教學(xué)交互在衛(wèi)星遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)網(wǎng)的應(yīng)用

劉曉

摘 要 鶴院遠(yuǎn)程教育學(xué)院培訓(xùn)網(wǎng)通過(guò)DirecPC的IP寬帶組播應(yīng)用、功能強(qiáng)大的交互式教學(xué)應(yīng)用軟件平臺(tái)，將地面網(wǎng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、視頻會(huì)議軟件和培訓(xùn)系統(tǒng)軟件集成在一起，通過(guò)地面網(wǎng)進(jìn)行回傳，衛(wèi)星系統(tǒng)將所有會(huì)議或培訓(xùn)信息廣播發(fā)到遠(yuǎn)端，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議和培訓(xùn)功能。

關(guān)鍵詞 教育培訓(xùn) 實(shí)時(shí)交互 遠(yuǎn)程 衛(wèi)星 通訊

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1衛(wèi)星外交互通信的概念

對(duì)于通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以分為單向通信和雙向通信兩種基本模式。其中雙向通信一般具有自己的收發(fā)信道。如果一種通信系統(tǒng)的收發(fā)信道彼此分離.并且可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)發(fā)信道對(duì)應(yīng)于—個(gè)或多個(gè)收信道這兩種特征，我們可以稱之為外交互通信。

2技術(shù)要求

針對(duì)鶴院新老校區(qū)距離較遠(yuǎn)、教工隊(duì)伍的實(shí)訓(xùn)教學(xué)、教育科研有待進(jìn)一步提高，院領(lǐng)導(dǎo)提出只有采用先進(jìn)的教育模式，以最低的成本實(shí)現(xiàn)最大范圍內(nèi)的培訓(xùn)教育，并瞄準(zhǔn)崗位能力完善教學(xué)，才能培養(yǎng)出大批技能拔尖的優(yōu)秀人才。鶴院確立了現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)網(wǎng)的建網(wǎng)方案，提出以下需求：

（1）使鶴院教職工在不離崗的情況下接受職業(yè)技能培訓(xùn)；

（2）建立的網(wǎng)絡(luò)教育系統(tǒng)不受地域和天氣的影響；

（3）教學(xué)平臺(tái)的雙向交互性和信息流的實(shí)時(shí)性；

（4）遠(yuǎn)端站數(shù)量多個(gè)，系統(tǒng)要有擴(kuò)展能力。

鶴院信息中心組織了廣泛的技術(shù)力量進(jìn)行遠(yuǎn)程教育技術(shù)和教育網(wǎng)絡(luò)的調(diào)研，并請(qǐng)多家實(shí)力雄厚的企業(yè)提供技術(shù)方案，在充分論證的基礎(chǔ)上，有望選擇了雙威通訊網(wǎng)絡(luò)有限公司提供的衛(wèi)星寬帶遠(yuǎn)程教育解決方案。

3設(shè)計(jì)思路

該方案采用了休斯公司屢獲殊榮并廣泛應(yīng)用的DirecPC衛(wèi)星系統(tǒng)。通過(guò)DirecPC的IP寬帶組播應(yīng)用、功能強(qiáng)大的交互式教學(xué)應(yīng)用軟件平臺(tái)，將地面網(wǎng)、衛(wèi)星系統(tǒng)、視頻會(huì)議軟件和培訓(xùn)系統(tǒng)軟件集成在一起，通過(guò)地面網(wǎng)進(jìn)行回傳，衛(wèi)星系統(tǒng)將所有會(huì)議或培訓(xùn)信息廣播發(fā)到遠(yuǎn)端，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議和培訓(xùn)功能。

4具體實(shí)施

鶴院遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)網(wǎng)功能結(jié)構(gòu)上分4個(gè)部分：主教學(xué)站點(diǎn)，衛(wèi)星上行站（NOC），遠(yuǎn)端教學(xué)中心，課件投遞及FTP服務(wù)器下載。主要的授課培訓(xùn)內(nèi)容由主教學(xué)站點(diǎn)提供，在這里老師講課的視頻圖像和音頻一起被打成IP包的形式，經(jīng)地面專線傳輸?shù)叫l(wèi)星上行站，由衛(wèi)星上行站發(fā)送，經(jīng)衛(wèi)星再實(shí)時(shí)廣播到鶴院的各遠(yuǎn)端教學(xué)中心。各遠(yuǎn)端教學(xué)中心通過(guò)安裝了DirecPC接收卡的計(jì)算機(jī)和衛(wèi)星接收天線可以接收到來(lái)自主站的培訓(xùn)內(nèi)容，利用這個(gè)傳輸平臺(tái)進(jìn)行接受教育和培訓(xùn)。

（1）主教學(xué)站點(diǎn)是完成多媒體教學(xué)信息的采集、數(shù)據(jù)處理和傳輸控制。它是由音視頻設(shè)備負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)廣播的圖像、聲音的采集和控制；主要設(shè)備由授課服務(wù)器、視頻采集卡、攝像機(jī)、麥克風(fēng)以及教師端軟件組成。通訊軟件對(duì)視頻采用MPEG-4的壓縮格式（或H.263可選），具有視頻音頻的雙向通訊能力，整個(gè)延遲不超過(guò)300ms。

（2）地面專線負(fù)責(zé)把處理后的多媒體內(nèi)容實(shí)時(shí)上傳到衛(wèi)星控制中心。雙威公司負(fù)責(zé)提供DDN專線或高速數(shù)字電路，通過(guò)數(shù)字專線把實(shí)時(shí)多媒體流發(fā)送到衛(wèi)星上行站，同時(shí)回傳一些控制信息。

（3）衛(wèi)星上行站（NOC）提供到衛(wèi)星的上行傳輸和用戶接口，也是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的核心?？蛻舻母鞣N信息通過(guò)專線或者internet上傳到NOC，然后由相應(yīng)的服務(wù)器推送上星，廣播覆蓋到全國(guó)各地。

（4）DirecPC衛(wèi)星系統(tǒng)是把上傳來(lái)的講課內(nèi)容廣播覆蓋到全國(guó)各地的教學(xué)中心。

（5）遠(yuǎn)端教學(xué)中心通過(guò)衛(wèi)星天線和DirecPC接受衛(wèi)星廣播的內(nèi)容。

鶴院各院系培訓(xùn)站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)放置在專門的培訓(xùn)教室中，將計(jì)算機(jī)接一個(gè)投影儀直接將講課內(nèi)容投影在大屏幕上，就可以進(jìn)行同步上課。

此外，教工接受培訓(xùn)的軟件平臺(tái)是采用Client/Server（客戶/服務(wù)器）模式構(gòu)架，完全模擬現(xiàn)場(chǎng)同步教學(xué)，此應(yīng)用軟件平臺(tái)是一種實(shí)時(shí)交互的遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)。該應(yīng)用系統(tǒng)將各種媒介信息如圖像、聲音以及數(shù)據(jù)集成在一起通過(guò)公共傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。培訓(xùn)教工可使用配有麥克風(fēng)的桌面PC系統(tǒng)，與主教學(xué)站點(diǎn)的教師進(jìn)行話音和電子方式的交流。教師使用界面友好的教學(xué)軟件去發(fā)送一些問(wèn)題和激活培訓(xùn)教工的麥克風(fēng)。培訓(xùn)教工可以使用被激活的麥克風(fēng)和主教學(xué)站點(diǎn)的教師進(jìn)行討論、發(fā)表評(píng)語(yǔ)，這些討論和評(píng)語(yǔ)可以被網(wǎng)絡(luò)中的其他所有培訓(xùn)教工聽(tīng)到。

系統(tǒng)特點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)通過(guò)衛(wèi)星直播網(wǎng)絡(luò)傳輸，不需要額外的長(zhǎng)途骨干網(wǎng)絡(luò)建設(shè)；

（2）覆蓋面廣，只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi)，任何地點(diǎn)都可以接收教學(xué)內(nèi)容；

（3）傳輸質(zhì)量穩(wěn)定、具有連續(xù)廣播能力、帶寬高；

（4）數(shù)據(jù)、話音可以由遠(yuǎn)端通過(guò)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行傳輸；

（5）有完全集成而簡(jiǎn)單易用的教師界面和學(xué)生應(yīng)用；

（6）高度靈活、便于操作的交互性應(yīng)用。

5結(jié)論

遠(yuǎn)程教學(xué)應(yīng)用要求很強(qiáng)的交互性和信息流的實(shí)時(shí)性，這套遠(yuǎn)教應(yīng)用系統(tǒng)為主教學(xué)點(diǎn)教師和鶴院各院系培訓(xùn)教工提供了多種交互工具；在信息流的傳輸上使用了穩(wěn)定的、具有連續(xù)廣播能力的、傳輸速度不受調(diào)制解調(diào)器限制的衛(wèi)星直播網(wǎng)絡(luò)。我們不需要投入大量的資金和時(shí)間來(lái)建設(shè)自己的長(zhǎng)途骨干網(wǎng)絡(luò)，就可以利用衛(wèi)星直播網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)教應(yīng)用系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)的終端設(shè)備來(lái)快速地搭建鶴院的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 柴俊霞，趙冬生，陳學(xué)峰. IP組播技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育，2004.21.