摘 要：《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高〔2007〕2號(hào)）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，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。文章在分析傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)弊端的基礎(chǔ)上闡述了基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的多媒體教學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，著重研討了智能化中央控制多媒體教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路，以及如何將IC卡、遠(yuǎn)程控制、流媒體等先進(jìn)集中管理技術(shù)應(yīng)用到教學(xué)實(shí)踐中的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：智能化 網(wǎng)絡(luò) 控制 多媒體 教學(xué)系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1673-8454（2007）12-0034-03

信息技術(shù)正在改變高等教育的人才培養(yǎng)模式?！督逃筷P(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》（教高〔2007〕2號(hào)）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)。[1] 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)。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。

一、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(huà)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)合湖南商學(xué)院傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的使用情況，我們將其引發(fā)的問(wèn)題概括為以下幾個(gè)方面：

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。首先必須填寫(xiě)《使用登記表》，然后才能領(lǐng)取控制柜的鑰匙，打開(kāi)柜鎖，開(kāi)啟必要的設(shè)備進(jìn)行授課。下課后，將所有設(shè)備復(fù)位，關(guān)閉電源，鎖好柜門(mén)，最后歸還鑰匙。

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(huà)或者下課時(shí)通知維護(hù)人員才能解決，不能及時(shí)排除，影響了正常的教學(xué)。

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。

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。

二、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，更好地方便老師們的教學(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，選擇了一些在市場(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)造性地成功建立了湖南商學(xué)院多媒體教學(xué)智能中控管理系統(tǒng)。該套系統(tǒng)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)：

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(huà)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，從而簡(jiǎn)化了多媒體使用的手續(xù)。

2.內(nèi)置IP電話(huà)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(huà)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)，這大大減輕了管理和維護(hù)工作人員的工作量。

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)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。

4.實(shí)時(shí)錄播

在中央控制室通過(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，提高了時(shí)效性，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)資源共享。

三、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)

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。

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)器和七臺(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)備都是通過(guò)IP數(shù)據(jù)包在校園網(wǎng)上傳送的。監(jiān)控的視頻信號(hào)、音頻信號(hào)是通過(guò)專(zhuān)用監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送。[2] 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.主要系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

（1）智能中控管理系統(tǒng)

系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單方便，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)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)。[3]

多媒體控制系統(tǒng)的核心設(shè)備是由控制計(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(huà)對(duì)講、一鍵開(kāi)關(guān)機(jī)等功能模塊，通過(guò)集成電源管理和控制電動(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)同時(shí)保持與教務(wù)處處長(zhǎng)及教學(xué)主管副院長(zhǎng)、院長(zhǎng)辦公室的連通，真正實(shí)現(xiàn)了高清晰實(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、更新都是通過(guò)內(nèi)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳遞的，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)。[4] 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。[5] 系統(tǒng)采用流媒體技術(shù)發(fā)布課件到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)從寬帶到窄帶各種接入方式。

在視頻壓縮策略上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)面采取了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，并可以將計(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。[6]

四、多媒體智能中控教學(xué)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中的成效

湖南商學(xué)院網(wǎng)控多媒體教學(xué)系統(tǒng)投入使用已有近兩年的時(shí)間，系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，解決了傳統(tǒng)多媒體教學(xué)系統(tǒng)存在的一些不足，管理便捷，大大降低了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)，由于管理的智能化，相應(yīng)減少了課堂因多媒體出現(xiàn)故障而影響教學(xué)的現(xiàn)象，對(duì)于一些優(yōu)秀教師的課堂教學(xué)實(shí)況進(jìn)行直播，深受學(xué)院師生歡迎，同時(shí)減少了維護(hù)和管理人員的數(shù)量，并能滿(mǎn)足對(duì)課堂教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行遠(yuǎn)程評(píng)估和跟蹤的要求。

五、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)量已成為重中之重。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，高等院校要在教學(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。

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