淺談遠程教學(xué)系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展剖析

畢業(yè)論文 論文題目淺談遠程教學(xué)系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展學(xué)校名稱：興安職業(yè)技術(shù)學(xué)院院系名稱：計算機科學(xué)與信息工程學(xué)院指導(dǎo)教師：學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)：入學(xué)時間：目錄一、遠程教學(xué)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 3（一）管理員模塊 3（二）教師模塊 4（三）學(xué)生模塊 4二、遠程教學(xué)系統(tǒng)的特點 5(一)組件對象模型（COM）技術(shù) 5（二）視頻流技術(shù) 6（三）網(wǎng)上實時交互 6三、遠程教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 7（一）教學(xué)模式個性化 7（二）學(xué)習(xí)支持服務(wù)多元化 7（三）決策法制化、科學(xué)化 7（四）合作多方位、集團化 8（五）運作市場化、產(chǎn)業(yè)化 8四、結(jié)論 8參考文獻 9論文提綱一、遠程教學(xué)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) （一）管理員模塊 （二）教師模塊（三）學(xué)生模塊 二、遠程教學(xué)系統(tǒng)的特點 （一）組件對象模型（COM）技術(shù) （二）視頻流技術(shù) （三）網(wǎng)上實時交互 三、遠程教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 （一）教學(xué)模式個性化 （二）學(xué)習(xí)支持服務(wù)多元化 （三）決策法制化、科學(xué)化 （四）合作多方位、集團化（五）運作市場化、產(chǎn)業(yè)化 四、結(jié)論 淺談遠程教學(xué)系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展【摘要】以網(wǎng)絡(luò)為特征的現(xiàn)代遠程教育的突現(xiàn)及發(fā)展，促進了各類信息教育技術(shù)的深刻變化。簡要分析了傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，構(gòu)建了基于WWW交互式遠程教學(xué)模式，研制開發(fā)出包含Web課程、智能題庫、學(xué)習(xí)討論以及實時授課系統(tǒng)等子系統(tǒng)的全新的遠程教學(xué)系統(tǒng)?！娟P(guān)鍵詞】遠程教學(xué)；平臺；教學(xué)改革；數(shù)據(jù)庫隨著多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，基于Internet的計算機遠程教學(xué)作為一種全新的教學(xué)手段，越來越受到人們的關(guān)注。計算機遠程教學(xué)是指利用多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開展的教學(xué)活動。它有著傳統(tǒng)教學(xué)模式所無可比擬的優(yōu)點，它創(chuàng)造了一種全新的教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式在時間、空間上的限制，采用了先進的教學(xué)手段和教學(xué)方法，大大提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果，使教學(xué)活動上了一個新臺階。一、遠程教學(xué)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)遠程教學(xué)系統(tǒng)是在Internet/Intranet環(huán)境下實現(xiàn)的，是典型的瀏覽器/服務(wù)器模式。服務(wù)器以WindowsNT4/2000Server為操作系統(tǒng)平臺，MicrosoftSQLServer7.0為RDBMS，客戶端通過瀏覽器訪問系統(tǒng)提供的服務(wù)。系統(tǒng)不允許匿名訪問，它要求用戶提供帳號/密碼，通過驗證后才能進入系統(tǒng)主頁，以此追蹤用戶身份。本系統(tǒng)將用戶分為三類：系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生，他們都有各自的主頁，訪問系統(tǒng)的權(quán)限也不相同。其中權(quán)限最高的為管理員，其次為教師，最低為學(xué)生。權(quán)限高的能訪問其下級所能訪問的所有資源，反之則不然。例如教師能進入學(xué)生主頁，而學(xué)生則不能訪問教師主頁所提供的功能（布置作業(yè)、批改作業(yè)等）。本系統(tǒng)可同時為不同課程的多組教師/學(xué)生（上一門課的教師及其學(xué)生為一組）提供服務(wù)，它們之間既有一定的隔離性（例如某個教師帳號不能批改屬于另一個教師的學(xué)生的作業(yè)等），又有資源的共享性（例如公共作業(yè)、試題的共享等），很好地解決了本單位各個教師負責(zé)不同班級，課程也有所不同的問題。遠程教學(xué)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)按用戶角色的不同，劃分如下：（一）管理員模塊遠程教學(xué)系統(tǒng)可同時為多組教師/學(xué)生提供服務(wù)，各組間的課程不盡相同，因此教師/學(xué)生組間應(yīng)具有一定的隔離性。例如一門課程的教師對其學(xué)生具有管理權(quán)，但不能對屬于其它教師的學(xué)生進行管理、某個學(xué)生只能訪問其教師的作業(yè)等。因此系統(tǒng)主頁需要教師或?qū)W生均以帳號/密碼登錄后才能訪問，以此追蹤用戶訪問系統(tǒng)資源的身份。而用戶帳號的開設(shè)與刪除、教師與學(xué)生的對應(yīng)關(guān)系、課程名稱、學(xué)生人數(shù)等信息，由系統(tǒng)管理員負責(zé)管理。這里，我們將系統(tǒng)資源訪問帳號作為操作系統(tǒng)帳號開設(shè)，由WindowsNT和Web服務(wù)器IIS負責(zé)進行用戶驗證。這樣做的好處，一是可以充分利用操作系統(tǒng)的安全機制，使操作系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器（SQLServer）無縫集成；二是可同時為用戶提供其它輔助服務(wù)，如：電子郵件、個人主頁、FTP服務(wù)等。使系統(tǒng)應(yīng)用與課程內(nèi)容緊密結(jié)合，學(xué)生在應(yīng)用系統(tǒng)的使用過程中可進一步加深對課程內(nèi)容的理解。（二）教師模塊教師模塊中包含了教師授課所需的各種功能。如：網(wǎng)上實時授課廣播、布置作業(yè)、批改作業(yè)、出試卷、評卷、考試結(jié)果統(tǒng)計分析、網(wǎng)上答疑、課程資料（素材）制作、學(xué)生帳號管理（修改學(xué)生密碼）、設(shè)置聯(lián)機會議等。系統(tǒng)使用組件對象模型（COM）以及OfficeAutomation技術(shù)自動批改《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程作業(yè)并登記成績。教師可對作業(yè)結(jié)果進行查詢、統(tǒng)計。教師可利用OutLook向系統(tǒng)請求聯(lián)機會議，以此進行網(wǎng)上答疑、群體或個別輔導(dǎo)。（三）學(xué)生模塊學(xué)生模塊包含查看教師布置的作業(yè)、（在網(wǎng)上或本地）做作業(yè)、測驗（考試）、教師授課視頻廣播收看、點播、網(wǎng)上答疑、課程資源瀏覽、輔助服務(wù)等。學(xué)生使用瀏覽器訪問系統(tǒng)主頁時，需要提供帳號/密碼進行用戶驗證，通過驗證后，在瀏覽器關(guān)閉之前，均以該帳號身份訪問系統(tǒng)資源?！队嬎銠C應(yīng)用基礎(chǔ)》課程的作業(yè)可直接在瀏覽器中完成并提交，對于《C語言》課程作業(yè)，為學(xué)生提供Web界面，完成作業(yè)程序的編輯、編譯、鏈接、運行，一氣呵成。遠程考試功能既提供選擇題形式的傳統(tǒng)筆試試題，也提供實際操作形式的試題?？荚囃ㄟ^WWW界面進行，有時間限制。學(xué)生在規(guī)定時限之前完成考試內(nèi)容時可通過"交卷"按鈕提交試卷；若考試時限到達時學(xué)生仍未交卷，則系統(tǒng)自動將考生當前的考試結(jié)果提交。試卷的批改、考試結(jié)果的統(tǒng)計均由程序自動完成。自我測驗功能則提供測驗試卷，不限時間，由學(xué)生自主選擇進行，測驗完畢后系統(tǒng)立即評卷并給出成績及學(xué)生測驗時的選項與正確答案的對照表，以便學(xué)生查閱。為了更好地提高學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用能力，增強學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的興趣，本系統(tǒng)為每位使用《計算機公共課遠程教學(xué)》系統(tǒng)的學(xué)生和教師提供Email、FTP、個人主頁、BBS、聯(lián)機會議（在線聊天Chat、應(yīng)用程序共享、白板）、等功能。讓學(xué)生在實際操作中提高對課程內(nèi)容的理解以及對課程學(xué)習(xí)的興趣。另外，本系統(tǒng)還配備資源庫，內(nèi)置與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)或與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的多媒體資料，供學(xué)生課外瀏覽、學(xué)習(xí)。二、遠程教學(xué)系統(tǒng)的特點遠程教學(xué)系統(tǒng)功能涵蓋了教學(xué)活動的各個方面，用戶界面完全由瀏覽器提供，維護方便。其中采用了多項現(xiàn)時多媒體和網(wǎng)絡(luò)的最新技術(shù)，如下所述：(一)組件對象模型（COM）技術(shù)組件對象模型（ComponentObjectModel，簡稱COM）是一個軟件規(guī)范，它是基于對象的編程模型，只要遵循COM規(guī)范，應(yīng)用程序和組件對象之間就可實現(xiàn)二進制代碼級別上的重用，解決了對編程語言和環(huán)境的依賴。COM是Microsoft其它許多技術(shù)的核心，它允許用某種語言編寫的位于二進制代碼中的對象，為其它語言所訪問（或稱二進制兼容）。COM技術(shù)已經(jīng)滲透到Microsoft的各個產(chǎn)品中，如：WindowsNT/2000、SQLServer、VisualStudio、Office97/2000、BackOffice等。遠程教學(xué)系統(tǒng)使用C++或ASP腳本、Perl腳本作為編程語言，其中大量采用了基于COM的技術(shù)，例如：1、ADO（ActiveXDataObject）ADO是數(shù)據(jù)庫訪問組件，應(yīng)用程序通過ADO訪問數(shù)據(jù)庫的原理如下：OLEDB是Microsoft繼ODBC后新的數(shù)據(jù)訪問機制，它不但可以訪問數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，而且還可以訪問其它非數(shù)據(jù)庫類型的數(shù)據(jù)，如Email、目錄服務(wù)（LDAP）等。ADO是位于OLEDB上層的應(yīng)用程序接口，操作較為簡單。遠程教學(xué)系統(tǒng)中作業(yè)、試卷、考試結(jié)果等信息都是保存在SQLServer數(shù)據(jù)庫中，系統(tǒng)使用ASP腳本通過ADO對象訪問數(shù)據(jù)庫以及電子郵件、進行全文索引。2、OfficeAutomation對象遠程教學(xué)系統(tǒng)利用OfficeAutomation對象，使教師利用程序自動批改學(xué)生提交的《計算機應(yīng)用基礎(chǔ)》課程（Word、Excel）的作業(yè)，以此提高教學(xué)效率。3、ADSIADSI（ActiveDirectoryServiceInterface）是WindowNT/2000活動目錄接口。利用該接口對象實現(xiàn)操作系統(tǒng)帳號的管理（開帳號、刪除帳號、帳號屬性設(shè)置）以及訪問權(quán)限設(shè)置，簡化帳號管理任務(wù)。4、DeveloperStudio對象Microsoft的VisualStudio相信是廣大程序員喜愛的開發(fā)工具，但大家都不太注意其中的DeveloperStudio對象：ApplicationDebuggerBreakpointProject使用他們，可以使程序的開發(fā)達到一定程度的自動化。許多在VisualStudio集成環(huán)境下通過菜單完成的命令或功能，都可以用DeveloperStudio組件對象的屬性或方法來實現(xiàn)，如程序的語法分析、編譯、鏈接、調(diào)試、表達式求值等。而這些都是教師批改C語言作業(yè)所要進行的操作。我們使用這些對象輔助教師批改C語言作業(yè)，減輕教師負擔(dān)。（二）視頻流技術(shù)在Internet/Intranet環(huán)境下，文字、靜態(tài)圖像信息的傳輸是不成問題的。對于視頻/音頻信息的傳送，則由于網(wǎng)絡(luò)帶寬等原因，需要進行特殊處理。而遠程教學(xué)系統(tǒng)中的授課功能就要求在Internet/Intranet環(huán)境下傳送大量視頻/音頻數(shù)據(jù)，以便實現(xiàn)教師授課的實時廣播和視頻點播（VOD）。在有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源的限制下，視頻/音頻數(shù)據(jù)必須經(jīng)壓縮處理后才在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。以往多采用MPEGI等壓縮技術(shù)，其特點是用戶必須等待壓縮文件完全下載到客戶端后再播放，增加了客戶等待的時間。目前，視頻/音頻數(shù)據(jù)采用經(jīng)特殊算法處理的流技術(shù)，使視頻/音頻數(shù)據(jù)邊下載邊播放。流技術(shù)的典型代表是Microsoft的MediaTechnologies（Netshow）和RealNetwork的RealVideo/Audio。遠程教學(xué)系統(tǒng)主要采用了MediaTechnologies壓縮技術(shù)，使用其Multibit功能在一個流文件中壓縮適合多種網(wǎng)絡(luò)帶寬（從28.8Kbps~3Mbps）的視頻/音頻流（最多6個）。由視頻服務(wù)器根據(jù)客戶訪問時的實際網(wǎng)絡(luò)傳輸能力選擇其中一種帶寬流向客戶傳輸。另外，還根據(jù)Netshow和RealVideo/Audio支持多播（Multicast）的特點，在網(wǎng)上對教師授課場景進行直播（廣播）。在授課功能中，單是教師的授課圖像是遠遠不夠的，還必須配有同步的教師授課演示文稿（Powerpoint或HTML網(wǎng)頁），真正將課堂搬到網(wǎng)上。（三）網(wǎng)上實時交互遠程教學(xué)系統(tǒng)中的一個重要的特點就是教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過文字、視頻、音頻的實時交互，以此實現(xiàn)課堂討論、教師操作示范演示、學(xué)生個別輔導(dǎo)等功能。教師通過瀏覽器或Outlook向系統(tǒng)發(fā)出聯(lián)機會議（OnlineConference）請求，在聯(lián)機會議持續(xù)時間內(nèi)，學(xué)生可通過瀏覽器加入會議，并使用系統(tǒng)提供的聊天（文本）、白板（圖畫）功能與與會者進行討論；教師可通過應(yīng)用程序共享功能向全體與會者演示某個程序的操作過程，或（通過語音）要求指定學(xué)生完成某個操作（個別輔導(dǎo)）?？蛻舳耸褂肗etMeeting，還可以實現(xiàn)一對一的視頻/音頻交互、聊天、白板、文件傳輸?shù)?。三、遠程教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（一）教學(xué)模式個性化現(xiàn)代遠程教育網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教與學(xué)模式探索阻力還很大。阻力主要來自習(xí)慣，來自人們對面對面集體教學(xué)的依賴。因此局部地區(qū)出現(xiàn)向傳統(tǒng)式教學(xué)回歸是不足為奇的。學(xué)生尚未體會網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)越性，沒有好好利用網(wǎng)絡(luò)資源學(xué)習(xí)，致使遠程教育的潛在優(yōu)勢得不到發(fā)揮。信息技術(shù)環(huán)境下的個性化和協(xié)作式學(xué)習(xí)，結(jié)合了東西方學(xué)習(xí)文化的優(yōu)勢，有利于解決遠程教育發(fā)展中的許多問題，有利于實現(xiàn)信息技術(shù)環(huán)境下遠程學(xué)習(xí)模式的變革。因此，更應(yīng)該在教與學(xué)模式多元化和趨同的背景下，著重個性化與協(xié)作式學(xué)習(xí)的實踐探索和理論研究。（二）學(xué)習(xí)支持服務(wù)多元化從理論上講，多元化帶來競爭，使學(xué)生有了更多的可選擇性。一般而言，地域性的學(xué)習(xí)服務(wù)體系容易得到當?shù)亟逃姓块T的支持，容易與終身教育體系的基層組織—社區(qū)學(xué)習(xí)中心接軌。這樣，公共服務(wù)體系也可能出現(xiàn)多元化的局面。如果出現(xiàn)這一局面，那么學(xué)習(xí)中心和公共服務(wù)體系之間，競爭的就是服務(wù)的意識、質(zhì)量和特色，比較的就是服務(wù)的科技含量和人文關(guān)懷,受益的是學(xué)生。學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系科技含量的提升，將促使智能化的技術(shù)學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系浮出水面。無論系統(tǒng)多么復(fù)雜，對學(xué)生來說，他只要在當?shù)氐慕K端接觸這個網(wǎng)絡(luò)，就能享受這個網(wǎng)絡(luò)提供的服務(wù)。因此，趨同的公共服務(wù)體系一定有地方特色和品牌多元化的問題和趨向。學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系更加重視人文關(guān)懷，提供人文氛圍。遠程教育的全過程都伴隨著人文精神和人文環(huán)境。除提供學(xué)習(xí)方面的問題解答外，還為學(xué)生提供有關(guān)心理方面，如知、情、意等問題和困擾的咨詢，以盡可能地彌補遠程學(xué)習(xí)者缺乏師生面對面情感交流、校園人文環(huán)境熏陶等方面的不足。隨著現(xiàn)代遠程教育實踐探索和科學(xué)研究的深入，中國遠程教育的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系將在規(guī)范服務(wù)和特色服務(wù)的壓力下，向多元化和多功能化方向發(fā)展。（三）決策法制化、科學(xué)化從中國遠程教育發(fā)展的歷史看，遠程教育政策和法規(guī)的穩(wěn)定性，政策和法規(guī)制定的科學(xué)化與法制化是決定遠程教育成敗和可持續(xù)發(fā)展的重要因素。決策系統(tǒng)的一變化是講究科學(xué)依據(jù)，制訂政策的先決條件是充分的調(diào)研（大樣本的調(diào)研），有意識地開展課題研究，以研究結(jié)論為決策基礎(chǔ)。在決策前還需要有試行或試點的過程。在取得試點經(jīng)驗后，再形成正式的政策和法規(guī)。一旦以政策和法規(guī)的形式確定，無論領(lǐng)導(dǎo)層是否發(fā)生變動，都要不折不扣地執(zhí)行，在執(zhí)行中取得充分依據(jù)后可以進行局部的修訂和調(diào)整。決策的科學(xué)化與法制化是相輔相成的。（四）合作多方位、集團化高等學(xué)校發(fā)展遠程教育所必需的技術(shù)、資金和靈活的機制都是企業(yè)所具有的優(yōu)勢。亞洲開發(fā)銀行2000年的一份報告就呼吁高等學(xué)校要與企業(yè)聯(lián)合共同發(fā)展遠程教育。我國遠程教育界從試點伊始就已經(jīng)出現(xiàn)了校企之間聯(lián)合與共建的萌芽。相當多的院校與公司已經(jīng)開始合作，有的還實現(xiàn)了公司化或公司化運作。這種合作或企業(yè)化最終會成為遠程教育大的發(fā)展趨勢，開展遠程教育技術(shù)的協(xié)作攻關(guān)和技術(shù)應(yīng)用試點聯(lián)合辦學(xué)，強強合作，為遠程教育實現(xiàn)真正的互聯(lián)互通、高水平資源的共建共享和教學(xué)服務(wù)管理標準化等都起到了開創(chuàng)和示范的作用。星星之火可以燎原，在共同任務(wù)驅(qū)動和競爭壓力下，我國遠程教育多邊合作與集團化的趨勢將日漸明顯。（五）運作市場化、產(chǎn)業(yè)化遠程教育產(chǎn)業(yè)化，將使遠程教育院校成為真正的法人實體，公平競爭，講求質(zhì)量，講求信譽，講求規(guī)模效益。競爭和創(chuàng)新將給遠程教育的發(fā)展不斷地注入活力