第8章 学校现代教育技术环境  “现代教育技术”课程组   制作：Zhang Sujing  学校现代教育技术环境 校园网基本概念 多媒体教室 网络机房  人机工程原理 微格教室   一、校园网基本概念 计算机网络的定义： 计算机网络是将若干台独立的计算机通过传输介质相互物理连接，并通过网络软件逻辑地相互联系到一起而实现资源共享的计算机系统。  计算机网络组成四要素 连接对象 连接介质 连接的控制机制 连接的方式与结构 网络的分类 从地理区域分： 局域网  LAN   (约1KM以内) 广域网  WAN (几十~几千KM) 城域网  MAN  (约5~50KM)  从网络的拓扑结构分 星型网 树型网 总线型网 环型网 网状网  校园网络的结构  Intranet：就是一类基于Internet技术的企业内部网络，它通过防火墙与Internet连接。在Intranet中，除了能够完成传统局域网的所有操作外，还可以实现Web浏览、FTP文件传输、E-mail收发、BBS讨论和聊天等原本在Internet上才能实现的功能。  校园网络的结构  校园网络(Campus Network) 通常是指利用网络设备、通讯介质和适宜的网络技术与协议(例如TCP/IP协议等)以及各类系统管理软件和应用软件，将校园内计算机和各种终端设备有机地集成在一起，同时通过防火墙(Firewall)与外部的Internet网络连接，以用于教学、科研、学校管理、信息资源共享和远程教育等方面工作的局域网。  校园网络是Internet技术在学校中的一个典型应用，换言之，校园网络就是一个特殊的Intranet。   校园网组网技术与理念 组网技术： 快速以太网/千兆以太网（Fast Ethernet/Gigabit Ethernet）是目前使用最广泛的网络技术，目前传输速度可达1000Mbps以上，由于千兆以太网和过去大量使用的以太网与快速以太网完全兼容，并以易掌握和管理、升级费用低等优势发展成为主流网络技术。 随着千兆以太网技术的不断完善，尤其是对多媒体信息传输的改善，大、中、小学在建设校园网时越来越多地把千兆以太网作为首选的主干技术。  组网理念 “硬件+软件+现代教育”模式的新一代校园网概念 。  校园网络的功能  信息发布 学校的Web主页犹如学校的一个窗口，学校可以通过这扇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应包括：学校历史、院系、部门介绍、专业设置、招生与分配信息、教学与科研信息等等。  教学应用 校园网的主要功能就是教学应用，它可以由网络教学平台提供支持，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。   校园网络的功能  教学应用 网络教学支持平台：网络教学支持平台是学校开展网络教学活动的支撑系统，它可以包括网络备课、网络授课、网上课程学习、网上练习、在线考试、虚拟实验室、网络教学评价、作业递交与批改、课程辅导答疑、师生交流、教学管理等模块。  教学信息资源库：教学信息资源库是学校进行网络教学的重要组成部分，它包括多媒体素材库、教案库、课件库、试题库、学科资料库等等。  校园网络的功能  管理应用 建立在校园网络基础上的学校管理信息系统(MIS)可以为学校在人事、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。  科研应用 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，降低科研的成本。同时，可进行信息检索，探讨最新的思想，发表、交流学术观点，交换论文等。  数字化图书馆 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联机查询、借阅等高效的操作，还可为管理人员提供业务数据，及时分析研究，加强宏观管理。 校园网络的组成  校园网系统主要包括 网络传输媒质 交换设备（交换机、路由器、集线器等） 服务器、工作站 管理服务软件系统等部分组成。  服务器 服务器（Server）是网络上一种为客户端计算机提供各种服务的高性能的计算机。  网络中所执行的任务不同可分为：Web服务器、数据库服务器、视频服务器、FTP服务器、Mail服务器、打印服务器、网关服务器、域名服务器等等。  校园网常见互联设备 集线器 (HUB)：集线器是计算机网络中连接多个计算机或其他设备的连接设备 。 功能：转发、放大、管理等。 如果网络中计算机的数目较多，可将集线器级联使用或选用可堆叠集线器   校园网常见互联设备 交换机 (Switch)：也是一个多端口的连接设备。 功能：转发、放大、管理、交换等。 与集线器的主要区别在于：从工作方式看，集线器采用广播模式，也就是说集线器的某个端口工作的时候，其他所有端口都能够收到信息，容易产生广播风暴。当网络规模较大时，网络性能会受到严重影响。而当交换机工作的时候，只有发出请示的端口和目的端口之间相互响应，而不影响其他端口（即点对点方式，交换机有ＭＡＣ地址记忆功能）。 交换机可级联也可堆叠  校园网常见互联设备 路由器 (Router)： 路由器是连接多个网络或网段的网络设备，它能将不同网络或网段之间的数据信息进行“翻译”，以使它们能够相互“读”懂对方的数据，从而构成一个更大的网络。 功能： 即数据通道功能和控制功能，数据通道功能一般由硬件来完成，控制功能一般用软件来实现。 校园网常见互联设备 网关(Gateway)： 网关是网络连接设备的重要组成部分，它不仅具有路由的功能，而且能对两个网络段中使用不同传输协议的数据进行互相的翻译转换，从而使不同的网络之间能进行互联。  网关一般是一台专用的计算机，该机器上配置有实现网关功能的软件，这些软件具有网络协议转换、数据格式转换等功能。   校园网常见互联设备 防火墙（Firewall）： 是指一种将内部网和公众访问网(如Internet)分开的技术、硬件或软件。防火墙对流经它的网络通信进行扫描，能过滤一些攻击，关闭不使用的端口，禁止特定端口的流出通信，封锁特洛伊木马等程序，禁止来自特殊站点的访问，防止来自不明入侵者的所有通信。 防火墙的类型： 防火墙可以是硬件自身的一部分，如路由器，将因特网连接和计算机都插入其中。 防火墙也可以在一个独立的计算机上运行的软件，该机器作为它背后网络中所有计算机的代理和防火墙。如代理服务器。 对于直接连在因特网的PC机可以使用个人防火墙软件。   网络传输媒质  双绞线（Twisted?Pair）： 是由两根相互绝缘的铜导线按照一定的规格互相缠绕在一起而成的网络传输介质。它的原理是：如果外界电磁信号在两条导线上产生的干扰大小相等而相位相反，那么这个干扰信号就会相互抵消。 常用的无屏蔽层双绞线由4对双绞线和一个塑料护套构成。由于线缆的长度受到衰减的严重限制，所以在当前的技术下，传输数据的距离一般限定在100米范围内，双绞线是目前局域网中使用最多的传输媒质。  网络传输媒质 光纤（Fiber）： 光纤是以光脉冲的形式来传输信号，材质以玻璃或有机玻璃为主的网络传输介质。它由纤维芯、包层和保护套组成。  光纤分类： 按其传输方式可分为单模光纤（直线传播）和多模光纤（折射传播）。单模光纤较多模光纤具有更高的容量和更大的传输距离，但价格比较昂贵。 光纤具有极高的传输带宽，目前技术可以1000Mbps以上的速率进行传输。光纤的衰减极低，抗电磁干扰能力很强，所以传输距离可达20公里以上。 Internet接入技术 基本的接入方式 局域网接入 电话线接入 有线电视电缆接入 电力接入 其他方式： 卫星接入： 无线接入： Internet接入方式（列举） ADSL接入 ： ADSL(Asymmetrical Digital Subscriber Line，不对称数字用户环路)是一种能够通过普通电话线提供宽带数据业务的技术，是目前较具发展前景的一种接入技术。 ADSL支持上行速率640kbps～1Mbps，下行速率1Mbps～8Mbps，素有“网络快车”之美誉。因其用户投资少，仅需购置一台ADSL Modem，安装方便快捷，可以同时通话和上网等特点。  VDSL接入 ： VDSL（Very High Bit Rate DSL，极高位速率DSL）可被视为ADSL的下一代，也和电话共用同一条线，但比ADSL还要快，提供上下行对称的10Mbps-30Mbps速率甚至更高。目前VDSL技术处于发展初期，由于有着和ADSL同样的优势，受到越来越多用户的青睐。  Internet接入方式（列举） 线缆接入 ： Cable-Modem(线缆调制解调器)是近年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视(CATV)网络进行数据传输，是一种比较成熟的技术，提供上行速率500kbps～10Mbps、下行速率2Mbps～40Mbps。  光纤+以太网接入  FTTx+LAN（光纤+以太网）是一种光纤加五类网络线的宽带接入方式。它将光纤直接接入小区和单位的中心机房，然后通过五类线与各用户的计算机相连，为广大用户提供高速上网和其他宽带数据服务。采用以太网接入方式可以实现千兆带宽到小区、百兆带宽到楼道、十兆带宽到桌面。 二、多媒体教室  基本功能  连接校园网、CERNET、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； 连接闭路电视系统，充分发挥电视媒体在教学中的作用； 演示各类多媒体教学课件，开展计算机辅助教学； 播放录像、ＶＣＤ、ＤＶＤ等视频教学节目； 展示实物、模型、图片、文字等资料； 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； 用高保真音响系统播放各种声音信号。   多媒体教室  多媒体教室常见设备： 通常由投影仪、投影幕、多媒体计算机、视频展示台、影碟机、录像机、音频卡座、功放、集中控制系统等组成，  多媒体教室主要设备（列举）  视频展示台  视频展示台不但能将胶片上的内容投
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