實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)在裝備教學(xué)中的應(yīng)用

王德朋

職業(yè)教育的主要目的之一是培養(yǎng)學(xué)員的崗位任職能力，很多專業(yè)課程涉及到大型的裝備（設(shè)備），例如工程機(jī)械、建筑機(jī)械等，因?yàn)榇笮蜋C(jī)械較為昂貴，數(shù)量上無(wú)法完全滿足教學(xué)的需要，課程授課質(zhì)量和效果收到很大影響。

一、裝備教學(xué)存在的主要問(wèn)題

目前的裝備教學(xué)主要存在以下問(wèn)題：

（一）在實(shí)裝特別是大型裝備（設(shè)備）上進(jìn)行理論教學(xué)時(shí)，裝備少，學(xué)員多，很多學(xué)員看不到、聽不清，實(shí)裝教學(xué)的教學(xué)效果大打折扣；

（二）機(jī)械部件拆裝演示、裝備操作演示是在實(shí)踐授課中常用的教學(xué)方法，具體實(shí)施過(guò)程中一般采用以下幾種形式，一是使用實(shí)物演示，很大一部分學(xué)員只能聽，無(wú)法進(jìn)行近距離觀察；二是采用動(dòng)畫或視頻的方式演示，但真實(shí)性差，且教員很難進(jìn)行實(shí)時(shí)的講解和互動(dòng)，實(shí)時(shí)性差；

（三）實(shí)驗(yàn)室與校園網(wǎng)之間沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)連接，無(wú)法滿足學(xué)員在自習(xí)教室進(jìn)行遠(yuǎn)程裝備學(xué)習(xí)的需求。

實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)就是針對(duì)以上問(wèn)題，通過(guò)視頻采集技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使裝備講解、拆裝演示、操作演示的內(nèi)容實(shí)時(shí)的投射在投影上，使學(xué)員看的清、聽的懂、學(xué)的會(huì)，大幅提高教學(xué)效果；本系統(tǒng)聯(lián)通了教室局域網(wǎng)與校園網(wǎng)，在自習(xí)教室學(xué)員就能完成裝備的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)。

二、實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的搭建

本實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要有網(wǎng)絡(luò)攝像頭、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)線、教學(xué)計(jì)算機(jī)、投影儀、路由器、視頻監(jiān)控軟件、筆記本電腦組成，如圖1所示。

（一）網(wǎng)絡(luò)攝像頭

網(wǎng)絡(luò)攝像頭完成視頻信號(hào)的采集，授課內(nèi)容可能會(huì)涉及到多個(gè)裝備或者裝備的不同位置，因此在系統(tǒng)中使用多個(gè)攝像頭，攝像頭根據(jù)要求放在相應(yīng)位置，多個(gè)攝像頭通過(guò)網(wǎng)絡(luò)布線把數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送給網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。

（二）網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)

網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)把教學(xué)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像頭組成一個(gè)局域網(wǎng)，通過(guò)數(shù)據(jù)交換把每一個(gè)攝像頭捕獲的視頻信息上傳到教學(xué)計(jì)算機(jī)，同時(shí)通過(guò)路由器與校園網(wǎng)相連。

（三）教學(xué)計(jì)算機(jī)與投影儀

裝備和人員操作情況通過(guò)交換機(jī)傳送教學(xué)計(jì)算機(jī)，教學(xué)計(jì)算機(jī)使用相關(guān)監(jiān)控軟件通過(guò)投影儀把裝備和人員操作情況直接投射到投影幕上供學(xué)員觀看。

（四）路由器

路由器的主要功能是連接實(shí)驗(yàn)室的局域網(wǎng)與校園網(wǎng)，把視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫@網(wǎng)，學(xué)員可以通過(guò)校園網(wǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)。

（五）視屏監(jiān)控軟件

系統(tǒng)軟件主要安裝在教學(xué)計(jì)算機(jī)上，通過(guò)操作該系統(tǒng)軟件，能同時(shí)實(shí)時(shí)清晰顯示各個(gè)裝備的狀態(tài)，根據(jù)要求調(diào)整焦距，并能隨意切換不同的攝像頭。

（六）筆記本電腦，

筆記本電腦與交換機(jī)相連，通過(guò)筆記本電腦控制教學(xué)計(jì)算機(jī)上的教學(xué)軟件（ppt等）進(jìn)行講解演示，使教學(xué)更加方便靈活。

三、實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)的應(yīng)用效果

實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)視頻系統(tǒng)經(jīng)過(guò)筆者的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用，取得了以下效果：

（一）一定程度上解決了教學(xué)裝備數(shù)量不足，實(shí)裝教學(xué)中學(xué)員看不見、聽不清的問(wèn)題。把裝備（零件）結(jié)構(gòu)或操作過(guò)程直接投射到投影幕上，可供所有上課學(xué)員清楚的觀察學(xué)習(xí)；

（二）提高了實(shí)裝教學(xué)的真實(shí)性、實(shí)時(shí)性和靈活性。通過(guò)本系統(tǒng)在教學(xué)過(guò)程中的應(yīng)用，學(xué)員切實(shí)看到了真裝備，教員可以邊操作邊講解；

（三）實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室遠(yuǎn)程教學(xué)。教研室局域網(wǎng)與校園網(wǎng)互聯(lián)，學(xué)員在自習(xí)教室實(shí)時(shí)觀看學(xué)習(xí)教員在實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)視頻，提高了教學(xué)的信息化程度；

（四）系統(tǒng)能對(duì)教員的講解和操作過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像，進(jìn)一度豐富了課程資源，促進(jìn)課程信息化建設(shè)。