医学虚拟仿真实验教学中心建设和发展思考ppt培训课件.ppt
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1、虚虚拟拟仿真仿真实验实验教学教学中心建中心建设设和和发发展思展思考考一、教育信息化与虚拟仿真实验教学中心建设一、教育信息化与虚拟仿真实验教学中心建设二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新三、虚拟仿真实验教学资源与管理平台框架三、虚拟仿真实验教学资源与管理平台框架四、虚拟仿真实验教学资源开放共享模式四、虚拟仿真实验教学资源开放共享模式五、虚拟仿真实验教学中心申报与评审五、虚拟仿真实验教学中心申报与评审Contents目录目录21世纪初,教育正面临着空前的挑战,主要基于下列因素的影响:Education is facing unprecedented chal
2、lenges at the beginning of 21st century,under the impact of Globalization 全球化Knowledge-based economic growth 知识经济的发展The information and communication revolution 信息和通信革命Sustainable development 可持续发展跟上知识增长的步伐知识爆炸时代来临一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设3.3.我们需要教会学生学会学习,懂得如何我们需要教会学生学会学习,懂得如何自我导向学习
3、自我导向学习。1.1.我们需要教学生学会我们需要教学生学会处理海量信息处理海量信息。2.2.我们需要从幼儿园就开始教学生学会我们需要从幼儿园就开始教学生学会全球交流全球交流。Alan NovemberAlan November挑战之一:新时代的人才培养需求一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设p.52024/1/27 周六l从多信源中快速获得信息l同一时间使用不同的媒体处理不同信息l比起文字更喜欢图片、音频和视频l习惯并喜欢超链接资源l学习环境是及时反馈的、情景相关的、有趣的 l在“实时交互世界”里联系他人l在“无围墙的学校”里畅游世界 挑战之二:
4、数字原住民的一代一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设 技术帮助学习者参与以下活动时技术帮助学习者参与以下活动时有意义的学习就会发生:有意义的学习就会发生:知识知识建构建构而不是而不是重现重现 对话对话而不是而不是谈话谈话 清楚的清楚的表述表述而不是而不是复述复述 协作协作而不是而不是竞争竞争 反思反思而不是而不是指令指令挑战之三:有意义的学习乔纳森,著名的教学设计专家,继加涅(Robert M Gagne)、梅 瑞 尔(David Merrill)之后美国教育技术学领域的第三代领军人物。生活的全部意义在于问题解决!生活的全部意义在于问题解决!一、
5、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设挑战之四:资源形式及其获取动动画画文本课件等图片动画网络教育资源视音频一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设个性化个性化数字化数字化学习学习挑战之五:从“以教为主”到“以学为主”学员学员学员学员学员学员学员学员一刀切的传统教学模式一刀切的传统教学模式父母和专父母和专家家电子组合方案电子组合方案其它学校其它学校和全球和全球组织组织课程内容课程内容教育教育社区和社区和社区内容社区内容同事同事教师教师评评价价学员学员模式变模式变革革教师教师一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中
6、心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设挑战之六:信息技术学习环境下趋于开放-连接式教学模式信息化环境下学习者为中心的学习模式独立化、个性化、差异化信息化环境下教师的角色转变新的竞争力和专业技能一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设 美国:NETP2010教育技术计划加拿大:eduSpecs计划欧盟:数字化学习计划韩国:2011智能教育推进战略日本:2010教育信息化指南教育信息化成为世界各国关注焦点中国:教育信息化十年发展规划(2011-2020)一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设变革美国
7、教育技术给力学习Transforming American Education Learning Powered by TechnologyLearning:Engage and EmpowerAssessment:Measure What MattersTeaching:Prepare and ConnectInfrastructure:Access and EnableProductivity:Redesign and Transform一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实
8、验教学中心建设 刘延东在全国教育信息化工作电视电话会议上,进一步全面深刻地阐述了教育信息化的重要性,指出教育信息化是改革教育理念和模式的深刻革命,是促进教育公平、提高质量的有效手段,是建设学习型社会的必由之路。一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设 (八)强化实践育人环节。配齐配强实验室人员,提升实验教学水平。组织编写一批优秀实验教材。加强实验室、实习实训基地、实践教学共享平台建设,重点建设一批国家级实验教学示范中心、国家大学生校外实践教育基地、高职实训基地。加强实践教学管理,提高实验、实习实训、实践和毕业设计(论文)质量。教育部关于全面提高高等教
9、育质量的若干意见 (二十三)建设优质教育资源共享体系。建立高校与相关部门、科研院所、行业企业的共建平台,促进合作办学、合作育人、合作发展。加强信息化资源共享平台建设,向高校和社会开放。一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设 第六章 推动信息技术与高等教育深度融合,创新人才培养模式。高等教育信息化是促进高等教育改革创新和提高质量的有效途径,是教育信息化发展的创新前沿。进一步加强基础设施和信息资源建设,重点推进信息技术与高等教育的深度融合,促进教育内容、教学手段和方法现代化,创新人才培养、科研组织和社会服务模式,推动文化传承创新,促进高等教育质量全面提
10、高。教育信息化十年发展规划(2011-2020)一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设 第九章 建设信息化公共支撑环境,提升公共服务能力和水平。建立优质数字教育资源和共建共享环境。遵循相关标准规范,建立国家、地方、教育机构、师生、企业和其他社会力量共建共享优质数字教育资源的环境,提供优质数字教育资源信息服务;建设并不断更新满足各级各类教育需求的优质数字资源,完善各种资源库,建设优质网络课程和实验系统、虚拟实验室等,促进智能化的网络资源与人力资源结合。第十一章 创新体制机制,实现教育信息化可持续发展。创新优质数字教育资源共建共享机制。支持校际间网络课
11、程互选及资源共建共享活动;鼓励企业和其他社会力量投入数字教育资源建设、提供个性化服务;创建用户按需购买产品和服务的机制,形成人人参与建设、不断推陈出新的优质数字教育资源共建共享局面。第十二章 优质数字教育资源建设与共享行动。建设各级各类优质数字教育资源。遴选和开发1500套虚拟仿真实训实验系统。整 合师生需要的生成性资源,建成与各学科门类相配套、动态更新的数字教育资源体系。建立数字教育资源共建共享机制。制订数 字教育资源技术与使用基本标准,制订资源审查与评价指标体系,建立使用者网上评价和专家审查相结合的资源评价机制;采用 引导性投入,支持资源的开发和应用推广;制定政府购买优质数字教育资源与服务
12、的相关政策,支持使用者按需购买资源与服务 ,鼓励企业和其他社会力量开发数字教育资源、提供资源服务。建立起政府引导、多方参与的资源共建共享机制。一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设 国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作是高等教育信息化的组成部分,把建设工作纳入教育信息化工作的总体布局之中,与教育改革发展的总体要求相一致,确立国家级和省级实验教学示范中心在实验教学信息化建设方面是领先地位。虚拟仿真实验教学中心建设定位与发展方向国家级虚拟仿真实验中心建设工作也是实验教学示范中心建设工作的重要内容,是实验教学示范中心建设的延伸,为实验教学示范中心建设注入新
13、的活力和新的内容。加强虚拟仿真实验环境建设,使实验教学示范中心的条件建设更加全面。实现真实实验不具备或难以完成的教学功能。在涉及高危或极端环境、不可及或不可逆操作,高成本、高消耗、大型或综合训练等情况下,提供可靠、安全和经济的实验项目。建设工作要体现虚实结合、相互补充、能实不虚的原则。要求发挥虚拟仿真实验教学独特、不可替代的作用,切实实现提高教学能力,拓展实践领域,丰富教学内容的要求。(1)科学规划。制定规划从主动到与激励相结合;充分考虑学校、学科、地域、专业分布,考虑持续发展和支持服务问题。(2)共享资源。中心建设要考虑服务多个专业、多个学校、多个地区。共享不是简单鼓励大家无偿贡献,而是推动
14、高校建立一种机制,首先通过遴选,授予“国家级虚拟仿真实验教学中心”称号,建成和拥有一批优质的实验教学资源,要引导大家选择使用,使用后支付相应的费用,补偿产品开发支出和服务支出,形成良性循环,最终产生良好的社会效益和经济效益,使资源共享可持续。(3)突出重点。实验教学信息化包括教学资源的信息化、教学管理的信息化和支持服务的信息化。工作更多地放在教学资源的信息化和支持服务的信息化上,同时兼顾运行平台、教学队伍和管理机制的建设。(4)提高效益。要强调社会效益和经济效益并举,进一步强化国家级和省级实验教学中心的示范和引领作用,要全面提高高校学生的创新精神和实践能力,提高优质实验教学资源的使用率,推动高
15、校实验教学改革与创新,提高高等教育实验教学质量。(5)持续发展。坚持宁缺勿滥的原则,每年建100个左右的虚拟仿真实验教学中心,对省级教育行政部门和学校发出一个重要的信号,鼓励省级教育行政部门和高校重视实验教学信息化工作,筹措经费,制订政策,开展本地区的建设工作。虚拟仿真实验教学中心建设与发展的指导原则一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与国家级虚仿实验教学中心建设一、教育信息化与虚拟仿真实验教学中心建设一、教育信息化与虚拟仿真实验教学中心建设二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新三、虚拟仿真实验教学资源与管理平台框架三、虚拟仿真实验教学
16、资源与管理平台框架四、虚拟仿真实验教学资源开放共享模式四、虚拟仿真实验教学资源开放共享模式五、虚拟仿真实验教学中心申报与评审五、虚拟仿真实验教学中心申报与评审Contents目录目录2013年底,Ellyssa Kroski引用信息图展望2014年七大教育技术趋势3D打印翻转课堂大数据电子教科书游戏化教育技术趋势移动学习大规模开放课程MOOCs二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新 让学生对知识的直观感受由平面的图片变成立体的模型3D打印(3D Printing)有公开课、名校也开始跟进MOOC。现如今,不考虑“慕课”就out了。(统计数据是13%已开设、
17、43%计划未来3年开设、44%无计划)大规模开放课程MOOCs,Massive Open Online CoursesMOOCs,Massive Open Online Courses用于学习分析。MOOC或虚仿实验教学如果没有大数据分析,就与传统课没多大差别了。大数据电子教科书Digital TextbooksDigital TextbooksKinect中有一个功能强大的感觉矩阵,通过数字摄像头来捕捉图片然后识别颜色等一些功能,而在Kinect中的麦克风可以在段时间内采集多次声音数据让玩家和同处一间房间中的其他人分开,乍一听似乎很复杂,需要想到高的智能系统。但这些智能程序恰恰是微软所擅长的
18、,微软把Kinect训练的可以成功的识别人脸部的细节变化,而且肢体动作精度可以达到4厘米。游戏化Kinect带来的全新体验既然这么多人沉迷于游戏以至未能完成学业,何不把学业本身变成游戏让人沉迷?当然没那么简单,游戏化还是有一套套理论支持的学生先网上看授课视频、与同学老师在线讨论,然后才是在课堂上师生互动、答疑解惑,完成学习过程。翻转课堂The flipped classroomThe flipped classroom新的BYOD文化(Bring Your Own Device,自带设备)。移动学习Mobile learningMobile learning未来的教室消费者技术学习技术可视化技
19、术3D视频移动应用量化自我平板电脑远端临场可穿戴技术学习分析移动学习在线学习开放内容个人学习环境大规模网络开放课程虚拟实验和远程实验室3D打印快速成型虚拟现实、增强现实信息可视化可视化数据分析立体显示、全息显示使能技术神经网络地理位置应用程序接口基于位置的服务机器学习移动宽带自然用户接口开放硬件虚拟助手数字化策略社交媒体技术翻转课堂创客空间游戏和游戏化合作环境集体智慧社交网络数字身份隐性智能互联网技术云计算、物联网将对虚拟仿真实验教学产生重要影响且已经或行将应用的主要信息技术归类如下:二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新虚拟仿真实验教学的关键性信息技术序
20、号主要技术实验方式支撑平台资源类别共享特征1交互式多媒体交互式虚拟实验虚拟实验室视频、电子教材、课件、软件、实验平台、仿真系统、虚拟实验室、课程软件共享仪器共享2虚拟现实沉浸式实验虚拟现实实验室3增强现实3D虚拟实验虚拟实验室43D打印综合设计性实验虚拟实验室5遥现技术远程协同实验网络实验室视频、电子教材、课件、软件、实验平台、智能仪器、测试系统、课程远程控制6移动应用移动式虚拟实验移动实验室视频、电子教材、课件、软件、虚拟实验室、课程软件共享7平板电脑交互式移动实验虚拟实验室8虚拟世界网络协同实验网络实验室视频、课件、电子教材、教育类游戏软件、课程软件共享9游戏和游戏化个性化自主实验网络实验
21、室 按照虚拟仿真实验应用的主要技术、采取的实验方式、依托的技术平台、配套的资源类别以及虚拟仿真实验的共享特征,对国外高校虚拟仿真实验的主要类别与基本形进行了简要汇总。二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新人机交互技术(人机交互技术(Human-Computer InteractionHuman-Computer Interaction)交互式虚拟实验:多种形态的多媒体触摸式显示屏二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新虚拟现实(虚拟现实(Virtual RealityVirtual Reality)沉浸式实验:基于虚拟现
22、实技术的复杂机械装配训练二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新虚拟仿真(虚拟仿真(Virtual EmulationVirtual Emulation)虚拟协同实验:基于虚拟仿真技术的宇航员操作训练二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新增强现实(增强现实(Augmented RealityAugmented Reality)增强虚拟颅脑剖片实验效果二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新微电子、计算机、网络、电子测试、传感以及智能控制等技术的快速发展,为虚拟实验室、虚拟仿真实验系统、
23、协同实验平台、沉浸式实验软件以及开放教育资源的建设与应用提供了有力的支撑,促使实验教学理念、模式、方法及手段发生了深刻的变革。趋势之一:新ICT技术在教育领域中的大规模快速应用。移动学习已成为教育必不可少的一个组成部分,学习分析、开放教育资源也在高校逐步得到应用;立体显示、3D打印、增强现实、信息可视化、翻转课堂、游戏和游戏化等,推出伊始即在高等教育领域和基础教育领域获得了应用。二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新信息技术环境下的实验教学创新趋势之二:面对面学习、在线学习、混合式学习和协作学习的整合。近年来的教育改革实践表明,采用面对面教学、在线学习和混
24、合式学习、同伴合作模式能够有效克服传统教学难以为学生提供更多合作学习机会的不足,既有利于发挥学习者的网络和信息技能,使学生充分交流各自对学习主题和实验项目的意见,也使教学内容更为丰富、生动、灵活且易于获取。趋势之三:理论课程单一教学形态向理论教学与实践教学相辅相成转变。一批知名高校,相继在一些网络开放课程,包括“慕课”(MOOCs)中增加了以虚拟实验室为依托的实践教学内容。趋势之四:确立学生的主体性地位,学生成为知识和能力的能动创造者和设计者。积极构建有利于学生合作学习、自主实验、协同探究的创新环境和物理空间,学术性创客空间(创客实验室)和配备有传统手工制作工具、数字化设备(如激光切割机、微控
25、制器、3D打印机等)的制造类开放实验室数量迅速增加。趋势之五:开放共享型数字化教育教学资源需求旺盛。作为学习基础设施中的一项重要元素,开放教育资源(OER)以多种形式存在且任何人都能够免费从网络上获取,通常包括播客视频、电子教材、数字图书馆、交互式多媒体课件、虚拟仿真软件、网络实验室、教育类游戏以及课程等适合进行学习、教学和研究的资源。二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新二、信息技术发展与虚拟仿真实验教学创新趋势之六:构建基于未来的数字化学习和虚拟实验环境的未来教学实验室。未来教室和实验室是一个新兴的研究领域,其特点是融合创新教育理念、先进科学技术、心理学、传播学、人体工学以及空间构建理论,
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