多媒體教學(xué)系統(tǒng)的功能范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：電子教鞭；版權(quán)保護(hù)；教育資源；數(shù)字水印；系統(tǒng)設(shè)計(jì)
Design of e―fescue system for multimedia teaching with copyright protection
Li Xudong
Zhejiang university of finance & economics， Hangzhou， 310018， China
Abstract： A fescue is a powerful auxiliary tool for the traditional blackboard―chalk teaching mode. Currently， in many courses， the traditional blackboard―chalk teaching mode is replaced with the teaching mode of computer aided instruction； this results in the springing up of the e―fescue. In this paper， a powerful applied any―software independent e―fescue system is designed and is with the function of copyright protection based on digital watermarking so as to satisfy the increasing requirement of copyright protection for multimedia teaching courseware in practice. With the using of this system， teachers can be much improved in the efficiency of teaching at the mode of computer aided instruction and students can be much improved in the effect of the learning； thus this system can improve the quality of tuitions in class.
Key words： e―fescue； copyright protection； teaching resource； digital watermark； systemic design
教鞭是傳統(tǒng)“黑板―粉筆”教學(xué)方式強(qiáng)有力的輔助工具。使用教鞭，主要是為了更好地指引學(xué)生聽(tīng)課，使學(xué)生跟隨教師的教學(xué)思路和講解內(nèi)容進(jìn)行思考。而隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展與普及，在許多課程中，傳統(tǒng)“黑板―粉筆”教學(xué)方式已漸漸被多媒體教學(xué)方式所取代。當(dāng)前，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)的主要方式是：教師上課時(shí)，將事先制作好的多媒體教學(xué)課件在計(jì)算機(jī)上打開(kāi)，將其內(nèi)容通過(guò)投影儀放映出來(lái)。顯然，傳統(tǒng)的教鞭在此已無(wú)用武之地，因而大多數(shù)教師選擇了紅色激光筆或者鼠標(biāo)光標(biāo)等來(lái)代替教鞭。但無(wú)論是激光筆還是光標(biāo)，在屏幕上都是一瞬即逝的，無(wú)法留下痕跡，所以其作為教鞭的功能非常有限。于是，克服這些不足的電子教鞭應(yīng)運(yùn)而生。
PPT是當(dāng)前最為常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)軟件之一[1]。PPT軟件內(nèi)置了電子教鞭功能，教師在演示教學(xué)課件的同時(shí)，能通過(guò)其提供的各式“繪圖筆”，對(duì)教學(xué)課件進(jìn)行圈劃，從而實(shí)現(xiàn)教鞭的功能。但是PPT電子教鞭的功能有很大局限性：沒(méi)有提供如直線、方框、圓、橢圓等規(guī)則的幾何圖形的繪制功能，也不能隨意設(shè)置繪圖筆粗細(xì)和顏色。而其他常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)軟件，如Authorware，F(xiàn)lash等，則沒(méi)有內(nèi)置的電子教鞭功能，只能通過(guò)其提供的腳本語(yǔ)言編程來(lái)實(shí)現(xiàn)[2―4]，這對(duì)于多數(shù)不會(huì)編程的教師而言，顯然無(wú)法使用。
為此，我們?cè)O(shè)計(jì)出一個(gè)功能強(qiáng)大且實(shí)用、不依賴(lài)于任何計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)軟件的電子教鞭系統(tǒng)。同時(shí)，考慮到對(duì)多媒體教學(xué)課件進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的需求，設(shè)計(jì)的電子教鞭系統(tǒng)將加入基于數(shù)字水印的版權(quán)保護(hù)功能。
1 電子教鞭系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)
1.1 系統(tǒng)的需求和功能分析
相比傳統(tǒng)教鞭，電子教鞭系統(tǒng)具有的基本功能是：在顯示多媒體教學(xué)課件的計(jì)算機(jī)屏幕上，可以自由標(biāo)注出重點(diǎn)和所要強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容；通過(guò)留有的痕跡，指引學(xué)生觀看多媒體教學(xué)課件。
從計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)的現(xiàn)實(shí)情況和需求來(lái)看，電子教鞭系統(tǒng)應(yīng)具有更多的功能。比如，當(dāng)教師在課堂教學(xué)中要臨時(shí)書(shū)寫(xiě)一些內(nèi)容或繪制幾何圖形時(shí)，需要系統(tǒng)能在計(jì)算機(jī)屏幕上調(diào)出一塊電子黑板（或電子白板），同時(shí)需要系統(tǒng)提供繪制規(guī)則幾何圖形的工具。
此外，根據(jù)中對(duì)多媒體教學(xué)課件版權(quán)保護(hù)方面的實(shí)際需求以及文獻(xiàn)[5―8]提出的基于數(shù)字水印的多媒體教學(xué)課件的版權(quán)保護(hù)方案，電子教鞭系統(tǒng)可加入基于數(shù)字水印的版權(quán)保護(hù)功能。
根據(jù)以上需求分析，電子教鞭系統(tǒng)的總體功能應(yīng)該包括：
（1）能利用鼠標(biāo)或輸入筆等設(shè)備，直接在計(jì)算機(jī)屏幕所顯示的內(nèi)容上標(biāo)注或繪圖。（2）能隨時(shí)在計(jì)算機(jī)屏幕上調(diào)出一塊電子黑板（或電子白板），供用戶(hù)書(shū)寫(xiě)或繪圖。（3）能從計(jì)算機(jī)屏幕中檢測(cè)出或提取出代表版權(quán)所有者信息的數(shù)字水印，以實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)課件的版權(quán)保護(hù)。（4）不依賴(lài)于任何計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)軟件或其他軟件，并且不影響其他軟件的正常運(yùn)行，同時(shí)又能監(jiān)控用戶(hù)的相關(guān)操作。
1.2 系統(tǒng)功能的詳細(xì)設(shè)計(jì)
（1）涂鴉筆和熒光筆。涂鴉筆的功能是繪制出按著鼠標(biāo)左鍵不放而移動(dòng)鼠標(biāo)的自由軌跡線條，所繪制的線條會(huì)覆蓋線條底下的內(nèi)容；熒光筆的功能是繪制出按著鼠標(biāo)左鍵不放而移動(dòng)鼠標(biāo)的寬帶狀自由軌跡線條，所繪制的線條不會(huì)覆蓋其底下的內(nèi)容，而是將這些內(nèi)容涂上一層特定的顏色（一般為黃色）。因此，涂鴉筆和熒光筆的功能主要是用于標(biāo)注或書(shū)寫(xiě)。
（2）規(guī)則的幾何圖形。根據(jù)計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)的需求，電子教鞭系統(tǒng)應(yīng)該至少包括下列規(guī)則的幾何圖形：
直線：給定起點(diǎn)和終點(diǎn)后，連接這兩點(diǎn)獲得的直線段。
橫線：給定起點(diǎn)和終點(diǎn)后，連接分別將終點(diǎn)橫坐標(biāo)和起點(diǎn)縱坐標(biāo)作為橫、縱坐標(biāo)的點(diǎn)與起點(diǎn)獲得的水平直線段。
豎線：給定起點(diǎn)和終點(diǎn)后，連接分別將起點(diǎn)橫坐標(biāo)和終點(diǎn)縱坐標(biāo)作為橫、縱坐標(biāo)的點(diǎn)與起點(diǎn)獲得的垂直直線段。
方框：以給定起點(diǎn)和終點(diǎn)作為對(duì)角線獲得的空心矩形框，其兩條邊框水平，兩條邊框垂直。
圓角方框：類(lèi)似于方框，只是其4個(gè)角不再是直角，而是圓弧。
橢圓：以給定起點(diǎn)和終點(diǎn)作為對(duì)角線獲得矩形的內(nèi)切空心橢圓周。
圓：以給定一點(diǎn)為圓心、指定長(zhǎng)度為半徑獲得的空心圓周。
在上述規(guī)則幾何圖形中，起點(diǎn)和終點(diǎn)分別是指鼠標(biāo)左鍵按下和放開(kāi)時(shí)對(duì)應(yīng)的鼠標(biāo)光標(biāo)在計(jì)算機(jī)屏幕上的坐標(biāo)點(diǎn)。
（3）筆型的屬性設(shè)置。為易于描述，在此將涂鴉筆、熒光筆和規(guī)則幾何圖形均稱(chēng)為“筆型”。為增強(qiáng)電子教鞭的使用效果，電子教鞭系統(tǒng)需要為用戶(hù)提供設(shè)置筆型相關(guān)屬性的功能。
筆型間的切換：為用戶(hù)提供筆型在涂鴉筆、熒光筆和各種規(guī)則幾何圖形間進(jìn)行切換的功能。
筆型的寬度設(shè)置：為用戶(hù)提供設(shè)置筆型繪制相應(yīng)線條寬度的功能，即要有不同的線條寬度供選擇。
筆型的顏色設(shè)置：為用戶(hù)提供設(shè)置筆型繪制相應(yīng)線條顏色的功能，有紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等多種顏色供選擇。
（4）標(biāo)注、書(shū)寫(xiě)或繪圖。當(dāng)按下鼠標(biāo)左鍵時(shí)，以當(dāng)前筆型及顏色和寬度進(jìn)行標(biāo)注、書(shū)寫(xiě)或繪圖，而當(dāng)鼠標(biāo)左鍵放開(kāi)時(shí)操作結(jié)束。同時(shí)，電子教鞭系統(tǒng)需要為用戶(hù)提供清除當(dāng)前已標(biāo)注、書(shū)寫(xiě)或繪圖內(nèi)容的功能。
（5）電子黑板和電子白板。電子黑板或電子白板，即全黑或全白的計(jì)算機(jī)屏幕，是教師利用其來(lái)臨場(chǎng)發(fā)揮的有效工具。為此，電子教鞭系統(tǒng)需要為用戶(hù)提供隨時(shí)調(diào)出電子黑板或電子白板的功能。當(dāng)處于電子黑板或電子白板功能狀態(tài)時(shí)，除計(jì)算機(jī)屏幕是全黑或全白的，其他如筆型相關(guān)屬性設(shè)置、標(biāo)注、書(shū)寫(xiě)或繪制等功能，都要能照常使用。
（6）版權(quán)保護(hù)功能。依據(jù)文獻(xiàn)[5―8]描述的基于數(shù)字水印的多媒體教學(xué)資源（課件）版權(quán)保護(hù)方案或方法，在計(jì)算機(jī)屏幕上（事實(shí)上就是屏幕截圖），利用相應(yīng)的數(shù)字水印檢測(cè)技術(shù)或提取技術(shù)，檢測(cè)或提取出代表版權(quán)擁有者信息的數(shù)字水印，從而根據(jù)數(shù)字水印的有無(wú)或者歸屬實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)資源（課件）的版權(quán)保護(hù)。
（7）其他功能。作為一個(gè)完整和完善的系統(tǒng)，電子教鞭還需要具備其他一些功能。
幫助：為用戶(hù)提供電子教鞭系統(tǒng)在操作上的相關(guān)信息，如用戶(hù)使用說(shuō)明等。
關(guān)于：向用戶(hù)展示電子教鞭系統(tǒng)的名稱(chēng)、版本和版權(quán)等相關(guān)信息。
退出：電子教鞭系統(tǒng)結(jié)束運(yùn)行。
1.3 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖
根據(jù)上述的詳細(xì)功能設(shè)計(jì)，電子教鞭系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 電子教鞭系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)圖
2 結(jié)束語(yǔ)
設(shè)計(jì)出了一個(gè)功能強(qiáng)大且實(shí)用、不依賴(lài)于任何多媒體教學(xué)軟件的電子教鞭系統(tǒng)。同時(shí)，為滿(mǎn)足對(duì)多媒體教學(xué)課件進(jìn)行版權(quán)保護(hù)的需求，本系統(tǒng)加入了基于數(shù)字水印的版權(quán)保護(hù)功能。使用本系統(tǒng)，教師既能充分利用計(jì)算機(jī)中的多媒體教學(xué)資源，又能像傳統(tǒng)“黑板―粉筆”教學(xué)方式那樣臨場(chǎng)發(fā)揮，這將大大提高教師利用教學(xué)課件進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助多媒體教學(xué)的效率和學(xué)生聽(tīng)課的效果，從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
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第2篇
關(guān)鍵詞：智能化；網(wǎng)絡(luò)；控制；多媒體；教學(xué)系統(tǒng)
0前言
信息技術(shù)正在改變高等教育的人才培養(yǎng)模式。2007國(guó)家教育質(zhì)量工程實(shí)施方案明確指出：高等學(xué)校要把信息技術(shù)作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。事實(shí)上，體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用的多媒體技術(shù)越來(lái)越受到教師和學(xué)生的普遍歡迎。它具有生動(dòng)、直觀、靈活的特點(diǎn)，能在單位時(shí)間內(nèi)增加更多的信息量、能將授課過(guò)程中的一些很難直觀表達(dá)的問(wèn)題，生動(dòng)、靈活地表現(xiàn)出來(lái)。因此，多媒體教學(xué)系統(tǒng)如雨后春筍般地在各個(gè)高等學(xué)校建立了起來(lái)。經(jīng)濟(jì)管理院系怎樣建好、用好、管好多媒體教學(xué)系統(tǒng)，使多媒體輔助教學(xué)手段在提高教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮更大作用，是值得我們深入研討的問(wèn)題。
1傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的不足
一般傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)由中央控制器、控制柜、投影機(jī)、屏幕、計(jì)算機(jī)、影碟機(jī)、錄像機(jī)、功放、音箱、話筒等組合而成。其核心部分為中央控制器，其他的硬件通過(guò)與控制器連接并受控于它來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。然而，由于傳統(tǒng)的中央控制器功能單一以及多媒體教學(xué)系統(tǒng)管理歸屬不同，建設(shè)地點(diǎn)分散，建設(shè)時(shí)間、規(guī)格和型號(hào)不統(tǒng)一等原因，給教師的使用和管理也帶來(lái)了很多的問(wèn)題。結(jié)合傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的使用情況，我們可以將其引發(fā)的問(wèn)題概括為以下幾個(gè)方面：
1.1使用手續(xù)繁雜
教師使用多媒體所需要辦理的手續(xù)繁雜。課前一般需要履行以下手續(xù)：填寫(xiě)使用登記表、取控制柜鑰匙、打開(kāi)柜鎖、開(kāi)啟必要的設(shè)備進(jìn)行授課；下課后，還需要將所有設(shè)備復(fù)位、關(guān)閉電源、鎖好柜門(mén)、歸還鑰匙。
1.2故障排除不及時(shí)
多媒體系統(tǒng)的硬件設(shè)備種類(lèi)繁多，設(shè)備之間的連線復(fù)雜，設(shè)備的故障率高，排除故障和維護(hù)的時(shí)間長(zhǎng)。出現(xiàn)一些常見(jiàn)故障，只有通過(guò)電話或者下課時(shí)通知維護(hù)人員才能解決，不能及時(shí)排除,這樣就影響了正常的教學(xué)。
1.3維護(hù)管理工作零碎繁重
在處理計(jì)算機(jī)病毒、系統(tǒng)破壞、軟件丟失、系統(tǒng)和病毒庫(kù)升級(jí)等問(wèn)題時(shí)，只能在本地采取相應(yīng)的解決措施，必須逐一操作而不能同時(shí)進(jìn)行。這種單機(jī)的恢復(fù)無(wú)疑給維護(hù)人員帶來(lái)很大的工作量。
1.4使用培訓(xùn)效果不明顯
雖然開(kāi)課前進(jìn)行使用培訓(xùn)，但是很多老師在上課的時(shí)候又忘記了操作步驟。還有因設(shè)備不統(tǒng)一而讓教師搞混了各自的操作，造成在運(yùn)用過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)故障，人為增加了設(shè)備的故障率，影響了課堂教學(xué)效率且縮短了設(shè)備的使用壽命。
2基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能中控多媒體教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
如何克服上述問(wèn)題，更好的方便老師們的教學(xué)，我們提出了基于智能化集中控制的多媒體教學(xué)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。在對(duì)各廠商生產(chǎn)的硬、軟件產(chǎn)品進(jìn)行論證的基礎(chǔ)上，可選擇一些在市場(chǎng)上比較成熟、穩(wěn)定性高且功能上完全能彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)不足的先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)，創(chuàng)造性地建立多媒體教學(xué)智能中控管理系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)將由中控管理子系統(tǒng)、監(jiān)控管理子系統(tǒng)、網(wǎng)控管理子系統(tǒng)、流媒體課件實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)組成，與傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：
2.1批處理開(kāi)關(guān)機(jī)
可以通過(guò)中央控制室的多媒體中控管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的主控柜和各種硬件設(shè)施（如電子柜門(mén)、電腦、投影、電動(dòng)屏幕、功放、IP電話等）的批處理開(kāi)關(guān)機(jī)。在多媒體教學(xué)系統(tǒng)上課的老師就無(wú)須填寫(xiě)使用登記表和領(lǐng)用、歸還控制柜的鑰匙，從而可簡(jiǎn)化多媒體使用的手續(xù)。
2.2內(nèi)置IP電話與遠(yuǎn)程控制
能夠在中央控制室通過(guò)監(jiān)控管理子系統(tǒng)以及中控管理子系統(tǒng)中的內(nèi)置IP電話與遠(yuǎn)程控制功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維護(hù)多媒體教學(xué)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，做到出現(xiàn)故障能在第一時(shí)間內(nèi)解決，從而在很大程度上減小了故障對(duì)正常教學(xué)的影響。只需在中央控制室通過(guò)多媒體網(wǎng)絡(luò)中控管理子系統(tǒng)，就可以對(duì)每一間多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)同時(shí)進(jìn)行查殺病毒、軟件安裝和系統(tǒng)升級(jí)，這將大大減輕管理和維護(hù)工作人員的工作量。
2.3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控
監(jiān)控管理子系統(tǒng)以及中控管理子系統(tǒng)允許教學(xué)管理人員在校園網(wǎng)內(nèi)任何有計(jì)算機(jī)的地方，通過(guò)授權(quán)就可以實(shí)時(shí)對(duì)每間多媒體教學(xué)系統(tǒng)的授課情況進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，方便管理。
2.4實(shí)時(shí)錄播
在中央控制室可通過(guò)流媒體課件實(shí)時(shí)生成子系統(tǒng)，由一名操作人員控制，就能將優(yōu)秀教師所授課程的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)的錄像、整合、編輯、播放，提高時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)資源共享。
3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能中控多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1系統(tǒng)概述
多媒體智能中控管理系統(tǒng)由智能中控管理系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、流媒體課件錄播子系統(tǒng)、網(wǎng)控子系統(tǒng)四部分組成。能根據(jù)課表自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備，自動(dòng)診斷故障。通過(guò)圖形化的顯示界面，實(shí)時(shí)顯示多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)中控、投影機(jī)、計(jì)算機(jī)、主控臺(tái)的工作狀態(tài)。遠(yuǎn)程監(jiān)視教學(xué)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)桌面內(nèi)容并能接管鍵盤(pán)和鼠標(biāo)，方便進(jìn)行遠(yuǎn)程處理與控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速排查與維護(hù)。全方位、高清晰、實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)提供設(shè)備狀態(tài)預(yù)警。系統(tǒng)能自動(dòng)生成流媒體課件，完成寶貴的課件資源積累。
3.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
整個(gè)多媒體智能中控系統(tǒng)，是由總控室、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及各獨(dú)立的多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備三部分組成，其中總控室包括一臺(tái)專(zhuān)業(yè)服務(wù)器和多臺(tái)高配置多媒體計(jì)算機(jī)，分別完成設(shè)備控制、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)控制、教學(xué)錄播、課堂直播等工作。傳輸網(wǎng)絡(luò)包括現(xiàn)有校園網(wǎng)和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。多媒體教室內(nèi)設(shè)備都可通過(guò)IP數(shù)據(jù)包在校園網(wǎng)上傳送。監(jiān)控的視頻信號(hào)、音頻信號(hào)可通過(guò)專(zhuān)用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送。各教室相對(duì)獨(dú)立的多媒體教學(xué)設(shè)備較多，由智能中央控制器進(jìn)行集中管理，主要完成上課時(shí)教師所需AV設(shè)備間的視頻、VGA信號(hào)的切換等。
3.3主要系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
(1)智能中控管理系統(tǒng)。
系統(tǒng)應(yīng)操作簡(jiǎn)單方便，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵開(kāi)啟與關(guān)閉教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備(投影機(jī)關(guān)閉時(shí)可設(shè)有3-5分鐘散熱延時(shí))，并完成設(shè)備檢測(cè)與故障排查。教師只需按課表安排,進(jìn)教室即可進(jìn)行多媒體教學(xué)。主控臺(tái)有蜂鳴器提示教師推開(kāi)主控臺(tái)，教師在柜門(mén)鎖閉時(shí)可通過(guò)一鍵呼叫功能與主控室直接聯(lián)系；非接觸式IC卡,可實(shí)現(xiàn)刷卡自動(dòng)打開(kāi)主控臺(tái)和多媒體系統(tǒng)。
多媒體控制系統(tǒng)的核心設(shè)備可由控制計(jì)算機(jī)與教室內(nèi)集中控制器組成，所有操作由控制計(jì)算機(jī)向集中控制器傳送232串口指令完成。集中控制器具有VGA矩陣、視頻矩陣、音頻矩陣、講臺(tái)門(mén)磁、投影機(jī)斷線、電腦斷線、大門(mén)門(mén)磁、投影燈開(kāi)關(guān)檢測(cè)模塊、IP電話對(duì)講、一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)等功能模塊，通過(guò)集成電源管理，控制電動(dòng)幕、投影機(jī)、電腦、功放等設(shè)備。
(2)監(jiān)控子系統(tǒng)。
多媒體教學(xué)系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)不間斷高清晰數(shù)字監(jiān)控和全數(shù)字錄像，能實(shí)時(shí)監(jiān)控多媒體教學(xué)系統(tǒng)的課堂和設(shè)備運(yùn)行情況。監(jiān)控系統(tǒng)可同時(shí)保持與教務(wù)處長(zhǎng)及教學(xué)主管副校長(zhǎng)、校長(zhǎng)辦公室的連通，真正實(shí)現(xiàn)高清晰教學(xué)質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)的錄像（其攝像頭可以遠(yuǎn)程任意變焦、350度自動(dòng)旋轉(zhuǎn)）、回放、自動(dòng)保存、更新都可通過(guò)內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳遞，同時(shí)還可以通過(guò)大屏幕背投系統(tǒng)監(jiān)看所有多媒體教學(xué)系統(tǒng)。監(jiān)控信息可經(jīng)過(guò)系統(tǒng)錄制、編輯后，作為節(jié)目源供播放或點(diǎn)播。
監(jiān)控顯示畫(huà)面可手動(dòng)、自動(dòng)切換，可25幀/秒全屏顯示，可單畫(huà)面、四畫(huà)面、十六畫(huà)面回放，壓縮算法MPEG-4/H.264，錄像速度50-200M/小時(shí)/路，音視頻同步，可設(shè)置COM口與485的轉(zhuǎn)發(fā)速率，可控制云臺(tái)鏡頭與快球。
(3)流媒體課件實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)。
流媒體課件自動(dòng)生成子系統(tǒng)的功能是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)完成寶貴的課件資源積累，把整合疊加的視頻、音頻和計(jì)算機(jī)圖像（課件）數(shù)據(jù)保存到教學(xué)系統(tǒng)端或者遠(yuǎn)程服務(wù)器上。系統(tǒng)可采用流媒體技術(shù)課件到Internet。視頻課件同步錄制、同步生成、同步直播、同步網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)點(diǎn)播。適應(yīng)寬帶到窄帶。
在視頻壓縮策略上擬采用目前世界最先進(jìn)的MPEG－4壓縮編碼技術(shù)，對(duì)連續(xù)性或清晰性計(jì)算機(jī)畫(huà)面采取智能變率的壓縮技術(shù)，清晰度可調(diào)，以調(diào)整數(shù)據(jù)量；采用流媒體格式傳輸，可以選擇不同的編碼壓縮格式；實(shí)現(xiàn)在窄帶上傳輸動(dòng)態(tài)性高的變化。通過(guò)VGA采集，不需要在教學(xué)用計(jì)算機(jī)上安裝任何特別程序，就可以將計(jì)算機(jī)顯示器能顯示的內(nèi)容全都采集（包括視頻畫(huà)面）。系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理，網(wǎng)頁(yè)式錄入、維護(hù)；自動(dòng)生成、自動(dòng)同步更新記錄庫(kù)。
(4)網(wǎng)控子系統(tǒng)。
網(wǎng)控子系統(tǒng)可以對(duì)教學(xué)系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，進(jìn)行系統(tǒng)病毒庫(kù)升級(jí)、遠(yuǎn)程維護(hù)，達(dá)到實(shí)時(shí)維護(hù)的效果。具有網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷功能，可以快速將一臺(tái)機(jī)器上安裝好的系統(tǒng)部署到整棟教學(xué)樓的所有計(jì)算機(jī)上。網(wǎng)控系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射端收集所有網(wǎng)卡的MAC地址，在發(fā)射端進(jìn)行排序，然后將參數(shù)傳遞過(guò)去，就能將所有的計(jì)算機(jī)的IP地址進(jìn)行自動(dòng)分配、修改并固定下來(lái)、通過(guò)傳遞參數(shù)還能實(shí)現(xiàn)批處理修改計(jì)算機(jī)名、設(shè)置DNS和網(wǎng)關(guān)等。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著國(guó)家、省、校三級(jí)教育質(zhì)量工程實(shí)施方案的出臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)、深化教學(xué)改革、嚴(yán)格教學(xué)管理、保障和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量已成重中之重。智能化多媒體教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用與管理，與教學(xué)改革創(chuàng)新有著密不可分的關(guān)系，經(jīng)濟(jì)管理院系要在教學(xué)活動(dòng)中廣泛采用信息技術(shù)，不斷推進(jìn)教學(xué)資源的共建共享，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化。
參考文獻(xiàn)
［1］彭妙顏.多媒體視聽(tīng)教學(xué)系統(tǒng)中的智能化群體互動(dòng)技術(shù)［J］.華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2006,(1):69-70.［2］萬(wàn)華明,吳軍,易力.可管理開(kāi)放式智能網(wǎng)絡(luò)化多媒體教室教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)［J］.江西科學(xué),2005,(3):259-263.
第3篇
關(guān)鍵詞：智能化；網(wǎng)絡(luò)；控制；多媒體；教學(xué)系統(tǒng)
0前言
信息技術(shù)正在改變高等教育的人才培養(yǎng)模式。2007國(guó)家教育質(zhì)量工程實(shí)施方案明確指出：高等學(xué)校要把信息技術(shù)作為提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段。事實(shí)上，體現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)在教育教學(xué)中應(yīng)用的多媒體技術(shù)越來(lái)越受到教師和學(xué)生的普遍歡迎。它具有生動(dòng)、直觀、靈活的特點(diǎn)，能在單位時(shí)間內(nèi)增加更多的信息量、能將授課過(guò)程中的一些很難直觀表達(dá)的問(wèn)題，生動(dòng)、靈活地表現(xiàn)出來(lái)。因此，多媒體教學(xué)系統(tǒng)如雨后春筍般地在各個(gè)高等學(xué)校建立了起來(lái)。經(jīng)濟(jì)管理院系怎樣建好、用好、管好多媒體教學(xué)系統(tǒng)，使多媒體輔助教學(xué)手段在提高教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮更大作用，是值得我們深入研討的問(wèn)題。
1傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的不足
一般傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)系統(tǒng)由中央控制器、控制柜、投影機(jī)、屏幕、計(jì)算機(jī)、影碟機(jī)、錄像機(jī)、功放、音箱、話筒等組合而成。其核心部分為中央控制器，其他的硬件通過(guò)與控制器連接并受控于它來(lái)實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。然而，由于傳統(tǒng)的中央控制器功能單一以及多媒體教學(xué)系統(tǒng)管理歸屬不同，建設(shè)地點(diǎn)分散，建設(shè)時(shí)間、規(guī)格和型號(hào)不統(tǒng)一等原因，給教師的使用和管理也帶來(lái)了很多的問(wèn)題。結(jié)合傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的使用情況，我們可以將其引發(fā)的問(wèn)題概括為以下幾個(gè)方面：
1.1使用手續(xù)繁雜
教師使用多媒體所需要辦理的手續(xù)繁雜。課前一般需要履行以下手續(xù)：填寫(xiě)使用登記表、取控制柜鑰匙、打開(kāi)柜鎖、開(kāi)啟必要的設(shè)備進(jìn)行授課；下課后，還需要將所有設(shè)備復(fù)位、關(guān)閉電源、鎖好柜門(mén)、歸還鑰匙。
1.2故障排除不及時(shí)
多媒體系統(tǒng)的硬件設(shè)備種類(lèi)繁多，設(shè)備之間的連線復(fù)雜，設(shè)備的故障率高，排除故障和維護(hù)的時(shí)間長(zhǎng)。出現(xiàn)一些常見(jiàn)故障，只有通過(guò)電話或者下課時(shí)通知維護(hù)人員才能解決，不能及時(shí)排除,這樣就影響了正常的教學(xué)。
1.3維護(hù)管理工作零碎繁重
在處理計(jì)算機(jī)病毒、系統(tǒng)破壞、軟件丟失、系統(tǒng)和病毒庫(kù)升級(jí)等問(wèn)題時(shí)，只能在本地采取相應(yīng)的解決措施，必須逐一操作而不能同時(shí)進(jìn)行。這種單機(jī)的恢復(fù)無(wú)疑給維護(hù)人員帶來(lái)很大的工作量。
1.4使用培訓(xùn)效果不明顯
雖然開(kāi)課前進(jìn)行使用培訓(xùn)，但是很多老師在上課的時(shí)候又忘記了操作步驟。還有因設(shè)備不統(tǒng)一而讓教師搞混了各自的操作，造成在運(yùn)用過(guò)程中設(shè)備出現(xiàn)故障，人為增加了設(shè)備的故障率，影響了課堂教學(xué)效率且縮短了設(shè)備的使用壽命。
2基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能中控多媒體教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)
如何克服上述問(wèn)題，更好的方便老師們的教學(xué)，我們提出了基于智能化集中控制的多媒體教學(xué)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)。在對(duì)各廠商生產(chǎn)的硬、軟件產(chǎn)品進(jìn)行論證的基礎(chǔ)上，可選擇一些在市場(chǎng)上比較成熟、穩(wěn)定性高且功能上完全能彌補(bǔ)傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)不足的先進(jìn)產(chǎn)品和技術(shù)，創(chuàng)造性地建立多媒體教學(xué)智能中控管理系統(tǒng)。這樣的系統(tǒng)將由中控管理子系統(tǒng)、監(jiān)控管理子系統(tǒng)、網(wǎng)控管理子系統(tǒng)、流媒體課件實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)組成，與傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)相比較具有如下優(yōu)點(diǎn)：
2.1批處理開(kāi)關(guān)機(jī)
可以通過(guò)中央控制室的多媒體中控管理子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)所有多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的主控柜和各種硬件設(shè)施（如電子柜門(mén)、電腦、投影、電動(dòng)屏幕、功放、IP電話等）的批處理開(kāi)關(guān)機(jī)。在多媒體教學(xué)系統(tǒng)上課的老師就無(wú)須填寫(xiě)使用登記表和領(lǐng)用、歸還控制柜的鑰匙，從而可簡(jiǎn)化多媒體使用的手續(xù)。
2.2內(nèi)置IP電話與遠(yuǎn)程控制
能夠在中央控制室通過(guò)監(jiān)控管理子系統(tǒng)以及中控管理子系統(tǒng)中的內(nèi)置IP電話與遠(yuǎn)程控制功能，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并維護(hù)多媒體教學(xué)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，做到出現(xiàn)故障能在第一時(shí)間內(nèi)解決，從而在很大程度上減小了故障對(duì)正常教學(xué)的影響。只需在中央控制室通過(guò)多媒體網(wǎng)絡(luò)中控管理子系統(tǒng)，就可以對(duì)每一間多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)同時(shí)進(jìn)行查殺病毒、軟件安裝和系統(tǒng)升級(jí)，這將大大減輕管理和維護(hù)工作人員的工作量。
2.3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控
監(jiān)控管理子系統(tǒng)以及中控管理子系統(tǒng)允許教學(xué)管理人員在校園網(wǎng)內(nèi)任何有計(jì)算機(jī)的地方，通過(guò)授權(quán)就可以實(shí)時(shí)對(duì)每間多媒體教學(xué)系統(tǒng)的授課情況進(jìn)行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控，方便管理。
2.4實(shí)時(shí)錄播
在中央控制室可通過(guò)流媒體課件實(shí)時(shí)生成子系統(tǒng)，由一名操作人員控制，就能將優(yōu)秀教師所授課程的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)的錄像、整合、編輯、播放，提高時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)資源共享。
3網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下智能中控多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1系統(tǒng)概述
多媒體智能中控管理系統(tǒng)由智能中控管理系統(tǒng)、監(jiān)控子系統(tǒng)、流媒體課件錄播子系統(tǒng)、網(wǎng)控子系統(tǒng)四部分組成。能根據(jù)課表自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備，自動(dòng)診斷故障。通過(guò)圖形化的顯示界面，實(shí)時(shí)顯示多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)中控、投影機(jī)、計(jì)算機(jī)、主控臺(tái)的工作狀態(tài)。遠(yuǎn)程監(jiān)視教學(xué)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)桌面內(nèi)容并能接管鍵盤(pán)和鼠標(biāo)，方便進(jìn)行遠(yuǎn)程處理與控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的快速排查與維護(hù)。全方位、高清晰、實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)提供設(shè)備狀態(tài)預(yù)警。系統(tǒng)能自動(dòng)生成流媒體課件，完成寶貴的課件資源積累。
3.2總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
整個(gè)多媒體智能中控系統(tǒng)，是由總控室、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及各獨(dú)立的多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)備三部分組成，其中總控室包括一臺(tái)專(zhuān)業(yè)服務(wù)器和多臺(tái)高配置多媒體計(jì)算機(jī)，分別完成設(shè)備控制、視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)控制、教學(xué)錄播、課堂直播等工作。傳輸網(wǎng)絡(luò)包括現(xiàn)有校園網(wǎng)和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。多媒體教室內(nèi)設(shè)備都可通過(guò)IP數(shù)據(jù)包在校園網(wǎng)上傳送。監(jiān)控的視頻信號(hào)、音頻信號(hào)可通過(guò)專(zhuān)用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送。各教室相對(duì)獨(dú)立的多媒體教學(xué)設(shè)備較多，由智能中央控制器進(jìn)行集中管理，主要完成上課時(shí)教師所需AV設(shè)備間的視頻、VGA信號(hào)的切換等。
3.3主要系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)
(1)智能中控管理系統(tǒng)。
系統(tǒng)應(yīng)操作簡(jiǎn)單方便，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一鍵開(kāi)啟與關(guān)閉教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備(投影機(jī)關(guān)閉時(shí)可設(shè)有3-5分鐘散熱延時(shí))，并完成設(shè)備檢測(cè)與故障排查。教師只需按課表安排,進(jìn)教室即可進(jìn)行多媒體教學(xué)。主控臺(tái)有蜂鳴器提示教師推開(kāi)主控臺(tái)，教師在柜門(mén)鎖閉時(shí)可通過(guò)一鍵呼叫功能與主控室直接聯(lián)系；非接觸式IC卡,可實(shí)現(xiàn)刷卡自動(dòng)打開(kāi)主控臺(tái)和多媒體系統(tǒng)。
多媒體控制系統(tǒng)的核心設(shè)備可由控制計(jì)算機(jī)與教室內(nèi)集中控制器組成，所有操作由控制計(jì)算機(jī)向集中控制器傳送232串口指令完成。集中控制器具有VGA矩陣、視頻矩陣、音頻矩陣、講臺(tái)門(mén)磁、投影機(jī)斷線、電腦斷線、大門(mén)門(mén)磁、投影燈開(kāi)關(guān)檢測(cè)模塊、IP電話對(duì)講、一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)等功能模塊，通過(guò)集成電源管理，控制電動(dòng)幕、投影機(jī)、電腦、功放等設(shè)備。
(2)監(jiān)控子系統(tǒng)。
多媒體教學(xué)系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)不間斷高清晰數(shù)字監(jiān)控和全數(shù)字錄像，能實(shí)時(shí)監(jiān)控多媒體教學(xué)系統(tǒng)的課堂和設(shè)備運(yùn)行情況。監(jiān)控系統(tǒng)可同時(shí)保持與教務(wù)處長(zhǎng)及教學(xué)主管副校長(zhǎng)、校長(zhǎng)辦公室的連通，真正實(shí)現(xiàn)高清晰教學(xué)質(zhì)量實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)的錄像（其攝像頭可以遠(yuǎn)程任意變焦、350度自動(dòng)旋轉(zhuǎn)）、回放、自動(dòng)保存、更新都可通過(guò)內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳遞，同時(shí)還可以通過(guò)大屏幕背投系統(tǒng)監(jiān)看所有多媒體教學(xué)系統(tǒng)。監(jiān)控信息可經(jīng)過(guò)系統(tǒng)錄制、編輯后，作為節(jié)目源供播放或點(diǎn)播。
監(jiān)控顯示畫(huà)面可手動(dòng)、自動(dòng)切換，可25幀/秒全屏顯示，可單畫(huà)面、四畫(huà)面、十六畫(huà)面回放，壓縮算法MPEG-4/H.264，錄像速度50-200M/小時(shí)/路，音視頻同步，可設(shè)置COM口與485的轉(zhuǎn)發(fā)速率，可控制云臺(tái)鏡頭與快球。
(3)流媒體課件實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)。
流媒體課件自動(dòng)生成子系統(tǒng)的功能是通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)完成寶貴的課件資源積累，把整合疊加的視頻、音頻和計(jì)算機(jī)圖像（課件）數(shù)據(jù)保存到教學(xué)系統(tǒng)端或者遠(yuǎn)程服務(wù)器上。系統(tǒng)可采用流媒體技術(shù)課件到Internet。視頻課件同步錄制、同步生成、同步直播、同步網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、實(shí)時(shí)點(diǎn)播。適應(yīng)寬帶到窄帶。
在視頻壓縮策略上擬采用目前世界最先進(jìn)的MPEG－4壓縮編碼技術(shù)，對(duì)連續(xù)性或清晰性計(jì)算機(jī)畫(huà)面采取智能變率的壓縮技術(shù)，清晰度可調(diào)，以調(diào)整數(shù)據(jù)量；采用流媒體格式傳輸，可以選擇不同的編碼壓縮格式；實(shí)現(xiàn)在窄帶上傳輸動(dòng)態(tài)性高的變化。通過(guò)VGA采集，不需要在教學(xué)用計(jì)算機(jī)上安裝任何特別程序，就可以將計(jì)算機(jī)顯示器能顯示的內(nèi)容全都采集（包括視頻畫(huà)面）。系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制管理，網(wǎng)頁(yè)式錄入、維護(hù)；自動(dòng)生成、自動(dòng)同步更新記錄庫(kù)。
(4)網(wǎng)控子系統(tǒng)。
網(wǎng)控子系統(tǒng)可以對(duì)教學(xué)系統(tǒng)中各計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，進(jìn)行系統(tǒng)病毒庫(kù)升級(jí)、遠(yuǎn)程維護(hù)，達(dá)到實(shí)時(shí)維護(hù)的效果。具有網(wǎng)絡(luò)對(duì)拷功能，可以快速將一臺(tái)機(jī)器上安裝好的系統(tǒng)部署到整棟教學(xué)樓的所有計(jì)算機(jī)上。網(wǎng)控系統(tǒng)通過(guò)發(fā)射端收集所有網(wǎng)卡的MAC地址，在發(fā)射端進(jìn)行排序，然后將參數(shù)傳遞過(guò)去，就能將所有的計(jì)算機(jī)的IP地址進(jìn)行自動(dòng)分配、修改并固定下來(lái)、通過(guò)傳遞參數(shù)還能實(shí)現(xiàn)批處理修改計(jì)算機(jī)名、設(shè)置DNS和網(wǎng)關(guān)等。
4結(jié)束語(yǔ)
隨著國(guó)家、省、校三級(jí)教育質(zhì)量工程實(shí)施方案的出臺(tái)，加強(qiáng)學(xué)科建設(shè)、深化教學(xué)改革、嚴(yán)格教學(xué)管理、保障和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量已成重中之重。智能化多媒體教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用與管理，與教學(xué)改革創(chuàng)新有著密不可分的關(guān)系，經(jīng)濟(jì)管理院系要在教學(xué)活動(dòng)中廣泛采用信息技術(shù)，不斷推進(jìn)教學(xué)資源的共建共享，逐步實(shí)現(xiàn)教學(xué)及管理的網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化。
參考文獻(xiàn)
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