教學交互在衛星遠程教育培訓網的應用

劉曉

摘 要 鶴院遠程教育學院培訓網通過DirecPC的IP寬帶組播應用、功能強大的交互式教學應用軟件平臺，將地面網、衛星系統、視頻會議軟件和培訓系統軟件集成在一起，通過地面網進行回傳，衛星系統將所有會議或培訓信息廣播發到遠端，通過軟件實現視頻會議和培訓功能。

關鍵詞 教育培訓 實時交互 遠程 衛星 通訊

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A

1衛星外交互通信的概念

對于通信系統來說，可以分為單向通信和雙向通信兩種基本模式。其中雙向通信一般具有自己的收發信道。如果一種通信系統的收發信道彼此分離.并且可以實現一個發信道對應于—個或多個收信道這兩種特征，我們可以稱之為外交互通信。

2技術要求

針對鶴院新老校區距離較遠、教工隊伍的實訓教學、教育科研有待進一步提高，院領導提出只有采用先進的教育模式，以最低的成本實現最大范圍內的培訓教育，并瞄準崗位能力完善教學，才能培養出大批技能拔尖的優秀人才。鶴院確立了現代遠程教育培訓網的建網方案，提出以下需求：

（1）使鶴院教職工在不離崗的情況下接受職業技能培訓；

（2）建立的網絡教育系統不受地域和天氣的影響；

（3）教學平臺的雙向交互性和信息流的實時性；

（4）遠端站數量多個，系統要有擴展能力。

鶴院信息中心組織了廣泛的技術力量進行遠程教育技術和教育網絡的調研，并請多家實力雄厚的企業提供技術方案，在充分論證的基礎上，有望選擇了雙威通訊網絡有限公司提供的衛星寬帶遠程教育解決方案。

3設計思路

該方案采用了休斯公司屢獲殊榮并廣泛應用的DirecPC衛星系統。通過DirecPC的IP寬帶組播應用、功能強大的交互式教學應用軟件平臺，將地面網、衛星系統、視頻會議軟件和培訓系統軟件集成在一起，通過地面網進行回傳，衛星系統將所有會議或培訓信息廣播發到遠端，通過軟件實現視頻會議和培訓功能。

4具體實施

鶴院遠程教育培訓網功能結構上分4個部分：主教學站點，衛星上行站（NOC），遠端教學中心，課件投遞及FTP服務器下載。主要的授課培訓內容由主教學站點提供，在這里老師講課的視頻圖像和音頻一起被打成IP包的形式，經地面專線傳輸到衛星上行站，由衛星上行站發送，經衛星再實時廣播到鶴院的各遠端教學中心。各遠端教學中心通過安裝了DirecPC接收卡的計算機和衛星接收天線可以接收到來自主站的培訓內容，利用這個傳輸平臺進行接受教育和培訓。

（1）主教學站點是完成多媒體教學信息的采集、數據處理和傳輸控制。它是由音視頻設備負責實時廣播的圖像、聲音的采集和控制；主要設備由授課服務器、視頻采集卡、攝像機、麥克風以及教師端軟件組成。通訊軟件對視頻采用MPEG-4的壓縮格式（或H.263可選），具有視頻音頻的雙向通訊能力，整個延遲不超過300ms。

（2）地面專線負責把處理后的多媒體內容實時上傳到衛星控制中心。雙威公司負責提供DDN專線或高速數字電路，通過數字專線把實時多媒體流發送到衛星上行站，同時回傳一些控制信息。

（3）衛星上行站（NOC）提供到衛星的上行傳輸和用戶接口，也是整個網絡的核心。客戶的各種信息通過專線或者internet上傳到NOC，然后由相應的服務器推送上星，廣播覆蓋到全國各地。

（4）DirecPC衛星系統是把上傳來的講課內容廣播覆蓋到全國各地的教學中心。

（5）遠端教學中心通過衛星天線和DirecPC接受衛星廣播的內容。

鶴院各院系培訓站點的計算機放置在專門的培訓教室中，將計算機接一個投影儀直接將講課內容投影在大屏幕上，就可以進行同步上課。

此外，教工接受培訓的軟件平臺是采用Client/Server（客戶/服務器）模式構架，完全模擬現場同步教學，此應用軟件平臺是一種實時交互的遠程教學應用系統。該應用系統將各種媒介信息如圖像、聲音以及數據集成在一起通過公共傳輸網絡進行傳輸。培訓教工可使用配有麥克風的桌面PC系統，與主教學站點的教師進行話音和電子方式的交流。教師使用界面友好的教學軟件去發送一些問題和激活培訓教工的麥克風。培訓教工可以使用被激活的麥克風和主教學站點的教師進行討論、發表評語，這些討論和評語可以被網絡中的其他所有培訓教工聽到。

系統特點：

（1）數據通過衛星直播網絡傳輸，不需要額外的長途骨干網絡建設；

（2）覆蓋面廣，只要在衛星發射的電波所覆蓋的范圍內，任何地點都可以接收教學內容；

（3）傳輸質量穩定、具有連續廣播能力、帶寬高；

（4）數據、話音可以由遠端通過TCP/IP協議進行傳輸；

（5）有完全集成而簡單易用的教師界面和學生應用；

（6）高度靈活、便于操作的交互性應用。

5結論

遠程教學應用要求很強的交互性和信息流的實時性，這套遠教應用系統為主教學點教師和鶴院各院系培訓教工提供了多種交互工具；在信息流的傳輸上使用了穩定的、具有連續廣播能力的、傳輸速度不受調制解調器限制的衛星直播網絡。我們不需要投入大量的資金和時間來建設自己的長途骨干網絡，就可以利用衛星直播網絡、遠教應用系統和經濟的終端設備來快速地搭建鶴院的遠程教學系統。

參考文獻

[1] 柴俊霞，趙冬生，陳學峰. IP組播技術在遠程教育中的應用探討[J].中國遠程教育，2004.21.