構建網絡視聽實驗室的研究與實踐

周　民

摘要 隨著計算機技術的發展，計算機輔助教學作為現代教育技術的手段，促進教學的改革與創新。充分利用設備資源、教學資源和現代信息的傳播技術，推動教學改革向縱深邁進。通過教學和自主學習的應用，對網絡視聽實驗室創建及應用作進一步探討。

關鍵詞 計算機技術；教學改革；實驗室

中圖分類號：G431 文獻標識碼：A 文章編號：1671-489X（2009）15-0085-02

Research and Practice of Construction of Audio-visual Network Laboratory//Zhou Min

Abstract With the development of computer techniques, computer assisted instruction, as a mode of modern education technique, has been accelerating education reform and innovation. The fully use of the equipment and education resources and the modern technique of information transmission has been deepening the education reform. This essay gives an advanced discussion on the construction of the Audio-visual Network Laboratory and the application of this laboratory on teaching and self-learning.

Key words computer technique；education reform；laboratory

Authors address Guangdong University of Foreign Studies, Guangzhou 510420

隨著現代信息科學技術的飛速發展，以及現代傳播媒體的產生和傳播手段的更新，教育形式必然產生變革，這種變革將影響整個教育思想和教學模式的更新與發展。廣東外語外貿大學在近10年的教學改革中，采用計算機的多媒體技術與網絡技術組建的網絡視聽實驗室的自主學習逐步取代部分聽說課程。新的教學模式是以現代教育技術為支撐，改變原來以教師講授為主的課堂教學模式，使語言學習朝著不受時間、地點限制的個性化學習方向發展。通過網絡環境的建立與教學資源的篩選、整合，加大實驗室局域網與校園網的建設力度，課內、課外自主學習，實現“學習者自主”。

1 網絡實驗室建設的嘗試

現代學習理論經歷了20世紀初期的行為主義學習理論占主導地位，70年代的認知主義學習理論及90年代建立起的建構主義學習理論。這一理論提倡以學習者為中心，強調學習的主動建構內部心理特征的過程，強調個別化學習與交流合作，強調學習的外部情景、資源對意義建構的重要性。伴隨教育技術的發展，2000年初廣東外語外貿大學建立起網絡視聽實驗室。最初以C語言、VB軟件編程做成網頁形式給學生瀏覽，稍后網頁制作技術有了一個大發展。

第一個網絡課室建立時是175臺計算機的局域網，計算機配置CPU僅為Celeron 400，內存32 M，Windows 98操作系統。服務器配置的是至強500CPU，512 M內存，Windows NT操作系統及數據庫管理系統SQL Server 7.0。一段時間以來，視聽實驗室網絡利用硬件技術解決視頻點播問題，硬件環境要達到實時視頻、音頻點播，就必須要有高速的寬帶網絡基礎。要達到高速，就要解決服務器的吞吐量和網絡的帶寬。采用多網卡的方法增大網絡的帶寬，合理分布大流量數據網絡系統，即視頻服務器、Web服務器、數據服務器數據分開處理，由高速交換機或高速路由連接，利用服務器群來完成上述高性能的要求。

學生機用瀏覽器直接訪問Web服務器，管理計算機與教師機以域用戶登錄，傳送素材到相關服務器，以及從服務器讀取有關數據、服務器管理等。所有的課件必須是網絡課件，并以網頁的形式運行。

在VOD（Video On Demand）點播系統配置時采用網橋式結構，充分利用服務器內部的數據處理能力，以多網卡分段處理的交換網硬件構成。比較好地解決了網絡帶寬和速度問題，使網絡順利實現VOD功能。系統即使是MPEG-1格式VCD的DAT文件作共享文件傳送的VOD，也可達到60個客戶機實時VOD（用WIN98媒體播放器點播）。而且硬件配置沒有特別技術條件限制。

多年來伴隨計算機技術的進步與學校的發展，軟、硬件配置檔次大為提高。數據服務器采用磁盤陣列的方式，增大數據出口流量。作為網頁形式開發的課件，要提高數據庫的操作性，除采用更好的數據服務器，進行更合理的數據庫設計之外，在Web應用程序實現環節也有很多措施可以采取。其中，使用數據庫連接池就可以顯著提高應用程序的性能和可縮放性。實驗室是個局域網，學生工作站經3層交換機連接至服務器間（同時是資源中心），由增設的核心交換機Cisco 4506分配網段與子網段于課室之間，同時在教師機設置控制程序，對訪問大樓內網與訪問校園網、Internet進行控制，以利于組織教學與自主學習。

2 教學資源的整合

教育技術是為了促進學習對有關的過程和資源進行設計、開發、運用、管理和評價的理論實踐。其定義明確指出，這門新興的學科最終的目的是促進學習，從而轉變以往為教學服務的理念，體現教學觀念從以教為中心轉向以學為中心。這種轉變有利于教育技術更好地在教育中發揮作用。

現代化技術改變音視頻媒體的制作、傳播方式，計算機網絡的出現又改變計算機輔助教學的理念。早年在單臺計算機上運行的教學軟件，受限于當時條件，適用行為主義理論——強化學習。隨著計算機多媒體與網絡技術的發展，聲音、圖像制作與播放伴隨編碼技術，計算機網絡帶寬與傳輸率的提高，計算機輔助教學已從簡單的文本演示方式發展到網頁瀏覽方式。存儲介質的容量的大增，擴大了資源的無限空間。計算機輔助教學經歷了單機，多臺服務器多卡組網，以及今天采用磁盤陣列并發技術，數百臺計算機同時進行教學課件操作，教學打破時間與空間的概念。

多年來開出e-class、電影文化、比較文化、cecl寫作、語音語調、新聞聽力等課程。以網頁技術開發的英語新聞聽力課程根據教育技術理念，將教學成功地設計成為自主學習形式課程——擴展的課堂，除保留必要的上課考勤制度外，學生可根據自己的接受能力，在一定的日期內（一周）完成課堂里要求完成的學習任務。教學模式如圖1所示。

歷經多年實踐，網絡視聽教學面幾乎覆蓋所有專業英語教學，取得行業內外好評。英文學院在課件的處理上把握好新聞的及時性、內容的廣泛性、學習的可行性，對一些詞組作在線解釋，頁面有按鈕鏈接在線《柯林斯英英詞典》（Collins COBUILD Advanced Learners English Dictionary）幫助學生學習，激發學習興趣。

3 今后的發展設想

近年來，計算機軟、硬件技術發展很快。學校建立的網絡視聽實驗室從1999年的Celeron 400、Windows 98的學生機配置起步，逐步發展到目前的雙核Core E8400、Windows XP。媒體播放器不斷升級，制作工具推陳出新，MPEG格式文件為主導，WMV、FLV格式文件為輔助。課件的制作往往受限于設備條件，制作上稍不注意就會造成學生機端播放不流暢或“死機”。在不同課室，考慮到設備檔次差別，要分別制作不同格式文件。當然，服務器部分也不斷淘汰、升級。

作為學校，在語言教學活動中，每個教師都備有大量的視頻和音頻課件資料。由于這些資料占用存儲空間較大，而教師的授課常常在不同課室間更換，因此，往往造成課室教師用機的存儲空間無法滿足教師的使用要求。而由于資源不能共享，同一課件資源放在不同課室的機器或服務器中，更加重存儲空間的浪費和不足。據此，建立含資源庫雙機熱備份功能的外語教學資源系統。該系統由2臺服務器系統和一個外接共享磁盤陣列柜及相應的雙機熱份軟件組成，用戶的數據存放在外接共享磁盤陣列中，操作系統和應用程序安裝在2臺服務器的本地系統盤上。

目前，學校的實驗室包括視聽實驗室和語言實驗室，總共有將近900個學生座位，而預期項目推行后，學生座位數將更多。所以，外語教學資源分室的系統至少應該能實現1 000個用戶同時實時點播的要求。如果滿足全校師生的使用，預計要能滿足3 000個用戶同時實時點播。按每用戶使用1.5 M流量計算，至少需要4 500 M的流量。這個應用需要已不能使用單臺服務器輸出，需要使用應用服務器集群，多臺服務器并列輸出。為了輸出的穩定及流暢，最好使用專業視頻服務器。