淺談遠程教學系統(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系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展學校名稱：興安職業(yè)技術學院院系名稱：計算機科學與信息工程學院指導教師：學生姓名：學號：專業(yè)：入學時間：目錄一、遠程教學系統(tǒng)的體系結構 3（一）管理員模塊 3（二）教師模塊 4（三）學生模塊 4二、遠程教學系統(tǒng)的特點 5(一)組件對象模型（COM）技術 5（二）視頻流技術 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）教學模式個性化 7（二）學習支持服務多元化 7（三）決策法制化、科學化 7（四）合作多方位、集團化 8（五）運作市場化、產(chǎn)業(yè)化 8四、結論 8參考文獻 9論文提綱一、遠程教學系統(tǒng)的體系結構 （一）管理員模塊 （二）教師模塊（三）學生模塊 二、遠程教學系統(tǒng)的特點 （一）組件對象模型（COM）技術 （二）視頻流技術 （三）網(wǎng)上實時交互 三、遠程教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 （一）教學模式個性化 （二）學習支持服務多元化 （三）決策法制化、科學化 （四）合作多方位、集團化（五）運作市場化、產(chǎn)業(yè)化 四、結論 淺談遠程教學系統(tǒng)現(xiàn)狀及未來發(fā)展【摘要】以網(wǎng)絡為特征的現(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的深刻變化。簡要分析了傳統(tǒng)教學存在的問題，構建了基于WWW交互式遠程教學模式，研制開發(fā)出包含Web課程、智能題庫、學習討論以及實時授課系統(tǒng)等子系統(tǒng)的全新的遠程教學系統(tǒng)。【關鍵詞】遠程教學；平臺；教學改革；數(shù)據(jù)庫隨著多媒體技術和網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展，基于Internet的計算機遠程教學作為一種全新的教學手段，越來越受到人們的關注。計算機遠程教學是指利用多媒體技術和網(wǎng)絡通信技術，在網(wǎng)絡環(huán)境下開展的教學活動。它有著傳統(tǒng)教學模式所無可比擬的優(yōu)點，它創(chuàng)造了一種全新的教學模式，打破了傳統(tǒng)教學模式在時間、空間上的限制，采用了先進的教學手段和教學方法，大大提高了教學效率和教學效果，使教學活動上了一個新臺階。一、遠程教學系統(tǒng)的體系結構遠程教學系統(tǒng)是在Internet/Intranet環(huán)境下實現(xiàn)的，是典型的瀏覽器/服務器模式。服務器以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。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、學生，他們都有各自的主頁，訪問系統(tǒng)的權限也不相同。其中權限最高的為管理員，其次為教師，最低為學生。權限高的能訪問其下級所能訪問的所有資源，反之則不然。例如教師能進入學生主頁，而學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/學生（上一門課的教師及其學生為一組）提供服務，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不同班級，課程也有所不同的問題。遠程教學系統(tǒng)體系結構按用戶角色的不同，劃分如下：（一）管理員模塊遠程教學系統(tǒng)可同時為多組教師/學生提供服務，各組間的課程不盡相同，因此教師/學生組間應具有一定的隔離性。例如一門課程的教師對其學生具有管理權，但不能對屬于其它教師的學生進行管理、某個學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。而用戶帳號的開設與刪除、教師與學生的對應關系、課程名稱、學生人數(shù)等信息，由系統(tǒng)管理員負責管理。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，由WindowsNT和Web服務器IIS負責進行用戶驗證。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)庫服務器（SQLServer）無縫集成；二是可同時為用戶提供其它輔助服務，如：電子郵件、個人主頁、FTP服務等。使系統(tǒng)應用與課程內(nèi)容緊密結合，學生在應用系統(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、考試結果統(tǒng)計分析、網(wǎng)上答疑、課程資料（素材）制作、學生帳號管理（修改學生密碼）、設置聯(lián)機會議等。系統(tǒng)使用組件對象模型（COM）以及OfficeAutomation技術自動批改《計算機應用基礎》課程作業(yè)并登記成績。教師可對作業(yè)結果進行查詢、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。（三）學生模塊學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、輔助服務等。學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，在瀏覽器關閉之前，均以該帳號身份訪問系統(tǒng)資源。《計算機應用基礎》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生仍未交卷，則系統(tǒng)自動將考生當前的考試結果提交。試卷的批改、考試結果的統(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生測驗時的選項與正確答案的對照表，以便學生查閱。為了更好地提高學生對網(wǎng)絡的應用能力，增強學生對教學內(nèi)容的興趣，本系統(tǒng)為每位使用《計算機公共課遠程教學》系統(tǒng)的學生和教師提供Email、FTP、個人主頁、BBS、聯(lián)機會議（在線聊天Chat、應用程序共享、白板）、等功能。讓學生在實際操作中提高對課程內(nèi)容的理解以及對課程學習的興趣。另外，本系統(tǒng)還配備資源庫，內(nèi)置與教學內(nèi)容相關或與網(wǎng)絡應用相關的多媒體資料，供學生課外瀏覽、學習。二、遠程教學系統(tǒng)的特點遠程教學系統(tǒng)功能涵蓋了教學活動的各個方面，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)絡的最新技術，如下所述：(一)組件對象模型（COM）技術組件對象模型（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，例如：1、ADO（ActiveXDataObject）ADO是數(shù)據(jù)庫訪問組件，應用程序通過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（LDAP）等。ADO是位于OLEDB上層的應用程序接口，操作較為簡單。遠程教學系統(tǒng)中作業(yè)、試卷、考試結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對象遠程教學系統(tǒng)利用OfficeAutomation對象，使教師利用程序自動批改學生提交的《計算機應用基礎》課程（Word、Excel）的作業(yè)，以此提高教學效率。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、帳號屬性設置）以及訪問權限設置，簡化帳號管理任務。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。（二）視頻流技術在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)絡帶寬等原因，需要進行特殊處理。而遠程教學系統(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)絡中傳輸。以往多采用MPEGI等壓縮技術，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，使視頻/音頻數(shù)據(jù)邊下載邊播放。流技術的典型代表是Microsoft的MediaTechnologies（Netshow）和RealNetwork的RealVideo/Audio。遠程教學系統(tǒng)主要采用了MediaTechnologies壓縮技術，使用其Multibit功能在一個流文件中壓縮適合多種網(wǎng)絡帶寬（從28.8Kbps~3Mbps）的視頻/音頻流（最多6個）。由視頻服務器根據(jù)客戶訪問時的實際網(wǎng)絡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系統(tǒng)中的一個重要的特點就是教師與學生之間、學生與學生之間在網(wǎng)絡環(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、學生個別輔導等功能。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）要求指定學生完成某個操作（個別輔導）?？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)取Ｈ?、遠程教育系統(tǒng)的發(fā)展趨勢（一）教學模式個性化現(xiàn)代遠程教育網(wǎng)絡環(huán)境下的教與學模式探索阻力還很大。阻力主要來自習慣，來自人們對面對面集體教學的依賴。因此局部地區(qū)出現(xiàn)向傳統(tǒng)式教學回歸是不足為奇的。學生尚未體會網(wǎng)絡學習的優(yōu)越性，沒有好好利用網(wǎng)絡資源學習，致使遠程教育的潛在優(yōu)勢得不到發(fā)揮。信息技術環(huán)境下的個性化和協(xié)作式學習，結合了東西方學習文化的優(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)信息技術環(huán)境下遠程學習模式的變革。因此，更應該在教與學模式多元化和趨同的背景下，著重個性化與協(xié)作式學習的實踐探索和理論研究。（二）學習支持服務多元化從理論上講，多元化帶來競爭，使學生有了更多的可選擇性。一般而言，地域性的學習服務體系容易得到當?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)學習中心接軌。這樣，公共服務體系也可能出現(xiàn)多元化的局面。如果出現(xiàn)這一局面，那么學習中心和公共服務體系之間，競爭的就是服務的意識、質(zhì)量和特色，比較的就是服務的科技含量和人文關懷,受益的是學生。學習支持服務體系科技含量的提升，將促使智能化的技術學習支持服務體系浮出水面。無論系統(tǒng)多么復雜，對學生來說，他只要在當?shù)氐慕K端接觸這個網(wǎng)絡，就能享受這個網(wǎng)絡提供的服務。因此，趨同的公共服務體系一定有地方特色和品牌多元化的問題和趨向。學習支持服務體系更加重視人文關懷，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。除提供學習方面的問題解答外，還為學生提供有關心理方面，如知、情、意等問題和困擾的咨詢，以盡可能地彌補遠程學習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研究的深入，中國遠程教育的學習支持服務體系將在規(guī)范服務和特色服務的壓力下，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，以研究結論為決策基礎。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，無論領導層是否發(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。決策的科學化與法制化是相輔相成的。（四）合作多方位、集團化高等學校發(fā)展遠程教育所必需的技術、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，開展遠程教育技術的協(xié)作攻關和技術應用試點聯(lián)合辦學，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服務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