构建实用, 高效的远程教育网络环境

宋浩 胡新生 曾仲培

（《中國遠端教育》2003年第1期）

【摘 要】 本文介紹了深圳廣播電視大學利用深圳電信提供的ＩＰ城域網企業上網和ＶＰＮ業務構建現代遠端教育網路環境的情況，提出了利用社會資源建立網路環境節省資金和人力投入、提高網路運行效率的思路。

【關鍵字】 現代遠端教育；網路；ＶＢＩ；ＶＰＮ；ＩＰ城域網

１９９９年９月，為適應電大"人才培養模式改革與開放教育試點"工作的要求，深圳廣播電視大學開始了現代遠端教育網路的建設。在３年的建設過程中，逐步形成了以校本部為中心、以教學支援服務點為依託、依靠社會力量進行網路建設的模式，使得線上學習環境逐步覆蓋了整個深圳市，為現代遠端開放教育提供了堅實的物質基礎。

一、需求分析

　　 ２００１年６月，我們在深圳廣播電視大學在讀學生中組織了抽樣問卷調查，發出問卷８３９份，回收有效答卷７８１份，有效回收率為９３．１％。調查主要結果如下：

　　 問題１：個人的電腦和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入擁有情況。回答情況見圖１。可以看到，在深圳沒有電腦或不能上網的仍占了４６％，而採用５６Ｋｂｐｓ或以下的窄帶速率撥號上網的又占了總人數的３５％（在可以上網的４２２人中占２／３），採用２５６Ｋｂｐｓ或以上的寬頻接入的僅占總人數的８％。

　　 問題２：接入服務商的選用。該問題僅供可以上網的學生選擇。由於各種原因，可以上網的４２２人中超過８０％（３４７人）直接使用中國電信提供的接入服務。

　　 問題３：最希望的教學資料（可多選）。回答情況見圖２。該問題僅供可以上網的學生選擇。其中線上測試僅有１２人選擇，面授視頻僅有１３３人選擇，顯示出學生對長時間、高帶寬要求的教學資料尚不太接受；學生最希望得到的是習題和答案（１００％）、疑難解答（８４％）、重點解析（６７％）等教學資料。

　　 從以上調查可以發現，現階段首先要幫助學生解決上網難的問題，同時在資料的提供和製作上要注意考慮學生的實際需要和對資料獲取成本（包括財力和精力）的承受能力，應優先解決各門課程的輔導性文字材料的上網。

　　 為此，我們提出了如下方案：

　　 １． 建立教學支援服務點，為學生提供方便的上網條件。雖然現在網吧日漸普及，但其費用仍然較高，且魚龍混雜，不適合進行線上學習。為此，我校大力發展教學支援服務點，在各個教學支援服務點為學生免費提供線上學習的環境。其中的典型案例是通過與深圳殘

疾人聯合會的合作，充分利用了該會遍及深圳各社區的１００多個服務網點，極大地方便了學生線上學習。

　　 ２． 與深圳電信局大客戶中心聯繫，利用中國電信的網路經營優勢，構建我校的遠端教育網，為學生以最理想的速率訪問我校伺服器提供硬體保障。

二、基本情況

　　 １． 拓撲結構

　　 深圳廣播電視大學的現代遠端教育網以校本部的伺服器群為中心，向校本部、教學支援服務點以及廣大師生和全社會有志于接受終生教育的群眾提供教學和教務管理服務；為了充分利用電大的教學資源，還通過ＶＢＩ／ＩＰ接收設備定期接收電大發送的有關資料；為了和教學支援服務點之間建立更為可靠的連接以開展網路遠端面授等業務，和教學支援服務點之間採用的是１００Ｍｂｐｓ帶寬的ＶＰＮ接入。其網路拓撲結構見圖３（出於網路安全考慮，該圖作了適當簡化）。

　　 從圖３可見，深圳廣播電視大學現代遠端教育網充分利用了深圳市電信局提供的ＩＰ城域網（又稱"互動寬頻王"）業務。ＩＰ城域網（其網路拓撲結構見圖４）具有如下特點：

　　 （１）骨幹層採用七台高端路由器組成速率為２．５Ｇｂｐｓ的高速骨幹層，節點之間的冗餘、備份的鏈路，網路連接和配置都充分考慮了高可靠性。

　　 （２）接入層採用接入路由器和多層交換機、接入交換機，提供１０Ｍ／１００Ｍ／１０００Ｍ乙太網的用戶介面。

　　 （３）在應用層，ＩＰ城域網提供ＶＰＮ、高速上網、寬頻資料中心等業務，充分滿足各類用戶的需要。

　　 （４）與Ｉｎｔｅｒｎｅｔ的連接出口可達３．５Ｇｂｐｓ。

　　 （５）網路管理採用集中的網管，有效管理全網的設備和服務品質。

　　 ２． 網路帶寬

　　 根據實際需要和建設成本，我校遠端教育網各部分帶寬選擇如表１：

３． 網路安全

　　 為了保障網路安全，我校遠端教育網採取了如下措施：

　　 （１）防外部駭客入侵。從圖３可以看到，兩個Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入均有硬體防火牆隔離，防止了外部的駭客入侵。

　　 （２）防ＶＰＮ內部破壞。由於各個教學支援服務點網路情況較為複雜，並且有大量電腦提供給包括教工、學歷教育學生和非學歷教育學生在內的多種人群使用，因此來自ＶＰＮ內部的駭客破壞的危險同樣不能輕視。為此，深圳廣播電視大學與各個教學支援服務點簽訂了協定，如果因為某個節點的網路安全工作不夠周密造成任何損失的，該節點所在單位須承擔相應的責任。

　　 同時，如圖３所示，校本部將ＶＰＮ接入用硬體防

火牆隔離在外網，可以有效地保護校園網內網以及校本部伺服器群避免來自ＶＰＮ內部的破壞。

　　 （３）防病毒攻擊。校本部在所有聯網的伺服器和工作站上都安裝了反病毒軟體，並且有意識地在不同的電腦上安裝不同公司的反病毒產品，從而使病毒攻擊能夠及時被發現和消除。

　　 （４）加強網路安全教育。有研究發現，絕大多數危及網路安全的事件來自于內部人員的疏忽或有意破壞。校本部在全體教工和學生中多次組織了網路安全的法律法規教育和電腦安全防護的技術培訓工作，並建立了電腦安全領導小組和電腦安全管理體系，動員和組織所有人行動起來，保障網路安全，用好網路。

　　 ４． 可訪問性

　　 為滿足網路功能與安全要求，對網路的相互訪問許可權規定如表２。

三、關鍵技術

　　 １． ＯＳＰＦ路由

　　 ＯＳＰＦ是一種典型的鏈路狀態路由協定。採用ＯＳＰＦ的路由器彼此交換並保存整個網路的鏈路資訊，從而掌握全網的拓撲結構，獨立計算路由。與ＲＩＰ路由協定相比，該協定具有通用性強、支援大型網路、路由收斂快、佔用網路資源少等優點，可以服務於大型網路，在目前應用的路由協議中佔有相當重要的地位。目前廣為使用的是ＯＳＰＦ第二版，最新標準為ＲＦＣ２３２８。

　　 為使我校ＶＰＮ網的組網和維護更加方便、使各教學支援服務點能夠在不違反與深圳電大簽訂的有關協議的條件下比較靈活地管理各自的網路（如增刪網段等），我校在ＶＰＮ聯網路由器的設置中採用了ＯＳＰＦ協定。

　　 配置該協定的典型命令及其含義見表３。

　　 ２． ＮＡＴ設置

　　 在防火牆設置中，為了允許外網訪問一台伺服器的部分埠，以便獲得相應的服務，需要進行ＮＡＴ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ，網路位址轉換）設置，將由我校在伺服器上自行設置的伺服器真實ＩＰ映射成向中國電信申請的某一個公網ＩＰ。同時，為了保證內網和外網均能使用同一個功能變數名稱訪問該伺服器，方便用戶記憶和網頁製作，還需要進行ＤＮＡＴ（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＮＡＴ，目標網路位址轉換）或ＤＮＳ Ｄｏｃｔｏｒｉｎｇ（功能變數名稱解析修正）設置。

　　 實現以上設置所需要使用的主要命令和含義見表４（基於網路安全考慮，表３、表４命令列表作了適當簡化，ＩＰ位址等參數均與實際情況不同）。

四、關鍵應用

　　 在以上網路硬體環境支撐下，我校開展了以下網路應用，為遠端教學和辦公的開展提供了基礎。

　　 １． 遠端教學平臺

　　 我校安裝了電大線上開發的遠端教學平臺，並在所有開放教育課程中應用。目前所有課程均有教學大綱、教學實施方案、輔導、答疑、習題與解答等資料，部分課程還利用網路化通用無紙化作業系統開發了作業系統。所有電大提供的ＩＰ資源均能通過該平臺訪問。

　　 通過該平臺向學生提供的豐富的資源和功能，極大地方便了學生進行個別化、自主化學習，深受學生歡迎。

　　 ２． 遠端辦公系統

　　 我校安裝了由電大委託複恩公司開發的辦公自動化系統，該系統不僅實現了符合電大需要的辦公自動化環境，還提供了遠端辦公的功能。目前，我校已經實現了通過ＶＰＮ連接與其他安裝了本系統的教學支援服務點之間的遠端公文流轉，同時還可以通過Ｉｎｔｅｒｎｅｔ與廣播電視大學之間實現遠端公文流轉。

　　 ３． 網路遠端面授

　　 我校於１９９９年開始利用ＩＳＤＮ進行遠端面授，雖然使得優秀教師的講授可以即時地傳送到遠端，但價格較高，動態圖像有馬賽克現象，速率不穩定，而且容易掉線。例如，當採用３根ＩＳＤＮ撥號時，傳送一晚（３小時）的授課過程就將花費電話費２１６元。

　　 自ＶＰＮ連通後，我校改用ＶＰＮ傳輸，不僅省去了上述電話費用，而且可以採用較高帶寬傳輸，消除了馬賽克現象，迄今沒有發現網路傳輸中斷的故障。

　　 ４． 網上直播課堂

　　 網路遠端面授系統作為雙向視頻技術的應用，要求通訊雙方均安裝有專用設備，投資較高，不適合於學生在家接收。為此，我校在網路遠端面授課進行的同時採用ｒｅａｌ格式的視頻流通過Ｉｎｔｅｒｎｅｔ向全社會廣播授課內容。學生只需要具有上網設備並且聯網帶寬在２８．８Ｋｂｐｓ以上即可收看。

　　 該技術擴展了網路遠端面授的空間覆蓋面，使得學生甚至不需要到任何一個教學支援服務點就可以即時收看老師的授課。

　　 ５． 視頻點播系統

　　 為使授課過程能夠在任何時間被學生收看，方便學生個別化、自主化學習，我校在通過網上直播課堂進行直播的同時，還將ｒｅａｌ格式的視頻保存為檔，經整理後由教師作為教學資源鏈結到教學平臺中，供學生隨時觀看。該系統的副產品是視頻光碟，只要學生需要，可以到校辦理複製或借用，也可在校觀看。

　　 該技術擴展了授課過程的時間覆蓋面，使得學生可以隨時聽課，甚至可以將一次連續的授課分在不同的時段觀看、多次或反復觀看。

　　 ６． 電子圖書系統

　　 為了方便學生查閱圖書，我校利用超星數位圖書館的技術和資源，

建立了電子圖書系統，學生可以在網上查閱或是下載超星格式的電子圖書，使得傳統媒體也開始了數位化、網路化過程。

　　 ７． 網上教務系統

　　 為了方便學生辦理有關手續，減輕教務管理工作量，提高辦事效率，減少失誤，我校在電大教務管理系統的基礎上進行了二次開發，實現了教學計畫查詢、教師課表查詢、成績查詢、學籍檔案查詢、畢業查詢、網上報名交費註冊、監考和考試查詢、教務資訊發佈等功能。其中網上報名交費註冊功能通過與銀行合作，實現了網上即時支付，進一步方便了學生，也減輕了財務人員的工作量。

五、優勢與不足

　　 通過慎重的調研論證，採用上述方案實現的系統由於充分利用了社會資源建網路，從而具有如下優點：

　　 １． 投資較少。線路敷設及其後期維護的費用均不需要由我校投入，不僅節省了初期投資，ＩＰ城域網的日後升級也同樣不需要由我校投入。

　　 ２． 見效較快。由於已經有了比較成熟的ＩＰ城域網作為基礎，我校ＶＰＮ網路和Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入的建設只用了兩個月的時間。

　　 ３． 品質較高。中國電信作為目前中國最大的ＩＳＰ，可以提供較好的設備和技術人員，保證網路暢通可靠。

　　 ４． 維護較易。我校只需要承擔維護各接入設備和內部網路的工作。

　　 但是，由於客觀條件的，該網路也存在如下不足：

　　 １． 出口速率有限。從長遠來說，兩個１０Ｍｂｐｓ帶寬的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入作為擁有超過１．５萬在讀學生的遠端開放大學來說是顯得不夠的，隨著日後寬頻應用的普及和接入費用的下調，出口速率勢必需要調高。故目前我校選用的接入設備均支援１００Ｍｂｐｓ，為日後的升級留下了空間。

　　 ２． 網路結構複雜。由於兩個Ｉｎｔｅｒｎｅｔ接入同時存在而又要劃分為不同的用途，故網路結構不夠清晰，實現和維護都較為複雜。

　　 ３． 資源建設有待加強。由於遠端教育的資源建設開始不久，使用的時間也較短，故教師和技術人員都還缺乏足夠的技術和經驗，主要的工作還集中在將其他媒體的資源轉到網路上，能夠充分體現網路特點的資源還較少。

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把學生的閱讀引向正確的軌道，教師學習一點閱讀理論是必要的。從詮釋學的角度看，有兩種不同的閱讀理論對教學有啟示。

把學生的閱讀引向正確的軌道，教師學習一點閱讀理論是必要的。從詮釋學的角度看，有兩種不同的閱讀理論對教學有啟示。我們在教學中要教師打破識字教學的固定模式，把握情感識字的理念，不是全盤否定過去的識字教學方法，傳統識字教學的精華是十分寶貴的，而是要我們的教育工作者，在識字教學的過程中，把學生識字的情感、態度、價值觀擺在首位，注重學生識字的過程與方法，把注重學生識字的情感作為一種自覺行為貫穿於我們的識字教學的全過程，這樣才能用開放的態度繼承成功的識字教學成果，創新字理識字教學的形式，為學生的終身發展打好基礎。