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1、流媒体技术与远程教育的完美结合 1 引言当今社会， 经济的全球化导致竞争全球化，终身学习教育是国家未来发展的前提，在发达的西方国家，终身学习、学习组织、学习社会的思想已被广泛接受。 Internet 的使用开创了远程教育的新里程，它促进了远程教育中的教学传递日趋现代化，这种教育形式能跨越校界、区界甚至国界，它有助于跨时空的资源共享，促进教育国际化的形成，使远程教育越来越成为个人素质教育所需的一种媒介。随着信息交流技术的飞速发展和知识经济社会的到来，人们正步入一个知识化、信息化以及学习化的社会，而这一形势也给现代远程教育的发展带来了无限机遇。流媒体是近年来新兴的一种网络多媒体形式，用户不需要等到
2、整个文件全部下载完才进行播放，而是边下载边播放。流媒体技术运用特殊的数据压缩和传输技术，使声音和视频文件变得很小，很适合在网络上发布。目前，远程教育已经在全国范围内广泛开展，随着流媒体技术的发展，网络课堂的形式变得更加丰富多彩，如何利用流媒体技术为远程教育服务， 提高网络课堂的质量， 增强网络课堂的交互性，成为今后远程教育发展的一个重要课题。2 远程教育的发展随着计算机技术、多媒体技术、通信技术等高新技术在远程教育中的广泛运用，使学习资源更加丰富，学习形式更加多样，学习时间的安排更加灵活，这些都大大促进了远程教育的发展。学习的终身化名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -
3、- - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 加速了远程教育的发展，日新月异的通信技术提高了远程教育的开放性、灵活性和选择性。2.1 发展历程过去主要以函授为主的教学方式逐渐被基于Web+其他方式的远程教育所取代，国内大学是从1997 以后开始建设网络课堂的，例如：清华大学远程教育系统于1997 年开始建成， 2000 年 7 月清华网络学堂开始使用，清华大学现代远程教育目前初步建成计算机互联网、卫星数字网、有线电视广播网相结合的远程教育传输系统，覆盖全国。北京大学于 1998 年组织开
4、发了卫星通信与计算机网络相结合的现代远程教育系统， 1999 年正式开始使用。中国人民大学于1998 年建设远程教育系统， 2000 年正式投入使用。 随着社会的发展以及社会对个人素质要求的提高，网络远程教育这种方式适应许多人学习的要求，它提供了更灵活、更生动、更有效的学习方式。远程教育需求的进一步增加使得现有的技术越来越难满足其发展的需要，这就要求网络技术进一步发展以适应远程教育发展的需要。在网络传输方面，目前教育行业采用的宽频技术主要通过3 条途径：电信网、有线电视网、空中卫星数据网。远程教育将促进编码技术的发展，由于现代远程教育要提供比以往更加生动的教学方式，它的内容就更加丰富多彩，而要
5、传输大量的视音频多媒体资料，就要设法采用高效的压缩编码方法。需求始终是现代远程教育发展的动力，由于现代远程教育的规模越来越大，应用范围越来越广，学员人数越来越多，就更加需要有效的资料管理方法，因而促进了数据库技术的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 发展，出现了视音频数据库和基于图像特征、镜头、视频段的检索技术。2.2 发展规模目前，开展现代远程教育的大学已由最初的4 所发展到 45 所，网络大学的在校生已达四五十万
6、人，发展呈几何级数向上攀升。现代远程教育的办学模式由单纯依靠学校，发展到学校与专业服务公司相结合的多种办学模式。现代远程教育发展的范围从北京、上海等中心城市逐步扩展到包括西藏在内的全国31 个省、自治区及直辖市。现代远程教育已逐步脱离传统的教学模式，出现相对独立发展的趋势。世界经合组织的研究表明，从1995 年到 2000 年，全世界的远程教育市场规模正以每年45%的速度增长。 2000 年，全世界有 7 000 万人通过远程教育方式进行学习，2001 年估计达到近1 亿人。可以想象， 远程教育市场的规模和潜力是很大的。2.3 发展中存在的不足尽管现代远程教育已经取得了很大的进步，但是由于传输
7、带宽和技术上的限制，国内各个大学远程教育还存在一些不足。2.3.1 教学模式单一网络课堂主要由软件系统、服务器和传输网络Internet 构成，与以前的课堂有很大区别：它没有教室，没有实验场所，不受空间、时间的限制，学生可以在任何一个能够接入互联网的地方上课，学生可以在 Internet 中学习相关课程，根据教师的进度安排和结合自己的情况进行反复学习。但是大多数的课程教材都是被制作成电子版，原封不动把传统的课本搬上Internet，造成的感觉是学习的环境有所改名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -
8、- - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 变，却没有改进。远程教育中的课件是以HTML 编写的超文本文件，HTML 文件是一种 “ 开放式 ” 的文件，在阅读文件本身的同时可以获得文内提及的相关信息。 但是 HTML 是一种预定义标记语言，它只认识诸如, 等已经定义的标记， 对于用户自己定义的标记是不认识的。另外，它自身还有一些难以克服的缺点：导致Internet 发展速度快而接入速度慢，可利用的信息多但难以找到自己需要的那部分信息，难以提供多层次的链接，无法实现对象级链接，而且它标记相对少，只有固定的标记集等， 缺少 SGML 的柔性和适应性， 不能支持
9、特定领域的标记语言，如对数学、化学、音乐等领域的表示支持较少，举个例子来说，开发者很难在Web Pape 上表示数学公式、 化学分子式和乐谱。既然在传统教学中，最主要的教学活动是教师对于课程的讲解和说明，那么网络课堂就少不了教师讲课的视频镜头和对课程的讲解，以及类似黑板功能的辅助PowerPoint 演示。2.3.2 交互性差远程教育要取得长足发展，离不开教师和学生的参与，但是目前的远程教育系统交互性差，网上答疑、在线讨论主要还是以文本为主，没有声音、视频的直接交互。根据作者担任北京广播学院远程教育“ 非线性电子线路 ” 课的网上答疑的体验得知，学生们常常要借助工具帮忙，才能把自己的疑问表达出
10、来，显示在答疑一栏中，特别是在描述复杂的公式或者一些定义的原理的不明了时，他要花很多时间来表述，而我在回复学生问题时，也常常遇到同样情况，要花好多时间才能把一个基本问题表达清楚。由于工作量很大，常常不能及时回复名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 或者干脆简单说明，结果是学生在得到回答之后仍然对问题不理解，导致学生提问的积极性下降。基于Web 交互的方式，并没有给学生提供更好的查找、检索、评价和在线点播的能力，据了解，
11、对这种方式的补充，是将教师教课的视频内容制作成光盘发送给学生，这种方式既需要耗费大量费用制作光盘和发送光盘，又造成时间上的延误，特别是它缺乏交互性，不能使教师和学生进行较好的沟通，学生不能在听到不明白的地方停下来提出疑问。2.3.3 制作课件的软件操作麻烦尽管如上述所描述的网络课堂具有很大的吸引力，但是目前制作课件的软件像Frontpage、Dreamwearer、Audorware 等仅适合传统网页的编辑，使用这类软件制作课件要耗费大量的时间，教师们要花大量的精力和很长的时间来开发课件，延误课程的及时更新，不适合进行视音频、 PowerPoint、讲义的同步处理，不适合制作视音频、Power
12、Point、讲义等。3 流媒体技术与远程教育的完美结合3.1 流媒体技术的优势由于网络带宽的限制， 采用传统技术的下载方式要花数分钟甚至数小时，延迟很大，对于远程教学这种实时性要求很高的多媒体应用来说，显然不适合。流式传输采用的是边接收边播放的原则，支持流式传输及播放的流媒体文件格式，经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时地传送，即数据流由流媒体服务器向用户计算机连续、实时地传送，客户机不必等到整个文件全部下载完毕，只需经过几秒或十数秒的启动延时即可进行观名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
13、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 看，采用一边播放、一边下载、一边丢弃的方式，节省了客户端存储空间，有效地利用了带宽。流式技术边传送边播放，不会在用户端留下任何拷贝，因而有效地防止资料的四处传播，保护了作者的知识产权。流媒体的广泛应用丰富了人们的生活，远程教育系统中应用流媒体，可以使学生更加灵活方便地学习，企业利用流媒体进行在线培训和视频会议，大大节省了开支，互联网直播可以让观众更方便地看到精彩的节目。3.2 流媒体技术有效地解决远程教育中存在的不足国际上已经开始制定有关远程教育的技术标准，预计在未来5年内，我们将看到服
14、务于远程教育的各种通信产品和网络设备的巨大发展。远程教育最终将发展成以互联网为中心的学习和教学的典范，这样的新设备加上专门用于网络的辅助教材，将提供更丰富的、交互性的模型。 但是正如上面所分析的远程教育并不能提供及时的和个人之间的交互活动，学生们只能通过现有的网络答疑系统，在上面留言或发 Email、传真等与教师联系，采用流媒体技术将有效弥补网络课堂的这些不足。3.2.1 提供丰富的教学模式采用流式技术将再现传统教学中教师的讲解和对课程的说明场景，同时增加了黑板功能的PowerPoint 讲稿，以及针对这些内容的索引标题区域，可以根据需要自由切换学习的课程章节。由于支持流式技术的多媒体文件不需
15、要全部下载就能观看，点播延时大大缩短，不需要很大的缓冲区，对网络带宽的要求下降。流式技术采用较高效名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 的压缩编码如MPEG-4 等，提高了网络传输视频的质量，即使学员们在离教室很远的地方上课也有身临其境的感觉。3.2.2 提供良好的交互性目前的远程教育主要是单向通信的方式，如通过Email、在线聊天、BBS 等。采用流式技术，把流式视频、音频加入答疑系统将提高它的完整性和交互能力。今天
16、的流式技术将提供更多机会，使得远程教育节目在任何时间任何地点传播，下一代的技术将超越现在的技术，扩展通信范围，特别是实现无线通信传输。佛罗里达州立大学的Judith V. Boettcher 描述了远程教育的3 种对话模式：学生和教师之间的对话；学生之间的对话；学生与学习资源间的对话，例如辅导教材、书本等；流式技术的发展将有效地加强这3 方面的对话，提高学生和教师之间的交互性，表现在以下几个方面：来自任何地方的学生可以同步或不同步获取教师随堂上课内容；一对一或者一对多地在线讨论，包括学生与教师进行的桌面会议；同步或者不同步的学生之间的视频会议和在线学习讨论，实现学生之间的项目合作；建立在世界范
17、围内的虚拟宿舍聊天室；使用电子教程，察看相关的研究资料，寻求问题的有效解决方案。从上面的这些方面可以看出，在远程教育中使用流式技术有着巨大意义，它不仅能够有效传播教育机构编著的教程，而且能够接受来自学生方面对这些教程的反馈信息，为他们提供丰富的交互性环名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 境。学生在点播来自互联网上的视频、音频信息的同时，可以通过互联网把他们连续的视音频信息传送回去。流式技术与其他技术的有效结合，会大大
18、提高远程教育的教学质量和满意程度，从而大大提高学习质量。3.2.3 提供方便的课件制作工具以前在制作流媒体文件时除了设计HTML 网页外，还要精心设计 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language) 文件，SMIL是一种类似于HTML 的标记语言 ,可以描述演示的实时行为、屏幕上演示的版面以及协同媒体之间的超链接，可以演示流式视频、音频、图像、文本等多种类型的多媒体文件,允许在一个同步多媒体演示中集成一系列的独立多媒体对象。利用SMIL 语言可以同步多个基于Stream的多媒体对象， 工作极其繁重。 采用流式技术制作课件的软件，大大节省了课
19、件的编辑时间，使用这种软件只要连接上摄像头，就能直接把教师的授课内容传给学生，或者先录制好教师的授课内容，然后用该软件进行同步编辑， 不需要写 HTML 网页和精心设计SMIL 文件和用 Vbscript ，Javascript编程。这类软件操作简单，只需要进行几种网页框架选择，就可以选出自己希望设计的网页基本框架，使得教师能把大量精力用于课程的研究，从而提高课程的质量。4 结束语配合网络技术、 多媒体技术、 流媒体技术的远程教育代表着教育技术的方向和未来，在远程教育的不断发展过程中，流媒体技术的加入无疑会为这一领域注入生机和活力。通过上面的分析，可以很清楚地知道，目前的远程教育系统技术还有待改进，流式技术的应用将名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 有效地弥补这些不足，现阶段开发的流媒体软件对于流媒体技术在远程教育系统的应用起到桥梁作用，对远程教育系统的发展有着重要意义。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -