同步直播课堂关键技术文献综述

同步直播课堂关键技术文献综述

同步直播课堂是将优质课堂利用卫星或地面网络直播到需要的班级课堂，具体而言，是采用摄像设备，将优质学校的课堂教学活动及教师课件画面等音视频信号传送至流媒体编码器，压缩成数据流，通过流媒体服务器经网络传送到接收端课堂，从而实现若干课堂的同步教学讨论（赵建，2009）。利用直播课进行现代远程教育就是区别于以面授为主的传统教育模式的一种新型教育模式，它是运用计算机网络技术和多媒体技术来实现交互式学习（王芳，2004）。因此，同步直播课堂与传统课堂相比，依赖于现代远程教育技术的发展，对技术的需求更为严格，因为这些技术问题直接影响到教学活动的进行。

在国外，直播教学系统作为现代远程教育的一种应用手段，已经发展到比较成熟的阶段。并且，直播教学系统正在向着海量数据存储、随时随地接入、复合媒体、高智能化、高自动化和虚拟现实等方向发展，此外，对于实时教学中产生的网络课程的版权保护以及共享需求也越来越迫切。在美国，以网络为基础的直播教学系统，得到了很大的发展。到 2004 年，有大约三分之一的州建立了直播教学系统，如西弗吉尼实时教学应用平台（WVVS）的创办是想“不受学校规模和地点的限制，通过网络技术给学生提供高质量的教育课程”；阿拉斯加的实时教学平台（），“只通过一条主要的信息高速公路为有西弗吉尼亚那样大小的学区服务”；德克萨斯的奥斯丁中学计划（AHSP）为不能去常规中学上学的学生服务；休斯顿独立学区（HISD）则概括性地指出他们的任务是允许任何学生在任何时间和任何地方交互学习，为学生提供一种选择，以满足那些不易适应传统教学的各种各样的学生的需要。

在国内，同步直播课堂的实践应用已经有很多，如成都七中从2002年开始向全国几百所学校广播同步教学，但大多研究着重课堂教学模式、交互模式的探讨，对技术方面专门的研究较少。比如冷铁峥、平忻（2003）提出同步直播课堂技术应用方面的支持应由运营卫星通信的实业公司所负责，包括设备安装、人员培训、技术服务等，异步的辅导、课件点播、定时播发等内容则可通过校园网、有线电视、区域宽带网与互联网等方式进行，但并没有对技术规范做详细阐述。王成端、顾玉林（2006）与上述观点一致，认为同步直播课堂的技术可由专门的技术教师负责，其主要负责通信设备与整个系统的操作培训，为主讲教师和辅导

教师的课堂教学提供服务支持，有很强的业务能力，从技术上保证同步课堂教学能够正常开展。一般从网络中心择优选派。他们进一步对同步直播课堂硬件需求做了详细选择。课堂的同步教学，可以通过主讲教室和各个直播教室开展。主讲教室设备由操作终端、音视频采集设备、电子板、实物投影仪、投影显示设备、音视频播放设备等构成，教师讲课及学生活动与师生交流全部内容与教学全过程均通过上述设备转换成电子信息传输到直播教室中。各直播教室将由通信接收系统、助课辅导教师终端、音视频播放设备、音视频发言采集设备等组成，通过网络接收中心传来的各种讲课及课件资源；反之，学生的声音、文字图片资料等发言信息也可通过视频网络传回中心的主讲教师端。他们还提出重要的一点是搭建远程同步教学平台。这个平台是以宽带多媒体通信系统为中心传输手段与干线光纤网、区域宽带网、有线电视网、校园网等多种通信手段相结合的信息交流平台，将课堂教学同步覆盖到学校内部所有分教室。平台的构建实现了多种通信手段的互补，覆盖面广，信息量大，教学信息传输的可靠性高，从技术应用方面充分保证教学内容、教学过程、教学氛围的真实同步传送，与课堂教学的效果几乎等同。

沈婕（2009）从交互技术和流媒体技术方面分析了同步直播课堂交互实现的开发技术和结构模型。其中网络课程直播模块采用了 Windows Media 直播方案和 CSMX 直播方案两种可选方案，实时交互模块中采用了 Adobe 的 Flash Media Server 和 RTMP 协议。李法春（2006）研究的基于宽带网络的网络教学系统介绍了宽带网络的概念、应用及接入技术。并且对基于 CATV 宽带网络、基于 HFC 宽带网、基于交互电视系统和基于宽带 IP 网络等几种模式的宽带网络的教学系统进行了分析和比较，特别是对宽带 IP网的骨干技术及基于宽带 IP 网的网络系统组成及硬件架构作了详细说明，并提出了基于宽带 IP 网的网络教学系统硬件设计方案。

综合以上观点，同步直播课堂对技术的需求主要有以下几方面：首先，硬件需求包括音视频一体的多媒体计算机，畅通的网络带宽，画质清晰的摄录像系统，承载教师教学资源的投影设备等。其次，软件需求包括同步直播课堂传输平台，辅助教师教学的资源软件等。再次，技术人员需求，能够熟练操作同步直播课堂软硬件设备，具有很强的业务能力，从技术上保证同步直播课堂的顺利开展。

参考文献：

1．赵建．构建网络同步课堂促进教育均衡发展．http://www．etc．edu．cn/show/2009/goujian09．htm．2009．2．王芳．开放教育直播课堂浅议[J]．福建广播电视大学学报．2004（3）．3．冷铁峥，平忻．卫星学校——种新兴的教育模式[J]．西安教育学院学报，2003（12）．

4．王成端，顾玉林．同步课堂教学模式探讨[J]．西南科技大学学报(哲学社会科学版)，2006（6）．

5．沈婕．网络课程直播中实时交互模式设计与技术实现[D]．2010（01）．6．李法春．基于宽带网的网络教学系统设计与实现[D]．2006（5）．

7． Jack Brassil， Henning Schulzrinne，Structuring internet media streams with cueing protocols，IEEE/ACM Transactions on Networking，2002,10（4）, 466-476．