3 远程教育的硬件和软件平台

3.1 硬件支撑平台

    硬件平台是现代远程教育硬件支撑环境中最核心的内容,也是现代远程教育和传统校园面授教育的显著区别之一。现代远程教育以“三大网”为主要的硬件平台,“三大网”是指有线电视网、电信网和计算机网。

    (1)有线电视网
    有线电视网是现代社会传播范围最广、受众最多、最有影响力的信息传播网络。在远程教育领域,尤其在我国农村远程教育中,电视网依然在发挥着它的重要作用。
    电视网分为有线网和卫星电视网。?
    在使用卫星传输电视信号方面,通常使用C波段和Ku波段两种,其中Ku波段转发器功率要比C波段的大,但价格要贵一些。1985年我国开始应用通信卫星C频段传输电视节目,1996年利用亚洲2号卫星Ku频段正式开始了数字压缩电视节目的传送,1999年又启动了以解决1万个自然村接收广播电视问题的“村村通”工程,利用鑫诺一号卫星Ku频段扩大广播电视的覆盖,并已初步获得成功。按照国家广播电影电视总局规划,今后我国将大力发展Ku频段数字压缩卫星直播电视,以便将上百套中央、省市电视台的节目和其他各种教育电视节目直接送到亿万家庭中。
    有线电视网的特点:
    ① 普及率高
    广播电视网是我国覆盖率最高的用户信息网络。在我国,无论是电视机还是有线电视,都是入户率最高的信息工具,并且正在迅速缩小与发达国家的差距。
    ② 公益性
    在我国看电视听广播是从来不收费的,而有线广播和有线电视也仅仅是收很少的线路维护费。在国内,广播电视的收费标准是所有入户的信息工具中收费最低的。
    ③ 宽频带入户
    20世纪末,我国有线电视的电缆入户带宽已经是300MHz到750MHz,其中大多数是450MHz以上的系统。因此在一条线缆上可传几十套电视节目。尤其是当前数字技术高度发展,一条线缆上传几百套电视节目也已经成为可能。
    ④ 多功能服务
    这些年来,广播电视在原有主功能的基础上逐步发展了多功能业务。如数据广播业务,有线电视网接入internet业务,视频点播、电视会议等。
利用卫星传输数字电视有两种方式,一种是将数字电视信号传送到有线电视前端,再由有线电视台转换成模拟电视传送到用户家中,我国目前的压缩上星传输采用的就是这种方式;另一种是将数字电视信号直接传送到用户家中(DTH)。DTH方式还可开展许多电视业务以外的数字信息服务,如开展卫星远程教学,高速Internet下载等。

    (2)电信网
    电信网由基础网、相应的支撑网和它所支持的各种业务网组成。电信网的主要特点是采用电路交换形式,对实时电话业务有良好的业务质量保证,呼叫成本基于距离和时间。
中国电信网由传输网、业务网和电信支撑网组成
    目前我国电信网的基础网已基本建成了覆盖全国的大容量、数字化通信传输主干道,数字化水平已达99.2%以上,传输系统采用SDH,技术层次已达到世界先进水平。全国长途光缆线路总长度达20余万公里,长途光缆纤芯总长度达近400万公里,中国电信公用电信网基础网的长途传输系统已经具备了综合传送各种业务(包括Internet远程传输和高质量数字图像业务)的能力。

    (3)计算机网
    计算机网络的业务网与基础传送平台之间相对独立,其业务网可建立在多种传送平台上。计算机网从其诞生之日起便把主要精力集中在高层通信协议的研发上,并取得了巨大成绩。计算机网的网络结构简单,其最大优势在于TCP/IP是目前唯一可为三大网共同接受的通信协议。

    随着信息化的发展,有线电视网、计算机网和电信网“三网”将趋于融合。技术的发展是“三网”融合的基本推动力量,特别是以下几个主要领域的重大技术进展:TCP/IP协议、数字技术和光通信技术、软件技术、接入技术等。“三大网”的融合将进一步推动远程教育的发展,反过来,远程教育的需求以及其它社会需求将进一步推动“三大网”的融合。

    
        图1 基于“三网合一”的技术支撑系统的远程教育方式

3.2 软件平台
    软件系统:主要指远程教育综合平台,其中含远程教学系统、远程教育管理系统、远程教育学生支持服务系统、远程教育质量监控系统等。
    主要有从国外引进和自行开发两种类型:如WEBCT, BlackBoard 和 清华在线。

    

    (1)WEBCT平台
    WebCT网络教学平台的特色:
    ① 所有的操作都在Web页面,简单易懂,客户端不用使用特殊的插件。五种类型用户都在web界面操作。
    ② 为各种形式的课件体(包括音频、视频、office文档、压缩文件)提供了操作平台,使教师和学生能相互交流。
    ③ 交互工具强大,老师可以让学生创作自己的主页、组成学生小组、开辟讨论室、利用邮件和白板进行交流。
    ④ 老师可以跟踪学生进展,根据学生各种学习情况,发布课件或者学习工具。
    ⑤ 测验工具非常强大。

    (2)“清华教育在线”平台
    “清华教育在线”网络教学平台是应用教育技术学理论和计算机网络技术构建的一个集教学、教学资源库管理、教务管理与评价于一体的综合性网络教学平台。

    
        图2 “清华教育在线”硬件配置拓扑结构图

    硬件环境:“清华教育在线”是一个提供多种教学科研服务的综合性网站,它的硬件系统是基于6台SUN企业级服务器和2台SUN工作站组成的服务器群机系统分别提供Web、mail、BBS、多媒体等服务,通过防火墙与外部隔离,过滤不良信息,并以1000MB接入CERNET。

    
        图3 “清华教育在线”的软件开发模式图

    “清华教育在线”网络教育支撑平台开发的软件系统采用显示/逻辑/数据处理分离的三层技术架构模型(见上图),基于J2EE规范,使用EJB 与Java Servelet控制内部逻辑运算,采用JSP与XML进行基于模板的灵活输出。

    
        图4 “清华教育在线”教学支撑系统的结构图

    教师备课系统:为教师利用个人资源库和公共资源库中的教学资源,灵活编制、修改和发布多媒体电子教案。
    辅导答疑系统:为学生提供常见问题查询、智能答疑系统、答疑讨论室、001 讨论区等四种答疑讨论方式。师将学生经常提出的问题解答后放入“常见问题库”中供学生查询。
    作业评阅系统:教师布置、批改、统计、分析课程作业,浏览作业的总体情况。学生联机完成和修改作业、联机提交作业,并可以浏览由教师评语与系统分析结果组成的作业分析报告,了解知识点掌握情况。
    其它辅助系统:包括课程通知;课程介绍;教师介绍。
    个人资源系统:包括我的海报;个人主页;通讯录;备忘录和个人信息。

    
        图5 “清华教育在线”教学资源库管理系统的结构图

    网络教育资源系统由公共资源数据库、个人资源库、资源库控制系统、资源查询系统、教师角色应用接口和学生角色应用接口六部分构成(如上图),其中除了公共资源数据库和个人资源库外,其余模块均提供资源库的管理功能。
    网络资源管理系统只对资源数据库内的资源进行严格管理,不干涉教师个人资源。
    网络资源库管理系统具有审核、添加、修改和删除等功能。在资源库管理系统的管理下,教学资源库会随着教师在教学活动过程中的不断参与,而迅速“成长”丰富起来,从而更好的服务于教学。

    
        图6 “清华教育在线”教务管理系统的结构图

    完整的网络教学管理系统应当在提供教学服务管理这一核心功能的同时,提供教学分析及电子结算功能,以及相关的组织机构共享和交换教育信息(如招生信息、毕业生分配信息等),如上图所示。

    
        图7 分布式系统

    【课外阅读】WebCT平台与Blackboard平台