遠程多媒體交互教學系統(tǒng)，通過壓縮教師教學現(xiàn)場的視頻、音頻流結(jié)合同步瀏覽課件命令，形成教學資源流，利用網(wǎng)絡實時傳送到遠端學生的電腦上，學生可以及時通過舉手提問、共享教師端程序、文字交流等方式實現(xiàn)遠程互動教學。ActiveClass 可運行在Internet、Intranet、衛(wèi)星網(wǎng)、校園網(wǎng)、局域網(wǎng)，提供文字、音視頻、課件、電子白板、互動廣播教學的平臺。ActiveClass虛擬現(xiàn)實中的教室打破時空限制，讓異地師生通過音視頻實時交互，如同置身于同一課堂之中。
遠程多媒體教學系統(tǒng)工程方案適用于多種網(wǎng)絡環(huán)境，Internet、Intranet、校園網(wǎng)、局域網(wǎng)、以及衛(wèi)星網(wǎng)和微波網(wǎng)。系統(tǒng)可應用在企業(yè)、事業(yè)單位、軍隊等處的遠程實時互動式教學培訓；系統(tǒng)可應校用在遠程大學的異地實時授課，語音文字答疑；應用在校校通環(huán)境下，不出校門即可觀摩其它學的現(xiàn)場公開課等；應用在校園網(wǎng)、多媒體網(wǎng)絡教室，可實現(xiàn)目前流行的多媒體網(wǎng)絡教室的全部功能；
1． 能實現(xiàn)主播室與遠端教室進行實時雙向交互（含音頻、視頻、文字等）動實時情景教學系統(tǒng)音視頻交互系統(tǒng)和BBS文字交互系統(tǒng)
a) 在視頻方面，教師能夠把自己的視頻廣播到教室中，或者廣播某個學生端的視頻；在教師廣播自己視頻時，也可以監(jiān)視某個學生的視頻。
b) 在音頻方面，教師能把自己的聲音廣播出去，同時可以允許某個學生說話，或者同時允許兩個學生廣播聲音；在系統(tǒng)沒有語音廣播時，教師、學生之間可以私聊，可以一對一，也 可以一對多。
c) 在文字交互方面，教師和學生可以用文字交互系統(tǒng)交流，允許對全體人員或?qū)δ硞�用戶交流。另外，還有消息系統(tǒng)，也可進行文字交流。
2． 能把主播室計算機屏幕操作、電子白板信息及時傳到遠端。
實時情景教學系統(tǒng)中，采用屏幕廣播能把教師的計算機屏幕廣播出去，一般情況下，屏幕廣播要求帶寬為300Kbps。在主播教室，學生可以在教師授權(quán)下，一起在白板上寫字、畫圖或粘貼等，并可以傳給其他學生。
3． 要求系統(tǒng)傳輸質(zhì)量較好，圖象連續(xù)，與聲音同步，時延較小。
實時情景教學系統(tǒng)的視頻傳輸，質(zhì)量穩(wěn)定，在匹配的帶寬條件下，視頻圖象連續(xù)，聲音與視頻完全同步，網(wǎng)絡延遲不到1秒。比如，要傳輸相當與VCD質(zhì)量的圖象，我們建議使用512Kbps的帶寬。
4． 教學點可用音頻或文字的方式提問。
在前面已經(jīng)提到，主播室能與各教學點音視頻、文字交互，教學點完全可以通過舉手，在老師許可的情況用語音提出問題�；蛘咧苯油ㄟ^BBS或消息發(fā)送來提問。教師端有學生舉手狀態(tài)的顯示框，教師可以選擇舉手的學生，并允許發(fā)言。學生在被允許發(fā)言時，系統(tǒng)會彈出一對話框，提醒學生發(fā)言。
5． 支持多種網(wǎng)絡傳輸方式。
網(wǎng)動實時情景教學系統(tǒng)能夠支持局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、VPN虛擬專用網(wǎng)、衛(wèi)星網(wǎng)等。鑒于本標書情況，我們認為還是先用互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，在需要時再升級到衛(wèi)星系統(tǒng)。
6． 要求能遠程輔導計算機程序操作
網(wǎng)動教學系統(tǒng)中，教師可以把自己機器上的應用程序共享給某個學生，并把操作過程廣播所有同學。教師也可以遙控學生的機器，共同操作學生的程序。
7． 有嚴格的權(quán)限管理功能
我們的教學系統(tǒng)中，可以對教師、學生上課的權(quán)限進行控制，通過管理者程序來設定用戶登陸的名字、密碼和教室的權(quán)限。另外，在學生上課過程中，還可以臨時處理不遵守課堂紀律的學生，把學生踢出教室，并可設定若干分鐘后才能登陸。
8． 要求能實時錄制課件。
在使用網(wǎng)動實時情景教學系統(tǒng)時，在按下主控模式按鈕后，教師的上課一切操作都被錄制下來，形成一個可流式點播的課件。再次播放該課件時，以前的上課過程將被還原出來。另外，學生在教師的允許下也能錄制課件，課件可以通過系統(tǒng)自帶的播放器進行播放（播放器是免費的）
三、系統(tǒng)設計原則及特點
1、系統(tǒng)設計原則
我們認為一套遠程教育系統(tǒng)，它應該解決以下幾方面的問題：
●先進性、方便性
通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程教育的關鍵問題，就是如何向教師和學習者之間的充分溝通和交互提供先進的、方便的遠程教學支撐平臺。所有的溝通和交互都是需要一些專用的工具來支持，這些工具主要有：BBS系統(tǒng)、郵件系統(tǒng)、電子白板、視頻會議系統(tǒng)、舉手提問機制、作業(yè)機制、網(wǎng)絡考試等。教師在交互式教學過程中，往往需要在不同的交互系統(tǒng)之間，進行頻繁的切換，這就要求遠程教學平臺提供全面的、統(tǒng)一工具支持，而不需要在各種工具切換上花費精力。
●多功能、實用性
我們在設計遠程教學系統(tǒng)時，考慮到遠程教學不僅要突破教室的時空間概念，而且遠程教學系統(tǒng)作為基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新的教學方式，它不能完全沿襲傳統(tǒng)的教學方式，必須是以學習者為中心，教師從知識的傳授者和教學的組織者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W習的幫助者和引導者的主控式教學方式。因此，通過該套遠程教學系統(tǒng)，既要支持實時交互教學方式，也要支持非實時的課件教學方式；既要提供傳統(tǒng)的現(xiàn)場情景教學支撐環(huán)境，也要提供一個學習者主動的、探索式學習的場所。
在設計遠程教學系統(tǒng)中，我們考慮到系統(tǒng)的實用性，既要根據(jù)國內(nèi)的網(wǎng)絡環(huán)境適應不同的帶寬，同時也要適應國內(nèi)信息化教育的總體水平。目前國內(nèi)網(wǎng)絡教室使用較多，網(wǎng)動遠程教學系統(tǒng)在結(jié)合網(wǎng)絡教室中實用的、優(yōu)秀的功能基礎上，增加了大量易操作、實用的功能，如系統(tǒng)中增加的同步瀏覽課件、網(wǎng)頁功能，錄制和播放廣播功能，課堂評價功能（含課堂測試），文件發(fā)送功能和程序共享功能。
●開放性、可擴展性
遠程教學所涉及的行業(yè)范圍大，教學的資料來源廣泛，所需輔助的教學工具很多，這就要求遠程教學系統(tǒng)能解決各種常用的教學資源和教學程序之間的兼容問題。本系統(tǒng)支持所有能在WINOOWs環(huán)境下運行的輔助教學程序，能夠支持所有能形成IE瀏覽的各種文件。
由于網(wǎng)絡技術發(fā)展非�？�，要求系統(tǒng)通過自身的升級來保證先進性外，對于橫向和縱向的可擴展性也非常重要。在橫向方面，系統(tǒng)支持ITU-H.323/H.320國際標準，可同時支持多種網(wǎng)絡接入（衛(wèi)星、LAN、WAN等），支持ISDN、DDN、ADSL等多種傳輸方式，并在系統(tǒng)容量方面可支持服務器集群和二級分發(fā)服務器。在縱向方面，隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，系統(tǒng)留有一些接口，可同其他標準系統(tǒng)或產(chǎn)品相結(jié)合。
●易用性
系統(tǒng)采用C-S結(jié)構(gòu)，各客戶端平等、并聯(lián)接入系統(tǒng)，系統(tǒng)借用了網(wǎng)絡教室的成功經(jīng)驗，若老師使用過網(wǎng)絡教室，則無須培訓可直接使用，初次使用的用戶，也能在半個小時內(nèi)學會全部使用方法。系統(tǒng)中界面人性化，功能按鈕符合人們平常習慣。
在系統(tǒng)維護方面，無須專業(yè)人員維護，一般能在WINOOWs下操作計算機者，懂得WIN2000的組件安裝和連接上網(wǎng)即可。
●安全性
網(wǎng)動遠程教育系統(tǒng)既考慮信息資源的充分共享，更要注意信息的保護和隔離，因此系統(tǒng)應分別針對不同的應用和不同的網(wǎng)絡通信環(huán)境，采取不同的措施，包括系統(tǒng)安全機制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制和支持專用網(wǎng)等。
2、系統(tǒng)功能特點
我們把遠程教學系統(tǒng)中的主體部分定義為實時交互的情景教學系統(tǒng)
實時交互的情景教學系統(tǒng)是一整套提供實時的遠程教學服務的系統(tǒng)軟件，它采用音視頻交互系統(tǒng)、文件共享交互系統(tǒng)、電子白板、BBS系統(tǒng)等多種系統(tǒng)的整合，為教師與學生提供了方便、適用交流工具。它是學校的教室課堂在互聯(lián)網(wǎng)上的延伸，突破了教室空間的概念，它把教師和學生緊密聯(lián)結(jié)在一起。實時交互的情景教學系統(tǒng)不僅是先進的計算機科學和技術體現(xiàn)，更重要的是能夠為遠程教育提供一個符合信息化教育規(guī)律，真正高效的現(xiàn)代化教學手段。
該系統(tǒng)特點是
（1）通過各種現(xiàn)代遠程教育教學的交互手段，保證現(xiàn)代遠程教育得以方便、順利實施。
（2）為各遠程教育機構(gòu)，提供切實可行的遠程教育操作平臺，解決遠程教育過程中可能遇到的實際工程上的問題。
（3）通過學生狀態(tài)記錄系統(tǒng)、網(wǎng)絡測試、作業(yè)機制等系統(tǒng)，系統(tǒng)地記錄學生學習的過程、態(tài)度、積極性和平時測試成績，為遠程教育提供一個適應素質(zhì)教育的公正的學習評價系統(tǒng)。
（4）采用統(tǒng)一、完整的界面，教師和學生都在同一個登錄界面下以不同的身份登錄，，教師能夠教師界面下完成其教學所需的一切操作，學生也能夠通過學生界面完成學習所需的一切聯(lián)結(jié)。
（5）通過先進的課件流多路廣播技術，最大限度地利用教師的勞動成果，讓更多的學生參加教師的教學活動。
（6）通過提供最能體現(xiàn)網(wǎng)絡特色的主控式的教學模式，改變傳統(tǒng)教學中強迫式教學方式，增強學生在學習過程中的主動性。
（7）支持多教室、多科目的同時教學。
（8）能實現(xiàn)powerpoint分頁同步瀏覽，其他能形成IE瀏覽的
（9）有較嚴格的系統(tǒng)權(quán)限管理和認證管理。
實時交互的情景教學系統(tǒng)是由服務器、客戶端（包含教師端和學生端）組成，根據(jù)遠程教育實際工程的需要，我們還設計了服務器集群和二級服務器來增加允許同時在線人數(shù)。該系統(tǒng)架構(gòu)于互聯(lián)網(wǎng)或衛(wèi)星的網(wǎng)絡傳輸平臺上，有較強的適應性，能夠在40K以上的不同帶寬環(huán)境下運行。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：
實時交互的情景教學系統(tǒng)拓撲圖
3、系統(tǒng)的性能特點
●采用先進的MPEG4實時軟件壓縮視頻算法，允許視頻從25kbps到1Mbps的質(zhì)量，512k即可達全屏25幀MPEG-I的播放質(zhì)量。
●支持G723.1, G721, G723等音頻壓縮算法，允許6.4kbps到40kbps的語音質(zhì)量，可達到原聲音質(zhì)
l 512kbps以上帶寬即可實現(xiàn)基本實現(xiàn)視頻、音頻、電子白板、屏幕的零延遲傳輸
●在56kModem上可達到電話級音質(zhì)、實時小窗口視頻，電子白板，網(wǎng)絡課件的同步
●單服務器：支持25個教室、500人同時在線
1、課件教學功能
a) 課件列表：教師可將上課所需的圖片、各種office文檔、網(wǎng)頁課件等多媒體資源裝入課件列表，在上課時實現(xiàn)主控式的同步瀏覽。
b) 課件同步：系統(tǒng)能將課件自動壓縮上傳服務器，教師和學生可以同步以網(wǎng)頁的方式瀏覽。另外，系統(tǒng)也可以讓學生自動下載課件到本地，教師與學生同步瀏覽時，直接打開本地文件，不用訪問服務器，可以提高課件訪問速度，節(jié)省網(wǎng)絡帶寬。
c) 錄制播放功能：教師和學生都能根據(jù)自己的需要進行現(xiàn)場課程的錄制，教師端還支持已錄制的課件再次廣播。教師可以允許或禁止學生錄制課件。
d) 課件點播：教師能將制作好的課件、視頻，遠程上傳到服務器，供學生自主學習時點播，具體點播權(quán)限由點播系統(tǒng)管理員來控制。
2、交互教學功能
e) 音視頻交互系統(tǒng)：
教師能夠把自己的視頻廣播到教室中，或者廣播某個學生端的視頻；在教師廣播自己視頻時，也可以監(jiān)視某個學生的視頻。
教師能把自己的聲音廣播出去，同時可以允許某個學生說話，或者同時允許兩個學生廣播聲音；在系統(tǒng)沒有語音廣播時，教師、學生之間可以私聊，可以一對一，也可以一對多。
教師端有學生舉手狀態(tài)的顯示框，教師可以選擇舉手的學生，并允許發(fā)言。學生在被允許發(fā)言時，系統(tǒng)會彈出一對話框，提醒學生發(fā)言。（語音教學、師生對講）
f) 文字交互系統(tǒng)：在文字討論區(qū)，教師、學生可以與全體人員或某個人進行文字交談，當選擇對一個人發(fā)送信息時，其他教室成員則看不到。文字交互系統(tǒng)中還有關于老師操作信息的系統(tǒng)提示和教室公告，如教師允許某人發(fā)言、教師允許某人錄制課件等。另外，系統(tǒng)還有詞典過濾功能，可以過濾那些經(jīng)常出現(xiàn)的不文明的詞匯。
g) 白板交互系統(tǒng)：教師和學生可以同時在白板上畫圖、寫字、粘貼圖片、粘貼編輯好的圖形等，并且所有的人都能看到；教師可以對白板使用權(quán)限進行控制，可以允許或禁止其他人使用白板。
h) 消息系統(tǒng)：消息發(fā)送、一對一的交流，提供消息收發(fā)的管理機制
i) 學生示范：上課模式下，主持人允許他人進行視頻、音頻等進行廣播，允許電子舉手。
j) 程序共享：教師能夠?qū)⒁恍┙虒W輔助程序的操作權(quán)開放，讓學生和教師共同操作一個程序，有利于逐步輔導學生進行某項操作，并把該過程轉(zhuǎn)播給其他學生。（教學示范、轉(zhuǎn)播教學）
3、輔助教學功能
k) 屏幕廣播：能把教師的計算機屏幕廣播到學生端，在屏幕廣播時，還可以使用電子教鞭進行電子標注。（廣播教學）
l) 文件發(fā)送：可以通過多播發(fā)送一些文檔資料。（文件傳輸）
m) 課堂測驗：可進行現(xiàn)場學習效果測試，對于客觀題有自動判卷機制。（相當于電子搶答，系統(tǒng)會顯示學生搶答的時間，結(jié)果）
n) 網(wǎng)絡影院：在帶寬的允許下，師生可同步欣賞教師機播放的影片；（建議在互聯(lián)網(wǎng)上不使用）
o) 遠程控制：教師能夠遙控輔導學生、鎖定學生機器，執(zhí)行遠程命令等。
4、管理功能
p) 教室頻道管理：通過系統(tǒng)管理員，可以設定或修改教室頻道。
q) 用戶管理：對師生的帳號、密碼進行權(quán)限管理和分組管理
r) 選擇教室：支持多個教室同時上課，具有多教室、帳號等管理功能
s) 座位列表：具有學生簽到功能，教師能一目了然的查看學生登錄情況。
t) 學生狀態(tài)監(jiān)視：對學生的系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、對學生的視頻、屏幕監(jiān)視，可對學生上課的舉手、發(fā)言、上課實到時間進行記錄。
u) 系統(tǒng)設置：教師端可以根據(jù)網(wǎng)絡環(huán)境情況，選擇相應的視頻壓縮格式，從而調(diào)整教學系統(tǒng)所需的帶寬。
5、擴展功能
v) 點播功能：支持用本系統(tǒng)錄制的課件流媒體點播，同時也支持下載。自適應帶寬，確保當前點播者的數(shù)據(jù)流暢良好的可擴展性，支持多網(wǎng)卡與及多服務器集群工作；
w) 專業(yè)視頻會議系統(tǒng)：能夠遠程開展視頻會議，能在一屏幕上同時觀看5~8路視頻（可選模塊）
x) 異步遠程學習平臺：WEB結(jié)構(gòu)的教學平臺，主要功能模塊有：課程管理、作業(yè)發(fā)布、答疑社區(qū)、評價系統(tǒng)等；（可選模塊）
y) 遠程資源管理平臺： 可以對課件資源進行管理、允許老師建立自己的收藏夾。（可選模塊）
1．互聯(lián)網(wǎng)方案
某大學，需要在互聯(lián)網(wǎng)上建設一套100用戶的遠程交互教學系統(tǒng)，它的網(wǎng)絡拓撲如下圖所示，系統(tǒng)服務器托管在電信數(shù)據(jù)中心，通過100M共享對外連接（根據(jù)具體情況考慮雙機熱備份，再原有的基礎上增加一臺服務器托管，增加該功能需要另外增加5萬元的費用）。助教機和教師機通過DDN專線或ADSL與服務器連接，建議教師機和助教機連接的帶寬為512K。學生機通過ADSL或電話撥號連接到服務器，如果用戶在某一局域網(wǎng)內(nèi)較為集中，則可增加轉(zhuǎn)發(fā)服務器，讓這些用戶共享一路帶寬，降低用戶使用成本和服務器的壓力。
3、系統(tǒng)安裝
在中心服務器上，安裝網(wǎng)動實時情景教學系統(tǒng)的SERVER端，該服務器對外必須有一個固定的IP地址，客戶端通過各種上網(wǎng)方式用該IP地址連接服務器 。
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