王童童

一、引言

信息化時代的到來使我國教育體制發(fā)生了深刻變革，我國各大教學機構掀起了多媒體網(wǎng)絡輔助教學的高潮。目前，無論是大學還是中學，多媒體網(wǎng)絡輔助教學開展得可謂轟轟烈烈、如火如荼。然而，在這種現(xiàn)象的背后，有許多值得我們冷靜深思并盡快解決的問題。

二、傳統(tǒng)多媒體網(wǎng)絡教學存在的問題

面對迅速興起的多媒體網(wǎng)絡輔助教學，許多教育工作者和學生在思想觀念上準備不足，普遍存在三種錯誤傾向：

1.高估了多媒體網(wǎng)絡輔助教學的作用。多媒體輔助教學有利于提高教學效果和教學質(zhì)量，具有生動、豐富、即時反饋等特點，可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學習效率。能夠按照教學過程給學生提供知識內(nèi)容，舉例說明，進行演示、反復學習，這更有利于學生對知識的理解和鞏固，提高教學質(zhì)量。但是，多媒體輔助教學不能主動與學生進行面對面的交互，對學生學習狀態(tài)不能監(jiān)控，缺少學習情感交流，學習過程要求學生主動性高，不能形成有效學習壓力。教學效果和質(zhì)量相比傳統(tǒng)教學方式提高不大。

2.弱化了課堂實時互動的作用。多媒體網(wǎng)絡輔助教學能夠適應學生個別差異，實現(xiàn)因材施教。大量的資源可以豐富學生的知識，學生可以根據(jù)自身的興趣、愛好進行廣泛的學習。但是，使用傳統(tǒng)的多媒體網(wǎng)絡輔助教學會弱化學生與教師的實時互動溝通，缺少教師針對學生學習特點的專門性教育。

3.課件內(nèi)容和質(zhì)量不高，更新不及時。傳統(tǒng)的多媒體網(wǎng)絡輔助教學教材來源主要分為兩部分，一部分為出版社配套多媒體課件，一部分為授課教師自行制作的多媒體課件。其中，出版社配套多媒體課件內(nèi)容豐富、形式多樣、質(zhì)量較高，但是更新不及時，難以根據(jù)學生實際進行調(diào)整;授課教師自行制作的多媒體課件可以根據(jù)學生實際進行修改、實時更新，但是素材少、課件表現(xiàn)形式單一。

三、音視頻智能交互及分布式管控平臺在教學中的作用

音視頻智能交互及分布式管控平臺是一種通過網(wǎng)絡進行信號傳輸?shù)囊曨l會議系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過輸入節(jié)點機即編碼器將視頻信號通過H.264編碼轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過網(wǎng)絡傳輸至輸出節(jié)點機（即解碼器），轉(zhuǎn)化為視頻信號，傳輸至顯示設備。其中，系統(tǒng)主控設備為云服務器，用戶可以通過B/S構架訪問云服務器，發(fā)出控制指令，云服務器將控制信號發(fā)送至輸入節(jié)點機與輸出節(jié)點機，實現(xiàn)信號的定向傳輸，視頻信號傳輸過程中，不再經(jīng)過云服務器，直接實現(xiàn)點對點傳輸。

分布式系統(tǒng)的特點：1.采用分布式結構設計，每個輸入輸出節(jié)點獨立工作，任意節(jié)點故障對其他節(jié)點無影響，保障系統(tǒng)整體可靠;2.系統(tǒng)主要由分布式輸入節(jié)點、分布式輸出節(jié)點、網(wǎng)絡交換機組成，設備種類及數(shù)量少，可靠性高;3.系統(tǒng)采用可視化控制，可實現(xiàn)局域網(wǎng)及跨地域的遠端控制，使用操控直觀、簡便。4.系統(tǒng)采用權限管理，管理員可以獨立創(chuàng)建和刪除管理用戶，并對控制行為進行隔離，確保系統(tǒng)操作安全。

教學資源的好壞直接影響著教學水平，如何充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源作用是解決教育資源相對不平衡的重要手段。音視頻智能交互及分布式管控平臺可以實現(xiàn)相對穩(wěn)定的互動大課堂，具備兩大特點：一是面對面的教學特點;二是相對穩(wěn)定的學習時間。1.面對面的教學特點。音視頻智能交互及分布式管控平臺與傳統(tǒng)多媒體教學平臺及遠程教學平臺不同，它互動性更強、實時性更強、代入感更強。傳統(tǒng)遠程教育平臺屬于一對多的單向傳輸平臺，而智能交互平臺具備將音頻、現(xiàn)場實況、電子白板畫面實時、雙向傳送到多個不同物理空間的功能，學生聽課現(xiàn)場、學生提問等均能夠?qū)崟r反饋授課教師，提高教師與學生的互動。2.相對穩(wěn)定的學習時間。目前，網(wǎng)絡手段在教學中的運用能夠在很大程度上開放教學環(huán)境、豐富教學內(nèi)容。信息量的極大豐富，使得學生有了更多的選擇的機會，教師的授課內(nèi)容通過服務器傳輸?shù)骄W(wǎng)上，學生可以不受時間限制、不受地點限制進行學習。但是，這種方式使學生學習時間碎片化、學習不夠系統(tǒng)。智能交互平臺的應用，相對其他網(wǎng)絡手段，集中優(yōu)勢教育資源，以教師實際授課為核心，建立一個多點圍繞的互動大課堂，讓學生事先規(guī)劃時間，集中到一個具備傳統(tǒng)學習氛圍的虛擬課堂中。使學生擁有一個相對穩(wěn)定的學習時間。

四、音視頻智能交互及分布式管控平臺的建設

音視頻智能交互及分布式管控平臺的建設分為兩大部分，分別為網(wǎng)絡基礎建設與多媒體系統(tǒng)建設。

1.音視頻智能交互及分布式管控平臺的網(wǎng)絡基礎建設。由于智能交互平臺傳輸多媒體數(shù)據(jù)種類多，流量大，因此對網(wǎng)絡設施要求較高。網(wǎng)絡基礎建設應當以干兆網(wǎng)絡為主。其中，干線使用光纜傳輸介質(zhì)，接入交換機層到節(jié)點機應使用6類雙絞線。全節(jié)點均為干兆傳輸。

平臺網(wǎng)絡基礎建設過程中，應遵循以下原則：

（1）無瓶頸原則。網(wǎng)絡性能和網(wǎng)絡安全性能取決于網(wǎng)絡通信鏈路中性能最低的那部分設備。因此，要求在進行網(wǎng)絡系統(tǒng)設計時，全局綜合考慮各部分性能，不能只注重局部性能配置，特別是交換機配置。

（2）可用性原則。網(wǎng)絡的可用性指可靠性和穩(wěn)定性。由于音視頻傳輸數(shù)據(jù)量大，傳輸時間長，要求網(wǎng)絡系統(tǒng)能長時間高負荷穩(wěn)定運行，因此需要選取技術成熟、應用主流技術、主流品牌的產(chǎn)品。此外，網(wǎng)絡系統(tǒng)的電源供應也很重要。對于關鍵節(jié)，如輸人節(jié)點、控制節(jié)點，可以配置足夠功率的不間斷電源，保障系統(tǒng)正常運行。

（3）實用性與先進性原則。網(wǎng)絡系統(tǒng)設計時應以實用性為主，在選取具體網(wǎng)絡技術時，要同時考慮當前以及未來一段時間內(nèi)的主流技術?，F(xiàn)階段，系統(tǒng)主要運行在基于IPv4或IPv6的千兆星型網(wǎng)絡結構上。

2.音視頻智能交互及分布式管控平臺的多媒體系統(tǒng)建設。智能交互及分布式管控平臺的多媒體設備主要包含信號編碼、解碼設備及相關控制設備。主要設備連接如圖：

（1）輸入節(jié)點機：輸入節(jié)點機即編碼器，支持VGA、DVI、HDMI等信號輸入，通過內(nèi)置芯片將視頻信號轉(zhuǎn)化為H.264格式的數(shù)字信號，通過網(wǎng)絡進行傳輸。

（2）輸出節(jié)點機：輸出節(jié)點機即解碼器，將H.264格式的數(shù)字信號通過內(nèi)置芯片轉(zhuǎn)化為視頻信號，通過VGA、DVI、HDMI輸出。

（3）云服務器：嵌入式服務器，協(xié)調(diào)分布式節(jié)點機的運行?？刂飘嬅媲袚Q等

（4）控制終端：控制終端通過網(wǎng)絡遠程控制云服務器。

五、結語

音視頻智能交互及分布式管控平臺在教學實踐中能夠充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)教育資源，將地理上分散的小課堂通過系統(tǒng)整合成一個互動大課堂，解決了傳統(tǒng)多媒體教學互動性差的問題，形成了教師為核心，通過計算機輔助教學的高效遠程教育模式。因此，教學中采用音視頻智能交互及分布式管控平臺具有巨大實踐意義。

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