高校信息化的發(fā)展趨勢之e-時代的教學環(huán)境(ppt 47頁)

1、高校信息化的發(fā)展趨勢之-e-時代的教學環(huán)境 引 言 多媒體技術與智能化技術等緊密結合促進了教育行業(yè)的巨大變革。一個全新的信息化e-時代已經到來。多媒體教學環(huán)境日新月異,要求基于其本身目標功能的全面解決方案。 先進的多媒體環(huán)境是實用性、穩(wěn)定可靠性、可拓展性和標準化的統(tǒng)一體：聽覺上悅耳動聽；視覺上清晰亮麗；傳輸上穩(wěn)定可靠；操作上智能化程度高和便于掌握等目標。 多媒體教學環(huán)境不是狹義上的空間范圍，而一個群落的概念，指的是一定時期、一定空間內各種多媒體教學裝備的總和。教學環(huán)境的內涵與外延 教學環(huán)境是院?；A建設的重要內容之一，它泛指一切與學校教學、科研、內外交流與合作活動相關的場所。其核心是現代教育技

2、術的廣泛應用。它集音視頻技術、網絡應用技術、存儲與通訊技術、智能控制技術等于一體，為教學、會議、學術交流、豐富師生的信息資源提供強有力的支持。 現代教育技術發(fā)展到今天，教學環(huán)境已不是傳統(tǒng)的電化教室，而是指數字化的教學環(huán)境，它以網絡為基礎，從環(huán)境(如設備)、資源(如圖書、講義、課件等)、到活動(如教學、服務)全部信息化。 教學環(huán)境的特點教學環(huán)境的發(fā)展趨勢與目標需求發(fā)展趨勢與目標需求教學管理與教學觀摩信息化教學管理與教學觀摩信息化運用多媒體手段進行教學運用多媒體手段進行教學運用網絡等技術開展遠程教學與學術交流運用網絡等技術開展遠程教學與學術交流網上自主學習，提高開放辦學程度網上自主學習，提高開放辦

3、學程度制作數字化視聽教材與多媒體教學課件制作數字化視聽教材與多媒體教學課件設備管理和操作運行實現智能化與自動化設備管理和操作運行實現智能化與自動化主要內容1 1現狀問題現狀問題2 2 時代要求時代要求5 5 實踐應用實踐應用6 6 未來趨勢未來趨勢3 3 設計評價設計評價4 4 系統(tǒng)集成系統(tǒng)集成 優(yōu)化教學過程，改進教學模式，進而提高教優(yōu)化教學過程，改進教學模式，進而提高教學效率是多媒體教學環(huán)境的核心使命。學效率是多媒體教學環(huán)境的核心使命。 多媒體教學環(huán)境的發(fā)展先后經歷了模擬音像時代、模擬音像與數字化相結合時代和當下的全數字化時代。為迎接未來智能化時代的到來，多媒體教學環(huán)境必須解決現存的問題：

4、1 現狀問題1.1 宏觀問題宏觀問題 缺乏整體規(guī)劃缺乏整體規(guī)劃 近期建設與遠期規(guī)劃脫節(jié)。缺乏科學設計缺乏科學設計 不考慮視聽原理與人的適應性缺乏標準化意識缺乏標準化意識 忽視兼容性、統(tǒng)一性和可拓展性缺乏創(chuàng)新思維缺乏創(chuàng)新思維 拿來主義和經驗主義1 現狀問題1.2 微觀問題微觀問題 系統(tǒng)集成度低 （技術水平） 智能化程度低 （應用平臺） 系統(tǒng)配置效能低（完備性） 運行管理效率低（人力資源） 資源共享程度低（開放性） 教師課堂效率低（操作界面） 1 現狀問題1.3 具體表現具體表現1 1、設備羅列堆砌、設備羅列堆砌 集成度差集成度差 著眼著眼技術水平先進、應用格式統(tǒng)一、操作技術水平先進、應用格式統(tǒng)一

5、、操作簡單便捷、便于維護運行。簡單便捷、便于維護運行。 2 2、智能化程度不高，運行效率差、智能化程度不高，運行效率差 要充分發(fā)揮要充分發(fā)揮e-controle-control、e-managemente-management技術的技術的優(yōu)勢優(yōu)勢。3 3、運行能耗高，低碳意識差、運行能耗高，低碳意識差 科學計算、科學設計是設備選型與組合的重科學計算、科學設計是設備選型與組合的重要依據。要依據。 1 現狀問題 2.1 2.1 節(jié)能減排節(jié)能減排 多媒體教學環(huán)境的能耗主要集中在燈光、空調和各種視聽設備上。節(jié)能減排從三個方面入手：一 人為控制設備的運行，降低能耗；二 采用新技術設備，如節(jié)能的燈具、綠色

6、環(huán)保的空 調，低能耗高品質的數字化視聽設備等；三 運行智能化，根據室內建筑物理特點，自動調整 照度、亮度、溫度照度、亮度、溫度、設備電源等。2 時代要求2.2 2.2 減員增效減員增效 勞動密集型勞動密集型成本高成本高 技術密集型技術密集型效率高效率高 智能化和人性化程度高的系統(tǒng)意味著較低的維護工作量。管理人員通過筆記本、手機等移動終端，在任何時間、任何地點都可以工作，這既提升了教學服務的應急響應能力又提高了工作效率。2 時代要求 2.3 2.3 統(tǒng)籌兼顧統(tǒng)籌兼顧 全面安排全面安排 “重資金投入、輕實物管理重資金投入、輕實物管理”的問題的問題 教學環(huán)境設計之初就要樹立資產管理的意識。設計應兼具

7、實用性與前瞻性，既要立足當前需要，又要避免將來頻繁的升級所造成更多的投入。 此外，開發(fā)資產管理信息系統(tǒng)，實現設備購置、使用、升級、維修、淘汰的全過程精細化管理，最大程度地提高資產使用效率，減少設備浪費。2 時代要求 2.4 2.4 科學發(fā)展科學發(fā)展 以人為本，全面、協(xié)調、可持續(xù)的發(fā)展。以人為本，全面、協(xié)調、可持續(xù)的發(fā)展。 以人為本：以人為本：為“教師主導，學生主體教師主導，學生主體”的雙主教學活動的提供有效支持。 全面發(fā)展：全面發(fā)展：關注新裝備、新技術新裝備、新技術的應用，重視管理管理機制、人才素養(yǎng)機制、人才素養(yǎng)。 協(xié)調發(fā)展：協(xié)調發(fā)展：作為數字校園重要組成部分，要與其他系統(tǒng)（教務、一卡通、校園

8、網絡、樓控等）互聯互通。 可持續(xù)發(fā)展：可持續(xù)發(fā)展：作為一項系統(tǒng)工程，要在基礎架構和頂層設計上下功夫，充分考慮到將來的升級擴充。2 時代要求3 設計評價3.1 決定教學環(huán)境效果的四要素決定教學環(huán)境效果的四要素建筑物理因素建筑物理因素環(huán)境照明因素環(huán)境照明因素設備選型因素設備選型因素設計規(guī)劃與系統(tǒng)集成技術設計規(guī)劃與系統(tǒng)集成技術3 設計評價3.2 3.2 教學環(huán)境視聽效果的評價教學環(huán)境視聽效果的評價聽覺效果聽覺效果主觀標準：主觀標準：量的因素、質的因素、空間因素、語言清晰度客觀指標：客觀指標：聲壓級與聲場均勻度；混響時間與聲音明晰度視覺效果視覺效果主觀因素：主觀因素：人眼適應性、亮暗分辨力、色彩分辨力

9、等客觀指標：客觀指標：照度與亮度、分辨率與對比度、色溫與色彩等智能化效果智能化效果量的因素：量的因素：控制功能的完備性標準化：標準化：運行平臺、通信協(xié)議（信令互通與傳輸信令互通與傳輸）、IP分配品質因素：品質因素：技術架構、管理能力、處理速度、界面與控制形式4 系統(tǒng)集成4.1 4.1 智能化教學環(huán)境概述智能化教學環(huán)境概述 智能化教學環(huán)境是多媒體教學環(huán)境發(fā)展的更高階段，它基于教學建筑空間、校園網絡等基礎設施，通過系統(tǒng)集成將視聽系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)等整合為若干個子系統(tǒng)的集合，并以多媒體教室、學術報告廳、多功能廳堂等為個體運行單位，以E-controlE-control、E-E-man

10、agementmanagement的集成平臺為管理控制中樞，實現對各種多媒體教學設備的運行、管理和維護，將來源不同的文字、圖形、圖像、音視頻等信息以最佳的效果呈現給師生和受眾者，為課堂教學、學術交流、課件錄制、遠程直播等教學活動提供支持服務。4 系統(tǒng)集成4.2 4.2 智能化教學環(huán)境的系統(tǒng)集成智能化教學環(huán)境的系統(tǒng)集成 智能化教學環(huán)境的系統(tǒng)集成不是將視聽設備簡單堆砌，而是在對設備選型進行優(yōu)化組合后，綜合運用智能控制、音視頻、計算機、多媒體、錄播存儲、網絡通訊等技術，整合各種視聽設備和業(yè)務子系統(tǒng)，使集成后的系統(tǒng)能夠充分滿足教學需要。 通過對傳統(tǒng)多媒體教學系統(tǒng)存在的問題分析，結合低碳時代的綠色環(huán)保的

11、節(jié)能要求，智能化教學環(huán)境的系統(tǒng)集成有如下指標需要考慮： 4 系統(tǒng)集成4.2.14.2.1先進性與實用性先進性與實用性 首先，隨著多媒體及信息技術的迅速發(fā)展，新的產品設備不斷涌現，系統(tǒng)集成務必在滿足實用性的基礎上，具有一定的超前意識，選用先進的技術及設備，將整個系統(tǒng)的技術水平定位在一個較高的層次上，以適應未來更高的應用要求。另一方面，在系統(tǒng)集成過程中，應充分考慮實用性和易操作性，便于管理和維護，易于用戶掌握和學習使用。 4 系統(tǒng)集成4.2.24.2.2高性能與可靠性高性能與可靠性 系統(tǒng)集成要兼顧高性能與可靠性。采用合理的技術方案，進行模擬分析、設計和測試，保證最大限度地利用所有設備的優(yōu)勢，建立一

12、個適合語音、數據、圖像、視頻等多種媒體的高性能應用系統(tǒng)是系統(tǒng)集成的重要目標。同時，為了保證可靠性，系統(tǒng)應采用當前流行、成熟并有較多成功案例的產品裝備與技術方案。4 系統(tǒng)集成4.2.3 4.2.3 低能耗與低排放低能耗與低排放智能化教學環(huán)境的規(guī)劃設計和設備選型在充分滿足教學需要的前提下，也要特別注意方案與產品的低碳化“低能耗、低污染、低排放”。教室內的燈光、空調、功放等大能耗設備由中控主機進行控制，同時，教室內可配置動作感應器、照度感應器等傳感器與中控結合以提高系統(tǒng)的自控性，減少設備使用上的浪費，降低碳排放。4 系統(tǒng)集成4.2.4 4.2.4 標準化與可拓展標準化與可拓展 智能化教學環(huán)境應是一個

13、開放式、遵循國際國內標準的系統(tǒng)?？紤]到未來的升級擴充，產品選型必須符合國家級標準，技術方案需要具有能夠增加或連接新設備、新系統(tǒng)的能力。4 系統(tǒng)集成4.3 4.3 設計設計流程流程多媒體教學建設項目多媒體教學建設項目 委托設計委托設計土建主土建主體完成體完成多媒體多媒體教學建教學建設項目設項目方案論證方案論證工程設計工程設計裝修階段裝修階段技術變更技術變更追加敷設追加敷設工程改造工程改造初步設計初步設計圖紙設計圖紙設計設備安設備安裝、系裝、系統(tǒng)調試統(tǒng)調試4 系統(tǒng)集成方案制定方案制定工程實施工程實施系統(tǒng)測試系統(tǒng)測試項目驗收項目驗收運行管理運行管理需求分析需求分析方案規(guī)劃設計方案規(guī)劃設計可行性論證可

14、行性論證系統(tǒng)設計方案系統(tǒng)設計方案用戶功能要求用戶功能要求系統(tǒng)指標確定系統(tǒng)指標確定設備參數制定設備參數制定深化設計應用深化設計應用管理模式管理模式進場施工條件進場施工條件機房環(huán)境條件機房環(huán)境條件工程圖紙工程圖紙施工工藝規(guī)范施工工藝規(guī)范設備安裝要求設備安裝要求方案變更處理方案變更處理入場設備驗收入場設備驗收安全施工規(guī)范安全施工規(guī)范隱蔽工程驗收隱蔽工程驗收施工質量檢查施工質量檢查設計功能測試設計功能測試子系統(tǒng)檢測子系統(tǒng)檢測系統(tǒng)指標測試系統(tǒng)指標測試系統(tǒng)試運行系統(tǒng)試運行系統(tǒng)安全性檢測系統(tǒng)安全性檢測軟件功能測試軟件功能測試問題整改復檢問題整改復檢驗收文件編制驗收文件編制系統(tǒng)竣工圖紙系統(tǒng)竣工圖紙系統(tǒng)功能檢測

15、系統(tǒng)功能檢測項目文檔資料項目文檔資料設備驗收設備驗收資產登記資產登記項目竣工驗收項目竣工驗收系統(tǒng)維護手冊系統(tǒng)維護手冊用戶使用手冊用戶使用手冊資料管理資料管理培訓教材培訓教材使用培訓使用培訓售后服務售后服務管理制度管理制度應用管理應用管理4 系統(tǒng)集成 總之，系統(tǒng)集成要以教學需求為根本出發(fā)點，不是選擇最好的產品的簡單行為，而是要根據需求選擇性價格比最高的產品和方案。性價比的高低是性價比的高低是評價一個系統(tǒng)集成項目是否合理和實施成功的重要評價一個系統(tǒng)集成項目是否合理和實施成功的重要參考因素。參考因素。 4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖1 數字化校園e-control原理示意圖4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖2

16、數字化教學環(huán)境e-management集成效果示意圖4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖3 演示型（基本型）多媒體教室解決方案4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖4 多媒體微格（錄播）教室解決方案4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖5 教育行業(yè)教學資源建設課件錄播解決方案4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖6 教育行業(yè)多媒體視聽資源建設整體解決解決方案4 系統(tǒng)集成（解決方案）圖7 教育行業(yè)教學資源共享平臺綜合解決方案5 實踐應用（案例）圖1 一個功能較為完備的數字化多媒體微格教室系統(tǒng)5 實踐應用（案例）圖2 教育部班班通-堂堂用錄播教室應用系統(tǒng)5 實踐應用（案例）圖3 華東師范大學地理學現場記錄課件樣板5 實踐應用（案例）圖4 清華

17、大學第六教學樓智能化教學環(huán)境管理系統(tǒng)5 實踐應用（案例）圖4 清華大學第六教學樓智能化教學環(huán)境管理系統(tǒng)5 實踐應用（案例）圖4 清華大學第六教學樓智能化教學環(huán)境管理系統(tǒng)6 未來趨勢 解決好五個解決好五個“W W”、一個、一個“H H”：what:what:項目的目標（設計符合需求）項目的目標（設計符合需求）whenwhen：實施的時間（技術與時俱進）：實施的時間（技術與時俱進）wherewhere：用戶的區(qū)域（先進但要實用）：用戶的區(qū)域（先進但要實用）whowho：應用的主體（操作簡單便利）：應用的主體（操作簡單便利）whomwhom：為誰服務：為誰服務教師（應用格式統(tǒng)一）教師（應用格式統(tǒng)一）

18、how:how:如何實現目標（設計、開發(fā)、系統(tǒng)集成）如何實現目標（設計、開發(fā)、系統(tǒng)集成） 數字化、智能化、現代化，實現三個數字化、智能化、現代化，實現三個“A A”： Anywhere:Anywhere:任何地方實現設備操作與資源共享任何地方實現設備操作與資源共享 Anytime:Anytime:任何時間實現設備操作與資源共享任何時間實現設備操作與資源共享 Anyone:Anyone:無論誰經過簡易培訓都能實現操作與共享無論誰經過簡易培訓都能實現操作與共享6 未來趨勢6.1 e-Control6.1 e-Control、e-Managemente-Management e-Controle-C

19、ontrol與與e-Managemente-Management 是一種數據采集與管理的網絡控制技術，采用控制總線、局域網和互聯網相結合的網絡結構。 控制總線網保證實時性、可靠性和實現低成本控制總線網保證實時性、可靠性和實現低成本 局域網增加靈活性和分布性局域網增加靈活性和分布性 互聯網則可以實現互聯網則可以實現WebWeb訪問訪問 控制總線和局域網之間用一個專有的網關（稱為ECC）連接。系統(tǒng)擴展僅僅是增加ECC網關和對管理數據庫的設定。在智能化教學環(huán)境中， e-Controle-Control與與e-Managemente-Management系統(tǒng)以ECC為核心，通過系統(tǒng)集成，使得環(huán)境中的任

20、何和一臺設備或系統(tǒng)均成為互聯網設備，使管理人員、教師輕松實現設備控制、系統(tǒng)管理和雙向交互。e-e-ControlControl與與e-Managemente-Management技術的出現，是普通的多媒體教室發(fā)展到技術的出現，是普通的多媒體教室發(fā)展到數字化、智能化教學環(huán)境的重要標志。數字化、智能化教學環(huán)境的重要標志。6 未來趨勢6.2 6.2 從從e-Controle-Control與與e-Managemente-Management到物聯網到物聯網 物聯網(IOT)是互聯網的延伸和擴展，是“物物相連的互聯網”。它通過 RFID(RFID(射頻識別射頻識別) )裝置、紅外感應器、全球定位系裝置

21、、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，按約定協(xié)議把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。 物聯網內每個產品都有唯一的產品EPCEPC（電子碼：Electronic Product Code)。EPC存入電子標簽內,能夠被識別和查詢。RFID技術是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。它利用無線通道實它利用無線通道實現閱讀器、標簽之間雙向通信現閱讀器、標簽之間雙向通信。隨著EPC和RFID技術在數字化教學環(huán)境中的廣泛應用，智能化將帶來更透徹的感知，更全面的互聯互通。6 未來趨勢6.3 6.3 從一卡通到生物識別從一卡通到生

22、物識別 “一卡通”系統(tǒng)在學校得到了普遍應用，其核心功能在核心功能在于身份認證和信息存取、采用于身份認證和信息存取、采用ICIC卡加密碼的方式進行管理，卡加密碼的方式進行管理，但卡片易丟失、密碼易破解，身份易冒用，存儲容量小和功但卡片易丟失、密碼易破解，身份易冒用，存儲容量小和功能性不強等原因，能性不強等原因，“一卡通一卡通”系統(tǒng)的使用存在著諸多局限。系統(tǒng)的使用存在著諸多局限。 生物識別是一種以生物技術為基礎，以信息技術為手段，將生物和信息這兩種技術融合為一體的識別技術，它根據人體指紋、虹膜等生理特征來驗證身份，根據脈搏、血壓等生理信息來識別狀態(tài)。由于生理特征具有唯一性，所以利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確。非面對面的非面對面的遠程教學更可以從此技術中受益。遠程教學更可以從此技術中受益。6 未來趨勢