多媒體遠(yuǎn)程教育發(fā)展問題思考范文

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一、遠(yuǎn)程教育的定義及分類

DesmondKeegan曾經(jīng)給遠(yuǎn)程教育定義了5個要素:學(xué)生和教師在地理上是分開的,不是面對面的;政府教育部門對教育機構(gòu)的資格認(rèn)證;應(yīng)用現(xiàn)代通信技術(shù),提供雙向的交互功能;學(xué)生可以隨時隨地上課。它的最大特點就是遠(yuǎn)程和交互。從采用技術(shù)的角度分類,遠(yuǎn)程教育可以分為基于郵政方式、基于廣播電視方式、基于Internet網(wǎng)方式和基于電信網(wǎng)方式四種。前兩種方式已經(jīng)形成一定規(guī)模,目前在世界上對于遠(yuǎn)程教育的研究主要集中于后兩種方式。

1.基于Internet網(wǎng)方式

這種方式采用Internet網(wǎng)的WWW技術(shù)和其他如瀏覽器、E-mail、FTP、BBS等實現(xiàn)在時間上、地點上完全獨立的教學(xué)模式。可組織網(wǎng)上討論,利用Internet網(wǎng)組建網(wǎng)絡(luò)學(xué)校。學(xué)生可以增強自治力和逐漸形成一個“自我安排進度的、專家和優(yōu)秀教師指導(dǎo)的、時間和空間獨立的學(xué)習(xí)環(huán)境”。學(xué)生們可以通過電子的“虛擬對話”討論課程中提出的問題,Internet的訪問者也被邀請加入“課堂討論”,這些觀點對于課程來說是一個很好的補充。

2.基于電信網(wǎng)方式

基于電信網(wǎng)方式是把學(xué)校的教室安排在遠(yuǎn)端,可以解決學(xué)校教室不足的問題。學(xué)生們在多個遠(yuǎn)端教室同時上一名優(yōu)秀教師的課。在技術(shù)上,利用了電信網(wǎng)的高數(shù)據(jù)量傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。一般有演播?中心教室)、遠(yuǎn)程教室和通信網(wǎng)絡(luò)三部分。

二、多媒體遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域

目前在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀計算機從單機到網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展已經(jīng)觸動了傳統(tǒng)的教育模式,各種形式的教育模式中最活躍、最有前途的一個領(lǐng)域就是遠(yuǎn)程教育(DistanceEducation)。這種教育改革并不意味著就是讓計算機代替教師的角色,計算機應(yīng)該作為輔助教學(xué)的一種有效的工具。

1.國外的發(fā)展現(xiàn)狀

在世界范圍內(nèi),網(wǎng)絡(luò)時代信息化社會的到來正一步步推動著學(xué)校教育改革,校園的圍墻逐漸消失,學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上的虛擬學(xué)校中學(xué)習(xí)的新型教育模式已悄然興起。1996年8月美國加利福尼亞、得克薩斯等十個州共同創(chuàng)建了各州認(rèn)可的、各高等院校承認(rèn)課程學(xué)分的虛擬大學(xué),學(xué)生在電子課堂中上課、考試并獲得學(xué)位證書,從而正式拉開了網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育的序幕。目前美國有80所大學(xué)通過網(wǎng)絡(luò)修得學(xué)位,網(wǎng)上虛擬大學(xué)開出的課程已覆蓋了各個主要的學(xué)科領(lǐng)域。例如,美國國家技術(shù)大學(xué)(NTU),1998年夏季學(xué)年開設(shè)了化學(xué)工程、橋梁工程、工商管理等16門課程。威士康辛大學(xué)1998年元月建成了它的第一個電子教室,并為商業(yè)、文學(xué)、教育、圖書館學(xué)和社會科學(xué)5個門類開設(shè)了17門課程。以亞特蘭大和喬治亞州為主的美國南部地區(qū)教育董事會,開始通過Internet來轉(zhuǎn)播南部50所大學(xué)的課程。同時,美國已經(jīng)開始把注意力放到中小學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施的建設(shè)上來。美國總統(tǒng)克林頓于1996年提出了“教育技術(shù)行動”(EducationTechnologyInitiative)。行動綱領(lǐng)指出:到2000年,全美國的每間教室和每個圖書館都將聯(lián)上信息高速公路,讓每個孩子都能在21世紀(jì)的技術(shù)文化中受到教育。另外,加拿大、英國等其他西方國家也在大力開展網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育工作,例如加拿大滑鐵盧大學(xué)遠(yuǎn)程教育和繼續(xù)教育學(xué)院使學(xué)生可以方便地進入虛擬課堂完成該大學(xué)文學(xué)、理學(xué)和環(huán)境方面所需的全部課程,該大學(xué)提供250多門課程供選擇,并提供非全日制的技術(shù)管理碩士課程,可邊工作邊學(xué)習(xí);西蒙福萊士大學(xué)開設(shè)了地理學(xué)、歷史學(xué)和心理學(xué)等28門課程;英國的開放大學(xué)開設(shè)了數(shù)學(xué)、農(nóng)業(yè)、結(jié)構(gòu)工程等11門課程。

2.國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

與西方發(fā)達(dá)國家相比,國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用工作開展得相對較晚。1995年底我國首條覆蓋全國的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)CERNET才正式建成和投入使用。受技術(shù)條件的限制,國內(nèi)在CERNET建成后才開始進行網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)的研究工作,但發(fā)展相當(dāng)迅猛。目前從網(wǎng)上可查到的信息和各院校開放的對外服務(wù)看,國內(nèi)清華大學(xué)、北京大學(xué)、上海交通大學(xué)、同濟大學(xué)、華南理工大學(xué)、北京醫(yī)科大學(xué)、中山醫(yī)科大學(xué)、中國人民大學(xué)、湖南大學(xué)、華南師范大學(xué)、中國科技大學(xué)、長春郵電學(xué)院、遼寧大學(xué)、浙江大學(xué)、北京廣播電視大學(xué)、廣東廣播電視大學(xué)、浙江廣播電視大學(xué)、西安交通大學(xué)等十幾所高校已陸續(xù)提供了自己的網(wǎng)上遠(yuǎn)程教育資源,此外還有一些中學(xué),如北京101中學(xué)、深圳中學(xué)、南京師大附中、江蘇省常中等中學(xué)也開設(shè)了網(wǎng)校,其他如一些省市地區(qū)機構(gòu)也紛紛在網(wǎng)上設(shè)立了遠(yuǎn)程教育站點,如COL網(wǎng)校、云舟網(wǎng)校、新疆遠(yuǎn)程教育資源網(wǎng)、吉林教育教學(xué)網(wǎng)、萬恒遠(yuǎn)程教育網(wǎng)等。

三、我國多媒體遠(yuǎn)程教育目前所存在的問題

當(dāng)像美國這樣的發(fā)達(dá)國家,已經(jīng)將計算機多媒體網(wǎng)絡(luò)教育普及到幼兒教育階段的時候,我們的高等院校才開始步入遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域,所以與西方發(fā)達(dá)國家相比,在開出的課程種類、課程內(nèi)容質(zhì)量以及實時交互性等方面都還有很大的距離。大多數(shù)的高校遠(yuǎn)程服務(wù)站點僅僅推出了基于WWW方式的課件教學(xué)的服務(wù)。這些課件教學(xué)一部分是多媒體形式的,剩下一部分甚至僅僅是文本加圖片方式的,僅有個別高校的遠(yuǎn)程教育網(wǎng)點加入了測試、管理以及實時文字、語音交流的模塊(如清華、北大、上海交大等)。尤其是實時遠(yuǎn)程教育方式還亟待發(fā)展,學(xué)生們在多個遠(yuǎn)端教室同時上一名優(yōu)秀教師的課,這種方式目前仍缺乏很好的交互性。雖有學(xué)校已成功地實施了,如湖南大學(xué)、浙江大學(xué)采用先進的雙向交互式技術(shù)的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)正式啟動了,廣西遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)最近也建成了。但對于大多數(shù)院校來講,實時遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)都是目前亟待解決的難點與重點。國內(nèi)實時遠(yuǎn)程教育目前最大的一個問題就是交互性差,很多學(xué)校的電子教室仍然是沿用傳統(tǒng)的電教模式,教師在里面講,學(xué)生只能在外面聽,只是媒介從電視機上搬到了計算機的顯示器上。

四、一個有關(guān)實時遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)的設(shè)想

1.CSCW概念的介紹

計算機支持的協(xié)同工作(CSCW)是近年來出現(xiàn)的一種新的計算機應(yīng)用模式,它表明計算機應(yīng)用有了新的突破,從過去實質(zhì)上僅支持個體工作,發(fā)展成為支持群體工作。群體中的用戶可以通過計算機交流信息和討論問題,共同完成某項任務(wù)。一般而言,CSCW是指某群體中的人們,在計算機的協(xié)助下,執(zhí)行某項共同的任務(wù),并為他們提供一個共享環(huán)境的界面。其中群體可以是一個或多個單位、項目或小組。但這里特別強調(diào)的是,群體中的人們必須執(zhí)行共同的任務(wù),CSCW為他們提供一個共享的工作環(huán)境和一個友好而靈活的計算機了交互手段。CSCW是研究群體如何工作,探討各種技術(shù)特別是計算機技術(shù)如何支持群體工作的一個新的研究領(lǐng)域。我們所討論的實時遠(yuǎn)程教育模型是建立在集中式結(jié)構(gòu)CSCW系統(tǒng)與多媒體通訊的基礎(chǔ)上的。

2.系統(tǒng)的交互性

在實時遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)中,教師如何才能在講課時就能不斷提問學(xué)生,在課后又能專門留一段時間提問或回答學(xué)生的問題?視頻會議系統(tǒng)是一個很好的參考模型,可將以視頻會議系統(tǒng)為主的實時在線遠(yuǎn)程教育和以WWW為主的自主式遠(yuǎn)程教育兩種方式有機地組合起來。教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的會話,對共享媒體的同時訪問,會引發(fā)并發(fā)控制的問題。并發(fā)訪問共享的媒體在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中是一個重要的設(shè)計問題。大多數(shù)研究人員認(rèn)為應(yīng)該在某一時刻僅有一個訪問者來訪問共享媒體。設(shè)定教師在整個系統(tǒng)中享有最高的權(quán)力,他控制著通信與訪問共享白板的權(quán)限,所有想要取得授權(quán)的請求被送到教師端,教師可以根據(jù)情況授權(quán)給其中某一個學(xué)生,也可以在任何時刻收回對某一學(xué)生的授權(quán)。

3.系統(tǒng)的通信方式

系統(tǒng)中主要的通信方式為點到多點的通信。通常,點到多點的通信方式主要有廣播通信(broadcast)和多點通信(multicast)兩種。廣播通信的方式是消息從一點發(fā)出,發(fā)向網(wǎng)上的所有端點,這些端點上運行的軟件將判斷收到的消息是否是發(fā)向自己的,是發(fā)向自己的消息則接受,否則,就丟棄該消息。多點通信,是指消息從一點發(fā)出,發(fā)向網(wǎng)上所有等待該消息的端點,這些端點都使用同一個用于多點通信的地址。本系統(tǒng)的傳輸媒體是Internet。如果采用廣播通信,將消息發(fā)向全網(wǎng)的所有機器上,然后通過機器的IP層去識別該消息是否應(yīng)該接收。Internet遍布全球,讓所有有關(guān)或無關(guān)的機器參與消息的發(fā)送,顯然不切實際。此外,由于我們將傳送的是多媒體信息,數(shù)據(jù)量大,因此,如果向網(wǎng)上每臺機器廣播的話,勢必會占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬,造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。而Internet上的IP協(xié)議是支持多點通信的,它通過在消息的目的地址中填入IP的多點通信地址,通話同時向一組遍布于Internet網(wǎng)上的主機傳送同一個消息。擁有一個IP多點通信地址的所有機器構(gòu)成一個多點通信組。一個通信組可以跨越多個物理網(wǎng)絡(luò)。每次多點傳送后,多點通信組的成員接收到的數(shù)據(jù)都相同。一臺主機可以任意加入或退出一個多點通訊組,一臺主機也可以同時加入多個多點通信組。TCP/IP提供了A、B、C、D、E五類IP地址。IP多點通信地址是IP地址中D類地址。由于多點通信組的數(shù)量有限,可以集中管理,因此多點通信地址沒有層次結(jié)構(gòu),所有Internet網(wǎng)的多點通訊組采用單一層次,在邏輯上是等同的。每個多點通信組都擁有唯一的多點通信地址,一類是標(biāo)準(zhǔn)的永久性地址,由Internet中央管理機構(gòu)(NIC)統(tǒng)一分配,另外一類是暫時性的多點通信地址,根據(jù)需要創(chuàng)建。為了能夠?qū)缭蕉鄠€物理子網(wǎng)的多點通信發(fā)送進行控制,TCP/IP提供了Internet網(wǎng)的組管理協(xié)議IGMP,管理多點通訊網(wǎng)關(guān)和多點傳送機器間的組員身份信息交換。因此,在設(shè)計該系統(tǒng)時,在點對多點通信時采用多點通信的方式是比較合適的。教師端在授課時應(yīng)首先上網(wǎng),申請到一個多點通訊組(固定或臨時均可)的地址,隨后加入該“虛擬課堂”的學(xué)生登錄,教師端統(tǒng)計成員列表,同時將申請到的多點通訊組地址傳送給學(xué)生,這樣,教師和學(xué)生可通過多點通信方式來傳送消息。

4.多媒體數(shù)據(jù)的傳輸

該系統(tǒng)的另外一個重要問題,就是如何解決多媒體數(shù)據(jù)的傳輸?系統(tǒng)中需要傳送動態(tài)的視頻數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)。首先,如何實時地傳送它們是這個系統(tǒng)工作臺的關(guān)鍵所在。一般由于未經(jīng)壓縮的音、視頻數(shù)據(jù)具有很大的數(shù)據(jù)量,要實時地傳送多媒體數(shù)據(jù),除了仰仗網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的快慢之外,還需對視、音頻數(shù)據(jù)作壓縮處理,一方面壓縮減少了聲音、圖像和運動視頻的存儲容量,另一方面壓縮降低了在網(wǎng)絡(luò)上傳送這些數(shù)據(jù)所必要的比特率。ISO/MPEG是為運動視頻的壓縮制定的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)不僅利用了每幀數(shù)據(jù)的信息冗余,而且也利用了各幀間的信息冗余,壓縮比率很高,最高可達(dá)到100∶1,平均為50∶1。此外,CCITTH.261是國際電報電話咨詢委員會的提供可視電話和電視會議中視頻的壓縮解壓縮標(biāo)準(zhǔn)。CCITTG.722是可視電話和電視會議中音頻的壓縮解壓縮標(biāo)準(zhǔn)。由于有了這些標(biāo)準(zhǔn),使多媒體數(shù)據(jù)在Internet網(wǎng)上傳送成為可能。

5.系統(tǒng)的工作原理(以西安交通大學(xué)遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)為例)

教師端在多媒體電子教室中,安裝二、三臺帶云臺的攝像機、視頻捕捉卡、計算機、麥克風(fēng)及音箱等多媒體設(shè)備。通過多媒體通信服務(wù)器(又稱Producer)中的視頻捕捉卡,獲得現(xiàn)場教學(xué)實況(視、音頻數(shù)據(jù)),通過RealProducerPlusG2軟件(RealNetwork公司的),把這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成實時的多媒體數(shù)據(jù)流RealVideo格式,傳送到位于遠(yuǎn)程教育中心的RealServerG2服務(wù)器(SUNE3500)上。一方面,由RealServer服務(wù)器直接播放,另一方面,以文件(*.rm)格式的形式存放到服務(wù)器上。客戶端用戶使用普通的多媒體PC機,安裝了RealPlayerG2的客戶端瀏覽器軟件后,就可以通過校園網(wǎng)或Internet網(wǎng),接收實時網(wǎng)上示范教學(xué)。再安裝上視頻頭,用于攝取學(xué)生圖像,便于教師觀察學(xué)生聽課情況;耳機,用于接收教師聲音;話筒,用于收集和傳輸學(xué)生的聲音。RealServerG2媒體播放服務(wù)器使用RealServerG2版軟件,該軟件可根據(jù)用戶的網(wǎng)絡(luò)帶寬,自動提供從28.8K、56K的Modem直到高速局域網(wǎng)的圖像壓縮質(zhì)量。用戶使用普通的多媒體PC機,通過撥號或者專線接入校園網(wǎng),只要安裝了RealPlayerG2客戶端軟件,可以通過WWW瀏覽方式,查詢并點播本系統(tǒng)提供的視頻服務(wù)。

五、結(jié)束語

國家教委目前也特別重視遠(yuǎn)程教育在我國的發(fā)展,以6月21日國家教育部高教司召開的試點工作會議為標(biāo)志,“中央電大人才培養(yǎng)模式改革和開放教育試點”項目正式啟動。這一試點項目是教育部組織實施《面向21世紀(jì)教育振興行動計劃》和現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育工程的重要組成部分,也是教育部改革高等教育人才培養(yǎng)模式、發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程開放教育的重要舉措,為我國的遠(yuǎn)程教育發(fā)展拉開了新的帷幕。了解遠(yuǎn)程教育目前在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及問題,可以群策群力,大家一起來為遠(yuǎn)程教育事業(yè)添磚加瓦,使我國的遠(yuǎn)程教育水平早日邁入發(fā)達(dá)國家行列,這是本文的宗旨。