多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的項(xiàng)目解決方案與軟件設(shè)計(jì)論文

1、 . PAGE58 / NUMPAGES74 . 畢業(yè)論文題 目：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的解決方案與軟 件設(shè)計(jì)姓 名： 學(xué) 號：指導(dǎo)教師(職稱)： 專 業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班 級：所 在 學(xué) 院：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院 2015年6月目 錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc15267 目 錄 PAGEREF _Toc15267 I HYPERLINK l _Toc16733 摘 要 PAGEREF _Toc16733 I HYPERLINK l _Toc3550 Abstract PAGEREF _Toc3550 I HYPERLINK l _Toc14969 第一章 計(jì)算機(jī)輔

2、助教學(xué) PAGEREF _Toc14969 II HYPERLINK l _Toc15555 1.1 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概述 PAGEREF _Toc15555 II HYPERLINK l _Toc8777 1.2 國外計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展與存在問題 PAGEREF _Toc8777 VI HYPERLINK l _Toc24188 1.3 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)軟件設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)基礎(chǔ) PAGEREF _Toc24188 VIII HYPERLINK l _Toc3524 第二章 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 PAGEREF _Toc3524 10 HYPERLINK l _Toc5557 2.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教

3、室簡介 PAGEREF _Toc5557 11 HYPERLINK l _Toc14385 2.2 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室功能簡介 PAGEREF _Toc14385 13 HYPERLINK l _Toc28354 2.3 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室運(yùn)行環(huán)境 PAGEREF _Toc28354 14 HYPERLINK l _Toc18993 第三章 系統(tǒng)分析 PAGEREF _Toc18993 15 HYPERLINK l _Toc28398 3.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的主要設(shè)計(jì)思想 PAGEREF _Toc28398 15 HYPERLINK l _Toc32331 3.2 整體分析 PAGEREF _Toc3

4、2331 18 HYPERLINK l _Toc12133 3.3 輔助功能模塊分析 PAGEREF _Toc12133 18 HYPERLINK l _Toc14005 3.4 教學(xué)功能模塊分析13 PAGEREF _Toc14005 19 HYPERLINK l _Toc26713 第四章 核心功能詳細(xì)設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc26713 22 HYPERLINK l _Toc30309 4.1 圖像壓縮算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)數(shù) PAGEREF _Toc30309 23 HYPERLINK l _Toc13897 4.2 運(yùn)用MailSlots構(gòu)造數(shù)據(jù)廣播函 PAGEREF _Toc1389

5、7 24 HYPERLINK l _Toc32692 4.3 用Socket構(gòu)造客戶端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)傳輸方式 PAGEREF _Toc32692 25 HYPERLINK l _Toc29340 4.4 服務(wù)策略的構(gòu)造 PAGEREF _Toc29340 32 HYPERLINK l _Toc11548 4.5 軟件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc11548 38 HYPERLINK l _Toc487 總 結(jié) PAGEREF _Toc487 47 HYPERLINK l _Toc31954 致 PAGEREF _Toc31954 48 HYPERLINK l _Toc19868 參考文獻(xiàn) PA

6、GEREF _Toc19868 49 HYPERLINK l _Toc20047 附錄 PAGEREF _Toc20047 50摘 要網(wǎng)絡(luò)化多媒體教室軟件系統(tǒng)，即多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)（Multimedia Network Classroom Software System），是指在局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上充分運(yùn)用現(xiàn)代最先進(jìn)的多媒體技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在有數(shù)十臺計(jì)算機(jī)的機(jī)房或教學(xué)網(wǎng)絡(luò)中，通過必要的硬件輔助設(shè)備和軟件實(shí)現(xiàn)教師機(jī)與學(xué)生機(jī)之間的通信，可以實(shí)時地進(jìn)行聲音、動畫、圖片、視頻的交互與切換，同時包含多種輔助教學(xué)管理的功能。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)是運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的純軟件，不同于需要添加額外設(shè)備的傳統(tǒng)

7、硬件系統(tǒng)，它具有成本低、易維護(hù)、使用便利等有點(diǎn)。大力開展對多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與研究對教育事業(yè)具有十分重大的意義。本文是在Delphi平臺上對多媒體網(wǎng)絡(luò)教室進(jìn)行設(shè)計(jì)與研究的，經(jīng)過對其現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的分析與了解，主要應(yīng)用圖像壓縮、PIM（協(xié)議獨(dú)立多點(diǎn)發(fā)送）和應(yīng)用媒體流等技術(shù)。關(guān)鍵詞：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室；壓縮編碼；PIM；媒體流AbstractNetworked multimedia classroom software system, software system, multimedia network classroom, refers to the local area network

8、 (LAN) on the basis of fully using the modern most advanced multimedia technology and computer network technology, there are dozens of computers in the computer room or teaching in the network, through necessary auxiliary equipment hardware and software realization of communication between the teach

9、er and students machine, voice, animation can be real-time interaction with the switch, pictures, video, and contains a variety of auxiliary teaching management function.Multimedia network classroom software system is running on the network system of pure software, different from the traditional nee

10、d to add additional equipment hardware system, it has low cost, easy maintenance and convenient to use etc.Vigorously promote the implementation of the multimedia network classroom software system and the research is very significant for education career.This article is in Delphi platform to design

11、and research of multimedia network classroom, after analysis of its present situation and the key technology and understanding, the main application of image compression, the PIM (protocol independent multipoint sent) and application of media stream technology.Keywords：Multimedia network classroom;

12、Compressed encoding; PIM; Media stream第一章 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，也就是所謂的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，指的就是能夠獨(dú)立運(yùn)行和操作的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備被分布到不同的地理位置，并且通過物理線路和一定的通信設(shè)備，在規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議下，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和交換，從而達(dá)到包括硬件、軟件和本地?cái)?shù)據(jù)等資源在的的共享目的的計(jì)算機(jī)的集合。多媒體技術(shù)1指的是將廣播和電視在的傳播技術(shù)、處理和加工在的計(jì)算機(jī)技術(shù)以與和 在的通信技術(shù)糅合到一起，基于數(shù)字技術(shù)，達(dá)到人機(jī)通過交互活動就能實(shí)現(xiàn)存儲、傳輸和再現(xiàn)圖像、視頻、音頻、文字等多媒體信息，并且能夠使它們被綜合處理的目的。網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)2指的是將多媒

13、體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行融合，從而達(dá)到方面人類活動的目的。它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到教育、軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、科技等重要領(lǐng)域，尤其是在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)具有十分重大的意義。1.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的研究背景與意義多媒體教學(xué)應(yīng)用在教學(xué)中，可將教師承擔(dān)的部分教學(xué)任務(wù)，轉(zhuǎn)由圖文聲像并茂的多媒體教學(xué)軟件承擔(dān)。這能增加課堂信息量，為學(xué)生營造豐富多彩的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，充分調(diào)動學(xué)生主動參與教學(xué)過程，從而提高學(xué)習(xí)效率。3根據(jù)弗雷澤所說的,學(xué)習(xí)環(huán)境包括“社會、生理、心理、學(xué)習(xí)和教育背景發(fā)生和影響學(xué)生的成績和態(tài)度?！币粋€有效的學(xué)習(xí)環(huán)境也因此成為教師在幫助學(xué)生參與和負(fù)責(zé)自己的學(xué)習(xí)的一個挑戰(zhàn)(1996年國家

14、研究委員會)。41.1.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的研究背景1、多媒體網(wǎng)絡(luò)教室在計(jì)算機(jī)方面的教學(xué)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)教學(xué)是教師用粉筆在黑板上進(jìn)行板書，同時向同學(xué)們講解教學(xué)容，而同學(xué)們只是拿著筆在書本上記錄，這種“填鴨式”教學(xué)方法使得教師將操作的理論知識提前向同學(xué)們介紹，之后再帶領(lǐng)同學(xué)們動手實(shí)踐，這種違背計(jì)算機(jī)教學(xué)規(guī)律的方式存在很多弊端，如：板書產(chǎn)生的粉筆灰很容易進(jìn)入電腦中，污染教學(xué)環(huán)境，影響教學(xué)質(zhì)量；教師板書和講解理論知識，缺乏實(shí)時操作，造成同學(xué)們難以直觀記憶，課堂效率極其低下；教學(xué)過程教師難以因材施教，學(xué)生被有差異地對待，造成十分糟糕的教學(xué)效果。而多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的出現(xiàn)可以使教學(xué)過程很理想地克服以上弊端，并且

15、能充分發(fā)揮出多媒體網(wǎng)絡(luò)教室強(qiáng)大的優(yōu)勢。在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室中，人機(jī)通過交互活動就能實(shí)現(xiàn)存儲、傳輸和再現(xiàn)圖像、視頻、音頻、文字等多媒體信息的目的。因?yàn)檫@種交流是雙向的，所以它能充分地調(diào)動學(xué)生的積極性與參與性，活躍課堂氣氛，使教學(xué)方式更加多元化和多維化，進(jìn)而在大大提高教學(xué)效率的同時進(jìn)一步縮短了教學(xué)時間。同時，因?yàn)槎嗝襟w網(wǎng)絡(luò)教室的一大特點(diǎn)功能“廣播教學(xué)”的存在，每一臺學(xué)生機(jī)都可以同步接收來自教師機(jī)的屏幕、視頻或音頻信號，而學(xué)生在自己電腦上看到教師的操作，就像教師是針對他一個人講解一樣。這樣教學(xué)容就很直觀很容易的就被學(xué)生吸收和了解，同時學(xué)生還能夠?qū)崟r跟隨教師的操作，理論和實(shí)踐并行，能夠達(dá)到最好的教學(xué)效果。

16、而多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的出現(xiàn)也能夠在網(wǎng)絡(luò)答疑方面提高教學(xué)效率。這就是多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的“電子舉手”功能，它既克服了在實(shí)踐操作教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師無法與時解答每一位學(xué)生的問題的不足，又避免了教師需要消耗大量的體力穿梭于學(xué)生之間，而學(xué)生有任何疑問只需通過該功能向教師示意，坐在教師機(jī)前的教師只需將自己的界面切換成問題學(xué)生的學(xué)生機(jī)界面，通過屏幕演示以與話筒對話，即可實(shí)時的應(yīng)對每一位學(xué)生的問題。這樣即節(jié)約了課堂時間，又使得教師不用在課堂上巡回。兩外，學(xué)生們之間、教師與學(xué)生之間都可以進(jìn)行相互遙控來交流信息，共同討論和解決問題，這就是網(wǎng)絡(luò)的交互性給教師和學(xué)生帶來的便利之處。在學(xué)生自主練習(xí)的環(huán)節(jié)，教師要想實(shí)時調(diào)節(jié)教學(xué)進(jìn)程

17、與節(jié)奏，以與想與時了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，可以啟動網(wǎng)絡(luò)的“屏幕監(jiān)控”功能來實(shí)施對學(xué)生的監(jiān)控，同時，教師為引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的獨(dú)立性，該可以同時啟用網(wǎng)絡(luò)的輔導(dǎo)功能，給學(xué)生進(jìn)行必要的演示。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室在其他學(xué)科的教學(xué)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室不僅可以在計(jì)算機(jī)教學(xué)中運(yùn)用，還可以通過在系統(tǒng)中安裝其他學(xué)科的軟件從而對其他學(xué)科進(jìn)行輔助教學(xué)。在這樣的多媒體教學(xué)活動中，學(xué)生可以非常直觀地了解整個教學(xué)容，并對其有深刻的印象和理解，這樣使得教師的教學(xué)效果能夠事半功倍。同時，為了豐富和發(fā)展教學(xué)容，教師還可以自己動手設(shè)計(jì)制作相關(guān)科目的多媒體課件，對自己的教學(xué)能夠做到收放自如。此外，比起運(yùn)用一般的多媒體教學(xué)，多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢就尤為獨(dú)特

18、和明顯。第一，在傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)中，教師對學(xué)生都是“一刀切”，沒有針對性，而在多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，教師可以在同一時刻進(jìn)行不同的教學(xué)，讓學(xué)生切身地投入到教學(xué)中，參與教師的演示，充分調(diào)動和發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，同時還能根據(jù)每一位學(xué)生的接受能力和學(xué)習(xí)程度對其進(jìn)行因材施教，從而使得每個學(xué)生都能在自己原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上有顯著的提高。第二，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室具有聯(lián)機(jī)測試的功能，在不用傳統(tǒng)的紙和筆的條件下，學(xué)生可以將答案通過鍵盤和鼠標(biāo)輸入到相應(yīng)的考試界面的答題區(qū)，而批改試卷也不是傳統(tǒng)的人為作業(yè)，而是計(jì)算機(jī)自動完成打分與評卷，這樣即方便了學(xué)生，又節(jié)約了教師的時間。而對于一些學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室

19、可以使他對教學(xué)容進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，并對其不足之處進(jìn)行點(diǎn)評和修改；而對于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室可以引導(dǎo)他們進(jìn)行深度學(xué)習(xí)和探究，在鼓勵他們接收更多的容的同時，還幫助他們更好的吸收和消化。這就是多媒體網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)的優(yōu)勢所在，它既能照顧和滿足不同程度的學(xué)生需求，又能將每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能給予最大程度的激發(fā)。1.1.2 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的意義1、與傳統(tǒng)教學(xué)相比在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師通常使用文字、語言、動作等表達(dá)方式把知識傳授給學(xué)生。有時為了直觀起見，教師會借助一些實(shí)物、模型、教學(xué)儀器和插圖等輔助教學(xué)工具來演示和闡述需要講解的容。這些教具在教學(xué)中當(dāng)然是不可缺少的，但它們也有其局限性：有些被描述的對象

20、太大或太小，例如天體運(yùn)行或分子的熱運(yùn)動，無法用實(shí)物展示；有些運(yùn)動過程發(fā)展變化非常迅速，例如波的傳播過程、電磁波動過程等，用模型、插圖則不能勝任，甚至根本不能實(shí)現(xiàn)；還有一些過程，例如生物成長過程，雖然錄像電影手段能夠反映運(yùn)動變化過程，但它不能隨心所欲地受控于教師的調(diào)動，例如更改前后順序或更改變化速度或更改顯示畫面。在現(xiàn)代教育技術(shù)改革的今天，對傳統(tǒng)的這種以教師為教學(xué)中心的教學(xué)模式亟待變革，這是一項(xiàng)極其復(fù)雜卻又十分迫切的工作，因此，一種既能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主體性又能有效發(fā)揮教師主導(dǎo)性的新型教學(xué)模式就被尋求，從而實(shí)現(xiàn)教學(xué)方式、教學(xué)工具以與教學(xué)容的全方位改革。而多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)恰恰彌補(bǔ)了以上所述教具之不足

21、。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)應(yīng)用在教學(xué)中，可將教師承擔(dān)的部分教學(xué)任務(wù)，轉(zhuǎn)由圖文聲像并茂的多媒體教學(xué)軟件承擔(dān)。這能增加課堂信息量，為學(xué)生營造豐富多彩的教學(xué)情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，充分調(diào)動學(xué)生主動參與教學(xué)過程，從而提高學(xué)習(xí)效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢可以概括為以下三個方面。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有利于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、化抽象為直觀。采用多媒體，把一些抽象、微觀、復(fù)雜的動態(tài)變化過程真實(shí)化、形象化，化抽象為直觀，化難為易，突出重點(diǎn)。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有利于增大課堂容量，提高課堂效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)教給學(xué)生知識、訓(xùn)練學(xué)生技能，提高學(xué)生能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度，從而實(shí)現(xiàn)情感領(lǐng)域的教育目標(biāo)，全面完成素質(zhì)教育的任務(wù)

22、。課堂上如果單純講解，很難吸引學(xué)生，我們可以把一些能用計(jì)算機(jī)演示的教學(xué)用計(jì)算機(jī)演示給學(xué)生，即直觀又可以加深學(xué)生對知識的理解，節(jié)省了時間，提高了課堂效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)有利于優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)指導(dǎo)教材中的一些重要容。教師應(yīng)在課前講解，說明并通過演示引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，最后總結(jié)結(jié)論。2、教學(xué)深入改革發(fā)展的需要（1）建立多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的必要性為了滿足現(xiàn)代化教育的需要，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的建立是多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)實(shí)現(xiàn)的必備條件。充分利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)功能模塊，不僅兼顧了傳統(tǒng)教學(xué)方式中的可取之處，將現(xiàn)代化的教學(xué)理念與其相結(jié)合，從而形成一種理想的教學(xué)形式，還能實(shí)質(zhì)上的將教學(xué)效率提高，使得教師與學(xué)生之間的課堂互動變

23、得更為有效和有趣。（2）多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點(diǎn)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠?qū)⒔處煆慕處煓C(jī)端輸入數(shù)據(jù)庫的教學(xué)數(shù)據(jù)即教學(xué)信息資源進(jìn)行有效的整合和管理。同時，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室為了方便教學(xué)數(shù)據(jù)的整合與管理，提供了便利的網(wǎng)絡(luò)信息管理、傳遞和存儲方式。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室對學(xué)生們之間、學(xué)生與教師之間的信息交流提供了便利。利用局域網(wǎng)將信息傳輸給對方，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室成為教和學(xué)之間的有效地網(wǎng)絡(luò)信息交流途徑，它為學(xué)生參與課堂問題討論、學(xué)生向教師進(jìn)行咨詢等都提供了十分便利的環(huán)境。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室對每個學(xué)生都是獨(dú)特對待，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊能夠做到異步教學(xué)。克服了傳統(tǒng)教學(xué)中“齊步走”現(xiàn)象，對學(xué)生們更有針對性，同時還能根據(jù)每一位學(xué)生的接受能力和學(xué)習(xí)

24、程度對其進(jìn)行因材施教，從而使得每個學(xué)生都能在自己原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上有顯著的提高，進(jìn)而極提升了教學(xué)效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室克服了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，轉(zhuǎn)為以學(xué)生為教學(xué)中心的新型教學(xué)方式，不僅能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，還能培養(yǎng)學(xué)生們獲取知識的能力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生們的創(chuàng)造性。這種開放式教學(xué)可以讓學(xué)生們主動地獲得更加廣泛的信息，根據(jù)個人習(xí)慣方式對學(xué)習(xí)進(jìn)行探究，更有助于教學(xué)效果。1.2 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室簡介多媒體(Multimedia)有廣義和狹義之分。從廣義上說，兩種以上的多媒體組合都可以稱為多媒體；從狹義上說，多媒體是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的，文字、聲音、圖形、圖像、動畫、視頻等多種媒體的綜合

25、。5隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，基于多媒體網(wǎng)絡(luò)的課堂教學(xué)在各學(xué)校中蓬勃展開，它的應(yīng)用給課堂教學(xué)帶來了新的觀念、新的方法和新的技術(shù)，改變了以往傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的介入，為課堂教學(xué)提供了一個信息豐富、交互靈活的學(xué)習(xí)環(huán)境。6不幸的是，當(dāng)教育性的多媒體的使用被考慮時，似乎出現(xiàn)了三個障礙（薩蒙斯，1994；所羅門，1994）。首先，在教師時間上的主要投資是用來開發(fā)有用的材料。第二，許多用于開發(fā)多媒體材料的軟件包都有一個不合理的學(xué)習(xí)曲線。最后，硬件和軟件的成本可能會高的令人不敢問津。為了實(shí)現(xiàn)多媒體也是一種有效的教學(xué)手段，以上這三個障礙必須克服。7同時，在此研究領(lǐng)域需要明確一點(diǎn)，給

26、學(xué)生們提供適合他們學(xué)習(xí)方式的課程是一個兩步走的過程：第一步是確定學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格,第二步是適應(yīng)課程符合學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。81.2.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室相關(guān)概念多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)（Multimedia Network Classroom System），也就是網(wǎng)絡(luò)化多媒體教室系統(tǒng)，通常就是指在普通教學(xué)網(wǎng)絡(luò)（一般為 2050 臺計(jì)算機(jī)）的基礎(chǔ)上或普通單機(jī)機(jī)房中，通過必要的硬件和軟件來輔助設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)教師機(jī)與學(xué)生機(jī)進(jìn)行連接，同時實(shí)現(xiàn)各計(jì)算機(jī)之間聲音和屏幕的實(shí)時切換，并且?guī)в卸喾N輔助教學(xué)管理的功能的教學(xué)系統(tǒng)。1.2.2多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的分類根據(jù)教師控制信號的傳送方式不同，通常把多媒體教室分成純硬件設(shè)計(jì)，與純軟

27、件設(shè)計(jì)。由于純硬件設(shè)計(jì)多媒體教室費(fèi)用很高，實(shí)現(xiàn)困難，所以基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的純軟件多媒體教室成為主流。91、純硬件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室純硬件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，說的是在每臺計(jì)算機(jī)中都安裝一塊音/視頻傳輸卡，可以通過多股傳輸線來完成音/視頻傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)教室。所有的多媒體數(shù)據(jù)，如音頻和視頻等，都通過專用的多媒體高速線纜傳輸?shù)焦ぷ髡?，它們不依賴于原有網(wǎng)絡(luò)的操作系統(tǒng)。但是，從技術(shù)的發(fā)展和用戶反饋方面來看，純硬件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的不足支出主要體現(xiàn)如下：（1）純硬件的產(chǎn)品對于用戶而言投資比較大，性價比低，而且不容易升級和更新?lián)Q代；（2）由于所有的信號均以硬件方式來實(shí)現(xiàn)，不僅是接管了音頻、視頻信號，還是接管鼠標(biāo)、鍵盤的控制信號

28、，安裝連接都十分繁瑣，易出故障，而且不易維護(hù)；（3）和局域網(wǎng)絡(luò)無關(guān)的特性同時限制了用戶接觸和學(xué)習(xí)最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無法跟上時代的發(fā)展。2、純軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室純軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，說的是以網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)位基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)音視頻傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)軟件，所有的音/視頻信號都是以數(shù)字方式進(jìn)行傳輸。純軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室具有如下的顯著優(yōu)勢：（1）性能價格比較高、投資成本低；（2）安裝維護(hù)簡單，易升級；（3）用戶可以接觸而且學(xué)習(xí)到最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。因此，以網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的純軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室表示了多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的發(fā)展方向。1.2.3純軟件架構(gòu)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室技術(shù)優(yōu)勢計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的整合, 實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)

29、信息傳輸?shù)亩嗝襟w化。人類信息的交換形式, 已經(jīng)從簡單的文字、聲音發(fā)展到今天的圖形、圖像、視頻等豐富多彩的方式從二維的平面媒體向多維媒體表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換計(jì)查評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果, 從頭至尾都是教師在起著主導(dǎo)作用不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣焙養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性把學(xué)生當(dāng)成了一種被填滿的容器, 而不是一個等待被點(diǎn)燃的火把。新課改如火如茶地開展了素質(zhì)教育的宗旨也就是要面向全體學(xué)生尊重學(xué)生的主體地位教師要起主導(dǎo)作用, 當(dāng)前的教育不但要讓學(xué)生掌握人類已有的知識和成果, 還要重視學(xué)生對知識的發(fā)現(xiàn)、更新和創(chuàng)造的過程。隨著多媒體教學(xué)的滲透教師的主導(dǎo)作用日益突顯把課堂還給了學(xué)生,強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的自主性和主動力, 更加重視學(xué)生的對已有

30、知識的影響提倡生生之間和師生之間的互動赴學(xué)生有時間表達(dá)自己的見解提出自己的觀點(diǎn)通過討論和探究形成統(tǒng)一的認(rèn)知。10（1）快速屏幕廣播：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)采用的是將核心顯示處理代碼連接并且嵌入到操作系統(tǒng)部的方法，這樣可以準(zhǔn)確的得到顯示容中發(fā)生改變的信息，從而用最快的速度、最小的處理以與最少的網(wǎng)絡(luò)傳輸代價把屏幕傳送出去，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)屏幕傳送的高效率；（2）多人對話：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)采用音頻混合的技術(shù)，即使網(wǎng)上有多人同時發(fā)言，也可以清晰地聽見每個人的聲音，就如同真實(shí)的課堂討論一般；（3）并發(fā)運(yùn)行：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)的各個功能模塊可以任意組合，這使得教師可以根據(jù)自己的需要來設(shè)計(jì)授課模式，從而達(dá)

31、到多樣靈活的教學(xué)效果；（4）任意分組：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)可以對學(xué)生進(jìn)行任意分組，而教師機(jī)可以對任意多個分組同時執(zhí)行不同的教學(xué)功能；（5）無客戶端點(diǎn)數(shù)限制：基于純軟件架構(gòu)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室無點(diǎn)數(shù)的限制，也就是說不管網(wǎng)絡(luò)中有多少點(diǎn)它都可以正常的支持。而且因?yàn)椴捎玫氖菑V播協(xié)議的方式，所以不會因?yàn)榫W(wǎng)段上點(diǎn)數(shù)的增多而增加額外的網(wǎng)絡(luò)通信流量。所以即使點(diǎn)數(shù)增加再多，也不會影響到網(wǎng)絡(luò)的性能與軟件系統(tǒng)的速度；（6）易學(xué)易用：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)安裝很簡單，有些甚至是無須安裝的“綠色軟件”，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作界面人性化，其各個功能都使用統(tǒng)一的操作模式；（7）組網(wǎng)容易：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)不需要服務(wù)器，它支

32、持 Microsoft Windows 操作系統(tǒng)比較常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如：TCP/IP 等，而且全面支持Windows操作系統(tǒng)對等網(wǎng)；（8）升級簡便：由于多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)采用完整的純軟件解決方案，所以系統(tǒng)升級時不涉與到硬件；（9）支持平臺廣：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)支持現(xiàn)下所有的操作系統(tǒng)，如Windows XP、Win7、Win8等；（10）硬件兼容強(qiáng)：多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)對硬件的要求很低，對所有的顯卡、聲卡與網(wǎng)卡都能體現(xiàn)出良好的兼容性能。1.3 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室功能簡介多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)可以在Windows XP、Win7、Win8等網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)上運(yùn)行，主要是在局域網(wǎng)上面實(shí)現(xiàn)多媒體信息

33、的廣播，同時實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制和屏幕監(jiān)視等網(wǎng)絡(luò)管理的目的。它是專門針對電腦教學(xué)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)的，可以很方便地完成電腦網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的任務(wù)，包括遠(yuǎn)程控制、網(wǎng)上語音廣播、廣播教學(xué)、屏幕監(jiān)視、聯(lián)機(jī)討論、遠(yuǎn)程命令、兩人對講和多方討論、黑屏肅靜、各種標(biāo)準(zhǔn)視頻流的網(wǎng)絡(luò)廣播、鎖定學(xué)生機(jī)的鍵盤和鼠標(biāo)、電子教鞭、 電子舉手、班級管理、遠(yuǎn)程重啟和關(guān)機(jī)等。 表 2-1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室功能簡要說明11功能說明屏幕廣播將教師機(jī)的電腦屏幕畫面和語音等多媒體信息實(shí)時廣播給全體、群體或單個學(xué)生。并同時提供電子教鞭、電子黑板/白板等功能。學(xué)生示教師可以輕松地指定任意一個學(xué)生對其他的一組學(xué)生進(jìn)行示操作，讓學(xué)生之間也進(jìn)行交流。語音教學(xué)通過話筒和

34、耳機(jī)進(jìn)行語音傳播，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的自由的語音交談和討論。網(wǎng)絡(luò)影院可以將 VCD/MPEG/MP3/AVI/WAV/MOV 等音頻/視頻流節(jié)目播放到全體或指定的學(xué)生電腦上，這些學(xué)生都能接收到圖像和聲音信息。屏幕監(jiān)視可以實(shí)時（循環(huán)）監(jiān)視一個或多個學(xué)生的電腦屏幕畫面，教師可以不離開座位就了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，實(shí)現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)上學(xué)生機(jī)的監(jiān)控與管理。遙控輔導(dǎo)教師可以直接遙控和操作任何一臺學(xué)生的計(jì)算機(jī)，與被遙控學(xué)生進(jìn)行雙向交流，對學(xué)生進(jìn)行“手把手”式的交互式輔導(dǎo)教學(xué)。黑屏肅靜鎖定某個或全部學(xué)生機(jī)電腦的鍵盤和鼠標(biāo)，而屏幕顯示黑屏，讓學(xué)生們認(rèn)真聽課。電子教鞭可以直接在屏幕上繪畫各種圖形標(biāo)記，書寫文字，進(jìn)行任意

35、的“圈點(diǎn)”，配合教學(xué)廣播功能。網(wǎng)上消息自由的信息交流，建立了老師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間的另一類交互式溝通方法。文件傳輸教師可以將一個或多個文件一次性的傳輸?shù)街付ǖ膶W(xué)生機(jī)上，并且可以指定在傳輸結(jié)束后自動打開或運(yùn)行所傳輸?shù)奈募?。這樣就可以做到網(wǎng)上安裝軟件、分發(fā)試卷或演示課件等。您真的可以體會網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的輕松與寫意。電子舉手學(xué)生有問題要咨詢老師時，可以隨時呼叫老師，老師可以對舉手的學(xué)生通過語音或文字隨時應(yīng)答。遠(yuǎn)程管理遠(yuǎn)程統(tǒng)一重啟或關(guān)閉計(jì)算機(jī)。遠(yuǎn)程命令可以直接同步打開學(xué)生機(jī)上的應(yīng)用程序，讓他們統(tǒng)一進(jìn)入要講授的課程。班級管理非常強(qiáng)大的班級、小組、學(xué)生和電腦管理機(jī)制，不但無須配置就可以開始教學(xué)任務(wù)，而且對“

36、班級、學(xué)生”概念的引入，可以讓您進(jìn)行多個班級配置管理，可以安排學(xué)生的座位，可以進(jìn)行分組管理和教學(xué)演示，等等，都非常方便。1.4 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室運(yùn)行環(huán)境多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)硬件沒有特別的要求。對于一般的細(xì)纜、粗纜或雙絞線連接起來的局域網(wǎng)，基本都可以有效運(yùn)行該系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)的速度可以是10M，也可以是100M，還可以是10/100M自適應(yīng)的。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)對于網(wǎng)絡(luò)軟件方面也沒有特殊的要求。它不需要特定的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來運(yùn)行有關(guān)的軟件。因此可以采用諸如 Netware、Linux或者是 Windows系列的對等網(wǎng)來規(guī)劃和構(gòu)架網(wǎng)絡(luò)，以此來實(shí)現(xiàn)文件/目錄的管理任務(wù)。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)支持目

37、前被互聯(lián)網(wǎng)普遍使用的 TCP/IP 等協(xié)議（廣播還支持 IPX 協(xié)議）。網(wǎng)絡(luò)中，還可以安裝NETBEUI和IPX/SPX等其他協(xié)議,用來支持其他的應(yīng)用，這并不會影響該系統(tǒng)的運(yùn)行。1.5 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的發(fā)展1.5.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的發(fā)展現(xiàn)狀12多媒體技術(shù)首先是從單臺計(jì)算機(jī)開始的，而單機(jī)的信息量畢竟有限，必須向網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。建立在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的多媒體系統(tǒng)，即多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把多媒體技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合起來，大大提高了單機(jī)多媒體系統(tǒng)的功能，它不僅具有各種媒體信息處理和人機(jī)交互功能，更重要的是利用網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)達(dá)到了設(shè)備共享、人力共享、信息共享，順應(yīng)了21世紀(jì)信息時代對知識快速更新的要求，跨越了對知

38、識的單純傳遞，著眼于解決問題的能力的培養(yǎng)，而且為人們提供了終身教育的機(jī)會和條件，滿足了信息時代對高智能人材的需要。為了適應(yīng)未來社會對人才的需要，各國都在加快教育的改革。我國政府也提出了“科技興國”的發(fā)展戰(zhàn)略。教育部擬定了面向21世紀(jì)教育振興行動，提出“形成開放式教育網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建終身學(xué)習(xí)體系”。教育部副部長韋鈺于1998年10月在陸軍參謀學(xué)院召開的“全國多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)場會”上指出：未來的發(fā)展要求我們必須加快教育改革步伐，充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)，改革教育同、方法、體系，探索新的教學(xué)模式。把積極應(yīng)用現(xiàn)代化教育技術(shù)作為教育改革和發(fā)展的重要動力，占領(lǐng)“制高點(diǎn)”。根據(jù)我國的具體情況，教育部制定統(tǒng)一規(guī)劃，

39、分三步逐步推進(jìn)我國信息化教育。第一步是計(jì)算機(jī)多媒體為核心的教育技術(shù)在學(xué)校的普與運(yùn)用；第二步是組織上網(wǎng)，利用網(wǎng)上資料；第三部是開展遠(yuǎn)程教育，提供廣泛的學(xué)習(xí)資料，不斷滿足社會終身教育的需求。綜上所述，多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以其先進(jìn)的技術(shù)，強(qiáng)大的功能，在教育中得到迅速開發(fā)和應(yīng)用，代表了現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展方向，是教育技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。1.5.2 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的發(fā)展趨勢131、注重現(xiàn)代教育技術(shù)的應(yīng)用。教育技術(shù)是利用科學(xué)的學(xué)習(xí)理論對學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評價的理論和實(shí)踐。包括利用各種學(xué)習(xí)資源、強(qiáng)調(diào)個別化學(xué)習(xí)和運(yùn)用系統(tǒng)的方法。任何領(lǐng)域都是利用各種資源來工作的，教育技術(shù)所涉與的方面是能被用

40、來促進(jìn)學(xué)習(xí)的資源。在教學(xué)的過程中，應(yīng)該將多媒體網(wǎng)絡(luò)資源結(jié)合教學(xué)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行有效的利用，將其融合到整個教學(xué)系統(tǒng)以便實(shí)現(xiàn)教育資源的最優(yōu)化和教學(xué)效果的最優(yōu)化。2、建設(shè)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí)資源。隨著我國教育改革體系和素質(zhì)教育的逐漸完善，必將需要建設(shè)一系列高質(zhì)量的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程。這些課程的特點(diǎn)是要素材豐富，還要信息量大，并且容生動，不僅可以拿來在課堂上進(jìn)行講解演示，作為知識傳授使用，另外最重要的是讓學(xué)生可以方便的通過網(wǎng)絡(luò)這個平臺隨時訪問，進(jìn)行溫習(xí)或者對新容進(jìn)行預(yù)習(xí)。3、做到以人為本，以學(xué)習(xí)者為中心。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心的，在很大程度上禁錮了學(xué)生的個性，局限了學(xué)生的發(fā)展空間。對于多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

41、來講，教學(xué)的實(shí)施者就不再是傳統(tǒng)教育中知識的擁有者和傳授者，而應(yīng)該是一個能熟練掌握各類型知識和媒體、為學(xué)習(xí)者量身定做學(xué)習(xí)系統(tǒng)環(huán)境的設(shè)計(jì)者; 學(xué)習(xí)者也不再是過去的知識的被動接受者和被灌輸者，而成為一個主動的、有獨(dú)立性的、能創(chuàng)新的、充滿合作精神的、以學(xué)習(xí)作為基本活動元素的人。該多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)必須要充分考慮到學(xué)生的個體差異，能適應(yīng)不同的學(xué)習(xí)者，能激發(fā)學(xué)生的興趣，符合學(xué)生的年齡特征，并有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)以與高級思維能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生在信息處理能力方面的培養(yǎng)。4、合理地對多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行資金投入。目前由于學(xué)校對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺系統(tǒng)硬件的資金投入不夠，一方面，有關(guān)部門不夠重視網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的多媒體技術(shù)，使得學(xué)

42、校的教師們在教學(xué)的實(shí)踐中，不得不考慮讓網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系在傳統(tǒng)教學(xué)模式中扮演輔助與補(bǔ)充的角色，比如僅僅是建立以文本形式為主的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)體系，忽略了多媒體教學(xué)系統(tǒng)的功效；另一方面，與多媒體技術(shù)相關(guān)的硬件配置不夠完善，從而在速度、效率等方面制約了多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)施。教育部門應(yīng)該要重視并正視多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，考慮到硬件系統(tǒng)的配套使用，完善多媒體技術(shù)與教學(xué)課程的整合，從而充分的發(fā)揮多媒體教學(xué)的功效。5、實(shí)現(xiàn)全球化是最終趨勢。目前不少學(xué)校都在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，然而不論是校園網(wǎng)、多媒體教室局域網(wǎng)，還是單個的多媒體計(jì)算機(jī)，其信息資源都是非常有限的。基于 Internet 連接的廣域網(wǎng)所形成的新型教學(xué)方式，利用了

43、Internet 上無限豐富的信息資源，突破了局域網(wǎng)多媒體教學(xué)在資源、距離、規(guī)模上的限制，將多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)推向全球。特別是當(dāng)前 Internet 網(wǎng)已連接到世界各地，基于 Internet 網(wǎng)的新型教學(xué)將突破局域網(wǎng)多媒體教學(xué)在資源、距離上的限制，將多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)推向全球。因此，多媒體網(wǎng)絡(luò)全球化是多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)發(fā)展的最終趨勢。系統(tǒng)分析2.1 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的主要設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)的宗旨，就是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時汲取傳統(tǒng)教學(xué)方面的一定經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)一個適合老師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的新型學(xué)習(xí)環(huán)境。其主要設(shè)計(jì)思想大體可以分為以下幾個方面的工作。1、信息、數(shù)據(jù)的交互數(shù)據(jù)的交互和隱式的消息在網(wǎng)

44、絡(luò)協(xié)同教學(xué)系統(tǒng)中應(yīng)該是最為普遍的了。協(xié)同立的初始化、多用戶應(yīng)用程序間的交流以與協(xié)同雙方進(jìn)行的任何交互，都是以數(shù)據(jù)或消息的形式來完成的。而這種交互形式的主要特點(diǎn)在于：前后數(shù)據(jù)間的相互獨(dú)立性、發(fā)生的隨意性和一定的可忽視性。前后數(shù)據(jù)間的獨(dú)立性指的是每次出現(xiàn)的數(shù)據(jù)交互在容和時序上沒有很大的相關(guān)性，并不存在重組接受端收到的數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。發(fā)生的隨意性指的是數(shù)據(jù)和消息的交互出現(xiàn)完全是隨機(jī)的，不具有任何的預(yù)示和規(guī)律性，它的發(fā)生無法被各方協(xié)同預(yù)先感知。一定的可忽視性指的是出現(xiàn)數(shù)據(jù)或消息的部分遺漏是可以被系統(tǒng)所允許的，協(xié)同系統(tǒng)的完整運(yùn)行不會因?yàn)槟炒螖?shù)據(jù)或消息的遺漏而被影響。因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，一種基于無連接的傳送機(jī)制被用

45、在數(shù)據(jù)和消息的交互實(shí)現(xiàn)上。這種傳送機(jī)制的傳送速率很高，便于使用，但是并不保證每一次傳輸?shù)臄?shù)據(jù)都能被正確的送到目的地。數(shù)據(jù)的接受因?yàn)樵诮换r間上的隨機(jī)性，則只能采用非等待的形式。同時還要保證數(shù)據(jù)監(jiān)聽模塊的工作在系統(tǒng)運(yùn)行過程中始終都要進(jìn)行著。又因?yàn)橐话阍跀?shù)據(jù)量中需要交互的數(shù)據(jù)或消息所占的比例都不大，所以采用等待的方式在數(shù)據(jù)發(fā)送上可以非常有效地節(jié)省系統(tǒng)的資源。2、公共對話板公共對話板在一定程度上可以代替語音通話的作用，是用在學(xué)生和教師、學(xué)生和生之間的討論中。就數(shù)據(jù)與消息的交互而言，公共對話板具有幾個特別之處：前后數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性、公共對話板創(chuàng)建的隨機(jī)性、對話關(guān)系的對等性等。前后數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性指的是上下文的

46、意思會因?yàn)槠浯涡虻念嵉苟靵y，但在對話板上的數(shù)據(jù)描述是具有一定的時序性。公共對話板創(chuàng)建的隨機(jī)性指的是對話板的建立必須通過數(shù)據(jù)和消息的交互來完成，在此之前，其被要求方是無法感知的。對話關(guān)系的對等性指的是一旦對話關(guān)系建立起來，對話雙方的關(guān)系就是對等的，不管在該關(guān)系建立之前他們是請求方與被請求方的關(guān)系，同時對話雙方中任意一方都有權(quán)終止對話關(guān)系。因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，一種基于面向連接的傳送機(jī)制就很合適地被用在公共對話板的實(shí)現(xiàn)上面。這種機(jī)制只需在雙方建立對話之前進(jìn)行一個握手過程，它就可以所傳送的數(shù)據(jù)可以準(zhǔn)確無誤地被送給對方，同時還可保持對話上下文的相關(guān)性。如果每兩個用戶之間都完成一個握手過程，那么就可以實(shí)現(xiàn)多人

47、對話。對話數(shù)據(jù)的發(fā)送可以采用等待方式，而監(jiān)聽仍采用非等待方式。另外，為保證雙（多）方對話之間可以互不干擾地協(xié)調(diào)工作，在對話板的實(shí)現(xiàn)建立過程中,數(shù)據(jù)接收的雙（多）緩沖區(qū)機(jī)制必須被考慮。3、計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作計(jì)算機(jī)支持協(xié)同工作指的是一個群體之間協(xié)同合作，共同完成一項(xiàng)任務(wù)，這是建立在基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持環(huán)境中，目的就是要設(shè)計(jì)一個應(yīng)用系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以支持各種各樣的協(xié)同工作。以往有少數(shù)軟件支持工作組間或用戶間的交互，大部分都是支持用戶與計(jì)算機(jī)之間的交互。人機(jī)接口可以完成單用戶接口要完成的工作，如數(shù)據(jù)和控制輸入、結(jié)果與錯誤回顯等。用戶的要求在協(xié)同中必須經(jīng)過人機(jī)之間的接口傳遞給系統(tǒng)，同樣通過人機(jī)接口把運(yùn)行結(jié)

48、果再反饋給用戶。所以，人機(jī)接口還可以處理人與人之間的交互，如告訴其他用戶信息。這個時候，用戶可以很方便地加入群進(jìn)行群聊，還可以自由地選擇退出，從而終止交互活動。也就是說，用戶的任何動作都可以時刻影響著其他用戶的接口，反過來，一個接口也可以反映多個用戶的活動。4、語音、視頻的實(shí)時交互就軟件層次上看，語音交互的實(shí)現(xiàn)不外乎三個部分：語音的采集、語音數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸與接收方的語音處理。在語音交互的全過程，系統(tǒng)都是通過許多獨(dú)立的線程進(jìn)行協(xié)同而完成的。在發(fā)送方，通過語音輸入設(shè)備將語音數(shù)據(jù)送至采集緩沖區(qū)，當(dāng)采集緩沖區(qū)的容量被占滿時，異步發(fā)送線程隨之被啟動，為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，需要同時引入下一個緩沖區(qū)，并繼

49、續(xù)進(jìn)行語音數(shù)據(jù)的采集，當(dāng)異步發(fā)送線程返回時，為了下一輪數(shù)據(jù)的采集能夠繼續(xù)，緩沖區(qū)和線程需要被重新初始化。在接收方是與發(fā)送方剛好相反的工作流程，在準(zhǔn)備接收時，就啟動異步接收線程，發(fā)送方送來的語音數(shù)據(jù)按接收線程啟動的先后順序接收，并存儲在相應(yīng)的接收緩沖區(qū)中，之后再被送往語音輸出設(shè)備，當(dāng)輸出設(shè)備將語音輸出結(jié)束后，緩沖區(qū)和線程同樣被重新初始化，以便下一輪的數(shù)據(jù)接收。整個系統(tǒng)工作流程如圖2.1所示。圖2.1 語音交互流程圖5、文件交互采用視頻、語音和文本等媒體在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)過程中進(jìn)行實(shí)時交互就能達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)結(jié)果，但是這不代表在某些環(huán)境中不能利用文件方式進(jìn)行傳輸?shù)目赡苄?。例如，在目前某些院校在網(wǎng)絡(luò)寬帶

50、和硬件的學(xué)術(shù)下，在課堂外的電子作業(yè)安排上等，視頻媒體無法很好的實(shí)時傳輸，但是以文件形式進(jìn)行的傳輸之后再處理的解決方案還是可以被采用的。進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，如果用數(shù)據(jù)報(bào)形式，其最大長度只有512字節(jié)，而以會話方式傳輸，則其最大長度可達(dá)65,535字節(jié)，但是，這兩個限定長度都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不與大多數(shù)要傳輸?shù)奈募L度。為減輕應(yīng)用程序的負(fù)擔(dān)需要，保證文件接收方數(shù)據(jù)能以正確的次序到達(dá)，以與使得文件傳輸取得較好的傳輸，會話方式是首選。6、界面設(shè)計(jì)人在和計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息傳遞的時候，交互界面是一個很重要的通道，因?yàn)橛脩舻捏w驗(yàn)以與最終的學(xué)習(xí)成果都與其的友好性直接相關(guān)。牢牢把握住學(xué)習(xí)者的注意力，最大程度的激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)

51、他們的理解能力，最好能讓他們對所學(xué)知識記憶深刻，這就是教學(xué)的核心。而集中性和指向性是人的注意所具有的特點(diǎn)。所謂集中性，指的就是盡可能忽略對不相關(guān)的注意，進(jìn)而使得注意的對象能夠獲得清晰的、鮮明的反映，因此，多媒體技術(shù)的產(chǎn)生一定不可以起到喧賓奪主的反作用，反而使得注意對象忽視突出學(xué)習(xí)注意的要求。所謂的指向性，指的就是認(rèn)識活動的對象被認(rèn)識活動的選擇性進(jìn)行有意無意的選擇，同時還可以看出，其對這些事物能夠長久的保持。在人機(jī)教學(xué)環(huán)境下所設(shè)計(jì)研究的教學(xué)軟件，這種注意的指向性應(yīng)該被好好地考慮，這樣多媒體技術(shù)就可以被教師方便合理地組合成多媒體信息，從而突出屏幕重點(diǎn)，以此來吸引學(xué)生的注意，給學(xué)生們提供長久學(xué)習(xí)的最

52、佳環(huán)境。為了達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果，教學(xué)系統(tǒng)必須好學(xué)好用，因此，界面設(shè)計(jì)需要滿足以下幾個原則：（1）界面美觀、布局合理；（2）提示容清晰與時，教學(xué)容明確；（3）按鈕合理生動，能夠體現(xiàn)所見即所得；（4）設(shè)計(jì)風(fēng)格整齊劃一。2.2 整體分析在努力適應(yīng)素質(zhì)教育要求的同時，還要緊跟時代的步伐，這就使得多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)必須具備下面兩大基本功能：1、輔助功能：（1）系統(tǒng)幫助：該系統(tǒng)功能對整個系統(tǒng)都有非常重要的意義，它在輔助功能模塊中是必不可少的組成部分。它的作用就是為了使用戶操作方便，給用戶提供十分詳細(xì)的幫助。（2）考評系統(tǒng)：教學(xué)評估和教育測量在教學(xué)環(huán)節(jié)中是十分重要的。所以，電子考評功能也是多媒體網(wǎng)絡(luò)教室

53、所必備的功能，它的具體實(shí)現(xiàn)方案是“一條龍”式的，首先是由系統(tǒng)出題，生成試卷，然后學(xué)生在線考試，系統(tǒng)對學(xué)生的作答進(jìn)行在線評估，最后對成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，這樣就大減少了教室的工作量，提高了教學(xué)效率。2、多媒體教學(xué)功能：為了實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間能夠進(jìn)行自主地溝通和交流，充分的體現(xiàn)學(xué)生的主體作用以與教師的主導(dǎo)作用，一個多媒體網(wǎng)絡(luò)教室必須充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的交互性和網(wǎng)絡(luò)的連接性。一般應(yīng)具備語音廣播、分組討論、廣播教學(xué)、遙控輔導(dǎo)、學(xué)生示、屏幕監(jiān)控、網(wǎng)上通知、網(wǎng)上影院、文件傳輸、遠(yuǎn)程命令等功能。2.3 輔助功能模塊分析任何系統(tǒng)都必須有相應(yīng)的輔助功能模塊作為支持，不能單獨(dú)存在。在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室中，輔助功能模塊分為幫

54、助系統(tǒng)和考試系統(tǒng)兩個部分。其中考試系統(tǒng)分析如下：教學(xué)評估和教育測量在教學(xué)環(huán)節(jié)中是十分重要的。所以，電子考評功能也是多媒體網(wǎng)絡(luò)教室所必備的功能，它的具體實(shí)現(xiàn)方案是“一條龍”式的，首先是由系統(tǒng)出題，生成試卷，然后學(xué)生在線考試，系統(tǒng)對學(xué)生的作答進(jìn)行在線評估，最后對成績進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，這樣就大減少了教室的工作量，提高了教學(xué)效率?？荚囅到y(tǒng)采用的是C/S模式。教師機(jī)作為服務(wù)端，大量的文本類型的考題由教師從此端向數(shù)據(jù)庫中輸入，同時還可以對學(xué)生成績進(jìn)行考評，進(jìn)而對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理和分析，這樣就完成了評估和測量工作。學(xué)生機(jī)作為客戶端，給學(xué)生們提供了一個考試的平臺，學(xué)生可以在學(xué)生機(jī)上進(jìn)行電子答題。圖2.2是多媒體網(wǎng)

55、絡(luò)教室的輔助功能模塊的結(jié)構(gòu)圖。2.2 輔助功能模塊結(jié)構(gòu)圖2.4 教學(xué)功能模塊分析14多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)功能模塊是系統(tǒng)的核心。該模塊的實(shí)現(xiàn)采用 C/S（Client/Server）模式。通常，學(xué)生機(jī)作為 Client（客戶端），而教師機(jī)作為 Server（服務(wù)端）。教師機(jī)為學(xué)生機(jī)提供服務(wù)，并對所有學(xué)生機(jī)進(jìn)行管理。根據(jù)教師機(jī)管理和服務(wù)的方式，教學(xué)功能模塊包括以下三個子模塊：廣播教學(xué)模塊、遙控教學(xué)模塊和系統(tǒng)管理模塊。1、廣播教學(xué)模塊廣播教學(xué)模塊包括屏幕廣播、語音廣播、語音對講、分組討論和網(wǎng)上影院五大功能。（1）屏幕廣播使選中的學(xué)生機(jī)進(jìn)入接收屏幕廣播狀態(tài)，將教師機(jī)上的所有屏幕圖像容同步傳送給學(xué)生機(jī)。

56、（2）語音廣播、語音對講和分組討論語音廣播、語音對講和分組討論是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的語音教學(xué)的。對于安裝好了聲卡、麥克風(fēng)和耳機(jī)的具有多媒體支持的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就可以享有教師機(jī)提供的這些服務(wù)。語音教學(xué)功能通常采用全雙工聲卡模式作為支持。（3）網(wǎng)上影院可以在局域網(wǎng)上播放各種格式的多媒體視頻流節(jié)目，目前支持的格式包括 VCD/MPEG/MP3/AVI/WAV/MOV 等。通過網(wǎng)絡(luò)播放，可以讓所有的學(xué)生共享多媒體節(jié)目。而該網(wǎng)絡(luò)多媒體播放器的播放速度和質(zhì)量，在 10M 的局域網(wǎng)上，也有著與本地播放一樣的速度和質(zhì)量，并且也支持快進(jìn)/倒退/選擇節(jié)目的功能。2、遙控教學(xué)模塊該模塊用來實(shí)現(xiàn)教師機(jī)對學(xué)生機(jī)的遙控輔導(dǎo)教學(xué)工

57、作。因此，遙控教學(xué)模塊包括：遙控輔導(dǎo)、學(xué)生示和遠(yuǎn)程命令三大功能。（1）遙控輔導(dǎo)使選中的學(xué)生機(jī)進(jìn)入示教學(xué)狀態(tài)，所選學(xué)生機(jī)開始廣播屏幕上的圖像容，同步傳送給教師機(jī)和學(xué)生機(jī)。（2）學(xué)生示讓某位學(xué)生來示操作，教師選擇的一位學(xué)生圖標(biāo)對應(yīng)的學(xué)生屏幕就會充當(dāng)“教師機(jī)”角色，教師可以通過相應(yīng)的功能鍵取消示教學(xué)。（3）遠(yuǎn)程命令打開學(xué)生機(jī)上已安裝的應(yīng)用程序。3、系統(tǒng)管理模塊系統(tǒng)管理模塊主要是使作為服務(wù)端的教師機(jī)對各個客戶端（學(xué)生機(jī)）進(jìn)行宏觀管理和系統(tǒng)維護(hù)。其中包括：網(wǎng)上通知、取消舉手、屏幕監(jiān)控和系統(tǒng)設(shè)置。（1）網(wǎng)上通知集中控制網(wǎng)上消息。教師機(jī)可以將消息發(fā)布給部分學(xué)生機(jī)或全部學(xué)生機(jī)，學(xué)生機(jī)會自動打開通知窗口。此功能

58、建立了老師與學(xué)生之間的一種溝通方式，可以導(dǎo)入和導(dǎo)出網(wǎng)上信息，教師可以通過此功能來發(fā)布一些文檔資料。（2）取消舉手 實(shí)現(xiàn)“電子舉手”的功能。學(xué)生機(jī)執(zhí)行“電子舉手”命令，在教師機(jī)上對應(yīng)學(xué)生就出現(xiàn)“？”，同時學(xué)生機(jī)提示“舉手成功！”。當(dāng)教師按下“取消舉手”功能鍵，對應(yīng)的圖標(biāo)就會復(fù)原，同時提示學(xué)生“舉手被取消”。 (3)屏幕監(jiān)控 使教師機(jī)對網(wǎng)絡(luò)教室中指定的學(xué)生機(jī)的屏幕容進(jìn)行監(jiān)視。（4）系統(tǒng)設(shè)置 系統(tǒng)設(shè)置包括：信息設(shè)置、學(xué)生機(jī) IP 地址設(shè)置、排列學(xué)生圖標(biāo)、學(xué)生數(shù)與循環(huán)屏幕監(jiān)看的時間。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)功能模塊結(jié)構(gòu)圖如圖2.3所示：2.3 教學(xué)功能模塊結(jié)構(gòu)圖根據(jù)以上分析，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的整體框架如圖2.

59、4所示：圖2.4 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室整體結(jié)構(gòu)圖第三章 核心功能詳細(xì)設(shè)計(jì)圖像（視頻）壓縮與解壓算法、數(shù)據(jù)傳輸方式、服務(wù)端對客戶端的服務(wù)策略是多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。以下就是以這三個核心功能為主的詳細(xì)設(shè)計(jì)與研究。3.1 圖像壓縮算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)中，不管是客戶端還是服務(wù)端，都需要進(jìn)行大量的圖像數(shù)據(jù)傳輸。傳統(tǒng)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室對網(wǎng)絡(luò)寬帶的依賴性非常強(qiáng)，一旦有大量數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時，網(wǎng)絡(luò)寬帶就難以滿足需要，就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)“擁塞”或圖像“滯留”現(xiàn)象，這都是因?yàn)樗惴ǚ矫嬉蛩氐挠绊?。所以，圖像的壓縮算法就顯得尤為重要。通過對流媒體技術(shù)進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)，從中受到很大的啟發(fā)，為了區(qū)別于以往

60、的同類產(chǎn)品，對該系統(tǒng)中使用的圖像壓縮算法進(jìn)行了優(yōu)化和設(shè)計(jì)。1、流媒體15技術(shù)原理簡介所謂流媒體指的就是在Internet上播放的媒體格式以流式方式進(jìn)行傳輸。其中，客戶端播放和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸之間的并行是流媒體技術(shù)的關(guān)鍵。流媒體傳輸技術(shù)是以時間的連續(xù)來進(jìn)行實(shí)時傳輸?shù)囊环N技術(shù)，而包括視頻、音頻、圖片、文本等在的多媒體文件是可以在網(wǎng)上進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流邊傳邊播放是客戶端采用的方式，而非等整個文件都下載完再開始播放?？蛻舳嗽诓シ砰_始之前，會將所下載的部分文件容存放在其存中，這樣僅僅使客戶端感覺播放前會有些許的延遲。在普通用戶接入的速率很低或者在網(wǎng)絡(luò)帶寬不夠的情況下，采用邊傳邊播放的方式，可以使客戶端在