教学交互在卫星远程教育培训网的应用

刘晓

摘 要 鹤院远程教育学院培训网通过DirecPC的IP宽带组播应用、功能强大的交互式教学应用软件平台，将地面网、卫星系统、视频会议软件和培训系统软件集成在一起，通过地面网进行回传，卫星系统将所有会议或培训信息广播发到远端，通过软件实现视频会议和培训功能。

关键词 教育培训 实时交互 远程 卫星 通讯

中图分类号：G71 文献标识码：A

1卫星外交互通信的概念

对于通信系统来说，可以分为单向通信和双向通信两种基本模式。其中双向通信一般具有自己的收发信道。如果一种通信系统的收发信道彼此分离.并且可以实现一个发信道对应于—个或多个收信道这两种特征，我们可以称之为外交互通信。

2技术要求

针对鹤院新老校区距离较远、教工队伍的实训教学、教育科研有待进一步提高，院领导提出只有采用先进的教育模式，以最低的成本实现最大范围内的培训教育，并瞄准岗位能力完善教学，才能培养出大批技能拔尖的优秀人才。鹤院确立了现代远程教育培训网的建网方案，提出以下需求：

（1）使鹤院教职工在不离岗的情况下接受职业技能培训；

（2）建立的网络教育系统不受地域和天气的影响；

（3）教学平台的双向交互性和信息流的实时性；

（4）远端站数量多个，系统要有扩展能力。

鹤院信息中心组织了广泛的技术力量进行远程教育技术和教育网络的调研，并请多家实力雄厚的企业提供技术方案，在充分论证的基础上，有望选择了双威通讯网络有限公司提供的卫星宽带远程教育解决方案。

3设计思路

该方案采用了休斯公司屡获殊荣并广泛应用的DirecPC卫星系统。通过DirecPC的IP宽带组播应用、功能强大的交互式教学应用软件平台，将地面网、卫星系统、视频会议软件和培训系统软件集成在一起，通过地面网进行回传，卫星系统将所有会议或培训信息广播发到远端，通过软件实现视频会议和培训功能。

4具体實施

鹤院远程教育培训网功能结构上分4个部分：主教学站点，卫星上行站（NOC），远端教学中心，课件投递及FTP服务器下载。主要的授课培训内容由主教学站点提供，在这里老师讲课的视频图像和音频一起被打成IP包的形式，经地面专线传输到卫星上行站，由卫星上行站发送，经卫星再实时广播到鹤院的各远端教学中心。各远端教学中心通过安装了DirecPC接收卡的计算机和卫星接收天线可以接收到来自主站的培训内容，利用这个传输平台进行接受教育和培训。

（1）主教学站点是完成多媒体教学信息的采集、数据处理和传输控制。它是由音视频设备负责实时广播的图像、声音的采集和控制；主要设备由授课服务器、视频采集卡、摄像机、麦克风以及教师端软件组成。通讯软件对视频采用MPEG-4的压缩格式（或H.263可选），具有视频音频的双向通讯能力，整个延迟不超过300ms。

（2）地面专线负责把处理后的多媒体内容实时上传到卫星控制中心。双威公司负责提供DDN专线或高速数字电路，通过数字专线把实时多媒体流发送到卫星上行站，同时回传一些控制信息。

（3）卫星上行站（NOC）提供到卫星的上行传输和用户接口，也是整个网络的核心。客户的各种信息通过专线或者internet上传到NOC，然后由相应的服务器推送上星，广播覆盖到全国各地。

（4）DirecPC卫星系统是把上传来的讲课内容广播覆盖到全国各地的教学中心。

（5）远端教学中心通过卫星天线和DirecPC接受卫星广播的内容。

鹤院各院系培训站点的计算机放置在专门的培训教室中，将计算机接一个投影仪直接将讲课内容投影在大屏幕上，就可以进行同步上课。

此外，教工接受培训的软件平台是采用Client/Server（客户/服务器）模式构架，完全模拟现场同步教学，此应用软件平台是一种实时交互的远程教学应用系统。该应用系统将各种媒介信息如图像、声音以及数据集成在一起通过公共传输网络进行传输。培训教工可使用配有麦克风的桌面PC系统，与主教学站点的教师进行话音和电子方式的交流。教师使用界面友好的教学软件去发送一些问题和激活培训教工的麦克风。培训教工可以使用被激活的麦克风和主教学站点的教师进行讨论、发表评语，这些讨论和评语可以被网络中的其他所有培训教工听到。

系统特点：

（1）数据通过卫星直播网络传输，不需要额外的长途骨干网络建设；

（2）覆盖面广，只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，任何地点都可以接收教学内容；

（3）传输质量稳定、具有连续广播能力、带宽高；

（4）数据、话音可以由远端通过TCP/IP协议进行传输；

（5）有完全集成而简单易用的教师界面和学生应用；

（6）高度灵活、便于操作的交互性应用。

5结论

远程教学应用要求很强的交互性和信息流的实时性，这套远教应用系统为主教学点教师和鹤院各院系培训教工提供了多种交互工具；在信息流的传输上使用了稳定的、具有连续广播能力的、传输速度不受调制解调器限制的卫星直播网络。我们不需要投入大量的资金和时间来建设自己的长途骨干网络，就可以利用卫星直播网络、远教应用系统和经济的终端设备来快速地搭建鹤院的远程教学系统。

参考文献

[1] 柴俊霞，赵冬生，陈学峰. IP组播技术在远程教育中的应用探讨[J].中国远程教育，2004.21.