網絡環境下多媒體教室的建設探索

摘 要：對網絡環境下，多媒體教室的建設目標、設計原則和多媒體的關鍵設備進行分析與討論，對多媒體教室各個子系統的關鍵性配置方案進行了探討。

關鍵詞：網絡 多媒體 多媒體教室

中圖分類號：G647 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）06（a）-0149-02

教育教學是建立在教學雙方信息交流基礎上的活動，需要使用一定的媒體工具。隨著科學技術的不斷發展，人們對媒體技術在教學中的角色和價值的認識也在不斷深入。它不僅是提高信息效率和擴大信息傳播范圍的工具，更重要的是它對教師和學生的心理和行為產生了深刻的影響，對師生主體行為進行了重新塑造和建構。[1]

多媒體教室的建設是系統工程，各子系統之間存在相互制約和相互依賴的關系，建設初期需要經過周密的設計。現代化的多媒體教室已經不再單單是傳統意義上的教師講課的場所，而是朝著信息化、智能化的方向發展，在教學的便利性、學習的高效性以及管理的科學性幾個層次上不斷滿足教學活動的需求。[2]多媒體教室的建設目標需要依據教學實際的需求，設計、安裝和選購既要考慮時效性，也要為長期的管理和維護做規劃。

1 多媒體教室的建設目標

目前，多媒體教室已經普遍是具有網絡管理功能的多媒體演示型教室，其主要由投影系統、網絡中控系統、計算機、音響系統、監控系統組成，由這些子系統組成的集中式、網絡化多媒體教室的目標包括以下方面：

（1）獨立的系統。多媒體教室日常情況下可完全開放，平時學生可在教師內自習，但是又要保證多媒體系統不受人為因素的破壞，目前普遍的方案是將多媒體設備安放在鋼制講臺內，保持完整的封閉狀態。

（2）簡易的操作。教師只需刷卡打開鋼制講臺的同時，多媒體設備總電源隨即開啟，教師再根據需要開啟使用所需媒體。上課完畢后，只需關閉多媒體總電源開關，無需等待所有設備關機完畢，就可以關閉講臺離開。

（3）自動化的IC卡。網絡中控的非接觸式IC卡與多媒體專用講臺配套使用，通過IC卡自動開啟講臺和多媒體教學設備。

（4）網絡電話。多媒體設備的故障是突發性的，上課中途或者上課前的故障對整個教學活動的進程影響很大，如果不能及時處理，會持續影響正常教學，教師只需要撥通網絡電話就可以通知總控室工作人員處理故障。

（5）遠程控制。有些情況下上課老師不能熟練地使用多媒體設備，誤以為發生了故障，立刻趕到有故障的教室維修設備也不現實，遇到這種突發情況時工作人員可以在總控室內遠程開啟并調試教室內的多媒體系統，實現電子鎖開啟、監控攝像頭轉動，投影機開關、屏幕升降、設備切換、教室音量控制等所有操作功能，并在總控端實時觀測教室內的監控畫面。

2 多媒體教室的設計原則

2.1 整體化設計

就是從系統的角度出發，全面、整體的分析構成多媒體系統的各個子系統和設備，對音響系統、投影系統、中控系統、監控系統、網絡等做全面的分析。特別是在網絡環境下，多媒體設備的硬件沖突，無線信號干擾等情況是需要引起注意的，在多媒體系統工程實施之前，需要預先測試設備的兼容性和穩定性。

2.2 實用性原則

操作簡單，切換自如，管理方便的多媒體操作軟件容易被廣大教師和管理人員的接受。

2.3 先進性原則

多媒體設備的系統結構應該是先進的、開放的體系結構，系統設計、施工和設備選型遵循先進性原則，能夠使多媒體教室的建設與學校其他系統的建設在技術平臺水平上實現對接，在可以預見的將來使擴展設備與現有設備保持兼容。

2.4 可靠性原則

設備的安全性和長期穩定運行是管理人員最為關注的層面，多媒體教室對一些設備的穩定性和可靠性要求非常高，一些設備甚至每天運轉24小時，對這種關鍵的設備應當提供突發情況的應急方案，考慮系統的應變能力和容錯能力，比如提供備用機器或者提供大功率替代設備。對超過人體安全電壓的設備和電纜應當使用絕緣線圈密封，尤其應當選購表面有絕緣漆的鋼制講臺，這樣避免設備漏電給師生造成安全隱患，而完整密封的鋼制講臺可以保護多媒體設備不受人為因素的影響。

2.5 可擴展性原則

所謂可擴展性就是設計系統需要為以后的升級預留空間，系統維護是整個系統生命周期中所占比例最大的，合理的結構、規范對系統的維護可以在很短時間內完成。系統設計和規劃時必須支持將來的擴容和平滑升級。系統應采用模塊化，并在設備選型方面有一定的可替換性。

2.6 經濟性原則

在保證系統先進、可靠和高性價比的前提下，通過優化設計到最經濟性的目標，系統設計和設備選購注重的是實用功能，沒有必要盲目追求設備高性能。從學校教學需求和管理的實際需求出發，權衡先進性、經濟性、實用性，做到設備性能價格比的最好綜合。

3 多媒體系統的組成

3.1 計算機

多媒體教室的計算機配置要適應技術發展，滿足課堂教學的需要。如今課堂教學中需要使用的軟件在不斷升級，對計算機硬件的需求配置也逐漸提升，常常需要較高的計算機運算速度、磁盤空間和內存等，而且教學軟件本身也占了相當大的磁盤空間，教學軟件一般還要存放在電腦硬盤里以備再次安裝，都將占用計算機系統資源。

3.2 投影顯示系統

大屏幕投影已成為多媒體教室的重要組成部分，既可以投射計算機、影碟機等視頻信號，又能投射展示臺的實物。目前多媒體教室計算機普遍使用的分辨率是XGA（1024×768），主流的投影機也能夠支持這個級別的分辨率，教師機與投影幕布的畫面如果要保持一致，應當設置相同的分辨率。具備斷電自動保護功能的投影機，能有效應對誤操作和突然停電對投影機的損傷。

投影幕的尺寸和材料質地對輸出圖像的色彩還原起著重要的作用。教室空間的大小制約著投影幕布的大小，小教室適宜選用較小尺寸的幕布。根據實驗經驗，對于一般長寬比為1.5∶1的教室，前排離銀幕的最近距離不得小于銀幕寬度的1.5倍，最遠距離不得超過銀幕寬度的6倍。

光線環境對使用投影機的影響較大，室外光線和室內強光都會直接影響其投影效果。相關的實踐經驗有：（1）應將屏幕上方或近處的燈光關閉，盡可能使用聚光燈照明。（2）盡量用窗簾遮擋室外光線。（3）屏幕升降過程中避免觸碰障礙物或者擠壓窗簾。（4）房間墻壁和地板不宜使用反光材料。

3.3 音響擴聲系統

多媒體教學室對擴聲系統的要求都集中在對語言擴聲為上，擴聲系統必須能很好的將語言信號還原出來，保證有良好的語言清晰度和足夠的聲壓級，而語言的清晰度由其頻帶所決定，大約是300 Hz～6000 Hz，選擇音響器材需要參照響應的技術參數。

3.4 網絡中央集中控制系統

如果大量的多媒體設備沒有集中式的操作平臺，設備的切換、環境的控制將會使老師手忙腳亂，輾轉于操作設備和教學內容之間，顧此失彼。網絡中央集中控制系統是結合計算機技術、網絡技術最新成果，將所有設備的操作集中在一個界面上來完成，把復雜繁瑣的操作過程簡單化，讓老師和學生全身心地投入到教學和學習中，成為教學活動的主體。

3.5 IC卡及課表管理系統

在管理方面，開放多媒體的使用可以采用提前開啟多媒體或者分發多媒體IC卡的方式，但是隨著多媒體教室數量的增多也增加了管理難度。使用IC卡及課表管理系統配合使用，可以降低大規模教室管理的難度。開啟多媒體系統的IC卡需要與讀卡器配合使用，讀卡器一般需要安裝在密封性完好的多媒體鋼制講臺內，而且具有大容量存儲器的功能，用于存貯IC卡的數據庫。IC卡具有不可復制性和可編程性，使用IC卡可以實現進行智能化的教學管理，在總控軟件系統中導入教師姓名、工號等信息，教師就可以在讀卡機上刷開多媒體系統。

3.6 IP網絡電話系統

IP電話通過網絡完成教師和管理員的內線連接，不產生費用，又可以自行設置每間多媒體教室的呼叫號碼，師生能夠借此很快速的反應多媒體系統的意外狀況。IP電話系統由電話聽筒和語音網關組成，連接網絡的語音網關放置在鋼制講臺內，講臺臺面上放置電話聽筒。網絡電話主機需要設置固定IP地址，并且要與其它多媒體設備分配在同一網段內。

3.7 網絡視頻監控系統

監控系統通過多媒體教室端的云臺攝像頭進行現場畫面采集，通過多媒體系統的局域網實現高達25幀的動態遠程視頻圖像傳輸。內置WEB服務器使視頻攝像機的管理、配置和監控都能通過瀏覽器來完成，操作簡單方便。視頻監控系統功耗低，可以常年不間斷運行。管理人員通過畫面能實時看到遠端教室攝像機捕捉的視頻圖像，也可以遠程監聽教室的界面話筒捕捉到的聲音，并且能將這些捕捉的視音頻進行錄制存放在本地計算機的磁盤上。

4 結語

多媒體網絡教室的興起，對課堂教學的基本模式產生了重要影響，以“學”為主的教學模式、以“內容”為主的教學模式、以“教育媒體”為主的教學模式在課堂教學中逐步應用開來。值得注意的是，以“教”為主的教學模式并沒有因此而淡出課堂，相反在教學媒體的選擇和教學內容的組織方面產生了新的活力，教學過程中增加了新的樂趣。教師的主導作用沒有被取代，而是獲得了更多的自主選擇條件。沒有教師的教育，再先進的輔助工具也不能很好地發揮作用，達到良好的教學效果。建設網絡環境下的多媒體教室，營造了信息化的學習環境，它為課堂活動中多種教學模式的靈活應用創設了盡可能多的條件。在網絡環境下，多媒體教室的建設還將不斷發展，如遠程電子教室系統、虛擬教室等，在更深層次上影響教學活動本身。

參考文獻

[1]李康.教育技術學概論—— 基本理論的探索[M].廣州：廣東教育出版社，2005.

[2]徐洶濤，杜志明，陳孟嫻.智能化多媒體教室建設探索[J].現代遠距離教育，2004（3）：46-48.