爱华网多媒体教室与交互式教室的规划与建设
汤妙颜
（08师范一班，39号）
近几年来，计算机多媒体技术快速发展并走向成熟，在微机上就可以实现许多传统模拟的数字化。使得视频、音频、图像、动画和图形文字一起在计算机中进行处理，随着计算机辅助教学及CAI课件的普及，传统的教学模式已经显得力不从心了。因此，小到幼儿园，大到高等学府，纷纷紧跟时代步伐，配置了各自的多媒体教室，多媒体的教学方式随着计算机的普及深入人心了。多媒体教室以多渠道的教学内容呈现方式，将理论教学和直观教学有机的结合在一起，调动学生的多种感官参与学习，提升了教学的质量、提高了教学效率、扩大了教学规模。那么，如何配置多媒体综合电教室，配备哪些设置才能既达到使用方便，功能齐全，投资少，又能提高教学质量的目的，是目前多媒体功能教室所亟需解决的问题。
一、多媒体教室的总体设计思路
1、支持视频流、音频流、控制流与数字流的全双向硬件传送、适应windows98/xp/7、Unix、Linux等操作系统下直接运行。
2、多种控制模式，用户根据实际需要选用独立控制机、独立控制台、教室控制合二为一、遥控器等多种控制模式。
3、多种音视频通道，同时直接教师音视频和外部音视频。方便各种AV设备的接入和集成，更可将学生分为两部分，分别用教师视音频和外部视音频两路节目同时授课。
4、选择标准插口，安装维护简单，避免硬件不兼容。
5、支持电子举手，抢答、提问，自动支持不同种类键盘鼠标在多媒体教学网中的混合使用。
二、多媒体教室规划建设的原则
现代多媒体教室的规划建设要能体现先进性、开放性和标准化。在具体的建设与执行过程中应遵循以下原则：统筹规划、分步执行、分类建设原则
就建设而言，要坚持经济实用与可继续进展相结合，依据学院的经济水平和应用水平，分步执行，切忌一步到位，避开过大的经济担子和必要的闲置浪费。
1、建设规范化原则
在建设执行过程中，要规划建设中的工程立项、电子白板定制建设方案、执行政府采购、工程执行、工程验收与反映等打工程式，使之成为系统工程规划、设计、建设、监理、验收的依据。
2、配置标准化原则
在设备的选型及配置上，应遵守有关的国际标准、国家标准、主流的行业标准及规范，并按标准要求完工设计。各学院可依据本校的财力、物力及应用水平合理配置差异的硬件资源，如计算机教室，可配置多媒体／非多媒体计算机，配置物理光驱／虚拟光驱／光盘塔／无光驱的计算机、有盘／无盘打工站等。但要求配置合理、规范，应用、维护及顾问方便而不易出局。
3、采取通用技术和成熟技术原则
采取通用和成熟的技术可以降低建设本钱、电子白板报价减小设计与施工中的难度、费用，缩短建设周期。
4、安全、稳定与可靠原则
购买的各类设备必须安全、稳定、可靠。如校园网设计当中，在服务器的选择上必须满足7×24不间断运行的要求。
5、可扩展性原则
鉴于情况技术的迅猛进展，系统构造必须具有较好的灵活性，以确保将来的升级和扩展，适应学院以后不断进展的各种CASE需要和应用需要。如网上构造由分享网上向交换网上的过渡，网上带宽由10Mb／s向100Mb／s、1000Mb／s的过渡与兼容等。
6、资源合理配置原则
现代多媒体教室建设的目的主要是服务电子白板报价于教学。合理配备学院软、硬件资源，注意设备的拨款与产出效益，加强硬件与教育的整合，可提升情况化教育水平，使每种硬件设备都有其明确的教育目的。
三、多媒体教室的主要功能
以一所中学校园为例，有30间教室，教室面积80平米，教室内已有电脑和电视机。为进一步提高教学质量，给学生提供更为全面的教学设施和教学环境，现在需要扩充教学设备，将所有教室都要建设成为多媒体教室：下面我们来分析多媒体教室的具体功能
1、多媒体的应用功能
(1) 可控制教室内的各种用电设备的开关及使用
(2) 能用固定按键控制各种媒体设备的信号切换控制
(3) 在控制面板上实现对媒体设备遥控功能的仿真操作
(4) 系统界面采用中央控制键盘、设计面向教学过程，简单易用。
(5)系统具有红外线学习功能、对接入系统的媒体设备和型号无任何限制
A、具体要求如下：
1.多媒体显示系统：多媒体显示系统由高亮度、高解析度的液晶投影机和电动屏幕构成;完成对各种图文资讯的大屏幕显示。
2.多媒体A/V系统：A/V系统由计算机、DVD、实物展台、功放、音箱等A/V设备构成;完成对各种图文信息(包括各种软件的使用、DVD/CD碟片、各种实物、声音)的播放功能;实现多媒体电教室的现场扩音、播音，配合大屏幕投影系统，提供优良的视听效果。
3.智能多媒体中央控制系统：采用目前国内技术成熟、功能齐全，用途广泛的中央控制系统，实现多媒体电教室各种电子设备的集中控制。
B、系统方案设计：
1.每个多媒体教室所需设备：电脑、投影、中央控制器、摄像机、展台、DVD、功放、音箱等。
2.多媒体显示系统：
(1)投影机：教室面积80平方米，因此投影机的亮度通常选择在2000流明到3500流明，电动幕选用100或120英寸。
(2)展台：为达到更好的显示效果，我们建议选用12倍光学电动变焦，自动聚焦,85万像素，640TV线的数字展台。
3.多媒体A/V系统：扩声系统：
(1)学校多媒体教室除了老师进行教学、讲座以外，还会进行一些会议、文娱活动等，对扩声效果要求较高。所以我们每个教室安装1台专业定阻扩声功放，2只100W的定阻音箱，话筒选择一支专业会议话筒和一套无线话筒，教师用高保真无线话筒授课，可减轻授课中的疲劳，特别是在上集体课时更为突出，可以在课堂的任何地方进行授课。
(2)DVD：DVD主要用来播放光盘类节目，光盘类节目格式一般为CD/VCD/DVD/MP3，我们在选择DVD的时候要全方面考虑，选择兼容格式较多的品牌DVD。
4.中控：每个教室安装一台NES2000CC多媒体中央控制器，实现对多媒体电教室各种电子设备的集中控制，包括对各种音视频信号的切换和各种设备操作如DVD的快进、快退、投影幕的上升、下降等。
5.每个教室安装全钢制电子讲台，保证多媒体设备的防尘、防盗，电子讲台可安装电子锁，使用密码控制和磁卡控制。
6.系统具有扩展升级接口，只要学校建好局域网，为每个计算机增加一块音视频采集卡以及相应的终端软件，即可升级为网络多媒体教室，实现课程直播、示范教学、课件录制、互动教学等多项网络教学功能。
C、系统功能介绍：
1.利用高亮度多媒体投影机播放计算机信号及视频信号;
2.利用计算机处理文字、图像，进行讲座交流;
3.利用视频展示台进行实物讲解，并能通过投影机清晰的投影到屏幕;
4.系统配有高级有线麦克、无线麦克及功放、音箱等专业扩音系统，方便现场讲解和发言，为教室里举行各种会议和文娱活动提供有力保障;
5.教师通过直观的控制台操作，将复杂的电教设备(录像机、影碟机、投影机、录音卡座、实物展示台等)及环境设备控制变得轻松自如。操作者只需进行简单的操作即可完成对复杂的设备及环境的控制，比如可以进行输入信号切换及影音设备控制、自动调节室内光线、自动放下/升起屏幕……;
6.通过多媒体中央控制系统，可以控制影碟机、录像机、录音机、摄像机、视频展示台等教学设备的音、视频信号输入输出，实现教学设备间的相互切换，不再有繁琐的操作，全部由系统统一控制，省时省力，教学质量高。
7.每个教室安装全钢制电子讲台，保证多媒体设备的防尘、防盗，电子讲台可安装电子锁，使用密码控制和磁卡控制。
系统设备清单：
设备 规格 数量
电脑 P4 2.4G/512M /80G/ 30
投影机 爱普生3000流明 30
投影机吊架 铁制 30
投影幕 红叶100英寸 30
视频展台 嘉胜数字展台 30
DVD JVC全解码DVD 30
多媒体中控 NES2000CC(包含中控主机，控制键盘，控制软件)音视频6*2，VGA3*2，8路红外控制,RS232、RS458控制接口 30
有线话筒 专业会议话筒 30
无线话筒 U段话筒，一支手持，一支领夹 30
功放 专业定阻功放 2*100W 30
音箱 专业定阻音箱(对)100W 30
中控台 全钢豪华，1.2mm厚 30
线缆附件 实际测算 30
2、在教室所配置的系统设备可实现以下的控制功能：
a）投影机的各种功能调节，如亮度、对比度、
b）电脑/视频画面转换、机器的开/关等；
c）音响音量大小控制；
d）录象机、影碟机的功能控制，如播放、快进、快倒、暂停、停止、录音、录象、进仓、出仓、开/关等；
e）投影屏幕或电动吊架的升、降、停开/关控制
f）环境设备如：灯光，窗帘等设备的自动控制且支持远程（通过LAN或INTERNET）控制及设置或系统维护
3、系统配置：
1）中央控制器
中央控制器基於新的257MIPS，32位摩托罗拉ColdFire®处理器。内置的34MB记忆体可扩展到4GB，扩展糟支援现成的类型II快速快闪记忆体和IBMMicrodrive®硬碟，内置程式存储和触摸屏档案，空间和设备设定，提供硬体软体相结合、升级、资料库和时间表计划。
i8个IR/串行/单向RS232端口
i6个双向RS-232/422/485端口
i8个模拟/数码输入，输出端口
i8个独立弱电继电器
iDPA以太网通讯扩展槽
i可选配3槽扩展箱
i内置110/220V电源供应器
i前及后置PC程式通讯口
2）控制介面（彩色液晶触摸屏）（有线或无线触摸屏）
LCD 触摸屏可显示自定图示及图像。只要轻轻一按, 便可控制多个功能,包括调光、窗帘开关、投影机开关及音乐播放。通过软体提供面板页平台,可更快捷地定制面板页设计。无线触摸屏需另配一台无线接收器，该无线射频接收器可接收无线面板和发射器讯号。
3）音量控制器
音量控制器是一个数码控制3声道声音衰减器，每个声道有独立的音量、高音、低音和静音设置。
4）电源控制器
用于控制所有电子设备的开关。带有(8)个单独的电极的功率控制介面,单独
的继端器, 每个适用於额定到20A 的照明, 发动机控制等。
4、 多路信号切换设备（可选项）
在整个教学过程中，教师需要应用到多种媒体进行教学，产生多种媒体信号（计算机、视音频信号），需通过各种信号处理器，教师可根据需要将相应的媒体信号切换至各种显示设备上，如投影机、电视机、等离子显示屏、显示器等。同时通过该矩阵切换器的RS-232端口可接入中央控制系统，并在控制系统的触摸屏上控制。
系统配置：
1）多路视音频矩阵切换器
将各种音视频设备（DVD机、录像机、有线电视、视频展示台）的AV信号接入一台多通道输入/输出的音视频矩阵切换器，可任意切换某一信号至显示上及扩声系统。
2）多路RGB矩阵切换器
将多路的计算机信号接入一台多通道输入/输出的RGBHV矩阵切换器，可任意切换某一个计算机信号至显示设备上，同时将计算机输出的音频切换至扩声系统。
3)LAN系统接入设备
在每个多媒体教室内设置一个或多个局域网（LAN）接入口，速率需达到100M，交换至各接入端口。通过该接入口教师可在教室的计算机上连接到校园网及Internet，并根据教学需要进行教学资料点播（VOD）及网上浏览。同时将点播或浏览的信息资料通过投影机投射至大屏幕上，供学生观看。
4)VOD点播功能
VOD视频点播系统实现在校园多媒体信息网上点播、广播、直播应用和海量数字存储的多功能视频应用系统。支持同步、高速连续的数据流。在同样硬件环境下，很好地解决了同类软件的性能瓶颈问题，在100M网络环境下，单台视频服务器支持多达60/80/100/120/150/200个并发视频（MPEG—I）流，播放效果完美无瑕（无任何压缩处理），如同单机播放流畅清晰。且具有以下功能：
a)点播功能----单台配置SCSI硬盘的视频服务器，在100M快速以太网环境下，支持60/80/100/120/150/200用户同时点播相同或不同的VCD节目、多媒体课件或各种流式文件。
b)广播功能----支持多频道广播，支持自动定时广播、自由设定广播、多节目顺序广播等多种广播方式。
c)直播功能----通过视频捕捉卡，可实时广播摄像机等影音设备采集的信息。
d)文件管理系统----源自Windows资源管理器相同的风格，允许管理员对节目文件随意添加、删除或修改目录。多级目录索引，让管理员轻松设定、制作文件表单。
e)用户管理功能----通过对目录树的设定，随意增减、修改用户组及其用户，并初始设定用户登录密码。
f)实时监控功能----随时查看在线点播用户总数，各在线用户所点播的节目及其点播进度，同时允许管理员对在线用户进行文字消息的广播。
g)系统管理功能----简明的系统管理功能，让系统管理人员，在极短的时间内，完成系统的安装、网络的设定、硬盘的设置、用户权限的设置、远程重启和关机工作。
(6)视频采集功能（可选项）
通过视频采集卡捕捉安装在教师的摄象机拍摄的现场信息，结合编辑系统把现场教学视音频信息制成课件。
四、交互型多媒体教室
交互型多媒体教室是在电子教室中，把影视、图形、图像、声音、动画以及文字等各种多媒信息及控制实时引入教学过程的一种专用电脑网络硬件平台。是利用计算机技术、网络技术、多媒体技术进行现代化教学活动的方式。教师可以通过电脑，利用图形、动画乃至声音、音乐、影带、VCD以及多媒体教学软件等先进手段进行课堂教学活动。多媒体网络教室包括两部分主要内容，一部分是实现传统的多媒体教室的主要功能，另一部分是完成远程网上教学功能
(1) 交互型多媒体（网络）教室功能如下：
1)演示型多媒体教室所具有的功能
2）多频道教学功能
3）虚拟教室功能
4）多媒体教学功能
5）电脑机房功能
6) LAN系统功能
通过网络（每个接入点的速率要求为100M）可对单一、部分、全体学员广播。使用电子教鞭功能，教师可对任何应用软件进行注释和讲解，达到辅助教学及加强学员学习的目的。电子教鞭同时提供存储功能，教师可以存储所有讲解的画面，通过课件制作工具输出独立的多媒体产品，并随时调用该产品独立运行或分发给学员。提供电子黑板和电子白板功能，教师可实现在黑板上的全部功能。其具体功能如下：
●语音教学功能● 监视遥控功能
●遥控辅导功能● 学员示范功能
●分组讨论功能● 学员发言功能
●AV广播● 电子白板功能
●消息发送功能● 两人对讲功能
●远程命令功能● 课件制作功能
●文件传送功能●课件点播（个性化、自主学习）功能
(2) 系统配置：
LAN系统接入设备
在每个多媒体教室内设置一个或多个局域网（LAN）接入口，速率需达到100M，交换至各接入端口。通过该接入口教师可在教室的计算机上连接到校园网及Internet，并根据教学需要进行教学资料点播（VOD）及网上浏览。同时将点播或浏览的信息资料通过投影机投射至大屏幕上，供学生观看。
网络环境：网络带宽100M以上，支持WINDOWSNT及WIN2000等网络等流行网络操作系统。
教师机： 1台。
学生机： 数量可根据教室配备人数而定。
电脑机房功能：要注意环境温度、湿度等外部条件对机房的影响，防静电设置等。主要功能为学生与教师提供交互性的教与学的平台。老师可以通过广播控制学生机，使学生更加清楚教学过程，使教学更有效率。
1.:教师主控台; 2.:学生单元;
主要功能:常用功能/考试分析;
主要配置:主控机/教师录音机/学生机/耳机;
1.:标准功能;2.:考试分析;
采用计算机控制，使系统操作简单，功能强大，可外界多种输入输出设备，该系统全部使用液晶显示，清晰可靠，单线传输使得结构简单，故障率极小，考试功能及试题编辑试卷分析等功能使课堂教学更加方便、灵活。主控系统采用全电控进口录音机芯。教师录音机声控控制，具有SPS功能
参考文献：
[1] 余亮 罗会棣 《西南师范大学学报（自然科学版）》 2008 第4期 -万方数据
[2] 郭仲聚 陈春平 《中国电化教育》2001 第11期
[3]扬开城.网络时代教学设计理论发展应关注的几个问题[J].现代教育技术，2002，（2）：20-23
[4]周国强.应用多媒体综合电教室是提高教学质量的新途径.广东经济管理干部学院学报，2000.1
