構(gòu)建現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)探究

鄒麗萍

摘要：基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)和流媒體技術(shù)創(chuàng)建的新型遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，為構(gòu)建終身學(xué)習(xí)型社會提供了有力支持。遠(yuǎn)程教學(xué)中信息傳送系統(tǒng)是保證教學(xué)效果、實現(xiàn)教學(xué)信息可靠傳送的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)；遠(yuǎn)程教育；網(wǎng)格技術(shù)

中圖分類號：TP316.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198(2009)13-0175-02

1遠(yuǎn)程教育教學(xué)研究是時代命題

在現(xiàn)代化背景下，世界各國都以積極的態(tài)度開展對于遠(yuǎn)程教育理論和實踐的探索。積極發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育也是我國實施科教興國戰(zhàn)略的一項重要舉措。從廣播電視大學(xué)系統(tǒng)到普通高校網(wǎng)絡(luò)學(xué)院，從理論和實踐兩個層面探索遠(yuǎn)程教育教學(xué)的構(gòu)成及其理論框架和實踐模型，已經(jīng)成為廣大遠(yuǎn)程教育工作者的一種文化自覺和行為自覺。這種具有強(qiáng)烈人文關(guān)懷色彩的理論自覺意識，反映了我國遠(yuǎn)程教育工作者實踐自覺意識的覺醒，從理論和實踐兩個方向深度探索遠(yuǎn)程教育的教學(xué)模式。同時，構(gòu)建遠(yuǎn)程教育學(xué)科的呼聲也越來越高，而無論現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育這一學(xué)科的范疇是怎樣的。現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)論的研究都是必不可少的內(nèi)容?，F(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)是基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的教學(xué)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)是怎樣的，對這一問題闡述的本身就具有創(chuàng)新性，因為這一新的教學(xué)環(huán)境是我們所不熟悉的，涉及教學(xué)與管理的眾多問題都是我們過去所沒有遇見過而又必須解決的。

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)有自己的特點，其中，學(xué)生的個別化學(xué)習(xí)、教學(xué)中的以學(xué)生學(xué)習(xí)為中心表現(xiàn)的尤為突出。眾所周知，關(guān)于師生關(guān)系，我國學(xué)術(shù)界曾有過長期討論并形成了“主客體”說、“雙主體”說、“共同體”說。作為教學(xué)論，對這一問題是不能回避的。筆者認(rèn)為在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)中，教師的角色發(fā)生變化，教師是學(xué)生學(xué)習(xí)的設(shè)計者、引導(dǎo)者、協(xié)助者和學(xué)習(xí)伙伴。在這里，教師從傳統(tǒng)的知識單向灌輸者地位轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生獲取知識的伙伴，從對客觀認(rèn)知的角度分析教師與學(xué)生都是主體，這一觀點不是通過思辨的、邏輯推理過程的純理論的結(jié)果，而從教師在具體教學(xué)中的作用反映出來的。

2遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1實時授課系統(tǒng)

實時授課系統(tǒng)是遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中一個非常重要的部分，它是用來實時傳送教學(xué)信息的主要渠道，是實現(xiàn)雙向交互式教學(xué)活動的平臺。該系統(tǒng)的主要功能采用現(xiàn)代通信技術(shù)將教師現(xiàn)場授課的聲音、圖像和電子白板等信息實時地傳送到遠(yuǎn)端教室或?qū)W生的學(xué)習(xí)界面上，通過該系統(tǒng)，遠(yuǎn)端的學(xué)生可以看到并聽到老師實時的授課內(nèi)容。在實時授課系統(tǒng)中，根據(jù)學(xué)生是否可以同教師、同學(xué)之間進(jìn)行實時交流，又分為雙向交互式實時系統(tǒng)和單向廣播式實時系統(tǒng)兩類。交互式系統(tǒng)的特點是交互性好，教師在教學(xué)活動中可以看到學(xué)生的表情和動作，聽到學(xué)生的聲音，并可和學(xué)生進(jìn)行異地實時交流，教學(xué)效果比較好。實時授課系統(tǒng)的實現(xiàn)一般由衛(wèi)星廣播技術(shù)和基于互聯(lián)網(wǎng)的流媒體技術(shù)、視頻會議技術(shù)、視頻聊天技術(shù)等來構(gòu)建。目前，效果比較好的方案是利用衛(wèi)星廣播來直播老師的授課音視頻信號，以保證較好的圖像質(zhì)量利用網(wǎng)絡(luò)視頻回傳學(xué)生的提問等反饋信息進(jìn)行交互，用天地網(wǎng)相結(jié)合的方式來構(gòu)建實時授課系統(tǒng)。

2.2非實時輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)

遠(yuǎn)程教學(xué)中，學(xué)生需要在方便的時間、自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，非實時輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)為實現(xiàn)這一目標(biāo)提供了條件。非實時輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)包括的主要功能有課件點播、學(xué)習(xí)資料瀏覽、下載，用一反饋信息和提交作業(yè)、進(jìn)行答疑，用實現(xiàn)學(xué)習(xí)討論，利用多媒體課件庫為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源等等。非實時輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實現(xiàn)目前幾乎都是采用基于互聯(lián)網(wǎng)的方式提供非實時輔助學(xué)習(xí)服務(wù)，就是在互聯(lián)網(wǎng)上建立一個提供遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)的網(wǎng)站，采取成熟實用的一一三層體系結(jié)構(gòu)架構(gòu)，所有的教學(xué)資源和課件由服務(wù)提供者上載到網(wǎng)站上，用戶只需訪問相關(guān)網(wǎng)頁即可實現(xiàn)點播課件資源、觀看實時直播節(jié)目等各種學(xué)習(xí)功能。系統(tǒng)一般由確呢服務(wù)器、視頻點播服務(wù)器、多媒體資源庫存貯器等軟硬件組成，可采用集簇服務(wù)器實現(xiàn)負(fù)載均衡、磁盤陣列、分布式存貯等技術(shù)來提高響應(yīng)速度，為學(xué)習(xí)者提供可靠的服務(wù)。

2.3教學(xué)管理系統(tǒng)

教學(xué)管理系統(tǒng)是體現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)的組織與管理功能的系統(tǒng)，是遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分。主要功能有教學(xué)信息發(fā)布、課程設(shè)置、授課安排、學(xué)生繳費(fèi)注冊、學(xué)籍管理、學(xué)習(xí)資源管理、學(xué)習(xí)過程跟蹤等。

2.4多媒體課件制作系統(tǒng)

我們通常所指的多媒體課件就是利用各種多媒體制作技術(shù)將課程內(nèi)容制作成圖文聲像并茂的多媒體信息，是可放在網(wǎng)上供學(xué)生下載或點播的學(xué)習(xí)資源。在遠(yuǎn)程教學(xué)中，我們又可以把多媒體課件分為兩類，一類是直接把老師授課時的音視頻和電子講稿用流媒體形式采集下來。按知識點進(jìn)行編輯后制成授課型課件也稱“三分屏”課件。另一類是通過教學(xué)設(shè)計，將課程中的知識點有機(jī)地組織起來，并利用各種多媒體和網(wǎng)頁制作技術(shù)，編制成集文字、聲音、動畫、圖像、視頻等全面展現(xiàn)課程內(nèi)容的課件。實踐證明，這二種類型的課件在遠(yuǎn)程教學(xué)中都發(fā)揮了很好的作用。遠(yuǎn)程教育的生命在于保證令人滿意的教學(xué)效果，而實現(xiàn)良好的教學(xué)效果離不開兩個重要條件一是要有豐富的、高質(zhì)量的學(xué)習(xí)資源，這是保證遠(yuǎn)程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵，可由建設(shè)網(wǎng)上教學(xué)資源庫和數(shù)字圖書館等方法來解決另一個重要的條件就是遠(yuǎn)程教學(xué)的信息傳送系統(tǒng)要為傳送各類教學(xué)信息提供強(qiáng)有力的、可靠的支持，這同樣是決定遠(yuǎn)程教學(xué)效果好壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3網(wǎng)格技術(shù)在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用

3.1連接異構(gòu)存儲平臺

一般的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中大都包含實時可交互的視頻、語音、文字、白板、文檔共享等，實現(xiàn)實時互動式教學(xué)環(huán)，為單位內(nèi)部或不同組織之間搭建良好的溝通平臺。文件上傳與下載技術(shù)的應(yīng)用在整個教學(xué)環(huán)境中占據(jù)了較大的比重，客戶端常常受到服務(wù)器端存儲瓶頸的困擾。

傳統(tǒng)的教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)中，大多建立有不同規(guī)模和類型的存儲系統(tǒng)。由于每個存儲矩陣之間采用了不同的軟件及數(shù)據(jù)訪問協(xié)議，大部分存儲系統(tǒng)并不兼容。若要訪問多個存儲系統(tǒng)，應(yīng)用程序必須采用多種方法來檢索所需數(shù)據(jù)，這顯然是低效的。在具體應(yīng)用中，許多地理上分布的應(yīng)用程序或用戶需要訪問大量數(shù)據(jù)，要求各種存儲系統(tǒng)之間能快速而有效地傳輸大量數(shù)據(jù)。借助網(wǎng)格文件傳輸協(xié)議(Grid-FTP)，可以實現(xiàn)具有大規(guī)模分布式教育資源服務(wù)能力的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。這種遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)，不需要將用于服務(wù)的教育資源全部存儲到集中的服務(wù)器上，只需要將不同的資源存儲服務(wù)器用GridFTP加以合并，即可實現(xiàn)大規(guī)模部署遠(yuǎn)程教育平臺。

3.2整合教育資源

以網(wǎng)絡(luò)為載體的遠(yuǎn)程教學(xué)以資源環(huán)境為主要支撐，這些基礎(chǔ)資源包括網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)中用到文本、圖形圖像、動畫、音頻庫、視頻庫、學(xué)科基本符號和學(xué)科基本圖形庫。而部分遠(yuǎn)程教育分支機(jī)構(gòu)的數(shù)字資源匱乏，以及不同分支機(jī)構(gòu)資源的重復(fù)建設(shè)，都是不容爭議的事實。網(wǎng)格技術(shù)在遠(yuǎn)程教育應(yīng)用中，可以將不同的教學(xué)資源連接地理上分布的各類計算機(jī)(包括機(jī)群)、數(shù)據(jù)庫、各類設(shè)備和存儲設(shè)備等，形成對用戶相對透明的虛擬的高性能計算環(huán)境。應(yīng)用包括了分布式計算、高吞吐量計算、協(xié)同工程和數(shù)據(jù)查詢等諸多功能。不同分支機(jī)構(gòu)的設(shè)計與開發(fā)人員將自行開發(fā)的數(shù)字資源上傳到統(tǒng)一接口，其他分支機(jī)構(gòu)再次自動調(diào)用GridFTP，將教育資源文件同步到各節(jié)點上，通過這種網(wǎng)格技術(shù)模型設(shè)計下的資源庫，實現(xiàn)自動分布和同步功能。利用網(wǎng)格的資源共享能力，可以構(gòu)造教育資源訪問和集成的虛擬化界面。其效果是，特定的網(wǎng)格服務(wù)屏蔽了用戶或客戶端程序?qū)μ囟ń逃Y源的訪問，從而簡化了用戶或客戶端程序?qū)Ψ植际浇逃Y源的訪問。從而使得用戶易于對教育資源的集成。

要使教學(xué)資源建設(shè)質(zhì)量保障活動取得預(yù)期成效，不能單純依靠以上硬性質(zhì)量保障系統(tǒng)，還需具備一些“隱性”質(zhì)量管理系統(tǒng)，即教學(xué)資源建設(shè)質(zhì)量保障輔助系統(tǒng)。輔助系統(tǒng)的重要使命就是積極引導(dǎo)教學(xué)資源設(shè)計?開發(fā)?管理等各方人員的思想，鼓勵大家積極參與包括教學(xué)資源建設(shè)質(zhì)量在內(nèi)的學(xué)校質(zhì)量保障活動，以形成正確的質(zhì)量價值觀，培育出“質(zhì)量高于一切”的校園質(zhì)量文化。