现代教育技术在远程教学活动中的应用
来源:陕西广播电视大学 作者:资源建设与现代教育技术中心 浏览次数:0 发表时间:2014-07-09 18:57:57  字号:

  现代远程教育的教学活动除了继续延用传统教育信息传输手段外强化了学生自主学习的支持,主要的教学活动有:教师远程授课、召开远程教学会议、学生远程自主学习、远程教学辅导、远程小组学习、远程教研活动、远程通知、远程数据传送等,本文论述了具体运用当前的现代信息技术与教育技术实现这些活动的方法和应用软件。

  关键词:  教育技术,远程教育,远程教学活动,远程教学

  远程教育在我国的发展经历了函授教育阶段、广播电视教育阶段后,现在已经随着信息技术和网络技术的飞速发展进入了以现代信息技术(计算机技术、网络技术和通信技术)为基础的现代远程教育阶段。目前我国的现代远程教育已初步形成了传统远程教育手段与现代教育技术手段综合应用的格局。

  传统远程教育的教学活动主要有:组班面授教学、收看电视教学节目、学生小组学习、召开教学及管理会议、教研活动、实践教学等等,实现方式都需要师生和管理人员集中起来面对面进行。教学资料、教学文件、通知等教学信息的传输借助铁路、公路、航空等交通工具将教学信息存贮媒质(纸质书刊杂志信函、录音带、录像带、磁盘、光盘等)输送到远程教学点和学生手里,或将教学信息通过地面微波、电信电缆进行远程传送。现代远程教育除了继续延用传统教育信息传输手段以外,强化了学生自主学习的支持,着重利用计算机网络、卫星和地面电视网络、电信网络等现代多媒体数字信息传输系统,将多种媒体教学信息进行远程传送,其速度和质量比传统方式都有了大幅度提升,教学和学习方式也更加灵活多样,特别是学生的自主学习条件更加成熟,集中体现了教育的信息化、数字化。

  现代远程教育主要的教学活动有:教师远程授课和远程教学管理会议、学生远程自主学习、教师远程辅导、学生远程小组学习、教师远程教研活动、远程通知、远程文件和教学资源传送等形式,下面谈谈学校运用现代信息技术和现代教育技术手段实现这些教学活动的具体方法。

  一、远程授课和远程教学管理会议的实现

  远程授课和远程会议参加人数一般在几十人到几千人,交互形式有一对多、多对多,两者技术实现方式基本相同。教师远程面授教学有单向视音频直播教学和双向视音频教学交互教学两种教学模式。单向视音频直播是教师端的教学信息单向地向学生端传送,一般课程的系统讲授采用这种方式。双向视音频教学交互教学是教师端可以与学生端进行双向的信息交流,适合用于系统讲授、课程讨论、课程集体答疑、毕业答辩和教学会议等多种教学活动。

  1、单向视音频直播目前实现的方式有电视广播和计算机网络直播。

  (1)电视广播可以通过卫星、地面微波线路、有线电视网组成的空、天、地网广播视频教学节目,覆盖面可以很大。学生可以定时直接收看,也可以由教学点接收并录制,以后再组织学生收看。目前的电视节目接收、录制可以采用计算机硬盘录像系统、光盘录像机、磁带录像机等设备来实现。电视广播传输的影像质量好、覆盖面广,但需要比较大的投资,适用于规模较大的学校(如广播电视大学)。

  (2)计算机网络直播可分为通用视频流媒体直播和专用直播软件直播两种,建设投资不太大,适用于一般的网络学院,连接模式有直播和组播两种。直播模式是每个客户直接与授课网站播课服务器进行连接;组播是一种多级服务器模式,授课网站播课服务器与外地的分组服务器连接,每个客户再与分组服务器进行连接,目前网络学院互联网的接入带宽多在100M,当接收用户数量达300人以上时一般需要采用组播模式播课。

  通用视频流媒体单向直播是将摄像机拍摄的教师授课视音频直接以视频流媒体格式进行网络播放,可以是现场实时播出,也可以在实时播出的同时录制成磁盘文件,以后再进行非实时直播或点播。目前教学网站多采用微软公司Windows Server或RealNetWorks公司的流媒体服务器端软件来实现视频流媒体的直播。为了增加直播时的双向交互性,可以将直播的流媒体视频与BBS论坛组合在同一网页上,使教师在直播时能够接收到学生用文本发来的信息。

  计算机网络专用直播软件单向直播是采用专业公司制作的教学直播软件来现实的。这类专业直播软件可以同时将摄像机拍摄的教师授课视音频和教师机的计算机屏幕图像(教案、演示图像等)两种信号以流媒体格式对外播出。播放模式也有直播和组播两种。这类软件大多数提供了录制功能,可以在实时播出的同时录制成磁盘文件,以便进行非实时的直播或点播。目前市场上这类直播软件很多,技术已比较成熟,例如:江苏科建教育软件有限责任公司(www.collegesoft.com.cn)、北京未尔视讯科技有限公司(ww.vellcom.com)、南京丁丁软件有限公司(www.tingsoft.com)、北京网梯科技发展有限公司(www.whaty.com)的直播软件实用性都比较好。

  2、双向视音频交互教学主要采用计算机网络双向视频教学系统(或双向视频会议系统)来实现。双向视频系统有硬件系统、软件系统和软硬件结合系统三类,连接模式也有直播和组播两种。目前软件双向视频系统由于功能强、建设成本低、传输技术比较成熟已成为网络远程教学的首选。

  软件双向视频教学系统能够实现一对多或多对多双向实时音视频、文本、图片、电子白板、计算机屏幕信息、数据文件等信息的交互传输和单向广播,有些软件还能提供课堂录制、视频播放、会议通知、电子公告、课表预置、网页协同浏览、辅助答疑、远程控制、双屏显示、视频轮巡、语音激励、投票表决、与硬件会议系统互联等多种辅助功能。例如:北京威速公司(www.v2tech.com)的V2 Conference会议系统、北京盛维新世纪公司(www.cenwave.com)的cenwave教学会议系统、上海华平公司的AVCON会议系统(www.avcon.com.cn)、北京网动公司(www.iactive.com.cn)的Active Meeting会议系统、成都金虎科技有限公司(www.kinghoo.net)的kinghoo教学会议系统、江苏科建教育软件有限责任公司的网络远程视讯会议与多媒体教学系统都可做为远程双向教学系统来使用。

  网络双向视频教学系统除了教学单位自建服务器以外,还可以采用租赁的方式,上述的专业公司有的就提供会议室的租赁服务。目前一些门户网站,如:263网络通讯(et.263.net)的ET视频聊天室、新浪的UC聊天室(hezuo.chat.51uc.com/zfbz.html)也都部分具有上述专业双向视频教学系统的功能,可以提供几十人至上千人的视音频、文本、计算机屏幕信息双向交互。

  与软件双向视频教学系统相比,硬件系统的投资较高,目前应用比较广泛的硬件双向视频会议系统有国外品牌Polycom、Tandberg、VTEL、VCON等,国产品牌中兴、华为、中太、瑞福特等。软硬件结合的双向视频会议系统有日立软件和等离子、液晶交互式数字书写屏组成的教学会议系统。

  二、学生远程自主学习的实现

  学生的远程自主学习是指学生在家或单位自主安排时间进行的学习,学生的自主学习除了看课程的书本教材、定时接收学校的广播课程外,远程登录学校网站浏览、点播视频教学课件、查阅图书期刊、搜索互联网资源、参加网上讨论也是非常重要的学习环节。

  1、  远程多媒体教学平台的应用

  为了给远程学生自主学习的提供优质教学服务,远程教学单位都应建立自己的教学网站,自建或购买适合所开设专业和本校管理特点的多媒体教学平台软件。教学平台软件一般应该具有用户登录权限管理、多种媒体教学资源动态分类管理、视音频课件点播、专业课程论坛、在线练习和在线测试、学习过程监控、网站综合统计等多种功能。教学平台的创建可以使用ASP、PHP、JSP等动态网页设计技术来实现。目前各网络学院的教学平台大多数是根据各校的特点自行开发设计的,市场上也有许多专业公司提供教学平台的定制设计服务,例如:电大在线公司为广播电视大学设计的电大在线教学平台系列软件、江苏科建教育软件有限责任公司的网络学习平台、上海教育软件发展公司(www.ol.com.cn)的网上课堂远程学习平台、北京杰佛软件技术开发有限公司(www.jiefo.com)的通用学习平台、北京碧洋新思网络技术开发有限公司(www.beyondideas.com.cn)的智星远程教学平台、湖北华大网络教育技术有限责任公司(www.vad.cn)的华大网络教育平台等。

  2、多媒体课件视频点播系统的应用

  远程点播收看多媒体教学课件是学生获得远程优质教学资源的重要手段,目前多媒体课件视频点播服务根据节目源的不同可分为以下两类:

  (1)节目源课件的视音频是wmv、asf、rm、rmvb等通用流媒体格式的教学视频或网络课件,可采用微软公司Windows Server免费提供的流媒体服务器软件,或Real NetWerver公司的流媒体服务器软件,自建或购买视频点播管理软件来实现。学生接收端只要安装有网页浏览器IE、WindowsMediaPlayer或RealPlayer播放器即可正常收看。

  (2)节目源课件是专业公司提供的专用课件制作工具制作的特殊格式课件,需采用该公司提供的专用视频点播服务器管理软件来实现。学生端需要下载安装该公司提供的专用播放器软件才能正常收看。目前提供网络课件制作专用工具的公司也很多,如:未尔课件梦工厂、科建Web课件制作工具、网梯课件制作系统、济南金成众实业有限公司(www.newxyz.com)的金成众课件制作系统、北京碧洋新思网络技术开发有限公司(www.beyondideas.com.cn)的Hishow多媒体演示与录播系统、丁丁多媒体课件实录系统、达盈科技有限公司(www.ezytech.com.cn)的达盈课件制作软件、华大网络课程制作工具等,这些公司一般都有配套的视频点播软件提供。

  多媒体课件的视频点播服务需要占用学校较大的网络出口带宽,为了避免其它应用与视频点播服务相互干扰,学校可以将视频点播服务器放到网络服务商的机房托管,这样可以保证点播服务器互联网出口的畅通。

  多媒体课件视频点播服务目前在学生端的接收方式仍主要以计算机浏览为主。随着广电网络有线数字电视网的普及推广,学校也可以将教学视频点播服务器在广电网络托管,广电网络用户的学生就可以在家里用数字电视(或模拟电视加装机项盒)点播视频教学节目了。

  流媒体视频教学节目的收看设备可以是多媒体计算机、个人数字助理(PDA)、WEB手机。除此之外,目前市场上的电子新秀―便携式MP4视频播放机也具有播放流媒体视频文件的功能,学生可以通过微机将教学视频下载到MP4播放器上观看。随着市场的成熟,MP4产品的成本将会逐步降低,可以预见这种应用必将越来越普及。

  3、远程数字图书馆、数字期刊系统的应用

  远程教育学院应当建立远程电子图书借阅系统和远程电子期刊查阅系统,为学生自主学习提供丰富的参考资料。国内比较知名的数字图书馆系统都具有书目索引、远程借阅管理、书页内容的关键字查询检索以及书页内容的复制打印等功能,基本满足了学生通过互联网远程借阅电子图书的需要。目前比较有代表性的系统有:北大方正集团公司的方正Apabi数字图书馆系统(lib.esoushu.com)、中国国家图书馆的中国国家数字图书馆系统(www.nlc.gov.cn)、超星数字图书馆系统(www.ssreader.com)和书生之家数字图书馆系统(www.sursen.com)。其中方正Apabi数字图书是电子文本格式,质量最高,书价也高一些。其它几家的数字图书都是扫描电子图片格式,书价比较便宜。

  学校使用数字图书的方式一般有三种:1、学校购买数字图书馆系统和数字图书建立本校独立维护的系统。2、学校购买数字图书馆管理软件并在学校建立数字图书馆公司的镜像站点。3、直接使用数字图书馆公司在线系统,学校只购买登录服务账号。

  国内大型的数字期刊网站有:重庆维普资讯有限公司的中文科技期刊全文库(dx1.cqvip.com)、CNKI中国知网(www.dl.cnki.net)、万方数据数字化期刊全文数据库(www.wanfangdata.com.cn)。清华同方的数字期刊CNKI“中国学术期刊全文数据库”是国家知识基础设施(CNKI)工程项目,高校使用的较多。期刊由于更新较频繁,学校主要采用建立镜像站点的方式使用,每年进行期刊订阅。学生个人也可以购买账号直接登录数字期刊公司在线网站查阅期刊。

  4、浏览国家现代远程教育资源库信息

  “国家现代远程教育资源库信息浏览系统”是由教育部2005年发起的国家现代远程教育资源库工程建设项目,项目建成后将面向我国全社会应用,目前项目由中央电大组织兴建。加入系统的学校可通过建在本校的“节点资源管理及应用系统”访问系统资源。系统的最终目标是资源共享,目前的使用方式是:目录无偿共享,资源分为“无偿共享”和“有偿共享”两类。

  5、利用互联网资源进行自主学习

  (1)学生可以利用百度(www.baidu.com)、雅虎一搜(www.yahoo.com.cnwww.yisou.com)、Google(www.google.com)、搜狐-搜狗(www.sogou.com)、中国搜索(www.zhongsou.com)等搜索引擎的关键字搜索,查询互联网上丰富的辅助学习资源来自主学习。

  (2)学生除了参加学校教学平台的专业课程论坛(BBS)讨论以外,也可以注册到互联网上的一些专业论坛,参加相关专业知识的讨论和经验交流。

  (3)订阅互联网上新闻组服务器的专业新闻进行专业知识的讨论和经验交流。

  新闻组是比BBS(论坛、社区)更早应用的一种网络服务,与BBS不同新闻组的贴子都是以E-mail的形式来完成,用户可以上传文件、增量下载、脱机浏览,而且可以查阅服务器上大量的珍贵历史资料。在经历了长期的发展后,新闻组日趋成熟,它的题材面广、信息量大、时效性强、自由度高,专题分类详细。学生可以订阅与自己专业相关的专题新闻与网络上的专业人士进行知识交流。一般在客户端计算机上用Outlook Express(或XNews、Agent等软件)来订阅新闻组服务器上的新闻。

  目前国内的新闻组服务器数量较少,常用的有:宁波新闻组(news://news.cnnb.net)、新凡新闻组(news://news.newsfan.net)、济南万千新闻组(news://webking.online.jn.sd.cn)、微软新闻组(news://msnews.microsoft.com

  三、远程辅导、小组学习和教研活动的实现

  远程教学中教师对学生的个别辅导、学生的小组学习、总校教师与教学点教师之间的教研交流是远程教学中重要的辅助教学环节。这些教学活动每次参加的人数一般较少,交流的方式有一对一、一对多和多对多几种,有实时交流也有非实时交流,可采用的方式比较多,目前常用的现代教育技术主要有以下几种:

  1、实时交流方式

  (1)NetMeeting网络视频会议软件的应用

  NetMeeting是Windows操作系统免费提供的小型网络会议软件,使用时用户人数一般在10以下(也可以更多,取决于可用的网络带宽和与会者的计算机速度),可以实现一对一、一对多和多对多的实时视音频交互,该软件还提供了文本聊天、电子白板、桌面共享、程序共享、文件传送等功能。NetMeeting的呼叫方式有登录目录服务器呼叫、电子邮件呼叫、IP地址呼叫等几种。

  (2)即时通讯软件(IM)的应用

  即时通讯软件(即聊天软件)是一种可以在计算机、PDA、WEB手机上实现一对一的双向实时文本、音频、视频交互的软件,有些软件还提供了文件共享、文件传输、网络电话、手机短信、信息群发、远程控制等多种功能。目前网络上运行的即时通讯软件非常多,开展教学活动时可以使用大家熟悉的QQ、MSN、雅虎通、新浪UC、网易泡泡、TOM-Skype等网络公司提供服务器的免费软件(如按学习小组建立QQ群方便组员间的联系等);学校也可以利用有些软件双向视频会议系统中附带的即时通讯软件建立自已的即时通讯服务。

  有的即时通讯软件还有多人通话的功能,可实现多对多的交流,例如Skype软件就可以召开5人以下的语音和视频会议。

  (3)租用视频聊天室的应用

  视频聊天室是可以通过计算机网络实现一对多、多对多文本、语音、视频、电话等交互的论坛,进入聊天室的人数可以是几人、几百人或者更多,现在许多网络公司都能提供聊天室的出租业务。例如:263网络通讯网站上的ET视频聊天室可以提供文本、语音、视频、电话等服务;新浪UC聊天室可以提供文本、语音、视频等服务;网易(vchat.163.com)也在筹划推出优质的付费房间服务,随着技术的进步和市场的开发聊天室的功能正在不断扩大。

  (4)网络电话的应用

  网络电话是一种实现计算机与计算机、计算机与固定电话或手机之间通讯的系统。有的网络电话软件还可以实现三方或多方通话。目前国内的网络电话在计算机与计算机之间的通话大多是免费的,计算机与电信电话之间的通话是收费的。国内现在提供网络电话服务的软件有263网络通讯的ET(www.263.net)、网通的web网络电话(webphone.cncbb.net)、TOM的Skype(skype.tom.com)等。

  (5)电信电话的应用

  电信电话提供的是一对一的双向实时语音交流或非实时的短信通讯,是应用非常普遍的通信方式。现在用电话已可以与视频会议系统互联,手机也可以参加远程视频会议。随着现代通信技术的发展,电话的功能开发得越来越多,现在有的电话已经具有上网浏览、上网聊天、收发电子邮件、收发传真、接收流媒体视频、摄影摄像、播放MP3等功能,功能已经与个人数字助理(PDA)相融合。

  (6)电子论坛(BBS)的应用

  电子论坛,是教学单位网站建立的动态信息发布区,参加讨论者一般以文本贴子的形式发表自己的观点,贴子可以发布在大家都能看见的公共区,也可以只发布给指定的接收人。帖子的管理由版主来负责,课程论坛的版主应该由本门课程的责任教师来担任。活动的方式可以是教师组织学生约定时间同时上网实时讨论某个论题;也可以是学生不定时地上网发提问帖子,教师非实时地给予回帖解答。

  2、非实时交流方式

  (1)电子邮件的应用

  通过网络收发电子邮件是远程教学中应用很普遍的一种非实时一对一或一对多信息交流方式。一般的远程学院都建有自己的电子邮件系统,为教职工和学生提供非实时的电子文件收发服务。目前的门户网站几乎都提供免费和收费的电子邮箱,有些免费电子邮箱的容量已达到2GB。

  目前有代表性的邮件系统软件有Exchange、Lotus Notes、For-Mail、Sendmail、qmail和Postfix等

  (2)教学平台的应用

  教学网站的教学平台都按专业课程设置有动态教学栏目,课程栏目中提供了与本门课程相关的教学辅导网页,这些网页的更新维护是由本门课程的责任教师来担任的。责任教师可以将平时教学过程中收集到的共性问题写成教学辅导文章在课程栏目中发布。

  (3)自建新闻组的应用

  远程学院还可以用新闻组服务器软件(如ArGoSoft News Server、DNEWS News Server)按专业建立自己的新闻组,只供本校师生使用,为学生提供远程专业讨论和学习交流的条件。

  四、远程教学信息通知的实现

  过去远程教学信息的通知很难及时送达,而现在教学信息的远程及时通知已不是什么难事,而且方式也有以下多种,教学单位可以综合起来使用。

  1、手机短信群发通知(用手机短信群发、用门户网站短信平台群发短信、用学校WEB电子办公系统手机短信平台群发短信等)

  利用手机短信还可实现查询(成绩、课表)、注册、交费等功能。

  2、即时通讯软件发布会议通知(用软件视频会议系统中的即时通讯软件群发会议通知)

  3、电子邮件群发通知(用电子邮件客户端软件群发通知、用软件视频会议系统中的电子邮件功能群发通知)

  4、电子公告栏发布通知(教学网站的电子公告栏、WEB电子办公系统的电子公告栏)

  5、电子论坛发布通知帖子

  6、传真机群发通知

  7、电话个别通知

  8、传统的邮政信函发布通知

  五、大数据量教学资源远程传送、存储的实现

  在远程教学活动中经常有数据文件需要进行远程传送,当文件不是太大时可以选用许多种方法,例如:电子邮件、即时通讯软件、视频会议系统、电子论坛、新闻组等都具有远程传送文件功能,也可利用门户网站提供的网络硬盘和电子相册。但是对于数据量很大,又需要经常远程传送的数据(如多媒体视频课件、电大多级教学平台的更新数据包等),这些方法就不太适用了,目前采用方法有以下几种:

  1、利用FTP远程文件服务器传送文件

  总校用FTP服务器管理软件(如:Serv-U)建立FTP远程文件服务器,分配登录用户账号,并上传需要传送的数据,远程接收端用管理员所给的用户名和账号登录并下载数据。这种传输方式的特点是客户端主动,不受时间限制,成本低,因此应用比较广泛。

  2、用数字卫星进行IP数据定时广播实现文件传送

  IP数据广播指的是基于DVB标准来传输因特网数据流,即采用互联网IP协议,以卫星传输为媒介,利用多播技术进行数据的单向推送式播出,接收速率可达到1Mbps。用数字卫星进行IP数据广播可以覆盖很大的国土面积,而且数据传输信息量大、速度快,特别适合没有互联网或网络状况不太好的边远地区。若远程教育学校的基层教学点数量很大,FTP服务器上同时下载数据的用户就会很多,服务器的负载及出口网络带宽负荷也会很重,将影响到用户的下载速度。中央电大和奥鹏的远程教育学院利用数字卫星进行IP数据广播有效地减轻了这方面的压力。

  卫星IP数据信号的接收装置有:数字卫星信号接收天线、计算机和IP数据解密卡,数据接收时可以无人置守由系统自动完成。

  3、利用模拟卫星电视广播信号搭载VBI教学信息实现文件传送

  广播电视信号播出的图像每秒为25帧,每两帧之间都会有一个无信号的场消隐期,VBI技术就是在电视信号的场消隐期插入教学数据信号,这样教学数据信号就可以搭载在电视信号上一起播出,VBI的最高传输速率可达180Kbps。

  VBI数据信号的接收装置有:卫星天线、卫星电视信号接收机、计算机和VBI数据解密卡,数据接收时可以无人置守由系统自动完成。

  综上所述,目前的远程教育技术在现代通信技术的支持下日趋成熟,随着我国信息基础设施的不断完善,新一代互联网中IPV6协议正在得到实际应用,这将使网络的通信能力大幅度提高。可以预见不久的将来困扰远程教育发展的网络不畅通问题会得到解决,远程教育的质量也必将进一步得到提高。
 

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