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1.1實用性
數據是檢查、監督的依據。而要想將信息管理系統建立起來,也需要依靠數據。信息管理系統可以將詳細的數據收集起來,并將這些數據利用起來,使其可以為項目管理提供更好的服務,有助于幫助上級主管部門對繼續醫學醫學教育工作開展情況和落實情況加以了解和掌握。
1.2靈活性
大多數醫務工作者都比較忙,工作時間不太固定,有的時候抽不出時間來學習,而網絡繼續醫學教育正好可以解決這些難題,因為其不用受人數、時間、地理位置的限制,可以采用多種多樣的教育手段。在網絡繼續醫學教育中,人們可根據自主時間安排完成學習,通過MBOX醫學寶可在線學習、移動學習、集體學習、考勤刷卡、無線互聯。在網絡遠程繼續醫學教育中,學生可通過電腦網絡進行自學,也可以通過電子郵件等方式得到教師對其的個別輔導,使得教育對象和教育者之間可以實現不受時間限制和空間限制的雙向交流,而且教師可以按照教育對象的需求將學習計劃、方法靈活調整,這樣能將教學質量和效率真正提高起來。此外,每個學習空間相對獨立,可于不同時段完成學習,獲取學分學科專業覆蓋面廣,并根據需要選修課程不再局限于本專業,通過學習卡能獲得全年所需學分,學費低,也避免了外出時間與工作安排的沖突。
2信息化提高了管理質量和效率
教學管理工具是在電腦教室、電子教室、多媒體教室、多媒體網絡教室上實現同步屏幕廣播教學、多媒體音視頻教學、教師和學生互動教學、屏幕監視、電腦的集中控制與管理等諸多功能。其發展已超過10年,屬于針對PC教學的標準化產品,國外產品如NetSupportSchool、Impero、LanSchool等,國內產品如紅蜘蛛、極域、藍創、凌波、博智、金碟等。上述各產品以PC時代架構過渡到云時代已是捉襟見肘,傳統的架構不能適應云桌面下的教學管理。若在云計算環境下仍沿用傳統兩端模式的部署,將導致媒體流的二次轉發和二次編解碼,不僅耗費雙倍網絡和計算資源,影響云計算環境的擴展性,而且帶來的質量劣化和時延增加,將不可避免地影響用戶體驗。因此,教學互動也需要針對云計算環境進行架構的變革。
2 基于VDI技術的兩端教學系統
VDI(Virtual Desktop Infrastructure,虛擬桌面基礎架構)技術中,學生終端通過遠程連接上虛擬機,學生在使用機器時直接操作的是虛擬桌面,存儲數據和使用軟件等所需消耗的計算資源全部由虛擬機提供,這樣使得學生可以不依賴于特定的計算機終端,只要能連接局域網,便可獲取自己的操作系統環境;另一方面,服務器可對虛擬機資源進行動態分配,因此能夠有效滿足學生對存儲資源和計算資源的隨機需求,較大程度地節省了資源預分配過大造成的浪費。
在傳統的VDI技術中,學生端軟件安裝在虛擬機上,處理流程中服務器的每個虛擬機均需對視頻數據進行處理,這樣服務器側的CPU和內存資源會消耗巨大,即服務器側的負載較大,承載虛擬機的Hyper-V會因資源消耗過多而無法正常運行。
3 虛擬化技術與終端融合的教學控制系統
3.1 總體架構
面向云環境下的教學控制系統設計應遵循多媒體流始終點對點和一次編解碼。系統具體由以下組件構成:
(1)教學控制系統-教師機:部署在教師側電腦中,是整個教室管理的中心,負責發起屏幕廣播、視頻廣播、屏幕監控、屏幕鎖定、同屏共控、討論交流、測試問答、收集作業、舉手通知和學生廣播指令等功能;
(2)教學控制系統-云終端:部署在云終端中,是教室管理的啞終端,負責接收教師端的指令,配合教師端執行屏幕廣播、視頻廣播、屏幕監控、屏幕鎖定和學生廣播的接收等功能;
(3)教學控制系統-云桌面:部署在云桌面中,是教室管理的學生互動端,除配合教師端執行同屏共控和學生廣播的發起等功能以外,學生還可操作其舉手、討論交流、測試問答和提交作業等功能。
在教師PC端安裝教學控制系統-教師機軟件,每個學生云終端與一個云桌面連接,分別部署教學控制系統-云終端和教學控制系統-云桌面,并一一綁定。教學控制系統總體架構如圖1所示:
3.2 系統方案實現
系統包含教學軟件的教師端和學生端、終端操作系統、云桌面系統,其涉及的硬件單元如下:
(1)云主機:作為集中部署的硬件單元,采用高性能、高擴展性、高穩定性和長生命周期的服務器,作為云桌面所需vCPU、vRAM、vDisk、vNet和vGPU的最終供應者;
(2)云終端:作為大規模部署的硬件單元,采用低功耗、低故障的精簡PC,灌制定制化、高安全的操作系統,充分挖掘其處理芯片的硬件加速能力,實現云終端低配高效能。
(3)教師機:作為教師的操作控制臺,除實現課程選擇之后的云桌面推送到所有云終端以外,還作為教學管理的中央控制器運行各類教學軟件以及教學管理軟件。
(4)交換機:作為各方交互的數據鏈路載體,提供多端口高背板帶寬。
3.3 控制系統流程設計
控制系統流程設計具體如下:
(1)教師機開啟,從Web管理界面讀取云終端和云桌面的對應關系存入數據庫中;
(2)當教師機發送指令給指定的單個或部分學生時,若判斷指令為消息類指令,如討論交流、文件收發等,則將指令發送至云桌面;
(3)若判斷指令為視頻圖像類指令,如屏幕廣播、視頻廣播、屏幕鎖定,則將指令發送至學生云終端處理,從而達到教師機、云終端、云桌面三端分離的效果。在教師端和學生端軟件中,實現具體的通道建立和媒體流處理。
教學控制系統的三端功能分解如圖2所示。
本教學控制系統擴展性強,利用終端的資源對視頻圖像在本地機器上分別進行處理,免受其他學生機的干擾。由于教學控制系統只占用終端資源,終端數目根據教室學生數目增加,可擴展至多臺學生機;又因不占用過多虛擬機資源,視頻傳輸僅依賴于終端硬件,故傳輸質量和速率將不受影響。系統健壯性良好,當云桌面系統宕機時,廣播功能不受影響。
4 系統部署、測試與分析
在教師PC端安裝教師機軟件,每個虛擬機與一個終端連接,在終端PC1~PCn及其分別對應的虛擬桌面VM1~VMn安裝學生機軟件。具體如圖3所示:
下面采用Windows性能監測工具,在兩端和三端的情況下,以屏幕廣播為例,對終端和虛擬機各自的帶寬占用情況進行計數。
4.1 傳統的兩端部署測試
對于兩端部署的情況,教師端發送屏幕廣播指令由虛擬機執行。如圖4所示,當對1臺學生機Stu2進行廣播時,監測到對應虛擬機所在云主機的帶寬數據由5萬Bytes/s以下升至50萬Bytes/s上下浮動。
如圖5所示,當對6臺學生機同時進行屏幕廣播時,監測服務器交換機所發出的總帶寬數據升至700萬Bytes/s上下浮動,說明流量數據將成倍疊加到云主機,需要更多的服務器成本和維護成本。
4.2 三端融合部署測試
在三端部署的情況下,屏幕廣播操作將轉移至學生機終端執行。如圖6所示,當對Stu2單臺廣播時,檢測到Stu2終端接收帶寬數據在40萬Bytes/s上下浮動,與兩端模式下作用于虛擬機的數據相當。
在上述情況下,停止對Stu2的廣播,開始對6臺學生機同時進行屏幕廣播時,Stu2的帶寬數據在停止廣播后下降至5萬Bytes/s以下;當重新收到廣播時,數據量回歸至40萬Bytes/s附近。此時無論是對于1臺或者6臺廣播的情況,虛擬機的服務器帶寬情況保持穩定水平5萬Bytes/s以下,這表明三端模式下屏幕廣播作用在終端上而并不作用在服務器上,因此服務器的資源情況不受影響。具體如圖7所示。
醫學繼續教育工作者的素質是保證醫學繼續教育質量的關鍵因素,更是醫學繼續教育發展的基礎。隨著信息時代的到來,信息已滲透到我們學習、工作和生活的各個方面,信息化正成為一種基本生存方式。作為醫學繼續教育工作者,增強信息意識,提高信息素質,學會信息化生存,不僅是一種被時代喚醒的“主體自覺”,更是一種對生活負責的“積極姿態”。
1 信息決定選擇,有效選擇就要善于掌握信息
在信息化條件下,有效的選擇已不僅僅是經驗和方法的問題,更是如何快速有效地掌握和應用信息的問題。
隨著醫學科學技術的迅速發展,人們對健康和醫護質量的要求不斷增高,而且社會經濟成分、組織形式、就業方式、利益關系和分配形式的日益多樣化,使醫學繼續教育工作面臨的新情況比任何時候都要多,醫學繼續教育工作部門與外界交流的信息量比任何時候都要大,對醫學繼續教育工作者掌握和處理信息的能力要求比任何時候都要高。這就要求我們醫學繼續教育工作者不僅要注重傳統的信息收集、處理和加工方式,更要學會運用現代信息技術手段,及時、快速地對新情況新問題作出反應;不僅要注重搜集信息的全面性和客觀性,更要求在最短的時間內掌握有用信息,增強選擇的主動權和敏銳度;不僅要通過掌握信息來提高自己的教學和管理的能力及水平,更重要的是要通過對信息的掌控和加工,為領導決策提供有力的信息支持,使領導對重要事項的決策及時有效、對新生事物的判斷客觀準確、對工作路徑的選擇科學合理,從而推動醫學繼續教育工作不斷向前發展。
2 信息決定優勢,贏取優勢就要敏于捕捉信息
信息社會中,信息已成為一種資源,而對這項資源的占有實際上就是一種對優勢的擁有。
隨著醫學繼續教育教學和管理工作的數字化、網絡化和信息化,傳統的醫學繼續教育工作資源范疇正逐漸發生變化,信息已越來越成為醫學繼續教育工作資源的重要組成部分。醫學繼續教育信息化也在對信息資源的占有、利用和整合中得到不斷增強。醫學繼續教育工作者如果沒有信息,就是鼻子不通、耳目不靈,就談不上對各種醫學繼續教育工作資源的及時掌控和有效整合,也就難以形成推動醫學繼續教育現代化的合力和優勢。因此,要提高醫學繼續教育工作者對信息的捕捉能力,時刻關心、關注國內外醫療衛生行業和醫學繼續教育的新動向,關心、關注社情、輿情和民情的變化,從中去捕捉對推動醫學繼續教育有價值的信息,去把握教學和管理跟進的時機力度和切入點,這樣才能使我們的醫學繼續教育工作更加貼近社會、貼近生活和貼近實際,更具針對性、實效性和前瞻性。用醫學繼續教育信息化推動醫學繼續教育現代化,促進醫學繼續教育為經濟建設、構建和諧社會服務。
3 信息決定能力,提高能力就要勇于駕馭信息
社會信息化進程的加快,對醫學繼續教育提出了新的要求。針對我國醫學繼續教育適應信息化社會的差距,養成信息化思維、提高駕馭信息的能力日益成為信息時代醫學繼續教育工作者執教的基本要求。
關鍵詞:校園網;多媒體;積件實庫;建設
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)09-1880-02
在現在的教學課堂之中,以計算機多媒體以及網絡技術為代表的現代化信息技術已經在教育領域得到了廣泛的應用,教育信息化即將取代傳統的教學手段而成為主流。在這樣一個對信息量需求極大的時代,如何避免教師對于信息的重復開發,對教學水平進行提高,并且使教學資源能得以共享,已經成為了一個重要的教學問題。因此文章從多媒體積件實庫的建設角度出發,通過將其與校園網的有效結合,從而為廣大學校以及教師提供豐富的教學資源。
1 課件與積件的概念
課件是一種專門為教育以及培訓提供服務的計算機程序,同時課件也是一個相對較為封閉的軟件系統,由于課件本身具有一定的局限性,近年來積件也被漸漸地提了出來。積件作為一種課件類型,其基礎是對媒體教學素材和知識單元,但是與課件相比,積件的優勢主要體現在:人的主體性、教學資源的基元性、可重組性和具有一定的開放性等特點上。
積件在其實就是一種教師以及學生能夠根據個人的教學或是學習需要對多媒體教學信息資源進行重組以滿足自身需求的教學軟件系統。積件在教學的思路上將“學為主”的教學模式以及內容進行了更好的體現和闡述。由于積件對于教學信息資源的利用率更高,能夠滿足教學信息化對于教學模式以及教學內容的要求,故而成為了新的主流教學軟件。
積件庫和組合平臺是積件的兩個主要的構成部分,積件的體系結構可以通過圖1有一個直觀的了解。
積件庫的主要作用是在課堂教育上為教師以及學生提供大量的教學資源,以供教師與學生在課堂上方便進行使用。積件平臺主要是供教師以及學生對積件庫進行組合。目前,可以在教學過程中進行使用的組合平臺主要有PowerPoint、Authorware、方正奧斯等。
2 建立基于校園網的多媒體積件實庫的必要性
基于當今教學資源無法滿足教學需要的這一事實,所以說建立基于校園網的多媒體積件實庫作為當前的教學需要是非常必要的。首先,教師可以讓學生根據自己的需要,將不同的素材、微教學單元與不同的資料呈現方式和相應的教學策略方式相結合,更能幫助學生發揮在學習方面的主觀能動性,進行積極的探索和認知性學習[1]。例如,可以通過積件實庫建立一個虛擬的物理試驗室,通過軟件系統的功能,將力學、光學、電磁學中具有代表性的物理現象直觀地表現給學生,使學生對于物理現象、物理概念以及物理定律等的理解進行加深。其次,當教師能對自己所教的學科的教學內容有著最為透徹的理解,并且能把握好教學內容中的重點和難點時,教師才能夠在對學生在學習過程中容易遇到的一些常見的學習問題有著深刻的理解,從而有針對性的研制、開發教學軟件。教師能夠根據在教學過程中的實際情況和需求制定相應的教學策略和教學方式,很好地完成教學任務。最后,由于國家對于對媒體積件實庫的建設尚未出臺相關的標準以及技術規范大全,處于對各個學校的財力、人力以及其他資源的考慮,建設基于校園網的多媒體積件實庫是一個不錯的選擇。
3 基于校園網的多媒體積件實庫的建設
積件庫的主要作用便是為教師與學生在進行課堂教育的過程中,為其提供大量的教學知識、信息素材以及一些表達方式的集合,在此過程中對于積件庫資源的開發是整個系統中最為關鍵的建設項目。在實際應用上,通常可以將積件庫分為微教學單元庫、素材資源庫、資料呈現方式庫、虛擬積件資源庫、教與學策略庫五種類型。
3.1 對于素材資源庫的建設
素材資料庫是以知識點為基礎的,按一定檢索和分類規則組織的素材資料,包括圖形、表格、文字、聲音、動畫、視頻等多維信息的結合[2]。素材資源一般都來自兩個方面:第一是已有的數字化資源,在這其中就包括了MCAI軟件;第二就是尚未進行數字化處理的文本、視頻以及音頻等的資料。針對這一部分的資料,可將其進行數字化處理之后,收入到多媒體積件實庫之中。在進行數字化的過程中,可以通過使用掃描儀、數碼相機等將其轉化為計算機能夠儲存jpg或png格式的文件,在進行儲存的過程中,應當注意要在不破壞文件的識別性的情況下,盡量將文件變小,從而方便保存和傳輸。
3.2 對于微教學單元庫的建設
在多媒體教學實踐中,通常將用以幫助教師講授知識難點、技能點為目的,或是為學生的探究認知或創設學習環境而設計的“小課件”的集合成為微教學單元庫。微教學單元庫與課件有相似的地方,但是不同處在于微教學單元庫是用在教師以及學生在教學過程中對教學內容進行重組的教學資源,因為在微教學單元的設計過程中,常常將其設計為一個比較精悍的模式,沒有配音以及多余的背景,這也是方便教師與學生在使用過程中能直接從源程序以及其他的平臺中直接進行調用。
3.3 對于虛擬積件資源庫的建設
虛擬積件資源庫與本地積件庫資源同樣是基于Internet上的教學資源,不同的是虛擬積件資源庫是本地積件資源庫的拓展。如果對于某個不方便下載資源但是教學資源的數量以及質量都比較好的網站,便可以通過向教師或是學生提供域名以及資源內容的方式,將教學資源介紹給教師或是學生,供其在教學過程中使用。
3.4 對于資料呈現方式庫的建設
教師在選用教學素材表達方式的時候通常會采用材料呈現方式庫。這種方式的具體體現就是通過投影儀屏幕上文字以及圖形的移動、閃爍、形狀的變化等各種方式來在教學過程中的強調作用。資料呈現方式庫積件的使用對象通常都是對計算機操作比較熟練的教師,在對資料呈現方式庫進行設計的過程中,還應當考慮到教師操作的便捷性等。
3.5 對教與學策略庫的建設
教與學策略庫資源,是將不同的策略方式如講述方式、問答方式、習題演練方式、記憶背誦方式、動手操作方式等設計成可填充重組的框架,以簡單明了的圖標進行表示[3]。只有通過這種方式,才能使教師在教學的過程中依據教學中的實際需要來選用素材,與此同時還能夠通過與微教學單元以及其他的資料進行有效的組合,從而在教學過程中產生令人意想不到的效果。同時教師還應當讓學生在學習中可以根據自己的需要選擇不同的素材、微教學單元與不同的資料呈現方式與學習策略方式相結合,從而產生對于學習的探索欲,增強學生在學習過程中的主觀能動性[4]。對于這些積件的設計以及應用應當由經驗較為豐富的教師來執行。
4 結束語
無論是學生還是老師,基于校園網的多媒體積件實庫的設計,都能夠在教學學習過程中,為教學軟件提供極其豐富的資料,從中調用需要使用的教學以及學習的內容,在真正意義上實現教育的信息化。
參考文獻:
[1] 李寶貴.基于網絡下物理教學軟件積件系統的設計與研究[J].山東師范大學學報,2010(5).
[2] 彭云,萬紅新,聶晨啟.基于積件的網絡課程構建技術[J].計算機與現代化,2008(11).
目前大部分設有醫學檢驗專業的學校都會開設食品、水質、空氣、藥品等相關檢驗課程,但是由于各學校情況不一,人才培養目標各有側重,所開設的課程也略有差異,缺乏相應的統編教材。故我院衛生學檢驗課程采用衛生檢驗專業學生通用教材,即人民衛生出版社出版的《食品理化檢驗》、《空氣理化檢驗》、《水質理化檢驗》三本教材。
在教材使用過程中,學生普遍反映三門課融合成一門課程,學時數太少,知識學習不夠深入,實踐和實驗操作不足等。如何在有限的課堂教學時間里,最大限度地完成知識點的教學,促使學生掌握相關技術,并能應用于實際,是教師教學過程中亟待解決的問題。另一方面,由于國家政策法規、檢測儀器原理等內容的枯燥、乏味,老師講、學生記的被動學習模式越來越顯示出了局限性。尤其是在科學技術和網絡資源迅猛發展的今天,傳統的講授式的教學方式正受著多種多樣的沖擊,特別是現代教育技術的崛起,以計算機為核心的信息技術在教育教學中的應用,促使了教學過程和資源設計的革新。
2009年,“可汗學院”被授予“微軟技術獎”中的教育獎[2],它改變了未來小學、初高中的學習模式。世界著名大學公開課資源的開放,網易、新浪公開課的平臺,更改變了普通大眾的學習模式。日益豐富的互聯網教育資源也終將創新、擴大虛擬學習社區的教學方式。
虛擬學習社區[3]是借助網絡和通信工具,由教師和學生個體組成,通過教學、討論、研究等活動建立的一個虛擬社會形態。最初是由網絡上的電子公告欄(BBS)、新聞討論組和聊天室發展而來。由于自發式的組織過于松散、存在學習水平和接收能力的差異、缺乏核心標準和持久深入的學習討論,因此虛擬學習社區經過自我調整和發展,已經有了諸如上課區、資源區、工具區、練習區、測驗區、聊天區、討論區等較為固定的典型模式[4-5]。虛擬性、社區型、教育性是虛擬學習社區的三大特點,而平等互助、交互學習則是虛擬學習社區的立足之本。
在2013年上學期的衛生學檢驗課程中,我們將虛擬學習社區的教學模式借鑒到空氣理化檢驗課程的教學中。設置了一個學科中心―――空氣理化檢驗,社區成員就包括任課教師和醫學檢驗專業同學,這樣確保了學科的主體地位,也保持了溝通的交互性和自由性。由社區平臺為學生提供各種學習服務,采用學習者自治制度,通過知識樹、規劃圖,促進學生自身發展,并幫助完善他們的自主學習方式。同時社區也為任課老師提供了各種教學服務,比如學生的知識反饋,就在一定程度補充和更新了教師和課本的現有知識。
在虛擬學習社區中,教師的角色是學習活動的組織者和輔導者,而不是評價者[6-7]。教師的活動有嚴格的界定范圍,如表1所示。確保學習的有組織性、方向性、激勵性和正確性。
學生是學習活動的執行者[6-7],他們要根據社區公告的要求,網上學習資料搜索,完成作業,并組織學習討論、分享所學,參加擂臺進行展示,如表2。
空氣理化檢驗這部分內容總共20個學時,包含2次實驗課,共8個學時。需要學生掌握的知識點卻多達30多個,了解的知識點約40個。短短的課堂教學只能囫圇吞棗一樣的了解個皮毛。如果學生通過虛擬學習社區進行課下學習,并按要求完成作業,在課堂進行作業講評和學習展示,就可以提高課堂效率,甚至還能及時更新知識點及了解相關延伸知識。
學生通過高中地理課和生活事件對大氣污染物的來源、類型和危害也能有一定的認識,但不全面,對大氣污染物的具體致病致毒和防治機理并不了解,仍需提高知識儲備。尤其是新聞媒體對霧霾、PM2.5的報道日益增多,各種評論和網絡討論都是寶貴的資源,學生借助教師給出的學習資料(如英國公開大學的公開課“空氣污染”)及學習提綱,搜集資源、整理和討論,掌握各個知識點。對比衛生學檢驗的另外兩個部分:食品理化檢驗和水質理化檢驗,學生對空氣理化檢驗知識的掌握明顯較好。與同期普通教學的學生相比,學生的自主學習能力、口頭表達能力、團隊協作能力甚至互聯網運用能力都大大提升。
以學生為中心,是時展對現代大學的要求,是我國高等教育發展對現代大學的要求,也是現代大學提升核心競爭力的要求。山東杜郎口中學的教學改革[7]的成功,英語學習的模擬學習社區的門庭若市,國外大學公開課的訪問量激增,都代表著技術革命和教學模式結合的成功,代表著以學生為中心辦學理念的成功。在虛擬學習社區的模式中,學生由原來的被動接受者變為教學的中心和課堂的主體,一切教學活動均圍繞學生的學習需求而展開,充分體現學生的主體地位,激發學生的學習積極性,在提高教學效果的同時也培養學生的自主學習、交流能力和創新能力,這種教學模式無疑是值得借鑒和推廣的。
參考文獻
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[2]顧雪林.一個人的網絡教學震動了世界―――孟加拉裔美國人薩爾曼?可汗和他創辦的可汗學院[N].中國教育報, 2013-02-26.
[3]田秋艷.虛擬學習社區中知識建構的影響因素研究[D].東北師范大學, 2009.
[4]Hung, David W. L., Chen, Der-Thanq. Appropriating and Negotiating Knowledge: Technologies for a Community of Learners. Educational Technology, 2000, 40 (03): 29-32.
[5]馬陽.虛擬學習社區中學習者的歸屬感與自主學習能力關系研究[J].中國遠程教育, 2012(6):55-58.
[6]何顯文.大學信息技術課程虛擬學習社區的應用與效果分析[J].贛南師范學院學報, 2013(3): 102-106.