多媒体网络教学方案---有线电视网

一、网络多媒体教学的必要性多媒体网络教学系统的功能与结构

　　为了培养面向 21世纪的创造型人才， 新型教学模式必须打破传统教室的时空限制，充分利用现代化的教学手段和多种教学资源，为学生提供良好的自主学习环境。这样的环境必须能够支持教师备课、 讲课，学生自主学习，教师和学生课后交流、答疑、批改作业以及考试等教学环节。它 要能解决由传统教学方式转向新型教学模式时产生的 问题，这些问题包括：

　　1) 教师备课、制作课件难 ：传统的教学方式是教师用笔备课、用粉笔讲课。在现代化的教学环境中，教师通过多媒体计算机网络系统授课，因此必须制作电子讲义和多媒体课件。而现阶段由于缺乏有效的手段和技术支持，教师备课素材少、环境差，往往费了很大力气也难以完成高水平电子讲义；由于教师不是多媒体专业制作人员，他可以写好课件脚本却没有足够的力量制作，因此课件制作低水平重复严重。

　　2) 高水平教师和热门课程教师资源缺乏 ：现在高校为了培养学生的学习主动性，纷纷实行学分制。但是由于物理条件的限制，热门课程学生很难选上，大师讲学很多学生听不上，学分制受到很大限制。

　　3) 师生交流不方便 ：传统的师生交流多采用面对面的答疑形式，效率很低；而师生交流的另一个途径是布置与批改作业，传统交作业本的方式教师批改作业很不方便，特别是需要上机处理的作业，收发作业本既繁琐，又浪费时间。

　　4) 学生自主学习条件差 ：受资源的限制，原来以到图书馆借参考书为主的自学方式难满足当今学生学习的需要，如果能够提供充足的 CAI课件，特别是网络交互式的精品课件，将极大地改善学生的自学条件。

　　5) 传统考试不适应新的教学方式 ：随着新的教学模式的开展，传统的笔试费时费力，并且很难及时掌握学生的学习效果；另外，信息量多和学生人数多的考试对教师来说负担也很重，不利于教师集中精力做好课程的设计与教学。

　　总之，在教学改革的过程中将会遇到很多新问题，网络教学系统就是利用信息技术提供一种可行的解决方案，使在教师指导下学生自主式学习的新型教学模式能够高效率、高质量地开展。另外，在校园内开展多媒体网络教学，将极大地丰富网上教学资源，并且提高教师运用多媒体网络教学的能力，这对蓬勃发展的远程教育来说将有积极的推动作用。

二、

　　　从上面的分析可以看出，网络教学系统实际上应该面向教学的全过程，为教学的各个环节服务，包括教师备课、授课、师生交流、学生自学和考试。网络教学系统是一个集成平台，通过此平台，可以进行如下教学活动：

　　1) 教师可以利用网络教学系统方便地制作电子讲义和多媒体课件，并能将讲义和课件存放在教学服务器中。

　　2) 讲课时，教师能方便地将讲义从教学服务器中传送到讲课教室，并使用多媒体教室给学生授课。对于大量学生选修的热门课程，教师可以在一个多媒体网络教室（主教室）讲课，而学生则可以分布在多个多媒体网络教室中听课，对于在从教室（主讲教师不在的教室）听课的学生，他们除了看不到教师本人之外，可以接受包括教师声、像和讲义在内的所有信息，并且同样享有和教师课堂交流的权利。

　　3) 课后，教师和学生能够通过网络方便地交流，教师使用网络教学系统为学生提供教师介绍、课程介绍、讲课要点等信息，并和学生进行课程讨论、答疑，另外，还可以布置、提交和批改作业等。

　　4) 学生自学是培养创造性的重要手段，通过网络教学系统，学生能够方便地检索到自己喜爱的 CAI 课件并能自主学习。网络教学服务器上存储有丰富的 CAI 课件和多媒体教学软件，保证绝大多数学生在校园任何联网计算机上都能学习自己感兴趣的课程。

　　5) 传统的考试需要大量的人力物力，使用网络教学系统进行网络考试，能及时掌握学生的学习情况，并且将极大地减轻教师监考、判卷的任务。

　　要实现上述功能，网络教学系统需要使用一系列协同工作的子系统构成，这些子系统依赖于校园网络，将校园网上多媒体课件制作室、多媒体网络教室、学生微机实验室以及学生宿舍微机有机地联系起来，实现“教”与“学”的不同环节在一个通用网络应用平台上进行与统一管理。图 1 描述了网络教学系统的体系结构，它示意了网络教学系统的各个子系统之间，以及与用户（教师和学生）和校园网络之间的关系。

　图 1 网络教学系统结构图

示意图简介：

交互式多媒体vod教学系统设计方案----基于有线电视网（闭路电视网）

系统设计的组成部分：

1、教学内容的采集

A、卫星的教育资源信息。由于卫星除了收看电视，收听广播外，另外一个主要的应用就是传输数据，其数据的主要内容大都为教育的媒体资料、课件等内容，利用卫星数据的下载技术可以有效的把全国各地的教育信息下载到服务器，达到与全国教育同步的一个目的。比如：除了空中课堂、中学生教育频道、中教1-2套外，大量的课件，教学媒体资料都可以下载。丰富了教学资源，提成了学校的档次，拓宽了学生、教师的视野。达到全国教育资源一体化的目的。

B、教师的课件上传。教师辛苦制作出来的课件，可以上传到服务器，不但在上课时可以给学生点播播放，同时也可以共享其他教师学习交流，达到资源共享的目的。教育课件永久保存，是学校教学资源不可或缺的重要部分。

C、摄像机现场教学或者视频会议等。学校请一些高级教师来讲课，不但可以达到全校共享vod收看的效果，同事也可以录制下来，长久保存，方便后期播出。学校也可以通过视频来开现场会。

D、利用现有的视频资源（cd、vcd、DVD）等光碟。这种资源现在市场上非常多，价位也非常便宜。

E、教育电视直播：一些有意义的电视教育直播可以直接让学生收看。比如：空中课堂、中学生频道等。同时对有意义的内容进行录制。

F、对卫星下载数据和录制内容的归纳、收录、整理。达到采集内容能够更好的被vod点播找到。

2、vod媒体服务器：

A、采集卡：主要的采集卡为卫星采集卡。此卡既可以收看电视直播，并对其进行录制。还可以对卫星的数据进行下载和归类。

B、码流播放卡：主要是对服务器的ts媒体流进行播出。

C、网卡：连接校园网和外网。便于教师上传课件，和学生在家vod点播学习，也便于与学生交流。

3、vod媒体处理部分：

A、复用器：对各个码流的数据进行复用成一路信号，最多复用8路。

B、调制器：对复用器送来的数据调制成中频进行数据的传输，保证数据的传输质量等。

C、双向通讯控制器：对遥控器点播的指令进行处理。

D、对调制器的信号进行混合传输。

4、传输部分：

?基于现有的有线电视网络进行传输，由于大多数的教室和学校都布置的有闭路电视系统的网络，可以本着节省资金的考虑来进行。由于传输是双向的传输，所以对闭路电视网络有一定的要求，进行简单的改造即可满足需求。

同时传输部分也可以基于校园网，主要考虑铺设校园网的费用高，维护成本大，需要更新的速度块等特点。后期的运维费用较高。

5、教室Vod交互媒体点播：

教室内的电视只需要放置一个机顶盒既可以满足点播的需要，在点播的过程中，可以设置快进，暂停，播放，倒播等。如果教师内有投影仪的话，机顶盒也可以接投影仪进行投影播出，而成本几乎没有增加。

三、多媒体网络教学系统

　　多媒体网络教学系统是信息基础设施建设的重要组成部分，它是面向全校师生的用户面最大的校园网络应用系统。

　　多媒体网络教学系统主要是在校园网建设一个 网络教学环境，在该环境中可以开展网上的各项远程教学活动，包括教师备课、课件制作、实时交互式多媒体网络教学、师生网上交流、学生自学与网络考试。它依托校园网络，将多媒体课件制作室、多媒体网络教室、计算机开放实验室、网络教学服务器、以及学生宿舍微机有机地联系起来，实现“教”与“学”的不同环节在一个通用网络应用平台上进行与统一管理。网络教学系统是一个新的教学环境，它为网上的同步远程教学提供实时双向交互的多媒体网络教学环境（网络虚拟教室），为网上的异步远程教学（自主学习）提供支持、监督与控制等管理机制，在充分利用教学资源、提高教学效率的基础上，为教学质量提供技术保证。

　　多媒体网络教学系统初期主要面向校园网上的用户，因此采用的技术主要基于高速局域网，网络协议采用 TCP/IP 为主， NetBEUI 为辅。它由六个子系统构成，分别如下：

　　1) 多媒体课件制作系统 为教师制作多媒体课件和备课提供一个先进的开发环境，它是网络教学的资源制造工厂。它通过建设教学素材库及其应用管理系统，为开发高质量课件提供丰富的素材和方便的使用环境。

　　2) 主从式多媒体网络教学系统 是建立一个校园网上虚拟教室授课环境，以解除热门课程和著名大师的课程授课的时间和空间限制。它用两个流同时转播教师影像和教师讲义，并且通过网络播放的讲义质量与教师机播放的相同；授课现场可实时课件化存档，以供重播使用；教师和远程教室的学生可以通过音视频方式实时讨论，并可使用电子白板进行书写交流；观众可通过文字的方式与发言人进行交互式问答。

　　3) 网络辅助教学系统 提供白板、论坛等网络讨论工具以解决师生交流问题，另外，它还支持作业布置、提交与批改，以及网络教学系统的资源检索，它为网络教学提供监督与控制机制，是保证教学质量的主要手段。

　　4) COD 课件点播系统 是 为广大师生在网络上方便使用课件而开发的网络自学支持系统。采用两级服务器架构，以 SUN 服务器为中心， NT 为区域缓冲服务器，实现动态课件分发和负载平衡，并能跨路由、跨平台提供课件点播服务；采用大容量共享课件库，可以通过 Web 目录，实现一致访问多种类型（包括 WEB 页面、音视频流和 Windows 应用程序等）课件。

　　5) 网络考试系统 提供基于 Web 的在线自测和基于客户／服务器模式的安全考试两种考试方式，可以分别取代传统的单元测试和期末考试。它能及时考查学生的学习情况，可以解决传统考试需要比较集中的大量人力物力问题，例如出题、印刷、保密、监考、判卷等。

　　6) 网络教学运行管理系统 是为网络教学提供一个自动化的管理手段，它包括用户管理、资源管理、目录管理、计费管理、安全管理、以及信息统计与分析等。

　　多媒体网络教学系统以网络教学服务器为中心、以校园网络为纽带，各子系统协同工作，将教学相关的资源组织起来，通过统一的界面提供给教师和学生。

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四、结束语

　　网络多媒体教学系统是继学校综合管理信息系统后校园网上最引人注目的网络应用系统，它拥有最大的用户群，几乎包括学校的所有教师和学生。校园网络教学系统的建设，将极大地促进和配合学校的教学改革，在充分利用教学资源、提高教学效率和质量、培养学生自主学习和创造性方面发挥积极的作用。同时，该系统建成后，也将成为远程教育的资源基础，为社会需求强烈的终身教育提供不竭的教学资源。