东华大学远程教学系统的几个问题

东华大学电教中心 吴志刚 龙 华　　

［摘要］信息社会需要不拘泥于以课堂、教师和教案为中心(三中心)的学习，远程教学系统为学习者提供了便利。根据现代远程教学系统所必须具有的特性，讨论了在远程教学系统设计时所必须注意的几个问题，具体在选择信息传输网络和多媒体信息终端设备等方面，进行了技术上和经济上的可行性分析，并就东华大学 (原中国纺织大学) 的实际情况给出了一个系统规划实例。

［关键词］远程教学，系统，设计

[中图法分类号] TP393

自从二十世纪中叶以来发生的第三次技术革命，形成了以电子计算机为核心的高新技术群，从而导致了社会知识、信息总量呈几何级数地急速膨胀，传统的以课堂、教师和教案为中心（三中心），学习者只有接收的余地而无选择的余地的教学思想，已经显得满足不了时代的需求。知识的不断更新，使继续教育、终身教育成为摆在每个社会成员面前的问题。因此，大力开展远程教学是目前迫切的任务。

而面向廿一世纪的素质教育，使得学生的学习知识面不断扩大，其知识源不再仅仅是他身边的教师（任何教师的知识都是很有限的，且有可能是陈旧的）。只有向世界各地的知识源，包括图书馆、情报信息中心等查询，才能获取更广泛的知识信息。这对于传统的课堂“面授机宜”式的教学方式，同样是不可思议的。所以，传统的课堂教学也需要远程教学系统的介入。

现阶段我国主要还是以电视大学为远程教学的主要实施单位，依靠广播、电视教学，并配合短期集中答疑等手段。其特点是分布面广、经济实惠，适合大规模的普及教育，但缺乏交互性是其最大的不足。按照心理学原理，虽然传统的电视录像已经充分地调动了人的视、听因素，但在调动人的能动性方面实际上是忽略的。因此，要想能更进一步地提高教学效率，只有利用交互式的教学方式，来充分调动学习者的主观能动性。随着基于计算机数字处理的多媒体技术与网络技术的快速发展，现代远程教学系统已经能够实现课堂教学从教室中实时交互地延伸到异地，使真正意义上的开放大学成为可能，也使传统高校纷纷利用自身的资源优势，建立起远程教学系统来争夺远程教学的市场。但是，由于远程网络教学在中国刚刚起步，即使是国际上也才开始了四、五年。怎样根据自己的条件和办学目标，规划、设计一个合理的远程教学系统，是许多高校所关心的问题。

现代远程教学系统就是能够实现文字、表格、图形、图像、视频和声音等多种媒体信息的集中控制和双向、甚至多向实时交互（学生们在家中学习）传输的系统。因此，在设计远程教学系统的时候，首先必须注意以下4个问题：

1. 信息传输网络的覆盖面。已具有宽广覆盖面的信息传输网络便于较快地构建远程教学网络且便于日后的维护；

    

2. 选择的信息传输网络以可靠性为主，并且网络的服务质量QoS（Quality of Service）要能保证信息传输的实时性；

    

3. 信息传输网络要能满足交互双向传输的需求；

    

4. 由于系统设备一次性投资较大，且相关技术的不断进步，需考虑系统的升级、过渡问题。

    

由于各建设学校的经济承受能力与教学目的的不同，其信息传输网络的选择必然仍就是多元化的（依据投资额的大小进行经济核算后再确定）。而在具体设计时，怎样选择信息传输网络和远程教学终端设备，以及怎样规划系统方案是最为关键的。

1．信息传输网络的选择　

目前，可选择的远程教学传输网络除了有单向的广播、电视以外，还有电信线路、互联网以及租用卫星频道等。但是，现阶段互联网的实时性以及租用卫星的价格都是普通人难以承受的，所以我们还是考虑采用传统的电信线路进行点对点通信的方式。以下就这种方式做一分析。

电信的传输线路，现在主要有模拟电话(PSTN，Public Switched Telephone Network)、数字电话ISDN(Integrated Services Digital Network)、数字专线DDN(Digital Data Network)、X.25分组交换等。模拟电话是分布面最广、占线可靠、交互性强的通讯工具，相应Modem的速率最高已能达到56kbps（bitpersecond）；而ISDN的一个B通道就已达到64kbps，都能满足以文本为主进行实时交互的远程教学模式。故在有条件的地区，若其相应的资费标准与模拟电话相等，则优选ISDN。至于X.25分组交换，因速率较慢，将逐渐让位与新兴的快速分组交换。

注：私人用户最低速率为128kbps；

私人用户在每晚及节假日上网优惠期中，以半价计费。

现在，不仅电信系统在搞信息传输网络的升级换代——宽带化，而且，广电系统依据他们原有的庞大的CATV系统，改造成双向传输、多媒体化，并力争实现三网（计算机网、电话网、电视网）合一。中国科学院、国家铁道部、国家广播电影电视总局也正会同上海市进行沿海15省市高速信息(宽带IP)网的试点，构建DWDM（Dense Wavelength Division Multiplexing,密集波分复用）光纤省际骨干网，其每对光纤就能达到16路2.5Gbps总容量为40Gbps的高速，预计2000年内可开通华东省际骨干网。而在省内，一般也倾向于ATM+SDH作为主干网，用户接入则使用Cable Modem通过双向CATV系统与主干网相连。另外，连同1999年6月份上海广电集团试制成功的多媒体双向有线电视网，集电话网、电视网和数据网“三网合一”，其单路下载速度可高达45Mbps，是目前ISDN 2B+D的300倍，特别适合多媒体信息（包括高保真音视频流）的传输，而最吸引人的地方，莫过于每月只需交纳少量月租费即可，该网络的发展前景相当诱人。

由以上分析，笔者认为选择信息传输网络时，应该在网络的可靠性、经济性以及带宽之间进行平衡。不管是点对点方式，还是互连网方式，尽量采用宽带连接，如ATM交换链路、DDN专线，以适应多媒体应用对网络QoS的要求。至于传输介质，有条件的话，尽量采用光缆，以备将来采用波分复用技术，方便进行带宽扩充。

２．远程教学终端的选择　

选择远程教学终端时，必需考虑该设备对各种媒体信息的集中控制能力，目前对此考虑得较全面的设备是电视会议系统终端，主要有PictureTel、Vtel、Vcon、Polycom以及国内的中兴通讯等多家公司的产品，其具体功能在此不一一陈述。

但是，在具体的教学过程中，会议电视系统设备也有不尽如人意之处。例如，在共享白板中传送复杂图像、共享程序应用等传送数据量较大的场合，由于电视会议系统主要是应用于远程视频会议的场合，较注重视频图像的传输，故其相应的H.320标准主要将大部分的传输带宽分配给视音频信息，故这时的传送就很慢，跟不上课堂教学进度，影响了教学效果。

另外，利用基于PC的共享软件（群件系统，如微软的NetMeeting）来实现该功能，也能达到相同效果，只是操作较麻烦，目前不太适合于大部分教师使用。或许，在不久的将来，我们可以得到或开发根据各种远程教学模式需求定制的多媒体信息终端。

　织大学）是全国纺织行业唯一一所全国重点大学，现直属于国家教育部领导。学校由上海延安西路校区（本部）、无锡校区和上海长宁路校区（规划中还有上海的松江校区，在本次建设中暂不考虑）组成（如图2）。由于校区分散，

图2. 东华大学各校区分布示意图

教学与管理十分不便。且无锡校区虽然风光秀丽、环境宜人，是学习的好地方，但那里学习资料缺乏，信息较为闭塞。同时，面临我国加入WTO世贸组织进程的不断推进，国家纺织行业即将迎来前所未有的机遇和挑战，而我国的纺织人才缺乏，且知识结构普遍老化，知识更新、提高层次的继续教育大有可为。因此，为了能实现学校各校区之间图形、图像、声音和视频等多媒体信息的实时交互通信，充分利用各校区的教学与信息资源，方便教师在三地之间的教学、科研与管理工作，以及逐步开通面向全国的远程教学，学校决定建设网络化远程教学系统。

根据我们的规划，与无锡校区的互连，由于除了上课外，还要传送、共享各种信息资料。故建议先期直接申请DDN数字专线，至少开通384kbps的速率（而且可随着专线租费的不断降低而提升专线速度，最高可达2Mbps），两端配合路由器以实现IP寻址的共享网络；而与长宁路校区，由于相距不超过5km，尽量采用自铺光缆的方式，与学校本部形成一个统一的校园网。这样，就可与无锡校区形成一个多点的会议电视系统（因都采用IP协议，系统组建较简单，不需要网关进行协议转换），再配上电教资源信息库（基于IP协议，位于校园网中，可平滑过渡到Internet）等设施，就可形成一个较全面的远程教学系统。另外，由于该远程教学系统实质上已将3校区联成一个统一的网络（基于IP协议），这样不仅能很好地解决跨校区教学的问题，而且还可以查访校本部的图书馆及各院系部处的信息，实现真正的信息共享，能使3校区教师之间进行协同科研，并能对3校区实行远程统一管理。

至于会议电视终端设备，上海远程教育网是使用美国Vtel公司的产品；而湖南网上大学的会议电视系统是采用美国PictureTel公司的产品。这里，是以美国Polycom公司的产品为例（性能价格比较高）。如图3所示，上海本部与无锡校区利用DDN连接；与长宁路校区则利用光缆连接，故无平时的使用费用（只有设备折旧）。

图3. 东华大学各校区远程教学系统组成示意图

由于会议电视系统不基于PC，不会出现死机和病毒干扰，教师只须专注于讲课、板书，不需要反复操作PC进行控制、切换画面；学生通过电视机看教师，大屏幕投影看板书和文件，师生仅在空间分离，其他方面则与原来的教学形式完全相同。

另外，为完善远程教学系统的功能，方便两地之间信息共享，特别是无锡校区调用上海本部丰富的教学资源，特设立教学资源信息库。在该库中存放各种教学信息与音视频资源以及教师的电子教案，使学生在课后能更好地复习上课内容，巩固已学知识。

图4. 教学资源库系统网络图

如图4所示，该资源库的建设，应以快速、高效为标准，并考虑具体的性能价格比与媒体的可靠性和可扩充性，建议采用光盘库、磁盘阵列的二级存储体制，以磁盘阵列的快速反应，来充当反应迟缓但容量巨大的光盘库与宽带网络之间的缓冲。但是目前，考虑到学校内成熟的电子教案（多媒体课件）较少，所需的存储空间不是很大，可采用Windows NT操作系统软件内带的RAID0功能来构建简单的磁盘阵列（带区stripped）系统。

综上所述，可以认为现代远程教学系统的建设，主要是根据建设单位的具体应用目标而定，选择适当的传输网络和适宜的信息交互终端，切不可盲目上马，相互攀比。目前正处于刚开始从窄带线路向宽带网络过渡的过程中，用户的接入条件还不完善，如搞面向大众的普及教育还不可行（投资规模大），一般采取在有条件的地方建立集中教学点的方式，有限度地开展远程教学。

但是，随着国家宽带公众网建设的加快，在不久的将来，用宽带网络上Internet既将成为现实（目前上海市已开通ADSL宽带512kbps接入和双向有线电视网接入）。此时，就会迎来大规模应用远程教学的春天。

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