专业音响 - C-MARK智能多媒体会议系统

专业音响 - C-MARK智能多媒体会议系统（精选4篇）

1.专业音响 - C-MARK智能多媒体会议系统 篇一

实现上述需求的专业系统称为数字媒体信息发布系统。它借助计算机、网络、电子显示屏、多媒体、加密学、数据库、自动控制、生物识别、云计算、物联网等技术,采用集中控制、分布播放的方式,真正实现了同一系统中不同信息点区分受众的传播及服务模式。通过该系统,用户可以轻松地构建网络信息服务和播控系统,将高质量的多媒体信息、应用和服务推送到离用户最近的位置,并以直观、靓丽、友好的形式显示出来。该信息发布模式不仅呈现了多媒体信息、交互体验的多样性和生动性,还支持实时更新,使新闻、天气预报、通知、视讯、云计算等各类即时信息能在第一时间传递给受众;同时系统中的所有播放终端和内容都受中央控制室的集中管控。数字媒体信息发布系统结构如图1所示。

数字媒体信息发布系统还是一款接口开放、支持人机交互及扩展性极强的应用系统。系统面向的用户角色有数字媒体信息系统平台管理者、素材信息/数字内容提供者、播放端设备(包括播放设备和电子显示设备)拥有者、应用提供者及服务提供者等。一个好的数字媒体信息发布服务平台必将为社会搭建一个桥梁,让信息更畅通、服务更快捷、生活更智能。

数字媒体信息发布系统涉及广泛的应用领域,包括弱电、安防、综合布线、广告传媒、智能大厦、服务窗口展示/自助服务、工业控制、分布式管控、大屏幕联播、展馆体验中心、家庭娱乐及智能中控、数字作品推广等。发展趋势是从小范围试点到大范围普及、从基本应用到智能化应用、从单向发布到交互体验、从单一功能到综合服务平台。具体如下:

(1)信息点越布越多,分布越来越广。

播放设备发展趋势:体积小型化、性能高端化。显示设备发展趋势:大分辨率化、色彩靓丽化,分辨率朝4K、8K快速发展。对于一体机的工程经验说明,一体化结构稳定性和可维护性较差,将显示屏和播放设备分开部署将是目前首选方式。X86系统在数字媒体信息发布系统的占比份额将越来越高,原因是应用更多,部署更快捷,维护更轻松。这些趋势及网络覆盖越来越密,速度越来越快,都为信息发布系统的大范围推广提供了有利条件。

(2)信息发布系统成为连接多种其他应用系统的纽带。

越来越多的系统融合进信息发布系统,无纸化、自动化、智能化是未来服务和应用的一种发展趋势。比如:与OA/政务系统、会议系统、工业控制系统、实时咨询系统、智能停车场系统、客房系统、排队叫号系统等结合,成为面向用户的统一入口,可激活后面众多应用,真正实现无纸化、自动化、智能化流程。

(3)信息点上的资讯信息越来越多。

新闻、时政、天气预报等是基本的信息,而准确无误的航班信息、公交信息、周边信息等将成为人们关注的重点。周边信息包括交通信息、建筑设施信息、餐饮住宿信息、购物游玩、促销打折信息等。

信息点上的数字内容越来越多。娱乐的、体验的、学习的等创意作品可以分发到各个信息点存储起来,之后在该信息点100米范围内进行高速下载和观看。创意数字作品的实用、新鲜、便捷、体验性好将是信息点吸引用户的一大法宝。

信息点上的应用和服务越来越多。特别是一些智能及自助服务,将大大提高工作效率,有效降低人员成本。与云计算技术结合,化“云”为“雨”将成为信息发布的一大功能。与电商及O2O的结合,LBS可提供高效、精准信息和服务,即展示产品服务,同时也作为购买入口,即看即买。

基于以上的发展趋势,信息发布平台及服务商将会出现,其会将离散的屏(信息点)连接起来,形成云服务,更好地服务大众。在更长的一段时间内,平台上的内容、服务、应用将持续爆发式增长。

(4)信息点交互和体验等智能功能成为前端信息点必备功能。

触摸膜、图像识别、语音识别、手势识别、人脸识别、体感识别和无线智能卡等技术将大量应用到系统中来,信息点提供与用户最自然、最便捷的交互和体验支持。信息点及信息点附近各种活动的统计分析,包括:人数、性别比例、年龄比例、关注内容、关注时间等,将为更深层次服务应用的开展提供强有力的数据支持。

信息点成为物联网触角。信息点上将接入多种外部传感器及触发器,比如RFID卡的接入、温度/湿度等传感器的接入、摄像头的接入、红外控制器的接入、继电器的接入等,将使信息点变成一个多能手。信息点可以感知外部事件,同时能采取相应的动作,将信息点变成智能人,这是数字媒体发布系统带给大家的惊喜。

2.专业音响 - C-MARK智能多媒体会议系统 篇二

关键词：智能化 网络 控制 多媒体 教学系统

中图分类号：TP37 文献标识码：B 文章编号：1673-8454（2007）12-0034-03

信息技术正在改变高等教育的人才培养模式。《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》（教高〔2007〕2号）明确指出：高等学校要把信息技术作为提高教学质量的重要手段。事实上，体现现代信息技术在教育教学中应用的多媒体技术越来越受到教师和学生的普遍欢迎。它具有生动、直观、灵活的特点，能在单位时间内增加更多的信息量、能将授课过程中的一些很难直观表达的问题，生动、灵活地表现出来。[1] 因此，多媒体教学系统如雨后春笋般地在各个高等学校建立了起来。怎样建好、用好、管好多媒体教学系统，使多媒体辅助教学手段在提高教学质量中发挥更大作用，是值得我们深入研讨的问题。

一、传统多媒体教学系统的不足

一般传统的多媒体教学系统由中央控制器、控制柜、投影机、屏幕、计算机、影碟机、录像机、功放、音箱、话筒等组合而成。其核心部分为中央控制器，其他的硬件通过与控制器连接并受控于它来实现多媒体教学。然而，由于传统的中央控制器功能单一以及多媒体教学系统管理归属不同，建设地点分散，建设时间、规格和型号不统一等原因，给教师的使用和管理也带来了很多的问题。结合湖南商学院传统多媒体教学系统的使用情况，我们将其引发的问题概括为以下几个方面：

1.使用手续繁杂

教师使用多媒体所需要办理的手续繁杂。首先必须填写《使用登记表》，然后才能领取控制柜的钥匙，打开柜锁，开启必要的设备进行授课。下课后，将所有设备复位，关闭电源，锁好柜门，最后归还钥匙。

2.故障排除不及时

多媒体系统的硬件设备种类繁多，设备之间的连线复杂，设备的故障率高，排除故障和维护的时间长。出现一些常见故障，只有通过电话或者下课时通知维护人员才能解决，不能及时排除，影响了正常的教学。

3.维护管理工作零碎繁重

在处理计算机病毒、系统破坏、软件丢失、系统和病毒库升级等问题时，只能在本地采取相应的解决措施，必须逐一操作而不能同时进行。这种单机的恢复无疑给维护人员带来很大的工作量。

4.使用培训效果不明显

虽然开课前进行使用培训，但是很多老师在上课的时候又忘记了操作步骤。还有因设备不统一而让教师搞混了各自的操作，造成在运用过程中设备出现故障，人为增加了设备的故障率，影响了课堂教学效率且缩短了设备的使用寿命。

二、基于网络环境下智能中控多媒体教学系统的优势

如何克服上述问题，更好地方便老师们的教学，我们提出了基于智能化集中控制的多媒体教学系统的整体设计。在对各厂商生产的硬、软件产品进行论证的基础上，选择了一些在市场上比较成熟、稳定性高且功能上完全能弥补传统多媒体教学系统不足的先进产品和技术，创造性地成功建立了湖南商学院多媒体教学智能中控管理系统。该套系统由中控管理子系统、监控管理子系统、网控管理子系统、流媒体课件实时录播系统组成，与传统多媒体教学系统相比较具有如下优点：

1.批处理开关机

可以通过中央控制室的多媒体中控管理子系统实现对所有多媒体教学系统内的主控柜和各种硬件设施（如电子柜门、电脑、投影、电动屏幕、功放、IP电话等）的批处理开关机。在多媒体教学系统上课的老师就无须填写使用登记表和领用、归还控制柜的钥匙，从而简化了多媒体使用的手续。

2.内置IP电话与远程控制

能够在中央控制室通过监控管理子系统以及中控管理子系统中的内置IP电话与远程控制功能，及时发现并维护多媒体教学系统出现的故障，做到出现故障能在第一时间内解决，从而在很大程度上减小了故障对正常教学的影响。只需在中央控制室通过多媒体网络中控管理子系统，就可以对每一间多媒体教学系统内的计算机同时进行查杀病毒、软件安装和系统升级，这大大减轻了管理和维护工作人员的工作量。

3.网络环境教学质量监控

监控管理子系统以及中控管理子系统允许教学管理人员在校园网内任何有计算机的地方，通过授权实时对每间多媒体教学系统的授课情况进行教学质量监控，方便管理。

4.实时录播

在中央控制室通过流媒体课件实时生成子系统，由一名操作人员控制，就能将优秀教师所授课程的内容进行实时的录像、整合、编辑、播放，提高了时效性，实现了优势资源共享。

三、网络环境下智能中控多媒体教学系统设计

1.系统概述

多媒体智能中控管理系统由智能中控管理系统、监控子系统、流媒体课件录播子系统、网控子系统四部分组成。能根据课表自动开启或关闭教学系统设备，自动诊断故障。通过图形化的显示界面，实时显示多媒体教学系统内中控、投影机、计算机、主控台的工作状态。远程监视教学系统计算机桌面内容并能接管键盘和鼠标，方便进行远程处理与控制，从而实现对故障的快速排查与维护。全方位、高清晰、实时监控，随时提供设备状态预警。系统能自动生成流媒体课件，完成宝贵的课件资源积累。

2.总体结构设计

整个多媒体智能中控系统，是由总控室、传输网络以及各独立的多媒体教学系统设备三部分组成，其中总控室包括一台专业服务器和七台高配置多媒体计算机，分别完成设备控制、视频监控、网络控制、教学录播、课堂直播等工作。传输网络包括现有校园网和监控网络。多媒体教室内设备都是通过IP数据包在校园网上传送的。监控的视频信号、音频信号是通过专用监控网络来传送。[2] 各教室相对独立的多媒体教学设备较多，由智能中央控制器进行集中管理，主要完成上课时教师所需AV设备间的视频、VGA信号的切换等。

3.主要系统功能设计

（1）智能中控管理系统

系统操作简单方便，实现远程一键开启与关闭教学系统内所有设备(投影机关闭时有3~5分钟散热延时)，并完成设备检测与故障排查。教师只需按课表安排，进教室即可进行多媒体教学。主控台有蜂鸣器提示教师推开主控台，教师在柜门锁闭时可通过一键呼叫功能与主控室直接联系；非接触式IC卡可实现刷卡自动打开主控台和多媒体系统。[3]

多媒体控制系统的核心设备是由控制计算机与教室内集中控制器组成，所有操作由控制计算机向集中控制器传送232串口指令完成。集中控制器具有VGA矩阵、视频矩阵、音频矩阵、讲台门磁、投影机断线、电脑断线、大门门磁、投影灯开关检测模块、IP电话对讲、一键开关机等功能模块，通过集成电源管理和控制电动幕、投影机、电脑、功放等设备。

（2）监控子系统

多媒体教学系统全部实现不间断高清晰数字监控和全数字录像，能实时监控多媒体教学系统的课堂和设备运行情况。监控系统同时保持与教务处处长及教学主管副院长、院长办公室的连通，真正实现了高清晰实时监控。监控系统的录像（其摄像头可以远程任意变焦、350度自动旋转）、回放、自动保存、更新都是通过内网实时传递的，同时还可以通过大屏幕背投系统监看所有多媒体教学系统。[4] 监控信息可经过系统录制、编辑后，作为节目源供播放或点播。

监控显示画面可手动、自动切换，可25帧/秒全屏显示，可单画面、四画面、十六画面回放，压缩算法MPEG-4/H.264，录像速度50—200M/小时/路，音视频同步，可设置COM口与485的转发速率，可控制云台镜头与快球。

（3）流媒体课件实时录播系统

流媒体课件自动生成子系统的功能是通过软件实现完成宝贵的课件资源积累，把整合叠加的视频、音频和计算机图像（课件）数据保存到教学系统端或者远程服务器上。[5] 系统采用流媒体技术发布课件到Internet。视频课件同步录制、同步生成、同步直播、同步网络存储、实时点播。适应从宽带到窄带各种接入方式。

在视频压缩策略上采用目前世界最先进的MPEG－4压缩编码技术，对连续性或清晰性计算机画面采取了智能变率的压缩技术，清晰度可调，以调整数据量；采用流媒体格式传输，可以选择不同的编码压缩格式；实现在窄带上传输动态性高的变化。通过VGA采集，不需要在教学用计算机上安装任何特别程序，并可以将计算机显示器能显示的内容全都采集（包括视频画面）。系统通过网络远程控制管理，网页式录入、维护；自动生成、自动同步更新记录库。

（4）网控子系统

网控子系统可以对教学系统中各计算机进行远程管理，进行系统病毒库升级、远程维护，达到实时维护的效果。具有网络对拷功能，可以快速将一台机器上安装好的系统部署到整栋教学楼的所有计算机上。网控系统通过发射端收集所有网卡的MAC地址，在发射端进行排序，然后将参数传递过去，就能将所有的计算机的IP地址进行自动分配、修改并固定下来、通过传递参数还能实现批处理修改计算机名、设置DNS和网关等。[6]

四、多媒体智能中控教学系统在实际运用中的成效

湖南商学院网控多媒体教学系统投入使用已有近两年的时间，系统运行情况良好，解决了传统多媒体教学系统存在的一些不足，管理便捷，大大降低了维护人员的劳动强度。同时，由于管理的智能化，相应减少了课堂因多媒体出现故障而影响教学的现象，对于一些优秀教师的课堂教学实况进行直播，深受学院师生欢迎，同时减少了维护和管理人员的数量，并能满足对课堂教学质量进行远程评估和跟踪的要求。

五、结束语

随着国家、省、校三级教育质量工程实施方案的出台，加强学科建设、深化教学改革、严格教学管理、保障和提高人才培养质量已成为重中之重。智能化多媒体教学系统的应用与管理，与教学改革创新有着密不可分的关系，高等院校要在教学活动中广泛采用信息技术，不断推进教学资源的共建共享，逐步实现教学及管理的网络化和数字化。

参考文献：

[1]彭妙颜.多媒体视听教学系统中的智能化群体互动技术[J].华北航天工业学院学报,2006(1):69-70

[2]万华明,吴军,易力. 可管理开放式智能网络化多媒体教室教学系统的设计构建与实现[J].江西科学,2005(3):259-263

[3]石良武.湖南商学院多媒体教学应用分析[J].教育信息化,2006(10):54-57

[4]雒伟群,刘春贵.WWW技术在智能多媒体教学系统中的应用[J].雁北师范学院学报,2004(2):100-102

[5]陈杰,王晏平,蒋婷婷,方潜生,周原.智能小区教学多媒体演示系统[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版)，２００４（４）：２０－２３

3.专业音响 - C-MARK智能多媒体会议系统 篇三

1 研究背景

任务调度的本质是资源的合理分配,尽量提高系统的执行效率、稳定性和资源的利用率,实现多个处理核之间的动态负载平衡。对于异构环境而言,任务调度首先是将应用程序分割成若干个并行的子任务,生成应用模型。应用模型尽可能地提高任务间的并行性,并将这些任务调度到一定的处理器结构上并行执行。

常见的异构双核处理器大多集成了通用微处理器(MPU)和数字信号处理器(DSP)。MPU由于其自身结构特点,适合执行任务管理,而DSP适合计算密集型任务,二者协作提高系统效能。因此,传统上多采用MPU完成任务管理和调度[3]。然而,处理器在处理现行的线程或任务时会冻结其他线程,系统无法同时处理两个线程。此外,MPU上的任务管理会引起MPU和DSP间的频繁通信。由于MPU中的任务调度和任务更新等,DSP的总执行时间中存在空闲时间。当任务粒度减小时,尽管单次任务调度和任务更新时间保持不变,但由于次数增多,任务管理的总时间变长,系统整体效能因此也受到影响。

为减小任务管理时间和处理器间通信次数,部分研究者提出了利用DSP完成任务管理的双核系统架构[4]。然而,DSP上的程序控制和中断处理的消耗较大。DSP上有大量的寄存器用来存储临时数据流,但DSP几乎没有缓存机制来确保执行中的可预见性。这些结构设计会带来频繁的上下文交换,包括用户模式和内核模式间的转换,从而造成巨额开销。另外,用计算能力较强的DSP专用模块执行常见的简单算术逻辑运算则非常低效。

针对以上两种方式的优缺点,提出了适用于异构双核系统上的多媒体应用的智能任务控制器。此设计利用了多媒体应用自身的特点,有效解决了处理器间通信的问题。

2 任务模型

任务模型是根据应用程序分割之后的任务及其之间关系建立的模型,是系统进行任务调度和资源分配的基础。设计采用适合描述信号处理系统中数据样本流的进程网络。此进程网络属计算模型,多个并行进程可同时在此网络中运行。此模型为直接图表标记法,每个节点代表一个进程,每条边代表一个单向先进先出数据列。进程能够从对应的数据列中获取数据,然后将生成的一组数据输出到相邻的数据列中。当进程或节点试图从空输入列中获取数据时,它会被阻塞。

图1描述了JPEG编码[5]的进程网络。如图1所示,JPEG编码分为4个进程,分别为彩色空间变换(CST)、离散余弦变换(DCT)、量化(Q)和可变长度编码(VLC)等。这四个进程两两连接成CST-DCT-Q-VLC列。

3 智能任务控制器

集成了智能任务控制器(STC)的异构多核处理器架构如图2所示。此架构提供集成化的API,易于构建流媒体应用模型。程序员不用考虑内存分配、任务调度、负载平衡、同步和资源竞争等架构细节。STC不仅负责运行中的任务管理,而且通过并行处理MPU和DSP上的任务,减小来自MPU的压力以及系统开支。

智能任务控制可分为处理器间通信和任务管理等两个基本功能。有这些功能做辅助,MPU只需利用STC提供的高阶API构建多媒体应用模型,然后将应用传递给STC执行。应用初始化和传递完成后,STC将内核和内存动态分配给从应用中提取的任务。

3.1 任务管理

STC用3个表格管理任务,监视MPU状态和控制多线程DSP处理器的计算资源,它们分别为任务控制表(TCB)、队列表和分配表。

任务控制表的每一行对应任务列表中每个任务以及完成该任务必不可少的信息,包括任务类型、子任务、队列指针和程序地址等。

本文将任务类型分为3种,输入任务(IN)、输出任务(OUT)和通用性任务(G)。利用输入进程可以从大的输入缓存中分流多个数据到进程的内部队列。相反,利用输出进程可以从内部队列中分离多个结果到输出缓存中。借助于输入进程和输出进程,可以利用程序局部化特性降低IPC开支。与输入进程和输出进程不同,其它用于应用的通用性进程由特定功能的交替多线程DSP处理器处理。图1中,CST、DCT、Q和VLC等均为通用性任务。子任务用来指示进程在进程网络中的优先权。例如,图1中,CST的子进程是DCT。当CST从数据列中获取一组数据后,它需要生成一组结果数据到它的子数据列中。

进程网络中每个进程的数据列都存在头指针(Head)和尾指针(Tail)。任务控制表利用头指针和尾指针来表示每条数据列上输入数据和输出数据的逻辑索引地址。对于每个任务,可用的数据数量可以由头指针和尾指针的差值来确定。

程序地址用来记录处理器指令内存中任务的首个指令地址。在DSP执行任务前,应初始化程序计数器(PC)到对应的程序地址。

队列表对应数据网络中每个任务数据列中数据单元的内存分配,如表2所示。例如,VLC的数据列中的两个数据单元分别存在于DSP处理器数据内存的第5页和第3页。

分配表用来管理DSP处理器的硬件资源。如表3所示,每个DSP线程的状态都存储在分配表中。”1”表示使能线程,也就是说,硬件线程1正在被任务控制表所占用。此时共有3个可用的硬件线程。

任务调度政策决定哪个任务会在DSP上运行。本设计降序分配给进程网络中每个任务一个优先级以确保计算流畅执行。图1中,优先级从VLC到CST分配,即VLC拥有最高优先级而CST拥有最低优先级。所以,越接近进程网络末端的任务越早执行,如此,进程网络的计算流将不会被阻塞。

3.2 处理器间通信

如图3所示,在提出的双核系统中,DSP协处理器和MPU通过以下方式通信。其中,信箱用于DSP与MPU的同步。STC将从MPU获取的特定地址视为命令,并响应这些命令。

STC作为DSP的代理,处理处理器间通信,并管理DSP资源以执行任务。任务完成后,DSP告知STC,STC利用信箱告知MPU。最后,MPU清除DSP内存中的结果并获取另一待执行的任务。通过输入输出双缓存,提高了处理期间通信效率。如前所述,输入进程可以从输入缓存分流数据,而输出进程可以分离数据到输出缓存。前者用于数据转移,后者用于任务计算。当MPU需要输出数据到DSP去执行时,它只需读取自身的状态寄存器,无需等待DSP的响应或者中断DSP计算。另一方面,一旦任务完成,STC便立即通过信箱告知MPU。

4 实验分析

利用ESL[6]设计方法构建了一个双核模拟平台。此平台包含ARM处理器模型、AMBA AHB总线模型、内存模型以及其它相关模块的模型。其中,两颗ARM926处理器模型由AMBA AHB总线连接,分别作为MPU和DSP。MPU的工作频率为250 MHz,DSP的工作频率为500 MHz。

仿真验证阶段,设计采用像素为256×256的JPEG图像编码为实际应用模型。为证明本设计的有效性和优越性,采用了两组对照组,分别为MPU和DSP实现任务管理。MPU实现任务管理时,操作系统将JPEG编码过程分成CST、DCT、Q和VLC等4个任务,然后再分配这些任务到DSP去完成计算加速。DSP管理任务时,DSP上的轻量级内核将会完成任务分割和调度,而STC则无需任何实时操作系统或内核。

图4为3种任务管理机制的执行时间。可以看出,STC实施任务时,内核响应和处理器间通信时间仅为1 μs。且由于其专用的硬件设计,任务调度和内存管理仅需要55 μs。与MPU和DSP实现任务管理相比,分别减少了68%和15%的执行时间。

5 结束语

针对异构双核嵌入式系统中的任务管理问题,提出了一种适用于多媒体应用的智能任务控制器。在利用MPU和DSP各自优点的基础上,动态分配任务并消除了处理器间通信对系统性能造成的影响。由实验结果可以看出,该智能控制器与传统方式相比响应时间短,硬件利用率高,运行时间短,实现了系统性能的提升。

摘要：针对异构双核的嵌入式系统中MPU和DSP处理器间的频繁通信导致系统性能降低的问题,文中提出了一种适用于多媒体应用的智能任务控制器。该控制器可动态实现任务管理,并有效解决处理器间通信问题。文中采用ESL设计方法,构建双核处理器虚拟器平台,以像素为256×256的JPEG图像编码作为实际应用。结果表明,此智能控制器可减少15%～68%的任务管理时间。

关键词：异构双核,任务管理,多媒体

参考文献

[1]ZHANG Ziming.Data partitioning on heterogeneous multicore platforms[C].Austin TX:IEEE International Conference on Cluster Computing,2011.

[2]QU Gang.Power management of multicore multiple voltage embedded systems by task scheduling[C].Xi'an:Interna-tional Conference on Parallel Processing Workshops,2007.

[3]刘侃侃.异构多核环境下的任务调度方法研究[D].杭州:杭州电子科技大学,2009.

[4]Texas Instruments Inc.TMS320DSP/BIOS User Guide[M].Texus:Texas Instruments Inc,2001.

[5]Charles Poynton.Digital video and HDTV algorithms and in-terfaces[M].USA:Morgan Kaufmann,2012.

4.专业音响 - C-MARK智能多媒体会议系统 篇四

关键词：多媒体教室,多媒体教学系统,平板智能电视

随着时代的进步和科学技术的不断发展,学校教育面临新的挑战,教学改革成为了一种必然趋势,教学方法的改变和教育手段的丰富是教学改革中必不可少的环节,计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,即CAI)已经不断融入到我们的教学中,CAI已成为新时期学校教学水平提高的迫切需要。组建多媒体教学系统是实现CAI的重要保证。为了使教师摆脱 “黑板+粉笔”的传统教学模式,丰富教学方法和手段,提高教育教学效率,利用现代化多媒体技术手段进行全面、准确的教学。因此,我们有必要开展多媒体教学系统的建设。

1背景及现状

近年来,国家对教育越来越重视,教育部提出要加速教育信息化,以信息化促进教育信息化发展的要求。教育信息化的核心内容是教学信息化,要求在教育过程中较全面地运用以计算机、多媒体和网络通讯为基础的现代信息技术,促进教育改革,从而适应正在到来的信息化社会。现在各地政府都不同程度加大对教育的投入,学校也将教育信息化建设列为学校发展的一项重要工作,多媒体教学是推进教学改革和提高教学质量的重要手段,它通过各种电脑设备、显示设备、音响设备等组合使用,按教学要求将文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,进行有机组合,并通过投影设备投影到大屏幕上进行显示, 得到了声音、动画、视频等效果,为我们提供逼真的教学情景,使学生有身临其境的感受,提高了学生的学习兴趣,取得了良好的教学效果,因此,多媒体教学系统建设是教育信息化建设的一项重要内容。

目前很多学校都陆续建成或准备建设多媒体教室,使用效果也不错,然而在使用过程中还是存在以下问题:

1)设备使用不方便,由于设备品种多,品牌杂,摆放位置不统一,使用时要通过遥控器或中控系统进行控制,或由于分批建设,不同批次设备的操作方法不同等,对使用者要进行设备的使用培训才能上课,教师在上课时有时会感觉操作繁琐。

2)教师使用积极性不高,部分教师由于对计算机认知能力不足或年龄稍大,上课时不能熟练使用设备,遇到小问题或故障时无法应对,对使用多媒体有畏惧心理,导致不敢用或干脆不用多媒体进行教学,造成了教学资源浪费。

3)维护成本高、效率低,现在有条件的学校,基本上教室都配备了多媒体设备,使用频率很高,但大多还不能做到由专人使用和管理设备,因为使用习惯和使用环境的不同,造成设备故障率较高,损耗严重,由于学校的维护人员不足,很多维护只能在课余时间进行,维护的效率不高,设备的完好率达不到要求,严重影响了教学。

2多媒体教学系统的对比

多媒体教学系统由于投入的资金不同,设备的配置也不一样,多媒体教室按使用面积为60~80平方米,使用人数为40~70人为例,使用类型可分为经济简易型(低端)、实用标准型(中端)和扩展应用型(高端)。具体如下:

1)经济简易型(低端):最简单的配置就是在教室内配置一台PC电脑、一台液晶投影机、一幅银幕(手动或电动)。其他的信号源设备如扩音设备、DVD机等可根据需要选择,设备的使用采用遥控器操作和面板操作相结合。这种配置能播放PPT、文字、图像、动画、音视频等多种媒体信息及教师课件,其优点是投入的资金量少,每套只需投入1.3~1.8万元,可逐步增加设备,教室的线路基本不用改装,安装方便,可单机运行。缺点是上课时要花时间来对各种设备进行控制操作,教学的效果打折扣。液晶投影机的灯泡寿命短,往往使用2000至3000小时后亮度就会衰减和下降,还有液晶投影机在使用时要保证使用完关机后要有一定的冷却时间,防止直接关闸断电,否则会严重影响投影机的液晶板和灯泡寿命,更换,维护所需二次投入成本高。

2)实用标准型(中端):系统由一台PC电脑、一台液晶投影机、实物投影仪,电子白板,音响系统等组成,主要功能除了具备经济简易型的所有功能外,可以增加网络功能,通过计算机中控系统将计算机与多媒体设备相结合,能实现控制所有相关设备的操作,如一键开、关机,控制扩音系统和电控银幕等辅助设备。教师通过实物展示台可将图片通过投影机显示出来等, 能在电子白板上触摸书写,使用配套软件可以任意标识、批注课件的内容,实现老师和学生之间多媒体教学互动。该套配置约需2.5~3.2万元。其优点是功能齐全,操作简便,实用性强, 缺点是同样存在投影机的维护问题,白板如要进行书写和触摸操作必须要近距离使用,由投影机投射过来在电子白板上的反射光亮度高,会对教师的眼睛造成影响。还有白板平时都是置于教室内放置,不能像投影银幕那样可以卷起升高保管,其板面的保护显得非常重要。

3)扩展应用型(高端):采用计算机技术与触摸屏技术相结合的大屏幕触摸教学一体机,可用手指、触控笔、或其他任何非透明物体触摸书写,一体机可选择带外置抽拉式电脑模块,不需要配备PC电脑和投影机,只需搭载中控系统,实物投影仪, 音响系统等,可实现电脑、投影、电子白板功能、通过网络及电视模块也可与多种信息网相连,如互联网、校园网、有线电视网等,增加网络学习及电视娱乐功能,而且由于一体机采用了LCD液晶技术,使输出显示可实现高对比度、高亮度、分辨率达1920(H)*1080(V)的高清输出。该套配置投入视一体机屏幕大小,在50至70寸大小范围内,约需资金3~5万元。其优点是功能强大,布线简单,交互使用容易,缺点是需投入的资金较多, 书写反应有一定的延迟,一体机将液晶屏体,书写模块,计算机模块集成,对维护人员技术要求较高,对屏体保护要重点保护, 对雷电、外部撞击、外部硬物划伤等环境因素在使用时都需要特别注意。

3多媒体教学系统建设设计思路

一些学校早期建成的多媒体教室经过几年的使用,已经到了升级改造或重建的阶段,新的多媒体教学系统的建设必须考虑一个周全的建设方案,应做到以下两点:

1)深入调研、统一规划,分步实施。多媒体教学系统建设实际上就是教育信息化建设,其过程涵盖硬件、软件、教学资源多个要素,学校应将此项工作作为一项系统工程,成立专门的项目组,提前深入到兄弟学校和生产企业进行需求调研,提出适合学校使用的可行性报告,根据调研报告及资金来源情况, 学校全盘考虑,对建设目标与建设周期作出统一规划,确定建设方案,由项目组按照建设计划逐步实现。

2)设计全面、配置合理、操作规范。多媒体教学系统在设计时应重点考虑满足教学需求,同时,还需考虑学校的使用环境和应用水平,在设计时应遵循经济实用与可持续发展相结合的理念。由于科技发展迅速,产品的更新换代速度较快,故设计要适度超前,避免低水平的重复建设,在合理预算范围内,尽量选择适用的、成熟的产品,避免采购过于高端的产品无法使用或难以维护,造成设备的闲置浪费。项目实施过程必须规范,要履行建设方案论证、执行政府采购程序、项目过程监控、 验收与反馈等工作程序,保证项目建设质量。

4多媒体教学系统设计方案

我校原已分批建设有类似经济简易型多媒体教室,经过5~6年的使用,由于使用频率高,设备损毁严重,很多设备已经进入老化期,必须更换,因此,改造多媒体教室成了迫在眉睫的事情。因学校使用自有资金,在设计方案时结合实际需要和教室环境的基础设施,并兼顾系统的经济性、实用性与扩展性,提出 “平板智能电视多媒体教学系统”方案:具备系统控制运行和单机运行两种模式,使用对开型推拉黑板(带锁),嵌入时下流行和技术成熟的平板智能65寸LED电视机作为显示设备,配合原有的中控及音响设备,输入设备可使用笔记本电脑、平板电脑及手机,采用有线或无线接入方式,通过加装路由器,可接入校园网或Internet网,教室内安装信息盒,内置HDMI(全称是High Definition Multimedia Interface,是高清晰多媒体接口的缩写)和RJ45接口,方便教师使用笔记本电脑和平板电脑上课和上网。

5实施效果

1)教学方式灵活,操作使用简单

“平板智能电视多媒体教学系统”中的电视机被嵌入到推拉黑板内,除了可以加强保护,节省空间外,这种“亦屏亦板”的模式还可实现传统和现代两种教学方法的灵活切换,对于部分喜欢传统教学方式的教师,或根据课程需要可选择黑板板书教学形式,边写边讲,用丰富的肢体语言感染学生,激发学生学习兴趣。使用多媒体教学时,只需将中间黑板推至两侧(两侧的黑板亦可板书),打开电视机电源和功放机开关,使用无线话筒,用笔记本电脑接上HDMI线,电视机可自动搜索输入设备并与电脑屏幕内容同步显示,即可得到文档、声音、图像、动画、 视频的展现,实现多媒体教学环境。由于电视机屏幕可以做到高亮度,高分辨率和可视角度大,在教室内除了前排两侧位置稍有反光(将教室前面的窗户拉上窗帘即可减少反光),大部分位置都能清晰观看。

2)方便接入媒体,扩展应用功能

本套设备在使用时除了使用笔记本电脑进行有线连接外, 还可通过无线互联技术与平板电脑或者智能手机进行无线连接,使用HDMI线可进行高品质的有线连接,但教师必须站在笔记本电脑前进行操作,虽然也可使用电子教鞭、激光笔等进行无线操作,但使用基本局限于讲台周围,这样会束缚了教师教学水平的发挥。配置一台带WIDI(Intel Wireless Display全称为无线高清技术)平板电脑或带无线显示的智能手机,结合电视机的Miracast(无线显示技术标准协议)功能,可以实现平板电脑(智能手机)和智能电视的无线连接,这样,平板电脑+智能电视的使用就可以扩展出无线触控教学功能,而且无线连接可以让教师远离屏幕的强光照射,保护了眼睛,让教师能够从由走下讲台,拿着平板电脑在教室内边移动边教学,也能使用拍照功能作实物展示,进行局部放大讲解。教师真正融合到了学生之中,活跃了课堂气氛,加强了与学生的互动交流,其教学效果远远超过了使用触控教学一体机的效果。

3)维护保养容易,运行成本低廉

本套系统兼容性和适用性强,成本低廉,65寸智能平板电视市面价已跌入8000元以内,平板电脑基本上在2000元左右, 整套设备含改造在内一次投入资金可控制在15000元以内,可以实现触控教学,是一套高效实用教学工具。省略了PC电脑和投影机的维护,避免了投影机更换灯泡的二次投入的问题, 设备维护重点是做好电视机的日常维护和液晶屏体保护,由于电视机在采购时签订了延保两年协议,因此在3年内电视机的整机使用无忧,保修期后如果电视机损坏则可以更新为新型号电视机。另外,本套设备运行已经不依赖中控系统,因此,不需要再对中控系统进行投资改造。

4)融入网络资源,提升使用效果

我校已建成较为完善校园网,多媒体教学系统充分考虑利用现有校园网,不需重新布线,通过教室内路由器接入网络资源,升级系统功能。学校网络中心为各教室分配使用统一的IP地址,方便进行集中化管理和远程控制;各教室可以访问局域网内的服务器,也可以通过校园网出口访问Internet,上网遨游,增加学生的视野和知识面。目前可以做到由网管通过集控软件统一控制各教学系统电源,实现定时开、关机,通电后多媒体教学系统不依赖于网络中心服务器,各教室既可集中化管理使用,也能独立使用。下阶段我校将进行校园广播项目建设, 届时在主控中心建立多媒体教学系统管理平台,对多媒体教室的实行统一管理。可实现对多媒体教室远程控制、状态监看、 远程维护、远程开关、云媒体推送等集中管理。结合广播系统的使用,通过流媒体服务器和磁盘阵列,将流媒体资源库内容提供至多媒体教室客户端,可进行视频广播、课件广播、优质课程广播等应用点播,还可以对公开课进行直播,创建“名师课堂”,构建“一班连多班”的校内网络课堂,将优质教育资源挖掘出来让每一个班级都能用得到;并可通过互联网延伸至校外, 将教育教学和社会深度融合,极大地提升该系统的使用效果。

5)使用注意事项

1使用HDMI线进行有线连接时,由于智能电视的显示模式是大多设为16:9模式,笔记本电脑连接后如果在放PPT时没有满屏显示,应该在“文件”的“页面设置”将页面的横向幅度适当调大至满屏显示。2无线连接时所使用平板电脑应该配置触控笔,屏幕尺寸适中,以10.1寸为宜,因其具有触控、手写功能,必须使用Windows 8以上的系统和带有安卓系统的双系统平板,才可方便地运行各自系统的软件。3智能手机虽然也可方便用无线连接方式接入使用,但由于屏幕过小,教师使用也不方便,平时用来放PPT、图片、视频的效果还是可以的,不建议用来做上课工具。4由于智能电视已带有安卓系统类的操作系统,内部运行类似电脑工作一样,在使用完应尽量通过遥控器关机或通过按电源按钮关机,以便让内部硬件逐步断电, 禁止直接拉闸断电,造成系统或硬件损坏。

6结束语

经过合理配置设备,获得高性价比的多媒体教学系统是学校教学过程的必备利器,通过使用多媒体教学系统提升教师适应现代信息技术的能力,增强学生的创新意识和综合能力,是提升教学质量的有效保障,随着云技术时代的来临,数字化、智能化成为新的趋势,我们也要紧跟时代发展的需要,构建出适应新时代的新型教学环境。

参考文献

[1]邬家伟.信息技术教育实用教程[M].华南理工大学出版社,2006.