虚拟课堂的特点大全11篇

虚拟课堂的特点篇（1）

随着计算机网络科学与技术的发展，把计算机网络技术当作英美文学教学的技术支撑和实现手段，可以使英美文学教学从传统的课堂教学模式迁移至基于Web的虚拟课堂教学模式，由此解决传统课堂无法解决的问题。

二、英美文学虚拟教学课堂的软件架构设计

在总体结构上，英美文学虚拟教学课堂由两个子系统组成，其中，一个是教师子系统，另一个是学生子系统。根据每一子系统所包含的功能，把子系统水平方向划分为若干功能模块，然后再把每一功能模块垂直方向划分为英美文学教学视觉逻辑层、英美文学教学校验逻辑层、英美文学教学逻辑层、英美文学教学数据存取逻辑层、英美文学教学数据驱动逻辑层、英美文学教学数据层(如图1)。

英美文学教学视觉逻辑层：主要是GUI(graphicaluser interface)成分，是教师或学生与计算机进行交互的界面，是可视的人机接口。教师或学生通过GUI给英美文学教学虚拟课堂系统下达指令，虚拟课堂系统响应指令并通过CUI把响应结果反馈给教师或学生。

英美文学教学校验逻辑层：主要任务是对教师或学生录入、提交给英美文学教学虚拟课堂系统的数据和信息进行有效性检验，以保证虚拟课堂系统的安全性和有效性，检验的依据包括为英美文学教学虚拟课堂所制定的规则、约束规范和计算机网络系统自身默认的规定、标准、规则。

英美文学教学逻辑层：包含了英美文学教学的真实流程的逻辑表达，即用自然语言详细描述英美文学教学的具体步骤和过程，它是虚拟课堂的核心部分，最能体现此系统是英美文学教学虚拟课堂而不是其它种类的系统，也是最需要教师用心表述的部分，这部分的质量将直接影响到编程等后续开发阶段的效果，从而最终影响到整个英美文学虚拟教学课堂的质量。

英美文学教学数据存取逻辑层：建立了虚拟课堂与英美文学教学数据库的桥梁，通过它，教师和学生可以异时、异地、透明地访问远程的英美文学教学数据库，好像英美文学教学数据库就在教师和学生的计算机上一样，虚拟课堂的不同功能模块的数据存取逻辑相似，区别之处是要存取的数据不同。

英美文学教学数据驱动逻辑层：主要包含英美文学教学数据库驱动程序，是虚拟课堂系统的底层软件部分，虚拟课堂的不同功能模块可以共享此层内容。

英美文学教学数据层：它包含了英美文学教学所使用到的各种形式的媒体，如：文本、图片、音频、视频、动画、数据等信息。该层是以数据库的方式来组织教师撰写的授课教案、课堂提问的问题、英美文学作品、英美文学作品分析作业、课堂提问的回答、学生完成的作业、学生身份信息、考试题、学生完成的考试答卷等。该层是虚拟课堂的心脏，它向系统的各个功能模块提供血液和营养(数据、信息)。

英美文学虚拟教学课堂的分布式软件架构的6个分层的相互关系是：从上层往下层依次调用，不能反向调用，也不允许越层调用。这样设计的优点有：由于不允许越层访问，所以增加了虚拟教学课堂的安全性；调用逻辑清晰、简洁，有利于系统的设计、编程、测试、使用、维护；有利于复用，即英美文学虚拟教学课堂中的某些分层构件可以用于构建其它的分布式应用系统。

1．教师子系统的软件架构设计

教师使用该子系统可以在任何地点和任何时间在线进行虚拟课堂管理和虚拟课堂教学。

(1)虚拟课堂管理模块

视觉层包含的可视元素有“教师登陆英美文学虚拟教学课堂”、“建立班级”、“添加同学”、“删除同学”、“修改同学信息”、“删除班级”、“学生成绩管理”等。校验层对教师身份的有效性进行验证，对教师提交的班级、学生数据和信息进行完整性、一致性、有效性检验等。教学逻辑层负责完成英美文学虚拟教学课堂的管理任务，即具体实现视觉层所列的大部分工作。数据存取逻辑层负责建立虚拟课堂与英美文学教学数据库的双向连接，以便教师访问(存与取)数据库中的信息。该模块与虚拟课堂的其它功能模块共享同一个数据驱动层和同一个数据层。

(2)英美文学教学模块

视觉层含有“英美文学理论教案”、“教师提问”、“回答学生提问”、“英美文学作品管理”、“英美文学作品分析实例”、“英美文学作品分析作业”、“批改作业”、“课程考试”、“教师阅卷”、“英美文学论坛”等可视元素，教师使用这些可视元素直接与虚拟课堂和学生进行异时、异地的互动。因为虚拟课堂管理模块中已对教师身份进行了验证，所以当前模块的校验层可以省略。教学逻辑层负责教师在视觉层撰写的英美文学理论教案，英美文学作品分析实例，教师对学生的虚拟课堂提问，各种媒体形式的英美文学作品、布置英美文学作品分析与评论的虚拟课堂作业、批阅学生作业和打分、解答学生提出的问题、课程考试题、在线考试阅卷和打分、与学生一起参加关于有争议的话题或疑难问题的英美文学讨论等。在教学逻辑层功能的实现过程中，需要直接调用数据存取层和间接调用数据驱动层、数据层的服务功能。数据存取层的任务是为教师备课和教学等活动提供所使用到的各种形式的信息和数据。虚拟课堂教学模块与虚拟课堂的其他模块共享同一个数据驱动层和同一个数据层。英美文学教学模块的软件构件图(如图2)。

2．学生子系统的软件架构设计

学生使用该子系统可以在任何地点和任何时间，在线与老师进行互动和进行英美文学的主动式学习。

(1)学生自我管理模块

视觉层的元素包括“学生登陆英美文学虚拟教学课堂”、“报名注册”、“修改自己的信息”。校验层对学生登陆身份的有效性进行验证，即对学生提交的信息进行完整性、一致性、安全性检验等。教学逻辑层的任务是负责具体实现视觉层中的各元素所代表的功能。数据存取层负责完成学生自身信息的存储和提取工作，需要数据驱动层、数据层为其提供支持和服务。学生自我管理模块与虚拟课堂的其他模块共享同一个数据驱动层和同一个数据层。

(2)英美文学学习模块

视觉层的元素包括“学习英美文学理论”、“阅读英美文学作品”、“英美文学作品分析实例”、“做英美文学作品分析作业”、“回答老师提问”、“向老师提问题”、“参加考试”、“成绩查询”、“英美文学论坛”学生使用这些可视元素与虚拟课堂和老师进行在线交互。因为学生自我管理模块中已经对学生身份进行了验证，所以当前模块的校验层可以省略。学习逻辑层负责完成和实现视觉层中所列的各项在线学习活动。在学习过程中，学习逻辑层需要直接调用数据存取层和间接调用数据驱动层、数据层的功能。 数据存取逻辑层负责实现在线学习过程中学生所用到的各种信息和数据(文本、图片、音频、视频、动画、数据等)的存储和获取，为完成这些工作，数据存取逻辑层需要直接调用数据驱动逻辑层和间接调用数据层的功能。英美文学学习模块与虚拟课堂的其他模块共享同一个数据驱动层和同一个数据层。英美文学学习模块的软件构件图(如图

3．英美文学虚拟教学课堂的拓扑结构

英美文学虚拟教学课堂的拓扑结构(如图4)。从静态的部署角度来看虚拟课堂，各功能模块的第1－5层部署在Web服务器上，第6层部署于数据库服务器上，教师和学生端的计算机只部署intemet浏览器。从动态的运行角度来看虚拟课堂，各功能模块的第1层在教师和学生端的intemet浏览器内运行，第2-5层运行于Web服务器上，第6层在数据库服务器上运行。英美文学虚拟教学课堂的支撑体系和基础设施是国际互联网。

三、虚拟课堂与传统课堂的分析与比较

相对于传统的英美文学教学模式要求教师和学生都必须在同一时间，集中于同一地点进行教学活动的方式而言，英美文学虚拟教学课堂可以节省路费、住宿费、教室等开销，符合提倡构建创新型、节约型社会的理念。英美文学虚拟教学课堂可以节省教师和学生在路上奔波的时间开销，实现无纸化教学，节省纸张，符合环保的理念；可以为那些因为某种原因而不能到校学习者，提供方便的学习机会；从某种意义上，英美文学虚拟教学课堂是传统教学课堂的有益扩展和补充。因此，英美文学虚拟教学课堂具有一定的社会效益和经济效益。

在传统的英美文学教学模式中，教师是主动的．学生是被动的，因为知识是被教师“推”给学生的，是填鸭式教学。在英美文学虚拟教学课堂模式中，教师和学生都是主动的，因为教师先把知识“推”给Web和数据库，然后学生把知识由Web和数据库“拉”到自己身边，这种模式不但使学生学习了知识，更重要的是锻炼了学生的自主学习能力、自主学习意识和自主学习方法，是进行素质教育的一个重要手段和方法。

英美文学虚拟教学课堂的信息和知识容量等于英美文学教学数据库的容量，它包含与英美文学教学内容有关的各种各样的媒体资料，如：文本、图像、声音、电影、动画等，而传统的英美文学教学课堂的信息和知识容量等于教师在课堂上面对学生时，在有限的时间内所讲授的内容。所以，英美文学虚拟教学课堂的信息和知识容量远大于传统的英美文学教学课堂的信息和知识容量。另外，由于英美文学虚拟教学课堂几乎不受时间和空间的限制，而传统课堂在很大程度上受制于授课的时间和空间，所以虚拟课堂的学生容量也远大于传统课堂的学生容量，即虚拟课堂可以给更多的英美文学爱好者提供方便的学习途径和机会。

教师可以随时随地地更新英美文学虚拟教学课堂的教学内容，学生可以同步地获取更新了的学习内容，从而使得知识更新非常方便、快捷、一致。由于传统课堂教学内容的更新在很大程度上受时间和空间等客观因素的限制和制约，因而不便于更新或更新速度很慢。

在英美文学虚拟课堂上，每个学生均可以面对庞大的学习资源，根据个人的兴趣、特长、经历、环境等因素进行知识和教学内容的选择，制定适合自身特点的学习方案，所以对英美文学虚拟课堂的学生群体来说，教学方案就呈现出多样化、个性化的特征。而英美文学的传统教学模式，面对不同的学生，其教学方案就显得比较单一，不能很好地调动起学生的学习积极性，从而影响到教学效果和质量。

虚拟课堂的特点篇（2）

中图分类号：TP393-4 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 09-0000-01

Virtual Machine Technology Application in the Computer Network Teaching Reform

Ke Jianbo

(Guangzhou HuaLi Science&Technolgy Vocational College,Zengcheng511325,China)

Abstract:The virtual machine technology as a highly effective computer teaching aids,has been widely used in the computer classroom teaching,the use of virtual machine technology to aid in computer teaching,can make effective use of existing resources to expand their horizons,increase Knowledge of students to solve the existing environment can not meet the needs of teaching and training issues.This article focuses on and explore the use of virtual machine technology for online course teaching a specific application.

Keywords:Virtual machine;Network;Teaching

一、虚拟机技术及常用的虚拟机软件

因为现代计算机技术的快速发展，以往的计算机学科教学已经无法满足教学的需求，计算计学科是实践性很强的学科，而目前高校计算机硬件设备与现实却无法匹配。这种现象主要表现在计算机网络教学硬件设备的更新速度十分缓慢，但是，我们都知道，计算机网络课程是一门集实践与操作为一体的课程，在计算机网络课堂教学中，教师应当带领学生通过组建多个不同的网络环境，不断提高学生的实践能力，这一过程中，就需要课堂上必须要有多个服务器、工作站、交换机、路由器等硬件设备。教师在计算机网络课堂的教学讲授中，如果仅仅是通过书本和PPT的讲稿是不能满足学生的需求的，这就需要教师在课堂教学中直观地向学生展示讲授的内容和网络操作的具体流程。所谓的虚拟机，就是独立运行于主机操作系统之外的离散的虚拟环境。在一台计算机中，有多少窗口就可以有多少虚拟机，在课堂教学中可以在任意一个窗口中加载一台虚拟机，同时在实体机上允许操作系统和应用程序在同一台虚拟机的内部进行独立运行，当然操作系统也可以在运行于桌面上的多台虚拟机之间，虚拟网络环境进行相互之间的有效切换，通过一个网络共享虚拟机、挂起和恢复虚拟机，就可以完成虚拟网络的构建，整个虚拟过程并不影响主机操作系统和应用程序的运行。

二、虚拟机网络环境的构建

在计算机课堂教学《计算机网络管理》课程中，通常都需要在一台实体机上同时打开多台虚拟机，对这台实体机的系统资源占用量非常大，在实际操作中也需要经常重新启动虚拟机，下面介绍一下虚拟机软件在计算机网络中的重要应用。

（一）构建过程。环境构建计算机网络教学中，虚拟机网络教学和实验环境的构建过程如下：

1.在一台实体机上安装虚拟机的软件，且保证这台实体机的正常运行。

2.课前十分钟提前启动课堂所需要用到的虚拟机，并且根据实际课堂教学的需要，在实体机上创建相应数量的虚拟机。

3.对虚拟机环境进行操作系统的重新安装与确认，这与在真实主机上的系统操作是完全相同的。

（二）注意事项。在计算机网络教学中，虚拟机网络教学和实验环境构建过程中，仍然有一些问题值得教学者多加注意：

1.如果一台实体机上没有安装网卡、或者已经安装好网卡但是并没有连接到网络，教师在课堂教学前有必要在实体主机上安装并配置Microsoft虚拟网卡，保证网络的连通。

2.在计算机网络课堂教学中，教师应当在课前有计划的准备虚拟网络中的虚拟机的数量，同时在一个硬盘的分区中，为每一台虚拟机的映像文件都准备好足够的硬盘空间，使得虚拟机的映像文件有处可循，保证虚拟机在课堂教学中的正常运行。

三、虚拟机技术在计算机网络课程教学改革中的应用

（一）网络环境优势利用虚拟机网络环境，无论是在本课程的教学中还是学生实验中都有其相当大的优势，可简单归纳以下几点：

1.在一台实体机上组建的一个虚拟机局域网络环境，这个网络的行为与真实的网络完全一样，而且不用担心虚拟网卡和虚拟交换机会因为固障而损坏，这样在课堂上教师就可以抛开真实网络中各种琐碎的硬件冲突的可能性与矛盾性，第一，在网络课堂教学中，学生可以专心于通过虚拟机网络研究物理网络的核心逻辑。第二，顺利实现了教师在课堂上对于局域网操作的成功演示，同时也便于教师对教学内容的安排。

2.每一台虚拟机，在宿主机上都是一个文件或者是文件夹。这样虚拟机就具有移动性与便携性两个特点，在网络课堂教学的管理的操作当中，还有一个非常有实践意义的特性：可扩展性，是指在计算机网络教学中，对于虚拟机的操作过程，主机可以非常方便地扩展网络上虚拟计算机的数量。

（二）在计算机网络课堂教学中，教师还应当注意以下的几个问题：

1.通过虚拟机技术构建的虚拟网络的行为与真实的网络环境完全相同，对于课堂的教学演示应当事先进行统筹计划，做好安排，哪些教学内容可以通过传统的PPT文档演示，哪些教学内容可以通过虚拟网络进行演示，以利于节约时间提高教学效率。

2.在课堂教学中如果启动的虚拟机比较多，那么就需要保证实体机的内存足够大而且屏幕也要足够大，同时因为屏幕上显示比较混乱，所以对虚拟机的名称的规划也显得十分重要，每一个虚拟机都要有自己的名称，方便课堂操作，也方便教师教学的管理。

四、结语

在计算机网络课堂教学改革中，通过在实体机上组建多个平行的虚拟机局域网络环境，学生可以在各自的计算机上完成网络课程教学中相应的实验内容，而教师也可以在虚拟网络环境中完成教学内容，这个由虚拟机构建的网络与真实的网络环境完全相同，弥补教学条件的不足，有效解决了网络设备的问题。

参考文献：

虚拟课堂的特点篇（3）

近几年，信息技术与学科教学的整合搞得轰轰烈烈，多媒体技术的运用，提高了学生的学习兴趣，促进了学生对授课内容的理解，但因它只是教师讲课内容的一种演示，未能融入教学整体，无法收到与学生即时互动的效果。后来，有教师通过指导学生上网搜集与课文有关的资料，建立专题网站，拓宽了信息技术辅助教学的功能，但由于学生的参与有很大的随意性，网上可供使用资源的不确定性，专题网站难以涵盖语文教学的全部内容等诸多原因，还是满足不了大家对教改的要求。因此，在现阶段，急需探索一条更适合语文教育现状的路子。北京四中特级教师顾德希老师的语文课程信息化的基本模式给了我们很大的启发。我们所要研究的课题，既不是单纯的网络教学，也不是传统意义上的课堂教学，而是中间的结合点——现实课堂与虚拟课堂的有机结合。在这个模式里，虚拟环境里无法实现的面对面的情感教育在45分钟的现实课堂里依然存在，而在现实课堂里很难做到的让学生自主学习、自由发表个人观点等，则在网络环境中得到实现，真正使学生成为教学过程的主体。

二、课题研究的价值

所谓现实课堂是指在学校特定时空内进行的师生间的教学活动。所谓虚拟课堂，是在网络上开辟的一个虚拟教室中进行的教学活动，其主要表现方式是教师教学平台、论坛和聊天室的结合。虚拟课堂是现实课堂的无限延伸，现实课堂是虚拟课堂的有机展现。

第一，虚拟课堂的建立实现了课堂教学的多级跨越。如北京沙河中学王海霞、实验中学罗丹、昌平一中张斌等教师都在这方面作出了有益的尝试，呈现了异班、异校、异地的学生共同学习一个专题的可喜场面。

第二，虚拟课堂能大大激发学生的学习积极性。北京昌平三中王爱红老师组织的《我读苏轼》专题学习中，学生的主题帖有1054个，回帖有3245个，学生参与度很高。

第三，虚拟课堂可以将阅读内容和阅读范围延伸和扩大。学生可以根据自己的知识结构和兴趣爱好，在教师的引导下选择和决定阅读的方向和内容。前锋学校赵红梅老师在《走进李白》的专题学习中，与学生一起解读了近百首李白的诗。这在传统的、现实的课堂中是无法想像的。

第四，利用虚拟课堂，教师可以把课文内容和其它相关内容组成一种非线性的、多维的信息网络，学生能够十分便捷地把新知识整合到自己的知识结构中去。

第五，虚拟课堂为学生阅读、写作提供了广阔的应用舞台。学生能够针对阅读文段、习作，在论坛上发表自己的见解和阅读心得，或把自己的文章放在网站上，大大激发了学生的创造潜能。北京昌平实验中学罗丹老师的《新月派诗人诗歌鉴赏》专题，学生欣赏完了仍意犹未尽，纷纷提笔创作。

第六，虚拟课堂可以逐渐转变学生的阅读方式和阅读习惯，使学生掌握全新的、高效的、超文本的、多媒体的阅读和检索方法，促成信息时代阅读方式的变革。

三、课题研究的目标、内容及方法

1.课题研究的目标：以网络为平台，通过学生在虚拟课堂上自主性地学习，提高现实课堂的学习效率，最终达到全面提升学生的语文素养的目的。

2.课题研究的内容：（1）阅读教学的研究。现代文阅读教学的研究包括拓展阅读空间的研究、创新阅读教学模式的研究、阅读专题训练的研究等。文言文阅读教学的研究包括多媒体现代教育技术与文言文诵读教学整合的研究、文言文网络阅读和现实课堂教学交互性模式的研究、虚拟课堂与现实课堂相结合鉴赏文言作品的研究。（2）写作教学的研究。包括激发学生写作兴趣的研究、虚拟课堂中互动评改的研究、赏析交流平台的研究等。

3.课题研究所采用的方法：文献研究法、调查研究法、行动研究法、经验总结研究法。

四、课题研究实施的基本过程

课题实验在教学中的基本过程大致可分为六个阶段。以张斌老师在《走近〈论语〉》专题学习中的教学过程为例。

第一阶段：预热。（1）教师完成《走近》专题教学设计，并提交语文教研组研讨。（2）初步确定选修班级的学生，并让学生完成加入选修班级网络平台的注册申请，建立本选修班级的虚拟教室。（3）利用寒假时间，让学生在虚拟教室进行学习交流，熟悉虚拟教室。

第二阶段：启动。（1）落实选修班级的学生。（2）落实学校的相关资源配置，如为住宿生提供机房等。（3）教师在“语文选修论坛”中建立《走近》专题的相关论题，学生开始在虚拟教室进行专题的初步学习。本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之一（积累整合）”论题中进行学习交流。

第三阶段：推进。（1）现实课堂教学：《走近》之《走近孔子》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之二（选择《论语》中的一则或几则，结合自身的学习和生活，谈谈感受）”论题中进行学习交流。

第四阶段：交流。（1）现实课堂教学：《走近》之《百家争鸣》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的以下论题中进行学习交流：“走近《论语》之四（整理《论语》中的成语、格言，选择其中的两三个发表自己的看法，并写成小短文，与同学交流）”、“走近《论语》之五（针对《论语》里的道德规范进行讨论，结合现实生活谈谈自己的感受）”。

第五阶段：再推进。（1）现实课堂教学：《走近》之《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之三（试以《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》为例，体味《论语》中不同人物的个性，并写成小短文）”论题中进行学习交流。

第六阶段：深化、小结。（1）现实课堂教学：《走近》之《名家读》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之六（不同时期对《论语》的解读数不胜数，请选择其中的一种学习，并谈谈自己的读书心得，与其他同学交流）”论题中进行学习交流。（3）进行本专题学习的小结。

虚拟课堂的特点篇（4）

[中图分类号]H319.3

[文献标识码]A

[文章编号]1006-2831（2014）02-0029-5 doi：10.3969/j.issn.1006-2831.2014.01.008

1 . 虚拟学习社区背景下英语传统课堂教学模式的突破

人类步入21世纪后，随着计算机和网络的普及，使用聊天室和论坛等工具结交朋友、讨论问题、组成社区、网上互动已成为时尚。这为虚拟社区提供了良好的硬件和软件基础，使虚拟学习社区有可能成为人们开展协作学习、知识建构和智慧发展的理想环境。

所谓“虚拟学习社区”，源于“社区”“虚拟社区”“学习社区”等概念。“社区”就是集中在固定地域内的家庭间相互作用所形成的社会网络（Howard， 1993）。“虚拟社区”则是互联网用户通过网络进行互动，彼此拥有足够的情感后形成的人际关系网络。“学习社区”又称“学习共同体”，是指由学习者及其助学者（包括教师、专家、辅导者等）共同构成的团体，在学习过程中成员之间经常沟通交流并分享各种学习资源，共同完成一定的学习任务，形成相互影响、相互促进的人际联系（Hof， 1997）。“虚拟学习社区”是指以现代信息技术为依托，在互联网上形成的，由相互之间联系相对密切的人所组成的网络学习共同体（Wenger， 1997）。其交流工具主要有电子公告板（BBS）、聊天室（Chat Room）、讨论组（Discussion Group）、博客（Blog）、维客（Wiki）等（韩小强，2008）。

虚拟学习社区颠覆了课堂教学的传统模式，近年来在国内外远程教育中得到了越来越多的推广和应用，同时也被广泛用于课堂辅助教学。

传统课堂教学的概念源自17世纪捷克大教育家夸美纽斯，他的《大教学论》为班级教学奠定了理论基础，而班级教学的主要形式就是课堂教学。作为学校最主要的教学组织形式，课堂教学具有特定的教学目标、特定的教学内容、特定的教学方案、特定的学习方式、特定的教学材料、特定的教学场所、特定的教学时间等等一系列特征。这种教学模式以班级为教学对象，扩大了教育面，提高了教育效率，规范了教学行为，保证了教学质量。不过，在网络时代，这种课堂教学模式在教学中的弊端越来越明显，而虚拟学习社区在很多方面正好可以弥补其不足，从而突破传统课堂教学模式固有的局限，提高课堂教学的效率。

首先，虚拟学习社区突破了传统英语课堂教学中教学场所和时间的限制。通过网络这个学习媒介，教师与学生只要有一网电脑，就可以在世界的任意一个角落，随时参与到学习社区中，使学习者享有巨大的学习自由。

其次，虚拟学习社区改变了传统英语课堂教学中师生的特定关系，转变了师生的角色。学生不再是被动的知识接受者，而是主动的知识寻觅者和学习的参与者。教师的角色也从教导者逐渐转换为学习过程的设计者和指导者，师生的地位趋于平等化。

第三，虚拟学习社区转变了传统英语课堂教学定的教学方式，使因材施教真正成为可能。学生不再被动机械地接受知识，在知识获取的渠道上和老师处于平等地位，同时社区中的虚拟教师能够二十四小时面对每一个学生，能够“最大限度地满足个体需求，获得最大化的整体教学效益，优化课堂教学，提高教学效率”（教育部，2011）。

第四，虚拟学习社区改进了传统英语课堂教学的学习方式，能够创造出逼真的英语学习情境，达到“在语境中接触、体验和理解真实语言……尽可能多地为学生创造在真实语境中运用语言的机会”（教育部，2011）的要求，让学生与虚拟社区中其他成员一起进行学习活动，共同完成学习任务，“体验学习英语的乐趣，获得学习英语的成功感受”（教育部，2011）。

第五，虚拟学习社区扩大了传统英语课堂教学中教材的概念，涵盖“英语教材以及有利于发展学生综合语言运用能力的其他教学材料、支持系统和教学环境……人的资源，如学生资源、教师资源和家长资源等”（教育部，2011）。事实上，网络的出现和发展，把人类带入了一个全新的数字化时代，拓展了人类的第二生存空间即网络社会，使教材的概念拓展到了数字化教材（王进军，2010）。

总之，虚拟学习社区使“现代教育技术和教学资源为英语教学提供了多种媒体的手段、多种类型的平台和多方位的空间”（教育部，2011）。

2 . 虚拟学习社区背景下英语课堂教学效率的提高

就目前而言，以计算机和网络技术为中心的现代教育技术使课堂教学产生了前所未有的深刻变化，已经成为影响课堂效率最主要的因素。如何充分发挥现代教育技术这一优势，大幅度提高课堂教学的效率，是目前教学领域亟待解决的一大课题。而虚拟学习社区作为人类教育技术史上又一次突破性革命，为解决这一难题贡献了一种选择。事实上，作为20世纪西方教学科学化的结果，“有效教学”的提出和现代教育技术息息相关，它要求在符合时代和个体积极价值建构的前提下教学效率在一定时空内不低于平均水准。当然，教学效率不是简单地花最少的时间教最多的内容，而是取决于单位时间内学生的学习成效。

从虚拟学习社区的理论基础来看，几乎都是现代学习论中的最新理论，无一不是为了提高学生的学习效率。

作为虚拟学习社区最重要的理论基础，建构主义认为知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境下，借助他人的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构方式而获得的（甘永成，2004）。虚拟学习社区能够很好地满足“以学生为中心”的要求，为学习者提供良好的学习情境，共同完成知识的意义建构。

班杜拉的社会学习理论是虚拟学习社区另一个重要的理论基础。该理论认为学习具有社会性，需要在社会环境中得以产生，通过观察别人的行为和行为的结果而获得（Bandura， 1977）。虚拟学习社区正是这样提供了一个成员间交互学习、协同合作的场所，有利于学习的发生。

虚拟学习社区第三个理论基础是20世纪80年代提出的情境认知论，认为学习离不开活动，有意义的学习能够促进知识向真实生活情境转化，或者说“情境是一切认知活动的基础”，强调“实践共同体（社区）”在情境认知与学习中的作用。虚拟学习社区可以运用多种媒体形式创设认知情境，利用学习社区中的交互工具创设合作学习情境，通过问答创设问题情境（Brown， 1989）。

虚拟学习社区还有一个重要的理论基础，这就是分布式认知理论。该理论认为认知分布于个体内、个体间、媒介、环境、文化、社会和时间等之中，它的发生不是孤立的，知识的传递不是简单地从教师到学生，而是通过个体与个体之间、个体与认知对象之间以及认知工具之间的意义协商而主动构建的。该理论同样强调虚拟学习社区提供的社会交互作用（Cole， 1991）。

国内外关于虚拟学习社区的研究才开始不久，1997年Wenger才提出“虚拟学习社区”的概念，国内研究紧跟着于1998年开始，之后无论国外还是国内该方面的研究都呈现出蓬勃之势，然而总体来看，该方面研究还很不充足，尤其在教育中的应用研究还不多见，对于英语课堂教学的辅助作用，研究的就更少了。

3 . 虚拟学习社区背景下英语高效课堂教学模式的构建

虚拟学习社区包含诸多要素，比如网络平台、成员组织、管理方式、学习资源等等。根据这些要素，莞城英文实验学校逐步建立了以学科为中心的英语虚拟学习社区。

首先搭建了网络平台。按照英语虚拟学习社区教学设计的要求，学校斥资购建了一流的网络及多媒体硬件环境，建起了千兆网，装备了综合电教室、视频演播室、语音电脑室、电子阅览室、网络主控中心、软件制作室等功能室，拉通DDN专线，建成了学校网站，接入东莞教育城域网，同时并入因特网。该虚拟网络平台配置了教学传播功能模块，可支撑网络课件和教师公告的、教学资源的下载、学生作业的上传、教师批改点评作业、成绩统计、作业共享浏览、答疑讨论等各个环节，能够在网络上展开教学活动。

其次是以学校英语学科为中心成立了社区成员组织，所有英语老师担任社区组长并作为社区核心成员，各班英语课代表及英语成绩较好并有一定组织能力的学生组成各小组核心成员，随着社区学习活动的开展，普通学生作为社区成员加入到社区中，根据角色划分、权限划分、评价措施等对成员进行管理，各成员采用多重互动方式进行交互活动。

第三是配置了大量英语学习资源。这些资源根据来源可以分为三大类。一是各成员利用各种渠道收集的现成资源，比如网络上直接下载的英语教学课件、视频、flash等资源，其中大量该类资源来自于VCM新课改主题资源平台和东莞市英语教研网；二是通过对获取的资源进行适当加工处理形成的改编资源，比如收集整理“三学苑”“一百亿”以及其他学校或教育资源网的优秀英语学习资源，根据学校英语教学需求进行适当增添删减，然后进入学校英语虚拟学习社区资源库；三是自行开发的英语教学资源，主要是根据英语课堂教学需要而录制、拍摄、制作的动画、歌曲、flash等教学辅助资源。比如为了模拟“restaurant”的真实场景，学校英语教师专门赴莞城区“红色庄园西餐厅”拍摄了西方用餐的礼仪及用语。此外，该类资源还包括英语教师们制作的PPT和flash课件以及编写的优秀教案、英语习题和试卷等。到目前为止，学校英语虚拟学习社区资源库具有的资源统计如下：

第四是交互工具的选择。为了便于师生之间、生生之间进行交互，学校虚拟英语学习社区提供了两种类型的交互工具。第一种是异步类交互工具，主要是电子邮件和BBS，前者主要用于社区成员间发送、接收资料作业等，后者内嵌在社区网络平台中作为其中一个功能模块，用于社区成员讨论、发表个人观点和建议。第二种是同步类交互工具，也就是即时信息工具比如MSN和QQ，学校主要采用QQ工具，有时候也采用NetMeeting用于小组即时学习和交流。

4 . 虚拟学习社区背景下英语高效课堂教学模式的运作

英语虚拟学习社区搭建完毕之后，对师生进行了信息技术能力方面的培训。对于英语教师，首先进行了校本培训，包括虚拟社区环境下信息的摄取、查询、组织处理等基础知识和技能，还有动画制作、视频剪制、图像处理、声音及音乐的录制等教学课件的前期素材制作技能和利用校园网资料库上传及下载资源等技术能力。同时通过集体备课、外出听课学习等方式，提高教师的课堂实际运用网络信息技术的能力。对于学生，主要是通过信息技术课，使他们掌握基本的网络查询、基础文档制作、电子文稿、幻灯片制作等技术，使他们能够根据教师的要求，在虚拟社区环境下自主进行个人与小组的合作学习，熟悉网络资源上各种平台的操作方式，适应教师的教学要求。

培训完毕之后，英语教师根据教学目标和教学计划对学生们进行了引导。每个学期，英语教师都要根据各年级英语教学的目标和内容，制订详尽的教学计划，包括每周的教学内容、作业要求、教学进度、考核指标等，具体到词汇、语法、句型、交际功能等，倡导学生主动参与到英语虚拟学习社区之中，辅助英语课堂教学的开展。值得一提的是，学校在制订英语教学目标的时候，顺应当代课程综合化的趋势，以英语为主，融入了大量自然、音乐、科学、品德、社会、劳动、体育、美术等多种学科的知识。

接下来就是虚拟学习社区上的互动学习。学校采用多重互动的学习方式，综合采用多种互动方式，包括虚拟课堂授课、虚拟答疑、网络公告、电子邮件、电子邮件组、网络讨论区等。学生可以根据自己的学习需要采用不同的方式与教师、同学进行互动。不仅教师可以提供学习资料，学生也可以向大家推荐资料并提供下载。

学校虚拟学习社区下高效英语课堂教学模式主要体现在会话课和阅读课中。以会话课为例，由于英语课文多以对话形式呈现，这些对话贴近生活，和日常生活息息相关，只有把课堂教学模拟成一个真实场景才能让学生感受到语言的真切性。虚拟学习社区正好可以利用各种形式的媒体，创设出图文声像并茂且极具交互性的英语情境，为学生提供丰富而生动的语言输入，大大提高英语课堂教学的效率。

具体而言，在英语会话课教学中依托英语虚拟学习社区主要采取了以下几种教学方法：（1）形象直观法：利用虚拟学习社区，为学生提供丰富而生动形象、具体直观的物体和动作，在课前、课中和课后供学生学习使用。（2）趣味游戏法：借助虚拟学习社区提供的图像、动画、声音、视频等多种媒体集成的虚拟情境，开展趣味英语教学活动，让学生通过在情境中扮演相关角色或完成一定的任务来体验和习得语言。（3）试误学习法：利用虚拟学习社区创设各种情境来组织相关活动，让学生练习对话交流，尝试学习，通过尝试、纠正、再尝试再纠正，在同伴咨询和教师咨询中获得完美的表现。（4）暗示学习法：借助虚拟学习社区创设的各种情境，在活动中融入大量的语言对话，使学生在生动有趣、轻松愉快的氛围中大规模接触英语，做到无意识英语学习，产生想用英语对话的冲动。

就虚拟学习社区背景下小学英语高校课堂教学模式而言，以会话课为例，可以分为四大步骤。（1）预设目标，形成主题。在进行教学之前，英语教师根据全班学生的认知水平、学习兴趣等特点，构建知识与技能、过程与方法，情感、态度和价值观三位一体的教学目标，从英语虚拟学习社区资源库选择丰富的教学资源，确保大容量、高频率的语言输入。这些资源都是按照连续和相关的原则进行整合，形成系列性的主题，围绕某个主题将语言交际贯穿始终。学生通过参与一些热身活动，如歌曲、游戏、猜谜、头脑风暴等活动，激活大脑、开启思维、调动学习热情，且通过对旧知的复习和巩固，降低新知难度，为学习新知做好铺垫。（2）活动引领，创设情境。会话教学离不开情境，而情境的创设是为了开展语言活动。在会话课教学中，英语教师借助虚拟学习社区提供的图像、动画、声音、视频等多媒体教学资源，创设真实自然的语言交际情境，通过引导学生参与相关主题活动，让学生理解所学内容并通过体验、感知、交流与实践，培养综合语言运用能力。（3）知识深化，展示提升。在会话课教学中，教师会利用虚拟学习社区提供的资源，播放游戏、歌曲、chant等让学生在玩中巩固句型，不仅能激发和保持学生学习的兴趣，同时又能让学生在课堂活动中得到放松。教师还会根据教材中的对话示例，创设适当的新语境，设计一些更贴近学生生活的语言交际活动，让学生将书本上学到的语言知识运用到真实的生活情境中去。（4）监测过程，反馈效果。在会话课教学中，网络为教师有效实现学习过程的检测以及学习效果的反馈提供了重要的中介条件。通过运用虚拟学习社区，英语教师可以随意调出所需课件、录像、歌曲、flash、练习题等，及时、客观、正确地对学生的学习过程进行评价，有效地提高教学效率。课后，教师还可以通过邮件、论坛等形式和学生进行交流探讨、批改作业、收集整理反馈信息，为下一步学习做好准备。

5 . 虚拟学习社区背景下英语高效课堂教学模式的成效

近几年来，通过对虚拟学习社区下高效英语课堂教学模式的探索，学校英语教师与学生在如何运用网络技术和虚拟社区进行交流方面都有了很大的提高，对信息的综合处理能力得以加强。

教师们不再把信息技术仅仅作为辅助教或辅助学的工具，而是强调要利用信息技术建构一种理想的英语教学环境，以实现能支持自主探索、多重交互、情境创设、合作学习、资源共享等多方面要求的新型学习方式，从而把学生的主动性、积极性充分调动起来，使课堂的教学结构发生根本变革，使学生的创新精神与实践能力培养落到实处。

由于虚拟学习社区“改变了信息的社会分布形态和人们对它的拥有关系”（祝智庭，2002），教师的角色从传授者、权威者转换为学生学习的辅导者、支持者和帮助者，信息技术则成为教师辅助学生学习，为学生提供指导的重要工具。师生由主动与被动的关系变为平等、和谐的关系，使家校远距离、长时间间隔的关系变为随时随地沟通的关系。网络信息技术快速、隐蔽、灵活等特点，丰富了传统的师生互动、家校互动方式，使师生、家校之间增加了更广泛、更民主、更有针对性的交流。

虚拟学习社区是一种理想的英语学习环境，建构了一个真正自主互动的学习社区，学生互动的对象主要是学习软件和学习社区中的其他学生，教师的作用主要在对互动的学习资料和学习过程的设计和研究上。学习可以不再受时间、地点、校园的限制。这是一个具有深远意义的研究领域，如何以英语学科为中心建构多重交互的英语虚拟学习社区，重构课堂教学模式，提高课堂教学效率，任重而道远。

参考文献

Bandura， A. Social Learning Theory[M]. New York： General Learning Press， 1977.

Brown， J. S.， Collins， A.， & Duguid， P. Situated cognition and the culture of learning[J]. Educational Researcher， 1989（18）： 32-42.

Cole， M. On socially shared cognitions[C]. In L. Resnick， J. Levine & S. Behrend （Eds.）， Socially Shared Cognitions. Hillsdale， NJ： Lawrence Erlbaum Associates， 1991.

Hof， R. D.， Browder， S.， Elstrom， P. Internet Communities[J]. Business Week， 1997（5）.

Howard R. The Virtual Community： Homesteading on the Electronic Frontier[M]. London： MIT Press， 1993.

Wenger， E. Communities of Practice： Learning， Meaning and Identity[M]. New York： Cambridge University Press， 1997.

甘永成.虚拟学习社区中的知识建构和集体智慧研究[D].华东师范大学博士论文，2004.

韩小强.网络虚拟学习社区特征分析[J].科技广场，2008（6）.

虚拟课堂的特点篇（5）

近几年，信息技术与学科教学的整合搞得轰轰烈烈，多媒体技术的运用，提高了学生的学习兴趣，促进了学生对授课内容的理解，但因它只是教师讲课内容的一种演示，未能融入教学整体，无法收到与学生即时互动的效果。后来，有教师通过指导学生上网搜集与课文有关的资料，建立专题网站，拓宽了信息技术辅助教学的功能，但由于学生的参与有很大的随意性，网上可供使用资源的不确定性，专题网站难以涵盖语文教学的全部内容等诸多原因，还是满足不了大家对教改的要求。因此，在现阶段，急需探索一条更适合语文教育现状的路子。北京四级教师顾德希老师的语文课程信息化的基本模式给了我们很大的启发。我们所要研究的课题，既不是单纯的网络教学，也不是传统意义上的课堂教学，而是中间的结合点――现实课堂与虚拟课堂的有机结合。在这个模式里，虚拟环境里无法实现的面对面的情感教育在45分钟的现实课堂里依然存在，而在现实课堂里很难做到的让学生自主学习、自由发表个人观点等，则在网络环境中得到实现，真正使学生成为教学过程的主体。

二、课题研究的价值

所谓现实课堂是指在学校特定时空内进行的师生间的教学活动。所谓虚拟课堂，是在网络上开辟的一个虚拟教室中进行的教学活动，其主要表现方式是教师教学平台、论坛和聊天室的结合。虚拟课堂是现实课堂的无限延伸，现实课堂是虚拟课堂的有机展现。

第一，虚拟课堂的建立实现了课堂教学的多级跨越。如北京沙河中学王海霞、实验中学罗丹、昌平一中张斌等教师都在这方面作出了有益的尝试，呈现了异班、异校、异地的学生共同学习一个专题的可喜场面。

第二，虚拟课堂能大大激发学生的学习积极性。北京昌平三中王爱红老师组织的《我读苏轼》专题学习中，学生的主题帖有1054个，回帖有3245个，学生参与度很高。

第三，虚拟课堂可以将阅读内容和阅读范围延伸和扩大。学生可以根据自己的知识结构和兴趣爱好，在教师的引导下选择和决定阅读的方向和内容。前锋学校赵红梅老师在《走进李白》的专题学习中，与学生一起解读了近百首李白的诗。这在传统的、现实的课堂中是无法想像的。

第四，利用虚拟课堂，教师可以把课文内容和其它相关内容组成一种非线性的、多维的信息网络，学生能够十分便捷地把新知识整合到自己的知识结构中去。

第五，虚拟课堂为学生阅读、写作提供了广阔的应用舞台。学生能够针对阅读文段、习作，在论坛上发表自己的见解和阅读心得，或把自己的文章放在网站上，大大激发了学生的创造潜能。北京昌平实验中学罗丹老师的《新月派诗人诗歌鉴赏》专题，学生欣赏完了仍意犹未尽，纷纷提笔创作。

第六，虚拟课堂可以逐渐转变学生的阅读方式和阅读习惯，使学生掌握全新的、高效的、超文本的、多媒体的阅读和检索方法，促成信息时代阅读方式的变革。

三、课题研究的目标、内容及方法

1.课题研究的目标：以网络为平台，通过学生在虚拟课堂上自主性地学习，提高现实课堂的学习效率，最终达到全面提升学生的语文素养的目的。

2.课题研究的内容：（1）阅读教学的研究。现代文阅读教学的研究包括拓展阅读空间的研究、创新阅读教学模式的研究、阅读专题训练的研究等。文言文阅读教学的研究包括多媒体现代教育技术与文言文诵读教学整合的研究、文言文网络阅读和现实课堂教学交互性模式的研究、虚拟课堂与现实课堂相结合鉴赏文言作品的研究。（2）写作教学的研究。包括激发学生写作兴趣的研究、虚拟课堂中互动评改的研究、赏析交流平台的研究等。

3.课题研究所采用的方法：文献研究法、调查研究法、行动研究法、经验总结研究法。

四、课题研究实施的基本过程

课题实验在教学中的基本过程大致可分为六个阶段。以张斌老师在《走近〈论语〉》专题学习中的教学过程为例。

第一阶段：预热。（1）教师完成《走近》专题教学设计，并提交语文教研组研讨。（2）初步确定选修班级的学生，并让学生完成加入选修班级网络平台的注册申请，建立本选修班级的虚拟教室。（3）利用寒假时间，让学生在虚拟教室进行学习交流，熟悉虚拟教室。

第二阶段：启动。（1）落实选修班级的学生。（2）落实学校的相关资源配置，如为住宿生提供机房等。（3）教师在“语文选修论坛”中建立《走近》专题的相关论题，学生开始在虚拟教室进行专题的初步学习。本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之一（积累整合）”论题中进行学习交流。

第三阶段：推进。（1）现实课堂教学：《走近》之《走近孔子》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之二（选择《论语》中的一则或几则，结合自身的学习和生活，谈谈感受）”论题中进行学习交流。

第四阶段：交流。（1）现实课堂教学：《走近》之《百家争鸣》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的以下论题中进行学习交流：“走近《论语》之四（整理《论语》中的成语、格言，选择其中的两三个发表自己的看法，并写成小短文，与同学交流）”、“走近《论语》之五（针对《论语》里的道德规范进行讨论，结合现实生活谈谈自己的感受）”。

第五阶段：再推进。（1）现实课堂教学：《走近》之《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之三（试以《子路、曾皙、冉有、公西华侍坐》为例，体味《论语》中不同人物的个性，并写成小短文）”论题中进行学习交流。

第六阶段：深化、小结。（1）现实课堂教学：《走近》之《名家读》。（2）本阶段学生主要在虚拟教室的“走近《论语》之六（不同时期对《论语》的解读数不胜数，请选择其中的一种学习，并谈谈自己的读书心得，与其他同学交流）”论题中进行学习交流。（3）进行本专题学习的小结。

这个过程也不是绝对的，应根据实际需要来确定。

虚拟课堂的特点篇（6）

第一，虚拟实验室可以与传统的实验室优势互补[2]，大大降低学习受时间、地点、条件的限制，培养学生的创新能力、科研思维能力、解决问题的应变能力，并有效缓解教学经费不足以及师资紧张等矛盾，使学生在虚拟的实验环境中身临其境地完成实验。

第二，虚拟实验库的最大优点是可按照学科和信息技术的发展，实现动态积累、及时更新。中药学专业、不同层次的学生可根据该课程设置、学时的不同灵活自主的选择方向和兴趣爱好向适应的虚拟实验。

第三，构建中药学专业分析化学基础课程虚拟实验库的方法我们拟以课程模块和知识结构模块为经，以实验属性为纬，对实验技术，方法和内容进行精选以及实验过程的虚拟化设计，构建支持中药学专业分析化学基础课程实验教学和课堂实验演示的模块化、多层次、交互式虚拟实验库。在虚拟化实现过程中，充分考虑人和机、教和学的交互。

虚拟课堂的特点篇（7）

这样的“双课堂”，不仅可把传统习惯中的“课上”、“课下”整合成一个有机体，而且极大拓展了教学互动的时空域。师生互动、生生互动没有时空限制，可多向度地充分开展，可持续推进并深化。这是一种便于开展多元、多层、多线索教学活动，并可对它实施有序管理的新型教学环境。在这种新型教学环境的支持下，传统课堂的弊端就不复存在了。

需要说明的是，所谓“虚拟教室”并不等于网络教室。它指的是给班里每个学生在网上实名制注册——一个学生建一个网页，任课教师也建一个网页——所形成的与现实课堂人员构成完全一致的一个虚拟环境。在这个虚拟教室里，有师生的公共平台，教师可在这里信息，提出教学要求；学生可把问题、作业随时到平台上。教师可用设置栏目的方式对平台进行无限分割，使学生提交的东西分门别类地在平台上呈现。凡是发到平台上的东西，全班都可看到。学生可自由参与每一个栏目之下的学习，可就栏目里的问题自由参与讨论，也可在每个同学提交的作业下直接发表意见。如果不愿意公开讨论，也可根据需要只与教师或只与某一个或某几个同学讨论。虚拟教室与丰富的数字化资源相链接，学生可自由查找相关资源。学生在虚拟教室的信息，可永久保存。在虚拟教室里，教师可根据需要便利地查到每一个学生所信息的全部记录与相关统计结果。学生可利用自己的网页，保存自己愿意保存的一切信息。教师不必通过专业人员即可在平台上设置各种栏目，也可视需要锁定或关闭栏目。

虚拟课堂的特点篇（8）

高等院校的教育教学改革，主要体现在课程教学模式和方法的改革，计算机技术的发展，逐渐渗透到日常课程教学当中。80年展起来的虚拟现实技术（VirtualReality，简称“VR技术”），利用计算机高级的人机交互技术，具有沉浸性、交互性和实时性等特点，生成一个虚拟的世界，让人有“身临其境”的感觉。虚拟现实技术的产生，为传统枯燥的课堂教学注入新鲜血液。本文以《中国旅游地理》课程教学为例，分析虚拟现实技术在教学中应用的必要性和可行性。

1.虚拟现实技术的特征

虚拟现实技术能够有效地模拟自然环境和场景，实现人在视、听、动等方面的人机交互，让参与者有置身现实世界的感觉。虚拟现实技术的主要特征包括：

（1）多感知性：即除了通过计算机技术所能感知的视觉感知以外，还融合了听觉感知、运动感知、味觉感知、触觉感知等。

（2）沉浸性：指参与者有身临其境的感觉，使参与者在虚拟的环境中达到难以分辨真假的程度，完全投入的一种状态。

（3）实时性：指在计算机模拟的环境中，其中的物体依据物理定律运动，对于参与者的要求作出实时响应。

（4）交互性：指参与者可以通过专用设备，实现对虚拟环境中事物的操作，如事物随参与者的移动而移动。

2.虚拟现实技术运用于《中国旅游地理》课程教学的必要性

《中国旅游地理》是高等院校旅游管理及相关专业的基础课程，主要研究对象为中国各区域的自然和人文旅游资源，研究内容包括：中国旅游资源的分类、分布、形成原因及特色等。《中国旅游地理》课程涉及内容琐碎繁杂、知识面广、综合性强、实践操作性强，需要教学过程中融入实践环节，亲身体会中国壮美的大好河山和丰富的人文景观，以提高学生对《中国旅游地理》课程的兴趣，加深记忆。

然而，现在《中国旅游地理》课程的教学方式由于学生学习动机和态度影响、教师思维方式局限、学校设施环境及政策支持限制等方面的原因，虽然很多院校实现了多媒体课堂教学，但仍以传统的教师讲述、学生被动接受的教学方式为主。目前在传统的《中国旅游地理》课堂中，存在的问题主要有：

（1）《中国旅游地理》课程，由于其特殊性，单纯凭借老师文字的介绍或景区图片的展示，都很难让学生有形象认识，更不可能透彻理解。例如，在讲解北京故宫博物院的建筑布局时，学生通过教师讲解各类建筑的类型，很难理解各类建筑风格的特点，即使通过静态的图片展示，也难以给学生留下深刻印象。再如，在介绍长白山的山顶奇异的“佛光现象”时，仅仅凭借教师的口头讲解、有限的图片、加之学生的空间想象，对景观的认识往往是偏颇和不全面的，对大多数没见过该景观的学生来说，想象这类场景有一定困难，只有亲身体会、亲眼看见才能明白。

（2）景区参观和现场实训无疑是完成《中国旅游地理》教学的更优途径，然而在高等院校的现实教学中，由于条件和时间的限制，很难做到组织学生去全国所有景区现场参观学习，即使组织学生实训，在时间、距离、次数、经费等方面也受到较多限制，使得景区参观和现场实训不能达到预期的教学效果。

（3）《中国旅游地理》的讲授内容往往还涉及很多远古时期发生的地质现象（地质构造，如褶皱、断层现象），或是一般人类暂时无法触及的区域（如南极地区），抑或是已经遭受破坏的历史景观（如圆明园），往往因这类知识的抽象性和认识上的间接性，造成学生接受理解的困难，以及教师讲解的力不从心。

将虚拟现实技术引入《中国旅游地理》课程教学中，能很好地解决该课程传统教学过程中出现的弊端，实现教学方式的全面改革。通过将旅游景观、已消失的景观、人类无法达到的区域等利用虚拟现实技术仿真模拟，逼真地呈现在学生面前，再配以教师讲解，使得学生有身临其境的感觉，如同亲身处于真实的外景环境之中。虚拟现实技术运用到《中国旅游地理》课堂教学中，一方面有利于激发学生的学习兴趣，另一方面，通过视觉、听觉等多方位的刺激，让学生有更强的参与性，加深对教学知识的理解，并印象深刻。同时，实现教学中的师生互动，改变了传统呆板的教与学的模式，充分调动学生在学习中的主动性，学生可以通过自己操作进行旅游景点的切换。因此，虚拟现实技术运用于《中国旅游地理》课程教学中，是教学理念发展的需要，具有必要性。

3.虚拟现实技术运用到《中国旅游地理》课程教学的可行性

随着计算机软硬件的不断更新发展，高等院校新型教学设备的引进和使用，将虚拟现实技术运用于《中国旅游地理》课程的课堂教学中已成为可能。

首先，国内常用的虚拟现实软件如WebMax、VR-Plant、Converse3D、GIS软件等，适用于多种操作平台，且软件安装和使用简易方便。很多高等院校的旅游相关院系都建设了旅游模拟实验室，将全国主要旅游景区、景点制作成3D虚拟场景，让学生在实验室中亲身体验，并进行现场操作，如同亲临旅游景区，达到更好的教学效果。

其次，通过旅游模拟实验室授课，避免了学校组织学生实训所带来的不可预见的危险，同时增强了授课过程的参与感与趣味性。

再次，虚拟现实技术具有很好的共享性，可应用于不同教学课程，除了应用于《中国旅游地理》的教学外，如旅游管理专业的相关课程《旅游资源学》、《导游实务》都可利用虚拟现实技术达到更好的教学效果。同时，虚拟现实技术还具有易扩充的优点，根据授课内容的改变，只需更新软件内容即可完成虚拟场景的设定和改变。这些特性，使得高等院校大大减少教学设备经费的投入。

基于上述分析，虚拟现实技术运用于《中国旅游地理》课程教学中，限制条件较少，具有可行性。

参考文献：

[1]孟祥增.现代教育技术导论[M].济南：山东大学出版社，2011.

[2]刘金桥.利用FLASH课件提高旅游地理课堂教学质量[J].课程教育研究，2013，7：156-157.

虚拟课堂的特点篇（9）

研究方法和过程

该项目的研究内容主要是调研虚拟教室在欧洲各培训机构的应用情况,调研的数据来自欧洲的28个国家。

项目的研究过程分为6个阶段,如下图所示。

研究成果

该项目完成之后,所作项目研究报告的内容不仅涉及虚拟教室的介绍、本次调研数据的分析和结论,还包括对虚拟教室中教学问题、课堂组织、内容设计、教学活动组织、教学交互以及教学评价等问题进行深入研究的成果。

1.调研结论

研究得出,在欧洲,调查对象虽然都知道虚拟教室,但对虚拟教室的了解甚少,也很少应用虚拟教室。当然,研究也获得了一些成功案例,如西班牙的加泰罗尼亚开放大学已经自主开发了虚拟教室系统――虚拟校园(Virtual Campus);匈牙利的布达佩斯大学经济和行政学院已在高层次的教育中广泛应用了虚拟教室。

2.虚拟教室中的交互问题

虚拟教室可以增强教学的灵活性和效率。它可以通过一些技术手段来促进参与者之间的交互。例如,分组讨论室、视频交互、文本聊天以及应用程序共享等。为了让学生更好地参与虚拟教室课堂,进行协作学习,提高虚拟教室的交互性,必须要注意以下教学原则。

①教师在设计虚拟教室中的教学时,要充分考虑学生对交互的需求。

②在进行虚拟教室教学前,要对教师和学生进行技术培训,让参与者能够熟练操作虚拟教室。

③在虚拟课堂中,要不断地增强交互。教师可以建立小组讨论室,组织分组讨论,同时参与者还可以通过文本、视音频进行交互。

研究得出,用虚拟教室、传统教室、非实时教学系统和视频会议系统等学习技术、平台结合进行混合学习将是未来学习方式发展的一种趋势。这种混合学习能够集合实时教学和非实时教学的优势,提高学生学习的灵活性,增强跨校园的交互,同时还能够加强师生之间的交互。

3.虚拟教室的内容设计和活动组织

在虚拟课堂中,所有的学习内容和学习活动都将在虚拟教室中进行。因此,对于虚拟教室的内容和活动的设计显得尤为重要。

虚拟教室的内容和活动的设计以教学目标为导向,传统教室和非实时教学系统的内容和活动设计也遵循这一原则,但虚拟教室的内容和活动的设计要更加严谨和精确,因为虚拟教室对内容和活动的连续性要求更高。

同时,还要为学生提供课程大纲或课程介绍文档,告诉学生在上课之前必须具备哪些先行的知识,以消除学生顺利、快速进入学习的障碍。在学习内容的制作上,教师或者内容设计者可以充分利用已有的教学材料,并使用自己较熟悉的工具整合已有材料,创建新材料,同时还要附带学习帮助、学习指导等材料,为学生的学习提供尽可能多的学习支持服务。

此外,研究还得出,为了让学生保持较集中的注意力,虚拟教室中一节课的时间应该要比在传统教室的时间短,同时教师还需避免单调的教学方式,要提供丰富媒体形式的教学材料,语调要抑扬顿挫,引发学生参与讨论。在课后,教师要充分听取学生的反馈,修订和完善教学设计方案。

4.虚拟教室的教学评价

不同于传统教室,虚拟教室中的教师和学生在地理位置上是分离的,教师只能通过观察学生在虚拟教室中的行为和表现或者倾听学生回答问题来获得学生学习的情况反馈,而如何做到客观、公正地对学生进行评价呢?

研究提出了几种对学生进行评价的方法:利用虚拟教室的“问题和测试”功能,设计问答题和小测试,学生作答之后,系统会自动统计结果;基于音频的评价;基于视频的评价;基于文本聊天室的评价;利用“应用程序共享”功能,观看学生的任务操作步骤,对学生掌握的技能进行观摩和评价;通过对虚拟课堂进行录制和存档,教师可以回过头来很清晰地观看课堂全过程,从而可以对学生进行较客观、准确的评价。

带给我们的启示

第一,我们要加强对远程教育虚拟教室的研究,特别是加强对虚拟教室中教学设计与教学策略的研究。这两方面是相辅相成的,理论的研究可以指导和促进虚拟教室的应用;而反过来,虚拟教室的应用又可以给理论的研究提供实验案例以及丰富的研究题材。因此,在虚拟教室的研究中,要多做理论研究和实际应用相结合的研究。

第二,现有的远程教育教学系统只是陈列了一些课件、资源,缺乏及时的实时交互,忽略了教学情境和教学交互的创设。严格来说,我们还仅仅满足于“网上电子资源展示”,因此,我们需要积极探索利用虚拟教室开展教学实践的方法和策略,虚拟教室的研究既需要有关技术设计和开发的研究,也需要教学设计和策略的研究。开发面向远程教育应用的虚拟教室系统,一开始关键并不在于内容和资源如何丰富,而是应该针对现代远程教育的特点,重点关注教学交互与教学情境的创设,重点关注对硬件条件要求不高的相应软件系统的开发应用。

第三,我们在研究和应用虚拟教室时,还需考虑与传统教室、非实时教学系统等学习技术、平台的结合。集合不同学习技术、平台进行混合学习将是未来学习方式发展的一种趋势。混合学习试图寻找既能发挥网络学习的优势,同时又能获得最高的效率而投入最低的学习方式。混合学习通过选择“恰当媒体”,找出解决特定教学问题的独特而有效的方法,从而使网络学习能在最合适的地方使用,解决了速度、规模和效果的协调问题。

虚拟课堂的特点篇（10）

一 引言

一个良好的教学（学习）环境只有硬件设备肯定是不够的，还需要功能强大的学习支持系统和各种教学软件来配合，才能构建起一个完整的学习环境。为了实现未来课堂的教学功能，适应未来课堂多屏环境和瘦终端的硬件环境，我们在教学软件环境的设计中引入了云桌面（CloudDesktop）技术。

云桌面技术是一种仅将操作系统桌面呈现在用户面前的技术，由服务器端完成计算。通过把计算能力移动到服务器端，将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理，虚拟桌面的存储和执行（包括操作系统、应用程序和用户数据）都集中在数据中心。用户使用终端设备通过远程协议进行访问，以虚拟桌面的形式替代个人电脑，不仅大大降低了企业和学校成本，而且具有与传统个人电脑同样的用户体验。因此，云桌面具有很高的应用价值和用户吸引力。

未来课堂教学软件环境主要包含：云桌面学习支持系统、基于Windows的学科应用软件、基于Android系统的应用工具构成，并通过无线互联软件和协议进行无缝连接形成一个完整的教学软件环境支持体系。

二 需求分析

1 未来课堂教学对于软件环境的新要求

未来课堂的教学环境要求对软件系统提出了新的要求，为此本研究对中小学各学科教师进行了访谈调查，一共做了16份访谈，访谈对象包括各个学科初、高中教师，由于未来课堂环境建设偏重于新技术接受方面，其中8份选择信息技术教师作为访谈对象。根据问卷调查中教师对新技术使用的疑虑和软硬件环境提出的要求，对软件系统主要提出如下要求：

（1）软件及系统维护管理更集中

需要将应用和数据集中在统一的服务器集群中，严格分发控制，客户端上执行的存储和操作（包括操作系统、应用程序和用户数据）都集中在数据中心，从而可以实现管理员对用户行为的统一管理和监控。

（2）总体拥有成本（TCO）更低

未来课堂环境需要简化终端对硬件配置的要求，同时使用虚拟化技术让服务器的资源可以得到充分利用，且集中式的管理降低管理人员的工作量，从而整体上降低各种设备部署与维护的成本。

（3）用户体验更佳

软件支持系统直接面向最终用户，需要做到用户体验透明，无论后台如何庞大和复杂，对于用户而言应该是一个熟悉和易用的环境，这样对系统性能、整体效率和用户体验等有了更高服务标准。通过无线网络让用户真正享受云速度和云存储共享，定制的界面系统和随需派送的个体差异化服务，泛在网络接入与访问。

（4）应用更低碳环保

未来课堂的设计理念中低碳和环保也应该是一个重要主题。许多学校都有大量的低配旧电脑，无法升级并使用到新的操作系统。所以软件系统应该支持瘦终端，无需本地存储，无需再安装任何软件，由此这些被闲置了巨大的计算资源可以重新运行起来，这对学校来说很有意义。

2 传统桌面学习向云桌面学习的转变

云桌面是一种新的云计算应用模式，是继服务器虚拟化后在虚拟化领域的又一热门解决方案形式，是桌面虚拟化的升级，它带来了桌面应用的革命。因此，云桌面继承和实现了云计算和桌面虚拟化技术的创新和优势，相比较传统PC的应用形式和理念（图1），其以低成本、高可靠性、低维护量、高安全性和节能环保等特点，在教育技术的应用中越来越受青睐。我们可以预见，云桌面技术被引入到未来课堂的学习支持系统中，带来的不仅是创新教育，而且将大大促进学习支持系统的快速发展。

总之，云桌面本身是虚拟化技术与云计算的结合和应用，既继承和发扬了两者的特点和优势，又进一步提高了传统PC和虚拟桌面的性能。因此，如何在校园打造私有云并实现云桌面，为资源整合和集成服务的实现提供可靠的技术支持环境，并在教育应用中得到认可和推广，是值得在未来课堂环境中引入和深入研究的。

三 方案选择和关键技术

根据对未来课堂环境需求的理解，和对云桌面技术自身优势的总结，我们的软件环境设计应重点关注如何利用云桌面技术改进学习工具的使用，改善教学效能，对各个环节进行分析和合理设计。

1 方案选择

未来课堂软件环境设计和方案选择需要综合各类因素，既要保证技术实现基础，又要解决实际面临的困难。在考虑到本研究现有整体资源的局限性下，需充分考虑未来课堂所确定的硬件设备资源，尽量优选免费、开源的相关技术支持。经过前期市场调研，选取了几种主流方案评估，归纳如表1。

2 关键技术

未来课堂的软件环境建设涉及了几项关键技术，包括云计算技术、云桌面技术、Ulteo开源项目相关技术等。其中，Ulteo开源项目相关技术主要围绕阐述Ulteo OVD技术、Hypervisor、CoLinux、GPLv2，以及Windows Server 2003相关技术等。

（1）云计算

自从Google在2006年首次提出“云计算”（Cloud Computing）的概念，这个名词就被迅速认同和推广“云计算”。是近年来的重要创新技术之一，在当今科技世界里，新兴的技术可能在数月或者几年内兴起与衰退，但云计算的出现被预期会历久不衰。它正对IT的基础架构产生了巨大的影响和改变，甚至可能产生十年前Web的出现对于IT网络的革新意义。虽然目前云计算是一个流行用语，实际上，大家对于云计算还没有形成公认的权威定义。

维基百科把云计算定义为“一种计算架构转型，用户不再需要在云中的技术架构层面的专家和控制。云计算描述了一种新的、基于网络的IT服务的供应、消费和传递模式。这种模式的特点是动态地组织并做为一种服务供应可扩展的，通常是虚拟化的网络资源”。

张际平教授认为“云计算是在分布式系统、网格计算、虚拟存储等基础上形成的一种新型共享基础架构，其核心是提供数据存储和网络服务”。

Googe Reese根据云计算的核心是提供服务，提出了判断是否为云计算服务的三项标准：

①用户可以通过开放的网络浏览程序或者网络传输接口获得服务：

②不需要任何前期启动费用支出；

③用户只支付所用的费用，并且只当在使用时。

虽然云计算的定义还没有权威标准，但大家对于云计算的平台架构研究有很多共通的方面。2011年美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology：NIST）将云计算认定为是“一个模型，一个泛在的、方便的、网络方式的按需访问可配置的共享计算资源池（包括网络、服务器、存储、应用程序和服务等），能够被以最少的管理和交互成本快速提供和释放”。NIST云模型是由八个共同特征、五个基本特征、三个服务模式和四个部署模型组成，这体现了云计算平台架构的范型。

2011年“地平线报告”（Horizon Report）强调指出云计算（Cloud Computing）是影响未来教育的六大技术之一。2011年埃森哲（Accenture）公司的调查报告“探究云计算的未来：驾驭下一个技术驱动转变的浪潮”显示，云计算在教育领域的潜在应用体现为三点：获取全球资源（access to global resources）、低成本仿真（low cost simulation）和高度交互/协作学习（highly interactive/collaborative learning），尤其后两点使得云计算在教育领域的研究有了立足点和发展方向。

（2）云桌面

由上节可知，借助于云计算技术，可以为学生使用网络提供了无限多的可能，为存储和管理数据提供了几乎无限多的空间，也为学生完成各类应用提供几乎无限强大的计算能力。云桌面是在云计算技术的基础上可以通过PC、工作站、笔记本、上网本、智能手机、PDA等任何与网络相连的设备来访问跨平台的应用程序以及整个客户桌面。

简单地说，云桌面是一种仅将操作系统桌面呈现在用户面前的技术，由服务器端完成运算。通过把计算能力移动到服务器端，将所有桌面虚拟机在数据中心进行托管并统一管理，虚拟桌面的存储和执行（包括操作系统、应用程序和用户数据）都集中在数据中心。用户使用终端设备通过远程协议进行访问，以虚拟桌面的形式替代个人电脑，不仅大大降低了企业和学校成本，而且具有与传统个人电脑同样的用户体验。因此，云桌面具有很高的应用价值和用户吸引力。

云桌面的技术基础是桌面虚拟化技术（Desktop Visualization）桌面虚拟化解决方案主要分为两大类：虚拟桌面基础架构（Virtual Desktop Infrastructure，VDI）和基于服务器计算技术（Server-Based Computing，SBC）。

VDI是当前的主流架构与部署方式，通过提供对底层存储、网络等基础资源和上层虚拟桌面的集中管理和连接功能，向终端用户提供灵活和良好的虚拟桌面交付。VVDI桌面云解决方案采用“集中计算，分布显示”的原则，支持客户端桌面工作负载（操作系统、应用程序和用户数据）托管在数据中心的服务器上，用户通过支持远程桌面的协议（如Remote Desktop Protocol：RDP，Independent Computing Architecture：ICA）的客户端设备与虚拟桌面进行通信。每个用户都可以通过终端设备来访问个人桌面，从而大大改善桌面使用的灵活性。通过VDI提供虚拟桌面服务（Visual Desktop as a Service）技术，一方面满足使用者不在受限于特定的硬件设备就可以随时随地获取云端私人化服务，另一方面可以让专业人士管理维护软件和硬件资源。这对于老师和学生而言，都将是一种全新的即时互动教学体验，将大大增加沟通与互动。

SBC技术也是当前云桌面技术的一个重要分支，所有计算均由一组共享服务器和与服务器连接保持的用户会话提供。客户终端的所有计算请求，由服务器响应。唯一的功能要求是客户终端必须直接与用户互动，如键盘发送、鼠标输入和图形显示更新等。下面我们对VDI和SBC这两种技术进行比较，看它们各自的优势在何处，如表2。

由表2可以看出，在VDI环境中，每台用户虚拟机可利用的资源更多，所以应用繁重时性能比SBC好，且没有兼容性方面的问题，每个用户虚拟机就是一个单独的工作站，因此你不用担心应用与终端服务的兼容性问题；VDI具有更好的安全性，由于每个用户都有自己独立的虚拟机，所以你不必为加固用户Session而担心，如果其中一个用户出错，不会影响到其他的用户，也可以“暂停”单个虚拟机，然后将其从一台服务器移到另一台服务器上。这在维护系统时将会很方便；不管物理硬件如何，虚拟化软件提供给用户的是一个通用的硬件情况。因此在所有用户桌面都是虚拟机的情况下，用户在办公室时可以使用集中的后端服务器，而不在办公室需要离线运行时，可以使用手提电脑运行系统，灵活采用本地或远程运行，并且可以轻松地前后切换。

与VDI相比，SBC可以在单个终端服务器或Citrix Presentation Server上运行50～70个桌面session，这个服务器只需管理一个Windows实例。而在VDI中，50～70个用户就要50～70个Windows的副本，然后你还要对它们进行安装、配置、管理、打补丁、查毒、更新和杀毒。VDI需要更多服务器硬件，潜在的高性能是有代价的。与在一台终端服务器上给用户分配session相比，让每个用户都拥有一个完整的工作站虚拟机将需要更多的计算资源。一个有4GB RAM、双处理器的服务器作为终端服务器可以运行50～100个桌面session，而在VDI中，可能就只能运行15～20台Windows XP虚拟机。另外，VDI需要更多的软件，除了操作系统和应用软件以外，还需要虚拟机软件（VMware或Microsoft），而且还要一些为用户提供的管理虚拟机自动配置的软件，这些都是要花费更多成本。总之，它们都使用瘦客户机协议来分离应用的执行和用户界面，而且它们都允许用户从任何地方使用任何设备进行连接。唯一真正的不同在于，VDI是连接瘦客户机用户到一个Windows XP工作站，而SBC是连接到一台共享终端服务器的一个session。基于VDI的虚拟桌面比较适用于对桌面功能需求完善的用户，基于SBC的虚拟桌面更适合对软件需求单一的内部用户使用。

（3）Ulteo开源项目

Ulteo项目全称Open Source Enterprise Virtual Desktop and Application Delivery solutions（Open Source VDI&SBC），其中Ulteo’s Open Virtual Desktop（OVD）是一个提供应用服务的、开源的、安全的虚拟桌面操作系统。Ulteo基于Debian和Ubuntu，Ulteo的源代码是基于GPLv2许可证，允许用户在任何的设备上通过WEB浏览器运行Linux和微软Windows应用程序。这是一份混合式的、面向网络的、总体上自动化的计算系统，Ulteo可以提供日常应用软件，例如Firefox、Thunderbird、等，并可以容易地从Ulteo面板扩展以其他第三方工具。

Ulteo客户端只需要激活Java的WEB浏览器就可以运行应用程序。但Ulteo有别于其他Linux操作系统的最大特点在于类似于“云计算”的理念（即以前的“NC”概念）。除了一般的安装在本地计算机的版本，也可以通过网络登录，在支持JAVA的操作系统上通过浏览器使用。该功能的实现并不是一个模拟效果，而是真实系统的运行，包括各种应用程序的使用（文件编辑等）。Ulteo继承了虚拟桌面技术的所有特点，值得一提是用到一个重要技术是应用程序代管（Hosted Application），应用程序集执行在云端的主机上，用户端只接受程序执行后的界面，使用者无法看到所有的作业系统界面。Ulteo在开放源码方面为Open Source的Hosted Application套件解决方案，提供让Linux和Windows应用程序可以同时执行和使用的虚拟桌面环境。其主要程序建构在Linux主服务器上，而Windows应用程序是通过Windows服务器上的Terminal Server来传输。

Ulteo开源项目中有几个比较重要的技术特点，包括CoLinux、Type-1 Hypervisor、Session Mananger、GPLv2和Windows Server 2003及系统工具。以下将进行简单介绍：

①CoLinux（Cooperative Linux的缩写），是一种免费使用和开源的解决方案，它让Linux更好的运行在Microsoft Windows本机系统下。CoLinux用到了协同虚拟机（Cooperative Virtual Machine，CVM）的概念，区别于完全被主机控制的传统的虚存系统（Virtual Memory System，VMs）。通常CoLinux是Linux内核（Kemel）的一个端口，使自己作为一个轻量级内核模式的虚拟机，运行在其它操作系统的内核之上。例如，我们不需要第三方的商业虚拟机软件（如Vmware）就可以自由的在Windows 2000/XP/Vista/7上运行Linux，这是不使用虚拟机软件的最佳方式。

CoLinux允许在Windows操作系统上开发和执行Linux应用程序。还可以用apt-get安装、更新或删除应用程序，从而维护Linux操作系统，在CoLinux上执行Linux应用程序不需要重新构建。从这个角度来说，CoLinux是与Windows操作系统协作的真正的Linux操作系统。CoLinux另一个优点是可移植性，可以在一个Windows主机上建立一个CoLinux发行版，并在根文件系统中安装一套定制的应用程序。然后，可以将根文件系统转移到另一个主机，并重新启动。这样就有了一个可移动的开发平台，压缩后的根文件系统完全可以放在一个标准USB记忆棒中。最后，CoLinux的速度很快，因为它本质上是在本机硬件中运行的。CoLinux的主要缺点是它有可能导致整个机器崩溃（包括所有进行协作的操作系统），因为访客操作系统以特权模式在主机内核中运行。它的正常操作还依赖于外部软件（窗口和连网支持）。

②Hypervisors，是一种在虚拟环境中的“元”操作系统。他们可以访问服务器上包括磁盘和内存在内的所有物理设备。Hypervisors不但对这些硬件资源的访问进行协调，也同时在各个虚拟机之间施加防护。当服务器启动并执行Hypervisor时，它会加载所有虚拟机客户端的操作系统同时会分配给每一台虚拟机适量的内存、CPU、网络和磁盘。Hypervisor是所有虚拟化技术的核心，非中断地支持多工作负载迁移的能力是Hypervisor的基本功能。目前市场上管理程序（hypervisor）的架构存在差异，本文采用的是Type-1 Hypervisor，虚拟机直接运行在系统硬件上，创建硬件全仿真实例，被称为“裸机”型。

③GPLv2（GNU General Public License，version 2），是监管开源代码的最知名且使用最广泛的许可证之一。它被应用于Linux内核以及许多其他被广泛使用的开源项目。GPL是General Public License的缩写，中文含意是通用性公开许可证，我们可以把GPL看成是自由软件所遵从和使用的各种许可证中的一种，而与Windows软件系统不同的是，GPL同其他的自由软件许可证一样，许可社会公众不但享有、运行、复制软件的自由，还有发行传播软件、获得软件源码和改进软件并将自己作出的改进版本向社会发行传播的自由。GPL精髓就是，只要使软件在完整开源的情况下，尽可能使使用者得到自由发挥的空间，使软件得到更快更好地发展。

④Windows Server 2003，是微软的服务器操作系统。相对于Windows 2000做了很多改进，如：安全性能和认证、Active Directory（活动目录）（如可以从schema中删除类）、Group Policy（组策略）操作和管理、复制和重命名管理、磁盘管理【如可以从Shadow Copy（卷影复制）中备份文件】、IIS6和DNS等。特别是在改进的脚本和命令行工具，对微软来说是一次革新：把一个完整的命令外壳带进下一版本Windows的一部分。【14j其中包含了终端服务器TS（Terminal Server）、域名系统DNS（Domain Name System或Domain Name Service）、Web服务器、动态主机配置协议（DHCP）服务器和HTTPS服务器等。

四 软件环境的实现

为了架构未来课堂软件环境，研究者搭建的温州大学未来课堂教学研究实验室中架设了私有云服务器，安装了云桌面（Cloud Desktop）学习支持系统。这样学习终端平板电脑就可以同时使用云桌面学习支持系统提供的基于Windows的学科应用软件和平板自身所带的基于Android系统的应用工具形成丰富的应用软件体系，并通过无线互联软件和协议使整个系统和实验室软硬件进行无缝连接最终形成一个完整的教学软件环境支持体系。

1 未来课堂教学软件环境的设计架构

根据未来课堂的教学要求、师生使用需求和未来课堂既有硬件设备条件，进一步进行了资源整合，性能可行性优化，最后得出最简化设计架构，具体架构如图1。

（1）整体架构方面，云端设置为两台服务器（主服务器Serverl和从服务器Server2）和一台PC机（充当从服务器Server3）、网络设备和客户终端设备。其中，Server3可以充当Admin Console的角色。主服务器Serverl的操作环境是Ubuntu10.04版本，同时安装Ulteo OVD Standalone installation DVD（3.0版本），包含Session Manager（SM），MYSQL，Apache2等。其中SM是建立与管理不同用户界面和应用程序服务之间的会话。从服务器Server2的操作环境是Windows Server 2003，并安装Ulteo Application Server，并执行Http Server（HS）和Terminal Sever（TS）等。PC机（Server3）的操作系统是Windows 7，用户需要定制的应用软件资源部放置于此机上，本机通过VNC Server连接Serverl，另外还可以用于运行Web方式的管理控制台（Admin Console）。值得指出的是Admin Console不仅仅在云端可以运行，在客户端也可以通过管理员权限访问。以上是基于“云”端的框架配置，而客户端方面，则以最简单化为原则，只需要具有支持Javal。6+插件的浏览器就可访问云端开放的所有资源。因此，客户终端设备将可以有多种选择。

（2）网络连接方面，网络协议是HTTPS（HTTP+SSL），可通过TCP/IP端口运行。服务之间的互联是通过HTTP，如 Session Manager和Application Server，TCP端口为1111和1112（非标准服务端口）。RDP是微软为其TS使用的远程桌面协议，RDP使用的是TCP3389端口。本平台采用的是局域网，网段为192.168.0.*。

（3）资源配置方面，Serverl和Server2服务器同时运行，可以设置最大终端接入数。Serverl的File Server可以实现云存储，两台服务器可以按需求配置Linux和Windows的应用程序，而客户端可以同时访问到所有云端的应用程序。

（4）客户端配置方面，客户端可以采用多种访问方式，如：网页浏览器（需要一个Java插件执行）；专用OVD窖户端软件（用于Linux或Windows PCs或瘦终端）：iPad和Android的客户端（仅桌面模式），这样客户端就获得了云桌面学习支持系统提供的基于Windows的学科应用软件和平板自身所带的基于Android系统的应用工具。

2 软件系统具体实现

虚拟课堂的特点篇（11）

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2013）24-0034-03

《单片机原理与应用》是很多高职电子信息类专业开设的核心课程，是从事电子、自动化、计算机应用、机电一体化等工作岗位的工程技术人员必须掌握的专业技术。由于单片机是一种高度集成的数字电子芯片，涉及到数字电路、计算机理论等一系列复杂的知识要素，硬件和软件设计形态繁多，特别强调将理论和实践紧密结合，而传统的单片机教学模式受制于技术手段，形式单一、抽象，实验也程式化，因此，学习和掌握单片机是比较枯燥和困难的。近年来随着教育信息化技术的进步，出现了“虚拟实验”技术，使得单片机虚拟仿真实验已经成为可能，因此，我们借助先进的单片机虚拟实验软件，对单片机课程的教学进行了信息化改革创新。

一、传统单片机教学和实验的局限

1.教学上的局限

单片机课程的主要内容，包括单片机内部结构、存储空间、I/O接口、中断、定时/计数器、串行通信接口等很多的知识点，对于高职层次的学生，如果缺乏合适的教学方法和手段，学习单片机是很抽象、困难的过程。传统教学采用“课堂讲授+实验室验证性实验”的模式，在课堂讲授部分，只能依赖PPT课件，对单片机的概念、结构、接口等内容，利用结构框图、流程图等进行静态表述，不够直观，无法揭示单片机内部程序运行的过程和各种接口信号的动态过程及相互关系。由于缺乏合适的课堂演示设备，无法配合教学内容在课堂上及时演示，教师只能偏重理论阐述和灌输，学生往往听得云里雾里，收获甚少。

2.实验上的局限

以往的单片机实验装置主要有实验箱、开发板，其性能特点如表1所示，可以看出，这类设备都存在比较明显的缺点和局限。

二、Proteus虚拟实验软件

虚拟实验是指借助于计算机仿真、虚拟现实和多媒体等信息化技术，在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境，实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目。虚拟实验的特点是可视化、可重复性和低成本，能实现“零”器材损耗。虚拟实验技术已经在诸如物理、化学、生物、电子、机械等很多学科领域的课程教学中得到了广泛应用。

近年来在单片机课程教学上，也出现了先进的虚拟仿真系统Proteus VSM，它是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件，不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件，具备原理图设计、制板、微处理器实时动态仿真等强大功能，可以在无须消耗器件的情况下，搭建单片机系统和各种接口电路，达到实验的目的，将单片机系统的设计大大简化，也很大程度上改善了单片机课程的教学和实验。利用PROTEUS可视化特点，可将许多单片机实例运行的内部动态过程生动、直观的演示出来，达到实物演示实验难以企及的效果。

三、单片机教学信息化改革

利用Proteus虚拟实验软件的可视化、网络化、可重复性和“零”器材损耗等特点，我们对单片机课程的教学进行了信息化改革创新。目的是整合教学内容，增加教学过程的生动、形象，实现教学资源的开放、共享，发挥学生的自主学习和创新能力。具体的方法是：

1.根据Proteus软件特点整合教学内容

Proteus虚拟仿真软件采用图形化、模块化的方式，把单片机的底层内部结构进行封装，对最终用户屏蔽，因此对用户而言简单、直观、形象。硬件设计上，基本上是采用各类集成电路芯片，按标准总线式结构，连接对应的引脚搭建，程序设计上，也多以接口编程、库函数调用为主，不需要设计复杂的算法。因此，我们依照Proteus特点，把单片机理论性、细节性过多的内容加以简化、整合，以典型功能模块为基本知识单元，把教学重点放在掌握功能模块的外部特性和组合应用上，“重外弱内”，从而避开了单片机内部指令系统、寄存器、地址空间等比较抽象、枯燥的理论内容，降低了知识难度，不仅易于高职层次的学生接受，还便于开展项目化教学，如图1所示。

2.“动画”教学

教师使用Proteus作为即时实验工具，教学的时候配合教学内容同步、动态、实时的演示，很好的呈现单片机程序的执行步骤和各种接口信号的变化、传递过程。单片机内部运行程序速度很快，传统教学很难把单片机内部程序运行过程和外在结果的对应关系表述清楚，例如，在讲授单片机控制多个数码管同时显示的动态扫描原理时，需要再现单片机程序依次操作I/O端口，产生引脚信号的变化，驱动数码管轮流点亮显示的过程，教师就可以使用Proteus实验软件，在程序中设置断点，利用单步执行的功能，“慢动作”播放，一步一步执行，把程序执行的过程和结果以“动画”形式演示出来，并能随讲随停，让教师对教学内容和过程的掌控更为灵活、生动直观，学生也更容易理解。

3.与精品课程网站结合应用混合式学习

单片机教学信息化改革，还可以借助网络，运用混合式学习模式，即课堂教学与课外在线学习相结合。因为单片机是一门实操性很强的课程，依赖于C语言编程工具，搭建电路、编写、调试程序会占用很多时间，特别是项目化教学后，仅仅靠有限的课堂时间是不够的，学生需要进行课外的学习和实操。Proteus软件支持C/S（客户端/服务器）网络应用，因此，我们把Proteus服务器嵌入到精品课程网站中，应用架构见图2。学生可以在宿舍、教室、图书馆等场合随时随地接入网络，不仅可以获取精品课程网站的教学资源，预先学习，还可进入Proteus虚拟实验室，根据网站提供的项目案例，进行各种实验，从而突破了传统教学实验的时、空限制，发挥了学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。学生在线学习实验时遇到各种编程调试上的问题，集中到课堂教学的时候由教师辅导解决，提高了课堂教学的针对性和实效性。

四、结束语

我校利用虚拟仿真实验软件对单片机课程教学进行信息化改革以来，不仅有效解决了学校在经费、场地、器材等方面的困难，而且克服了传统教学抽象、静态的缺点，简化了教学内容，让教学过程生动直观，提高了学生学习兴趣，学习效果得到很大提高，在国家和省市的单片机应用技能大赛中取得了多个优异奖项。

参考文献：

[1]陈宜建.虚拟实验在单片机教学中的应用[J].中国职业技术教育，2010（2）：20-21.