基于网格的远程教学模型研究

《教育信息化》发行部：ｃｙｌ＠ｍｏｅ．ｅｄｕ．ｃｎ　网格技术及其在远程教育中的　华中师范大学信息技术系　赵鸣　赵呈领　＿。＿。＿－。●。。＿。。。。。＿。。＿。－－●－。－＿。●。＿●＿＿－－——　『　摘要：网格技术已经成为当前国际计算机技术研究的　ｌ热点和前沿领域，它代表了继Ｉｎｔｅｒｎｅｔ技术和Ｗｅｂ技术之后　的第三次技术浪潮。它突破了传统互联网技术的资源共享管　理瓶颈．极大地推动了现代远程教育的发展。本文阐述了网格　技术的本质特征及其体系结构，提出了教育网格系统的构成，　最后讨论了一个基于网格技术的远程教学实例——ＮＩｃＥ。　关键词－网格技术远程教育教育网格ＮＩＣＥ　中图分类号：Ｇ４３４　文献标识码：Ａ　ｌ　文章编号：１６７１－７２０１（２００６）０３—００７３—０３　Ｊ　现代互联网的兴起在很大程度上改变了我们传统的学习、工　作和生活方式。现代远程教育就是随着计算机网络技术、现代信　息技术的迅速发展而产生的一种新型的教育形式，这种以计算机　网络等高科技手段为载体的双向交互式教学形式在现代教育中　扮演了重要的角色。现代远程教育以互联网为基础平台，互联网　技术的发展给目前的远程教育提供了强有力的技术支持。但我们　也应看到．Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的发展虽然极大地促进了现代远程教育的发　展，但因为整个互联网的异构性，导致了教育资源不能充分共享，　技术及应用　重复开发现象非常严重．这已成为制约远程教育发展的瓶颈。随　着网络技术的高速发展．网格（Ｇｒｉｄ）技术应运而生。它已经成为当　前国际计算机技术研究的热点和前沿领域，它代表了继Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　技术和Ｗｅｂ技术之后的第三次技术浪潮。将网格技术应用于远　程教育领域，将会极大地改变远程教育的现状。因此对此进行研　究具有极其重要的意义。　一、网格的起源及概述　１．网格的起源　网格Ｉｌｌ（Ｇｒｉｄ）起源于２Ｏ世纪９Ｏ年代初。网格是由电力网的概　念发展而来．当网络用户接入Ｉｎｔｅｍｅｔ以后，就如同电力用户将插　头插入电网．可以得到像“随你所需”的电力那样得到计算与信息　资源的供应。而不必知道电力（计算机和信息资源）来自何处。显　然．网格将从根本　５改变用户使用计算机、互联网的模式、结构和　方法。网格的最终目的是希望用户在使用网格计算能力时，给最　终的使用者提供的是与地理位置无关、与具体的计算设施无关的　通用计算能力，就如同现在使用电力一样方便。　２．网格的优势与本质特征　网格的优势在于不但数据处理能力超强，而且能充分利用网　活的交互手段。让学生能够在虚拟的学习环境中扮演一个角色，全　身心地投入到学习环境中去，这非常有利于学生的技能训练。　利用这种虚拟现实技术，可以做各种各样的技能训练。例如　机器（如：计算机）的组装、拆卸技能、汽车驾驶技能、机床的操作　技能、电器维修技能等各种职业技能的训练。Ｈ这种虚拟的训练不　存在误操作而造成的设备的损耗，也不存在任何危险，学生可以　不厌其烦地反复练习，直至掌握操作技能为止，可以达到任意复　杂环境下的廉价模拟训练的目的。　三、Ｗｅｂ３Ｄ技术在网络教学中的作用　１．弥补网络教学条件的不足　在网络教学中，往往会因为实验设备、实验场地、教学经费等　方面的原因，而使一些应该开设的教学实验无法进行。利用　Ｗｅｂ３Ｄ技术构建的虚拟实验环境，可以弥补这些方面的不足，学　生足不出户便可以做各种各样的实验，获得与真实实验一样的体　会，从而丰富感性认识．加深对教学内容的理解。　２．避免真实实验或操作所带来的各种危险　以往对于危险的或对人体健康有危害的实验，一般采用电视　录像的方式来取代实验，学生无法直接参与实验，获得感性认识。　利用Ｗｅｂ３Ｄ技术进行虚拟实验则可以免除这种顾虑。学生在虚　拟实验环境中，可以放心地去做各种危险的或危害人体的实验。　３．彻底打破空间、时间的限制　利用ｗｅｂ３Ｄ虚拟技术。可以彻底打破空间的限制。大到宇宙　天体，小至原子粒子，学生都可以进入这些物体的内部进行观察。　例如学生可以进入虚拟发电厂内，考察发电机的每个部件的　作　情况以及每个部件之间的相互联系，了解整个发电过程，这是电　视录像媒体和实物媒体所无法比拟的。虚拟技术还可以突破时间　的限制．一些需要几十年甚至上百年才能观察的变化过程，通过　虚拟现实技术．可以在很短的时间内呈现给学生观察。　四、总结　Ｗｅｂ３Ｄ虚拟技术对网络教学系统在时间与空间上进行了扩　展．能够为学生提供生动、逼真的学习环境，与传统三维工具相　比。它具有更强的交互功能，可以让学生与研究对象进行三维交　互．不仅让学习者可以感受一种身临其境的感觉，使学习者能够　成为虚拟环境的一名参与者，在虚拟环境中扮演＿个角色，这对　调动学习者的学习积极性，突破教学的重点、难点，培养学生的技　能都将起到积极的作用，使其自觉地加入到学习中去，从而更好　地进行学习和掌握相关的知识。　Ｗｅｂ３Ｄ技术作为一个新型的网络教学媒体技术，以其自身强　大的技术优势和潜力，将会逐渐受到网络教学工作者的重视和青　睐．最终在网络教学领域广泛应用并发挥其重要作用。◎　参考文献：　Ⅲ黄晓萍．Ｗｅｂ３Ｄ技术及新一代标准Ｘ３Ｄ０］计算机与现代化，２００３—１０　【２］孙冬梅．ｘ３Ｄ：新一代ＷＥＢ交互式三维图形规范Ⅱ】．计算机系统应　用．２００４—１０　［３］祝恒云，严潮红，粱眷，侯世傻，李靖谊．基于虚拟现实的自动加工过程　实验仿真系统的平台设计Ｕ１．机械设计与制造，２００４—０６　教育信息化　２００６年

基于网格技术的广西高校教育教学资源共享新模式研究

【摘 要】针对目前广西高教教育资源库缺乏共享的现状，结合国内外教育资源库研究的最新成果和发展趋势，研究出一种在广西高校中实用的、高效的、安全的共享教育资源的新模式，那就是利用网格技术建立教育资源共享网络的体系架构、资源传输技术、异构资源库集成技术等几方面的应用研究。其中，架设网格的平台软件使用Globus Toolkit 4，采用中间件OGSA-DAI实现数据的访问与集成、采用OGSA-DQP实现数据的分布式查询。

【关键词】资源共享；网格；模式

０ 引言(Introduction)

互联网的发展，彻底改变了人们的生活以及思维方式，也很大程度上改变了全世界的教育方式。高等学校校园网在教学、科研、管理等领域发挥着越来越重要的作用，数字化校园的概念也全面进入到高等院校。如同所有事物的成长过程都要经过不断的进化一样，互联网也在前进的道路上一步步修正自己的不足。就功能方面来说，第一代互联网的典型应用是收发电子邮件、发布文字新闻及言论、传输文件等。第二代互联网在保有第一代功能的基础上使用了超文本和多媒体技术，前者可以将分布在网上的文件采用链接的方式联系在一起，而后者则使人们能够欣赏到内容丰富的图片、音乐、影像等内容。

“网格”（Grid）是继Internet之后又一次重大的科技进步，被称为第三代互联网。它是集成的计算与资源环境，其核心是消除信息孤岛，实现包括计算资源、通信资源、软件资源、存储资源、知识资源、信息资源等资源的全面共享。但现有的校园网大多是以传统的网络技术为基础，整个互联网是异构的，教育资源不能实现充分地共享，重复开发现象非常严重。另外，目前的，大规模科研项目一般都是多个机构合作完成，他们来自不同机构的人员和资源协作完成，这将会形成所谓的虚拟组织（VO，Virtual Organization）。而网格是一种重要的支持虚拟组织的系统，组织中的不同成员应该具有不同的权限。所以网格技术在校园网中的应用，将会极大地改变现有校园网在科研与教育教学方面的应用现状。[1]

教学探索　《中国教育信息化》编辑部：ｍｉｓ＠ｍｏｅ．ｅｄｕ．ｃｎ　

基于网格技术的数字化学习港　

及学习过程优化的模式研究术　

章国英　．章翔ｚ　

（１．第二军医大学基础医学部，上海２００４３３；２．中国建设银行上海分行，上海２００１２０）　

摘　要：网格是近年来兴起的一种前沿信息技术．本文介绍了网格技术的有关内容和特点，探讨了基于　

网格技术的数字化学习港的构建及其应用优势．论述了以数字化学习港为主导的知识传播共享与增值利用　

的互联网学习过程优化模式．　

关键词：网格技术数字化学习港学习过程优化　

中图分类号：Ｃ．４３４　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７３—８４５４（２００９）１３—００５０—０４　

一、网格技术的特点及其意义　

网格（Ｇｒｉｄ）是近年来兴起的一种前沿信息技术．是　互联网信息技术发展的新趋势　它的思想来源于电力网　

格．目的是将计算能力和信息资源像电力网一样通过网　

络方便地传送给用户　网格是高性能计算机、数据资源、　互联网三种技术的有机组合和发展．它把分布在各地的　

各种计算机连接起来．进行资源共享　网格是互联网应用的新发展　有人把网格看成是未　

来的互联网技术．是继传统互联网、Ｗｅｂ之后的第三代互　联网　｝１】传统互联网实现了计算机硬件的连通．Ｗｅｂ实现　

了网页的连通．而网格则试图实现互联网上所有资源的　

全面连通．包括硬软件资源、计算资源、存储资源、通信资　源、信息资源、知识资源等的全面连通。　

网格的特点是共享和协同．它把整个互联网整合成　

基金项目：本文系全国４｛－ｆｉ科学“十一五”规划国家课题“信息技术环境下多元学与教方式有效融入日常教学的研究”（批准　

文号：ＢＣＡ０６００１６）的系列研究成果之一。　

五、结束语　北京大学教学网中的重要功能就是北京大学网上视　

频课堂．在视频课堂中通常使用ＵＳＢ摄像头的视频导入　

来实现简单的视频交流　但是对于大型“公开课”的应用　模式．低质量广角小的ＵＳＢ摄像头显然无法满足需要　

基于网络知识生态系统的教学模式研究

摘要：网络技术突飞猛进、创新课程不断推出、教学资源日益丰富、学生需求越发个性化等因素，使网络教学环境明显有别于传统教学环境。该环境下主体之间知识信息的频繁交互、创新、进化、共享，构成了网络教学知识生态环境，并对教师的教学模式和学生的学习模式产生影响。本文主要研究网络教学知识生态环境下的知识教学模式与学生在线学习模式之间的互动影响机制。

关键词：网络教学；知识生态系统；知识教学模式；在线学习模式

一、引言

20世纪90年代以来，以互联网为代表的信息网络技术在教育领域的广泛应用，推动人类社会全面进入了网络教育时代，全球范围内的教学资源能够在瞬间共享，也使得数字化互动式教学模式应运而生，并改变了传统式教学模式受时间或地域条件限制的现状。互动式教学模式是以现代教学思想和教学理论为指导，充分体现了以教师为主导、以学生为主体、以训练为主线、以思维为核心的新型教学方式。

本文主要围绕以下四个问题对网络教学知识生态环境下的知识教学模式与学生在线学习模式进行研究。其一，网络教学知识生态环境。网络以其灵活、便捷、双向交互等特点成为实现互动教育模式的代表性媒体，因此也诞生了类似于自然生态环境的交互式的、高效的、新型的网络教学知识生态环境。其二，知识教学模式。网络教学知识生态环境下的知识教学模式必须强调柔性应变能力，根据在线学习者的个性特征、知识基础、课程特征等因素，对知识教学模式进行快速调整，并开拓新的教学和应用实践方法。其三，学生在线学习模式。网络教学知识生态环境下的学生学习风格、在线学习行为、学习模式、交互式协同学习方式都较之传统教学环境而言存在显著差异，学生学习机会的增多与积极的学习结果之间的联系也发生了较大变化。其四，交互式影响机制。在这种高效、双向、动态、开放的网络教学知识生态环境下，对知识教学模式与学生在线学习模式之间的互动关系的把握，有助于促进网络教学资源的合理配置及高效利用，进而降低教学活动的管理及运营成本。