計算機網絡技術課程多媒體教學系統設計

王軍

摘要：為解決傳統教學系統并發性能差，導致計算機網絡技術課程教學資源分配不均勻的問題，借助多媒體設計新的教學系統。設計系統硬件，包括教學錄制設備、數據信息轉換設備、多媒體教學顯示設備，最后設計相應的功能模塊，包括教學課件制作模塊、教學內容傳遞模塊、交互模塊以及登錄注冊模塊。對系統性能進行測試，結果表明：系統應用下，每秒鐘request/事務數量都在1000以上，錯誤率均低于2%，平均響應時間均在2s以下，說明該系統性能較好，能滿足多人同時順暢登錄并進行操作，彌補了傳統教學系統的不足。

關鍵詞：計算機網絡技術課程;多媒體;教學系統;教學顯示設備

中圖分類號：N945.23? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）26-0115-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

計算機網絡技術出現和發展，給各行各業帶來了巨大的變革，使得生產活動變得更加智能化、自動化和機械化，因此掌握計算機網絡技術對于每個學生未來就業來說，能夠極大提高競爭力，因此計算機網絡技術課程成為當代大學生必選課程之一[1]。然而，自從2019年年底新冠疫情暴發以來，全國所有大學都不得不停課處理，給學生的學習帶來了巨大的影響。在此背景下，各大高校紛紛興起多媒體在線教學模式。借助多媒體教學系統打破空間對于教學的限制，使教學任務能夠通過遠程實現[2]。然而，由于使用人數眾多，當前多媒體教學系統并發性能無法滿足要求，存在教學資源分配不均勻的問題。基于此，有必要對計算機網絡技術課程多媒體教學系統展開優化設計。為此，針對計算機網絡技術課程設計一款并發性能高的系統具有重要的現實意義。通過設計的系統致力于提高計算機網絡技術課程多媒體教學質量，并通過實踐的方式，證明其在實際應用中的有效性。

1 計算機網絡技術課程多媒體教學系統框架設計

本文當中以B/S三層架構為基礎設計計算機網絡技術課程多媒體教學系統框架。在系統中，計算機網絡技術課程多媒體教學的具體步驟為：首先教師在上課前應當對課程內容設計的教學方法和相關資料進行查閱和整理;其次，根據課程內容及學生學習需要，設計學生教學思維導圖，并將詳細的知識脈絡設計出來;最后，在課程進行過程中教師通過系統將學習資源與學生共享，并讓學生組成多個學習小組，對課程內容進行討論，或以教師與學生交流的形式進行討論[3]。在整個討論過程中，學生會產生相應的學習問題，再由教師有針對性地對各個問題進行在線解答，從而讓學生在系統教學過程中能夠查缺補漏，對教學內容全方面掌握。

2 多媒體系統硬件設計

根據圖1計算機網絡技術課程多媒體教學系統網絡框架，下面對系統中的具體硬件進行設計。

2.1 教學錄制設備

在多媒體教學系統中，最關鍵的在于將教師授課內容精準傳遞給學生，因此首要的環節就是教學內容的采集。在本系統當中，所采集的教學內容包括教師操作的電腦屏幕數據以及教師講解的音頻數據[4]。基于此，所使用的教學內容錄制設備有兩種，即攝像機和麥克風。

2.1.1攝像機

本系統當中選擇的攝像機為具備網絡功能的IP攝像機，其型號為ANNKEI61DR，該攝像機主要功能參數如下：

1）1080P 高清視頻：1080P 觀看錄影和播放，讓您在家中和辦公室保持*的清晰度。

2）一鍵式配置：一鍵式觸控式 Wi-Fi 或 WPS 配置，隨時隨地在智能手機上觀看。

3）高靈敏 PIR 檢測：漸進式 PIR 檢測警報適用于運動檢測警報;即使嘗試也不例外。

4）支持 PoE 連接，清晰的雙向音頻，高壓縮率標準 H.264 視頻壓縮，ROI（感興趣的區域）編碼[5]。

5）1×HD 相機//1×支架/1×電源適配器/1×快速入門指南/1×以太網電纜/1×CD。

2.1.2麥克風

麥克風主要作用是采集教師教學過程中的音頻內容。本系統當中的麥克風為領夾式麥克風。

1）UHF無線傳輸信號穩定，室內外均適用，體驗無束縛傳輸的感覺;

2）高保真，智能降噪，清晰拾音咪芯讓每個聲音的細節都保留下來;

3）具有強效環境降噪芯片，采用雙MIC降噪技術處理讓環境的干擾噪音過濾在話筒之外;

4）采用5號電池供電，電池穩定，續航能力強;

5）具備通用實時耳返耳機接口，隨時掌握錄音狀態;

6）腰包特設耳返接口，配合耳返耳機，可實時監聽話筒收音情況。

2.2 數據信息轉換設備

為了將采集到老師講稿、多媒體課件、熒幕視頻信號或筆記本屏幕等數據信息轉換成能夠被網絡傳輸形式，這里需要一種轉換硬件，即模擬數字轉換器[6]。根據系統的需要選擇模擬數字轉換器型號為AGVD-SDNV120的32位半閃速結構模擬數字轉換器，該型號模擬數字轉換器不僅具備高速模擬數字轉換的功能，并且AGVD-SDNV120模擬數字轉換器還具有轉換保持電路。該型號模擬數字轉換器主要性能指標為：22V多電源供電、分辨率為32位、25MSPS最大轉換速率、100ms裝換周期、3.2個時鐘的轉換數據等待時間。

2.3 多媒體教學顯示設備

在完成教學內容錄制和上傳后，傳達到學生個人終端。學生通過這個終端完成學習任務。為了能夠允許更多終端接入系統，實現計算機網絡技術課程教學可視化，在這里使用統一的多媒體教學顯示設備，其型號為CFR2548，尺寸為32寸，共有24路，通過串口通訊能夠直接獲得的計算機網絡技術課程多媒體教學數據。通過Sucount K網絡與教師終端相連[7-8]。該設備具體配置包括： 2Mbpspc端各類型瀏覽器及移動端各類型瀏覽器，類型為帶寬可支持瀏覽器。利用移動終端中的雙核多路，提高顯示速率。