衛星通信導論范文
時間:2024-02-22 17:57:32
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篇1
姿態的表示有多種方法,如歐拉角法、方向余弦法、四元數法和羅德里格斯參數法等。四元數法只需要解四個微分方程,不涉及三角函數運算,計算量小,是姿態控制領域廣泛應用的姿態描述參數。由于四元數用四維向量來表示三維姿態角,因此,四元數四個元素間不是相互獨立的。此外,四元數必須滿足單位化限制1Tqq,存在加權均值計算和協方差奇異問題,會給姿態估計造成影響。
2組合導航姿態估計模型的建立
為降低系統實現的復雜程度,采用位置和速度的松組合模式,這種模式有兩個優點:(1)動中通姿態估計系統工程實現容易,組合導航算法的計算量小、實時性好;(2)GPS和INS兩個系統保持獨立工作,當其中某個系統出現故障時,系統可繼續保持工作,有效地保證了算法的連續性。選取慣性導航系統的基本方程和四元數隨時間的更新方程作為系統方程。系統的可觀性是考察卡爾曼濾波器性能的重要方法,對于一個完全可觀測的系統,狀態估計的效果取決于系統噪聲和測量噪聲;然而對于狀態不可觀測的系統,即使噪聲的影響很小甚至可以忽略時,仍然得不到狀態的精確估計。由組合導航姿態估計的速度誤差方程可知,橫滾角和俯仰角可以通過位置和速度信息間接可觀,而航向角的可觀性取決于載體的機動特性。因此,組合導航姿態估計航向角可觀性弱,姿態角估計精度低、易發散,僅使用組合導航算法無法獲得精確的姿態角估計值。單基線GPS在路況較好的情況下可以提供精確的航向信息[10],因此,當單基線GPS有效時,可以利用單基線GPS航向角作為外部觀測量,改善航向角的可觀性,提高航向角的估計精度。
3算法實現
3.1開關自適應UKF組合姿態估計算法單基線GPS對空視環境提出了嚴格要求,當移動衛星地球站在行駛過程中GPS信號受到遮擋時,單基線無法輸出精確的航向角。若單基線GPS中的一個GPS天線可以輸出速率信息,此時,可以利用單天線GPS的航跡角進行輔助。在載體直線行駛時,單天線GPS測量得到的航跡角與載體的航向角一致,但是當載體轉彎時,側滑角會對航向角估計值產生干擾,使得航跡角與真實航向角之間產生偏差,此時,不可以使用單基線GPS的航跡角作為輔助手段。當檢測到載體轉彎時,可以通過陀螺積分短時間維持姿態角的有效輸出。綜上所述,根據GPS的使用特點和移動衛星地球站載體的行駛路況,設計自適應組合導航算法,判斷規則。當單基線GPS收星數目大于,即能夠提供航向信息時,算法通過單基線GPS航向角輔助進行姿態估計;當單基線GPS收星數目小于,即單基線GPS不能提供航向信息時,利用GPS航跡角輔助觀測;當單基線輸出信息全部無效時,利用陀螺的短時精度保持系統的有效輸出,系統的原理如圖2所示。
3.2參數切換UKF組合姿態估計算法擴展卡爾曼濾波(ExtendedKalmanFilter,EKF)是姿態估計領域應用最為廣泛、最為成熟的非線性濾波方法,但是其存在線性化誤差,且當線性化假設不成立或初始誤差較大時,濾波器性能會下降甚至發散。此外,EKF需要計算狀態方程的雅可比矩陣,計算復雜、不易實現。無跡卡爾曼濾波(UnscensedKalmanFilter,UKF)是一個以最優高斯近似的卡爾曼濾波器架構為基礎所發展的遞歸式最小均方根誤差估計器,估計精度高,無需計算雅克比矩陣、計算量適中,滿足動中通天線波束指向要求,因此選取UKF作為姿態估計算法。UKF濾波算法是基于UT變換的卡爾曼濾波算法,其基本思想是用一定數量的樣本通過UT去近似系統的真實分布,由被估計量的先驗均值和方差產生一批離散的與被估計量具有相同的概率統計的采樣點,其經過非線性變換后,生成后驗的均值和方差,基于參數切換的組合導航采用UKF算法步驟如下。
4實驗分析
篇2
關鍵詞:智能建筑;樓宇自控;現場總線
Abstract: along with the rapid development of information technology, people of all kinds of buildings of the use function of the demand is higher and higher, with automatic control technology, the communication technology and computer network technology of building equipment automatic control system of the use of more widespread.
Key words: intelligent building; Building automation; fieldbus
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
在我國建筑業大力興建的環境下,樓宇自動控制系統的市場需求隨之越來越大,而且吸引國內外樓宇自動化系統廠商不斷的提升計算機控制管理的軟件,強調人性化使用接口,有條不紊使建筑物機電與消防,安防,停車管理,門禁等各種系統結合,達到更舒適的工作環境,不但能節省能源,也節省了維護管理的工作量和運行費用。
1智能建筑
智能建筑是通過對建筑物的四個基本要素:結構、系統、服務和管理以及它們之間的內在聯系進行最優化設計,從而提供一個投資合理的,具有高效、舒適、便利環境的建筑空間。其中結構指的是建筑環境結構,它涵蓋了建筑物的結構、裝飾、建材、空間劃分等;系統指的是實現建筑物功能所安裝運行的光機電設備系統,如空調、電梯、照明、通信、綜合布線、一卡通、業務辦公等智能化系統;服務是指為建筑物的使用者和管理者提供高效、優質的全方位服務,提供安全、舒適、高效、便利的生活、學習與工作環境,并降低建筑設備系統的運行維護費用;管理指的是對人、財、物、信息及智能化系統的全面管理。
2智能建筑中自動化控制技術的運用
早期智能建筑應用自動化控制技術一般包括:辦公自動化(OA)、通信自動化(CA)和樓宇自動化(BA)三個部分。 現在的智能建筑已經發展到 5A 系統,包括辦公自動化(OA)、通信自動化(CA)、樓宇自動化(BA)、消防自動化(FA)和保安自動化(SA)五個部分。
2.1 通信自動化
智能建筑的信息通信系統能夠和外部相關結構連接,包括:電話公網、數據網、計算機網、衛星、廣電網相連等,這樣能夠確保建筑內外部之間的有序結合,讓智能建筑的性能得到最大發揮。 通信自動化可以為用戶創造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務,在語言、圖形、文字等方面的通信水平都是比較先進的。 通信網絡系統有:固定電話通信系統、聲訊服務通信系統、無線通信系統、衛星通信系統等,各種通信功能都具備。
2.2 樓宇自動化
樓宇自動化在智能建筑中是不可缺少的構成,對于智能建筑自身價值的體現有著較大的意義。智能建筑利用樓宇自動化系統完成建筑物內設備與建筑環境的有效控制, 能夠給用戶創造良好的生活環境,在安全、舒適、高效、經濟、便捷等方面的優勢十分顯著。樓宇自動化系統能根據建筑內部所有的公用機電設備,如:建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統等開展全面管理,實現了整體設備的有序運行,減小了建筑施工消耗能的成本投入。樓宇自動化系統涉及建筑的空調、通風、電力、照明、防災、安全、給排水、車庫管理等設備與系統,是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的子系統,它的設計水平和建設質量對智能建筑功能的實現有直接的影響。設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行歸類、分析、采用最優化的控制手段,對各機電設備進行集中監控和管理,使設備始終高效、有序的狀態下運行,創造安全、舒適、高效的工作環境,盡量節省能耗和日常管理費用,從而提高了智能建筑的現代化管理和服務水平。
2.3 辦公自動化
辦公自動化便是利用先進的信息處理設備, 以計算機為中心,采用傳真機、復印機、E-mail、國際互聯網局域網等一系列現代化辦公及通訊設施,最大限度的提高辦公效率、改進辦公質量、改善辦公環境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動強度、同時防止減少人為的失誤和差錯。 辦公自動化技術將使辦公活動向著數字化方向發展,最終實現無紙化辦公。通過采用辦公自動化系統, 能夠使內部人員方便快捷地共享信息,高效地協同工作,這種以 E-mail、文檔數據庫管理、復制、目錄服務、群組協同工作等技術作支撐,讓群體協同工作成為可能,徹底打破了早期辦公自動化的“信息孤島”,變成了“信息大陸”,實現了對人事、文檔、會議等的自動化管理。從而改變了過去復雜、低效的手工辦公方式,實現迅速、全方位的信息采集、信息處理,為企業的管理和決策提供科學的依據。 具體來說,OA 主要實現下面七個方面的功能:內部通信平臺;信息平臺;實現工作流程的自動化;實現文檔管理的自動化;輔助辦公;信息集成;實現分布式辦公。目前國內多數上規模公司都已經使用 OA 系統進行辦公自動化操作,但在新開發和設計樓盤時就充分考慮辦公自動化需要,有效實現信息共享、軟件對接的智能建筑暫時并不多。 因此國內企業需在這方面不斷加強。
2.4 保安自動化
智能建筑安全防范工作很重要,過去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端,而智能化小區的最重要目的之一,就是用電子裝置來保障小區的安全防范工作,為住戶提供舒適安全居住環境。 現代建筑的安全防范系統可以實時監控著非法闖入的發生,一旦出現警情,系統會自動向中心發出報警信息, 同時啟動相關電器進入應急聯動狀態,從而實現主動防范,主要包括安裝閉路電視監控系統;門禁管理系統;停車場管理系統;防盜報警系統;出入口管理與周界防范系統;對講與防盜門控等等,它們都是以自動化控制技術作為設計基礎,使人們的公共安全得到保證。
2.5 消防自動化
智能建筑許多都是高層建筑,其內部設施功能復雜,形成火災的因素也比普通建筑更多。 一旦出現火情,如何盡快有效地開展補救工作,就為智能建筑的防火帶來了特殊的要求,因此消防自動化在智能建筑系統中就變得極其重要。消防自動化系統通過建筑物內不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警,同時啟動火災聯動系統,包括關閉空調、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統運作、緊急廣播疏散人群,從而使得盡可能的減少生命、財產損失。目前智能建筑經常采用的消防自動化系統包括:自動噴水滅火系統;自動氣體滅火系統;火災事故廣播系統;安全疏散系統;消防電梯管理系統。
3結束語
面對新時期的市場經濟的發展,我國建筑行業的技術得到了廣泛的更新。 智能建筑作為新時期的建筑代表,對建筑行業的創新施工產生了巨大的影響。為作為建筑單位,必須要積極引進智能建筑新技術,這樣才能創造出更多的經濟效益。
參考文獻
篇3
關鍵詞:智能建筑;自動化; 控制系統;
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
建筑業大力發展,樓宇自動控制系統的市場需求隨之越來越大,而且吸引國內外樓宇自動化系統廠商不斷的提升計算機控制管理的軟件,強調人性化使用接口,有條不紊使建筑物機電與消防,安防,停車管理,門禁等各種系統結合,達到更舒適的工作環境,不但能節省能源,也節省了維護管理的工作量和運行費用。
一、智能建筑內涵
智能建筑是通過對建筑物的四個基本要素:結構、系統、服務和管理以及它們之間的內在聯系進行最優化設計,從而提供一個投資合理的,具有高效、舒適、便利環境的建筑空間。其中結構指的是建筑環境結構,它涵蓋了建筑物的結構、裝飾、建材、空間劃分等;系統指的是實現建筑物功能所安裝運行的光機電設備系統,如空調、電梯、照明、通信、綜合布線、一卡通、業務辦公等智能化系統;服務是指為建筑物的使用者和管理者提供高效、優質的全方位服務,提供安全、舒適、高效、便利的生活、學習與工作環境,并降低建筑設備系統的運行維護費用;管理指的是對人、財、物、信息及智能化系統的全面管理。
二、自動化控制技術在智能建筑中的運用
早期智能建筑應用自動化控制技術一般包括:辦公自動化(OA)、通信自動化(CA)和樓宇自動化(BA)三個部分。 現在的智能建筑已經發展到 5A 系統,包括辦公自動化(OA)、通信自動化(CA)、樓宇自動化(BA)、消防自動化(FA)和保安自動化(SA)五個部分。
1.通信自動化
智能建筑的信息通信系統能夠和外部相關結構連接,包括:電話公網、數據網、計算機網、衛星、廣電網相連等,這樣能夠確保建筑內外部之間的有序結合,讓智能建筑的性能得到最大發揮。 通信自動化可以為用戶創造快捷、有效、安全及可靠的信息通信服務,在語言、圖形、文字等方面的通信水平都是比較先進的。 通信網絡系統有:固定電話通信系統、聲訊服務通信系統、無線通信系統、衛星通信系統等,各種通信功能都具備。
2. 樓宇自動化
樓宇自動化在智能建筑中是不可缺少的構成,對于智能建筑自身價值的體現有著較大的意義。智能建筑利用樓宇自動化系統完成建筑物內設備與建筑環境的有效控制, 能夠給用戶創造良好的生活環境,在安全、舒適、高效、經濟、便捷等方面的優勢十分顯著。樓宇自動化系統能根據建筑內部所有的公用機電設備,如:建筑的中央空調系統、給排水系統、供配電系統等開展全面管理,實現了整體設備的有序運行,減小了建筑施工消耗能的成本投入。樓宇自動化系統涉及建筑的空調、通風、電力、照明、防災、安全、給排水、車庫管理等設備與系統,是智能建筑中涉及面最廣、設計任務和工程施工量最大的子系統,它的設計水平和建設質量對智能建筑功能的實現有直接的影響。設計樓宇自動化系統的主要目的在于將建筑內各種機電設備的信息進行歸類、分析、采用最優化的控制手段,對各機電設備進行集中監控和管理,使設備始終高效、有序的狀態下運行,創造安全、舒適、高效的工作環境,盡量節省能耗和日常管理費用,從而提高了智能建筑的現代化管理和服務水平。
3.辦公自動化
辦公自動化便是利用先進的信息處理設備, 以計算機為中心,采用傳真機、復印機、E-mail、國際互聯網局域網等一系列現代化辦公及通訊設施,最大限度的提高辦公效率、改進辦公質量、改善辦公環境和條件、縮短辦公周期、減輕勞動強度、同時防止減少人為的失誤和差錯。 辦公自動化技術將使辦公活動向著數字化方向發展,最終實現無紙化辦公。通過采用辦公自動化系統, 能夠使內部人員方便快捷地共享信息,高效地協同工作,這種以 E-mail、文檔數據庫管理、復制、目錄服務、群組協同工作等技術作支撐,讓群體協同工作成為可能,徹底打破了早期辦公自動化的“信息孤島”,變成了“信息大陸”,實現了對人事、文檔、會議等的自動化管理。從而改變了過去復雜、低效的手工辦公方式,實現迅速、全方位的信息采集、信息處理,為企業的管理和決策提供科學的依據。 具體來說,OA 主要實現下面七個方面的功能:內部通信平臺;信息平臺;實現工作流程的自動化;實現文檔管理的自動化;輔助辦公;信息集成;實現分布式辦公。目前國內多數上規模公司都已經使用 OA 系統進行辦公自動化操作,但在新開發和設計樓盤時就充分考慮辦公自動化需要,有效實現信息共享、軟件對接的智能建筑暫時并不多。 因此國內企業需在這方面不斷加強。
4.保安自動化
智能建筑安全防范工作很重要,過去依靠人工的方式存在很多隱患及弊端,而智能化小區的最重要目的之一,就是用電子裝置來保障小區的安全防范工作,為住戶提供舒適安全居住環境。 現代建筑的安全防范系統可以實時監控著非法闖入的發生,一旦出現警情,系統會自動向中心發出報警信息, 同時啟動相關電器進入應急聯動狀態,從而實現主動防范,主要包括安裝閉路電視監控系統;門禁管理系統;停車場管理系統;防盜報警系統;出入口管理與周界防范系統;對講與防盜門控等等,它們都是以自動化控制技術作為設計基礎,使人們的公共安全得到保證。
5. 消防自動化
智能建筑許多都是高層建筑,其內部設施功能復雜,形成火災的因素也比普通建筑更多。 一旦出現火情,如何盡快有效地開展補救工作,就為智能建筑的防火帶來了特殊的要求,因此消防自動化在智能建筑系統中就變得極其重要。消防自動化系統通過建筑物內不同位置的煙火控制裝置提供的信息進行確認后報警,同時啟動火災聯動系統,包括關閉空調、開啟排煙裝置、啟動消防專用梯并且啟動消防系統運作、緊急廣播疏散人群,從而使得盡可能的減少生命、財產損失。目前智能建筑經常采用的消防自動化系統包括:自動噴水滅火系統;自動氣體滅火系統;火災事故廣播系統;安全疏散系統;消防電梯管理系統。
三、智能建筑安全防護系統
智能建筑自動安防系統在傳統的設計中已經使用相當一段時間了。其在智能建筑中的新穎性不僅在于其內含,而且在于其自動化的程度以及自動安防系統與其它建筑系統的相互聯系的程度。智能建筑自動安防系統通過監測與之相連的安防傳感器可提供三種形式的保護:周邊保護、區域保護、物體保護。以空間來分,可分為室內部分和室外部分。室內部分:室內紅外線探頭、緊急求助、煤氣泄漏、門磁系統等,所有信息連接到室內智能控制器。智能控制器負責數據采集、數據分析并把數據分析結果傳送到小區管理中心,由小區管理計算機作處理、顯示及打印情況、通知值班人員及110報警。室外部分:圍墻段設周界紅外線對射報警系統。當有人非法越欄時,即信號傳送到計算機,觸發報警。這些設施的設置使得被授權人得以通過受控制的建筑或限制區域的入口。這些人可以通過使用磁卡閱讀器、卡式鑰匙或其它身份鑒別設備被確認。系統可基于這一點開啟適當的門,允許人們進出被限制的區域。對于“非法侵入”,系統不僅可以提供打印報告和可視的侵入顯示,而且可啟動整個建筑的彩色圖象監視器系統的監控程序。極大的提高了工作區域的安全性。
結束語
隨著市場經濟的發展,我國建筑行業技術得到了廣泛應用。智能建筑作為新時期的建筑代表,對建筑行業的創新施工產生了巨大的影響。為作為建筑單位,必須要積極引進智能建筑新技術,這樣才能為企業創造出更多的經濟效益,更大的贏得市場。
參考文獻
篇4
近年來世界各遠程教育機構都十分重視各種信息通訊技術和媒體的應用和研究,有自己的技術觀念和技術媒體應用模式 本文選取國外4個具有代表性的遠程教育機構,通過文獻綜述和網站瀏覽,了解其技術媒體應用情況。文章在分別介紹的基礎上,進一步分析、歸納出國外遠程教育中技術媒體的應用特點和對我國遠程教育中技術媒體應用的啟示。
一、國外遠程教育中技術應用的現狀
(一)英國開放大學
英國開放大學創建于1969年,它是獨立的遠程開放大學的先驅,是最為成功的遠程教育機構之一。今天,英國開放大學仍以其高質量的課程資源、完善的支持服務體系和先進的科研水平等,領先于世界遠程開放大學。
1.技術媒體應用的發展與現狀
在過去的30年里,英國開放大學采用了多樣的新媒體。最初是盒式錄音磁帶和后來的錄像磁帶的開發和使用,它給了學生更多的自主性;在19世紀80年代,個人電腦逐漸增多,許多學生熱衷于通過CD-ROM和基于網絡的學習材料來開展學習;到了90年代中期,英國開放大學開始了在線教學的探索,并使得開放大學成為了世界領先的“電子大學”。
目前,英國開放大學提供給學生的技術媒體資源主要有印刷課程材料、考試規定的參考書、盒式錄音和錄像磁帶、廣播電視節目、CD-ROM/軟件、家庭試驗工具箱和UKOU網站。
其中,英國開放大學學生(在讀學生約18萬)均可以通過UKOU網站進行輔助學習。據統計,每周有25000個學生通過網絡學習授課錄音;開放圖書館每天有250萬人的網頁訪問量;有11萬個學生使用了會議系統;在16000個網絡會議中,有2000個是學生自己組織的。
2.技術媒體研發與評估
英國開放大學內部的5個研究中心為其教師的科研水平提供了保證,而其中計算機研究中心(CRC)有力地保證了英國開放大學在新技術媒體研發上的領先地位。
計算機研究中心(CRC)主要承擔在知識管理、通信技術、學習和人機交互等方面的前沿技術的研究。它由計算機系、知識媒體研究所(KMI,1995年成立)和教育技術研究所(IET)組成。其中,知識媒體的研究涉及認知和學習科學、人工智能和語義技術以及多媒體的融合;IET則關注用戶與基于計算機的教育資源之間的交互。另外,IET十分關注遠程教育的評估,專門設置了各類質量監控和評估課題,如“評價數字化電視的應用”(DiVA)研究,旨在對開放大學工作人員和學生對該技術的使用情況進行評價,特別是調查在教與學過程中使用數字電視的支持作用。
(二)韓國國立開放大學
韓國國立開放大學(KNOU)是韓國惟一的一所遠程開放大學,于1972年成立,現設四年制學歷教育和非學歷教育,校本部下設13個“道”學習中心,34個“郡部”學習館。據統計,截至2002年已有畢業生26萬,在讀生21萬,是世界10所巨型開放大學之一。
1.技術媒體應用現狀
KNOU的各個科目均提供有面授與班級工作,每學期8小時,周末在學習中心進行;其他有冬季的季節性學期、面授指導及專家講座(有時通過視頻會議進行)等。
同時,KNOU提供多樣化的技術與媒體資源,主要有:(1)印刷教材。另外有用于幫助學生自學的小冊子、用于介紹新課目的校報講座。(2)廣播電視。通過開放大學電視網(OUNTV)和教育廣播系統(EBS)傳遞講座節目。(3)音像帶。每學期,每個專業有2-3科目通過音像帶來學習。(4)視頻會議系統。(5)KNOU網站學習:①提供LOD(按需學習)系統。建立數字圖書館系統,提供有580個科目的錄音錄像帶(通常是OUNTV和無線廣播的錄制),1998年之后,這些錄音錄像可通過網絡下載或在線觀看。②網絡課程與計算機交流:提供CD-ROM或網絡版課程,學生也可通過網絡獲取有用信息和學習材料。
在網上教學方面,KNOU通過參與兩所網上大學的聯合辦學活動,即“韓國網上校園(CCK)”和“IT網上大學(ITCU)”,同時負責管理可網上大學(16所大學參與)的網上教育系統,確立了它在韓國未來遠程教育中的領導地位。
2.技術媒體的開發與研究
KNOU的教育媒體開發中心主要致力于開發新的遠程教育媒體。現運營一個有線電視站(OUN,47頻道)、一個視頻會議系統、廣播講座系統和數字圖書館;負責講座磁帶的復制和分發以及音視頻教育節目的評估。
遠程教育研究所下設三個分部,分別是:(1)遠程教育研究分部,主要負責研究和國際交流;(2)教育評估/咨詢分部,主要負責遠程教育方法研究、課程媒體等的評估、系統監控以及學生心理咨詢和測試等;(3)管理辦公室則主要提供管理支持。
(三)澳大利亞南昆士蘭大學
南昆士蘭大學(uso)是澳大利亞較早開展遠程教育的大學。自1967年成立以來,USQ以其優質的課程,特別是遠程教育課程贏得了國際聲譽,曾被開放性及遠程教育國際委員會選為世界最佳雙軌制大學。目前USO大約有17000個學生選擇校外學習,約占總數的75%,學生遍及80個國家。
USO下屬的遠程與電子學習中心(DEC)類似我國試點高校的網院,它是世界上第一個獲得IS09001質量認證體系的遠程教育部門。DEC負責提供校外學習材料,為每門課程提供學習包。
1.技術媒體應用現狀
學習包針對每門課程進行指導,包括了校內學生所接受到的所有講座和指南,主要內容有:(1)書本教材,(2)來自雜志、報紙和書本的文摘,(3)音頻和/或視頻磁帶,(4)電腦管理的學習手冊,(5)CD-ROM/軟盤,(6)作業信息,(7)練習、教學問題和答案。
USO校內、校外的學生都可以進行基于互聯網的學習,目前開設有超過40個各類“USO在線”課程。學生可以選擇在線學習一兩門課程或者整個專業。USO在線支持中心給在線學習的學生提供技術、學術和管理上的支持;學生可以通過E-mail、討論和聊天群與同學、老師交互;課程和輔助材料都可以通過網絡獲取。
2.教師培訓與技術媒體研發
為滿足職工在教學、學習以及技術使用中的需要,DEC提供了一系列的服務,其中包括對教師進行在線教學時所需要掌握的Web CT和USO在線的管理、XML網頁設計、多媒體教學材料開發等進行培訓。
DEC還進行遠程和電子學習、新技術使用以及在 線教學等的研究;DEC十分注重通過職工、學生的反饋等收集數據,對DEC進行評估,以提供更好的服務和達到ISO9001:2000認證標準。另外,在開發使用新技術媒體的同時,DEC十分注重尋求企業或政府的幫助,在其研究和商業部之下設有專門的商業辦公室,尋求投資機會和合作伙伴,如目前正尋求交互數字信息投遞研究與開發的贊助伙伴。
(四)西班牙國家遠程教育大學
西班牙國家遠程教育大學(UNED)創建于1972年,與西班牙其它大學具有一樣的資格和自主辦學權,而正是由于國家遠程教育大學的教學方法,使得該大學不同于西班牙其它大學,它的基石便是印刷和視聽教學材料、指南教學和新的信息通信技術的使用。
1.技術媒體應用現狀
UNED建立了多媒體通信系統,提供的教學材料包括印刷材料、音視頻和計算機支持的新技術媒體資源。其中印刷材料包含了教學單元,是基礎的教學材料,這些單元使得學生能夠獨立學習,音視頻媒介包括直接和定向的無線電廣播、音頻磁帶和視頻磁帶,通常還有幻燈片,而“使用音視頻方法時需要考慮成本效益”。
虛擬部(UVA Virtualization Unit)于2000年1月創建,負責支持虛擬課程的計算機系統的管理,即網上教學的支持。自創建以來,UVA開發了180門虛擬課程,并向3000名教師和32000名學生提供支持。UVA也與其它國內外社會機構進行合作研究和開發。
2.信息通信技術的開發和研究
UNED注重將傳統技術和新技術進行融合,從而優化課程質量;注重通過實踐項目來更新和改善自身的遠程學習方法。這些項目有Tec-infr、CiberUNED和ADaTec。
Tec-infor是技術資源的研究和開發部門,由大學的遠程教育學院設立。CiberUNED不僅僅是簡單意義上的虛擬校園,它還是基于新的信息和通信技術的學習設施,包括虛擬課程、文化和教育信息廣播頻道、學術支持服務和無線電項目等。ADaTec是技術資源應用和設計的研發技術中心,旨在處理兩個相關的問題:滿足大學師生的需要和使師生沉浸在遠程信息和多媒體資源的系統使用中
3.教師培訓
UFORMTIC―IUED是信息和通信技術的培訓部門。該部門下屬于大學遠程教育學院,負責大學教職工的信息技術培訓-培訓內容涉及所有的虛擬課程的設計方面;同時也負責對與虛擬課程有關的材料設計、活動設計和通信問題管理等教學小組人員進行培訓。
二、分析與啟示
從以上4所機構中技術媒體應用情況可以看出,各個機構都十分重視對新技術媒體的應用,尤其是網絡教學,已經成為世界遠程教育的發展趨勢。這從各機構對網上教學的實驗、數字化資源和虛擬校園的建設可以看出。
但在應用各類新媒體技術的同時,各個機構均十分重視相應的研究、人員培訓和應用評估等,從而促進各類媒體技術的合理運用和有效使用。這對我國現代遠程教育中技術媒體的應用有重要的借鑒意義。
1.媒體一體化設計,合理開發媒體資源
從上述介紹可看出,各機構通常提供多媒體的教學包和綜合采用各類技術媒體進行傳遞,這與他們自身的技術觀念是相吻合的-、如英國開放大學,他們認為新的教學媒體一定會提供比傳統教學媒體更先進、更主動的學習形式,但是,新技術媒體并非對舊技術媒體的否定或取代;他們認為最佳學習效果往往來源于新舊媒體的合理利用上,KNOU認為,多樣化的技術媒體能夠提供學生更好的條件和更靈活的時間安排;能夠提供多樣化的教學方法和評價方法;提倡對新技術媒體的使用。
我國遠程教育中同樣也注重技術媒體的綜合利用。國內遠程教育專家傾向于根據其代表性的技術將遠程教育劃分為三代,即函授教育、廣播電視教育和現代遠程教育,而現代遠程教育是在前兩代印刷媒體、廣播電視、錄音錄像、計算機等的基礎上,對網絡(衛星電視、計算機、電信網)的使用;三代遠程教育媒體技術有各自的應用范圍,它們的關系并非替代和排斥的關系,而是繼承、融合、創新和發展的關系。
由于新舊媒體有各自的應用條件和環境,就需要我們在技術媒體應用和媒體資源開發中,從系統的角度,對技術媒體進行一體化的設計。根據教學目標、教學內容、教學對象選擇合適的媒體,充分發揮其長處,從而取得更好的效果。如英語、中文等學科,需增加實時交互媒體的使用;根據學生有個人電腦但上網困難等因素,增加光盤課件的發放等。
2.開展實踐項目,尋求產業化
國外遠程教育中技術媒體的開發與應用十分注重尋求資金支持。西班牙國家遠程教育大學是通過實踐項目來促進新技術資源的開發,從而改善遠程學習方法;澳大利亞南昆士蘭大學在實踐項目中十分注重尋求政府和企業的幫助。
在新技術媒體的開發方面,經濟成本因素是不可忽視的因素。因此,我國試點網院應該尋求政府、公司的資金幫助與技術支持,積極實現技術媒體開發的產業化。這有利于合理利用社會資源,為提高技術媒體的質量提供更好的經濟和技術基礎,如我國奧鵬遠程教育學習中心,就獲得了國家的支持和TCL集團股份有限公司和中國衛星通信集團公司注資,為我國與之合作的試點網院提供了先進的網上教學管理和學習的平臺。
3.注重技術媒體的應用與評估研究
可以看出,以上四個遠程教育機構均有進行媒體的應用與評估研究,其中三所建有專門的研究部門,負責媒體資源的開發和(或)研究。
(1)注重技術媒體的應用研究
在遠程教育中,技術只是作為傳遞教學的工具,它的本質是教育。因此,在積極開發新技術媒體的同時,更應該重視技術的應用研究,尤其是與技術結合的教學方法的研究。
如英國開放大學,其在線教學應用范圍的擴大是建立在扎實的應用研究和教學經驗積累之上的。英國開放大學早在1988年就開始進行網上教學實驗,當時是在《信息科技導論》課程中穿插使用,每年上課的學生有一千人,持續了四年;由于該實驗相當成功,其它課程也陸續要求進行在線教學。而直到2000年,英國開放大學才真正開辦完全在線教學的課程,以學生人數較多的基礎課程為對象,如大學部的“計算機、網絡與你”這類必修課程。這一點值得我國網院學習。
(2)注重技術媒體效力的評估
要想保持高質量的遠程教育,就要求我們以成本效益為標準,不斷評估各種技術媒體的使用情況和應用效果,了解媒體的優勢和缺陷,從而更合理和有效地利用媒體。評估可以通過學生、教師及工作人員的反饋評價來收集數據,這種涉及學生反饋的評估活動向學生提供了一種重要的評估方法,也收集和積累了遠程教育技術應用的實踐經驗。
4.重視教師技術能力培訓
從國外發展情況可以看出,我國對新興技術媒體的應用并不比國外落后。如網上教學的開展,我國試點網院的均建有自己的門戶網站和平臺,提供網上課程資源和在線答疑等。但對于教師的網上教學技能、方法的提高等有待進一步加強。
根據弗雷德里克?泰勒的經典理論(Taylor,1911),即公司應該對所涉及的技術進行培訓(讓員工適應工作),以提高工作效率與工作質量。同樣,作為教學重要要素之一的教師,是影響學生學習質量的關鍵因素,需要接受培訓以適應新的技術媒體教學的需要,從而提高教學質量。如網上教學,一方面,教師需要掌握相應的信息技能;另一方面,教師需要組織學生學習并提供學習方法的指導,教育學生如何借助網絡自主學習、培養正確的學習觀。這對教師的要求是非常高的,無論對其教學、理論研究水平,還是技術、管理水平,都提出了很高的要求。教師需要學會新的教學方法、教學理念和教學手段,去適應網上教學。