IPv6支持下的遠(yuǎn)程教育模式構(gòu)建

李治軍， 劉恩甲， 鐘 達(dá)

（1.河北民族師范學(xué)院 信息中心，河北 承德 067000）

2.河北科技師范學(xué)院 歐美學(xué)院 信息技術(shù)系網(wǎng)絡(luò)中心，河北 秦皇島 066004）3.西南大學(xué) 教育學(xué)院，重慶 北碚 400715）

IPv6支持下的遠(yuǎn)程教育模式構(gòu)建

李治軍1， 劉恩甲2， 鐘 達(dá)3

（1.河北民族師范學(xué)院 信息中心，河北 承德 067000）

2.河北科技師范學(xué)院 歐美學(xué)院 信息技術(shù)系網(wǎng)絡(luò)中心，河北 秦皇島 066004）3.西南大學(xué) 教育學(xué)院，重慶 北碚 400715）

基于IPv6的下一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，使解決當(dāng)前基于IPv4的互聯(lián)網(wǎng)的許多問(wèn)題成為可能，給遠(yuǎn)程教育提供了更有利的發(fā)展環(huán)境，本文就構(gòu)建IPv6支持下的遠(yuǎn)程教育模式作了初步探討。

IPv6；IPv4；遠(yuǎn)程教育

前言：

自1876年貝爾發(fā)明了電話以來(lái)，網(wǎng)絡(luò)和通信的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了若干階段，時(shí)至今日，現(xiàn)代通信和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在經(jīng)過(guò)了100多年的發(fā)展后，正深刻地影響著人類社會(huì)的方方面面。但是，隨著Internet的興起和隨之而來(lái)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)逐漸暴露出其固有的局限性，已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法適應(yīng)新的形勢(shì)，亟需加以變革和發(fā)展。為了適應(yīng)大眾的需要，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)逐步呈現(xiàn)出寬帶化、綜合化、多樣化和個(gè)性化的趨勢(shì)。在市場(chǎng)和技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，多種異構(gòu)網(wǎng)逐漸融合，將催生開(kāi)放的下一代網(wǎng)絡(luò)NGN（Next Generation Network或New Generation Network），下一代網(wǎng)絡(luò)將為各種業(yè)務(wù)提供一個(gè)演進(jìn)的、端到端的各種業(yè)務(wù)的整體解決方案。

一、IPv6概述

IPv6被稱作下一代互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它是由IETF設(shè)計(jì)的用來(lái)替代現(xiàn)行的IPv4協(xié)議的一種新的IP協(xié)議。同IPv4相比，IPv6具有許多優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)化報(bào)頭結(jié)構(gòu)、提供近乎無(wú)限的地址空間、網(wǎng)絡(luò)層的認(rèn)證與加密、服務(wù)質(zhì)量的滿足、對(duì)移動(dòng)通訊更好的支持等。這些優(yōu)點(diǎn)對(duì)移動(dòng)學(xué)習(xí)的實(shí)施提供了非常有利的條件。[1]IPv4和IPv6性能對(duì)比見(jiàn)表1：

表1 IPv4和IPv6性能對(duì)比

*IPv4中路由器不能識(shí)別用于服務(wù)質(zhì)量的QoS處理的payload。Ipv6中路由器使用Flow Label字段可以識(shí)別用于服務(wù)質(zhì)量的QoS處理的payload。[2]

**IPSec由IETF開(kāi)發(fā)是確保秘密、完整、真實(shí)的信息穿越公共IP網(wǎng)的一種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

***QoS是網(wǎng)絡(luò)的一種安全機(jī)制，通常情況下不需要QoS，但是對(duì)關(guān)鍵應(yīng)用和多媒體應(yīng)用就十分必要。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)過(guò)載或擁塞時(shí)，QoS能確保重要業(yè)務(wù)量不受延遲或丟棄，同時(shí)保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行。

二、遠(yuǎn)程教育的現(xiàn)狀

遠(yuǎn)程教育是指受教育者不受教師直接和持續(xù)的指導(dǎo)，師生處于地理分隔狀態(tài)的一種教育形式。它主要是通過(guò)印刷材料與電聲、電影、電視或計(jì)算機(jī)等其他非書本的電子媒體來(lái)實(shí)現(xiàn)它的教學(xué)功能。[3]國(guó)際上一般認(rèn)為，遠(yuǎn)程教育已經(jīng)經(jīng)歷了三代發(fā)展，現(xiàn)正在進(jìn)入第四代，[4]每代的發(fā)展都與所用的教學(xué)傳播媒體技術(shù)密切相關(guān)（見(jiàn)表2）：

表2 遠(yuǎn)程教育各階段教學(xué)傳媒技術(shù)

建立在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等現(xiàn)代信息技術(shù)基礎(chǔ)上的第四代遠(yuǎn)程教育是一種具有明顯的技術(shù)性特征的遠(yuǎn)程教育形式。它的出現(xiàn)給整個(gè)教育事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了深刻的變革，使現(xiàn)代的教育無(wú)論是在教學(xué)形式、教學(xué)觀念、師生關(guān)系、教學(xué)管理、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估等方面都發(fā)生了重要的變化。

1998年，教育部正式批準(zhǔn)清華大學(xué)等4所高校為中國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育第一批試點(diǎn)院校，1999年教育部制定了 《關(guān)于發(fā)展我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的意見(jiàn)》，首次闡述了發(fā)展中國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的指導(dǎo)方針、目標(biāo)和任務(wù)。目前，舉辦網(wǎng)絡(luò)教育的試點(diǎn)高校已發(fā)展到67所，是我國(guó)實(shí)施現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的另一支主力軍。中國(guó)教育統(tǒng)計(jì)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，2005年中國(guó)高等院校網(wǎng)絡(luò)教育本?？粕谛Ｉ鷶?shù)達(dá)到265萬(wàn)人，比2004年的237萬(wàn)人增長(zhǎng)12.1%。[5]

但是，當(dāng)前的遠(yuǎn)程教育還存在諸多不足之處，除了資源建設(shè)亟待加強(qiáng)、評(píng)價(jià)體系還需進(jìn)一步完善、教學(xué)質(zhì)量有待提高等問(wèn)題外，由于基于IPv4的網(wǎng)絡(luò)帶寬有限，而且IP地址即將耗盡，加之由于歷史原因，地址資源的分配極不合理，IP地址緊張的問(wèn)題在我國(guó)尤為突出,地址資源的不足嚴(yán)重制約著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對(duì)遠(yuǎn)程教育的發(fā)展是一個(gè)極大的障礙，地址匱缺無(wú)法實(shí)現(xiàn)一人分配一個(gè)IP地址，那么師生雙向交互、在線考試、多媒體教學(xué)資源的實(shí)時(shí)傳送等都將受到很大的限制，有的甚至無(wú)法大面積地實(shí)現(xiàn)。從表二可以看出，遠(yuǎn)程教育每一次的跨越都建立在新技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)之上的，有了互聯(lián)網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育就成為可能，技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)著遠(yuǎn)程教育范圍的擴(kuò)大、遠(yuǎn)程教育方法的改進(jìn)和遠(yuǎn)程教育質(zhì)量的提高，改變著人們的學(xué)習(xí)方法、學(xué)習(xí)狀態(tài)和學(xué)習(xí)觀念。2004年12月25日，中國(guó)第一個(gè)下一代互聯(lián)網(wǎng)暨中國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)示范工程核心網(wǎng)（CERNET2）正式開(kāi)通，這是世界上規(guī)模最大的純Ipv6（互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第6版）互聯(lián)網(wǎng)，標(biāo)志著我國(guó)下一代互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)全面拉開(kāi)序幕。基于IPv6的新一代互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，將為遠(yuǎn)程教育的新一次跨越提供強(qiáng)有力的支持，新一代遠(yuǎn)程教育即將來(lái)臨！

三、IPv6支持下的遠(yuǎn)程教育模式構(gòu)建

新一代互聯(lián)網(wǎng)將更好的支持流媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，移動(dòng)接入技術(shù)，而這些技術(shù)的大量應(yīng)用又將引起遠(yuǎn)程教育的深刻變革。

1.流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用

流媒體是一種在網(wǎng)絡(luò)上實(shí)時(shí)、流式傳輸?shù)倪B續(xù)時(shí)基媒體，具有體積小、流式傳輸、資源消耗少、等待時(shí)間短、媒體類型多、獲取成本低、壓縮多樣性、跟蹤用戶信息、交互性等優(yōu)勢(shì)，自然成為“第四代媒體”中最獨(dú)特的一種媒體。基于IPv4互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)，提供盡力而為的服務(wù)，無(wú)法保證實(shí)時(shí)語(yǔ)音和視頻等多媒體應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量，這就限制了流媒體在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用?；贗Pv6的新一代互聯(lián)網(wǎng)將具有更高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，更好的服務(wù)質(zhì)量。學(xué)習(xí)者可以通過(guò)流暢的網(wǎng)絡(luò)與教師和同學(xué)進(jìn)行交流而不必再受網(wǎng)絡(luò)延時(shí)甚至連接斷開(kāi)等的困擾。同時(shí)，遠(yuǎn)程教育的開(kāi)發(fā)人員也可以在課程的開(kāi)發(fā)和實(shí)施中消除對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)量的顧慮，開(kāi)發(fā)出功能更強(qiáng)、質(zhì)量更高、效果更好的遠(yuǎn)程教育資源。

2.虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在遠(yuǎn)程教育中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實(shí)是從英文Virtual reality一詞翻譯過(guò)來(lái)的，是指人們利用計(jì)算機(jī)生成一個(gè)逼真的三維虛擬環(huán)境，將模擬環(huán)境、視景系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)合三為一，并利用人機(jī)交互設(shè)備，把操作者與計(jì)算機(jī)生成的三維虛擬環(huán)境連結(jié)在一起。操作者以自然的方式（如頭的轉(zhuǎn)動(dòng)、手的運(yùn)動(dòng)等）通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備向計(jì)算機(jī)送入各種動(dòng)作信息，并且通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)以及觸覺(jué)等多種感知獲得三維感覺(jué)世界。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)支持下的遠(yuǎn)程教育中，學(xué)習(xí)者在電腦前，配備上相應(yīng)的設(shè)備，連上互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入課堂，在這里他猶如進(jìn)入了現(xiàn)實(shí)中的課堂，可以坐在“教室”里聽(tīng)課，可以和周圍的同學(xué)討論，可以進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)等，如此可使學(xué)習(xí)者真正融入到教學(xué)活動(dòng)中去，并沉浸其中。這樣的遠(yuǎn)程教育將真正做到打破時(shí)空限制！

3.移動(dòng)接入技術(shù)對(duì)遠(yuǎn)程教育的影響

國(guó)內(nèi)一些學(xué)者認(rèn)為，移動(dòng)學(xué)習(xí)(m-learning)就是在數(shù)字化學(xué)習(xí)(e-learning)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，通過(guò)有效結(jié)合移動(dòng)計(jì)算技術(shù)，使學(xué)習(xí)者能在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)獲取學(xué)習(xí)資源，與教師和學(xué)生進(jìn)行交流和學(xué)習(xí)，達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的過(guò)程。[6]國(guó)外一些學(xué)者認(rèn)為，移動(dòng)學(xué)習(xí)是一種在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備幫助下的能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)可以進(jìn)行的學(xué)習(xí)，移動(dòng)學(xué)習(xí)所使用的移動(dòng)計(jì)算設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容，并提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。[7]基于IPv6的新一代互聯(lián)網(wǎng)能支持移動(dòng)設(shè)備更方便的接入，保證更快的速度，更穩(wěn)定的連接和更高的安全性，這一切都為移動(dòng)學(xué)習(xí)創(chuàng)造了條件。

綜上，筆者認(rèn)為IPv6支持下的遠(yuǎn)程教育模式可以表示如下：

在該模式中，學(xué)習(xí)者可通過(guò)IPv6支持下的各種方式隨時(shí)隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)或與教師、其他學(xué)習(xí)者交流；教師可以隨時(shí)隨地進(jìn)行課程講授、組織討論和個(gè)別輔導(dǎo)，也可以隨時(shí)更新資源庫(kù)的內(nèi)容，或者查看學(xué)生情況、課程情況等數(shù)據(jù)資料；管理者則可以隨時(shí)隨地通過(guò)合適的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、資料庫(kù)更新和其他的日常管理。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育手段使師生之間交互不受時(shí)空限制，是多種媒體優(yōu)化，有機(jī)組合的教育方式，可以有效地發(fā)揮各種教育資源的優(yōu)勢(shì)，為各種社會(huì)成員學(xué)習(xí)得到更方便的、廣泛的教育服務(wù)。基于IPv6的新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為遠(yuǎn)程教育提供了更好的技術(shù)支持和拓展空間，相信隨著新一代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展成熟，遠(yuǎn)程教育必將邁入一個(gè)新的時(shí)代。

[1]范軼，鄒霞.移動(dòng)學(xué)習(xí)與IPv6[J].中國(guó)教育信息化,2007,(1)

[2]IPv4和 IPv6技 術(shù) 簡(jiǎn) 單 對(duì) 比 [D B/O L]http：//hi.baidu. com/iehx/blog/item/5539a76ebaa373da80cb4a37.htm l

[3]祝智庭.現(xiàn)代教育技術(shù)—走向信息化教育[M].北京：教育科學(xué)出版社,2005

[4]林陽(yáng).無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)——支撐遠(yuǎn)程教育的新平臺(tái)[J].現(xiàn)代教育技術(shù),2002,(3)

[5]高文浩.我國(guó)現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策[J].重慶廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào),2006,(4)

[6]王晶.基于W eb的課程學(xué)習(xí)與測(cè)試系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)[J].教育信息化,2005，(2).

[7]A leksander D ye.M obile Education—A G lance atThe Future [EB/C L]. http：//w w w.nettskolen.com/forskning/m obile-education.pdf

The Distance Education Model Construction Supported by IPv6

Li Zhijun1,Liu Enjia2,Zhong Da3

(1.Information Centre of Hebei Teachers’College for Nationalities,Chengde,Hebei 067000)
(2.E&A College of Hebei Normal University of Science&Technology,Qinhuangdao,Hebei 066004) (3.College of Education at Southwest University,Beibei,Chongqing 400715)

The rapid development of Next Generation Network based on IPv6 makes it possible that many problems at present based on IPv4 are resolved.And it will offer more advantaged environments for the development of distance education.This paper performs some tentative discussions of instituting the distance education model supported by IPv6.

IPv6;IPv4;distance education

G43

A

1005-1554（2010）03-0116-03

2010-02-10

李治軍（1979-），男，滿族，河北民族師范學(xué)院信息中心教師，研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。