浅谈远程教学系统现状及未来发展剖析

毕业论文 论文题目浅谈远程教学系统现状及未来发展学校名称：兴安职业技术学院院系名称：计算机科学与信息工程学院指导教师：学生姓名：学号：专业：入学时间：目录一、远程教学系统的体系结构 3（一）管理员模块 3（二）教师模块 4（三）学生模块 4二、远程教学系统的特点 5(一)组件对象模型（COM）技术 5（二）视频流技术 6（三）网上实时交互 6三、远程教育系统的发展趋势 7（一）教学模式个性化 7（二）学习支持服务多元化 7（三）决策法制化、科学化 7（四）合作多方位、集团化 8（五）运作市场化、产业化 8四、结论 8参考文献 9论文提纲一、远程教学系统的体系结构 （一）管理员模块 （二）教师模块（三）学生模块 二、远程教学系统的特点 （一）组件对象模型（COM）技术 （二）视频流技术 （三）网上实时交互 三、远程教育系统的发展趋势 （一）教学模式个性化 （二）学习支持服务多元化 （三）决策法制化、科学化 （四）合作多方位、集团化（五）运作市场化、产业化 四、结论 浅谈远程教学系统现状及未来发展【摘要】以网络为特征的现代远程教育的突现及发展，促进了各类信息教育技术的深刻变化。简要分析了传统教学存在的问题，构建了基于WWW交互式远程教学模式，研制开发出包含Web课程、智能题库、学习讨论以及实时授课系统等子系统的全新的远程教学系统。【关键词】远程教学；平台；教学改革；数据库随着多媒体技术和网络通信技术的发展，基于Internet的计算机远程教学作为一种全新的教学手段，越来越受到人们的关注。计算机远程教学是指利用多媒体技术和网络通信技术，在网络环境下开展的教学活动。它有着传统教学模式所无可比拟的优点，它创造了一种全新的教学模式，打破了传统教学模式在时间、空间上的限制，采用了先进的教学手段和教学方法，大大提高了教学效率和教学效果，使教学活动上了一个新台阶。一、远程教学系统的体系结构远程教学系统是在Internet/Intranet环境下实现的，是典型的浏览器/服务器模式。服务器以WindowsNT4/2000Server为操作系统平台，MicrosoftSQLServer7.0为RDBMS，客户端通过浏览器访问系统提供的服务。系统不允许匿名访问，它要求用户提供帐号/密码，通过验证后才能进入系统主页，以此追踪用户身份。本系统将用户分为三类：系统管理员、教师、学生，他们都有各自的主页，访问系统的权限也不相同。其中权限最高的为管理员，其次为教师，最低为学生。权限高的能访问其下级所能访问的所有资源，反之则不然。例如教师能进入学生主页，而学生则不能访问教师主页所提供的功能（布置作业、批改作业等）。本系统可同时为不同课程的多组教师/学生（上一门课的教师及其学生为一组）提供服务，它们之间既有一定的隔离性（例如某个教师帐号不能批改属于另一个教师的学生的作业等），又有资源的共享性（例如公共作业、试题的共享等），很好地解决了本单位各个教师负责不同班级，课程也有所不同的问题。远程教学系统体系结构按用户角色的不同，划分如下：（一）管理员模块远程教学系统可同时为多组教师/学生提供服务，各组间的课程不尽相同，因此教师/学生组间应具有一定的隔离性。例如一门课程的教师对其学生具有管理权，但不能对属于其它教师的学生进行管理、某个学生只能访问其教师的作业等。因此系统主页需要教师或学生均以帐号/密码登录后才能访问，以此追踪用户访问系统资源的身份。而用户帐号的开设与删除、教师与学生的对应关系、课程名称、学生人数等信息，由系统管理员负责管理。这里，我们将系统资源访问帐号作为操作系统帐号开设，由WindowsNT和Web服务器IIS负责进行用户验证。这样做的好处，一是可以充分利用操作系统的安全机制，使操作系统与数据库服务器（SQLServer）无缝集成；二是可同时为用户提供其它辅助服务，如：电子邮件、个人主页、FTP服务等。使系统应用与课程内容紧密结合，学生在应用系统的使用过程中可进一步加深对课程内容的理解。（二）教师模块教师模块中包含了教师授课所需的各种功能。如：网上实时授课广播、布置作业、批改作业、出试卷、评卷、考试结果统计分析、网上答疑、课程资料（素材）制作、学生帐号管理（修改学生密码）、设置联机会议等。系统使用组件对象模型（COM）以及OfficeAutomation技术自动批改《计算机应用基础》课程作业并登记成绩。教师可对作业结果进行查询、统计。教师可利用OutLook向系统请求联机会议，以此进行网上答疑、群体或个别辅导。（三）学生模块学生模块包含查看教师布置的作业、（在网上或本地）做作业、测验（考试）、教师授课视频广播收看、点播、网上答疑、课程资源浏览、辅助服务等。学生使用浏览器访问系统主页时，需要提供帐号/密码进行用户验证，通过验证后，在浏览器关闭之前，均以该帐号身份访问系统资源。《计算机应用基础》课程的作业可直接在浏览器中完成并提交，对于《C语言》课程作业，为学生提供Web界面，完成作业程序的编辑、编译、链接、运行，一气呵成。远程考试功能既提供选择题形式的传统笔试试题，也提供实际操作形式的试题。考试通过WWW界面进行，有时间限制。学生在规定时限之前完成考试内容时可通过"交卷"按钮提交试卷；若考试时限到达时学生仍未交卷，则系统自动将考生当前的考试结果提交。试卷的批改、考试结果的统计均由程序自动完成。自我测验功能则提供测验试卷，不限时间，由学生自主选择进行，测验完毕后系统立即评卷并给出成绩及学生测验时的选项与正确答案的对照表，以便学生查阅。为了更好地提高学生对网络的应用能力，增强学生对教学内容的兴趣，本系统为每位使用《计算机公共课远程教学》系统的学生和教师提供Email、FTP、个人主页、BBS、联机会议（在线聊天Chat、应用程序共享、白板）、等功能。让学生在实际操作中提高对课程内容的理解以及对课程学习的兴趣。另外，本系统还配备资源库，内置与教学内容相关或与网络应用相关的多媒体资料，供学生课外浏览、学习。二、远程教学系统的特点远程教学系统功能涵盖了教学活动的各个方面，用户界面完全由浏览器提供，维护方便。其中采用了多项现时多媒体和网络的最新技术，如下所述：(一)组件对象模型（COM）技术组件对象模型（ComponentObjectModel，简称COM）是一个软件规范，它是基于对象的编程模型，只要遵循COM规范，应用程序和组件对象之间就可实现二进制代码级别上的重用，解决了对编程语言和环境的依赖。COM是Microsoft其它许多技术的核心，它允许用某种语言编写的位于二进制代码中的对象，为其它语言所访问（或称二进制兼容）。COM技术已经渗透到Microsoft的各个产品中，如：WindowsNT/2000、SQLServer、VisualStudio、Office97/2000、BackOffice等。远程教学系统使用C++或ASP脚本、Perl脚本作为编程语言，其中大量采用了基于COM的技术，例如：1、ADO（ActiveXDataObject）ADO是数据库访问组件，应用程序通过ADO访问数据库的原理如下：OLEDB是Microsoft继ODBC后新的数据访问机制，它不但可以访问数据库数据，而且还可以访问其它非数据库类型的数据，如Email、目录服务（LDAP）等。ADO是位于OLEDB上层的应用程序接口，操作较为简单。远程教学系统中作业、试卷、考试结果等信息都是保存在SQLServer数据库中，系统使用ASP脚本通过ADO对象访问数据库以及电子邮件、进行全文索引。2、OfficeAutomation对象远程教学系统利用OfficeAutomation对象，使教师利用程序自动批改学生提交的《计算机应用基础》课程（Word、Excel）的作业，以此提高教学效率。3、ADSIADSI（ActiveDirectoryServiceInterface）是WindowNT/2000活动目录接口。利用该接口对象实现操作系统帐号的管理（开帐号、删除帐号、帐号属性设置）以及访问权限设置，简化帐号管理任务。4、DeveloperStudio对象Microsoft的VisualStudio相信是广大程序员喜爱的开发工具，但大家都不太注意其中的DeveloperStudio对象：ApplicationDebuggerBreakpointProject使用他们，可以使程序的开发达到一定程度的自动化。许多在VisualStudio集成环境下通过菜单完成的命令或功能，都可以用DeveloperStudio组件对象的属性或方法来实现，如程序的语法分析、编译、链接、调试、表达式求值等。而这些都是教师批改C语言作业所要进行的操作。我们使用这些对象辅助教师批改C语言作业，减轻教师负担。（二）视频流技术在Internet/Intranet环境下，文字、静态图像信息的传输是不成问题的。对于视频/音频信息的传送，则由于网络带宽等原因，需要进行特殊处理。而远程教学系统中的授课功能就要求在Internet/Intranet环境下传送大量视频/音频数据，以便实现教师授课的实时广播和视频点播（VOD）。在有限的网络带宽资源的限制下，视频/音频数据必须经压缩处理后才在网络中传输。以往多采用MPEGI等压缩技术，其特点是用户必须等待压缩文件完全下载到客户端后再播放，增加了客户等待的时间。目前，视频/音频数据采用经特殊算法处理的流技术，使视频/音频数据边下载边播放。流技术的典型代表是Microsoft的MediaTechnologies（Netshow）和RealNetwork的RealVideo/Audio。远程教学系统主要采用了MediaTechnologies压缩技术，使用其Multibit功能在一个流文件中压缩适合多种网络带宽（从28.8Kbps~3Mbps）的视频/音频流（最多6个）。由视频服务器根据客户访问时的实际网络传输能力选择其中一种带宽流向客户传输。另外，还根据Netshow和RealVideo/Audio支持多播（Multicast）的特点，在网上对教师授课场景进行直播（广播）。在授课功能中，单是教师的授课图像是远远不够的，还必须配有同步的教师授课演示文稿（Powerpoint或HTML网页），真正将课堂搬到网上。（三）网上实时交互远程教学系统中的一个重要的特点就是教师与学生之间、学生与学生之间在网络环境下通过文字、视频、音频的实时交互，以此实现课堂讨论、教师操作示范演示、学生个别辅导等功能。教师通过浏览器或Outlook向系统发出联机会议（OnlineConference）请求，在联机会议持续时间内，学生可通过浏览器加入会议，并使用系统提供的聊天（文本）、白板（图画）功能与与会者进行讨论；教师可通过应用程序共享功能向全体与会者演示某个程序的操作过程，或（通过语音）要求指定学生完成某个操作（个别辅导）。客户端使用NetMeeting，还可以实现一对一的视频/音频交互、聊天、白板、文件传输等。三、远程教育系统的发展趋势（一）教学模式个性化现代远程教育网络环境下的教与学模式探索阻力还很大。阻力主要来自习惯，来自人们对面对面集体教学的依赖。因此局部地区出现向传统式教学回归是不足为奇的。学生尚未体会网络学习的优越性，没有好好利用网络资源学习，致使远程教育的潜在优势得不到发挥。信息技术环境下的个性化和协作式学习，结合了东西方学习文化的优势，有利于解决远程教育发展中的许多问题，有利于实现信息技术环境下远程学习模式的变革。因此，更应该在教与学模式多元化和趋同的背景下，着重个性化与协作式学习的实践探索和理论研究。（二）学习支持服务多元化从理论上讲，多元化带来竞争，使学生有了更多的可选择性。一般而言，地域性的学习服务体系容易得到当地教育行政部门的支持，容易与终身教育体系的基层组织—社区学习中心接轨。这样，公共服务体系也可能出现多元化的局面。如果出现这一局面，那么学习中心和公共服务体系之间，竞争的就是服务的意识、质量和特色，比较的就是服务的科技含量和人文关怀,受益的是学生。学习支持服务体系科技含量的提升，将促使智能化的技术学习支持服务体系浮出水面。无论系统多么复杂，对学生来说，他只要在当地的终端接触这个网络，就能享受这个网络提供的服务。因此，趋同的公共服务体系一定有地方特色和品牌多元化的问题和趋向。学习支持服务体系更加重视人文关怀，提供人文氛围。远程教育的全过程都伴随着人文精神和人文环境。除提供学习方面的问题解答外，还为学生提供有关心理方面，如知、情、意等问题和困扰的咨询，以尽可能地弥补远程学习者缺乏师生面对面情感交流、校园人文环境熏陶等方面的不足。随着现代远程教育实践探索和科学研究的深入，中国远程教育的学习支持服务体系将在规范服务和特色服务的压力下，向多元化和多功能化方向发展。（三）决策法制化、科学化从中国远程教育发展的历史看，远程教育政策和法规的稳定性，政策和法规制定的科学化与法制化是决定远程教育成败和可持续发展的重要因素。决策系统的一变化是讲究科学依据，制订政策的先决条件是充分的调研（大样本的调研），有意识地开展课题研究，以研究结论为决策基础。在决策前还需要有试行或试点的过程。在取得试点经验后，再形成正式的政策和法规。一旦以政策和法规的形式确定，无论领导层是否发生变动，都要不折不扣地执行，在执行中取得充分依据后可以进行局部的修订和调整。决策的科学化与法制化是相辅相成的。（四）合作多方位、集团化高等学校发展远程教育所必需的技术、资金和灵活的机制都是企业所具有的优势。亚洲开发银行2000年的一份报告就呼吁高等学校要与企业联合共同发展远程教育。我国远程教育界从试点伊始就已经出现了校企之间联合与共建的萌芽。相当多的院校与公司已经开始合作，有的还实现了公司化或公司化运作。这种合作或企业化最终会成为远程教育大的发展趋势，开展远程教育技术的协作攻关和技术应用试点联合办学，强强合作，为远程教育实现真正的互联互通、高水平资源的共建共享和教学服务管理标准化等都起到了开创和示范的作用。星星之火可以燎原，在共同任务驱动和竞争压力下，我国远程教育多边合作与集团化的趋势将日渐明显。（五）运作市场化、产业化远程教育产业化，将使远程教育院校成为真正的法人实体，公平竞争，讲求质量，讲求信誉，讲求规模效益。竞争和创新将给远程教育的发展不断地注入活力