侯春玲

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)；實(shí)驗(yàn)室；應(yīng)用

1概述

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)指的是在計(jì)算機(jī)綜合信息處理技術(shù)的作用下，對(duì)包括文字、圖形、聲音、圖像、數(shù)據(jù)、動(dòng)畫等在內(nèi)的多種媒體信息進(jìn)行綜合性的集中處理，以賦予計(jì)算機(jī)以多感官實(shí)時(shí)信息交互的功能。在當(dāng)前的信息化領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)可謂是最為活躍的技術(shù)之一，一度成為新一代電子技術(shù)發(fā)展和競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，其在圖書、教育、軍事、金融以及醫(yī)療等領(lǐng)域的應(yīng)用，正在潛移默化地影響著人們的生產(chǎn)和生活[1]。媒體一詞最早源于英文“Mediu”，泛指各種用于傳播和表示信息的手段，包含感覺(jué)媒體、表示媒體、顯示媒體、存儲(chǔ)媒體、傳輸媒體等。其中，感覺(jué)媒體是多媒體的典型代表，具有集成性、交互性、傳播性等特征，作為一種媒體綜合，同時(shí)兼容文本、聲音、圖像等信息資源。正是基于多媒體的信息綜合處理和管理能力，實(shí)現(xiàn)了用戶通過(guò)多重感官與計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，這也是計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)所在，從而為更大范圍的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

2應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

具體而言，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要可以歸結(jié)為以下幾點(diǎn)。

（1）實(shí)驗(yàn)效果更佳。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)具有超強(qiáng)的情景再現(xiàn)以及虛擬演示功能，能夠根據(jù)現(xiàn)實(shí)生活場(chǎng)景以及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程。在一些情況下，還會(huì)借助投影儀設(shè)備來(lái)全方位對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)本、實(shí)驗(yàn)器械、反應(yīng)過(guò)程等進(jìn)行放大直播，從而在最大程度上增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的直觀性，在動(dòng)靜結(jié)合之間，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更具生動(dòng)性。這不僅便于實(shí)驗(yàn)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的了解、掌握，更有益于對(duì)實(shí)驗(yàn)人員創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[2]。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程更具安全性。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室新人而言，初人陌生環(huán)境難免會(huì)出現(xiàn)無(wú)法適從的情況，加之實(shí)操技能、經(jīng)驗(yàn)匱乏，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難免頻發(fā)失誤。尤其是在面臨一些電氣實(shí)驗(yàn)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，基于實(shí)驗(yàn)反應(yīng)過(guò)程的危險(xiǎn)性，操作失誤甚至?xí)l(fā)一系列的人身安全事故。而計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，在真實(shí)還原實(shí)驗(yàn)過(guò)程的同時(shí)，還可避免因誤操作產(chǎn)生的突發(fā)事故。比如，面對(duì)一些操作難度較大、危險(xiǎn)性較高且較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員可以在對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行充分了解的基礎(chǔ)上，通過(guò)在計(jì)算機(jī)上輸入相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及反映現(xiàn)象，以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)反映現(xiàn)象的預(yù)判能力，并以計(jì)算機(jī)多媒體模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果為依據(jù)制定實(shí)驗(yàn)應(yīng)急處置方案，從而大大提高實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性，降低實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率。

另外，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用還有助于實(shí)驗(yàn)人員準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的用料情況，以模擬實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)用料種類、數(shù)量，從而做到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的精準(zhǔn)掌控，避免各種情況導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)物料浪費(fèi)情況的發(fā)生，最大限度地降低實(shí)驗(yàn)室成本消耗。

3應(yīng)用現(xiàn)狀

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)日臻成熟，并被廣泛應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，成了實(shí)驗(yàn)室技術(shù)賦能的重點(diǎn)所在。目前，在技術(shù)革新、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的新時(shí)代背景下，智慧實(shí)驗(yàn)室建設(shè)逐漸成了一個(gè)熱門詞匯，而智慧實(shí)驗(yàn)室的核心即實(shí)驗(yàn)室管理信息化體系，其中包含計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，旨在通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的視頻錄制、同步直播、實(shí)驗(yàn)?zāi)M等來(lái)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可視性、交互性。目前，以高校、科研企業(yè)等為代表的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室單位大多都已經(jīng)建立起了完備的多媒體實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，該系統(tǒng)由中控系統(tǒng)、觸控一體機(jī)、投影幕、計(jì)算機(jī)、音響、投影設(shè)備、數(shù)字視頻展示臺(tái)等組成，在TCP＼IP協(xié)議以及配套網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)的作用下，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)各種多媒體設(shè)備的一鍵化綜合管控，充分體現(xiàn)出多媒體實(shí)驗(yàn)室的網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集中化特征?？v觀近年來(lái)我國(guó)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，可謂成果斐然，如廈門大學(xué)早在2005年就成立了智能多媒體技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，專注于人工智能、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器學(xué)習(xí)等領(lǐng)域的研究；2019年，海信數(shù)字多媒體技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室人選青島市地方科技發(fā)展專項(xiàng)資金擬支持企業(yè)項(xiàng)目名單，獲得了高達(dá)186萬(wàn)元的資金支持；2023年，中國(guó)香港都會(huì)大學(xué)“數(shù)碼藝術(shù)實(shí)驗(yàn)室”正式成立，在多媒體技術(shù)的作用下賦予了文藝科技以無(wú)限可能。

4應(yīng)用路徑

宏觀信息化時(shí)代生態(tài)下，計(jì)算機(jī)多媒體因其本身自帶的多重技術(shù)優(yōu)勢(shì)，在實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域嶄露頭角，對(duì)其應(yīng)用勢(shì)在必行。

4.1軟硬件安裝

近年來(lái)，隨著我國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+"戰(zhàn)略落地．現(xiàn)代教育信息化加速升級(jí)，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的數(shù)量及體量有所增長(zhǎng)，承擔(dān)著較為繁重的教學(xué)任務(wù)，相關(guān)機(jī)器的使用率較高，容易出現(xiàn)一系列問(wèn)題。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，有效保證其順暢運(yùn)行是關(guān)鍵，對(duì)相關(guān)維護(hù)管理工作提出了更高要求。具體而言，在硬件建設(shè)方面，隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的高速發(fā)展，不少?gòu)S商為解決計(jì)算機(jī)多媒體的批量管理問(wèn)題，制作了二合一甚至是三合一卡，減輕了實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用過(guò)程中的管理負(fù)擔(dān)[3-4]。事實(shí)上，作為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，聯(lián)想就針對(duì)公共機(jī)房環(huán)境設(shè)計(jì)開發(fā)了專門的教育應(yīng)用方案，在操作系統(tǒng)中集成了硬盤保護(hù)、CMOS參數(shù)保護(hù)、網(wǎng)絡(luò)同傳以及網(wǎng)絡(luò)控制等功能模塊，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)安裝同步操作。計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，可在任意計(jì)算機(jī)上安裝硬盤保護(hù)系統(tǒng)，硬盤分區(qū)之后安裝對(duì)應(yīng)的多媒體操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及所需要的演示軟件，繼而通過(guò)發(fā)送端喚醒其他接收端。在軟件建設(shè)方面，則可在實(shí)驗(yàn)室中的計(jì)算機(jī)多媒體操作系統(tǒng)上加裝Ghost備份鏡像，對(duì)所需要的內(nèi)容進(jìn)行克隆，以保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、過(guò)程等同步呈現(xiàn)，讓每位學(xué)生都能順利參與實(shí)驗(yàn)室教學(xué)。簡(jiǎn)單來(lái)講，可在實(shí)驗(yàn)室機(jī)房?jī)?nèi)選擇一臺(tái)配置較高的計(jì)算機(jī)作為克隆服務(wù)器，在完成需要的軟件安裝之后將硬盤做成鏡像文件，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將之傳送到其他計(jì)算機(jī)硬盤，從而批量完成裝機(jī)工作。需要指出的是，受制于有限的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境，當(dāng)無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)克隆時(shí)，則通過(guò)硬盤對(duì)拷的方式予以解決。另外，為保證計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用效果，還需植入系統(tǒng)備份和硬盤保護(hù)以及軟件保護(hù)等程序。

4.2數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，要考慮不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需求，包括項(xiàng)目?jī)?nèi)容、操作方法、應(yīng)用器材等，開發(fā)通用適配版課件，有機(jī)地融合文字、圖像、視頻、動(dòng)畫等元素，突出其在教學(xué)領(lǐng)域的效能優(yōu)勢(shì)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用勢(shì)必會(huì)涉及大量的數(shù)據(jù)處理任務(wù)，包括信息吞吐、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和輸送等。實(shí)驗(yàn)室數(shù)字化管理結(jié)構(gòu)下的視頻和模擬信號(hào)規(guī)模體量超乎想象，對(duì)存儲(chǔ)芯片的容量、通信信道傳送速度以及計(jì)算機(jī)計(jì)算量等提出了較高的要求。因此，可將數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù)嵌入計(jì)算機(jī)多媒體實(shí)驗(yàn)室，從而使上述問(wèn)題迎刃而解。與此同時(shí)，為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化虛擬實(shí)驗(yàn)室操作，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)應(yīng)用還需搭載數(shù)據(jù)檢索模塊，將信息檢索系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)信息智能添加等程序集成到操作界面，師生即可依托計(jì)算機(jī)多媒體影音系統(tǒng)中的圖像檢索功能，按照其直觀表現(xiàn)形式從庫(kù)中獲取需要的畫面。一般來(lái)講，計(jì)算機(jī)多媒體備份數(shù)據(jù)的格式有很多種，如WAV，VOC，MIDI，AIF，RMI等，可通過(guò)語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、文語(yǔ)轉(zhuǎn)化等方式進(jìn)行視頻數(shù)據(jù)加工，保證其在實(shí)驗(yàn)室教學(xué)中的順暢應(yīng)用。除此之外，在以往的實(shí)驗(yàn)室工作模態(tài)下，基于計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)應(yīng)用的課件開發(fā)多由專業(yè)人員完成，生成的CAI電子文檔未能很好地契合教學(xué)需求。而隨著Multi-media ToolBook，Diector，Authorware等多媒體技術(shù)的發(fā)展，可在面向?qū)ο蟮膽?yīng)用開發(fā)環(huán)境中編寫簡(jiǎn)易程序代碼，繼而根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目需要開發(fā)不同類型的電子實(shí)驗(yàn)課件，有利于滿足實(shí)際教學(xué)需求?；诖?，使用者無(wú)需熟練掌握計(jì)算機(jī)操作技能也可通過(guò)自學(xué)來(lái)順利完成虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的操作。

4.3其他保障

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用是一項(xiàng)龐雜的系統(tǒng)化工程，對(duì)提高實(shí)驗(yàn)效率及效果有重要作用。因此，在新時(shí)期，高校應(yīng)當(dāng)樹立正確的教育信息化意識(shí)，深刻認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用價(jià)值，繼而結(jié)合自身實(shí)際情況，適度加大相關(guān)方面的建設(shè)投入力度，推動(dòng)先進(jìn)科技引入，健全人才、物力等保障體系，最大限度地發(fā)揮其作用。在此過(guò)程中，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用的核心在于滿足教學(xué)需求，要廣泛聽取廣大師生的意見和建議，建立合理高效的操作系統(tǒng)體系，形成多元化的功能模塊集，包括網(wǎng)絡(luò)資料庫(kù)模塊、素材處理模塊、課件開發(fā)模塊等，為進(jìn)一步的便捷應(yīng)用提供技術(shù)支持[5]。以網(wǎng)絡(luò)資料庫(kù)模塊為例，該模塊的核心是支持實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目顯示，包括流程、規(guī)范、工藝等，可通過(guò)文本、視頻或超級(jí)鏈接等實(shí)現(xiàn)。另外，未來(lái)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用必將走向正規(guī)化、規(guī)范化和科學(xué)化，為最大限度地發(fā)揮其作用，應(yīng)當(dāng)制定完善的管理制度，明確不同崗位人員的職責(zé)，以確保系列活動(dòng)順利展開。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用，涉及多種機(jī)器、設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、終端機(jī)、耳機(jī)、音箱、投影儀、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等，要建立科學(xué)的日常點(diǎn)檢制度，由專業(yè)人員進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，及時(shí)更替已經(jīng)報(bào)廢的設(shè)備。除此之外，對(duì)于某些特殊項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)，還需重視加強(qiáng)計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的數(shù)據(jù)安全管理，根據(jù)實(shí)際情況安裝合適的殺毒軟件，動(dòng)態(tài)觀察計(jì)算機(jī)多媒體系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對(duì)重要資料進(jìn)行備份保存，并定期清理臨時(shí)及其他無(wú)用文件，以提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度，給用戶帶來(lái)良好的操作體驗(yàn)。最后，人作為計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用的核心，其專業(yè)化水平建設(shè)亦是相當(dāng)重要。

5結(jié)束語(yǔ)

不同種類的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有不同程度的不可操作性、漫長(zhǎng)性和危險(xiǎn)性，并且實(shí)驗(yàn)過(guò)程、效果還會(huì)受到諸多外部因素的影響。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，能夠憑借其強(qiáng)大的功能優(yōu)勢(shì)來(lái)為實(shí)驗(yàn)人員營(yíng)造一種身臨其境的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。如此一來(lái)，不僅有益于實(shí)驗(yàn)過(guò)程的全面呈現(xiàn)，更有助于加深實(shí)驗(yàn)人員對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)知識(shí)、技術(shù)的理解?？傊?jì)算機(jī)多媒體技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用表現(xiàn)出了強(qiáng)大的便捷性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、高效性等，是“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的重要趨勢(shì)。在未來(lái)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中，包括高校、科研企業(yè)等在內(nèi)的單位要在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基礎(chǔ)上，繼續(xù)深挖計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、功能。