視頻會議技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程教學系統(tǒng)中的應(yīng)用

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1、視頻會議技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)在遠程教學系統(tǒng)中的應(yīng)用　　摘要遠程教學是在開放式教育網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)建的學習系統(tǒng)。本文對現(xiàn)階段遠程視頻會議技術(shù)及其在遠程教學系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析，并對虛擬現(xiàn)實技術(shù)進行討論，從而得出遠程教學的新模式。視頻會議技術(shù)可將音視頻數(shù)據(jù)在多個終端設(shè)備間進行實時傳輸，達到即時通信的效果；虛擬現(xiàn)實技術(shù)可構(gòu)建物體及其運動的三維信息，同時嵌入文本、圖像等二維信息，使用戶置身于三維環(huán)境中，給人以真實感受。本文認為將視頻會議技術(shù)與虛擬現(xiàn)實技術(shù)結(jié)合，將產(chǎn)生新模式，能滿足師生對遠程教學的高需求，提高教學質(zhì)量，實現(xiàn)更理想的遠程教學系統(tǒng)?！　　娟P(guān)鍵詞】遠程教學視頻會議虛擬現(xiàn)實新模式　　1前言　　隨著

2、現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展和我國大力推進慕課教學模式，直播和錄播系統(tǒng)在我國教育行業(yè)得到迅猛發(fā)展，現(xiàn)代遠程教育也隨之迅速發(fā)展成長?，F(xiàn)代遠程教學，是指利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)，將教師教學內(nèi)容的文字、音頻和視頻信息通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)以實時（直播）或非實時（錄像）的方式傳遞給學生，從而達到教學目的的一種教育模式?！　‖F(xiàn)代遠程教學系統(tǒng)，多數(shù)采用Web平臺方式。教師將錄制的音、視頻文件發(fā)布于平臺上，利用資源數(shù)據(jù)庫或云為支撐，提供學生選擇觀看；或通過該平臺，實時地直播教學場景。多數(shù)平臺提供在線答疑功能。該類教學系統(tǒng)需要學生進行自我主動式學習，并且只能提供較少的師生互動方式，無法有效調(diào)動學生的學習積極性，不利于提高學習熱

3、情。隨著視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了另一種現(xiàn)代遠程視頻互動教學系統(tǒng)，利用視頻會議的互動性，實現(xiàn)遠程教學。　　本文主要分析視頻會議系統(tǒng)，結(jié)合最新的虛擬現(xiàn)實技術(shù)，討論遠程教學系統(tǒng)發(fā)展的新模式。　　2遠程教學系統(tǒng)中的視頻會議技術(shù)分析及應(yīng)用　　2.1視頻會議系統(tǒng)構(gòu)成及原理　　視頻會議系統(tǒng)主要由多個視頻會議終端、一個多點控制平臺（含多點控制單元和管理系統(tǒng)）及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。視頻會議系統(tǒng)的實現(xiàn)及效果依賴各組成部分的配合：　　視頻會議終端，是直接面對用戶的設(shè)備，將音頻、視頻等數(shù)據(jù)進行數(shù)字碼流處理后，通過數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)與其他用戶終端進行交互。包括數(shù)據(jù)傳輸端口、音頻輸入/輸出設(shè)備、視頻輸入/輸出設(shè)備、視頻編碼

4、/解碼設(shè)備、音頻編碼/解碼設(shè)備、信息處理設(shè)備等；　　多點控制單元，是指在系統(tǒng)中通過將視頻、音頻等數(shù)據(jù)根據(jù)預定算法分配給對應(yīng)的信道，完成個終端數(shù)據(jù)的交互，滿足視頻會議所要求的多點通信控制功能的硬件單元；　　數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，是指在各個設(shè)備終端連接并能夠?qū)⒁纛l、視頻通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字信道，包括光纜、電纜、微波以及衛(wèi)星等?！　∵h程視頻互動教學系統(tǒng)，是以視頻會議系統(tǒng)為主體開發(fā)建設(shè)的一套系統(tǒng)。根據(jù)會議時終端使用量不同，視頻會議分為點對點會議和多點會議，用于遠程教學系統(tǒng)時大多采用多點會議方式進行。授課教師使用一個會議終端當主講人，通過網(wǎng)絡(luò)對一個或多個會議終端前的學生進行實時教學演講，統(tǒng)一播放電子教學資料，

5、使師生實時交互，達到教學目的?！　?.2遠程視頻互動教學系統(tǒng)的分析　　通過多次對現(xiàn)代遠程視頻互動教學系統(tǒng)的實際設(shè)計、建設(shè)和使用，根據(jù)遠程視頻會議系統(tǒng)終端設(shè)備的不同，本文認為該類系統(tǒng)主要分為三類：軟件視頻互動教學系統(tǒng)、硬件視頻互動教學系統(tǒng)、軟硬結(jié)合視頻互動教學系統(tǒng)?！　≤浖曨l互動教學系統(tǒng)，利用軟件視頻會議系統(tǒng)平臺，以Web及相關(guān)插件為主，同時提供軟件客戶端。該類教學系統(tǒng)支持視頻畫面和各類文檔格式同步播放，提供多種互動功能支持在線教學，如電子白板、在線答疑、網(wǎng)頁同步瀏覽、投票系統(tǒng)等。操作簡單，使用方便，只需移動終端和網(wǎng)絡(luò)，架設(shè)迅速，帶寬需求相對低。但是，該類系統(tǒng)視頻分辨率普遍低，隨著移動終端

6、和IE系統(tǒng)的升級，軟件兼容性會成為制約?！　∮布曨l互動教學系統(tǒng)，利用硬件視頻會議終端解碼器，如思科、寶利通，結(jié)合教室或會議室進行互動教學。該類教學系統(tǒng)依托于硬件終端，只提供師生雙方的視頻畫面和教師電腦畫面，實現(xiàn)簡單互動功能，并且設(shè)備價格高，帶寬需求高。但該類硬件系統(tǒng)支持全高清分辨率，提供最好的視頻觀看效果，網(wǎng)真技術(shù)的使用達到了沉浸式教學目的。　　軟硬結(jié)合視頻互動教學系統(tǒng)，在擁有前兩種系統(tǒng)基礎(chǔ)上，產(chǎn)生的新系統(tǒng)。聯(lián)動硬件系統(tǒng)終端和軟件系統(tǒng)平臺，教師和少數(shù)學生使用軟件系統(tǒng)終端，多數(shù)學生集中在遠程視頻教室使用硬件系統(tǒng)終端和軟件系統(tǒng)終端。該系統(tǒng)提供軟件系統(tǒng)的功能便利和硬件系統(tǒng)的觀看效果?！　∵@三類

7、遠程教學系統(tǒng)都可實現(xiàn)音、視頻同步傳輸，讓師生進行實時互動和交流，但是都擁有各自的優(yōu)缺點，清晰度、兼容性、互動性、舒適度等方面分別限制了各自的發(fā)展。不僅如此，現(xiàn)有系統(tǒng)無法提供更高要求的沉浸式教學體驗，實現(xiàn)完全模擬本地教學場景。　　3虛擬現(xiàn)實技術(shù)原理及技術(shù)支持　　虛擬現(xiàn)實（VirtualReality）技術(shù)，首先通過將現(xiàn)實環(huán)境中的環(huán)境進行三維數(shù)據(jù)的采集錄入，并根據(jù)使用者在?K端的需求，將所采集的三維數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)庫調(diào)取、整合、