衛(wèi)星遠程教育在“一帶一路”的應(yīng)用

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]一篇衛(wèi)星遠程教育在“一帶一路”的應(yīng)用范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

一、背景與需求分析

“一帶一路”倡議在2013年提出，目標是實現(xiàn)中國與有關(guān)國家的政策溝通、設(shè)施聯(lián)通、貿(mào)易暢通、資金融通和民心相通，打造利益共同體和命運共同體。“一帶一路”倡議涵蓋中亞、南亞、西亞、東南亞以及中東歐等地區(qū)。目前“一帶一路”沿線多個國家教育水平尚不發(fā)達，遠程教育應(yīng)用不夠廣泛，推廣基于空間傳輸手段的遠程教育系統(tǒng)不僅建設(shè)周期快，并且覆蓋范圍廣，可以迅速實現(xiàn)中國與“一帶一路”國家間資源共享，滿足這些國家教育普及的需求，規(guī)避地面網(wǎng)絡(luò)條件帶來的限制。遠程教育是指通過音頻、視頻（直播或錄像）以及包括實時和非實時在內(nèi)的計算機技術(shù)把課程傳送到校園外的教育。它是一種跨學校、跨地區(qū)的教育體制和教學模式，它的特點是師生分離，資源豐富，學習的場所和形式靈活多變，信息的傳輸方式多種多樣。遠程教育的發(fā)展經(jīng)歷函授遠程教育、廣播電視遠程教育和現(xiàn)代遠程教育三個階段。現(xiàn)代遠程教育不斷發(fā)展，可基于衛(wèi)星廣播通信、無線移動通信、計算機網(wǎng)絡(luò)、計算機多媒體以及虛擬技術(shù)等多種技術(shù)融合，構(gòu)建多元化的遠程學習網(wǎng)絡(luò)，滿足終身學習的需求。目前中國國內(nèi)遠程教育已廣泛應(yīng)用于高等教育、繼續(xù)教育、職業(yè)培訓等多個領(lǐng)域，在中國偏遠地區(qū)也可以利用廣播電視接收教育節(jié)目，受眾范圍較廣，具有廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ)。中國空間技術(shù)發(fā)展已有50多年的歷史，目前共有120多顆衛(wèi)星在軌運行，其中通信衛(wèi)星已經(jīng)基本實現(xiàn)“一帶一路”區(qū)域的覆蓋，并具備提供服務(wù)的能力。以東南亞國家聯(lián)盟（以下簡稱“東盟”）地區(qū)為例，應(yīng)用于衛(wèi)星通信的中國衛(wèi)星資源包括中星11號衛(wèi)星、中星12號衛(wèi)星以及鑫諾5號衛(wèi)星等多顆衛(wèi)星，并且部分東盟國家已發(fā)射自己的衛(wèi)星，如老撾通信衛(wèi)星等，為衛(wèi)星遠程教育的示范推廣提供了便利條件。在“一帶一路”國家中推廣衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)，一方面可以為當各國民眾提供遠程學習、交互平臺，提高教育普及范圍，促進當?shù)厝瞬排囵B(yǎng)；另一方面通過國與國之間的教育資源共享，促進“一帶一路”各國間的文化交流。

二、系統(tǒng)建設(shè)與推廣構(gòu)想

衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)是利用衛(wèi)星傳輸遠程教育資源。衛(wèi)星傳輸有兩種方式，一種是衛(wèi)星雙向通信，另一種是衛(wèi)星單向廣播。雙向傳輸前向可采用DVB-S/S2標準，回傳采用DVB-RCS標準，可提供與地面網(wǎng)絡(luò)相同的使用效果，實現(xiàn)互動，但是受衛(wèi)星帶寬限制，可同時接入的人數(shù)較少；單向廣播可采用DVB-S/S2標準，提供遠程教育資源的播發(fā)，不支持交互。因此對于地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不發(fā)達的地區(qū)，利用單雙向結(jié)合的衛(wèi)星傳輸手段建設(shè)遠程教育系統(tǒng)，不僅覆蓋范圍廣，且能夠支持遠程交互。遠程教育系統(tǒng)可根據(jù)不同的教育需求選用不同的軟件平臺，如針對繼續(xù)教育、職業(yè)培訓以及高等教育等自主性較強的教育形式，可采用大規(guī)模開放在線課程（MOOCs）平臺，提供在線學習、互動交流功能；針對基礎(chǔ)教育可根據(jù)教育特點定制中小學遠程教育平臺，除在線學習、互動交流等功能外，也包含在線授課、教務(wù)管理等功能；針對知識宣傳普及、掃盲等教育需求，可采用數(shù)據(jù)廣播、pushVOD等電視廣播系統(tǒng)，用戶可通過電視收看。以東盟地區(qū)為例，上述衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)可在文化、教育和衛(wèi)生科技等領(lǐng)域開展示范推廣，用以普及衛(wèi)生知識，均衡教育資源，并通過各國之間遠程教育系統(tǒng)的互聯(lián)互通，實現(xiàn)知識共享，促進文化交流。考慮到各國文化差異，衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)建設(shè)可以國家為單元，在各國建立獨立的遠程教育系統(tǒng)，滿足其國內(nèi)遠程學習需求，并通過地面網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各國知識共享，另外考慮到中國的遠程教育發(fā)展較早，資源豐富，可在中國建設(shè)資源共享中心，將中國文化、教育和衛(wèi)生等領(lǐng)域相關(guān)教育資源向東盟各國提供，進一步促進中國與各國間的文化交流。具體構(gòu)想如下。該系統(tǒng)以國為單位，在各國各建設(shè)一套遠程教育中心，各國遠程教育中心可通過地面網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)互通，并在中國建設(shè)一套遠程教育資源共享中心，與各國互聯(lián)。其中各國遠程教育中心可采用主中心和多個分中心相結(jié)合的形式，實現(xiàn)遠程教育的全國覆蓋。以老撾為例，遠程教育主中心可以部署在老撾首都，結(jié)合老撾現(xiàn)有的衛(wèi)星地面廣播通信系統(tǒng)開展遠程教育資源的播發(fā)，老撾遠程教育分中心可部署在具備一定地面網(wǎng)絡(luò)的城市，便于利用當?shù)氐孛婢W(wǎng)絡(luò)提供在線學習，衛(wèi)星終端可部署在網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達地區(qū)以及地面網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的區(qū)域，根據(jù)地域的分布，合理分配單向和雙向終端的數(shù)量。

三、系統(tǒng)設(shè)計

1.系統(tǒng)拓撲設(shè)計

該系統(tǒng)中各國的遠程教育中心可采用衛(wèi)星雙向通信、衛(wèi)星單向廣播以及地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方式實現(xiàn)資源傳輸，既利用衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣的特點，又利用地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的手段規(guī)避其帶寬不足的問題。各國遠程教育主中心以及中國遠程教育資源共享中心通過地面網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。

2.系統(tǒng)組成設(shè)計

中國資源共享中心、各國遠程教育主中心、分中心以及用戶終端的組成設(shè)計如圖2所示。具體組成描述如下。1）遠程教育主中心：部署在各國首都或其他教育資源豐富的城市，將教育資源通過衛(wèi)星廣播和衛(wèi)星通信手段向終端播發(fā)，同時支持地面網(wǎng)絡(luò)接入，提高受教育群體覆蓋范圍。主中心包含1套遠程教育系統(tǒng)、1套視頻會議系統(tǒng)、1套衛(wèi)星甚小口徑終端（VSAT）通信主站、1套衛(wèi)星直播到戶（DTH）廣播主站以及1個或多個遠程直播教室。2）資源共享中心：部署在中國，實現(xiàn)中國與東盟國家之間教育資源的共享，包含1套視頻會議系統(tǒng)、1套資源數(shù)據(jù)系統(tǒng)以及1套教材制作系統(tǒng)，提供教材制作、資源管理以及與其他各國遠程交互的功能。3）各國遠程教育分中心：可部署在各國具有一定地面網(wǎng)絡(luò)條件的城市，可以接收主中心分發(fā)的遠程教育資源，在分中心遠程教育系統(tǒng)中展現(xiàn)，通過地面網(wǎng)絡(luò)向當?shù)赜脩籼峁┵Y源分發(fā)服務(wù)，需包括1套遠程教育系統(tǒng)、1套視頻會議系統(tǒng)、1套衛(wèi)星雙向VSAT通信端站（配大口徑天線，提供更高的傳輸速率）、1個或多個多媒體教室等配置。4）終端用戶：衛(wèi)星單向和雙向終端可根據(jù)需求部署在地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不發(fā)達地區(qū)，供個人用戶和集體用戶使用，單收終端數(shù)量不限，雙向接收終端需結(jié)合衛(wèi)星帶寬資源計算配置。

3.終端模式及應(yīng)用場景

在上述衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)中，終端接入形式多樣，具體如下。單收天線+機頂盒+電視：衛(wèi)星單向接收天線連接機頂盒，通過電視收看遠程教育資源；單收天線+接收卡+電腦：將接收卡連接在計算機上，通過衛(wèi)星接收天線接收遠程教育資源，存儲在計算機上，可以反復學習；單收天線+接收卡+多媒體教室：將接收卡連接在多媒體教室內(nèi)一臺計算機上，通過衛(wèi)星接收天線接收遠程教育資源，存儲在計算機上，在局域網(wǎng)內(nèi)分發(fā)；雙向天線+衛(wèi)星Modem+電腦：通過衛(wèi)星雙向天線訪問主站或區(qū)域中心站的遠程教育資源（根據(jù)該用戶所在區(qū)域，在通信鏈路中配置），進行在線學習，雙向互動；雙向天線+衛(wèi)星Modem+多媒體教室：通過衛(wèi)星雙向天線訪問主站或區(qū)域中心站的遠程教育資源，再通過多媒體教室軟件向集體用戶分發(fā)學習，可與中心進行互動；地面網(wǎng)絡(luò)+電腦/Pad/手機：通過地面網(wǎng)絡(luò)訪問主中心或區(qū)域分中心的遠程教育資源，進行在線學習，雙向互動；地面網(wǎng)絡(luò)+多媒體教室：通過地面網(wǎng)絡(luò)訪問主中心或區(qū)域分中心的遠程教育資源，多媒體教室通過配備攝像設(shè)備實現(xiàn)與中心的互動視頻教學。

四、結(jié)論

本文基于“一帶一路”沿線國家遠程教育的需求和可行性分析，以東盟地區(qū)為例，提出了衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的建設(shè)構(gòu)想，并進行了系統(tǒng)拓撲設(shè)計、組成設(shè)計以及終端使用模式設(shè)計。系統(tǒng)采用衛(wèi)星雙向通信網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星單向廣播網(wǎng)絡(luò)以及地面網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的傳輸手段，針對不同類型教育需求提供不同類型遠程教育平臺，采用不同類型終端適應(yīng)個人用戶和集體用戶的使用需求。通過衛(wèi)星遠程教育系統(tǒng)的建設(shè)，可為各國網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達地區(qū)和偏遠地區(qū)提供遠程教學基礎(chǔ)設(shè)施，改善教學環(huán)境，實現(xiàn)國內(nèi)優(yōu)勢教學資源的共享，為提升當?shù)鼗A(chǔ)教育、職業(yè)教育以及高等教育等類型的遠程教育水平創(chuàng)造條件。同時，系統(tǒng)可支持各國之間的資源共享，包括與中國教育資源的共享，根據(jù)需要選擇分享的資源，通過這種方式可以促進各國間的文化交流，并能在“一帶一路”沿線國家間復制推廣。

作者:尹俊 張磊 單位:航天恒星科技有限公司