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现代网络技术在远程教育中的应用

来源::未知 | 作者:admin | 本文已影响

摘要: 文章探讨以网络与多媒体教育相结合的现代远程教育的形成、发展和技术实现,并结合浙江大学现代远程教育网络试点情况介绍现代远程教育具体实施的体会。

关键词:网络与多媒体 音视频传输 会议电视 课件教学 个性化教育 社会教育

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

网上现代远程教育以网络的开放性、广泛性和灵活性吸引着社会上越来越多的受教育者,给学校的教学、工作方式带来了巨大的变化。网上现代远程教育就是利用计算机网络技术和计算机多媒体技术,在网络上通过电子教室、电子白板等手段,使学生和教师可以在异地进行的新型教学模式。是现代多媒体教学与网络技术相结合的产物。在现有的高等教育条件下,采用网上现代远程教育形式,扩大高校教学覆盖面,可以有效地缓解我国教育资源的不足与信息化时代巨大的社会教育需求之间的矛盾。

1 需求促成现代远程教育的形成和发展

80年代以来,计算机多媒体技术逐渐应用于教育。多媒体教学以现代技术手段将图像、影视、声音、动画熔于教学之中,整个教学过程更加形象、生动,其中一堂课中所包含的信息量也远远超过传统教育方式下教师凭一张嘴、一块黑板、一支粉笔完成的教学内容。大大提高了教学效率。但是多媒体教学仍受到时间、空间、地域的限制,无法将它广泛普及于社会教育之中。

现代远程教育的形成和发展的直接动因就是来自社会教育的需求。由于传统的金字塔型的高等教育无法满足所有社会成员的求知需求,早在十九世纪中后期就出现了以邮件形式沟通教师与学生之间解答与提交作业这种远程教育的雏形。技术的进步与信息化的发展,使越来越多的人需要接受各种教育和培训,以求得充分的择业的机会。终生教育是当今社会发展的必然趋势,由此而形成的新一轮远程教育的热潮,促成了现代远程教育的产生。尽管信息社会产生了强大的社会教育潜在需求,然而由于传统面对面的教育形式具有集中地点、固定时间的限制,这反过来又严重制约了社会教育的现实需求。为了充分满足学者的各方面的需求,使他能随意地在家里、工作单位接受所需的教育,现代远程教育为之提供了极大的便利。

另一方面,由于地理条件的限制,一些优秀的师资相对集中分布于少数院校,如何充分发挥有限的教育资源,实行现行教育形式下的优势互补,使优秀的教育资源和教育方法不受时空的限制,避免教育的的重复投资。这也是现代远程教育产生的强大动因。

此外,传统教育方式以统一模式进行教学,无法针对不同程度的学习者提供最有效的教学。一种以学习者为主体,完全体现学习者的主动性、积极性,既可以进行个性化教学,又可以进行交互协作形式教学的新一代教育模式因运而生。

2 现代远程教育的技术实现

社会的需求是现代远程教育发展的动力,而赖于实现的技术是现代远程教育的保障。现代远程教育是先进的计算机网络技术和多媒体技术的完美结合,以技术实现方式的不同又可分为以实时会议电视系统来进行的远程教育和基于Internet网络模式的多媒体课件远程教育。

会议电视系统形式下可以用音频、视频技术将教师与学生以实时的形式联系在一起,将现场实况互传,电子白板的交互讨论,计算机多媒体文件、图表等信息的互传共享。对于习惯于亲临教室学习的人来说,这样可以使学生和教师感受到有较浓的现场气氛,教学实用性强,但需要投入较大的硬件投资。会议电视系统由会议电视终端、多点控制设备(MCU)和传输线路组成。会议电视系统又根据所采用的通信传输手段的不同可分为专线型的大型会议电视系统和基于IP视频、通过局域网或高速广域网络传输的桌面会议电视系统。

专线型会议电视系统,由于采用了专用数据通信线,其数据传输带宽能得以保证,因此,可以保证视频信号的传输质量始终如一。专线型会议电视通常是以 H.320作为标准,传输信道可以根据需要选用E1、DDN和ISDN接口,组网时可以采用专线方式或拨号方式。根据实际使用的效果来看,只有在2M传输速率的情况下才可实用于现代远程教学。此时具有分辨率为352X288,活动图像达25至30帧,可保证图像的连续性,无迟延闪烁的动画感受,静止图像可以达到704X576的分辨率。

此外,专线型会议电视系统通常还可以在互传音视频信息的同时保留部分带宽作为数据通道,用来传输基于计算机文件形式的多媒体数字信息。也可用来共享电子白板,以供参与远程教学的各方交流讨论。

基于局域网络或高速广域网络传输的会议电视系统采用的是H.323标准,由于H.323标准是针对IP网络来定义的,因此,H.323标准的会议电视系统与H.320标准的会议电视系统的主要不同点就是:H.320会议电视系统需要占用昂贵的专用线路,而H.323标准的会议电视系统是直接运行于 IP网络的,IP网络的广泛性和实用性使以此作为传输途径的现代远程教育不只限于某些专用场合,它可以广泛使用在所有的IP网络中。由于适用的场合不同,H.323会议电视系统的价格定位远远低于H.320会议电视系统。作为以接收教学内容为主的学员一方的设备甚至可以是普通的多媒体计算机,但相应的音视频传输质量要相对差些。由于传统IP网络通常难以保证远程教学所需的带宽预留,因些H.323标准的会议电视系统通常是以四分之一的CIF图像(176X144)大小,以窗口的形式显示视频图像。在带宽保证的情况下,有特殊要求时也可传完整的CIF图像(352X288)。传输图像的刷新频率可以根据网络实际可使用的带宽设定成每秒15至25帧不等,并可以随时调整。H.323标准的会议电视系统本身就是建立在IP网络上传输的,因此进行远程教学的各方除可以交互传输音视信息以外,同样也可以进行计算机多媒体数据文件的交互享以及电子白板的共享。

H.320会议电视系统可以通过LAN/WAN网关实施与H.323会议电视系统的互连,各自的用户不必关心传输对方的物理位置和所连接的网络情况,直接呼叫对方的地址码,就能自动连接,而且具体连接的细节对用户是透明的,因此,H.320会议电视系统与H.323会议电视系统在现代远程教育系统中结合使用,可以既保证特定场合的教学显示效果,同时又能兼顾个性化用户的需求,拓展远程教育的覆盖面。

多媒体课件形式的远程教育,是将多媒体课件设计成基于TCP/IP的互动形式,其主要特点是用户无需专门的硬件投入,软件设置简单,操作容易。最常用的做法就是在远程教学中心建设课件服务中心,基于WWW形式实施,由学员采用Client/Server方式向课件服务中心的服务器浏览查取多媒体教学内容的课件,可以自主地选择所学的内容,完全能满足个性化自由式远程教学的需要。这种形式可以满足任何有条件接入Internet网络的地方实现远程教学的接入。但是由于目前Internet网络的带宽的限制,基于Web的课件与单机多媒体教学课件在具体实施上有不同考虑,虽然可以运用音视频、文字图像等各种多媒体形式来完成,但不能大量使用多媒体生动演示的功能,而应更多地考虑文字内容。

3 浙江大学现代远程教育实验网

浙江大学现代远程教育系统以辐射面不同可分为两部分,一部分是针对校内不同地理位置的五个校区之间而建设的远程教学网络,以实现四校联合优势互补,学课渗透的现行需求。另一部分是为实现浙江大学向社会独立招生,进行远程教育试点的跨地区远程教学网络。

校区间的远程教学的目的是为了实现在校学生可以方便地跨校区选修课程,对于培养学生的综合素质有很大的意义。为此学校专门成立了现代教育中心,由教务处统一安排教学内容,校园网络中心作为网络传输的技术依托,在各校区开设了网上电子教室,采用2M的H.320会议电视系统,以面授教育为主,将教师所在的主播教室的实况(包括多媒体课件的内容)通过网络传输到其他各个校区的电子教室,并允许其他听课教室的学生实时地与主播教室进行音视频信息的交互传输。同时,利用高速校园网络,将教学内容通过H.323标准的会议电视系统向校园网络进行直播,可供校园网上的所有用户选学。由于浙江大学已在各校区之间布设了光纤网络,远程教学所需的2M专线来自校园网络的信道,并且有足够的带宽来提供现代远程教育的专线需要,因此,浙江大学校内远程教学实施过程中不必化费大量的通信费用,完全可以根据教学的需要来开设远程教学的课程。

面向校外的跨地区远程教育网络是教育走向社会化的试点,为了在试点初期就保证教学效果和教学质量,浙江大学专门成立了远程教育学院,选用H.320 标准的会议电视系统设备,并分别在各个地区授课点建立了电子教室,相互之间的传输采用2M专线连接。由于电信的2M专线的租用费用远非学员交纳的学费可以承受,为此,浙江大学与浙江省广电系统合作办学,以极低廉的价格租用2M专线,利用广电的SDH主干传输网实现跨地区传输,为普及跨地区交互式面授教育奠定了基础。同时,远程教育中心还在远程教学中心建设了课件服务中心,将一些优秀的教学课件存放在Web服务器上,由学员采用Client/Server方式向服务器浏览查取,选修各自关心的多媒体教学内容的课件。浙江大学远程教学的学籍管理、教学管理,以及习题分发、教学答疑、课程考试等都已在网上实施。

4 现代远程教育体会

4.1 领导重视、部门间的协作是开展远程教学的前提

现代远程教育是一项崭新的事物,本身需要很高的前期投入,无论是人员、经费等诸多方面都需要领导的关心和支持。同时现代远程教育将逐渐走向社会教育,其牵涉面广,远非某一个部门能独立实施完成的了。为此我校领导对现代远程教学予以最直接的支持,明确各相关部门的分工,相互配合,协同工作,使此项工作能优质高效地开展起来。

4.2 严格的管理制度是远程教育的保障

我校的现代远程教育已纳入正常教学管理之中,既有对教学传输网络保障的管理,也有教学平台的技术和日常管理,以及对教育内容、多媒体课件、教学质量,教学时间,学员就学的管理等。

4.3 充分利用网络优势,校内、校外并重实施

我校在校园网络建设上投入大,基础设施条件好,各校区之间以及校区内部都已遍布光缆连接,广电的传输主干网络也已与校园网络实施互连,凭借这些有利条件,就可以迅速地展开远程教育。校内的远程教育是学校的特殊结构而形成的迫切需求,并不具有代表性。现代远程教育的最广泛的需求是在校外,然而,利用校园网络的有利条件,实施远程教学试验,以校内试点积累经验,逐渐向社会铺开,是我校远程教育的战略指导思想。

4.4 实现教育内容的改革,重视教学课件的制作,结合计算机多媒体教学

教育方法要改革,教学内容也要进行改革。利用计算机辅助教学,提高教学质量的是教学改革的必然。为适应新形势下的高等教学,在全校掀起一股制作教学课件的热潮。远程教育中心、现代教育心、研究生院、教务处等各部门针对各自的教学内容,投入专项经费,在全校内开展课件制作。学校也专门对全校已完成的一百多种教学课件进行评比,对优秀作品予以奖励并加以推广。

4.5 建立电子教学库,提供自主式的个性化教学

有了丰富的课件资源,就可以建立电子教学库,以此推动个性化教学模式,让员自主地选择时间、选择教学内容,学校仅加以宏观上的调控、管理。

5 结束语

随着技术的进步,网络带宽的不断提高,远程教学接入设备价格的也不断下降,远程教学将可以支持任何地点的普通学生的接入,教师与学生之间,学生与学生之间可以任何多媒体方式进行交互信息,包括音视频传输。那时,就可以实现任何人、任何人都能接受以个人意愿的方式进行的教学,加速推动人类社会的进步。


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