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远程教育解决方案精选(九篇)

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远程教育解决方案

第1篇:远程教育解决方案范文

一、现代远程教育管理中传统B/S/D架构的缺陷

现代远程教育工程就是基于社会化的网络基础之上,构建多媒体的网络化学习环境,使人们在家,在办公室,甚至在旅途中,都可以及时地进行学习,获得各种信息。开展网络化现代远程教育涵盖信息资源(媒体)、网络传输(载体)、多媒体终端(显示)和网络教育管理四大部分。大多数传统网络教育管理系统一般均采用Browser/WebServer/DataServer的B/S/D三层Web架构。

B/S/D三层Web架构,在该架构中,Web服务器处于三层的核心地位,要完成双重任务。第一重任务是提供表达服务,具体讲就是存储HTML静态页面,当客户浏览器请求HTML页面时,Web服务器调用相应的HTML页面返回且在浏览器中执行显示给用户。Web服务器的第二重任务是提供业务逻辑和数据服务,与后台数据库动态地进行数据交互。具体讲就是在Web服务器端运行业务逻辑和数据通道脚本,根据客户端提出的请求调用相应的脚本文件来执行,动态地提取后台数据库中的数据,并以HTML格式将数据返回到浏览器端呈现给用户。

在远程教育管理系统中,B/S/D架构中的WEB服务器既要负责执行服务器端脚本来完成日趋复杂的网络教育管理逻辑,又要为浏览器请求内容的需求服务,负载不断加重,已经逐渐成为阻碍网络教育管理系统高效运行的瓶颈。同时,传统的B/S/D架构在编程逻辑、软件质量、功能实现、执行速度、系统安全、开发效率等诸方面也日益表现出明显的局限性。这些都是B/S/D架构不能解决的问题。

二、基于组件对象的B/(W-A)/D三层/N层分布式解决方案

基于以上问题,整个应用的体系结构正在转向开放型架构:Browser/(WebServer-ApplicationServer)/DataServer三层/N层架构,简称B/(W-A)/D架构。

B/(W-A)/D架构如图2所示:整个应用系统由表示层(Presentation)、事务逻辑层(BusinessLogic)

Web浏览器

(Browser)

(表达服务)

Web浏览器

(Webserver)服务器端脚本

页面

(表达服务)

(业务逻辑)

(数据服务)

数据库服务器

(DataServer)

和数据服务层(Data)构成。这样的结构在逻辑上由客户端运行用户界面(UserInterface)、应用服务器上运行商业逻辑(BusinessLogic)和数据逻辑(DataLogic)、数据库服务器运行数据库引擎。

具体的结构和功能是这样的:

·表示层——用户界面部分。主要是实现用户与应用服务器逻辑处理结果的通信。

·事务逻辑层——Web服务器和应用服务器部分。在B/(W-A)/D应用环境中,事务逻辑层的工作由WEB服务器(WebServer)和应用服务器(ApplicationServer)共同来完成,事务逻辑层是整个应用的核心部分,而组件对象则相当于其心脏(如图2所示)。WEB服务器接受浏览器端的标准HTTP请求,并将请求交由应用服务器,在应用服务器上运行商业逻辑(BusinessLogic)和数据逻辑(DataLogic),这些逻辑均封装在若干组件中,由组件来负责处理表示层的应用请求,完成商业和数据的逻辑计算任务及与数据库的交互,并将处理结果返回给用户在表示层显示。事务逻辑处理层是将原先置于客户端的事务逻辑分离出来,集中置于应用服务器部分为所有用户共享。

·数据服务层——数据服务器部分,为应用提供数据来源。和以上的两层体系结构不同,数据库不再和每个活动客户保持一个连接,而是若干个客户通过应用服务器的逻辑组件共享数据库的连接,从而减少了连接次数,提高了数据服务器的性能和安全性。

B/(W-A)/D架构相对于B/S/D结构具有很多优势:

首先,B/(W-A)/D架构能将业务的处理分散到不同的服务器上。将业务分成若干功能模块,各个部分独立实现功能,同时相互协同工作,用户界面、商业逻辑、数据逻辑、数据库分布在网络中的不同节点,这样的处理过程在时间上各个模块可以并行处理,提高了效率,在空间上分布在不同的节点处理,分散了各个节点的压力,使得整个系统能承受更大业务量的处理。

第二,B/(W-A)/D架构使系统的可扩展性好。因为应用服务器可以是分布的多个服务器,系统可以自动调节各个服务器之间的负载平衡,客户端并不需要关心访问的是那一个服务器,对于更大业务量的需求,系统可以很容易的无限制的扩展。

第三,B/(W-A)/D架构使应用的可重用性和可维护性好。整个系统都是按照组件开发的模式进行的,每个组件完成一个单一的功能,同时可以互相调用,使得相同功能的组件只需一次编码,代码的可重用性好。如果业务需求有改变,只需将相应的组件模块修改,只要接口不变对于别的组件都无影响,系统的维护量极小。

三、分布式解决方案在网络远程教育管理中的应用

1、分布式现代远程教育管理方案

如上所述,在现代远程教育管理中,涉及到方方面面纷繁复杂的管理问题,随着WEB学习者的数量日益增多,请求后台数据库的数据量日益膨胀,这种B/S/D结构的WEB服务器已经成为网络教育管理系统正常运行的瓶颈。因此,B/(W-A)/D架构的分布式解决方案应用于远程教育管理是必然的解决方案。管理的事务由中间层——应用服务器来承担,所有的逻辑运算和数据访问服务通过服务器组件来完成。而在客户端,用户只需通过PC平台上的网络浏览器即可参与远程教学,从而大大减轻了客户端的负担,实现了瘦客户端。客户端与数据库通过应用服务器中介来间接联结,大大减轻了数据库的负担。

当今世界,基于组件的分布式解决方案主要有两大类,一种是由微软推出的COM组件——ActiveX,一种是Sun的JavaBean。ActiveX可以做到操作系统级兼容,即在Windows平台下运行,支持Windows平台下的各类开发工具;JavaBean在所有支持Java的平台上皆可运行,真正实现了跨平台操作。

微软以DCOM/ActiveX技术开发COM服务器组件的WindowsDNA解决方案已经成为当今一种流行的分布式解决方案。WindowsDNA具体的技术范畴是指分布式网间应用结构。WindowsDNA以“表现层/事务逻辑层/数据服务层”三层体系结构为构架,并将COM概念应用于Internet,利用COM组件对象在中间层进行事务逻辑服务,处理各种复杂的商务逻辑计算和演算规则。在分布式WindowsDNA应用环境中,COM组件处于核心地位如图3所示,WindowsDNA方案在客户端由浏览器来实现,在中间层服务器,由IIS服务器来响应客户端的请求,由服务器COM组件进行中间层事务逻辑的处理,由MTS作为应用服务器在中间层对这些组件进行系统的管理。

这里以远程教育管理中的学籍管理系统为背景,基于上述WindowsDNA三层结构的思想,来进行应用系统的设计。在该系统中,有关教务学籍的事务逻辑都是由定制COM组件来处理的,动态Web页面通过ASP脚本调用这些组件。

例如在displayscore.asp页面中接受、辨别用户的查询请求,做出不同的查询处理。当客户的身份为教师或教务时,可以查询所有学生的成绩;当客户的身份为学生时,只能查询该生本人的成绩。

定制COM组件Score.dll进行查询处理。首先设计该组件的接口,为组件设置四个属性::Subj(课程)、Term(课程所属学期)、Class(查询的班级)和Stu_No(查询学生的学号);定义两个方法:RequeryScores和RequeryAllScores,分别对教师、教务部门和学生的请求做出相应的处理,并将查询结果集返回给用户。实际应用中,学生和教师的使用权限是不同的。在学生查询成绩的页面中可重用该组件,只是调用其不同的接口而已。既以教师身份登录时在ASP文件中可以调用Class接口,也可以调用Stu_No接口;而如果以学生身份登录则只能调用Stu_No接口。如果仅使用ASP脚本进行业务处理,则需重新编写与displayscore.asp类似的同样烦琐的代码。

经比较,基于B/(W-A)/D架构的系统在开发速度、软件质量、执行速度等诸方面都优于不用COM组件而仅用纯ASP脚本的B/S/D方案。

2、分布式现代远程教育管理方案的开发环境

基于WindowsDNA方案的远程教育管理系统的开发环境主要由两部分组成:

第2篇:远程教育解决方案范文

瓯海区位于温州的东南部,目前瓯海区共有各类学校51所,分部在辖区内的城区以及郊区内,因此要进行全部的信息化难度要高得多。

经过几年的前期信息化投入,目前瓯海区教育机构拥有5000余台电脑。为了有效利用各个学校的教育资源,瓯海区教育部门决定对自身的网络进行革新。经过多方讨论,决定采用NETGEAR(美国网件)产品,利用DDNS动态域名解析技术构建一整套包括接入、安全、搭建的整体解决方案。

具体方案

在瓯海教育局中心采用一台FVX538作为中心端,在选定的48个学校中心选用48台FVS338,整个VPN网络通过认证密码统一管理,形成一个集中管理的虚拟私有网络,VPN传输使用IPSEC协议。对外安全边界使用NETGEAR的宽带防火墙技术屏蔽来自外部的各种可能攻击。

如果学校是ADSL宽带,将电话线连接至ADSL Modem,再将modem与VPN设备的Internet口连接起来,而VPN的8个LAN口接本点局域网内的电脑,根据各个学校PC数量的不同进行连接,如果超出8台,可以在VPN下面接交换机,以达到网络的扩展需求。如果学校是宽带LAN线路,将LAN直接接至VPN设备的Internet口。

FVS338是一款VPN防火墙产品,拥有8个10/100 Mbps 局域网端口和1个10/100BASE以太网 RJ-45 广域网端口。FVS338拥有的50个VPN隧道,都能提供安全稳定的网络保护。强大的安全性能,包括:先进的SPI (基于连接的状态数据包检测)防火墙技术,3DES 和 AES IPSec 加密,PKI 支持。通过升级后,这两款防火墙将能执行反病毒、反垃圾信息、反侦测的策略,并能提供强大的入侵监测系统(IDS)。

该套解决方案管理非常便捷,本地管理主要是在分点的内部局域网中实现对VPN设备的管理,用户可以任意一台局域网内的机器进行管理,打开IE浏览器,输入VPN设备的LAN接口地址,便可以通过WEB界面来管理设备。

远程管理主要是通过不在分点局域网内而且可以上INTERNET的机器进行管理,这样可以不受距离远的限制,方便而快捷的进行对VPN设备的管理,ADSL和LAN的用户在进行远程管理的时候是通过动态域名解析服务(DDNS)来进行管理的,而静态IP用户同时可以用固定IP来进行远程管理。打开IE浏览器,输入VPN设备的动态域名或静态IP,然后跟上自己所设的端口号(默认的为8080),便可管理。

实际应用

在瓯海区教育信息化建设的进程中,设计者将网络定位于服务者的角色,即网上教学服务、教育信息资源服务、教育研究服务、教育管理服务、教育宣传与成果展示服务等。同时,将瓯海区的教育机构全部联到网络中,最终形成一个区域性的互联、互动、信息交换、资源共享和远程教育的基础构架。去年开始,瓯海教育信息中心又逐步开发教育局内部办公系统、教师管理和继续教育管理系统,学生管理和招生考试系统,各学校的校长办公管理系统,使其成为真正的教育信息网。

采用初步筛选、试用、用户评价、协议购买四个步骤,不断的优化与重组区教育资源库,形成以资源中心为主,备课中心、学习中心、教师教育中心为辅的资源库结构体系。

第3篇:远程教育解决方案范文

1.从系统构建到片段教学的拓展

农村党员干部教育体系非常庞大、内容非常丰富,加之他们的学习时间分散,学习时段短暂,如果片面地按照系统构建的思路来进行农村党员干部现代远程教育,很难达到预期效果。移动学习中的片段教学就是从课程体系出发,按照学习目标、掌握程度,梳理出知识点,并制作短小、精简、实用的片段信息,开展教育教学活动。这些片段信息相对独立,但又有逻辑关系,能有效地解决因过度片段化,而引起知识点上下衔接不畅的问题。这种方式既满足了农村党员干部利用片段化时间,获取实用信息资源的需求,同时也让他们在随意的片段学习中完成了系统学习,是对农村党员干部现代远程教育系统教学的有效补充。

2.从定时定点到随时随地的拓展

目前,农村党员干部现代远程教育活动的开展主要是利用卫星、有线电视网、宽带互联网。将移动学习应用到农村党员干部现代远程教育中,就是要让教育教学活动摆脱对教室、课桌、电视、电脑的依赖,教师、农村党员干部、教学内容和教学平台都是“移动”的,能够在任何时间、任何地点有效地完成教育教学过程。在这个移动的农村党员干部教育环境中,农村党员干部可以随时随地获取知识和信息,无拘无束地向教师提问请教;教师可以随时随地分享教育教学资源,自由自在地与学习者进行交流探讨;管理者可以随时随地进行教育教学管理,无时不刻地为教师和农村党员干部提供优质的教育教学服务。

3.从自主学习到即时交互的拓展

在国际远程教育界,几乎是以学生为中心、以学为主的一统天下。而远程教育院校教师以及远程学习同学的畅通且有效的交互是远程学习成功的关键之一。对于农村党员干部现代远程教育而言,无论是教师,还是农村党员干部,他们往往都来自不同部门、不同工作领域和不同研究领域,他们的知识积累、经验积累和个人经历也都不同,这都是丰富的交互资源。但在农村党员干部现代远程教育中,虽然依托互联网安排了交流环节或提供了互动功能,但大多都是异步的,甚至是延时的,实时沟通和同步协作少之又少。移动学习则可以利用教师、农村党员干部随身携带的移动终端,依靠移动教育教学平台,实现教师、农村党员干部之间即时的交互,充分利用各方资源。

4.从全面漫灌到精准滴灌的拓展

从农村党员干部现代远程教育的内容安排来看,教育组织者虽然对其进行了科学分类,但是农村党员干部很难迅速地找到合适的知识和信息,无法满足他们的个性化需求,这仍然是粗线条的教育模式。在农村党员干部现代远程教育中引入移动学习,就是要根据农村党员干部的文化层次、教育程度、工作岗位、学习兴趣和学习风格等特点,设置专门的信息定制条件,通过专业的信息定制技术,对教育教学资源进行个性化定制,将精心筛选和精细匹配后的知识和信息准确无误地推送到他们随身携带的移动终端,实现远程教育资源与农村党员干部的精准对接。

二、基于移动学习的农村党员干部现代远程教育的实践载体

1.建立农村党员干部现代远程教育教学资源库

农村党员干部远程教育教学资源库是以科学构建教育教学资源体系为前提的,它能够让教师随时随地上传、管理教育教学资源,让党员农村干部随时随地浏览和下载教育教学资源。具体而言,可分为三个基本模块。首先,是资源管理模块。主要通过对用户权限的管理和设置,根据不同的用户类型分别授予上传、下载、修改、浏览、汇总、统计资源的功能。其次,是资源检索模块。开发一个智能搜索引擎,让教师和农村党员干部在面对庞大教育教学资源时,能够快捷地找到所需资源。再次,是资源存储模块。教育教学资源是教育教学资源库的核心部分,要采取安全的设备和妥当的方式来存储和管理。

2.建立农村党员干部现代远程教育协同交流区

从协同交流区的分类来看,按内容可分为思想政治教育、职业技能培训、生活知识分享等,按方式可分为文字协同交流、视频协同交流等,按载体可分为手机APP、手机网站以及微信、微博等第三方平台等,按时效可分为同步交流、异步交流等,按功能可分为以完成某项任务为目标的协同合作和以答疑解惑为目标的交流互动等。教师、农村党员干部和教学管理者借助移动终端,通过实名认证后,进入协同交流区,自由发起或参与教学研讨、集体备课、解惑答疑、协同学习、交流分享等教育教学活动,实现教师、农村党员干部与教学管理者之间的无障碍沟通和全方位协作。

3.建立农村党员干部现代远程教育个性定制器

教育的个性化定制主要包括学习方案的个性化定制和教育资源的个性化定制。学习方案的个性化定制主要由教育组织者按照不同的教育目标、教育对象和教育内容拟定若干个不同的学习方案,供农村党员干部自由选择。在整个学习过程中,教育个性定制器会根据农村党员干部选定的学习方案,及时地将学习安排和内容发送到移动终端,让他们有序地进行学习。教学资源的个性化定制,主要由农村党员干部选择感兴趣的教育教学资源,并设定好接收周期,教育个性定制器就按要求将相应的教育教学资源,精准地推送到他们的移动终端

4.建立农村党员干部现代远程教育知识微课堂

首先,要把农村党员干部教育的课程体系按照学科类别、知识层次、学习对象等维度划分成若干个子体系和相对应的知识点。然后,对这些知识点进行归类汇总、分层处理,找到相同或类似的,归类属于相同教学层次或相似教学方式的。接着,将多媒体技术、网络技术等信息技术手段,运用到课程的整个开发设计和录制中,制作时长为5~10分钟的教育教学视频。最后,到教育教学资源库,供农村党员干部使用移动终端进行学习。另外,还要配套开发条理清晰、功能强大的知识节点导航和搜索引擎,让农村党员干部迅速地找到需要的微课。

5.建立农村党员干部现代远程教育移动服务端

第4篇:远程教育解决方案范文

关键词:气象远程教育培训系统;网络构建;系统应用

中图分类号:G434文献标识码:A

0引言

气象远程教育培训系统是依托气象卫星综合应用业务系统,采用当代最新的卫星通信、计算机网络、多媒体等技术而构建的适合部门业务特点的远程教育培训体系。新疆自治区信息培训中心自构建远程教育培训系统以来,不断利用先进网络技术,完善了教育培训平台建设,为全区气象职工创设了更多的学习培训机会,成为新形势下新疆自治区气象事业跨越式发展的重要举措。

1气象远程教育培训系统的地位和作用

随着计算机、网络及多媒体技术的飞速发展,发展远程教育、提高气象培训质量已是大势所趋,该系统充分利用了气象卫星通信系统、计算机网络技术等,对解决面授教学方式有限、扩大受教育面、解决工学矛盾和培训经费短缺等问题具有明显的优势,在实施“人才强局”战略中具有重要作用和独特地位。远程教育方式可以实施教育资源的共享,丰富教学资源,提高培训效率;而且有利于加快行业成果推广速度,缩短新技术应用周期;同时还可提高集中在校培训的质量和效益,帮助学员在参与集中培训前通过远程培训方式学习掌握基础知识,为在校集中培训打下良好的基础。新疆信息工程学校通过构建远程直播教学系统和多媒体网络教学系统,加强了新疆气象教育培训能力建设,强化了区局气象培训中心教育培训职能,为全区气象部门培训工作搭建起了气象现代远程教育培训与资源共享平台,在气象人才教育培训中心发挥着重要作用。

2系统构建设计

新疆气象远程教育培训平台遵循省(区)级构建设计标准,实现与中国气象局培训中心主站的远程实时双向交互教学、讨论及答疑等,可组织收看主站播放的教学节目,同时还可根据主站统一要求,对本台站学员进行辅导并向主站反馈教学信息,同时根据全区气象业务工作实际,制作网络教学课件,通过远程教育平台面向全区气象职工开展岗位专业技术培训或特色业务项目培训。

2.1设备选型

系统服务器以及PC机是进行网络操作和应用的窗口和平台,根据此设备管理性能、稳定性能、安全性能及综合性能性价比等因素,新疆自治区采用DELL POWEREAGE服务器,将IBM ThinkCentre及部分其他品牌机作为教师机和学生机,并将一款非线性编辑机用于课件录制。

2.2网络结构设计

远程教育培训网络系统主要采取星型网络拓扑结构,由主干交换机通过光纤连接网管中心接入Internet,其中应用子网由支干交换机和主交换机相联,包括远程培训教室、计算机网络教教室和教师工作用机;其中网络主干为三层交换的千兆以太网(VLAN),应用子网则为百兆以太网。利用Internet实现了自治区站教育培训平台与国家气象局培训中心远程教育培训系统的连接。

2.3网络安全管理

网络安全管理是分层理论的,按照ISO七层网络协议,不同的安全层次其安全管理重点不同,通常可将其划分为网络层安全和应用层安全两个方面。网络系统设计涵盖网络层及应用层的安全控制和管理的一套立体、全方位的WebST网络安全解决方案,WebST包含着一套安全产品组件,可全面适用Inernet/Extranet的安全保障,并包括NetSEAL、NetSEAT、WebSEAL以及JAVA CONSOLE等,是解决局域网及广域网安全问题的重要手段。

2.4系统管理技术

为确保网络系统的安全有效运行,应严格加强系统管理,对系统数据加密、审核日志和网络资源进行集中管理,提供对访问对象的身份验证,并按授权层级对访问对象进行权限控制;而且在学员学习培训结束后,可利用网络实行考核以检验学员学习效果;学员在学习过程中通过系统管理记录一些课程上网学习次数,累计网上学习时间等。

3系统应用

利用远程教育培训网络系统进行远程培训工作不受时空和自治区内地域限制,可经常性开展实施,而且网络系统还具有灵活性、自主性和普及性,每一位学员都根据自身需求自由选取学习的章节段落。新疆自治区气象局人事教育处和新疆气象培训中心积极响应中国气象局培训中心关于“落实省局远程培训师资研修班相关内容”的通知,通过举办全疆气象远程培训管理与教学平台使用培训班,加强了来自全疆各地州市和区局直属单位的远程教育管理人员的远程教育培训新平台的使用方法、发展思路、网络安全与管理等的培训学习。

多年应用结果告诉我们,气象远程教育培训系统丰富的教育培训资源以及不受时空、空间限制的优势是当前其他培训模式无法替代的,得到了培训学员的好评并取得了良好的效果,为新疆自治区吸引、培养和用好气象人才作出了全面部署,在较短时间内提升了全区气象业务人员服务能力水平,在面对政府决策、公众需求以及应对灾害性天气等各类气象服务时表现出了较强的专业能力和服务水平,并得到了当地政府和社会公众的认可。2012年6月26日,通过区地县三级远程视频培训,新疆气象信息中心承办了新疆“省级自动站实时数据质量控制及反馈系统”的业务技术基本操作培训,并利用区地县三级远程视频互动交流,及时有效解决了各地州和台站在培训中存在的疑惑,保证全疆各地气象局自动站中心站和105个国家级台站顺利进入了业务运行。

第5篇:远程教育解决方案范文

1.云计算的定义美国国家标准与技术研究院(NIST)对云计算的定义是:云计算是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池(网络、服务器、存储、应用、服务等)的计算模式。计算机资源服务化是云计算重要的表现形式,它为用户屏蔽了数据中心管理、大规模数据处理、应用程序部署等问题。通过云计算,用户可以根据其业务负载快速申请或释放资源,并以按需支付的方式对所使用的资源付费,在提高服务质量的同时降低运维成本。

2.云计算特点结合上述定义以及云计算的应用背景,其特点可归纳为:(1)资源租用化:云计算提供对计算、存储、网络、软件等多种IT基础设施资源的租用化服务,用户不需要自己拥有和维护这些资源。(2)共享资源池:资源以共享资源池的方式统一管理。利用虚拟化技术,将资源分享给不同用户,资源的存储、分配与管理对用户透明。(3)弹性化服务:服务的规模可快速伸缩,以自动适应负载的变化。(4)按需化服务:以服务的形式为用户提供应用程序、数据存储、基础设施等资源,并可根据用户需求自动分配,不需系统管理员干预。(5)服务可计费:监控用户的资源使用量,并根据资源使用情况对服务计费。(6)泛在式接入:用户可以利用各种终端设备(PC、笔记本、移动终端等)随时随地访问云计算服务。

3.云计算优势云计算是在互联网技术的基础上把所有硬件、软件结合起来,充分利用和调动现有一切信息资源,通过架构一种新型服务模式结构,为人们提供不同层次、不同需求的低成本、高效率的智能化信息服务模式。与传统的IT服务相比,其优势主要集中在:(1)资源使用灵活:以并行计算为核心,按需调度计算任务、分配计算资源,并提供从数据整合处理、计算模型设定到计算结果输出等完整的数据处理服务,为用户提供灵活可靠的平台。(2)提高设施利用率:通过虚拟化技术,在不增加新的计算能力前提下,有效提高硬件利用率。(3)节约成本:配置简单,资源即取即用,无需花费大量的时间搭建、维护计算环境,以服务的方式使用及存储资源,按需取用,按需付费,不需购买大量设备。(4)管理统一:通过云计算的统一整合,转变原来IT管理一对多模式,实现物理资源池化的机制,通过云平台统一调度,实现统一的管理入口。

二、云计算的服务类型及关键技术

1.云计算的服务类型云计算核心服务分为3种类型:基础设施即服务、平台即服务、软件即服务。其基本架构如图1所示:IaaS为用户提供硬件基础设施部署服务,如处理能力、存储空间、网络组件等,用户可以根据需求向IaaS提供基础的配置信息,以及运行于基础设施的程序代码和用户数据。IaaS采用虚拟化技术向用户提供高可靠性、可伸缩、可扩展的服务。典型服务,如AmazonEC2、Rackspace。PaaS为用户提供应用程序的计算平台和解决方案堆栈的服务。PaaS模式的重要应用场景之一是向用户交付一个支撑应用运行的应用运行平台。用户不必关注底层的网络、存储和操作系统。基于PaaS模式构建应用运行平台,需要具备:提供应用需求接口的能力、提供快速构建应用运行环境的能力、提供实时动态满足应用需求的能力。典型服务,如:GoogleAPPEngine、Hadoop。SaaS是基于云计算平台所开发的应用程序服务。软件系统各个模块可以由每个用户自己定制、配置、组装和测试,得到满足客户自身需要的软件系统。可以在此定制满足远程教育需要的远程教育教学平台,而不必考虑系统的维护和管理,终端用户可将桌面应用迁移至互联网上,实现泛在访问。典型服务,如:GoogleApps,ZohoOffice。

2.云计算的关键技术云计算的目标是以低成本的方式提供高可靠、高可用、规模可伸缩的个性化服务。为达到这个目标,需要虚拟化、海量数据存储与处理、平台管理与调度等关键技术加以支撑。(1)虚拟化技术:虚拟化技术是指计算元件在虚拟的基础上运行,它可以扩大硬件的容量,简化软件的重新配置过程,减少软件虚拟机相关开销、支持更广泛的操作系统。通过虚拟化技术可以实现软件应用与底层硬件相隔离,它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式,也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术目前主要应用在CPU、操作系统、服务器等多个方面,是提高服务效率的最佳解决方案。虚拟化技术是实现云计算资源池化和按需服务的基础。(2)海量数据存储与处理技术:云计算系统由大量服务器组成,同时为大量用户服务,因此云计算系统采用分布式数据存储技术,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。这种方式保证了分布式数据的高可用、高可靠和经济性,即为同一份数据存储多个副本,如GFS。另外,由于海量数据资源部署在大规模硬件基础上,因此海量数据的处理分析需要抽象化处理,并要求其编程模型支持规模扩展,屏蔽底层细节,如Google提出的并行程序编程模型MapReduce。(3)平台管理与调度技术:由于资源规模庞大,服务器数量众多并分布在不同地点,同时运行着上百种应用,如何有效管理服务器,保证整个系统提供不间断的服务是个巨大的挑战。云计算系统的平台管理与调度技术能够保证大量服务器协同工作,方便进行业务部署和开通,快速发现和恢复系统故障,通过自动化、智能化手段实现大规模系统的可靠运营。(4)节能环保技术:云计算数据中心规模庞大,为保证设备正常工作,需要消耗大量的电能。因此,实施绿色环保的节能技术,不仅可以降低云计算中心的能耗,而且可以减少二氧化碳的排放。(5)安全管理技术:由于云计算的海量数据特性(TP甚至PB级),使得传统的安全机制难以满足安全需求,因此云计算环境下的数据安全与隐私保护成为关键技术之一。

三、基于云计算的远程教育平台建设

现代远程教育是基于互联网技术发展起来的教育新模式,它打破了时空限制,使学习者可以随时、随地获取学习资源,其优势在于资源利用最大化、教学形式多样化、学习行为自主化、学习形式交互化、教学管理自动化。目前,无论是电大开放教育、高校网络教育还是远程教育培训机构,其平台建设都是采用B/S工作模式,这种方式具有技术成熟、管理简单、资源集中、访问便捷等优点。但随着用户规模的扩充,学习需求的多样化、软硬件更新速度加剧等诸多因素的影响,传统的远程教育平台的缺点逐渐显示出来,如:资源重复建设、软硬件投入大、系统扩充能力弱、可配置性差、集中访问时对网络和服务器压力大等。

1.基于云计算的远程教育平台架构设计

云计算技术的出现为远程教育的发展注入了新的活力,为远程教育带来了更高层次的变化,也为学习者获取更好的教学支持服务提供了技术支撑。本文提出基于云计算的远程教育平台建设方案,其架构如图2所示。从图2可知,基于云计算的远程教育平台基本架构由物理资源池、基础管理层、应用接口层和远程教育应用层组成。它应包含从事远程教育所必须的一切软硬件计算资源,这些计算资源经过虚拟化后,向远程教育机构、学生提供以租用计算资源为形式的服务。远程教育云区别于其他云的关键技术在于远程教育应用层,它体现远程教育主要的业务逻辑,由一组经拓展的远程教育程序组成。远程教育应用层主要包括:(1)远程教育管理程序。实现远程教育教学和管理的业务,包含远程教学平台、教务管理系统、OA管理系统、作业管理系统、考试管理系统、虚拟实验室等;(2)远程教育应用程序。包含流媒体播放软件、文档阅读软件、在线交互程序、电子邮件等程序;(3)远程教育中间件。远程教育机构可以通过中间件系统快速开发出适合自己应用的远程教育程序。构建基于云计算的远程教育平台,其优势包括:(1)物理层方面:由于云服务提供商能提供跨平台、运算能力强大、资源丰富统一的通信平台,因此,无需购买本地服务器和网络硬件设备,仅需投入少数管理终端及云接入设备即可。其次,因所有的服务都由云端提供,无需考虑服务器运行的可靠性、可用性、安全性、完整性,大大降低维护、升级等工作量,从而节省大量的人力、物力。(2)应用层方面:教师能够轻松构建自己的个性化教学环境,促进学生高级思维能力和群体智慧发展,提高教育质量。通过网上视频教学、实时课堂、在线作业、在线测评、虚拟实验室、在线答疑等功能,为学生提供教学辅导。(3)资源建设方面:基于云计算的远程教育平台能够充分发挥云计算的特点,统筹使用各地软、硬件资源,提供强大的远程教学能力和资源提供能力,各地远程教育机构能够统一部署资源,有效避免资源的重复建设。资源访问者不需要知道资源位于何处,系统使用统一的资源列表提供最合理的服务,不再受地域、时间的限制。对于任意的一个资源访问者,系统可以自动分析IP、确定路由,寻找离他最近的资源并建立连接。(4)客户端:随着移动互联网的飞速发展,学习者可以通过配置各种标准浏览器的终端(如PC、iPAD、手机等)使用远程教育云提供的各种资源和服务,师生之间能更加快捷地采用协同模式开展教学活动,真正做到泛在学习。

2.国内远程教育云平台建设模式

目前,国内远程教育主要由电大系统、普通高校网院、远程教育公共服务体系、远程培训机构等组成,其运作模式都是自成体系,各自为阵,很难统一。其缺点显而易见,其一,造成软硬件资源的极大浪费,重复建设情况严重。其二,由于地区、观念、师资等因素差异导致教育教学平台建设质量参差不齐,教育教学发展不均衡。其三,教育模式不能有效统一,学分不能互认,学分银行建设很难有效推进。随着国家开放大学的挂牌成立,建立终生教育的立交桥有望取得突破,而云计算技术作为催化剂可以加速这一趋势的发展。中央电大校长杨志坚在2012年中国远程教育大会上发表的《选择适应与追求卓越》上提到:云计算越来越成为经济发展过程中的一个必然选择和趋势,我们要去迎接、拥抱新技术,推进国家开放大学教育信息化建设,利用新技术改变现有的教育方式。中央电大作为我国远程教育的领头羊,其具有成为建设远程教育云平台的物质条件和内在动力。因此,笔者认为国内远程教育云平台建设,可以以政府为主导、国家开放大学具体实施、高校和教育培训机构共同参与建设的方法进行。一方面,基于云计算技术建立的网络支持环境可以作为一种基础设施,供任何远程教育办学机构使用,实现了基础设施即服务。另一方面,云计算中虚拟化、按需服务等概念使得原有各级电大系统的基础设施都能充分利用,并与新增的基础设施一起通过资源调度管理后对外集成服务。因此,可以建立国家级、分部级、学院级等多级网络架构,在用户边缘采用内容缓存以减少网络流量为用户提供高可靠、高体验的远程教育服务。

四、结束语

第6篇:远程教育解决方案范文

一、混合学习的基本原理

远程教育由于其教学模式的特点和受到其他人为的干扰,其中派生出许多因素影响了远程教育质量的提高,例如:强调学生的自主学习,削弱教师的主导作用;注重教学内容的讲授,轻视教学的整体跟踪与评价;突出理论知识学习,淡化动手实践环节;急于增加网络课程数量,忽视构建教育资源的质量;没有正确发挥技术的作用,放弃教学环境的营造;企图以人机交互替代人际交流,放弃面对面教学的优势等等。为了解决上述问题,混合学习理论提出的策略受到了人们的重视。

国外学者对于混合学习给出了各种定义和解释。MichaelOrey从三种不同的角度和观点来定义混合学习:从学习者的观点看,混合学习是一种能力,指从所有可以得到的,并与自己以前的知识和学习风格相匹配的设备、工具、技术、媒体和教材中进行选择,以适于自己达到教学目标;从教师和教学设计者的观点看,混合学习是组织和分配所有可以得到的设备、工具、技术、媒体和教材,以达到教学目标,即使有些事情有可能交叉重叠;从教育管理者的观点看,混合学习是尽可能经济地组织和分配一些有价值的设备、工具、技术、媒体和教材,以达到教学目标,即使有些事情有可能交叉重叠。这些设备、工具、技术、媒体和教材包括了书籍、计算机、学习小组、教师、教室、虚拟教室、非传统教室、教学指南等等。

HarviSingh和ChrisReed将混和学习描述为应用多种传递方法的学习计划,其目的是使学习成果和学习计划传递的成本实现最优化。他们将混和学习定义为:混和学习注重应用“恰当的”教学技术与“恰当的”个人学习风格相匹配,以便在“恰当的”时间将“恰当的”技能传递给“恰当的”人。在这个定义中包含了以下的原则:运用混和学习时应该首先考虑学习目标,而不是传递方法;为了满足广大受众的需要,应当支持多种不同的个人学习风格;每个人都将不同的知识带入学习体验中;在许多情况下,最有效的学习策略就是即时、即需。

KayeThorne则认为混和学习是从e-learning发展而来的概念,它将在线学习与更多的传统学习和开发方法混合起来。混和学习是学习过程中最合理和自然的进展,它为构建个别化需求的学习和开发所提出的调整提供了极好的解决方案。混和学习为整合由在线学习提供的创新和技术进步提供了机会,而这种在线学习则是具有传统学习最优秀的交互性和参与性的。混和学习是通过智慧和教师一对一的交流得以支持和强化的。

我国教育发展过程和教育技术应用的实际有其相应的特点,特别是开展时间较短的远程教育更是具有自己的特色,在其中实施的混合教育则应包含切合我国教育实际的意义,即混合学习形式上是在线学习与面对面学习的混合。其基本原理是:混合学习过程强调教师主导作用与学生主体地位的结合;混合学习研究的本质是对信息传递通道的研究;混合学习的关键是对媒体的选择与组合混合学习是在对网络学习反思的基础上形成的重要理念。

具体地来说混合学习就是要把传统学习方式的优势和e-learning(即数字化或网络化学习)的优势结合起来;既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性。只有将这二者结合起来,使二者优势互补,才能获得最佳的学习效果。

而概括起来混合学习是指对所有的教学要素进行优化选择和组合,以达到教学目标。

混合学习的原理正是针对远程教育的弱点而产生的,因此在远程教育中采用混合学习的策略,则可有效提高其教学质量。

二、在远程教育中实施混合学习策略的设计要点

在远程教育中将其优势与其他教学模式的优势结合在一起,是实施混合学习的核心。在远程教育中实施混合学习主要通过教学模式的混合、教学媒体的混合和教学环境的混合等3方面来实现。

1.教学模式的混合

教学模式是在一定的教学思想指导下,围绕着教学活动中的某一主题,形成相对稳定的、系统化和理论化的教学范型。教学模式包含指导思想、主题、目标、教学程序、策略、内容、评价等要素。

通过对不同教学模式的特点对比,可以明确在远程教育中将面对面教学模式的优势结合进来的内容,其中师生间的交流、教师的主导作用、实践经验的建立及教学跟踪与评价等是教学模式混合设计的重点。

2.教学媒体的混合

教学媒体是储存和传递教学信息的载体。表2简要对比了不同教学模式下所使用的各种教学媒体的特点。

通过不同教学模式下教学媒体的对比可以看出,远程教育模式下的教学媒体具有明显的优势,但其弱点仍是明显的,例如:缺乏师生人际间直接交流、教学内容表达的真实性仍不足、无法获得实际的实践经验等,这些方面是教学媒体的混合设计时需解决的主要问题。除此之外,一些人为因素也影响了远程教育模式下的教学媒体对教学内容的表达质量,例如:教学媒体的选用与教学内容不相适应、教学媒体开发质量不高、教学媒体缺乏不断维护等,这些因素也应引起足够重视。

3.教学环境的混合

教学环境是与人类教学活动相关的环境,是教学活动赖以存在的各种客观条件的总合。其中包括师资水平、校风学风、道德品格、师生关系以及教学场所、教学设备、图书资料等软硬件环境。

远程教育中名师上课、易于扩大教学规模、网上信息丰富等都是突出的优势,但由于远程教育中的学生长期处于网络上的虚拟教室中,不利于通过师生交流培养优秀的道德品质和充分感受校园氛围的熏陶。另外,远程教育系统以外的网上信息良莠不齐,易对学生的成长产生不良影响。因此,上述因素也是进行教学环境的混合设计时应考虑的重点。

在远程教育中实施混合学习策略时,应根据具体教学对象和相应的教学内容进行设计,避免目前远程教育中只采用几种固定的教学方式所带来的弊端。

三、在远程教育中实施混合学习策略的技术实现方法

在远程教育中实施混合学习的策略时,很重要的一环是教师的面授、辅导和答疑以及学生实验。然而由于远程教育教学模式的固有特点,教师与学生面对面教学的机会是有限的,因此混合学习策略的实现主要采用在技术支持下融合面对面教学中的各种优势的方法完成。表4是在远程教育中实施混合学习策略的技术方案,这些技术方案是在目前条件下能够实现的。

第7篇:远程教育解决方案范文

论文关键词:网络教育 远程教育 辅导教师 职业技能

论文摘要:网络技术的应用使远程教育呈现与传统教育不同的特点,这对身处远程教育一线的楠导教师提出了更高的职业技能委求。北京交通大乎远程与绝续教育学院通过几年来的探索与尝试,总结出职业技能的培养雷要绿合多种培训形式,这是一项禽要长期开辰维护的工程,任何单一的扭期的培训娜不及以润足雷未,逐渐摸索出一套可以有效提高教师职业技能的培训方案。本丈旨在向读者介绍学院教师培训的实成过程及枯果,并分析各种培训方式的实际应用效果,录终总结出经过乎院实践脸证的籍合实跳常求的多元化培训方案。

拥有一支合格优秀的教师队伍是远程教育教学质量保障的必要因素,然而受制于我国远程教育专业人才培养供不应求等多种因素影响,建设远程教育专职教师队伍的愿望一直未能实现,目前远程教师队伍仍然以兼职教师为主。众所周知,远程教育是区别于传统教育的不同的教育模式,技术的引进以及教与学的时空分离要求教师在教学过程中采用与传统教育不同的方法与技巧,这对以兼职教师为主的远程教师队伍是一个严峻的考验。远程教育办学机构要想建设高素质的远程教师队伍,目前最切实可行的办法只能是对教师进行有针对性的培养。

北京交通大学远程与继续教育学院(以下简称“学院”)为了能够使教师更加高效高质量地完成远程教学任务,在实践中进行了多种培训尝试,最终取得良好效果。

1、远程教育中教师面临的挑战

要想使培训更加有针对性,首先要分析辅导教师在远程教学过程中遇到的主要挑战。关于教师开展网络教育面临的挑战的研究很多,结论主要集中在观念因素、技术因素、教学因素、管理体制和政策因素、知识产权因素等。某调查中关于网络教育可能面临的挑战,“教师们比较一致地认为,当前最为关注的是在线交流互动问题、教师投人时间问题、版权保护问题、在线绩效考核问题、网络教育人才缺乏问题和技术支持问题。”

通过多年的网络教育实践,学院发现,教师在工作中所表现出来的不足主要体现在在线交流互动方面。学院教师的工作职责主要包括:为学生讲解重点难点、及时回答学生疑难问题,布置课后作业及作业点评、组织引导学生进行在线学习。通过严格的招聘把关,教师普遍在前三项工作中表现出优秀的胜任能力,唯最后一项工作普遍表现力不从心。学院进行的一次问卷调查中,教师普遍反映“组织引导学生进行在线学习”花费太多的心思和时间.另外,由于缺乏经验,他们也普遍不了解引导方法。

教师组织引导不到位导致学生在线学习受挫,表现为过于依赖面授课和实时辅导课。学院为了进一步保证远程教学质量,将提高教师的远程教学职业技能列为工作重点,探索并尝试多种培训方法。

2、远程教学职业技能培养的尝试

近几年来,学院积极尝试各种培训方法,主要培训活动如下表1所示。

2 .1远程教学理论的在线培训

远程教学职业技能培养的最终目的,是培养教师的组织引导能力;而组织引导能力培养的首要任务,是端正教师对现代远程教育的教育观念。

基于网络的在线视频培训以其受众面广的特性,非常适合远程教育早期对教师进行扫盲教育。在学院刚刚开始应用网络进行教学的2005年和2006年,由于社会环境中远程教育应用较少,教师对远程教育了解普遍较少。因此,学院针对全体辅导老师开展了两次大型的在职培训,分为初级和高级。首先进行了一轮主题为《如何成为成功的远程教育辅导教师》的扫盲培训,包括什么是远程教育,远程教育中教与学的关系,学生对辅导教师的要求等内容。在扫盲培训的基础上,学院又开展主题为《如何有效地促进远程学习》的高级培训,包括如何帮助学生有效学习,如何撰写学习指导书,如何组织学习活动等内容。

随着远程教育在社会中应用日益增多,以及在远程教学过程中的经验积累,教师对远程教育的认识也逐渐深刻。远程教育理论知识的扫盲教育逐渐调整为对新教育的人职培训。学院把对教师的远程教育理论知识常规化,要求每位教师必须接受入职培训,培训内容包括远程教育与传统教育的区别,远程教育中教师角色地位的转变,远程教育成人学习者的特点,远程教育中组织引导的方法。培训以专家讲座为主,采用远程在线培训形式。在培训知识的同时,还可以帮助教师适应远程在线学习环境。

经过培训,教师普遍了解远程教育的特殊性以及教师地位的转变,表现为积极主动回答学生问题,及时关注网络信息。但是改变仅是对原有工作的表面的浅层次的改进,而原本较为困难的组织引导工作仍旧未有很大改变。究其原因,是由于理论讲解善于给出指导思想,并不能给出具体的策略和方法。这就导致教师在实践中仍需要自己努力将知识进行转化,这对于远程教学经验缺乏又同时为兼职身份的教师而言显然存在很大难度。

2 .2一对一辅导

就像学校教育的串讲与答疑一样,远程教育教师培训中存在这样的对应关系。理论培训重点是帮助教师转变观念,然而面向大众的内容对于深人的具体的问题效果不佳,必须要有灵活及时的答疑辅导才能全面解决教师遇到的具体问题。因此学院开设辅导热线,由经验丰富的教学管理人员与辅导教师一对一电话沟通或是面谈,解决教师的具体问题,从思想上彻底扫盲。

一对一辅导的次数与内容根据实际情况而定,因人而宜,刚开始起步时比例较大,大约一学期辅导40名教师,达到教师总数的66%。随着教师水平的提高,现在大约占到15%,同时以电话和短信联系作补充。培训内容根据教师的个人情况侧重点不同,主要是两个内容:(1)每学期教学辅导任务的布置、教材发放:平台的操作与使用;各项辅导工作要求。(2)对辅导监督与考核过程中发现许多普遍存在的问题的强调,例如教师在论坛中如何更好地回复学生的提问,论坛板块如何合理组织,导学材料的编写规范问题等。

2 .3全程协助指导

能力的培养仅靠知识讲解见效甚微,必须通过实践探索,才能真正掌握。为帮助教师尽快将所学理论知识转化到远程教学中,学院不惜指派专门的支持人员开展试点工作,支持人员全程协助试点课程的教师完成整个学期的教学任务。

在教学过程中,教师主要负责教学内容的传授,支持人员协助教师完成组织引导活动设计及活动安排。通过一学期的教学实践,教师可以熟悉整个工作流程。从具体的实践中,了解在一学期的各个阶段如何给予学生指导,给予学生什么样的指导等。例如学期初,教师在支持人员的协助下在教学平台开展互动交流活动,组织学生进行自我介绍;开展制订学习计划活动,并且对学生提交的学生计划进行点评;在学期中,教师分阶段本门课程的导学材料,提供参考资料,督促学生学习;个别学科还存在支持人员协助下组织学生开展小组学习活动。

2008年学院尝试了一轮全程协助指导,辅导科目为“大学英语”。学生反映非常好,至今课程结束已经半年时间,学员仍然在平台中回帖与辅导教师沟通。

经过一学期的努力,试点课程取得了良好的效果,表现为学生在平台中的发言回复明显高于其他课程,课程评价中学生满意度明显较高,学生与教师间的关系更加密切,课程结束之后半年内仍然有不少学生到论坛与教师交流。然而,试点课程的推广需要很多具有远程教育专业素质的支持人员,所耗费的人力是学院现有条件所无法承受的。

2 .4制定工作规范

为推广试点效果,学院将试点所取得的良好效果制定形成工作规范。为此,学院成立专门的项目组,总结分析试点课程中的工作文档,将试点过程取得良好效果的做法总结到工作规范中,要求每位教师在以后的工作严格执行。例如要求每位教师在学期初必须与学生开展在线交流活动,活动形式包括自我介绍和制定学习计划。

工作规范制定实行之后,教学平台中每门课程的教学较之以往明显更加标准化和统一化。然而,教师对于规范中的要求怨声载道,普遍反映存在难度,规范中要求的工作完成的质量和数量普遍不达标。学院通过调查了解到,多数教师没有经过试点过程,仅通过理论培训直接按规范执行,确实存在一些困难,因此还需要为教师提供更为具体的指导手册。

2 .5编制教师手册

编制教师手册的目的是把远程教学相关的工作流程具体化。教师手册可谓是教师在远程教学工作中的技巧宝典,里面包含教师从入职到离职,从学期开始到学期结束整个过程所需要做的所有工作的详细说明,井且提供大量的案例作为支撑。有了教师手册,教师遇到任何问题都可以在手册中找到答案;即使找不到具体的解决方案,也肯定可以找到请求帮助的电话,这样教师便可以按照手册中的指示独立高质量地完成教学任务。

为使教师教学工作尽量与学生学习协调同步进行,学院在编写教师手册的同时,还配套完成了针对学生网络学习情况的问卷调查。通过问卷调查,学院了解到学生在线学习的习惯与困难,相应地教师手册中进行协调。例如调查得出学生上网学习的主要时间段为周末白天比较集中,教师手册中便建议教师尽量选择在周末白天在线工作。目前教师手册已经发放到全国各地的学习中心进行试运行,教师与学习中心普遍反映实用有效。

3、结语

教师远程教学能力的培养需要综合多种培训形式,这是一项需要长期开展维护的工程,任何单一的短期的培训都不足以满足需求。目前学院采用多元化的培训方案保障教师远程教学技能的培养与提高。(见图1)

通过摸索,学院总结出要培养教师的远程教学技能,需要解决三方面问题,一是提高教师对远程教育理论知识的掌握水平。教师要充分认识到远程教学环境中教与学时空分离所带来的各种教学问题,认识到远程学习者工学冲突的各种矛盾,认识到学习者对于应用性知识的渴求。二是要帮助教师充分熟悉教学平台。教学平台开发了丰富的功能支持教师教学,例如名师答疑区的题库可以将共同的问题集中处理,论坛功能支持教师根据课程需要自建板块等;三是最重要的,是将学院多年积累的教学经验传授给教师,帮助教师掌握远程教学中需要的方法与技巧,例如教师如何帮助学员缓解工学压力,新学期开始时教师如何有效地引起学员注意,论坛中教师如何有效回答学员提问等。其中第三项是最高效快捷的,也是需要多年积累才能实现的。

第8篇:远程教育解决方案范文

【关键词】虚拟实验室 Labview 网络

【中图分类号】G42 【文献标识码】A 【文章编号】1009-9646(2008)09(b)-0044-01

1 研究背景

实验教学是许多专业必须进行的一项教学活动,而掌握测量仪器和设备的操作使用方法是每个学生进行科学实验基本前提。传统的实验教学方法是学生在教师的指导下进行实验操作,此法工作量大故而教师很难对所有学生进行全面指导,既影响教学效果又容易造成仪器损坏。

虚拟实验室能借助于现代化信息技术可有效地扩大办学规模,通过网络技术为广大用户提供先进的虚拟实验平台,使得用户接触到以前根本不可能接触到的仪器设备,更方便、更直接地接受先进的实验教学,进行个性化的选择学习。

现代远程教育以网络的开放性、广泛性和灵活性吸引着社会上越来越多的受教育者,给学校的教学、工作方式带来了巨大的变化。网上现代远程教育就是利用计算机网络技术和计算机多媒体技术,在网络上通过电子教室、电子白板等手段,使学生和教师可以在异地进行的新型教学模式。

将虚拟仪器技术与计算机虚拟实验、网络虚拟现实相结合,则可以开展网上教学和远程实验,实现教学手段现代化。基于虚拟仪器的远程实验教学平台是现代多媒体教学与网络技术相结合的产物。在现有的高等教育条件下,采用网上现代远程教育形式,扩大高校教学资源的覆盖面,可以有效地缓解我国教育资源的不足与信息化时代巨大的社会教育需求之间的矛盾。

2 所解决的主要问题

“实验先于理论,实验是科技之母。”可以说,没有实验就没有现代科学技术,忽视实验教学就难以培养出高素质人才。本课题针对高校学生教学管理的实际情况,研究开发基于虚拟仪器的远程实验教学系统,使教学工作实现科学化与规范化、信息化与自动化,提升办公效率,提高教育质量。

远程教育平台可以充分利用LabVIEW的强大的网络通讯功能,采用远程控制技术,开发虚拟实验教学系统中的各种虚拟仪器,并利用该教学系统进行远程电工电子类实验的教学。

3 国内同一研究领域的现状与趋势

我国的高等学校中,教学、科研需要大量的测量分析仪器设备,特别是电子类实验教学,每种仪器都必须配置多套,而且有的仪器设备价格昂贵,因此仪器设备所需投资巨大,一般学校很难满足,造成许多学校仪器设备缺乏和过时陈旧等现象,严重影响教学科研。

传统仪器下的高校实验教学,已严重滞后于信息时代和工程实际的需要。其根本原因在于实验教学内容依附于课程设立,基本处于割裂状态,仪器设备不可能实现资源共享,在科学技术以摩尔定律发展的今天,高校不可能支付巨额的仪器设备更新资金,而且现代化生产要求电子仪器品种多、功能强、精度高、自动化程度高,而且要求测试速度快、实时性好、具有良好的人机界面。

随着信息通信技术的发展和互联网的广泛应用,教育管理智能化、规范化、集成化已经成为一种势在必行的趋势。

4 理论价值、实践意义和创新性

基于虚拟技术的虚拟实验是我国普通高校和远程高等教育实验教学中易于构建、可以推广的模式。在远程教育的环境中,通过操作虚拟仪器可以替代真实仪器的操作,并显示直观的实验结果,从而在网络中建立一个虚拟的实验环境,同样使学生能够“身临其境”的进行“实际”操作和观察实验现象,实现实验教学远程化,弥补现行实验教学中实验教学仪器的不足;通过本平台,还可以与异地学习者进行交流与合作。这对现代远程教育具有十分重要的意义。

将虚拟仪器技术和计算机模拟仿真技术结合起来,通过数据交换共享结合起来建成虚拟仿真实验室,对一些科学现象和规律进行仿真实验,能够代替部分实际实验项目,供教师和学生进行教学与研究;另外,还可利用计算机模拟仿真软件对硬件实验进行模拟仿真,仿真的结果通过虚拟仪器系统进行观察、分析、处理。由于仿真软件和虚拟仪器均具有人机交互能力,因此,这个虚拟的交互式仿真能创造一种近乎进行真实实验的感觉。

目前,远程教学的内容主要是文字、音视频,而远程实验教学的实现是公认的难题。利用Internet资源和技术,如ASP(Active Server Pages,动态服务器主页)、Socket(套接字)等,将Internet与虚拟仪器技术结合起来,构建起远程虚拟实验室,可以为远程教育中实验教学提供一种全新的解决方案。

5 思路设计(技术路线)

虚拟仪器的主要功能大多是由软件来体现的。我们可以利用虚拟仪器的软件开发平台――NI公司(美国国家仪器公司)的LabVIEW 8.5所提供的图形化、交互式的编程设计环境,利用网络环境,由鼠标和键盘操作虚拟化仪器界面(如同操作传统的电子测量仪器一样)。使用该平台学生可以实现远程的实验教学;同时,利用LabVIEW,学生还可以自己定义、设计仪器系统,以满足不同的要求。

针对本远程实验教学平台,开展本项研究的技术思路如下:

(1)技术准备。进一步确定方案;搜集、消化国内外虚拟仪器在远程教育中的成功经验和相关技术资料,为下一步的理论分析作好准备;

(2)理论研究。根据所确定方案确定各实验模块的具体功能;

(3)联网试验。将各实验模块到网上,并调试其功能;

(4)调试阶段。进一步完善试验平台功。

第9篇:远程教育解决方案范文

作者:伍尤发 余新科 吴榜中

论文关键词:网络教育平台 需求分析 技术方案 J2EE

论文摘要:网络教育平台是开展现代远程教育的支撑核心。本文对网络教育平台的业务需求进行了分析,并对网络教育平台的设计开发原则,开发模式等问题进行了研究和探讨。

1 网络教育平台简述

网络教育是建立在现代通讯技术基础上的新型教育方式,与传统教育模式存在很大的区别,在国内网络教育刚起步之时没有以往经验可借鉴,往往都是借鉴传统教育的管理模式,作为支撑教育服务运营的网络教育平台系统应在实践中不断完善,以适应网络教育的发展。网络教育平台系统在数据安全、服务灵活、系统性能、系统扩展性等方面都应有较高的要求。为使平台具有更强大的生命力,建立新平台的主导思想要立足于网网络教育目前业务需求,同时也要关注国内、国际上在网络教育上的发展。

2 平台框架

整个网络教育平台由教育支撑平台和教育实施平台两部分组成。其中教育支撑平台的主要职能是管理和服务,教育实施平台的主要职能是实现整个教学过程。

教育支撑平台由8个子系统构成:公共信息系统、招生录取系统、学生信息系统、教师信息系统、教务考务系统、费用管理系统、学习中心管理系统和平台维护系统构成。提供了从招生、入学、在校及毕业后的一整套教学教务管理方案,通过公共信息系统可以对外公共信息,招生系统可以实现网上报名、考试、录取等环节。学生、教师信息系统用于管理和查询有关人员的相关信息。教务考务系统是实现整个教学管理过程的关键部分,提供教学组织、过程管理与监督等方面的准确信息。在费用管理中,应提供两套学费管理方案:按学分收费和不按学分收费。通过学习中心管理系统可以监督和引导学习中心的运作,提高服务功能。平台维护系统用于保证数据库的数据完整可靠以及对各种用户的管理,并提供管理各子系统的功能。

教育实施平台由8个子系统构成:教育资源管理系统、网上教学系统、网上监督系统、网上辅导系统、网上作业系统、网上答疑系统、网上学习交流系统和网上考试、测验系统。提供了通过网络实现教学、自学、讨论、辅导、测验和考试等所有的教学职能。并提供多种的教学环境和教学方式以适应不同学习群体的学习需要,可以将多媒体教室正在讲解的内容通过网络或卫星传送到其他教学点,学员也可以通过这种直播的方式实时地进行学习,营造一种身临其境地学习环境;也可以通过点播的方式重播课堂教学过程或者优秀课件,从而达到实时上课的教学效果。并通过各种学习环境收集学生的学习行为、分析学生的学习状态、给出对不同学生的学习建议。

3 平台规模

若网络教育学院现有在校约15000学生,同时满足其在线选课,师生信息查询的需求。学生人数规模较大,而选课、课件点播、成绩查询及教务查询等系统相对在开学初、学期末等时期使用较集中,有较强的突发性。

为了估算一个系统负载情况,我们可以按较大规模的方案进行如下的估算。在这个环境里,下表说明了我们假设的系统的一些特征,表1。

在Oracle MIS系统中通常用以上特征代表了一个用户的典型情况;从实用角度考虑我们在采用时可侧重稍大一点的值。

根据以上的估算,建议对系统的主机服务器作以下配置,表2。

4 性能要求

为保证系统良好的响应能力,根据在多年应用的经验,大型的数据库系统应达到以下设计目标:最大支持1000-2000在线用户网上查询,系统应不会有明显的减慢;系统在满负载情况下,应能保证所有数据操作的一致性;

可靠性要求:教育平台本身的可靠性主要基于两个方面,其一是整个系统结构的可靠性,其二是软件本身的可靠性。为保证系统结构的可靠性,需选择稳定可靠的硬件系统和成熟、应用丰富的操作系统。

5 技术解决方案

(1)所选择的服务器系统最好采用高档小型机系统,亦可考虑使用高档的PC服务器。其主要部件如CPU,内存,主板等应支持冗余结构和ECC错误校验功能;其存储系统、电源、风扇系统应支持冗余结构和热交换(Hot Swap)功能。从长远的考虑,主机系统甚至还应支持HA高可靠性结构和Cluster集群结构。

(2)作为网络教育平台中心的数据库服务器,必须具备高可靠性,高处理能力。未来系统采用的教育平台软件将采用Oracle数据库管理系统作为数据库平台。

(3)所选择的操作系统建议采用目前应用较广,应用软件较多的Unix系统,可以根据硬件的最终定论,确定符合硬件的Unix系统。在确保有效投资及满足实际需求需要的情况下,建议采用的单机加存储的方式,并对硬盘数据做RAID5数据备份,对日常重要数据根据具体策略,进行重要业务信息数据的安全备份,WEB服务器通过负载均衡方式,提高整个网络教育平台的可靠性。

(4)采用基于J2EE标准的三层B/S结构

系统采用B/W/D结构,目前业界有两种提供三层B/S架构的主流方案,一种是Sun提出的J2EE标准,另外一种是微软提出的.NET平台。这两种方法都各有千秋,性能难分伯仲。为了便于用户使用,提高系统的开放性和可扩展性,加强系统的可移植性及可维护性,结合网络教学管理系统的要求,考察现有基础和网络系统资源情况,扩大网络教学管理的应用范围,建设一个适应各类网络教育学院典型功能的网络教学管理系统,综合考虑选择Sun的J2EE标准来作为开发平台的基础。JAVA语言作为一种跨平台的简单易用的、面向对象的编程语言具有很多优点,使程序“一次编写,跨平台运行”。为了增强java在服务器端的应用,推出了完整的开发平台:java平台企业版J2EE。J2EE平台的主要目标是提供一个平台无关、可移植、多用户、安全和标准的企业级JAVA服务器端部署平台。

6 结语

应该看到,目前水平的现代远程教育平台还存在着许多有待解决和完善的问题。基于传统的教学理念建立起来的教育支撑服务体系还不能为学生提供智能化、个性化服务,不能对学习过程中的不确定性加以有效管理。建设和完善现代远程教育平台,需要我们运用以学生为本的现代远程教育理念,建立健全以学生为中心,由服务、资源、辅导、评价等子系统构成的标准化、个性化、开放灵活的智能型学习支持服务系统,探索现代远程教育平台的特点和运行机制,不断研究和实践,不断提高远程教学的技术实现能力,才能使远程教育平台集“网上教学、网上服务、网上管理、网上办公”等多种功能与一身,最终将信息化建设引入到教学、管理等各个环节中去。

参考文献

[1] 王斌,杨宗凯,吴砥.基于J2EE平台的教育资源注册及检索系统.计算机应用研究,2004.

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