各种功能控制，以保证整个教学过程有序地进行。

（2）双向教学功能，即在教学过程中掌握教师和学生相互交流情况，以便对教学情况进行有效的控制。

（3）显示功能，即多媒体语言实验室的控制台和学生座位上设有工作状态显示灯，如呼叫显示、操作指令显示以及音量控制显示等，也可设有监视器显示视频图像。

（4）复制、编辑功能，即教师可以复制、编辑所需要的教学、训练、考核等录音磁带，以方便教学。

（5）教学效果分析评定功能，即教师在教学时可以对学生进行教学效果的分级评定，控制台上设置的打印机能迅速地打印出学生的学习情况，学生回答问题是否正确也可以在屏幕显示出来。

2.多媒体语言实验室的教学应用

学校在教学中应用多媒体语言实验室时，应特别注意以下三个方面。

（1）要注意营造良好的语言环境。多媒体语言实验室可以利用各种视听设备，为学生创造良好的语言环境，通过视、听媒介获得图文并茂、声色俱全、形象逼真、情景生动的真实信息，使学习者能够更好地模仿、练习外国人的语音、语调、动作甚至表情，学到地地道道的外语。另外，这种身临其境的感觉，也有利于学生听力的培养和语言技巧的形成，使学生的学习自主化。

（2）要注意提高课堂教学效率。在多媒体语言实验室教学，应引导学生各自集中精力，互不干扰，保持积极的学习状态，以便提高学习的效率与效果。

（3）要注意增加学生的实践机会。在学习外语过程中，只有通过大量的练习和实践，才能熟练掌握和灵活运用。因此，在多媒体语言实验室中，教师要多引导学生用学到的语言知识来表达

自己的思想，开展文化学术交流，提高自己的语言表达技能。

（四）校园网

校园网是校园内的一个局域网，即学校校园内建立的为学校学习活动、教学活动、科研活动、管理活动和信息交流提供服务的校园内局域网络环境。它可与Internet连接，共享局域网内部和互联网上的各种信息资源。校园网主要由服务器、网络互联设备和网络传输线路等构成，其基本功能是为学校的教学、管理和科研服务。随着教育信息化进程的加快，校园网将是学校必不可少的信息化教学与管理的基础平台。

1.校园网的特点

校园网的特点，具体来说有以下三个。

（1）用户数量大。校园网是一个相对较大的局域网，要同时支持成千上万的用户上网。

（2）网络负荷高，由于要实现视频点播及多媒体网络教学，多媒体信息量大大增加。因此，对网络的带宽要求比较高，网络管理及维护的工作量也比较大。

（3）利用率高。由于校园网是学校信息化的基础设施，频繁用于学校日常教学、科研和管理中，所以网络的利用率就很高。

2.校园网的功能

通常而言，校园网要具备以下几个功能。

（1）信息发布。学校的Web主页犹如学校的一个窗口，学校可以通过这个窗口向世界各地的人们充分展示学校的形象。一般说来，学校主页的主要内容包括学校历史、院系、部门介绍、专业设置、招生与分配信息、教学与科研信息等。学校主页上可以发布学校的各种重大事件，会议通知和安排，也可以发布各种公文，这样既节省了时间和费用，又增强了公示的效果。

（2）科研应用。校园网可以使用户共享各类计算机软、硬件资源及学术信息资源，从而提高科研的效率。同时，校园网络还可以降低科研的成本，方便科研人员进行科研交流。

（3）教学应用。这是校园网最为主要的功能，即由网络教学平台（如网络备课、网络授课、网上课程学习、网上练习、在线考试等）提供支持，以网络教学信息资源库作为信息来源，运用多种网络工具完成网络教学任务。

（4）管理应用。建立在校园网基础上的学校管理信息系统，可以为学校人事、教务、财务、日程安排、后勤管理等方面提供一个先进的分布式管理系统，这能够大大提高学校管理的效率与效果。

（5）数字图书馆建设。校园网的建设对数字化图书馆的建设与应用有着巨大影响，数字图书馆是以数字化格式存储海量的多媒体信息并能对这些信息资源进行高效的操作，它的资源数字化、联系网络化、获取自主化等优点是传统图书馆无法比拟的。

3.校园网的教学应用

在学校的教学过程中，校园网的应用主要体现在以下三个方面。

（1）校园网为教师提供了制订教学计划、备课、授课的网络环境，教师可以通过校园网进行网上教学，为学生提供练习、虚拟实验、课后自修、考试及评估的网络环境，可以在网上布置作业以及网上答疑等。学生可以在网上接受指导和获取新知识，而且可以通过网络课件进行自主学习，与教师和同学进行网上交流。

（2）教师可以通过校园网搜索备课素材，参考其他教师的教学计划，了解学生的反应，适时调整教学进度。

（3）教师可以通过校园网对学生的个体发展情况进行跟踪，适时记录，真正做到因材施教、个别化教学。

（五）校园有线电视网

校园有线电视网是指在校园内利用光缆或电缆来传输电视信号的网络。校园有线电视网除用于传输一般的新闻、娱乐等节目信号外，主要用于传输教育电视节目、远程教育信号和自办校园电视台信号等。

（六）远程教育中心

远程教育中心主要利用卫星、互联网等多种途径实现远程教学和教学资源共享。通过远程教育网络平台可进行授课、作业、测试、答疑、课后辅导和教务管理等。

（七）CAI研制中心

CAI研制中心为建立学校多媒体教学资源库，制作高质量课件，让广大教师能运用多媒体与网络技术开展教学，有条件的学校还可建立CAI研制中心。CAI研制中心负责学校多媒体教学资源库的建设、更新、维护和管理，并负责对教师进行CAI课件制作培训和指导。