индивидуальные занятия;
зачеты и тесты.
Важной особенностью системы дистанционного образования является необходимость реализации дистанционной работы с программно-управляемым оборудованием телекоммуникаций (программно-управляемые АТС, мультиплексоры SDH и др.) или с программными имитаторами данного оборудования при проведении лабораторных и практических занятий.
В системе дистанционного образования могут использоваться в различных сочетаниях следующие средства обучения:
печатные издания;
электронные издания;
компьютерные обучающие системы в обычном и мультимедийном вариантах;
учебно-информационные аудиоматериалы;
учебно-информационные видеоматериалы;
лабораторные дистанционные практикумы;
тренажеры;
базы данных и знаний с удаленным доступом;
электронные библиотеки с удаленным доступом;
дидактические материалы на основе экспертных обучающих систем;
компьютерные сети;
сеть Интернет.
Наиболее эффективной формой проведения как групповых так и индивидуальных учебных занятий в системе дистанционного образования является использование систем видеоконференций. При этом обязательным условием проведения видеоконференцсвязи должны быть использование режима совместного доступа к различным приложениям и данным, режима "белой доски", возможность передачи файлов. При этом в системе дистанционного образования должна быть реализована возможность работы с обучающим программами, тренажерами, просмотр записанных лекций, доступ в сеть Интернет и др.
При построении территориально-распределенной системы дистанционного образования встает задача оптимального выбора стандарта передачи информации между элементами системы.
В системе дистанционного образования могут использоваться современные телекоммуникационные сети с множеством разнообразных технологий и протоколов. Аналоговые системы связи в меньшей степени отвечают требованиям системы дистанционного образования, хотя из-за своей доступности они ьнгут использоваться для телефонии и низкоскоростной передачи данных, в частности по протоколу Х.25. Более высокими скоростями передачи отличаются выделенные цифровые каналы связи, построенные на основе медных кабелей, оптоволокна, беспроводных и спутниковых каналов связи. Но их строительство и аренда обходятся значительно дороже. Развиваются очень перспективные сети c асинхронным режимом передачи (ATM), позволяющие передавать с максимальной эффективностью любые виды трафика и масштабировать полосу пропускания. Могут использоваться услуги сетей с ретрансляцией кадров (frame relay), обычно базирующиеся на выделенных линиях и поддерживающие многоточечные топологии. Сети frame relay Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001.C. 530. могут использоваться для передачи различных видов трафика, в том числе чувствительного к задержкам. В последнее время началось внедрение технологий высокоскоростной передачи интегрированных данных по сетям кабельного телевидения (КТВ) и обычным телефонным проводам (xDSL). Получают развитие такие технологии, как SMDS (Synchronous Multimegabit Digital Service - многоточечная передача данных на основе коммутации ячеек) и B-ISDN (Broadband ISDN - широкополосная ISDN). Эти технологии очень перспективны, но пока мало доступны и дороги. Там же. С. 564.
Одной из наиболее эффективных сетевых технологий для системы дистанционного образования является цифровая сеть с интеграцией служб ISDN (Integrated Services Digital Network). Она основывается на "зрелой" технологии и создается отчасти на базе оборудования и каналов существующих телефонных сетей общего пользования (ТфОП). ISDN - НОВЫЕ УСЛУГИ. Материалы ОАО "Томсктелеком" (http://www.telecom.tomsk.su/isdn/main.shtml)
Независимо от типа системы, необходимым условием для проведения видеоконференции, естественно, является наличие канала связи и соответствующей полосы пропускания в нем. Как правило, такие каналы обеспечивают сети ISDN, ЛВ. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 507.
Новые инные телефонные линии. Последние привлекают своей доступностью и дешевизной, однако при скорости передачи 28,8 Кбит/с и небольшом размере видеоокна практически невозможно получить частоту смены кадров выше 10 кадров/с, что неизбежно влияет на качество изображения (хотя качество звука может вполне устраивать участников видеоконференции).
Наиболее распространенная сетевая инфраструктура для систем видеоконференцсвязи - цифровые сети с интеграцией услуг. При скорости передачи 128-512 Кбит/с они позволяют добиться частоты развертки 30 кадров/с. Как показывают исследования, именно такая частота смены кадров обеспечивает наиболее комфортное для пользователя видеоизображение. Рекомендуется использовать для проведения видеоконференций корпоративного уровня полосу пропускания 384 Кбит/с, т. е. три канала ISDN BRI, каждый из которых обеспечивает скорость передачи 128 Кбит/с.
Системы персональных видеоконференций, работающие в пределах одного здания, могут использовать ресурсы локальной вычислительной сети. Локальная сеть способна обеспечить высокую пропускную способность, а следовательно, высокое качество изображения и звука. Однако широкая полоса пропускания используется и для передачи других потоков данных, а соответственно, возможны задержки передачи, к которым видеопотоки крайне чувствительны, поэтому нельзя гарантировать полноценные сеансы видеоконференции на базе ЛВС.
Необходимо учитывать, что видеоконференция - приложение с высокими требованиями к пропускной способности, создающее значительную нагрузку на локальную сеть. Ряд компаний, в том числе Intel и PictureTel, предлагают специальные средства управления трафиком в локальной сети для поддержки видеоконференций. Система Intel LANDesk Conferencing Manager R3.0, например, разрешает проведение видеоконференции лишь в том случае, если необходимая для этого пропускная способность не превышает определенного предела. Администратор локальной сети устанавливает и изменяет значения данных пределов, а также контролирует распределение полосы пропускания в реальном времени и при необходимости прекращает работу всех систем видеоконференций.
Новые сетевые технологии, такие как ATM и frame relay, стимулируют проведение видеоконференций. Сеть АТМ, как и ISDN, интегрирует данные различных типов - текстовые, графические, аудио и видео. Реализация в АТМ принципа коммутации ячеек обеспечивает высокую пропускную способность с возможностью масштабирования, практически снимает проблему задержек и гарантирует качество предоставляемых услуг. Поэтому ATM-технологию можно считать почти идеальной для мультимедийных приложений, в частности видеоконференций. Однако это достаточно дорогая и еще не вполне устоявшаяся технология, что сдерживает применение данной технологии на практике.
Технология frame relay разрабатывалась, прежде всего, как средство эффективной передачи пакетов данных и уступает АТМ с точки зрения оптимизации сетевого трафика и предоставления гарантированного сервиса. Тем не менее, сети frame relay все больше используются как экономичное средство передачи аудио- и видеоинформации в масштабах крупных корпораций. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 539.
Следует отметить, что в качестве передающей среды для видеоконференций может использоваться и сеть Internet. Конечно, непосредственное общение по сети Internet выглядит очень заманчиво и в принципе, это возможно с помощью протокола передачи в реальном времени (Real-Time Transport Protocol, RTP, RFC 1889). Однако из-за существующих на сегодняшний день ограничений пропускной способности сеть Internet не может обеспечить высокую частоту смены кадров и отсутствие задержек передачи, а соответственно, не гарантирует от потерь отдельных кадров или частей слов. Поэтому в настоящее время качественную видеоконференцию на базе ресурсов Internet получить не представляется возможным.
Характерным примером средств персональных видеоконференций, обладающим всеми присущими этому классу систем достоинствами и недостатками, можно считать Intel ProShare Personal Video Conferencing System 200, которая, не являясь самой распространенной системой, тем не менее представляет собой одно из наиболее функционально полных, аппаратно совместимых и не очень дорогих решений для видеоконференций на базе Windows-совместимых персональных компьютеров.
Сети ISDN способны во многом решить проблемы доступа в сеть Internet. Можно выделить три варианта подключения отдельных компьютеров и ЛВС к Internet. Для доступа в Internet одиночных пользователей можно применять ISDN BRI-адаптеры, которые устанавливаются в стандартное гнездо шины персонального компьютера (ISA, PCI или PC-Card). Для связи с провайдером обычно используется Point-to-Point Protocol (PPP), а для аутентификации пользователей, входящих в сеть, - протоколы PAP и CHAP. Кроме того, многие производители поддерживают многоканальный PPP (MultiLink PPP), который позволяет в процессе работы объединять в один логический канал два B-канала.
Кроме внутренних адаптеров, существуют внешние терминальные адаптеры (TA) или внешний ISDN-модем, которые предназначены для конвертации последовательного интерфейса ПК, обычного моста/маршрутизатора или другого не ISDN-устройства в формат ISDN BRI. Некоторые ТА имеют еще и аналоговый порт для поддержки телефона/факса. В этом случае к асинхронному порту ТА подключается компьютер, чем обеспечивается доступ в Internet, а через аналоговый порт к другому B-каналу подключается обычный телефон или факс. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 507.
Для подключения ЛВС к Internet обычно используется маршрутизатор, позволяющий разделять внутреннюю и внешнюю IP-сети и осуществляющий функции брандмауэра. Сами маршрутизаторы могут быть реализованы программным путем на серверах NetWare (IntranetWare), Windows NT или Unix. Необходимо также применение активных или пассивных адаптеров. Активный адаптер построен на основе процессора со своей оперативной памятью и ориентирован на выполнение коммуникационного ПО. Он позволяет значительно меньше использовать ресурсы ЦП файлового сервера. Пассивный адаптер ISDN аналогичен обычному сетевому адаптеру и использует ресурсы ЦП сервера. Обычно активные адаптеры дороже пассивных, но и более производительны. Другим вариантом является использование аппаратного маршрутизатора, который выполнен в виде отдельного устройства и имеет один или несколько портов для подключения ЛВС и один или несколько WAN-портов. ISDN - НОВЫЕ УСЛУГИ. Материалы ОАО "Томсктелеком" (http://www.telecom.tomsk.su/isdn/main.shtml)
Недорогие аппаратные средства для видеоконференций на базе ПК включают в себя специальные платы, обеспечивающие кодирование/декодирование видео- и аудиосигналов, адаптер ISDN, обычно поддерживающий интерфейс BRI, внешние видеокамеры, микрофоны или телефоны. Есть реализации чисто программные, но обычно они отличаются более низкой производительностью. Основой для ISDN-видеоконференций является стандарт ITU-T H.320, в который вошел целый набор рекомендаций по кодированию (компрессии) аудиосигнала (G.711, G.722, G.728), видеосигнала (H.261), мультиплексированию каналов (H.221) и ряд других. Олифер В. Г. Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы,. технологии, протоколы : Учебное пособие для вузов/: Питер, 2001. С. 516.
Настольные приложения для видеоконференций многих производителей позволяют осуществлять обмен видео- и аудиоинформацией с одновременным показом графиков и таблиц. Они снабжены средствами совместного редактирования документов и передачи файлов. Ряд фирм поставляет многоточечные видеоконференции, позволяющие одновременно общаться нескольким абонентам.
Существуют также двух- и многосторонние видеоконференции. Последние требуют использования дополнительного оборудования, а именно видеосервера Multipoint Conferencing Unit (MCU).
В системе дистанционного образования каналы связи, обеспечивающие взаимодействие удаленных элементов системы, должны быть не постоянными, а коммутируемыми при наличии информации для передачи. В этом случае оптимальным решением - как по функциональным возможностям, так и по стоимости - может стать использование сетей ISDN. Они обеспечивают такие функции, как связь по требованию, пропускная способность по требованию (объединение нескольких B-каналов в один логический канал), компрессия данных в канале, защита информации, и позволяют реализовывать самые разнообразные решения проблем организации связи в системе дистанционного образования.
Для объединения ЛВС и рабочих мест на основе сети ISDN в качестве устройств доступа обычно применяются активные или пассивные адаптеры ISDN, которые устанавливаются в файловый сервер, выделенный маршрутизатор или обычную рабочую станцию. Необходимо также ПО типа NetWare Multiprotocol Router for ISDN, либо аналогичное для Windows NT или Unix.
Другим вариантом решения является применение аппаратных мостов или маршрутизаторов, выполненных в виде автономных устройств, которые подключаются к ЛВС. Они бывают различной производительности - от самых простых до мощных модульных с поддержкой разнообразных протоколов (вплоть до ATM).
При организации связи между несколькими удаленными ЛВС часто требуется обеспечить повышенную надежность соединения. Возможно использование каналов ISDN в качестве резервных для линий связи, например frame relay или выделенных физических линий. В некоторых мостах и маршрутизаторах с несколькими портами имеется встроенная поддержка автоматического переключения с основной линии на резервную в случае выхода из строя первой. Можно использовать в качестве резервных линий коммутируемые каналы телефонной сети общего пользования, но это приведет к существенной потере в скорости работы.
Процесс информатизации является закономерным и объективным процессом, характерным для всего мирового сообщества. Он проявляется во всех сферах человеческой деятельности, в том числе и в образовании. Во многом благодаря этому процессу стала возможной новая синтетическая форма обучения - дистанционное обучение, которое вбирает в себя лучшие черты традиционных форм обучения - очного, заочного, экстерната, и хорошо с ними интегрируется. Можно обратить внимание на тенденцию, когда все известные формы обучения сольются в перспективе в одну единую форму с преобладанием характеристик современного дистанционного обучения. Использование в качестве инструментов видеотелеконференции, интернет и другие системы передачи данных «сблизит» преподавателя и студента находящих далеко друг от друга, приблизит дистанционное образование к традиционному, к непосредственному общению преподавателя со студентом, лектора с аудиторией, групповым семинарским занятиям, апробированными столетиями. Именно поэтому дистанционное обучение часто называют формой обучения XXI века.
В России и за рубежом накоплен значительный опыт дистанционного обучения. Становится очевидным, что научно-исследовательская и практическая работа над проблемами дистанционного обучения, методического, методологического и технического обеспечения дистанционного образования должна быть постоянной и непрерывной. Можно быть уверенными, что результаты такой работы принесут реальные плоды в современный образовательный процесс, а вместе с тем в развитие систем телекоммуникаций.
Страницы: 1, 2, 3