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【中图分类号】G728 【文献标识码】B 【文章编号】1001 —9901(2000)05—030—05
现代远程教育是一种崭新的教育模式,又是一个复杂的系统工程,涉及到多学科(计算机技术和网络技术、多媒体和VR技术、美学及教育心理学、远程教育管理等)的综合应用。美、英、日等发达国家也是近两年开始研究,我国处于刚起步阶段。本文仅就现代远程教育学习中心的模式问题谈几点粗浅的认识。
一、应用大系统的观点架构学习中心
17世纪英国有位传教士,他的布道很受他所在教区的欢迎。因声名远扬,四方信徒纷纷邀请他去传经布道。他分身无术,于是把他的讲话写成文字并分发各处宣读,由此开了函授教育的先河。
这以后,电视、录像、函授成为传统远程教育的主要教学手段。人们把集体接受这种传统教学手段的场所习惯称为“分教点”或“学习站”。从知识的传输过程而言,虽然它也属于体系中的一环,但在运行过程中,其间断性强,也不具有反馈调控功能。或者说,此环节既不可控也不可观测。学习者和教师唯一的接触机会就是教师每学期到“站”来上短时间的辅导课。统一在传统的教育思想、教学内容、教学方法下,与在校接受面授教育的学生相比,“学习站”就更难以生产出合格的“产品”。
应用大系统的观点架构学习中心,其体系结构的前提条件是网络化、完整配套的多媒体教材、完善的在线服务(on line servies )系统规范化的管理及测评体系。学习中心被视作大系统的末端环节,利用电子流把学习中心连续地、不间断地接入大系统中。在技术支持上,学习中心提供一系列基于单机、局域网、Internet和Web的交互课件, 满足不同环境、不同层次的学生需要;在建立学习状态的监控上,可先对学生的知识基础进行测试,而后设置学习进度。不同层次的学生,可根据需要掌握的理论知识和实际技能,为每个学生建立学习档案,使学生能自行调节学习过程。相应的测试系统测试学生掌握知识的程度,并能指出需要复习的内容。如此,学习中心这个环节完全是可控可观测的了。由上所述,这里所说的大系统实际就是现代远程教育的教学质量保证系统。就目前技术水平而言,实现这样一个教学质量保证系统是完全可行的。
二、学习中心的功能
前面业已提到,学习中心是系统中的一个环节,它不具有中枢的功能,但指导思想、教育的政策与法规、教学计划、教学内容、教师因素、学生因素以及教学手段等诸多因素的影响结果均在此环节上体现。那么,学习中心应具有哪些功能呢?
1.远程开放式教学与电子化课堂
所谓“远程开放式”教学,自然不同于传统的以教师为主体、学生围绕教师转的封闭式课堂教学,在“信息高速公路”及电子化课堂的支持下,能够实现:
●突破时间与空间的限制
借助计算机网络技术,使得课堂教学与广播电视教学融为一体的远程双向交互式教学方式成为可能。教学内容不再局限于教科书;亦可打破年级、班级束缚及以班级为单位的授课形式。 在这样一个可容纳约30人的电子课堂里,坐着不同专业、不同年级、甚至不同层次的学生, 他们有的看CD—ROM,有的看VCD,有的在网上查阅资料,有的在用E —mail向老师求教,有的则在网上收看老师的讲课。这里的学生无需和老师直接见面,而是通过一种虚拟的环境进行交流。
此外,入学时间、考试时间也不再有严格的规定。学生可以在任何时间、任何地点报读专业;亦可随时申请考试。
●交互式、个别化的自主学习方式
传统的“口授+板书”这一单调的教学方式将被交互式、个别化的自主学习方式所替代。多媒体和虚拟技术使得学生面向许多兼具文本、声音、图像、录像的“老师”和“课本”。学习不再单调和枯燥乏味。多媒体CAI课件向学生提供了高度情景化、 具有强烈“沉浸感”的“课本”和“老师”。极具友好的界面及强大的交互功能,学生在自主的方式下,在轻松、愉快的氛围中,大脑反复接受刺激,加强记忆。同时还挖掘学生的“潜能”,提高他们的自主性、主动性、适应性等诸方面的素质。
●个别化教学方式
传统的教学可以说是在一个计划、一个进度和一个考试下进行的。现代远程教育可以把学习时间、学习进度、学习地点、考试时间等控制权交给学生,让他们自己决定学习内容和学习进度。他们还可以针对所学的知识,利用网络组织交互式集体讨论。考试和分数不再成为学生背负的沉重负担。
2.分布式结构体系
传统电视大学结构体系是:中央电大——省级电大——市(地)级电大——县级电大。这是一种集中式、单向、单通道的结构。当其中某段通道发生故障,该通道“下游”各环节就会产生“瘫痪”。或者说,因为被阻断通道的“上游”连接的是“中枢”机构(中央电大),一经中断,“下游”各环节将无法获取和利用“中枢”的指令和信息资源。同时,“中枢”也得不到各环节反馈上来的信息。
现代远程教育学习中心由于接入互连网,虽从职责和服务来看,学习中心在结构体系中更像一台“工作站”,它提供“前台”服务,中央电大、省级电大提供“后台”支持。但一经接入互连网,就转变为一种分布式的结构环境。这种结构体系所显示的特点:
●整个体系(网络)可视作一个功能强大的信息资源库。由于互连网采用开放式系统模型,某一通道的阻塞或中断,分散各地的学习中心仍然可以通过其它类型网络、通道从资源库中获取信息,同样,也不会影响反馈通道的信息传递。于是,单向、单通道变为双向、多通道。
●远程调用。分布式结构体系可实现资源共享和远程调用。学习中心任何一台机器都可以调用网络中任何机器中的资源,甚至应用程序和功能,如同资源是本地的一样。这是一种完全透明的方式使用全网资源,有利于最充分地利用有效资源,并更可能有效地满足对资源的需求。
●为学习社会化、终身化提供多种选择途径。现今的学生中,有部分人并不喜欢目前所学的专业,但由于种种原因,譬如在当地没有他喜欢的专业,因此他不得不违心地改学不感兴趣的专业。在这样的心态下,学习对他来说是一件很痛苦的事。现代远程教育组成的结构体系向社会所有求学者提供了条条大道都通成材之路的可能。无论是专业、学校、地区、甚至国家都可以由求学者自由选择。
3.学习状态的动态监测与反馈调控功能
“一切为学生着想”是我们工作的出发点。在这一认识的前提下,更重要的是采取怎样的方法和手段实现这一点。抛开学生的主观因素不谈,影响学习效果的因素主要有教学管理的规范性和科学性、课堂授课评价、各种类型教材的设计编制水平及其适用性、辅助教学手段的配套服务以及提供一条上述信息交换和可快速寻求疑难解答的高速有效的通道。这些传统电大教学难以做到,但对具有电子化课堂的学习中心,则可以通过电话答疑、网上教学、课堂讨论以及E—mail 对学生的学习状态进行实时动态监测,并及时将检测信息反馈到前端各环节(中央电大和省级电大、教材主要设计人员、课程责任教师等)。以教材为例。过去教材一经产出,少则用几年,多则一二十年。这种教材用于普通高校尚有不少弊端,对于以个别化学习为主的电大学生则更是不实用。应根据电大学生特点(如基础差、学习成绩差)及学习环境,对各种类型的教材实行“动态过滤”操作,针对学习中心反馈对教材使用效果的信息,主创人员应及时地进行修改,“滤掉”不必要的;多角度、多方位对重点疑难内容反复刺激,最终让学生感到易学易懂。这仅是以教材为例,欲全面发挥这一功能作用,需由中央电大主持召集有关人员为学习中心统一设计规划状态监测点和规范的运作程序。
三、学习中心的软硬件和外联
1.硬件配置
学生桌面的配置(图1)。
●书写板 书写板上可写可画,学生可挥洒自如地发表意见。
●摄像头 可将每个人的影像清晰地传送到网上。
●多媒体工作站31台 主要配置:CPU—PII300;硬盘—4G以上;内存—32M以上;40速光驱;4M显卡;14'彩显。
学习中心的配置(图2)。
●多功能智能板 书写在功能板上的文字和图形可立即存入电脑,智能板可识别笔迹色彩和板擦动作,存入电脑中的资料可进行编辑、打印或发传真、E—mail或剪贴至其它文件或应用程序中。 智能板和投影机共同组成大型触摸屏。
●实物展示台 可投影实物、底片、胶片等。并可把影像通过图像采集卡存入电脑,通过网络向远方传输。与智能板同步显示,扩大智能板的视觉效果。
●投影机 可连接多种视频设备,播放录像、VCD等。
●Video多路分配器
把微机上的信息实时传给各个位置上的投影机,保证教学效果。
●图像采集卡 把各种动态、静态视频信号如教学录像带、实物投影信号存入计算机。
●DNS、E—mail、FIP服务器1台 主要配置:CPU—PII 400以上:硬盘—14G以上;内存—128M;40速光驱;8M显卡;15'彩显。
●18端口自适应高速交换机2台(或1台8端口交换机配,2台24端口的集线器)。
●网管机1台 主要配置:CPU—PII 350以上;硬盘—6G以上; 内存—64以上;其它与工作站同。光盘塔、刻录机、扫描仪等设备可根据实际情况取舍。
2.软件配置
现在最流行的网络操作系统是NETWare、UNIX和Windows NT。 虽然它们的最新版本都能支持多种网络协议、支持多种硬件平台,但在某些应用服务方面,就显示出各自的优缺点。例如,NET—Ware4.1以上充分发掘了Intel CPU的能力,具有很高的运行速度, 可实现强大的目录服务管理;UNIX技术最成熟,可靠性高,伸缩性方面明显优于NT,UNIX可技术多达64个CPU 的对称多处理器,而NT在CPU数6— 8个时性能明显差了。另外, 大型企业的重要应用服务,UNIX 的应用也比Windows NT广泛。Windows NT Server4.0具有抢占式多任务多线程调度能力,可支持文件、打印、信息传递与应用服务的多用途32位操作系统。它的最明显优点是具有最好的用户界面, 它的桌面图标与Windows95几乎没有什么区别,这比UNIX 繁琐的命令行操作对一般用户更具吸引力。 管理UNIX系统需要处理大量的参数和系统文件,十分复杂,而Windows NT的图形化管理恰好解决了这一问题。 另外NTserver4.0在性能价格比上也高于NETWare和UNIX。 所以网络操作系统建议选择NT Server4.0。至于工作站操作系统则选择Windows95以上。
在数据库系统应用方面,Microsofdt SQL Server for WindowsNT运行在Windows NT上是客户/服务器数据库系统最佳方式。对于数据库应用系统辅助开发工具建议选用PowerBuilder。它具有:基于客户/服务器的体系结构,是Oracle、Informix、Sybase等数据库管理系统公共的前端开发工具;面向对象的应用程序开发方法和可视化的开发环境等优良性能和较高的开发效率。
3.传输方式
内部网接入Internet 的传输模式主要有:DDN ( Digtal datanetwork)专线传输、 双向数字压缩加密卫星传输、X.25、 帧中继、CATV(Cable Television)网传输、综合业务数字网(ISDN)传输以及公共交换电话网(PSTN)等。采用何种传输模式,主要是根据传输速率和投资能力来考虑。例如DDN专线的传输质量高, 正常误比特率在百万分之一以下,且不受雨天影响,安全可靠;卫星传输可提供实时交互和非实时交互手段,也可构成双向虚拟课堂的卫星会议电视系统。但是,作为学习中心这种小型网而言,采用DDN 专线或卫星传输费用均嫌过高,清华大学的远程教育站点中,也只有玉溪一个站点采用了卫星传输方式,所用投资近百万元。
作为学习中心,考虑到当前主干网速率还不很高以及各教学环节的实际需要,通常是几种传输方式的综合并用,基本思想是实时交互方式和非实时交互方式的并行使用。例如,用ISDN实现实时交互式授课,美国麻省理工(MIT)斯隆管理学院的教授在美国给清华学生讲课、 北大教授在北京给广州的学生讲课,学生和老师通过网络进行课堂讨论;利用CATV网的外交互多媒体广播系统,用于课件的高速传输和多媒体课件点播。若和有线电视台合作,学生只要在电视上加装机顶盒,即可实现在家中随时学习的需要;网上学习、网上答疑、网上讨论、网上教学信息发布、课件下载、模拟实验以及E—mail通信等, 则可采用Internet非实时交互方式进行补充。
四、当前存在的问题
当前存在的问题主要有以下几点:
1.主干网提速迫在眉睫
CERNET(中国教育科研网)于1996年成为国务院认定的四大互联网之一。到目前为止,与CERNET 联网的高等院校、 科研机构和中小学达400余家,联网城市超过70个,联网计算机12万台, 每天上网人数超过40万人。CERNET主干网选择中国电信的DDN作为通讯信道, 初期的设计为三环结构,通讯速率为64k,另有一条128k的DDN信道通往国际互联网。经过四年来的运行,CERNET得到显著发展,由于采用了卫星信道,使北京到全国8大区的传输速率提高到512k以上。但是, 现在每天上网的新增人数数以万计,信息资源急速膨胀,而目前学校只能依靠自己的力量建设各种各样的传输平台,这一切对于现代远程教育正处于起步阶段、办学规模和学生人数又不大的情况下,可满足暂时需要。但从长远看,为了加快远程教育的发展,必须先把网络建设好。只有先把路架好、拓宽,远程教育的发展才有可靠的物质保证。
2.缺乏现代远程教育教学模式的管理经验
远程教育是把远在天边的学生变成近在咫尺。这种教学模式势必导致传统电视大学在组织机构、运行机制和管理模式上的一系列重大变化。突出地表现在:一是如何将分散在各地的学生、教师、管理人员,在时间和空间上进行灵活有效的组织协调;二是各个教学环节和各种媒体教材科学的、适应性的计划安排与有效组织需尽快地进行研究与探索。
3.角色的变化与素质要求
开放式、电子化教学模式和分布式结构体系,对教师的要求不是降低了,而是更高了。过去由于在应试教育培养模式的束缚下,教师的知识老化、过专、过窄,而今则要强调拓宽知识面、注重加强潜在和隐形的文化心理基础及全面素质的提高;过去使用所谓标准的权威教材,教师备一次课能用十多年。现在由于能通过互联网进入世界任何地方面向公众开放的图书馆查阅资料,能在网上浏览本学科最新的发展状况,学生的视野开阔了,知识面也丰富了,这就迫使教师对所传授的知识作必要的调整、充实、拓宽和提高。笔者曾看到一则消息:一位大学教授前往美国参加天文学研讨会,带回大批的天文图片。由于这些照片太“珍贵”,所以他每次只在课堂上展示五张。学生都感到啼笑皆非,因为头天晚上大家就已通过WWW到美国太空总署一次性把照片看完了! 现代科学技术的发展日新月异,每天都有成千上万的新名词、新术语呈现在我们面前。教师不知WWW为何物、不能参入CAI制作、不会发Email 为学生答疑,又怎能成为学生在求索知识过程中的指导者和疏导者?
4.缺乏电子课件和开发电子课件的激励机制
目前既缺乏为广大教师提供的简单易学、无需复杂编程的多媒体课件制作工具,也缺乏图文并茂、内容精湛的课件精品。现有的课件制作许多还停留在对文字教材的电子化上。另一方面,对课件制作人员的激励措施跟不上。高质量的课件制作难度大,也很麻烦。譬如,不同课程有不同特点,制作课件的难度和工作量就存在差别。即便是同一课程,制作成纯文本文件和图文并茂的课件,其难度和工作量就不可等同视之。再有,对于开发出高质量的课件,教师的知识产权怎样能得到可靠的保护等等,都需要研究出相应的、客观的、科学的运行机制以及评估和量化尺度。
5.学习中心进入市场运作,拉动市场消费
这也是我们碰到的一个新问题。历来教育是长期行为,所谓十年树木、百年树人。但是,我国全面深入的经济体制改革已经猛烈冲击学校旧的办学观念,办学也要并入市场经济的轨道,这已成为共识。建立一个学习中心的初期投入相当大,钱从哪里来?向谁要?靠政府拨款肯定不可能。教育部近两年投入3.6亿元用于远程教育工程, 是用于网络改造和基础软件开发。因此,建立学习中心只能靠自力更生,自筹经费。笔者估计,市级电大经过一二年的积累,完全有可能在校内建学习中心。至于学习中心的延伸与扩展,最可行的方式是学校与具有远见卓识的企业家合作。这里仅举一例,去年深圳市用于各层次、各种形式和各种证书班的教育培训消费达十亿元以上,可见远程教育是个具有潜力的、巨大的消费市场。
五、结束语
1999年6月教育部把现代远程教育工程列为重点项目, 远程教育再次成为人们热衷的话题。现今,远程教育对国民经济发展和国民素质提高的重大意义业已形成共识。各高等学校,尤其是师资力量雄厚的重点高校已先行了一步。仅清华大学、浙江大学、北京邮电大学和湖南大学四个远程教育试点学校,在全国二十多个省、自治区、四十多个地区设立了远程教育的站点。目前全国又有多所高校陆续进入了现代远程教育行列。作为以远程教育为宗旨的电视大学,更应责无旁贷地发挥应有的作用。到2000年底以前,CERNET主干网速率将提高到2Mbps以上, 国际联网速率达到8Mbps以上;建设八大地区主干网、连接1000所以上的高校、科研单位和有条件的中小学校入网;中央电大要求各省级电大建成校园网并实现网上教学和办公自动化以及教学资源的网上传输。正确的策略,加上物质条件和技术条件的具备,可以预见,在本世纪初,各地的学习中心有如雨后春笋,又好似“忽如一夜春风来,千树万树梨花开!”
【收稿日期】2000年4月