現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境教案_第1頁
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文檔簡介

教案

(第4次課2學(xué)時(shí))

【授課題目】第四章現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境

【教學(xué)目的和要求】

通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),使學(xué)生重點(diǎn)了解現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境,掌握校園

網(wǎng),多媒體教室,微格教室等的組成。

【教學(xué)重點(diǎn)】

校園網(wǎng),微格教室的組成。

【教學(xué)難點(diǎn)】

校園網(wǎng)的教學(xué)功能,微格教室的使用。

【教學(xué)過程】

學(xué)時(shí)分配:2學(xué)時(shí)

教學(xué)方法:講授法,討論法,演示法

課堂環(huán)境:多媒體教室

教學(xué)內(nèi)容:

_現(xiàn)代化教學(xué)環(huán)境

一、校園網(wǎng)

校園網(wǎng)的硬件系統(tǒng)一般包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸媒質(zhì)以及工作

站等部分。

硬件系統(tǒng)

(一)服務(wù)器

是網(wǎng)絡(luò)上一種為客戶端提供各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的高性能計(jì)算機(jī)。

從服務(wù)器提供網(wǎng)絡(luò)功能的角度,可以將服務(wù)器劃分為文件服務(wù)器與專用

服務(wù)器兩大類。

在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中,以文件數(shù)據(jù)共享為目標(biāo),需要將供多臺計(jì)算機(jī)共享的文

件存放于一臺計(jì)算機(jī)中。這臺計(jì)算機(jī)就被稱為文件服務(wù)器。

文件服務(wù)器具有分時(shí)系統(tǒng)管理的全部功能,能夠?qū)θW(wǎng)統(tǒng)一管理,能夠提供

網(wǎng)絡(luò)用戶訪問文件、目錄的并發(fā)控制和安全保密措施。

專業(yè)服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)中可以提供某種特殊應(yīng)用服務(wù)。(數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,Web服

務(wù)器、網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、FTP服務(wù)器、Mail服務(wù)器、打印服務(wù)器、域名服務(wù)器以及視

頻服務(wù)器等。)

(二)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備

(集線器,交換機(jī)、路由器、網(wǎng)關(guān)、防火墻)

1.集線器

集線器(HUB)屬于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的基礎(chǔ)設(shè)備,它和雙絞線等傳輸介質(zhì)一

樣,是一種不需任何軟件支持或只需很少管理軟件管理的硬件設(shè)備。它被廣泛應(yīng)

用到各種場合。集線器工作在局域網(wǎng)(LAN)環(huán)境,像網(wǎng)卡一樣,應(yīng)用于OSI參考

模型第一層,因此又被稱為物理層設(shè)備。集線器內(nèi)部采用了電器互聯(lián),當(dāng)維護(hù)

LAN的環(huán)境是邏輯總線或環(huán)型結(jié)構(gòu)時(shí),完全可以用集線器建立一個(gè)物理上的星型

或樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在這方面,集線器所起的作用相當(dāng)于多端口的中繼器。其實(shí),

集線器實(shí)際上就是中繼器的一種,其區(qū)別僅在于集線器能夠提供更多的端口服務(wù),

所以集線器又叫多口中繼器。

2.交換機(jī)

交換機(jī)是集線器的升級換代產(chǎn)品,它的外觀和集線器相似,也是帶有多個(gè)端

口的連接設(shè)備。

3.路由器

是一種連接多個(gè)網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它將不同網(wǎng)絡(luò)或網(wǎng)段之間的數(shù)據(jù)信

息進(jìn)行“翻譯”,以使他們能夠相互讀懂對方的數(shù)據(jù),從而構(gòu)成一個(gè)更大的網(wǎng)絡(luò)。

交換機(jī)與集線器的區(qū)別

1.從OSI體系結(jié)構(gòu)來看,集線器屬于第一層物理層設(shè)備,而交換機(jī)屬于OSI

的第二層數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。也就是說集線器只是對數(shù)據(jù)的傳輸起到同步、放大和

整形的作用,對于數(shù)據(jù)傳輸中的短幀=碎片等無法進(jìn)行有效的處理,不能保證數(shù)

據(jù)傳輸?shù)耐暾院驼_性;而交換機(jī)不但可以對數(shù)據(jù)的傳輸做到同步、放大和整

形,而且可以過濾短幀、碎片等。

2.從工作方式看,集線器是一種廣播模式,也就是說集線器的某個(gè)端口工

作的時(shí)候,其它所有端口都能夠收聽到信息,容易產(chǎn)生廣播風(fēng)暴,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)較大時(shí)

網(wǎng)絡(luò)性能會受到很大影響;而交換機(jī)就能夠避免這種現(xiàn)象,當(dāng)交換機(jī)工作的時(shí)候,

只有發(fā)出請求的端口與目的端口之間相互響應(yīng)而不影響其它端口,因此交換機(jī)就

能夠隔離沖突域并有效地抑制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

3.從帶寬來看,集線器不管有多少個(gè)端口,所有端口都共享一條帶寬,在

同一時(shí)刻只能有兩個(gè)端口傳送數(shù)據(jù),其它端口只能等待,同時(shí)集線器只能工作在

半雙工模式下;而對于交換機(jī)而言,每個(gè)端口都有一條獨(dú)占的帶寬,當(dāng)兩個(gè)端口

工作時(shí)不影響其它端口的工作,同時(shí)交換機(jī)不但可以工作在半雙工模式下而且

可以工作在全雙工模式下。

交換機(jī)與路由器的區(qū)別

傳統(tǒng)交換機(jī)從網(wǎng)橋發(fā)展而來,屬于OSI第二層即數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備。它根據(jù)

MAC地址尋址,通過站表選擇路由,站表的建立和維護(hù)由交換機(jī)自動進(jìn)行。路由

器屬于OSI第三層即網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備,它根據(jù)IP地址進(jìn)行尋址,通過路由表路由協(xié)

議產(chǎn)生。交換機(jī)最大的好處是快速,由于交換機(jī)只須識別幀中MAC地址,直接根

據(jù)MAC地址產(chǎn)生選擇轉(zhuǎn)發(fā)端口算法簡單,便于ASIC實(shí)現(xiàn),因此轉(zhuǎn)發(fā)速度極高。

但交換機(jī)的工作機(jī)制也帶來一些問題。

1.回路:根據(jù)交換機(jī)地址學(xué)習(xí)和站表建立算法,交換機(jī)之間不允許存在回

路。一旦存在回路,必須啟動生成樹算法,阻塞掉產(chǎn)生回路的端口。而路由器的

路由協(xié)議沒有這個(gè)問題,路由器之間可以有多條通路來平衡負(fù)載,提高可靠性。

2.負(fù)載集中:交換機(jī)之間只能有一條通路,使得信息集中在一條通信鏈路

上,不能進(jìn)行動態(tài)分配,以平衡負(fù)載。而路由器的路由協(xié)議算法可以避免這一點(diǎn),

OSPF路由協(xié)議算法不但能產(chǎn)生多條路由,而且能為不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用選擇各自不

同的最佳路由。

3.廣播控制:交換機(jī)只能縮小沖突域,而不能縮小廣播域。整個(gè)交換式網(wǎng)

絡(luò)就是一個(gè)大的廣播域,廣播報(bào)文散到整個(gè)交換式網(wǎng)絡(luò)。而路由器可以隔離廣播

域,廣播報(bào)文不能通過路由器繼續(xù)進(jìn)行廣播。

4.子網(wǎng)劃分:交換機(jī)只能識別MAC地址。MAC地址是物理地址,而且采用

平坦的地址結(jié)構(gòu),因此不能根據(jù)MAC地址來劃分子網(wǎng)。而路由器識別IP地址,

IP地址由網(wǎng)絡(luò)管理員分配,是邏輯地址且IP地址具有層次結(jié)構(gòu),被劃分成網(wǎng)絡(luò)

號和主機(jī)號,可以非常方便地用于劃分子網(wǎng),路由器的主要功能就是用于連接不

同的網(wǎng)絡(luò)。

5.保密問題:雖說交換機(jī)也可以根據(jù)幀的源MAC地址、目的MAC地址和其

他幀中內(nèi)容對幀實(shí)施過濾,但路由器根據(jù)報(bào)文的源IP地址、目的IP地址、TCP

端口地址等內(nèi)容對報(bào)文實(shí)施過濾,更加直觀方便。

4.網(wǎng)關(guān)

大家都知道,從一個(gè)房間走到另一個(gè)房間,必然要經(jīng)過一扇門。同樣,從一

個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息,也必須經(jīng)過一道“關(guān)口”,這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。

顧名思義,網(wǎng)關(guān)(Gateway)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。也就

是網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡。通常是一臺專用的計(jì)算機(jī),該機(jī)器上配有實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)功能的軟件,這

些軟件具有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等功能。

按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)關(guān)也有很多種。TCP/IP協(xié)議里的網(wǎng)關(guān)是最常用的,在

這里我們所講的“網(wǎng)關(guān)”均指TCP/IP協(xié)議下的網(wǎng)關(guān)。

那么網(wǎng)關(guān)到底是什么呢?網(wǎng)關(guān)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通向其他網(wǎng)絡(luò)的IP地址。

比如有網(wǎng)絡(luò)A和網(wǎng)絡(luò)B,網(wǎng)絡(luò)A的IP地址范圍為“192.

168.1.254",子網(wǎng)掩碼為255.255.255.0;網(wǎng)絡(luò)B的IP地址范圍為

“192.168.2.「192.168.2.254",子網(wǎng)掩碼為。在沒有路由器

的情況下,兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間是不能進(jìn)行TCP/IP通信的,即使是兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接在同

一臺交換機(jī)(或集線器)上,TCP/IP協(xié)議也會根據(jù)子網(wǎng)掩碼()

判定兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)處在不同的網(wǎng)絡(luò)里。而要實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的通信,則

必須通過網(wǎng)關(guān)。如果網(wǎng)絡(luò)A中的主機(jī)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的目的主機(jī)不在本地網(wǎng)絡(luò)中,就

把數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給它自己的網(wǎng)關(guān),再由網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān),網(wǎng)絡(luò)B的網(wǎng)關(guān)再

轉(zhuǎn)發(fā)給網(wǎng)絡(luò)B的某個(gè)主機(jī)(如附圖所示)。網(wǎng)絡(luò)A向網(wǎng)絡(luò)B轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的過程。

所以說,只有設(shè)置好網(wǎng)關(guān)的IP地址,TCP/IP協(xié)議才能實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的

相互通信。那么這個(gè)IP地址是哪臺機(jī)器的IP地址呢?網(wǎng)關(guān)的IP地址是具有路

由功能的設(shè)備的IP地址,具有路由功能的設(shè)備有路由器、啟用了路由協(xié)議的服

務(wù)器(實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一臺路由器)、代理服務(wù)器(也相當(dāng)于一臺路由器)。

5.防火墻

是一項(xiàng)協(xié)助確保信息安全的設(shè)備,會依照特定的規(guī)則,允許或是限制傳輸?shù)?/p>

數(shù)據(jù)通過。防火墻可以是一臺專屬的硬件也可以是架設(shè)在一般硬件上的一套軟件。

在網(wǎng)絡(luò)中,所謂“防火墻”,是指一種將內(nèi)部網(wǎng)和公眾訪問網(wǎng)(如Internet)

分開的方法,它實(shí)際上是一種隔離技術(shù)。防火墻是在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通訊時(shí)執(zhí)行的一種

訪問控制尺度,它能允許你“同意”的人和數(shù)據(jù)進(jìn)入你的網(wǎng)絡(luò),同時(shí)將你“不同

意”的人和數(shù)據(jù)拒之門外,最大限度地阻止網(wǎng)絡(luò)中的黑客來訪問你的網(wǎng)絡(luò)。換句

話說,如果不通過防火墻,公司內(nèi)部的人就無法訪問Internet,Internet上的

人也無法和公司內(nèi)部的人進(jìn)行通信。

(三)網(wǎng)絡(luò)傳輸媒質(zhì)

1.雙絞線

是由兩條相互絕緣的導(dǎo)線按照一定的規(guī)格互相纏繞(一般以逆時(shí)針纏繞)在

一起而制成的一種通用配線,屬于信息通信網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。

2.光纖

一種傳輸光能的波導(dǎo)介質(zhì),一般由纖芯和包層組成。

通常光纖與光纜兩個(gè)名詞會被混淆.多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)

構(gòu)包覆,包覆后的纜線即被稱為光纜.光纖外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可防止周圍環(huán)境對光

纖的傷害,如水,火,電擊等.光纜分為:光纖,緩沖層及披覆.光纖和同軸電纜相似,

只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。

軟件系統(tǒng)

校園網(wǎng)上運(yùn)行的軟件主要有兩類:系統(tǒng)軟件和應(yīng)用管理軟件。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件主要有Microsoft的WindowsNT,Novell公司的

NetWare.IBM的LANServer,UNIX的Linux操作系統(tǒng)。

WWW服務(wù)器軟件,數(shù)據(jù)庫軟件,客戶端網(wǎng)絡(luò)瀏覽器軟件以及電子郵件服務(wù)器

軟件等。

二、校園網(wǎng)的教學(xué)功能

校園網(wǎng)絡(luò)最初的概念是以硬件集成為主,即只是一個(gè)硬件平臺,到第二

階段又提出以教學(xué)應(yīng)用軟件集成為主的軟件建網(wǎng)的校園網(wǎng)概念,這也是當(dāng)今大多

數(shù)校園網(wǎng)所采用的模式?,F(xiàn)在,越來越多的人發(fā)現(xiàn),硬件加軟件的模式還遠(yuǎn)不能

發(fā)揮出校園網(wǎng)的優(yōu)勢,校園網(wǎng)應(yīng)該建構(gòu)在全新的教育模式上,而不應(yīng)依附于傳統(tǒng)

的教學(xué)模式,所以誕生了“硬件+軟件+現(xiàn)代教育”模式的新一代校園網(wǎng)概念。因

此建設(shè)校園網(wǎng)的真正目的在于為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)的高速

多媒體網(wǎng)絡(luò)。

1.信息發(fā)布

學(xué)校的Web主頁猶如學(xué)校的一個(gè)窗口,學(xué)??梢酝ㄟ^這扇窗口向世界各地的人

們充分展示學(xué)校的形象。一般說來,學(xué)校主頁的主要內(nèi)容應(yīng)包括:學(xué)校歷史、

院系、部門介紹、專業(yè)設(shè)置、招生與分配信息、教學(xué)與科研信息等等。學(xué)校主

頁上可以發(fā)布學(xué)校的各種重大事件,會議通知和安排,也可以發(fā)布各種公文,

這樣既節(jié)省了時(shí)間和費(fèi)用,又增強(qiáng)了公示的效果。

2.教學(xué)應(yīng)用

校園網(wǎng)的主要功能就是教學(xué)應(yīng)用,它可以由網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供支持,以網(wǎng)絡(luò)教

學(xué)信息資源庫作為信息來源,運(yùn)用多種網(wǎng)絡(luò)工具完成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)任務(wù)。

1)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺:網(wǎng)絡(luò)教學(xué)支持平臺是學(xué)校開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動的支撐系

統(tǒng),它可以包括網(wǎng)絡(luò)備課、網(wǎng)絡(luò)授課、網(wǎng)上課程學(xué)習(xí)、網(wǎng)上練習(xí)、在線考試、

虛擬實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)評價(jià)、作業(yè)遞交與批改、課程輔導(dǎo)答疑、師生交流、教

學(xué)管理等模塊。

2)教學(xué)信息資源庫:教學(xué)信息資源庫是學(xué)校進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的重要組成部分,

它包括多媒體素材庫、教案庫、課件庫、試題庫、學(xué)科資料庫等等。同時(shí)資源

庫還應(yīng)師生提供全文檢索、屬性檢索,提供資源的增減與歸類,還可以提供壓

縮打包下載等功能。

3.管理應(yīng)用

建立在校園網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的學(xué)校管理信息系統(tǒng)(MIS)可以為學(xué)校在人事、教務(wù)、

財(cái)務(wù)、日程安排、后勤管理等方面,提供一個(gè)先進(jìn)的分布式管理系統(tǒng)。將會使原

有的管理模式從縱向、單通道的、主要依靠個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)、判斷和決策的簡單模式,

發(fā)展成為現(xiàn)代的多向的、多通道的網(wǎng)絡(luò)狀的復(fù)雜模式,從而提高管理效率,達(dá)到

事半功倍的效果。

基于校園網(wǎng)絡(luò)的信息管理系統(tǒng)能更加及時(shí)地收集、統(tǒng)計(jì)、分析學(xué)校的各種信

息,以利于學(xué)校的行政管理和教學(xué)管理,充分發(fā)揮學(xué)校的整體功能,更好地為教

育工作服務(wù)。

4.科研應(yīng)用

校園網(wǎng)絡(luò)可以使用戶共享各類計(jì)算機(jī)軟、硬件資源及學(xué)術(shù)信息資源,從而

提高科研的效率。另一方面,校園網(wǎng)絡(luò)還可以降低科研的成本??蒲腥藛T可以通

過校園網(wǎng)絡(luò)形成一個(gè)工作小組,在不同辦公室里的科研人員可以很方便地通過網(wǎng)

絡(luò)與其他成員交流設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方案。同時(shí),人們還可利用校園網(wǎng)絡(luò)的對外聯(lián)

網(wǎng),檢索世界各地的信息資料,也可以使用電子公告欄(BBS)與世界各地的專家

探討最新的思想,發(fā)表、交流學(xué)術(shù)觀點(diǎn),交換論文等。

5.數(shù)字化圖書館

數(shù)字圖書館是以數(shù)字化格式存儲海量的多媒體信息并能對這些信息資源進(jìn)行

高效的操作,它的資源數(shù)字化、聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)化、獲取自主化等優(yōu)點(diǎn)是傳統(tǒng)圖書館無

法比擬的。數(shù)字圖書館對于教育的支持服務(wù)是全方位和個(gè)性化的,可以及時(shí)響應(yīng)

遠(yuǎn)程用戶的需求。

每個(gè)用戶都可以通過校園網(wǎng)絡(luò)方便地對圖書館的圖書、文獻(xiàn)信息進(jìn)行檢索與閱

讀。一般圖書館都給大家提供了幾臺計(jì)算機(jī)供學(xué)生來查詢,比如你可以查詢你想

借的書是否已經(jīng)借出去了,庫存還有幾本等。另外,我們也可以通過校園網(wǎng)進(jìn)入

圖書館來查詢自己需要的期刊,比如中國期刊網(wǎng),萬方數(shù)據(jù)庫等。

第三節(jié)多媒體教室

一、多媒體教室的基本組成結(jié)構(gòu)

多媒體教室由多媒體計(jì)算機(jī)、液晶投影機(jī)、數(shù)字視頻展示臺、中央控制系統(tǒng)、

投影屏幕、音響設(shè)備等多種現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備組成。

1.多媒體計(jì)算機(jī)

多媒體計(jì)算機(jī)是演示系統(tǒng)的核心,教學(xué)軟件都要由它運(yùn)行,而且在很大程度上決

定演示效果的好壞。

2.多媒體液晶投影機(jī)

多媒體液晶投影機(jī)是整個(gè)多媒體演示教室中最重要的也是最昂貴的設(shè)備,它連接

著計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、所有視頻輸出系統(tǒng)及數(shù)字視頻展示臺,把視頻、數(shù)字信號輸出顯

現(xiàn)在大屏幕上。

3.數(shù)字視頻展示臺

數(shù)字視頻展示臺可以進(jìn)行實(shí)物、照片、圖書資料的投影,是一種非常實(shí)用的設(shè)備。

它輸出視頻、數(shù)字信號,由多媒體投影機(jī)來投影。

4.中央控制系統(tǒng)

由于多媒體演示教室中使用了多種數(shù)據(jù)、視頻/音頻設(shè)備,中央控制系統(tǒng)用系

統(tǒng)集成的方法,把整個(gè)多媒體演示教室的設(shè)備操作集成在一個(gè)平臺上,所有設(shè)備

的操作均可在這個(gè)平臺上完成,使用較方便??刂葡到y(tǒng)能夠控制液晶投影機(jī)的開

機(jī)/關(guān)機(jī)、輸入信號切換;實(shí)現(xiàn)屏幕的上升、下降、停止;能夠控制DVD、VCR進(jìn)行

播放、停止、暫停;能夠控制實(shí)物展示臺進(jìn)行放大、縮小;能夠控制音量,進(jìn)行音

量大小的調(diào)節(jié)功能等。

5.投影屏幕

用于和投影機(jī)配套使用。好的投影屏幕對投影機(jī)投射的影像效果有很大的提升

作用,投影機(jī)與屏幕搭配得當(dāng),可以起到很好的演示效果。

二、多媒體教室的教學(xué)功能

1.課堂演示教學(xué)

教師在課堂中利用多媒體系統(tǒng)將教學(xué)內(nèi)容直接投影在大屏幕上,并對教學(xué)

內(nèi)容進(jìn)行講解。運(yùn)用這種方法傳遞信息比較直觀、明了,可以從視聽方面刺激學(xué)

生的感官,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生觀察問題、理解問題和分析問題的能力,

從而提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

2.模擬教學(xué)

多媒體技術(shù)可以把聲音、圖像、動畫等有機(jī)結(jié)合起來,模擬宏觀世界的現(xiàn)

實(shí)場景和微觀世界的事物運(yùn)動,以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解一些抽象的原理和概念。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了〃虛擬現(xiàn)實(shí)〃技術(shù),它是通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種仿真

的環(huán)境,在這個(gè)環(huán)境中,學(xué)生可以作為一個(gè)實(shí)際操作者進(jìn)行各種學(xué)習(xí)和操作,計(jì)

算機(jī)可做出反應(yīng)和判斷。

模擬教學(xué)應(yīng)用的范圍很廣,適合多種領(lǐng)域的教學(xué)。

(1)模擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)

模擬自然現(xiàn)象或社會現(xiàn)象的運(yùn)動過程,通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生加深對概念和規(guī)律

的理解。例如,物理教學(xué)中的布朗運(yùn)動、電子運(yùn)動、天體運(yùn)動、機(jī)械工作原理等;

化學(xué)教學(xué)中的原子分子的結(jié)構(gòu)、晶體的結(jié)構(gòu)、有害的化學(xué)反應(yīng)過程等;地理教學(xué)

中的地震、火山爆發(fā)、地質(zhì)地貌等內(nèi)容的模擬,生動形象,易于理解。

(2)航空飛行模擬教學(xué)

目前有一種模擬學(xué)習(xí)駕駛飛機(jī)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),學(xué)員在這個(gè)模擬系統(tǒng)中學(xué)習(xí)

駕駛飛機(jī),計(jì)算機(jī)可以模仿出各種自然條件下飛機(jī)的飛行情況,使學(xué)員能感覺到

飛行的高度、速度、方向、聲音、風(fēng)向、風(fēng)力等,學(xué)員有一種身臨其境的感覺。

尤其是在軍事訓(xùn)練中的空中對抗戰(zhàn)方面,既培養(yǎng)了戰(zhàn)斗機(jī)飛行員,又節(jié)省了大量

的資金。

(3)模擬醫(yī)學(xué)教學(xué)

綜合模擬醫(yī)學(xué)訓(xùn)練,可以模擬醫(yī)院各科室工作內(nèi)容,達(dá)到使受訓(xùn)者浸入訓(xùn)

練環(huán)境,真實(shí)體驗(yàn)包括常規(guī)醫(yī)學(xué)檢查、搶救、各種手術(shù)的復(fù)雜而又精密的過程。

通過模擬人體全部的生理活動、反應(yīng)、解剖結(jié)構(gòu)等,使學(xué)生對人體機(jī)理獲得真實(shí)

的感受。通過對人體各種疾病的模擬,讓學(xué)生獲得一種真實(shí)的臨床感。

第四節(jié)、微格教室

微格教學(xué)(Microteaching)又稱微型教學(xué),是以現(xiàn)代教育理論為基礎(chǔ),

利用先進(jìn)的媒體信息技術(shù),依據(jù)反饋原理和教學(xué)評價(jià)理論,分階段系統(tǒng)培訓(xùn)教師

教學(xué)技能的活動。微格教室是進(jìn)行微格教學(xué)的場所。

微格教學(xué)形成于美國60年代的教育改革運(yùn)動。微格教學(xué)的特點(diǎn)用一句話概

括就是“訓(xùn)練課題微型化,技能動作規(guī)范化,記錄過程聲像化,觀摩評價(jià)及時(shí)化”。

一、微格教學(xué)系統(tǒng)的基本組成

微格教學(xué)系統(tǒng)包括主控室、微格教室和觀摩教學(xué)室三部分。

]、主控室

主控室的主要作用是監(jiān)視、監(jiān)聽和控制各個(gè)微格教室的情況。可以監(jiān)視和監(jiān)聽任

一微格教室的圖像和聲音,可以控制任一微格教室中的攝像云臺和鏡頭,并可隨

時(shí)受控暫停在某一個(gè)微格教室與之進(jìn)行電視講話,也可以對微格教室播放教學(xué)錄

像與電視節(jié)目??梢园涯硞€(gè)微格教室的情況轉(zhuǎn)播給其它的微格教室,進(jìn)行示范。

可以錄制某個(gè)微格教室的教學(xué)實(shí)況供課后講評。主控室的主要設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、

控制各個(gè)微格教室的主控機(jī)、用于發(fā)送教師信息的攝像頭、用于實(shí)時(shí)記錄各個(gè)微

格教室情況的錄像機(jī)、VCD、用于監(jiān)視、監(jiān)聽各個(gè)微格教室的監(jiān)視系統(tǒng)(監(jiān)視器、

監(jiān)控臺)等。

2、微格教室

微格教室是學(xué)生訓(xùn)練的地方,設(shè)備除了多媒體教室的基本設(shè)備外,還包括包括分

控機(jī)、攝像頭及其它教學(xué)設(shè)備。在微格教室中可以呼叫主控室,并與主控室對講。

微格教室中可以控制本室的攝像系統(tǒng),錄制本室的聲音和圖像,以便對講課情況

進(jìn)行分析和評估。

3、觀摩教學(xué)室

觀摩教學(xué)室與微格教室之間用單向透視玻璃割開,就是從觀摩區(qū)可以看到教學(xué)訓(xùn)

練區(qū),而教學(xué)訓(xùn)練區(qū)卻看不到觀摩區(qū)。這樣可以觀察到教學(xué)訓(xùn)練區(qū)人員的真實(shí)水

平。

二、微格教學(xué)的教學(xué)功能

1.教學(xué)方面

①教學(xué)模擬。微格教學(xué)系統(tǒng)可以同時(shí)開展多組微格教學(xué)活動,同時(shí)對多個(gè)學(xué)生進(jìn)

行模擬教學(xué)(或其它技能)訓(xùn)練。

②示范觀摩。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了專門的示范觀摩室(兼作模擬教室使用),可以讓全班學(xué)

生集中觀摩教師的教學(xué)示范。

③教學(xué)轉(zhuǎn)播。系統(tǒng)具有教學(xué)實(shí)況轉(zhuǎn)播功能,可以將任一微格教學(xué)現(xiàn)場轉(zhuǎn)播供其它

微格教室觀看。④實(shí)況錄像與播放。系統(tǒng)具有實(shí)況錄像與播放功能,在中心控

制室可以對各個(gè)微格教室進(jìn)行教學(xué)實(shí)況錄像,并重播錄像節(jié)目供各微格教室觀看,

各教室可以播放同一節(jié)目內(nèi)容,也可以根據(jù)需要,不同室播放不同節(jié)目內(nèi)容。

2.管理方面

①監(jiān)視。系統(tǒng)具有全方位的監(jiān)視功能,在控制室的電視墻中,可監(jiān)視各微格教

室的教學(xué)活動實(shí)況。

②控制。在控制室中,利用云臺控制器可以控制各微格教室的攝像頭上下、左

右移動和攝像頭的調(diào)焦、變焦以及光圈大小;利用矩陣切換器和錄像播放系統(tǒng),

可以實(shí)現(xiàn)各路視頻、音頻信號的切換、轉(zhuǎn)播和錄像等功能。所有的控制操作均在

控制臺上完成。

③對講。在控制室,教師可與任一微格教室進(jìn)行雙向?qū)χv,以便學(xué)生遇到問題

時(shí),教師提供及時(shí)的指導(dǎo)。

3.反饋評價(jià)方面

①反饋及時(shí)、準(zhǔn)確。在微格教學(xué)系統(tǒng)中,教師借助攝像監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)掌握每

一組學(xué)生的訓(xùn)練狀況,學(xué)生在模擬教學(xué)訓(xùn)練后,通過及時(shí)重播錄像,也可了解自

己訓(xùn)練的情況。

②評價(jià)客觀、全面。在微格教學(xué)訓(xùn)練過程中,具有多種形成性評價(jià)方式:可

以是“角色”扮演者通過重播自己訓(xùn)練的錄像,肯定成績、分析問題,進(jìn)行自我

糾正和評價(jià);也可以是同組訓(xùn)練的學(xué)生一起觀看重播錄像,對'角色”扮演者的

模擬教學(xué)情況進(jìn)行討論、分析和評價(jià);此外,指導(dǎo)老師也可以對“角色”扮演者

的模擬教學(xué)情況進(jìn)行全面的分析、評價(jià),并提出改進(jìn)意見。可見,利用微格教學(xué)

系統(tǒng),可以從不同角度以不同方式對“角色”扮演者的訓(xùn)練情況進(jìn)行較為客觀、

全面的評價(jià),這些評價(jià)方式,對于幫助“角色”扮演者提高教學(xué)技能都是及時(shí)有

效的。

第五節(jié)網(wǎng)絡(luò)教室

一、網(wǎng)絡(luò)教室的基本組成

1.與Internet連接:與Internet連接,以便存取互聯(lián)網(wǎng)上的教學(xué)資源和開

展網(wǎng)上交流。

2.有盤多媒體網(wǎng)絡(luò):由于硬盤價(jià)格爭劇下降,網(wǎng)絡(luò)教室的學(xué)生機(jī)基本上都是有

盤的。同時(shí),學(xué)生機(jī)基本都配有網(wǎng)卡,聲卡,CD-ROM耳機(jī)等部件,教師機(jī)加配

視霸卡,投影儀,掃描儀等。應(yīng)用服務(wù)器除了存放本地教學(xué)資源庫外,甚至還提

供典型的Web\Ftp,E-mail等服務(wù)。

3.裝有控制系統(tǒng):核心控制系統(tǒng)的是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為基礎(chǔ),在教師機(jī)和學(xué)

生機(jī)上增加相應(yīng)的硬件或軟件,來調(diào)配計(jì)算機(jī)信息號的傳輸和控制學(xué)生機(jī)器的使

用,使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能得以實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)教室的這種控制系統(tǒng)大致分為純硬件型,

純軟件型和軟硬結(jié)合型。

4.建有教學(xué)資源系統(tǒng):教學(xué)資源系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)教室最重要的組成部分,沒有教學(xué)

資源,網(wǎng)絡(luò)教室就失去了存在意義。教學(xué)資源系統(tǒng)包括輔助備課資源等,學(xué)習(xí)資

源等,資源開發(fā)與搜索工具等。

二、網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)功能

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室具有在網(wǎng)絡(luò)教室內(nèi)進(jìn)行廣播教學(xué)的各種功能,主要包括廣播

教學(xué)、語音教學(xué)、屏幕監(jiān)視、遙控輔導(dǎo)、教學(xué)示范、師生對講、分組協(xié)商、消息

發(fā)送、電子搶答、電子舉手、遠(yuǎn)程命令、文件傳送、網(wǎng)絡(luò)影院、遠(yuǎn)程控制、電子

教鞭、電子黑屏、進(jìn)程管理、教學(xué)資源庫共享等。

1.廣播教學(xué):可將教師機(jī)的電腦屏幕畫面和語音等多媒體信息(如:教學(xué)課件等)

實(shí)時(shí)傳送廣播給全體、群組或單個(gè)學(xué)生。

2.電子教鞭:使用電子教鞭功能,教師可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行平時(shí)普通黑板

上的教授,同時(shí)還增加了聲畫的功能,達(dá)到輔助教學(xué)及加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。電

子教鞭同時(shí)提供存儲功能,教師可以存儲所有講解的畫面,通過課件制作工具輸

出獨(dú)立的多媒體產(chǎn)品,并隨時(shí)調(diào)用該產(chǎn)品獨(dú)立運(yùn)行或分發(fā)給學(xué)生。

3.語音教學(xué):可將教師機(jī)的語音實(shí)時(shí)傳送廣播給全體、群組或單個(gè)學(xué)生。當(dāng)教

師在口述講解,無須學(xué)生看屏幕時(shí),為了不讓學(xué)生因看屏幕而影響聽講,在必要

時(shí),可強(qiáng)制學(xué)生機(jī)屏幕黑屏,使學(xué)生能夠集中精力聽講。

4.屏幕監(jiān)視:教師可實(shí)時(shí)監(jiān)視每個(gè)學(xué)生的電腦屏幕,觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,這樣

教師不用離開自己的座位便可在機(jī)器上觀看到每個(gè)學(xué)生對計(jì)算機(jī)的操作情況。可

對單一、群組或全體學(xué)生進(jìn)行循環(huán)監(jiān)視。

5.遙控輔導(dǎo):教師可遠(yuǎn)程接管選定的學(xué)生機(jī),控制學(xué)生機(jī)的鍵盤和鼠標(biāo),對學(xué)

生遠(yuǎn)程遙控,輔導(dǎo)學(xué)生完成學(xué)習(xí)操作,進(jìn)行〃手把手〃交互式輔導(dǎo)教學(xué),在此過程

中,教師可隨時(shí)鎖定或允許學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的鍵盤和鼠標(biāo)。

6.教學(xué)示范:教師在進(jìn)行屏幕監(jiān)視和遙控輔導(dǎo)時(shí)可使用轉(zhuǎn)播教學(xué)功能,教師可

選定一個(gè)學(xué)生機(jī)作為示范,由學(xué)生代替教師進(jìn)行示范教學(xué),該學(xué)生機(jī)的屏幕及聲

音可轉(zhuǎn)播給其他學(xué)生,增加學(xué)生對教學(xué)的參與感,提高學(xué)習(xí)的積極性。在此過程

中,可隨時(shí)使用電子教鞭功能進(jìn)行教學(xué)示范。

7.師生對講:教師可與任意指定的學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)雙向交談,教師可以選擇是否

允許其它學(xué)生旁聽。

8.分組協(xié)商:教師可對教室內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行任意分組,每個(gè)小組的學(xué)生通過文

字、語音、電子白板進(jìn)行交流,教師可隨時(shí)插入任意小組,并參與討論,小組內(nèi)

允許多個(gè)學(xué)生同時(shí)交談。

9.消息發(fā)送:教師和學(xué)生可選擇發(fā)送對象,相互發(fā)送信息,同時(shí)提供附件插入

和剪貼拷貝功能。教師可以允許或禁止學(xué)生使用消息發(fā)送功能。

10.電子搶答:教師在電子搶答組中使用電子論壇、電子白板提出搶答題目,

組織學(xué)生進(jìn)行搶答,搶答過程受教師控制組織。

11.電子舉手::學(xué)生使用電子舉手功能可隨時(shí)呼叫教師。教師可對舉手的學(xué)生

通過語音和文字隨時(shí)應(yīng)答和查看。

12.遠(yuǎn)程命令::遠(yuǎn)程命令功能允許教師遠(yuǎn)程運(yùn)行、關(guān)閉學(xué)生計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用

軟件。

13.文件傳送::教師可以將本機(jī)應(yīng)用軟件、文本文件、圖片等數(shù)據(jù)傳送給指

定的學(xué)生。

14.網(wǎng)絡(luò)影院:教師可以通過網(wǎng)絡(luò)向選定的學(xué)生播放VCD、MPEG文件。

15.遠(yuǎn)程控制:教師可以對選定的學(xué)生機(jī)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位、遠(yuǎn)程關(guān)機(jī),可以

對學(xué)生機(jī)的鼠標(biāo)鍵盤鎖定和解鎖,停止或恢復(fù)學(xué)生操作電腦。

16.資源管理:讓網(wǎng)絡(luò)教室具有資源庫的功能,使得學(xué)生可以方便地訪問各種教

學(xué)資源。

17.遠(yuǎn)程管理:教師在本機(jī)可以統(tǒng)一設(shè)定學(xué)生機(jī)桌面布置、屏幕尺寸、聲卡音量、

配音方案等各項(xiàng)設(shè)置

第六節(jié)電子白板

電子白板是匯集了尖端電子技術(shù)、軟件技術(shù)等多種高科技手段研發(fā)的高新技

術(shù)產(chǎn)品,它通過應(yīng)用電磁感應(yīng)原理,結(jié)合計(jì)算機(jī)和投影機(jī),可以實(shí)現(xiàn)無紙化辦公

及教學(xué)。電子白板由普通白板發(fā)展而來,最早出現(xiàn)的電子白板為復(fù)印型電子白板,

隨著技術(shù)的發(fā)展及市場的需要,出現(xiàn)了交互式的電子白板。目前市場上這兩種電

子白板并存,以下分別介紹這兩類電子白板。

r

b

所謂復(fù)印式電子白板即通過用戶的簡單操作便可將白板上書寫的內(nèi)容通過一

定的方式掃描并打印出來。其功能完成過程與普通的復(fù)印過程一樣,首先由圖像

傳感器件對白板上的內(nèi)容進(jìn)行采集,采集信號經(jīng)過一定的圖像處理后,最后用熱

敏、噴墨或其他打印方式輸出。

電子白板

輸出的紙張一般為A4幅面。這種電子白板的圖像傳感器件一般是CCD,掃描方

式采用CCD模塊運(yùn)動或白板膜運(yùn)動兩種。打印輸出方式一般有熱敏紙輸出及噴墨

普通紙輸出,顏色上有黑白及彩色輸出兩種。除了復(fù)印功能外,一些廠家還在此

基礎(chǔ)上添加了與電腦相連的功能,即可將白板的內(nèi)容掃描到電腦中,功能表現(xiàn)上

相當(dāng)于一臺掃描儀。目前復(fù)印型電子白板的廠家有松下,南極洲,Antarc和普

樂士等,售價(jià)在一萬左右。復(fù)印式電子白板的復(fù)印功能其實(shí)沒有太大的實(shí)用性,

選擇一塊高品質(zhì)和性價(jià)比好的產(chǎn)品,才應(yīng)作為首選

編輯本段紅外光學(xué)電子白板

最初內(nèi)置在投影機(jī)內(nèi)部,采用紅外光學(xué)定位。后來將其分離用于升級普通投

影機(jī)。

觸控專家-電子白板

是美國寶萊特觸控投影機(jī)所分離出來的產(chǎn)品叫:觸控專家,英文名:COLORMA。

其性價(jià)比相當(dāng)高。適用20-120寸的投影。觸控專家電子白板售價(jià)3000元以內(nèi)。

任何平面即可實(shí)現(xiàn)觸控電腦。比如墻/幕布/或白板。

缺點(diǎn)是使用長焦觸控專家會有身體遮檔而無法書寫。解決辦法;使用短焦吊

裝可完美解決。采用長焦時(shí)盡可能避免身體遮檔而造成無法書寫。一般采用身體

微側(cè),或在上方書寫。

編輯本段紅外交互式電子白板

交互式電子白板可以與電腦進(jìn)行信息通訊,將電子白板連接到PC,并利用

投影機(jī)將PC上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上,在專門的應(yīng)用程序的支持下,可

以構(gòu)造一個(gè)大屏幕、交互式的協(xié)作會議或教學(xué)環(huán)境。利用特定的定位筆代替鼠標(biāo)

在白板上進(jìn)行操作,可以運(yùn)行任何應(yīng)用程序,可以對文件進(jìn)行編輯、注釋、保存

等在計(jì)算機(jī)上利用鍵盤及鼠標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)的任何操作。先科紅外交互式電子白板也

支持復(fù)印,將電子白板直接與打印機(jī)連接,通過特定的白板筆進(jìn)行板書,需要打

印時(shí),只需按下面板上的打印鍵即可實(shí)現(xiàn)彩色或黑白打印。還可以作為PC白板

使用,將電子白板與PC相連,此時(shí)的電子白板就相當(dāng)于一個(gè)面積特別大的手寫

板,可以在上面任意書寫、繪畫并即時(shí)的在PC上顯示,文件保存為圖形文件。

此功能一般需要一個(gè)專用的應(yīng)用程序支持。如果通過特定的應(yīng)用程序如

MICROSOFT的NETMEETING,交互式電子白板就可以通過網(wǎng)絡(luò)與其他辦公室、會議

室進(jìn)行交流,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)會議。

先科紅外交互式電子白板是一種先進(jìn)的教育或會議輔助人機(jī)交互設(shè)備,它可

以配合投影機(jī)、電腦等工具,實(shí)現(xiàn)無塵書寫、隨意書寫、遠(yuǎn)程交流等功能。從結(jié)

構(gòu)外形看有正投式、背投式、以及書寫板等多種形態(tài);從硬件原理上來說,交

互式電子白板融合了大屏幕投影技術(shù)、精確定位的測試技術(shù)等。現(xiàn)階段的國際或

國內(nèi)市場上,有多種技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電子白板精確定位,具有代表性的是紅外線、

電磁感應(yīng)、電阻、超聲波、CCD等技術(shù)。每種技術(shù)都有不同的特點(diǎn)和優(yōu)勢,在市

場上占有一定的份額。國際權(quán)威市場調(diào)查機(jī)構(gòu)的分析報(bào)告中表明,近年國際市場

上,采用電磁感應(yīng)技術(shù)的電子白板逐漸占據(jù)市場主導(dǎo)地位,南極洲,Antarc等

占有1/2以上的市場分額,其次是紅外傳感及超聲波傳感技術(shù),占有大約1/6

的市場分額。

電子白板功能

1.基本的批注與繪畫功能,在任意電腦界面上實(shí)現(xiàn)屏幕標(biāo)注,筆形可以選擇

普通筆、排筆和毛筆等,標(biāo)注筆顏色可以任意設(shè)定,標(biāo)注內(nèi)容可以隨時(shí)利用電子

橡皮擦除,標(biāo)注的內(nèi)容可以隨時(shí)保存和打?。?/p>

2.鼠標(biāo)功能,電子筆筆尖相當(dāng)于鼠標(biāo)左鍵,筆身按鈕相當(dāng)于鼠標(biāo)右鍵。利用

電子筆實(shí)現(xiàn)鼠標(biāo)單擊、雙擊、選中、拖動、右鍵等功能;

3.交互式電子白板內(nèi)容的恢復(fù)和更新功能。

4.輔助工具:直接利用板體快捷工具條,實(shí)現(xiàn)屏幕內(nèi)容放大、聚光燈、遮屏、

查看快照、查看板書、屏幕校準(zhǔn),以及利用自定義功能,隨時(shí)調(diào)用電腦的應(yīng)用程

序或者訪問設(shè)定的網(wǎng)頁。

5.有屏幕捕獲、層技術(shù)、圖形編輯功能;把靜態(tài)的圖形變成動態(tài),更生動直

觀。還可以對操作內(nèi)容進(jìn)行重播回放,提高傳授水平和質(zhì)量。

6.無限頁書寫功能;

電子白板優(yōu)點(diǎn)

電子白板是一個(gè)較新的產(chǎn)品,它匯集了尖端電子技術(shù)、軟件技術(shù)等多種高科

技手段研發(fā)的高新技術(shù)產(chǎn)品,它通過應(yīng)用電磁感應(yīng)原理,可以結(jié)合計(jì)算機(jī)和投影

機(jī),可以實(shí)現(xiàn)無紙化辦公及教學(xué),它可以象普通白板或教學(xué)黑板一樣直接用筆書

寫,然后輸?shù)诫娔X里去,相對于投影機(jī)、普通白板,電子白板有其自身的優(yōu)點(diǎn)。

1、通常我們開會,演講的人需要不停的在白板上書寫著自己的要點(diǎn)重點(diǎn),

而聽講的人就需要不停的記錄,生怕有所遺漏,有了電子白板以后只需認(rèn)真聽講

就可以了,演講的人書寫完之后,只需輕按一下按鍵或按一下遙控器,就可以把

白板上書寫的內(nèi)容完完整整的打印下來,只需幾秒鐘的時(shí)間;或者使用電腦的人

只需輕按一下按鍵或按一下遙控器,就可以把白板上書寫的內(nèi)容完完整整的輸入

到電腦里,非常方便,具有普通白板不可比擬的優(yōu)勢。

2、普通白板通常書寫一段時(shí)間后,墨跡斑斑,很難擦凈,電子白板都使用

質(zhì)地較好的白板模,輕輕一擦,就可以擦的十分干凈,再配上廠家贈送的白板護(hù)

理液,定期護(hù)理,使白板常用常新。

3、電

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