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构建现代远程教学系统探究-lunwen.5151doc

构建现代远程教学系统探究
作者:未知 文章来源:网络 点击数: 更新时间:2010-3-4

摘要:基于互联网技术、卫星通信技术和流媒体技术创建的新型远程教学系统,为构建终身学习型社会提供了有力支持。远程教学中信息传送系统是保证教学效果、实现教学信息可靠传送的关键环节。
  关键词:远程教学系统;远程教育;网格技术
  
  1 远程教育教学研究是时代命题
  
  在现代化背景下,世界各国都以积极的态度开展对于远程教育理论和实践的探索。积极发展现代远程教育也是我国实施科教兴国战略的一项重要举措。从广播电视大学系统到普通高校网络学院,从理论和实践两个层面探索远程教育教学的构成及其理论框架和实践模型,已经成为广大远程教育工作者的一种文化自觉和行为自觉。这种具有强烈人文关怀色彩的理论自觉意识,反映了我国远程教育工作者实践自觉意识的觉醒,从理论和实践两个方向深度探索远程教育的教学模式。同时,构建远程教育学科的呼声也越来越高,而无论现代远程教育这一学科的范畴是怎样的。现代远程教学论的研究都是必不可少的内容。现代远程教学是基于网络环境的教学。网络环境下的教学是怎样的,对这一问题阐述的本身就具有创新性,因为这一新的教学环境是我们所不熟悉的,涉及教学与管理的众多问题都是我们过去所没有遇见过而又必须解决的。
  现代远程教学有自己的特点,其中,学生的个别化学习、教学中的以学生学习为中心表现的尤为突出。众所周知,关于师生关系,我国学术界曾有过长期讨论并形成了“主客体”说、“双主体”说、“共同体”说。作为教学论,对这一问题是不能回避的。笔者认为在现代远程教学中,教师的角色发生变化,教师是学生学习的设计者、引导者、协助者和学习伙伴。在这里,教师从传统的知识单向灌输者地位转变为学生获取知识的伙伴,从对客观认知的角度分析教师与学生都是主体,这一观点不是通过思辨的、逻辑推理过程的纯理论的结果,而从教师在具体教学中的作用反映出来的。
  
  2 远程教学系统的构成
  
  2.1 实时授课系统
  实时授课系统是远程教学系统中一个非常重要的部分,它是用来实时传送教学信息的主要渠道,是实现双向交互式教学活动的平台。该系统的主要功能采用现代通信技术将教师现场授课的声音、图像和电子白板等信息实时地传送到远端教室或学生的学习界面上,通过该系统,远端的学生可以看到并听到老师实时的授课内容。在实时授课系统中,根据学生是否可以同教师、同学之间进行实时交流,又分为双向交互式实时系统和单向广播式实时系统两类。交互式系统的特点是交互性好,教师在教学活动中可以看到学生的表情和动作,听到学生的声音,并可和学生进行异地实时交流,教学效果比较好。实时授课系统的实现一般由卫星广播技术和基于互联网的流媒体技术、视频会议技术、视频聊天技术等来构建。目前,效果比较好的方案是利用卫星广播来直播老师的授课音视频信号,以保证较好的图像质量利用网络视频回传学生的提问等反馈信息进行交互,用天地网相结合的方式来构建实时授课系统。
  
  2.2 非实时辅助学习系统
  远程教学中,学生需要在方便的时间、自由地选择学习内容进行学习,非实时辅助学习系统为实现这一目标提供了条件。非实时辅助学习系统包括的主要功能有课件点播、学习资料浏览、下载,用一反馈信息和提交作业、进行答疑,用实现学习讨论,利用多媒体课件库为学生提供学习资源等等。非实时辅助学习系统的实现目前几乎都是采用基于互联网的方式提供非实时辅助学习服务,就是在互联网上建立一个提供远程教学服务的网站,采取成熟实用的一一三层体系结构架构,所有的教学资源和课件由服务提供者上载到网站上,用户只需访问相关网页即可实现点播课件资源、观看实时直播节目等各种学习功能。系统一般由确呢服务器、视频点播服务器、多媒体资源库存贮器等软硬件组成,可采用集簇服务器实现负载均衡、磁盘阵列、分布式存贮等技术来提高响应速度,为学习者提供可靠的服务。
  
  2.3 教学管理系统
  教学管理系统是体现远程教学的组织与管理功能的系统,是远程教学系统的重要组成部分。主要功能有教学信息发布、课程设置、授课安排、学生缴费注册、学籍管理、学习资源管理、学习过程跟踪等。
  
  2.4 多媒体课件制作系统
  我们通常所指的多媒体课件就是利用各种多媒体制作技术将课程内容制作成图文声像并茂的多媒体信息,是可放在网上供学生下载或点播的学习资源。在远程教学中,我们又可以把多媒体课件分为两类,一类是直接把老师授课时的音视频和电子讲稿用流媒体形式采集下来。按知识点进行编辑后制成授课型课件也称“三分屏”课件。另一类是通过教学设计,将课程中的知识点有机地组织起来,并利用各种多媒体和网页制作技术,编制成集文字、声音、动画、图像、视频等全面展现课程内容的课件。实践证明,这二种类型的课件在远程教学中都发挥了很好的作用。远程教育的生命在于保证令人满意的教学效果,而实现良好的教学效果离不开两个重要条件一是要有丰富的、高质量的学习资源,这是保证远程教学质量的关键,可由建设网上教学资源库和数字图书馆等方法来解决另一个重要的条件就是远程教学的信息传送系统要为传送各类教学信息提供强有力的、可靠的支持,这同样是决定远程教学效果好坏的关键环节。

  3 网格技术在现代远程教育中的应用
  
  3.1 连接异构存储平台
  一般的远程教学系统中大都包含实时可交互的视频、语音、文字、白板、文档共享等,实现实时互动式教学环,为单位内部或不同组织之间搭建良好的沟通平台。文件上传与下载技术的应用在整个教学环境中占据了较大的比重,客户端常常受到服务器端存储瓶颈的困扰。
  传统的教学资源网络中,大多建立有不同规模和类型的存储系统。由于每个存储矩阵之间采用了不同的软件及数据访问协议,大部分存储系统并不兼容。若要访问多个存储系统,应用程序必须采用多种方法来检索所需数据,这显然是低效的。在具体应用中,许多地理上分布的应用程序或用户需要访问大量数据,要求各种存储系统之间能快速而有效地传输大量数据。借助网格文件传输协议(Grid-FTP),可以实现具有大规模分布式教育资源服务能力的远程教育系统。这种远程教育系统,不需要将用于服务的教育资源全部存储到集中的服务器上,只需要将不同的资源存储服务器用GridFTP加以合并,即可实现大规模部署远程教育平台。
  
  3.2 整合教育资源
  以网络为载体的远程教学以资源环境为主要支撑,这些基础资源包括网络课程教学中用到文本、图形图像、动画、音频库、视频库、学科基本符号和学科基本图形库。而部分远程教育分支机构的数字资源匮乏,以及不同分支机构资源的重复建设,都是不容争议的事实。网格技术在远程教育应用中,可以将不同的教学资源连接地理上分布的各类计算机(包括机群)、数据库、各类设备和存储设备等,形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境。应用包括了分布式计算、高吞吐量计算、协同工程和数据查询等诸多功能。不同分支机构的设计与开发人员将自行开发的数字资源上传到统一接口,其他分支机构再次自动调用GridFTP,将教育资源文件同步到各节点上,通

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