第2章基于计算机网络的远程教育系统——硬件系统
学习目标
学习完本章内容后，你应该：
理解基于计算机网络的远程教育硬件平台的结构
熟悉基于Internet的远程教育软件平台的结构与功能
掌握网络课程开发系统的组成及技术特点
掌握网上教学系统的组成及技术特点
计算机网络在远程教育中发挥着极其重要的作用。目前，国内外的远程教育都离不开计算机网络，尤其是Internet。基于计算机网络的远程教育系统通常包括硬件系统（也称硬件平台）和软件系统（也称软件平台）两大子系统。
2.1基于计算机网络的远程教育硬件系统的一般结构
基于计算机网络的网络远程教育系统首先需要一个硬件系统的支撑。在网络远程教育机构内部，该硬件支撑系统其实就是一个实际的计算机网络。一般来说，它具有如下子模块：接入模块、交换模块、服务器模块、网络管理模块、课件开发模块。一些网络远程教育机构的硬件支持系统还具有双向交互式同步教学模块。如下图2-5所示：
（图2-5网络远程教育硬件平台模块结构示意图）
接入模块
接入模块的主要功能是让学生和教师能够以多种方式访问网络资源，从而达到教学或学习的目的。
交换模块
交换模块是整个网络连接与传输的核心，主要设备有主干交换机连接各模块的网络电缆，它组成了整个骨干网络。
服务器模块
服务器模块主要负责信息的收集、存储、发布，它们是对外提供教学与信息服务的主要实体，一般有Web服务器、FTP服务器、E-mail服务器、DNS服务器、数据库服务器等等，它们可以由一台或多台高性能的计算机承担。
网络管理模块
网络管理主要对整个网络进行监控、运行性能的监测、故障的预警和诊断等等。
课件开发模块
课程开发模块主要是开发、维护网上的教学内容与教育资源，以实现教育信息的不断更新与丰富。
双向交互式同步教学模块
双向交互式同步教学模块式一个基于高速数据网络的双向视频会议系统。视频会议系统详情见第4章。
2.2案例：北京邮电大学网络远程教育的硬件系统
北京邮电大学网络远程教育的总体技术方案的指导思想是：以电信公网为主，充分发挥电信公网的高技术、高质量、高宽带、覆盖面广的优势，采用中国公众多媒体通信网为承载远程教育的基础网络传输及交换平台；光纤地网，卫星天网并重，天地结合，互相补充；基于计算机互联网多媒体信息检索和双向、实时、交互课堂式面授两种教学方式相结合。北京邮电大学的网络远程教育系统主要是基于中国电信多媒体宽带ATM骨干网的实时授课系统和基于Internet的异步授课系统两部分组成。其中前一种方式是以光纤地网为主要传输平台（卫星作为补充），利用会议电视等相关技术模拟学校传统授课方式进行远程教学，而后一种教学方式则更大范围地突破了时空的限制，学生通过上网浏览课件或点播经压缩后放入服务器的实时授课录像进行自主学习。视频会议系统见第4章转介绍,如下是北京邮电大学的多媒体课件系统和流媒体点播系统。
1．多媒体课件系统
多媒体课件库是北京邮电大学基于Internet的网络远程教育系统的重要组成部分之一，是由一台课件网关和多台课件服务器组成。按照北京邮电大学目前的教学状况，系统的设计指标能满足一万名学生的远程学习活动，以此按照10:1的比例计算，系统能同时满足一千用户的并发访问请求。
整个远程教育课件库系统具有如下特点：高并发性、分布式机群、课件逻辑连接、习题交互等功能，并有灵活的可扩展性。为了更好地对用户进行调度，保持多个课件服务器的负载平衡、提高网络带宽利用率，需要用专用的远程教育课件库系统网络服务器来取代传统通用的WWW服务器。另外考虑到多个分布式课件服务器的特点，远程教育课件库系统采用了课件网关和课件服务器的基本结构。
课件网关的主要功能：第一，接受用户的教学请求，确认需求的合法性，并依一定的分配算法对用户的访问进行调度，保持多个课件服务器的负载平衡、提高网络宽带的利用率。第二，对学生在课件库中的活动进行统计，对访问课件库的学生、教师进行管理、也负责对课件服务器、课件服务器中保存的课程、课件进行管理等。
课件服务器主要负责存储课件内容，并根据访问权限提供课件浏览，实现远程教学中的教学内容的传输，它具有良好的并发特性、强大的I/O能力、可靠性和稳定性。每两台课件服务器互为镜像。这样可以解决用户集中点播某一课件而导致的输出瓶颈问题。
2．基于流技术的多媒体点播系统
基于流技术的多媒体点播系统是北京邮电大学另一个非常重要的非实时系统。流技术使普通的客户能边接收边播放音视频节目，而不需要先将节目下载到本地计算机再进行播放，从而减少了等待的时间。整个基于流技术的多媒体点播系统主要由音视频编码器、媒体服务器和客户端的播放器三部分组成。
刘远航,刘文开等.现代远程教育系统原理与构建[M].北京:人民邮电出版社,2002:79-81.
李学明,李继,魏芳.远程教育系统及其实现[M].北京:人民邮电出版社,2000:360-361,264
李学明,李继,魏芳.远程教育系统及其实现[M].北京:人民邮电出版社,2000:362.
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