基于校園網的多媒體教學系統的設計與實現*

呂明娥 曹毅

湖南工學院計算機與信息科學系 湖南衡陽 421002

基于校園網的多媒體教學系統的設計與實現*

呂明娥 曹毅

湖南工學院計算機與信息科學系 湖南衡陽 421002

基于寬帶校園網的多媒體教學系統，實現優質教育資源在整個校園網內的同步共享，大大提升校園網的應用價值。介紹多媒體教學系統的功能與結構，然后分析系統的基本組成，最后給出多媒體教學系統的解決方案。>

網絡教學；虛擬教室；校園網

AbstractThe applicable value of campus networks has been improved greatly owing to its multimedia network-teaching system based on the campus broad band and the realization of the synchronously share of the high-quality education resources in campus networks. It’s about the introduction of the function and structure of multimedia teaching system, the analysis if the basic structure and feasible solution to this teaching system.

Key wordsnetwork teaching; virtual classroom; campus networks

當今世界處于信息爆炸式的增長并且迅速更新的時代，這一客觀現實對教育改革提出全新的要求。教育體制和教育模式必須有重大變革，才能滿足21世紀要求培養高層次，能夠適應社會發展，而且具有創造性人才的需求。在當前技術條件下，在網絡環境下實施教學為教育改革提供了一個可行的解決方案[1]。多媒體教學是在電子教室中，把圖像、圖形、聲音、動畫以及文字等各種多媒體信息實時動態地引入教學過程中，充分利用現有的計算機、網絡、通信技術進行同步教學活動[2]。基于校園網的多媒體教學系統是一個由硬件、軟件、教學內容、教學管理機構等組成的有機系統，它能實現優質教育資源在整個校園網內的同步共享，大大提升校園網的應用價值。

1 多媒體教學系統的功能與結構

多媒體教學系統就是利用信息技術提供一種可行的解決方案，使在教師指導下學生自主式學習的新型教學模式能夠高效率、高質量地開展。在多媒體教學系統中，不僅教師可以通過局域網/互聯網進行授課、答疑，并可以通過網絡為學生進行可視化講解，為學生演示各種學科的應用軟件系統；而且學生可以向教師提問，解決疑問[3]。這些均是通過計算機及網絡實現，教師和學生不必離開自己的座位，同時教師還可以通過多媒體教室進行其他與課堂相關的管理[4]。

多媒體教學系統是一個集成平臺，該平臺面向教學的全過程，為教學的各個環節服務，包括教師備課、授課、師生交流、學生自學和考試等。

1）教師可以利用多媒體教學系統方便地制作電子講義和多媒體課件，并能將講義和課件存放在教學服務器中，在授權的條件下還可供學生瀏覽或下載。

2）教師在講課時能方便地將講義從教學服務器中傳送到講課教室給學生授課。對于大量學生選修的熱門課程，教師可以在一個多媒體教室（主教室）講課，而學生則可以分布在多個多媒體教室中聽課，對于在從教室（主講教師不在的教室）聽課的學生，他們除了看不到教師本人之外，可以接受包括教師聲、像和講義在內的所有信息，并且同樣享有和教師課堂交流的權利。

3）教師和學生能夠通過教學系統方便地交流：教師通過教學系統為學生提供教師介紹、課程介紹、講課要點等信息，并和學生進行課程討論，布置作業，解答疑問；學生可以通過教學系統進行教學咨詢，上交作業等。

4）通過教學系統，學生能夠方便地檢索到自己喜愛的教學課件，開展自主學習。教學服務器上存儲有豐富的CAI課件和多媒體教學軟件，保證絕大多數學生在校園任何聯網計算機上都能學習自己感興趣的課程。

5）通過多媒體教學系統進行網絡考試，能及時掌握學生的學習情況，并且將極大地減輕教師監考、判卷的任務。

圖1 多媒體教學系統體系結構圖

要實現上述功能，網絡教學系統需要使用一系列協同工作的子系統構成，這些子系統依賴于校園網，將校園網上多媒體課件制作室、多媒體教室、學生計算機實驗室以及學生宿舍個人電腦有機地聯系起來，實現“教”與“學”的不同環節在一個通用網絡應用平臺上進行與統一管理。多媒體教學系統的體系結構如圖1所示。

2 多媒體教學系統的基本組成

2.1 用戶終端

學生可以通過終端運行ixJet Network Video Explorer（NVE）軟件獲得網絡教學的課程內容和課程視像資料，還可以選擇將PC機連接大屏幕投影機，在教師的指導下開展公共課教學；也可以將PC機連接電視機，進行電視廣播教學。在用戶終端上，學生可以隨時、任意選擇感興趣的課程，對視像資料進行播放、暫停、快進、快倒、選擇、關閉節目的控制操作。

2.2 服務器系統

服務器系統包括應用服務器和文件服務器。應用服務器是多媒體教學系統的信息源，多媒體教學系統中全部學生要看的教學文件是由應用服務器提供；文件服務器內含VOD系統、大型素材庫、課件庫、案例庫等，主要面向教師備課，為教師提供豐富的備課參考資料，包括各種史料、教參以及各種圖像、視、聽材料等。

2.3 網絡平臺

校園網是多媒體教學系統的網絡平臺，是信息交換及通訊的通道。

2.4 Web應用工具

用戶可以開發既有自己獨特風格，又有實時動態視頻內容的超媒體Web頁面，同時也能夠使用流行的Netscape Navigator和Internet Explorer瀏覽器作為一種外部幫助應用程序（External Helper Application）。

2.5 授課直播間

授課直播間由直播終端和攝像機組成。直播終端使用一臺PC機，運行ixJet LIVE Server軟件，通過音頻和視頻連接的攝像機，將教師的現場講課情況以電視廣播的方式即時地播放出去。學生多媒體教室內的任何用戶終端，通過運行ixJet LIVE Client軟件，都可以即時地收看現場直播的教學課程。直播間在每次授課的同時還可以進行節目錄制，直播完畢后將錄制的節目送至應用服務器，編入正式的多媒體教學課件系統，供今后反復使用。

圖2 多媒體教學系統的拓撲結構圖

2.6 電子圖書館

電子圖書館采用光盤陣列的形式存儲電子期刊及重要的圖書資料，在校園網內共享。另外，通過Internet將各地電子化圖書館聯入網絡，從而形成一個龐大的網上電子圖書館，實現一種全新的圖書資料檢索模式，為學生、教師提供高質量多媒體網絡學習資源，給學生創設更寬廣、開放的信息環境。

3 多媒體教學系統的解決方案

多媒體教學系統構建在校園網上，沒有網絡的順暢就沒有教學系統的正常使用。整體解決方案的軟件系統采用三層C/S結構，網絡的系統結構采用基于TCP/IP協議的交換式快速以太網作為主干網絡，設置一臺主交換機通過雙絞線與網關和域服務器相連組成網絡中心。通過雙絞線向下連接設在各教室的分交換機，每個教室分別設置終端服務器、教師機和若干學生機，每臺學生機通過交換機集連在一起，網絡拓撲結構呈星型[5]。整個網絡通過專線與外部網絡相連，其拓撲圖如圖2所示。

系統硬件組成核心包括：1）學生工作站，為終端設備；2）終端服務器，為學生端設備提供總體服務；3）教師機，提供教學過程，與學生交流并對學生端進行控制。

4 結束語

基于校園網的多媒體教學系統的建成，促進課堂教學模式改革，促進學生健康成長，在充分利用教學資源、提高教學效率和質量、培養學生自主學習和創造性方面發揮積極的作用。同時，該系統建成后，也將成為遠程教育的資源基礎，為社會需求強烈的終身教育提供教學資源。

[1]吳林建,張春剛,薛世輝.淺談基于校園有線電視網的VOD多媒體教學系統[J].有線電視技術,2010(10):107-108

[2]張曉明.高校網絡與多媒體教學系統初探[J].吉林工程技術師范學院學報,2008,24(11):73-75

[3]李祖全.網絡環境下的多媒體教學系統初探[J].中國教育信息化,2009(9):64-65

[4]楊楠.網絡多媒體教學系統平臺的設計與實踐[J].中國科技信息,2009(3):225-227

[5]董向東.第三代交互式集控多媒體教學系統的設計與實現[J].中國教育信息化,2010(2):50-53

Design and Application of Multimedia Network-Teaching System in Campus Networks//

Lv Ming’e, Cao Yi

G393.18

B

1671-489X(2011)06-0097-02

10.3969 /j.issn.1671-489X.2011.06.097

Author’s address Hunan Institute of Technology, Hengyang, China 421008

湖南省普通高校教學改革研究項目（2008239）；湖南省教育廳科學研究項目（08C234）。

作者：呂明娥，實驗師，研究方向為計算機應用與計算機教學；曹毅，副教授，研究方向為網絡安全、電子商務。