当今社会已经进入信息社会，信息社会对高层人才培养和高素质人才培训提出了新的要求，而信息技术又为发展教育、培养专门人才和提高劳动力素质提供了机遇。

    人力资源开发的巨大压力与教育投入不足的矛盾使得现代远程教育的发展提到了新的日程上。传统校园教育因其课堂面授性质和成本结构特点需要投入大量高水平教师和巨额资金，限制了传统教育在短期内大规模发展的可能性。利用现有的教学和科研力量，发展现代远程教育，可以较快地将教育普及到传统课堂不能达到的地方。其次，现代远程教育这种新型的教育方式可以承担社会继续教育与终身教育的重任。社会的进步和发展要求全社会各个领域和层次的人们不断学习，不断更新知识。再次，现代远程教育提供的个别化学习的条件和多样化的学习环境，使得学生可以有针对地学习，在全面发展的同时发挥特长，提高创造力，因而推动了素质教育的发展。

发展现代远程教育，变我国沉重的人口负担为人力资源优势,是实现科教兴国战略、提高综合国力、保持社会经济持续稳定发展的重大举措，也是在经济、科技和教育全球化趋势中提高国际竞争实力的必由之路。

    鉴于远程教育的深远意义，教育部制定了《面向21世纪教育振兴行动计划》，把现代远程教育工程作为重点工程之一，并提出了发展我国现代远程教育的16字指导方针：统筹规划，需求推动，扩大开放，提高质量。

透析现代远程教学系统

远程教学系统的分类与实现方法

     事实上,远程教学系统并是一个非常复杂的系统，包括用于实时教学的授课系统，课后进行辅导、答疑、考试的辅助系统、多媒体课件制作系统、对教学活动进行组织管理的教务管理系统以及对学生进行组织管理的学籍与资格认证系统等等，所有这些系统互相配合，相互补充才能构成一个完成的远程教学系统。下面我们对这几个主要的系统做一个简单的介绍。

（1） 实时授课系统

实时授课系统是远程教学系统中一个非常重要的部分，它是教学活动中一个必不可少的环节。这类系统借助现代的通信手段将教师现场授课的语音、数据、图像等实时地传送到远端教室或学生的桌面系统上，这样学生就可以同普通的学生一样听老师的授课，这样既实现教学资源的共享又能获得较好的教学效果。

在实时授课系统中根据学生是否可以和教师进行实时的交流，比如向老师提问等可以将授课系统划分为双向的交互式系统和单向的广播式系统两大类。交互式系统的特点是交互性好，教师在教学活动中可以看到学生的表情和动作，听到学生的声音，并可和学生进行现场的交流，所以教学效果比较好，尤其是那些需要学生参与的课程，比如外语教学。但是由于需要双向的通信电路，所以费用比较高。单向广播方式的特点是覆盖范围广，费用低。但由于缺乏交互性，教学效果不如双向系统。

（2） 非实时的辅助系统

实时授课系统解决了课堂教学问题，虽然它在一定程度上打破了空间的限制，但学生仍然需要在指定的时间到指定的听课点去听课，还没有彻底打破时间和空间的饿限制。非实时辅助系统为实现这一目标提供了条件。非实时系统包括的内容很多，目前几乎都是依托IP网的，比如用WWW系统来发布消息，用FTP系统来下载教师的电子教案，用E－Mail系统来布置作业、提交作业、进行答疑，用BBS系统为学生提供学术讨论空间和虚拟的班级环境，利用多媒体的课件库为学生提供声像并茂的自主学习方式等。

（3） 多媒体课件制作系统

所谓的多媒体课件就是利用先进的多媒体技术将每一个门课程的内容转换为图文声像并茂的多媒体信息，使得学生能随时随地进行学习。利用先进的多媒体技术如动画等，我们可以将课程中非常抽象的基本概念用非常形象直观的形式表现出来，这样学生就能在很短的时间内掌握这些抽象的基本概念，获得好的学习效果。事实上多媒体课件制作水平的高低是远程教学系统能否成功的关键。如果仅仅是将课程所使用的教材简单地扫描就作为课件提供给学生，实质上就相当于简单地将课堂和课本搬到了网上，远程教育就失去了它的意义。而实质上远程教育除了要利用现代的通信技术拉近人们的距离外，更主要的是要利用先进的多媒体技术为学生的学习提供全新的学习方式，在最短的时间内学到更多更丰富的内容。从我国目前远程教学的发展现状来看，多媒体课件目前相当匮乏，这也成为制约远程教学发展的重要因素。

（4） 教学、教务管理系统

教学教务管理是远程教学系统的重要组成部分。主要涉及课程的设置、授课安排、学生的学注册、学籍管理、学习过程跟踪等内容。由于远程教学系统中学生是分散，并且教学活动与学校的经济利益直接相关，所以必须要有一套完整的系统对学生对学生访问教学资源进行身份认证和并对访问情况进行统计跟踪，统计的结果一方面可以为收费提供科学依据，同时还为教师了解学生的学习情况提供科学依据。

就实现方法而言，由于目前有电话网、有线电视网和IP网三大网络体系，每个网上均有很多技术可以直接用于远程教学系统，为远程教学服务，所以说具体采用何种网络平台，采用何种网络技术来构建远程教学系统要根据各自具体的应用和特点来确定，这里我们仅对北京邮电大学的远程教学系统做一个全面的介绍。

    北京邮电大学的远程教学系统
    北京邮电大学是国内率先进行远程教育的大学之一。1998年初北京邮电大学就开始与中国电信合作进行广域网上的远程教学实验，先后与湖南的三个城市、北京电信、香港大学以及天津市成功地进行了四次双向、实时、交互式课堂教学实验，并在此基础上确定了北京邮电大学的远程教学系统的技术方案。1999年北京邮电大学成为教育部进行远程教学试点的大学之一，并获得了每年1000名本科生的招生名额。目前首批招收的本科生已经正式在网上上课。下面将对北京邮电大学的远程教学系统做一个全面的介绍。
    北京邮电大学的远程教学系统包括实时授课系统、非实时的辅助教学系统、多媒体课件库和教学教务管理系统四个主要部分组成。实时授课系统将采用电信公网主、卫星通信网为辅的网络平台，非实时教学系统将采用计算机互连网为网络工作平台，它们与多媒体课件库和教学教务管理系统一起构成一个完整的远程教学系统。北京邮电大学远程教育总体框图如图 1所示。

（1）双向、实时、交互式授课系统

    北京邮电大学实时授课系统采用基于光纤、SDH的ATM作为传输和交换平台。

由于光纤具有带宽宽、传输时延小，误码率低的特点，能满足多媒体交互式教学的需要。终端系统我们采用基于会议电视系统而又高于会议电视系统的终端系统。这是因为会议电视系统只是语音、图像的交互，但双向、实时、交互课堂式远程教育系统除了语音和图象交互外，还有数据交互，比如电子白板交互、文件共享、应用程序共享等。因此，本系统强大的数据功能是它区别于会议电视系统的重要特征之一。

    通过对不同的会议电视系统的使用和比较，我们发现在数据功能方面，基于PC平台的开放式会议电视系统比专用的系统功能更强，也更易于实现与互连网的连接。另外，在系统的功能升级和扩充性等方面，前者也有较强的优越性。在图像、声音和数据等信息的传送方面，通过对不同系统的不同速率进行实验，证明在使用大于384Kb/s的传输速率时，各系统都能满足远程教学的要求。为了保证较好的教学效果，现阶段采用2Mb/s的传输速率，今后将逐步降低传输速率以节省经费开支。

（2）基于IP的非实时辅助系统

    基于IP的多媒体互连网技术为真正突破时空限制提供了可能。学生可以在任何一台与Internet相连的PC上，上网搜索到各种学习资料，依自己的需要，采用适合自己的学习材料，实现远距离学习。教学过程的各个环节都可通过网络进行：通过电子邮件可实现传统教学中的答疑、交作业等，通过基于IP的可视电话可实现师生见面，通过电子白板可布置作业、发布通知，通过视频点播可以重复听讲，通过网上实时聊天可以开讨论会，还可以在网上检索参考资料、作练习、参加测验。基于IP的多媒体教学将彻底突破时空的限制，提供多形式、多功能、全方位的教育服务，是远程教学发展的必然方向。

    北京邮电大学的远程教学系统除了采用了Internet上常用的WWW、FTP、E－mail、BBS等技术来提供非实时的远程教学手段之外，还开发了两个比较有特色的子系统：多媒体课件库和流广播、点播系统，下面我们对这两个子系统做简要的介绍。

1、大容量、支持多用户同时访问的多媒体课件库系统

    多媒体课件库是远程教学系统的重要组成部分，其主要任务是保存课件供学生随时根据自己的学习情况访问学习。课件库中包括课程内容、参考、习题、测验试题等等。除了提供课件浏览之外，多媒体课件库的另一个重要功能是对学生访问课件的情况进行统计以便跟踪学生的学习情况，评估教师的教学水平。

    我们设计的远程教育课件库系统是一个具有负载平衡能力的分布式多媒体课件库。课件库系统由一台“课件网关”和多台“课件服务器”组成。远程教育课件库系统网络服务器是专为远程教育设计的，而不是通用的WWW 服务器。

    课件网关的主要功能是接受用户的教学请求，确认需求的合法性，并依一定的分配算法对用户的访问进行调度，保持多个课件服务器的负载平衡、提高网络带宽的利用率。系统配置两台同样功能的课件网关，其中一台为另一台的备份。课件网关服务器还能对学生在课件库中的活动进行统计，比如学生访问课件库的时间，访问的具体内容，在课件库上的停留时间等，这样就能对每次访问依据一定的标准进行计费。课件网关还能对访问课件库的学生、教师进行管理，比如添加学生、删除学生等。它也负责对课件服务器、课件服务器中中保存的课程、课件进行管理，比如添加课件、删除课件、修改课件的属性信息等

    课件服务器主要负责存储课件内容，并根据访问权限提供课件浏览，实现远程教学中的教学内容的传输，它具有良好的并发特性、强大的I/O能力、可靠性和稳定性。每两台课件服务器互为镜像。这样可以解决用户集中点播某一课件而导致的输出瓶颈问题。

课件服务器的另一个重要的特点是具有了一定的智能功能。比如当学生在课件库中进行自我测试时，课件服务器可以根据学生的测试成绩向他推荐不同的学习内容，对于成绩优秀的学生他可以直接浏览课件的后续部分，而成绩差的学生就没有这些权限而必须一步一步地进行学习。

目前我们设计的课件库可供1000名学生同时访问，每个学生的设计网络访问速度是100kbps，对每门课程我们设计的存储容量为2G，整个库可以容纳100门课程。由于系统采用了分布式的结构，可以随时加入新的课件库以扩充库的内容。

2、流广播、点播系统

    流广播、点播系统是我们为远程教学系统设计的另一个重要的子系统。利用该系统我们可以在教学活动进行的同时将教学过程在网上进行广播，扩大听课学生群体，同时我们还能将广播的内容以数字的方式保存到流服务器上，供学生课后点播。

虽然目前有很多技术均可以在Internet或Intranet上发布多媒体信息，但它们通常均要求终端用户将多媒体信息下载到本地的计算机，然后再利用浏览器中的播放器插件或专门的媒体播放器来播放。这种方法虽然使Internet上多媒体信息的传输成为可能，但它也带来了两个突出的问题。首先，由于必须下载多媒体信息，而多媒体信息的数据量通常都很大，在目前普通用户接入速率较低的情况下，一个很短的视频片段可能都需要很长的下载时间。其次，由于必须将节目下载到本地计算机后才能播放，这必然占用本地计算机的存储资源。比如，一个1分钟的MPEG1 视频节目所需的存储空间约为12M，如果用户使用28.8Kbps的Modem接入，那么要下载这个节目至少需要50分钟。如此长的下栽时间对普通用户来说是难以忍受的。正因为如此，目前网上的节目通常都是很短的片段，不可能持续很长的时间。

    本系统可以向用户提供两种类型的服务：节目流点播和节目流广播。节目流点播是指用户可以向服务器申请特定节目流的播放。在流点播过程中，每个用户与服务器之间均要建立单独的连接，点播的节目也只送给进行点播的用户，其他的网络用户无法接收此点播者点播的节目流。而节目流广播是指节目在网络上广播，所有在网络上的用户均可以收到广播的节目流。广播或点播的内容是音频、视频的节目流，而不是传统的基于HTML的主页。

由于在节目流点播过程中，每增加一个用户就需要增加一个连接，所以系统允许并发访问的用户数要受网络带宽和服务器性能的双重限制。节目流的广播方式完全则不同，在广播过程中只需要播出一个节目流，所以网络负担比较轻。但在点播方式中，学生可以自由点播自己感兴趣的节目，而广播方式中学生只能被动地听课。

    根据节目流广播和节目流点播各自的特点，它们在基于IP的远程教育系统中也有不同的应用。教师在授课过程中，编码器对教学的音频及视频信息进行压缩编码，形成节目流。节目流一方面被存入本地硬盘，另一方面发送给Media Server并通过Media Server在LAN中进行广播，进行实时授课。由于节目流已被存入本地硬盘，课后可将该节目发送到Media Server上去供学生点播。这样即便是学生因各种原因没能听到老师的授课，也可以通过节目流点播的方式来再现授课的全过程。

本系统由于采用了先进的流技术解决了流信息在Internet和Intranet上的传输与播放问题。支持流播放的播放器只需要缓存很少的数据就可以开始播放，不需要等待信息下载完毕后才开始播放。流播放器的这种特点也使得网上直播成为可能，只要编码器连续不断地进行编码产生流信息，流信息穿过网络后到达播放器，播放器就可以连续不断地进行播放。

本系统的突出特点之一是它采用先进的MPEG4压缩编码算法，在低速率条件下能得到较好的图象和声音质量。

    系统的另一个特点是流信息采用了ASF（Advanced Stream Format）格式。在编码过程中，我们可以在一个ASF流中包含不同质量的流信息，不同的接入速度将得到不同的服务质量。对于每个具体的接入，媒体服务器要根据用户的接入速率决定将ASF流中某个速率的信息送给该用户。这样，尽管用户点播的是同一个节目流，但由于他们各自的网络环境不同，就可能看到不同质量的图象，听到不同质量的声音。

    本系统还有一个重要的特点是提供了完备的媒体同步机制。在教学过程中，除了教师的图象和声音之外，教师的电子教案比如PowerPoint也是一个重要的组成部分。在教学过程中教师在教学的不同阶段会使用不同幻灯片，每一张幻灯片在教学过程中出现的位置和保留的时间与教学活动密切相关。在本系统中，我们可以在ASF流信息中添加相应的标志，利用这些标志来指示每张幻灯片播放的时间，这样在播放过程中教学过程中幻灯片的播放与教学活动是严格同步的。