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(huì)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(shí)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(lèi)號(hào)：TP316.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198(2009)13-0175-02

1遠(yuǎn)程教育教學(xué)研究是時(shí)代命題

在現(xiàn)代化背景下，世界各國(guó)都以積極的態(tài)度開(kāi)展對(duì)于遠(yuǎn)程教育理論和實(shí)踐的探索。積極發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育也是我國(guó)實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略的一項(xiàng)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(shí)踐兩個(gè)層面探索遠(yuǎn)程教育教學(xué)的構(gòu)成及其理論框架和實(shí)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(jué)和行為自覺(jué)。這種具有強(qiáng)烈人文關(guān)懷色彩的理論自覺(jué)意識(shí)，反映了我國(guó)遠(yuǎn)程教育工作者實(shí)踐自覺(jué)意識(shí)的覺(jué)醒，從理論和實(shí)踐兩個(gè)方向深度探索遠(yuǎn)程教育的教學(xué)模式。同時(shí)，構(gòu)建遠(yuǎn)程教育學(xué)科的呼聲也越來(lái)越高，而無(wú)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。現(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(duì)這一問(wèn)題闡述的本身就具有創(chuàng)新性，因?yàn)檫@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(wèn)題都是我們過(guò)去所沒(méi)有遇見(jiàn)過(guò)而又必須解決的。

現(xiàn)代遠(yuǎn)程教學(xué)有自己的特點(diǎn)，其中，學(xué)生的個(gè)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(guó)學(xué)術(shù)界曾有過(guò)長(zhǎng)期討論并形成了“主客體”說(shuō)、“雙主體”說(shuō)、“共同體”說(shuō)。作為教學(xué)論，對(duì)這一問(wèn)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(jì)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(shí)單向灌輸者地位轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生獲取知識(shí)的伙伴，從對(duì)客觀認(rèn)知的角度分析教師與學(xué)生都是主體，這一觀點(diǎn)不是通過(guò)思辨的、邏輯推理過(guò)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(lái)的。

2遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1實(shí)時(shí)授課系統(tǒng)

實(shí)時(shí)授課系統(tǒng)是遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中一個(gè)非常重要的部分，它是用來(lái)實(shí)時(shí)傳送教學(xué)信息的主要渠道，是實(shí)現(xiàn)雙向交互式教學(xué)活動(dòng)的平臺(tái)。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(chǎng)授課的聲音、圖像和電子白板等信息實(shí)時(shí)地傳送到遠(yuǎn)端教室或?qū)W生的學(xué)習(xí)界面上，通過(guò)該系統(tǒng)，遠(yuǎn)端的學(xué)生可以看到并聽(tīng)到老師實(shí)時(shí)的授課內(nèi)容。在實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)交流，又分為雙向交互式實(shí)時(shí)系統(tǒng)和單向廣播式實(shí)時(shí)系統(tǒng)兩類(lèi)。交互式系統(tǒng)的特點(diǎn)是交互性好，教師在教學(xué)活動(dòng)中可以看到學(xué)生的表情和動(dòng)作，聽(tīng)到學(xué)生的聲音，并可和學(xué)生進(jìn)行異地實(shí)時(shí)交流，教學(xué)效果比較好。實(shí)時(shí)授課系統(tǒng)的實(shí)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(huì)議技術(shù)、視頻聊天技術(shù)等來(lái)構(gòu)建。目前，效果比較好的方案是利用衛(wèi)星廣播來(lái)直播老師的授課音視頻信號(hào)，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(wèn)等反饋信息進(jìn)行交互，用天地網(wǎng)相結(jié)合的方式來(lái)構(gòu)建實(shí)時(shí)授課系統(tǒng)。

2.2非實(shí)時(shí)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(shí)間、自由地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，非實(shí)時(shí)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)提供了條件。非實(shí)時(shí)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)包括的主要功能有課件點(diǎn)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(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)討論，利用多媒體課件庫(kù)為學(xué)生提供學(xué)習(xí)資源等等。非實(shí)時(shí)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)目前幾乎都是采用基于互聯(lián)網(wǎng)的方式提供非實(shí)時(shí)輔助學(xué)習(xí)服務(wù)，就是在互聯(lián)網(wǎng)上建立一個(gè)提供遠(yuǎn)程教學(xué)服務(wù)的網(wǎng)站，采取成熟實(shí)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(wèn)相關(guān)網(wǎng)頁(yè)即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)播課件資源、觀看實(shí)時(shí)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(diǎn)播服務(wù)器、多媒體資源庫(kù)存貯器等軟硬件組成，可采用集簇服務(wù)器實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡、磁盤(pán)陣列、分布式存貯等技術(shù)來(lái)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(cè)、學(xué)籍管理、學(xué)習(xí)資源管理、學(xué)習(xí)過(guò)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(diǎn)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(lèi)，一類(lèi)是直接把老師授課時(shí)的音視頻和電子講稿用流媒體形式采集下來(lái)。按知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行編輯后制成授課型課件也稱“三分屏”課件。另一類(lèi)是通過(guò)教學(xué)設(shè)計(jì)，將課程中的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)地組織起來(lái)，并利用各種多媒體和網(wǎng)頁(yè)制作技術(shù)，編制成集文字、聲音、動(dòng)畫(huà)、圖像、視頻等全面展現(xiàn)課程內(nèi)容的課件。實(shí)踐證明，這二種類(lèi)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(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果離不開(kāi)兩個(gè)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(kù)和數(shù)字圖書(shū)館等方法來(lái)解決另一個(gè)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(lèi)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(chǔ)平臺(tái)

一般的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)中大都包含實(shí)時(shí)可交互的視頻、語(yǔ)音、文字、白板、文檔共享等，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)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(tái)。文件上傳與下載技術(shù)的應(yīng)用在整個(gè)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(chǔ)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(lèi)型的存儲(chǔ)系統(tǒng)。由于每個(gè)存儲(chǔ)矩陣之間采用了不同的軟件及數(shù)據(jù)訪問(wèn)協(xié)議，大部分存儲(chǔ)系統(tǒng)并不兼容。若要訪問(wèn)多個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)，應(yīng)用程序必須采用多種方法來(lái)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(wèn)大量數(shù)據(jù)，要求各種存儲(chǔ)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(shí)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(chǔ)到集中的服務(wù)器上，只需要將不同的資源存儲(chǔ)服務(wù)器用GridFTP加以合并，即可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模部署遠(yuǎn)程教育平臺(tái)。

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(dòng)畫(huà)、音頻庫(kù)、視頻庫(kù)、學(xué)科基本符號(hào)和學(xué)科基本圖形庫(kù)。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(zhēng)議的事實(shí)。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(lèi)計(jì)算機(jī)(包括機(jī)群)、數(shù)據(jù)庫(kù)、各類(lèi)設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備等，形成對(duì)用戶相對(duì)透明的虛擬的高性能計(jì)算環(huán)境。應(yīng)用包括了分布式計(jì)算、高吞吐量計(jì)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(jì)與開(kāi)發(fā)人員將自行開(kāi)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(dòng)調(diào)用GridFTP，將教育資源文件同步到各節(jié)點(diǎn)上，通過(guò)這種網(wǎng)格技術(shù)模型設(shè)計(jì)下的資源庫(kù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(wèn)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(wèn)，從而簡(jiǎn)化了用戶或客戶端程序?qū)Ψ植际浇逃Y源的訪問(wèn)。從而使得用戶易于對(duì)教育資源的集成。

要使教學(xué)資源建設(shè)質(zhì)量保障活動(dòng)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(jì)?開(kāi)發(fā)?管理等各方人員的思想，鼓勵(lì)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(dòng)，以形成正確的質(zhì)量?jī)r(jià)值觀，培育出“質(zhì)量高于一切”的校園質(zhì)量文化。