引 言

泛在計算 (Ubiquitous Computing) 是 1991 年施樂實驗室的計算機科學(xué)家 Mark Weiser 提出的一種超越桌面計算的全新計算模式。他認為泛在計算的目的在于使計算機在整個物理環(huán)境中都是可獲得的，而用戶則覺察不到計算機的存在，讓人們注意的發(fā)展中心回歸到要完成的任務(wù)本身。由泛在網(wǎng)絡(luò)衍生出的泛在學(xué)習(xí)這一領(lǐng)域在美歐、日韓都已引起了一些關(guān)注， 它繼承了學(xué)習(xí)資源的開放性、學(xué)習(xí)的自主性、交互性等特點， 為教育信息化注入了嶄新的內(nèi)涵，受到越來越多國家和組織的重視。

泛在網(wǎng)絡(luò)是硬件、軟件、系統(tǒng)、終端和應(yīng)用的融合，所涉及的技術(shù)支撐包括RFID、人機交互、上下文感知計算、多接入、移動性管理、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)管理。泛在網(wǎng)絡(luò)使得網(wǎng)絡(luò)空間、信息空間和人們生活的物理空間融合成一個整體，與此相應(yīng)人機接口也將隨之?dāng)U展到人們生活工作的整個三維物理空間中。這就迫切需要一種和諧、自然的人機交互方式，能利用人的日常技能進行交互，具有意圖感知能力。與傳統(tǒng)的人機交互方式相比，它更強調(diào)交互方式的自然性、人機關(guān)系的和諧性、交互途徑的隱含性及感知通道的多樣性。它的目的是突破時間、地點空間的限制，使人與計算環(huán)境的交互變得和人與人之間的交互一樣自然、方便。深入把泛在學(xué)習(xí)與具體的教育、教學(xué)結(jié)合起來進行研究、實踐時，它就不僅是一種學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)理論問題，還需要把它落實到教學(xué)環(huán)境創(chuàng)設(shè)、學(xué)習(xí)模式設(shè)計、學(xué)習(xí)資源開發(fā)、學(xué)習(xí)評價、管理機制等方面。

泛在網(wǎng)絡(luò)下教學(xué)平臺解決的問題

泛在網(wǎng)絡(luò)下的教學(xué)目的是讓學(xué)生可隨時隨地利用任何終端進行學(xué)習(xí)。在泛在技術(shù)環(huán)境下，支持人們個性化需求的應(yīng)用工具不斷涌現(xiàn)，并隨著遠程開放教育的廣泛應(yīng)用，將使更

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收稿日期：2016-06-23

多有學(xué)習(xí)意愿的人獲得很多接受教育和學(xué)習(xí)的機會。在開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實踐過程中發(fā)現(xiàn)本項目需要解決的教學(xué)問題包含以下幾點：

網(wǎng)上教學(xué)課件的配套下載資料。泛在教學(xué)不應(yīng)只是把教材內(nèi)容變成教學(xué)課件發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)上，而應(yīng)該在此基礎(chǔ)上進一步增加重點、難點輔導(dǎo)資料，在學(xué)習(xí)者通過課件學(xué)習(xí)后有相應(yīng)的輔導(dǎo)答疑資料、復(fù)習(xí)題等，對所學(xué)知識進一步消化、理解、記憶和鞏固。

教學(xué)資源共享機制的建立。泛在教學(xué)不僅僅面向本校網(wǎng)絡(luò)學(xué)生，而應(yīng)該面向全國乃至全社會需要學(xué)習(xí)和提高的學(xué)習(xí)者，所以教學(xué)資源共享機制的建立非常重要。

（3）實踐內(nèi)容與生產(chǎn)實際偏差較大。

實驗教學(xué)平臺的建立

泛在網(wǎng)絡(luò)時代的遠程開放教育將適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的信息技術(shù)環(huán)境，創(chuàng)設(shè)滿足學(xué)習(xí)者需要的泛在學(xué)習(xí)環(huán)境與泛在學(xué)習(xí)資源。泛在學(xué)習(xí)創(chuàng)造智能化的環(huán)境讓學(xué)生充分獲得學(xué)習(xí)信息，實現(xiàn)更有效的學(xué)生中心教育。學(xué)生根據(jù)各自的需要在多樣的空間、以多樣的方式進行學(xué)習(xí)，即所有的實際空間成為學(xué)習(xí)空間，是 以人為中心，以學(xué)習(xí)任務(wù)本身為焦點 的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)者可以在任何地方、任何時間接觸他們所需要的文檔、數(shù)據(jù)和視頻等各種學(xué)習(xí)信息。

把泛在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到教學(xué)中，以 電氣控制技術(shù) 和 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計 課程為實驗研究對象，在我校傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過網(wǎng)絡(luò)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源，實現(xiàn) 促學(xué)、導(dǎo)學(xué)、助學(xué)、督學(xué) 的遠程教學(xué)功能，并開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)平臺、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理平臺。

科學(xué)分析課程特點，進一步加強教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革

本項目研究對象為 電氣控制技術(shù) 和 系統(tǒng)組態(tài)設(shè)計實驗課程，需寫出詳細的實驗教學(xué)大綱、教學(xué)課件（電子課件和視頻）。

2.2 積極探索，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)模式

本泛在網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)平臺共分為網(wǎng)絡(luò)實驗課程開發(fā)功能、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持功能和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理功能三部分。

2.3 網(wǎng)絡(luò)實驗課程開發(fā)功能

該功能提供演示實驗、仿真模擬實驗、虛擬實驗、網(wǎng)上實驗等模式。演示實驗將由專業(yè)課老師提前在實驗室中錄制， 并配有詳細的解說。而仿真模擬實驗沒有普通意義上實驗的必備器材，而是在計算機上用仿真軟件模擬現(xiàn)實的效果，可使學(xué)生更直觀地將理論與實踐相結(jié)合。虛擬實驗借助于多媒體、仿真和虛擬現(xiàn)實等技術(shù)在計算機上營造可替代傳統(tǒng)實驗各操作環(huán)節(jié)的相關(guān)軟硬件操作環(huán)境，讓實驗者可以像在真實環(huán)境中一樣完成各種實驗項目。網(wǎng)上實驗則通過互聯(lián)網(wǎng)對實驗室設(shè)備進行遠程控制，并通過攝像監(jiān)控系統(tǒng)實時監(jiān)控實驗過程。在該模式下，實驗工作人員對實驗過程必須全程監(jiān)控， 如有問題實驗工作人員優(yōu)先處理。

2.3.1 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持功能

教學(xué)支持功能主要包括Saba 在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)和Gensee 虛擬教室系統(tǒng)。Saba 在線網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)系統(tǒng)需借助 Internet/ Intranet，具有實時互動性能協(xié)同合作所需要的各種功能。在實時實驗課程進行時，由 Centre 提供錄制功能，可將錄制下來的實踐過程重復(fù)觀看，也可加入課程數(shù)據(jù)庫中進行管理。Gensee 虛擬教室系統(tǒng)可實現(xiàn)實時課程視頻點播教學(xué)、虛擬教室教學(xué)監(jiān)控、多媒體備課與授課等功能，最大限度的讓學(xué)習(xí)者忽略地點和時空的限制，猶如在實際的課堂中學(xué)習(xí)知識。

2.3.2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)管理功能

教學(xué)管理功能實現(xiàn)開放式網(wǎng)上實驗預(yù)約管理功能。該功能實現(xiàn)了實驗時間及實驗設(shè)備的在線預(yù)約，借助合理、高效的資源調(diào)度與管理來提供有效的技術(shù)支持。

2.3.3 師生合力打造最合理的網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)環(huán)境

在課程改革過程中，需要專業(yè)課教師結(jié)合課程內(nèi)容和目標開發(fā)出適合各專業(yè)的教學(xué)環(huán)境以及實驗實訓(xùn)教學(xué)軟件。學(xué)生是課堂的主體，在教學(xué)過程中更應(yīng)該考慮學(xué)生的反應(yīng)和需求，根據(jù)學(xué)生的反饋不斷改進教學(xué)方法。實驗教學(xué)平臺構(gòu)架如圖 1所示。

3 結(jié) 語

隨著信息時代的發(fā)展，需要培養(yǎng)富有創(chuàng)造力和創(chuàng)新精神的學(xué)習(xí)者。我們的教育需要逐步越出傳統(tǒng)教育所規(guī)定的界限， 逐漸擴展到個人發(fā)展的各個方面。教育逐漸變成學(xué)習(xí)者人生的一部分，不再是從外部強加給學(xué)習(xí)者，而是由學(xué)習(xí)者本人發(fā)起。泛在學(xué)習(xí) 的目標就是創(chuàng)造可以在任何需要學(xué)習(xí)的時間和地 點利用泛在學(xué)習(xí)終端開展學(xué)習(xí)的環(huán)境；學(xué)習(xí)者的自我學(xué)習(xí)動機在這樣的環(huán)境下可以得到良好的維持 ；學(xué)習(xí)者可以充分開展自主學(xué)習(xí)并獲得自我發(fā)展。因此 泛在學(xué)習(xí) 背景下的教與學(xué)是真正以學(xué)生為中心的、自主的、個性化的學(xué)習(xí)。