多媒体教学系统:功能演进与应用

随着电子信息技术的发展,多媒体教学设备从控制手段、实现功能上都有了长足的进步,多媒体教学设备的教学应用也日趋广泛,促进了多媒体教学的现代化进程.

多媒体教学系统是以多媒体中控为核心,将电脑、投影机、话筒、功放等信号源整合起来,实现对多媒体设备的控制和信号切换,满足教学与培训的需求.

中控作为多媒体教学系统的核心设备,近年来的改进与发展在很大程度上引导了多媒体教学及管理方式的变化,可以分为以下几个阶段.

1.单机版中控（普通型）

单机版中控是指每间多媒体教室使用的中控都是独立的,中控可以控制教室内设备的电源开关、信号切换、音量调节等,该类型的中控对设备的控制是单键式的,即所有设备的开关和切换都要教师按步骤一键一键完成.

2.单机版中控（一键控制型）

该类型的中控在设备的开关控制上实现了一键开关的功能,即教师上课前只需按上课键即可打开教室的设备,下课时按下课键即关闭所有设备,教师在上课过程中只需对简单的环节（音量调节,信号切换）进行控制即可.

另外,还有一种通过刷卡来控制设备开关的中控,教师将经过授权的IC卡插入中控卡槽,所有设备自动打开,将卡拔出,设备自动按时序延时断电关闭.

一键控制型中控降低了教师操作设备的繁杂程度,教师可以将更多的精力集中于授课过程.

3.集中控制多媒体系统（网络型）

以上两种类型中控都是在单个多媒体教室内独立操作,不带网络远程控制功能,最新一代中控可以通过一套多功能网管系统对所有教室的设备进行集中管理,系统可跨网段,能够远程配置各种设备参数,另外还具备以下主要功能.

3.1设备集中控制功能

可通过集中控制系统,实现对各个教室的多媒体设备的远程集中控制.

3.2 设备远程检测功能

可实时监测教室端设备使用状态,如随时了解教室端设备的使用时间、开启次数等.

3.3 资产管理功能

系统可以远程准确、快速地搜集教师机、投影机的软、硬件信息,及时形成并输出资产报表.

3.4 远程诊断功能

通过系统及时捕获远程教师机、投影机、网络中控等多媒体教学设备的运行状况.

3.5 远程协助功能

在主控室可以通过网络远程监看和操作教室终端设备,帮助、协助教师完成一些常规操作.

3.6 设备安全报警功能

教室内配置的多媒体网络中控具有安防报警接口,可实现多种探测式、短路保护等报警功能.

3.7 使用权限管理功能

通过系统对设备使用人员进行IC卡授权管理,记录上下课信息,统计各教室使用频率.

3.8 教学质量督导、点评功能

系统允许用户在查看授课视频画面的同时,进行有效的督导和点评.

4.可视化多媒体管理系统

在以上网络型多媒体中控系统的基础上,还衍生出一种具有远程观察功能的管理系统,可称之为可视化多媒体管理系统,该系统具有以下特点：

1）每个教室配置1～2台摄像机采集教室的图像,摄像机可预置多机位,通过拾音设备采集教室的声音信号,由网络中控配置的视音频编码模块进行编码后通过网络同步传输,可在主控中心实时显示,也可通过怎么写作器进行录制和存储.

2）管理系统具有远程观察的功能,可以实时观察任意教室的图像,还可以控制云台镜头的移动,对教室内视频进行画面的调整.

3）每个教室可配置硬件IP,基于网络实现教室与主控中心IP对讲的功能,IP呼叫中心时,可以将教室的视频信号同时回传到主控室终端上显示.

4）在管理中心配置媒体转发怎么写作器,可向局域网内各教学管理客户端或教室实时转发视频直播任意教室内的视频图像.

5）具备电子监考、监控功能.教室端配置的视频采集与编码设备,在满足教学应用的同时还可以实现电子监考、安保监控功能.

5.常态化录播系统

随着具有录播功能的网络中控的出现,常态化录播系统应运而生.常态化录播系统除具有视音频采集编码功能,还具有VGA信号硬件采集编码的功能,可以将多路信号编码后同步传输,实现了按需对教师的授课进行录制存储以及直播的功能要求.系统具有以下功能：

1）常态化录播教室要具有2路视频信号（1路教师、1路学生画面）和1路VGA信号（投影机显示的VGA画面）的同步编码传输,支持组播及单播的方式.

2）实时录制课堂教学场景和声音,达到唇音同步,支持多种模式的录制直播功能,具有单画面、双画面、多画面电影模式的录制直播功能,多画面模式在播放和回放时可以任意切换主窗口的图像,并且提供PPT索引；支持资源分割,自动提取PPT文字内容作为资源描述.视频中多路数据流须保持同步.支持自动分割和手动分割.

3）常态化课件录播设备实现VGA纯硬件采集、视音频采集功能,将采集的VGA信号和视频信号采用通用格式封装,在B/S架构下不需安装专有插件,在怎么写作器上实现集中录像存储以及课件的发布等功能.

4）支持自动添加片头片尾、索引功能,通过剪辑软件就可以编辑录制存储的课件文件.

5）所有常态化录播教室都可以实现实时的录制直播功能,将本教室的教学情况直播到任意指定教室.同时也可以接收其他常态化录播教室的直播功能.

6.精品课程录播系统

精品课程录播系统主要功能是对精品课的课堂教学过程进行质量要求较高的音视频录制.手动录制或自动录制,具有多路视音频、1路VGA（硬件采集编码）同屏编码传输的功能.系统具有下面一些功能.

1）多画面录播主机支持多路视频,一路VGA及音频输入,通过多画面录播主机实现学生场景、课件演示及教师场景的同屏显示；教室教学场景及教学活动的声音通过多画面录播主机进行实时录制及网络直播；VGA采集支持投影机显示的所有设备的VGA信号.

2）支持单画面和多画面两种录制模式.录播系统在录制的过程中可自动地将现场画面进行主画面或多画面（计算机、教师、学生）同屏录制.保留整个教室最完整的教学过程,后期点播回放时可以任意切换主窗口的现实画面,也可以单画面全屏显示.

3）能真实再现授课情景,可以实时生成为标准流媒体格式的文件,并可以进行后期非线性编辑；可以通过局域网实现远程直播,真实、生动地再现授课情景.

4）配置多点感应的智能定位系统,不受灯光等环境因素的影响,可自动感知教师的实际位置,流畅切换录制的画面,不再需要有专人配合操作完成整个教学过程的录制,使系统根据讲课的进程自动进行主场景的切换.

5）系统具备多种编辑方式,包括录课时可根据系统内置的多种模板自动生成片头、片尾,自动或手动对录制好的课件添加索引和目录,点击索引时自动跳转到相应的位置,方便进行课后的复习查找和对课件进行后期处理.

7.远程实时教学系统

目前,视频会议系统正被广泛地应用于远程实时教学,从而使现代教学与培训模式产生了极大的变化.远程实时教学系统由主播教室和多个远程听课教室组成,即采用了一点到多点的教学模式.远地的听课教室可以通过ADSL或ISDN专线与主播教室中的MCU相联接.

远程实时教学具有以下几方面的特点.

1）实时性：主播教室的授课教师视频和电脑画面可以及时传输到异地的听课教室中,分隔在不同地域的师生如同身处一地可以实时交流.

2）交互性：主播教室的教师可以及时了解各个远程教室中学生的听课情况,可以提问学生,学生也可以向主播教室中的教师提问,主讲教师与远端学生可以利用视频会议系统自由讨论,实现真正意义上的交互.

3）多媒体性：视频会议系统能同时提供声音、视频流以及其他多媒体信息,极大地丰富了教学内容.

4）共享性：只要接通基于视频会议系统的远程教学系统,任何人都可以在同一时讲同一门课.

5）储备性：可通过怎么写作器将远程教学课件进行编辑和储备或进行非实时播放.

（作者单位：南京梅山冶金发展有限公司培训中心）