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現代網絡技術在遠程教育中的應用

來源::未知 | 作者:admin | 本文已影響

摘要: 文章探討以網絡與多媒體教育相結合的現代遠程教育的形成、發展和技術實現,并結合浙江大學現代遠程教育網絡試點情況介紹現代遠程教育具體實施的體會。

關鍵詞:網絡與多媒體 音視頻傳輸 會議電視 課件教學 個性化教育 社會教育

Abstract: this paper describes the development and implementing of modern remote education combined with network and multimedia. As an example, the paper introduces the modern remote education of zhejiang university.

Key word: network and multimedia audio-video transfer video conference courseware teaching individuation education society education

網上現代遠程教育以網絡的開放性、廣泛性和靈活性吸引著社會上越來越多的受教育者,給學校的教學、工作方式帶來了巨大的變化。網上現代遠程教育就是利用計算機網絡技術和計算機多媒體技術,在網絡上通過電子教室、電子白板等手段,使學生和教師可以在異地進行的新型教學模式。是現代多媒體教學與網絡技術相結合的產物。在現有的高等教育條件下,采用網上現代遠程教育形式,擴大高校教學覆蓋面,可以有效地緩解我國教育資源的不足與信息化時代巨大的社會教育需求之間的矛盾。

1 需求促成現代遠程教育的形成和發展

80年代以來,計算機多媒體技術逐漸應用于教育。多媒體教學以現代技術手段將圖像、影視、聲音、動畫熔于教學之中,整個教學過程更加形象、生動,其中一堂課中所包含的信息量也遠遠超過傳統教育方式下教師憑一張嘴、一塊黑板、一支粉筆完成的教學內容。大大提高了教學效率。但是多媒體教學仍受到時間、空間、地域的限制,無法將它廣泛普及于社會教育之中。

現代遠程教育的形成和發展的直接動因就是來自社會教育的需求。由于傳統的金字塔型的高等教育無法滿足所有社會成員的求知需求,早在十九世紀中后期就出現了以郵件形式溝通教師與學生之間解答與提交作業這種遠程教育的雛形。技術的進步與信息化的發展,使越來越多的人需要接受各種教育和培訓,以求得充分的擇業的機會。終生教育是當今社會發展的必然趨勢,由此而形成的新一輪遠程教育的熱潮,促成了現代遠程教育的產生。盡管信息社會產生了強大的社會教育潛在需求,然而由于傳統面對面的教育形式具有集中地點、固定時間的限制,這反過來又嚴重制約了社會教育的現實需求。為了充分滿足學者的各方面的需求,使他能隨意地在家里、工作單位接受所需的教育,現代遠程教育為之提供了極大的便利。

另一方面,由于地理條件的限制,一些優秀的師資相對集中分布于少數院校,如何充分發揮有限的教育資源,實行現行教育形式下的優勢互補,使優秀的教育資源和教育方法不受時空的限制,避免教育的的重復投資。這也是現代遠程教育產生的強大動因。

此外,傳統教育方式以統一模式進行教學,無法針對不同程度的學習者提供最有效的教學。一種以學習者為主體,完全體現學習者的主動性、積極性,既可以進行個性化教學,又可以進行交互協作形式教學的新一代教育模式因運而生。

2 現代遠程教育的技術實現

社會的需求是現代遠程教育發展的動力,而賴于實現的技術是現代遠程教育的保障。現代遠程教育是先進的計算機網絡技術和多媒體技術的完美結合,以技術實現方式的不同又可分為以實時會議電視系統來進行的遠程教育和基于Internet網絡模式的多媒體課件遠程教育。

會議電視系統形式下可以用音頻、視頻技術將教師與學生以實時的形式聯系在一起,將現場實況互傳,電子白板的交互討論,計算機多媒體文件、圖表等信息的互傳共享。對于習慣于親臨教室學習的人來說,這樣可以使學生和教師感受到有較濃的現場氣氛,教學實用性強,但需要投入較大的硬件投資。會議電視系統由會議電視終端、多點控制設備(MCU)和傳輸線路組成。會議電視系統又根據所采用的通信傳輸手段的不同可分為專線型的大型會議電視系統和基于IP視頻、通過局域網或高速廣域網絡傳輸的桌面會議電視系統。

專線型會議電視系統,由于采用了專用數據通信線,其數據傳輸帶寬能得以保證,因此,可以保證視頻信號的傳輸質量始終如一。專線型會議電視通常是以 H.320作為標準,傳輸信道可以根據需要選用E1、DDN和ISDN接口,組網時可以采用專線方式或撥號方式。根據實際使用的效果來看,只有在2M傳輸速率的情況下才可實用于現代遠程教學。此時具有分辨率為352X288,活動圖像達25至30幀,可保證圖像的連續性,無遲延閃爍的動畫感受,靜止圖像可以達到704X576的分辨率。

此外,專線型會議電視系統通常還可以在互傳音視頻信息的同時保留部分帶寬作為數據通道,用來傳輸基于計算機文件形式的多媒體數字信息。也可用來共享電子白板,以供參與遠程教學的各方交流討論。

基于局域網絡或高速廣域網絡傳輸的會議電視系統采用的是H.323標準,由于H.323標準是針對IP網絡來定義的,因此,H.323標準的會議電視系統與H.320標準的會議電視系統的主要不同點就是:H.320會議電視系統需要占用昂貴的專用線路,而H.323標準的會議電視系統是直接運行于 IP網絡的,IP網絡的廣泛性和實用性使以此作為傳輸途徑的現代遠程教育不只限于某些專用場合,它可以廣泛使用在所有的IP網絡中。由于適用的場合不同,H.323會議電視系統的價格定位遠遠低于H.320會議電視系統。作為以接收教學內容為主的學員一方的設備甚至可以是普通的多媒體計算機,但相應的音視頻傳輸質量要相對差些。由于傳統IP網絡通常難以保證遠程教學所需的帶寬預留,因些H.323標準的會議電視系統通常是以四分之一的CIF圖像(176X144)大小,以窗口的形式顯示視頻圖像。在帶寬保證的情況下,有特殊要求時也可傳完整的CIF圖像(352X288)。傳輸圖像的刷新頻率可以根據網絡實際可使用的帶寬設定成每秒15至25幀不等,并可以隨時調整。H.323標準的會議電視系統本身就是建立在IP網絡上傳輸的,因此進行遠程教學的各方除可以交互傳輸音視信息以外,同樣也可以進行計算機多媒體數據文件的交互享以及電子白板的共享。

H.320會議電視系統可以通過LAN/WAN網關實施與H.323會議電視系統的互連,各自的用戶不必關心傳輸對方的物理位置和所連接的網絡情況,直接呼叫對方的地址碼,就能自動連接,而且具體連接的細節對用戶是透明的,因此,H.320會議電視系統與H.323會議電視系統在現代遠程教育系統中結合使用,可以既保證特定場合的教學顯示效果,同時又能兼顧個性化用戶的需求,拓展遠程教育的覆蓋面。

多媒體課件形式的遠程教育,是將多媒體課件設計成基于TCP/IP的互動形式,其主要特點是用戶無需專門的硬件投入,軟件設置簡單,操作容易。最常用的做法就是在遠程教學中心建設課件服務中心,基于WWW形式實施,由學員采用Client/Server方式向課件服務中心的服務器瀏覽查取多媒體教學內容的課件,可以自主地選擇所學的內容,完全能滿足個性化自由式遠程教學的需要。這種形式可以滿足任何有條件接入Internet網絡的地方實現遠程教學的接入。但是由于目前Internet網絡的帶寬的限制,基于Web的課件與單機多媒體教學課件在具體實施上有不同考慮,雖然可以運用音視頻、文字圖像等各種多媒體形式來完成,但不能大量使用多媒體生動演示的功能,而應更多地考慮文字內容。

3 浙江大學現代遠程教育實驗網

浙江大學現代遠程教育系統以輻射面不同可分為兩部分,一部分是針對校內不同地理位置的五個校區之間而建設的遠程教學網絡,以實現四校聯合優勢互補,學課滲透的現行需求。另一部分是為實現浙江大學向社會獨立招生,進行遠程教育試點的跨地區遠程教學網絡。

校區間的遠程教學的目的是為了實現在校學生可以方便地跨校區選修課程,對于培養學生的綜合素質有很大的意義。為此學校專門成立了現代教育中心,由教務處統一安排教學內容,校園網絡中心作為網絡傳輸的技術依托,在各校區開設了網上電子教室,采用2M的H.320會議電視系統,以面授教育為主,將教師所在的主播教室的實況(包括多媒體課件的內容)通過網絡傳輸到其他各個校區的電子教室,并允許其他聽課教室的學生實時地與主播教室進行音視頻信息的交互傳輸。同時,利用高速校園網絡,將教學內容通過H.323標準的會議電視系統向校園網絡進行直播,可供校園網上的所有用戶選學。由于浙江大學已在各校區之間布設了光纖網絡,遠程教學所需的2M專線來自校園網絡的信道,并且有足夠的帶寬來提供現代遠程教育的專線需要,因此,浙江大學校內遠程教學實施過程中不必化費大量的通信費用,完全可以根據教學的需要來開設遠程教學的課程。

面向校外的跨地區遠程教育網絡是教育走向社會化的試點,為了在試點初期就保證教學效果和教學質量,浙江大學專門成立了遠程教育學院,選用H.320 標準的會議電視系統設備,并分別在各個地區授課點建立了電子教室,相互之間的傳輸采用2M專線連接。由于電信的2M專線的租用費用遠非學員交納的學費可以承受,為此,浙江大學與浙江省廣電系統合作辦學,以極低廉的價格租用2M專線,利用廣電的SDH主干傳輸網實現跨地區傳輸,為普及跨地區交互式面授教育奠定了基礎。同時,遠程教育中心還在遠程教學中心建設了課件服務中心,將一些優秀的教學課件存放在Web服務器上,由學員采用Client/Server方式向服務器瀏覽查取,選修各自關心的多媒體教學內容的課件。浙江大學遠程教學的學籍管理、教學管理,以及習題分發、教學答疑、課程考試等都已在網上實施。

4 現代遠程教育體會

4.1 領導重視、部門間的協作是開展遠程教學的前提

現代遠程教育是一項嶄新的事物,本身需要很高的前期投入,無論是人員、經費等諸多方面都需要領導的關心和支持。同時現代遠程教育將逐漸走向社會教育,其牽涉面廣,遠非某一個部門能獨立實施完成的了。為此我校領導對現代遠程教學予以最直接的支持,明確各相關部門的分工,相互配合,協同工作,使此項工作能優質高效地開展起來。

4.2 嚴格的管理制度是遠程教育的保障

我校的現代遠程教育已納入正常教學管理之中,既有對教學傳輸網絡保障的管理,也有教學平臺的技術和日常管理,以及對教育內容、多媒體課件、教學質量,教學時間,學員就學的管理等。

4.3 充分利用網絡優勢,校內、校外并重實施

我校在校園網絡建設上投入大,基礎設施條件好,各校區之間以及校區內部都已遍布光纜連接,廣電的傳輸主干網絡也已與校園網絡實施互連,憑借這些有利條件,就可以迅速地展開遠程教育。校內的遠程教育是學校的特殊結構而形成的迫切需求,并不具有代表性。現代遠程教育的最廣泛的需求是在校外,然而,利用校園網絡的有利條件,實施遠程教學試驗,以校內試點積累經驗,逐漸向社會鋪開,是我校遠程教育的戰略指導思想。

4.4 實現教育內容的改革,重視教學課件的制作,結合計算機多媒體教學

教育方法要改革,教學內容也要進行改革。利用計算機輔助教學,提高教學質量的是教學改革的必然。為適應新形勢下的高等教學,在全校掀起一股制作教學課件的熱潮。遠程教育中心、現代教育心、研究生院、教務處等各部門針對各自的教學內容,投入專項經費,在全校內開展課件制作。學校也專門對全校已完成的一百多種教學課件進行評比,對優秀作品予以獎勵并加以推廣。

4.5 建立電子教學庫,提供自主式的個性化教學

有了豐富的課件資源,就可以建立電子教學庫,以此推動個性化教學模式,讓員自主地選擇時間、選擇教學內容,學校僅加以宏觀上的調控、管理。

5 結束語

隨著技術的進步,網絡帶寬的不斷提高,遠程教學接入設備價格的也不斷下降,遠程教學將可以支持任何地點的普通學生的接入,教師與學生之間,學生與學生之間可以任何多媒體方式進行交互信息,包括音視頻傳輸。那時,就可以實現任何人、任何人都能接受以個人意愿的方式進行的教學,加速推動人類社會的進步。


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