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某公司制定详细多媒体互动教学系统方案设计

某公司制定详细多媒体互动教学系统方案设计

一、系统介绍

远程多媒体交互教学系统,通过压缩教师教学现场的视频、音频流结合同步浏览课件命令,形成教学资源流,利用网络实时传送到远端学生的电脑上,学生可以及时通过举手提问、共享教师端程序、文字交流等方式实现远程互动教学。ActiveClass 可运行在Internet、Intranet、卫星网、校园网、局域网,提供文字、音视频、课件、电子白板、互动广播教学的平台。ActiveClass虚拟现实中的教室打破时空限制,让异地师生通过音视频实时交互,如同置身于同一课堂之中。

远程多媒体教学系统工程方案适用于多种网络环境,Internet、Intranet、校园网、局域网、以及卫星网和微波网。系统可应用在企业、事业单位、军队等处的远程实时互动式教学培训;系统可应校用在远程大学的异地实时授课,语音文字答疑;应用在校校通环境下,不出校门即可观摩其它学的现场公开课等;应用在校园网、多媒体网络教室https://www.sodocs.net/doc/103319154.html,,可实现目前流行的多媒体网络教室的全部功能;

二、用户需求分析

1.能实现主播室与远端教室进行实时双向交互(含音频、视频、文字等)动实时情景教学系统音视频交互系统和BBS文字交互系统

a) 在视频方面,教师能够把自己的视频广播到教室中,或者广播某个学生端的视频;在教师广播自己视频时,也可以监视某个学生的视频。

b) 在音频方面,教师能把自己的声音广播出去,同时可以允许某个学生说话,或者同时允许两个学生广播声音;在系统没有语音广播时,教师、学生之间可以私聊,可以一对一,也可以一对多。

c) 在文字交互方面,教师和学生可以用文字交互系统交流,允许对全体人员或对某个用户交流。另外,还有消息系统,也可进行文字交流。

2.能把主播室计算机屏幕操作、电子白板信息及时传到远端。

实时情景教学系统中,采用屏幕广播能把教师的计算机屏幕广播出去,一般情况下,屏幕广播要求带宽为300Kbps。在主播教室,学生可以在教师授权下,一起在白板上写字、画图或粘贴等,并可以传给其他学生。

3.要求系统传输质量较好,图象连续,与声音同步,时延较小。

实时情景教学系统的视频传输,质量稳定,在匹配的带宽条件下,视频图象连续,声音与视频完全同步,网络延迟不到1秒。比如,要传输相当与VCD质量的图象,我们建议使用512Kbps 的带宽。

4.教学点可用音频或文字的方式提问。

在前面已经提到,主播室能与各教学点音视频、文字交互,教学点完全可以通过举手,在老师许可的情况用语音提出问题。或者直接通过BBS或消息发送来提问。教师端有学生举手状态的显示框,教师可以选择举手的学生,并允许发言。学生在被允许发言时,系统会弹出一对话框,提醒学生发言。

5.支持多种网络传输方式。

网动实时情景教学系统能够支持局域网、互联网、VPN虚拟专用网、卫星网等。鉴于本标书情况,我们认为还是先用互联网系统,在需要时再升级到卫星系统。

6.要求能远程辅导计算机程序操作

网动教学系统中,教师可以把自己机器上的应用程序共享给某个学生,并把操作过程广播所有同学。教师也可以遥控学生的机器,共同操作学生的程序。

7.有严格的权限管理功能

我们的教学系统中,可以对教师、学生上课的权限进行控制,通过管理者程序来设定用户登陆的名字、密码和教室的权限。另外,在学生上课过程中,还可以临时处理不遵守课堂纪律的学生,把学生踢出教室,并可设定若干分钟后才能登陆。

8.要求能实时录制课件。

在使用网动实时情景教学系统时,在按下主控模式按钮后,教师的上课一切操作都被录制下来,形成一个可流式点播的课件。再次播放该课件时,以前的上课过程将被还原出来。另外,学生在教师的允许下也能录制课件,课件可以通过系统自带的播放器进行播放(播放器是免费的)

三、系统实现功能

1、课件教学功能

a) 课件列表:教师可将上课所需的图片、各种office文档、网页课件等多媒体资源装入课件列表,在上课时实现主控式的同步浏览。

b) 课件同步:系统能将课件自动压缩上传服务器,教师和学生可以同步以网页的方式浏览。

另外,系统也可以让学生自动下载课件到本地,教师与学生同步浏览时,直接打开本地文件,不用访问服务器,可以提高课件访问速度,节省网络带宽。

c) 录制播放功能:教师和学生都能根据自己的需要进行现场课程的录制,教师端还支持已录制的课件再次广播。教师可以允许或禁止学生录制课件。

d) 课件点播:教师能将制作好的课件、视频,远程上传到服务器,供学生自主学习时点播,具体点播权限由点播系统管理员来控制。

2、交互教学功能

e) 音视频交互系统:教师能够把自己的视频广播到教室中,或者广播某个学生端的视频;在教师广播自己视频时,也可以监视某个学生的视频。

教师能把自己的声音广播出去,同时可以允许某个学生说话,或者同时允许两个学生广播声音;在系统没有语音广播时,教师、学生之间可以私聊,可以一对一,也可以一对多。

教师端有学生举手状态的显示框,教师可以选择举手的学生,并允许发言。学生在被允许发言时,系统会弹出一对话框,提醒学生发言。(语音教学、师生对讲)

f) 文字交互系统:在文字讨论区,教师、学生可以与全体人员或某个人进行文字交谈,当选择对一个人发送信息时,其他教室成员则看不到。文字交互系统中还有关于老师操作信息的系统提示和教室公告,如教师允许某人发言、教师允许某人录制课件等。另外,系统还有词典过滤功能,可以过滤那些经常出现的不文明的词汇。

g) 白板交互系统:教师和学生可以同时在白板上画图、写字、粘贴图片、粘贴编辑好的图形等,并且所有的人都能看到;教师可以对白板使用权限进行控制,可以允许或禁止其他人使用白板。

h) 消息系统:消息发送、一对一的交流,提供消息收发的管理机制

i) 学生示范:上课模式下,主持人允许他人进行视频、音频等进行广播,允许电子举手。

j) 程序共享:教师能够将一些教学辅助程序的操作权开放,让学生和教师共同操作一个程序,有利于逐步辅导学生进行某项操作,并把该过程转播给其他学生。(教学示范、转播教学)

3、辅助教学功能

k) 屏幕广播:能把教师的计算机屏幕广播到学生端,在屏幕广播时,还可以使用电子教鞭进行电子标注。(广播教学)

l) 文件发送:可以通过多播发送一些文档资料。(文件传输)

m) 课堂测验:可进行现场学习效果测试,对于客观题有自动判卷机制。(相当于电子抢答,系统会显示学生抢答的时间,结果)

n) 网络影院:在带宽的允许下,师生可同步欣赏教师机播放的影片;(建议在互联网上不使用)

o) 远程控制:教师能够遥控辅导学生、锁定学生机器,执行远程命令等。

4、管理功能

p) 教室频道管理:通过系统管理员,可以设定或修改教室频道。

q) 用户管理:对师生的帐号、密码进行权限管理和分组管理

r) 选择教室:支持多个教室同时上课,具有多教室、帐号等管理功能

s) 座位列表:具有学生签到功能,教师能一目了然的查看学生登录情况。

t) 学生状态监视:对学生的系统状态监视、对学生的视频、屏幕监视,可对学生上课的举手、发言、上课实到时间进行记录。

u) 系统设置:教师端可以根据网络环境情况,选择相应的视频压缩格式,从而调整教学系统所需的带宽。

5、扩展功能

v) 点播功能:支持用本系统录制的课件流媒体点播,同时也支持下载。自适应带宽,确保当前点播者的数据流畅良好的可扩展性,支持多网卡与及多服务器集群工作;

w) 专业视频会议系统:能够远程开展视频会议,能在一屏幕上同时观看5~8路视频(可选模块)

x) 异步远程学习平台:WEB结构的教学平台,主要功能模块有:课程管理、作业发布、答疑社区、评价系统等;(可选模块)

y) 远程资源管理平台:可以对课件资源进行管理、允许老师建立自己的收藏夹。(可选模块)四、典型应用

1.互联网方案

某大学,需要在互联网上建设一套100用户的远程交互教学系统,它的网络拓扑如下图所示,系统服务器托管在电信数据中心,通过100M共享对外连接(根据具体情况考虑双机热备份,再原有的基础上增加一台服务器托管,增加该功能需要另外增加5万元的费用)。助教机和教师机通过DDN专线或ADSL与服务器连接,建议教师机和助教机连接的带宽为512K。学生机通过ADSL

或电话拨号连接到服务器,如果用户在某一局域网内较为集中,则可增加转发服务器,让这些用户共享一路带宽,降低用户使用成本和服务器的压力。

3、系统安装

在中心服务器上,安装网动实时情景教学系统的SERVER端,该服务器对外必须有一个固定的IP地址,客户端通过各种上网方式用该IP地址连接服务器。

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