多媒体未来愿景论文
介绍了国内外多媒体远程教育的发展现状，指出我国在远程教育的类型、内容、质量、实时交互等方面与西方发达国家相比还有一定的差距。特别是实时远程教育系统中存在的一些问题，提出了一些想法。
多媒体，远程教育，发展现状，实时性
进入21世纪的数字化和信息化时代，人们对教育的需求越来越大。多媒体远程教育作为一种新的教育模式，将充分利用现有的教育资源，是一种新的教育形式，是实现高等教育大众化、现代化、终身化和国际化的必然途径。同时，现代计算机技术、网络技术、通信技术、多媒体技术、数据库技术和人工智能技术的发展为多媒体远程教育的发展提供了强有力的技术保障。
1.远程教育的定义和分类
Desmond Keegan曾经为远程教育定义了五个要素:学生和教师在地理上是分开的，而不是面对面的；政府教育部门对教育机构的资质认证；应用现代通信技术；提供双向交互功能；学生可以随时随地上课。它最大的特点就是远程和交互。
从技术角度看，远程教育可分为邮政模式、广播电视模式、互联网模式和电信网络模式。前两种模式已经形成了一定的规模。目前，国际上对远程教育的研究主要集中在后两种模式。
基于互联网的模式
这样就利用了互联网的WWW技术和浏览器、电子邮件、FTP、BBS等其他应用，实现了时间和地点上完全独立的教学模式。可以组织网上讨论，利用互联网组建网校。学生可以增强自主性，逐步形成“自我安排的学习环境，由专家和优秀教师指导，不受时间和空间的限制”。学生可以通过电子“虚拟对话”对课程中提出的问题进行辩论，并邀请互联网访问者加入“课堂讨论”，这是对课程的很好补充。
基于电信网络模式
基于电信网络的方式是将学校教室安排在远端，可以解决学校教室不足的问题。学生们同时在几个偏远的教室里听一位优秀老师的课。在技术上，利用了电信网络的高数据传输性和数据传输的可靠性。一般有演播室(中心教室)、远程教室、通讯网络三部分。
2.国内外多媒体远程教育的发展现状。
计算机从单机到网络的发展，触动了传统的教育模式。在各种形式的教育模式中，远程教育是最活跃、最有前途的领域之一。这次教育改革并不意味着计算机要取代教师的角色，计算机要作为辅助教学的有效工具。
国外发展现状
在世界范围内，网络时代信息社会的到来正一步步推动着学校教育改革，校园围墙正在逐渐消失，学生在网络虚拟学校学习的新教育模式悄然兴起。
1996年8月，加州、德州等十个州联合成立了各州认可、高校认可的虚拟大学。学生在电子教室上课、考试、获得学位证书，正式拉开了在线远程教育的序幕。目前，美国已有80所大学通过网络获得学位，网络虚拟大学开设的课程已覆盖所有主要学科。例如，NTU科技大学在198的夏季学年提供了16的化学工程、桥梁工程和工商管理课程。威斯康星大学于1998年1月建成了第一个电子教室，提供了商业、文学、教育、图书馆学和社会科学五个类别的17门课程。美国南部，主要是亚特兰大和佐治亚州的教育委员会开始通过互联网播放50所南方大学的课程。与此同时，美国也开始重视中小学的基础设施建设。1996年，美国总统比尔·克林顿提出了“教育技术倡议”。行动计划指出，到2000年，美国的每一个教室、每一个图书馆都将与信息高速公路相连，让每一个孩子都能在21世纪的科技文化中接受教育。
此外，加拿大、英国等西方国家也在大力发展网络远程教育；如加拿大滑铁卢大学远程教育与继续教育学院，方便学生进入虚拟教室完成大学要求的文学、科学、环境等所有课程。大学提供250多门课程可供选择，并开设技术管理的非全日制硕士课程，可以边工作边学习。西蒙·皮肉大学提供28门地理、历史和心理学课程。英国的开放大学提供十一门课程，包括数学、农业和结构工程。
国内发展现状
与西方发达国家相比，网络技术在中国的应用相对较晚。1995年底，中国第一个覆盖全国的计算机互联网CERNET正式建成并投入使用。受技术条件的限制，我国网络远程教育的研究工作是在CERNET建成后才开始的，但发展很快。目前，从互联网上可获得的信息和各个机构开放的外部服务来看，清华大学、北京大学、上海交通大学、同济大学、华南理工大学、北京医科大学、中山医科大学、中国人民大学、湖南大学、华南师范大学、中国科学技术大学、长春邮电大学、辽宁大学、浙江大学、北京广播电视大学、广东广播电视大学、浙江广播电视大学和Xi交通大学都提供了自己的在线远程教育资源。此外，北京101中学、深圳中学、南京师范大学附属中学、江苏师范中学等一些中学也开设了在线远程教育网站，如COL网校、云洲网校、新疆远程教育资源网、吉林教育教学网、万恒远程教育网等。
3.我国多媒体远程教育存在的问题。
当美国这样的发达国家已经把计算机多媒体网络教育普及到幼儿教育阶段的时候，我们的高校才刚刚开始进入远程教育领域。因此，与西方发达国家相比，无论是课程开设的种类、课程内容的质量，还是实时互动，都还有很大的差距。大多数高校的远程服务站点只提供基于WWW的课件教学服务。这些课件教学有些是以多媒体的形式进行的，其余的甚至只是用文字和图片进行的课件教学。只有个别高校的远程教育网点增加了测试、管理和实时文字语音交流的模块(如清华、北大、上海交大)。
特别是实时远程教育模式亟待发展。学生由一个优秀的老师同时在多个远程教室授课，仍然缺乏良好的互动性。虽然也有学校成功实施，如湖南大学、浙江大学等，但具有先进双向交互技术的远程教育系统已经正式上线，广西的远程教育系统也于近期建成。然而，对于大多数高校来说，实时远程教育系统是亟待解决的难点和重点。目前国内实时远程教育最大的问题是交互性差。许多学校的电子教室仍然沿用传统的视听教学模式。老师在里面讲，学生只能在外面听，但是媒体已经从电视机转移到电脑显示器上了。
4.关于实时远程教育系统的一些想法。
CSCW概念介绍
计算机支持的协同工作(CSCW)是近年来出现的一种新的计算机应用模式。说明计算机应用有了新的突破，从过去支持个人工作到支持群体工作。群组中的用户可以通过计算机交流信息、讨论问题，共同完成某项任务。
一般来说，CSCW是指某个群体中的人，在计算机的帮助下，执行某种* * *相同的任务，并为他们提供一个享受环境的界面。该组可以是一个或多个单元、项目或组。但这里特别强调的是，群体中的人必须执行相同的任务，CSCW为他们提供了* * *的工作环境和友好灵活的电脑交互手段。CSCW是一个新的研究领域，研究群体如何工作以及各种技术，特别是计算机技术，如何支持群体工作。
我们讨论的实时远程教育模型是基于集中式CSCW系统和多媒体通信的。
系统的交互性
在实时远程教育系统中，教师如何在讲课过程中不断向学生提问？课后能不能留出一段时间提问或者回答学生的问题？
视频会议系统是一个很好的参考模型，它可以将基于视频会议系统的实时在线远程教育和基于WWW的自主远程教育有机地结合起来。老师和学生之间，学生和学生之间的对话，同时访问* * *媒体会导致并发控制问题。对* * *媒体的并发访问是分布式网络系统中的一个重要设计问题。大多数研究人员认为，在某个时间，应该只有一个访问者访问* * *媒体。设置老师在整个系统中享有最高权力，他控制通信和对白板的访问，所有授权请求都发送给老师，老师可以根据情况授权其中一个学生。教师也可以随时撤销学生的授权。
系统的通信模式
系统中的主要通信模式是点对多点通信。通常有两种点对多点的通信方式:广播通信和组播通信。广播通信的方式是消息从一个点发送到网络上的所有端点，运行在这些端点上的软件会判断收到的消息是否是发给自己的，如果是发给自己的就接受，否则就丢弃。多播通信意味着消息从一点发送到网络上等待该消息的所有端点，所有端点都使用相同的地址进行多播通信。
该系统的传输介质是互联网。如果采用广播通信，则将消息发送给全网所有机器，然后用机器的IP层来识别是否应该接收消息。互联网遍布全球，让所有相关或不相关的机器都参与发送消息显然是不现实的。另外，因为我们会传输多媒体信息，数据量大。所以如果广播到互联网上的每一台机器，会占用大量网络带宽，造成网络拥塞。
互联网上的IP协议支持多播。通过在消息的目的地址中填入IP的组播地址，调用同时向整个互联网上的一组主机发送相同的消息。
所有具有IP多播地址的机器组成一个多播组。一个通信组可以跨越多个物理网络。每次多播后，多播组的成员都会收到相同的数据。一个主机可以随意加入或离开一个组播组，一个主机也可以同时加入多个组播组。TCP/IP提供了五种类型的IP地址:A、B、C、D和e。IP多播地址是IP地址中的D类地址。
因为组播组的数量有限，可以集中管理，所以组播地址没有层次结构，互联网上所有的组播组都采用单一的层次结构，逻辑上是等价的。每个组播组都有一个唯一的组播地址，一个是标准永久地址，由互联网中央管理机构(NIC)统一分配，另一个是临时组播地址，根据需要创建。为了控制跨多个物理子网的组播传输，TCP/IP提供了互联网组管理协议IGMP，管理组播网关和组播机器之间的身份信息交换。
因此，在设计系统时，点对多点通信采用多点通信更为合适。教学时，教师要先上网申请一个组播组的地址(固定的或临时的)，然后加入“虚拟教室”的学生登录，教师统计成员名单，将申请的组播组地址发给学生，师生通过组播发送消息。
多媒体数据的传输
该系统的另一个重要问题是如何解决多媒体数据的传输。系统中需要传输动态视频数据和语音数据。首先，如何实时传输它们是这个系统工作台的关键。一般由于未压缩的音视频数据数据量大，为了实时传输多媒体数据，除了网络传输速度外，还需要对音视频数据进行压缩。一方面，压缩降低了音频、图像和体育视频的存储容量，另一方面，压缩降低了在网络上传输这些数据所必需的比特率。
ISO/MPEG是一种运动视频压缩标准。该标准不仅利用了每帧数据的信息冗余，还利用了帧间的信息冗余。压缩比很高，最大100: 1，平均50: 1。此外，CCITT H.261是国际电报电话咨询委员会的标准，用于在可视电话和视频会议中提供视频压缩和解压缩。CCITT G.722是可视电话和视频会议中音频的压缩和解压缩标准。有了这些压缩标准，就有可能在互联网上传输多媒体数据。
系统的工作原理(以Xi交通大学远程教育系统为例)
教师在多媒体电子教室中安装两到三台带云台的摄像机、视频采集卡、计算机、麦克风和扬声器。通过多媒体通信服务器(又称Producer)中的视频采集卡获取现场教学情况(视音频数据)，这些数据由Real Producer加G2软件(来自Real Network Company)转换成实时多媒体数据流的Real Video格式，传输到位于远程教育中心的Real Server G2服务器(SUN E3500)。一方面是直接由真实服务器服务器播放；另一方面，它以文件(*)的形式存储在服务器上。rm)。
客户端用户在使用普通多媒体PC并安装Real Player G2的客户端浏览器软件后，可以通过校园网或Internet网络接收实时在线演示教学。然后安装视频头捕捉学生图像，方便老师观察学生听课；耳机用于接收教师语音；麦克风，用来收集和传递学生的声音。
Real Server G2媒体播放服务器使用Real Server G2软件，可以根据用户的网络带宽自动提供从28.8K和56K调制解调器到高速局域网的图像压缩质量。
用户使用普通多媒体PC通过拨号或专线接入校园网。只要安装了Real Player G2客户端软件，他们就可以通过WWW浏览来查询和订购本系统提供的视频服务。
5.结束语
目前，国家教委也特别关注中国远程教育的发展。随着6月21日试点工作会议在教育部召开，“中央广播电视大学培养模式改革和开放教育试点”项目正式启动。该试点项目是教育部组织实施面向21世纪教育振兴行动计划和现代远程教育工程的重要组成部分。也是教育部改革高等教育人才培养模式，发展现代远程开放教育的重要举措，拉开了我国远程教育发展的新帷幕。了解当前我国远程教育的发展现状和存在的问题，可以共同努力，为远程教育事业做出贡献，使我国远程教育水平尽快进入发达国家行列。这就是本文的目的。