視像會議和遠程控制技術(shù)在遠程教育中的應(yīng)用

1、.：.；視像會議和遠程控制技術(shù) 在遠程教育中的運用Application of Video Conference and Remote Control in Distant Education劉友和* 王慶年* 劉惠文* 譚惠民*華南理工大學(xué) : *香港理工大學(xué) : HYPERLINK mailto:.hk .hk .hk本文引見了視像會議技術(shù)和遠程控制技術(shù)的原理，分析了這些技術(shù)對開展遠程教育的益處，并舉出近年在華南理工大學(xué)和香港理工大學(xué)間進

2、展的有關(guān)教學(xué)實驗的幾個例子。指出假設(shè)很好地利用這些技術(shù)，加上網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的不斷改良，有能夠使網(wǎng)絡(luò)課程產(chǎn)生某些超越常規(guī)面授教學(xué)方式的良好效果。關(guān)鍵詞: 遠程教學(xué) 網(wǎng)絡(luò) 視像會議 遠程控制 引言中國網(wǎng)絡(luò)教育的規(guī)模在近幾年有了很大的開展，網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院已有數(shù)十家，但對網(wǎng)絡(luò)教育的質(zhì)量至今仍褒貶不一。好些人抱著試試看的態(tài)度，有的人以為當然比不上傳統(tǒng)的面授方式。他們那么從開展的目光去看這個問題。誠然，限于網(wǎng)絡(luò)目前還不夠理想的性能，特別是遙遠地域網(wǎng)絡(luò)還未普及，如今在網(wǎng)上學(xué)習(xí)的學(xué)生還會遇到不少困難。但是，科學(xué)的開展，特別是信息工業(yè)的開展一日千里，與此相關(guān)的現(xiàn)代教育技術(shù)正方興未艾。其中視像會議技術(shù)和遠程控制技術(shù)就非常

3、適宜于網(wǎng)絡(luò)教育。華南理工大學(xué)工業(yè)培訓(xùn)中心和香港理工大學(xué)工業(yè)中心都是為全校學(xué)生提供根底工業(yè)培訓(xùn)的校內(nèi)實習(xí)基地，是對口單位。兩中心有長達十多二十年的友好協(xié)作歷史，年月更經(jīng)當時的廣東省高等教育廳正式同意，在華工成立了兩中心的結(jié)合教學(xué)基地。年來開展了多項結(jié)合教學(xué)活動，特別是在將視像會議技術(shù)和遠程控制技術(shù)運用到網(wǎng)上教學(xué)方面進展了多次實驗。 視像會議技術(shù)和遠程控制技術(shù). 視像會議主要設(shè)備視像會議是可視技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合和開展，可以實時傳送遠隔千里的兩地人員的視頻和音頻信息。其中兩地的視頻設(shè)備主要是攝象機和監(jiān)視器，音頻設(shè)備主要是話筒和揚聲器，經(jīng)過兩地的電腦和兩地之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)絡(luò)起來， 如下圖。圖 經(jīng)過國際因

4、特網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的視像會議在視像會議用的電腦中多媒體數(shù)字信號編解碼器是系統(tǒng)的心臟，其主要功能是信號轉(zhuǎn)換和信號緊縮。當接遭到音頻和視頻信號時，編解碼器將模擬的視頻和音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號緊縮以便傳輸。另一方面，當編解碼器接納到傳輸信號時，它會將接納到的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換回模擬信號，以便為觀眾播放。編解碼器的帶寬和速度對聲像質(zhì)量有很大的影響。視像會議系統(tǒng)普通以每秒鐘幀進展傳輸，視系統(tǒng)的帶寬而定。. 視像會議用的網(wǎng)絡(luò)ISDN 專線。它能提供視像會議所需的寬頻和快速兩種特性。普通來說，一條ISDN線可為每秒種幀的視像會議提供足夠的帶寬和每秒種傳輸K比特的速度。 三條一組的ISDN線可一每秒種K比特

5、的傳輸速度，為視像會議提供非常好的質(zhì)量，可以每秒幀傳輸平滑的音頻和視頻信息，質(zhì)量與播放VHS錄象帶差不多，不過費用較高。局域網(wǎng)。運用于范圍不太大的視像會議，普通都以IP尋址作為根本及以運輸控制協(xié)議TCP和用戶數(shù)據(jù)協(xié)議UDP作為運輸層的協(xié)定。其中TCP會提供高可性靠的效力。它的主要任務(wù)是銜接納理和流量控制。異步傳輸網(wǎng)絡(luò)ATM。普通的ATM網(wǎng)絡(luò)都用上了光纖，所以數(shù)據(jù)流是以光速傳輸，可實現(xiàn)寬帶信息傳輸，在視像會議，語音通話等實時業(yè)務(wù)中都占有優(yōu)勢。但需求投資較大，電訊公司多用。不對稱性數(shù)字用戶環(huán)路ADSL。這是利用非屏蔽雙絞線、利用高于音頻的頻帶來傳送寬帶信息的一種方法?？梢圆粚ΨQ地傳送Kbps至Mb

6、ps的下載信號和kbps至Mbps的上傳信號。是一種比較價廉適用的傳輸手段。由于上行通道和下行通道的不對稱，故此防止了數(shù)字傳輸上的近端干擾。但它不能保證訊息傳送能到達一定的目的，當網(wǎng)絡(luò)運用率高時，實時的語音及視像訊號便會遭到影響。有線電視寬帶網(wǎng)絡(luò)CATV。它的帶寬從M 到M，其中M到M這一段可用于傳輸電腦信息，只需處理不同地域的網(wǎng)絡(luò)銜接問題，便可實現(xiàn)遠程視像會議，是很有出路的方法。普通的國際因特網(wǎng)絡(luò)Internet。與NetmeetingG等軟件配合，也可以實現(xiàn)視像會議。最為廉價和簡單，但在目前更易受網(wǎng)絡(luò)忙碌的影響，傳輸質(zhì)量更不穩(wěn)定。不過從長久來看，最有出路。在香港，新加坡等地，ISDN和有線

7、電視寬帶網(wǎng)絡(luò)曾經(jīng)用得非常普遍。但在內(nèi)地高校，目前還只能用國際因特網(wǎng)來進展實驗，下面分別引見三次實驗的情況。. 遠程控制技術(shù)框架這是基于虛擬網(wǎng)絡(luò)計算技術(shù)VNC實現(xiàn)的。VNC 利用遠程幀緩沖技術(shù)，實如今本地客戶計算機實時監(jiān)視異地效力器用戶界面GUI的功能，效力器顯示的任何變動，都會很快地反映在本地屏幕上。當用戶操作本地計算機鍵盤或挪動鼠標，同樣的動作就會在效力器上完成。圖展現(xiàn)了一個單元的聯(lián)接構(gòu)造。圖 遠程控制技術(shù)框架的聯(lián)接構(gòu)造 用于遠程設(shè)計討論年月日：至：, 在香港理工大學(xué)工業(yè)中心舉行的“工業(yè)中心開展之路研討會上，現(xiàn)場進展了一次用視像會議技術(shù)進展穗港兩地師生進展技術(shù)討論的示范。香港的教師看到坐在華

8、工教室內(nèi)的學(xué)生，講評他們的設(shè)計圖和圖，華工學(xué)生在華工校園看到香港理工大學(xué)工業(yè)中心的會場和教師，用華工電腦鍵盤控制香港電腦熒屏上的圖像圖。在點評和討論終了后，即時用一種快速成型技術(shù)FDM技術(shù)將一位同窗的設(shè)計作品仿古酒杯制造出來，學(xué)生在廣州看到了制造的實踐過程圖和圖。圖 在香港看到的屏幕：左邊為華工學(xué)生正在廣州控制香港熒屏上的圖像，解釋其設(shè)計意圖，右邊為坐在廣州華工課室里正在凝視著香港情況的華工學(xué)生圖 香港理工大學(xué)的工程師點評華南理工大學(xué)學(xué)生作品 圖 正在將華工學(xué)生的設(shè)計數(shù)據(jù)傳到FDM快速成型機進展快速制造圖香港理工大學(xué)的工程師點評華南理工大學(xué)另一學(xué)生的作品圖 制成的學(xué)生作品仿古酒杯由于網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)

9、院的學(xué)生多半處在不同的地方，彼此相隔遙遠，與教師見面時機甚少，經(jīng)過視像會議，處在異地的師生可以面對面地討論復(fù)雜的工程設(shè)計，符合近年世界上遭到眾多學(xué)者和企業(yè)家推崇的“全球制造的理念，進一步開展這一技術(shù)可以使分散在多個不同地方的網(wǎng)絡(luò)學(xué)員面對面地交流和商討。所以，這一實驗的勝利對于開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有很大的意義。 用于遠程實驗演示和授課年月日：,用視像會議技術(shù)進展了一次遠程實驗教學(xué)及授課活動。華南理工大學(xué)外語系科技英語專業(yè)級學(xué)生人，坐在華南理工大學(xué)工業(yè)培訓(xùn)中心的多媒體教室中上一節(jié)塑料成形新技術(shù)-反響注塑的實驗教學(xué)課。這是一種不用注塑機而能制造出大型注塑制品的新技術(shù)。將兩種分別盛于兩獨立的貯料筒內(nèi)的液態(tài)原資

10、料用泵送至一手提放射安裝內(nèi)，在噴嘴中混合并即時注射入模腔中，在里面完成化學(xué)反響，固化而得大型注塑件，稱為反響注塑技術(shù)。華工的任課教師和香港理工大學(xué)工業(yè)中心的技師在香港理工大學(xué)工業(yè)中心的快速成形實驗室里進展實驗演示，學(xué)生在廣州華工的課室里觀看由視像會議傳過來的整個過程，如圖， 所示。圖 上課開場教師在香港理工向在廣州的華工同窗 圖 裝配模具引見實驗內(nèi)容圖 注射雙組分原料，進展反響注塑 圖 反響注塑制廢品從這一實驗以及下面引見的遠程控制實驗可以見到，網(wǎng)絡(luò)學(xué)員只需條件具備，同樣可以聽到千理之外的專家講課，看到示范性的實驗過程，甚至可以控制實驗的過程，這對處理網(wǎng)絡(luò)學(xué)員難有面授時機，難以及時了解親眼看到

11、外面科技的進展等問題很有協(xié)助 。 用于遠程控制自動化加工年月，在廣州華工教育技術(shù)中心舉行的一期現(xiàn)代教育技術(shù)培訓(xùn)中，進展了一次遠程控制自動化加工的演示性實驗。學(xué)生在廣州經(jīng)過因特網(wǎng)看到香港理工大學(xué)工業(yè)中心的計算機集成制造系統(tǒng)CIMS，并用鼠標支配此系統(tǒng)，令其開場加工，一邊看著加工程序的執(zhí)行，一邊看到毛坯被機械手自動從倉庫中取出，放到運輸帶上，送入數(shù)控車床和數(shù)控銑床中加工，加工終了進展自動檢驗，然后被傳輸帶送回，由機械手送入廢品庫的全過程圖，。 圖 香港理工大學(xué)工業(yè)中心的CIMS系統(tǒng) 圖 加工程序的執(zhí)行圖 學(xué)生在廣州看到的實踐加工情況和虛擬的遙控 結(jié)論經(jīng)過上述例子可見視像會議技術(shù)和遠程控制技術(shù)確實會

12、在遠程教育中起到很大的作用。包括：處理了網(wǎng)上學(xué)員見教師難，見同窗難的問題，使分散在多個不同地方的網(wǎng)絡(luò)學(xué)員可以面對面地交流和商討。使遙遠地域的學(xué)生也和在校面授的學(xué)生一樣有時機參與由千里之外的名師面授的課。使設(shè)備貧乏、工藝落后地域的學(xué)員也有時機實時目擊先進制造技術(shù)的實施過程，使這些學(xué)員的優(yōu)秀設(shè)計一樣可以變成現(xiàn)實的作品，會給網(wǎng)絡(luò)學(xué)院的學(xué)生以莫大的鼓勵。可真正實現(xiàn)資源共享，而且不限于設(shè)備資源，還包括了人力資源和信息資源。由于網(wǎng)絡(luò)學(xué)員所處地域非常分散，可在更廣的地域內(nèi)發(fā)揚多個地方各自的優(yōu)點，使交流商討和資源共享的優(yōu)點更形突出，有能夠得到在某方面超越傳統(tǒng)的在一地集中面授教學(xué)所能到達的效果。雖然由于目前許多

13、學(xué)校投資依然缺乏，這些技術(shù)的運用尚未普遍。但和其他電腦設(shè)備和資訊器材的價錢不斷下降而功能又不斷改善的趨勢來看，它們的普及是指日可待的。大范圍地提高遠程網(wǎng)絡(luò)的性能，進一步降低視像會議技術(shù)和遠程控制技術(shù)所需的投資，大力開展多站點同時參與的視像會議控制安裝，是使這些技術(shù)逐漸推行的關(guān)鍵。參考文獻 全國高等學(xué)校教育技術(shù)協(xié)作委員會組織編寫. 網(wǎng)絡(luò)課程開發(fā)技術(shù). 高等教育, . GCCCE/NEIF , HYPERLINK Abstract:that paper introduces the technical principle of video conference and remote control, analyzes advantages of these technique for developing distant education. Several examples on relative teaching experiment between South China University of Technology(SCUT) and The Hong Kong Polytechnic