職業(yè)教育論文-院校多媒體教育校園網(wǎng)的模式與管理 .doc

職業(yè)教育論文-院校多媒體教育校園網(wǎng)的模式與管理摘要：校園網(wǎng)的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)教育資源軟件的開發(fā)應(yīng)用，對教育領(lǐng)域產(chǎn)生極大的沖擊有力的支持，本文對院校多媒體教育校園網(wǎng)的模式與管理進(jìn)行了初步操作。關(guān)鍵詞：校園網(wǎng)模式管理教學(xué)軟件資源開發(fā)隨著教育信息化建設(shè)的發(fā)展，計算機多媒體與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在教育中的應(yīng)用已日趨普及。1997年10月份起，全國已有57所高校及中小學(xué)相繼建立了校園網(wǎng)，清華、北大、復(fù)旦、浙大等條件具備的學(xué)校率先開辦網(wǎng)上學(xué)校和網(wǎng)上實驗室。從而打破了教育的時空限制，沖出了高校的院墻，達(dá)到教育資源在一定程度的共享，而發(fā)展到99年4月份，擁有校園網(wǎng)絡(luò)并在不同程度使之應(yīng)用于教學(xué)的學(xué)校已在360多所。校園網(wǎng)絡(luò)的迅速和發(fā)展，為學(xué)校教學(xué)、科研提供了有力的支持。對擴大教育資源，建立新的教學(xué)模式，改革教學(xué)內(nèi)容、方法、推進(jìn)素質(zhì)教育等方面所產(chǎn)生的巨大推動作用，已是不爭的事實。許多院校由于管理層觀念問題，校園網(wǎng)建設(shè)遲遲不能起步，一些院校初步建立郵電通信模式的窄帶網(wǎng)，不能傳輸教學(xué)中大容量的運動圖像信息及大數(shù)據(jù)量文件信息，僅能傳輸一些文字?jǐn)?shù)據(jù)文件，滿足一般行政辦公需要，離教學(xué)要求相差甚遠(yuǎn)。傳統(tǒng)的教育方式基本部是用語言形式描述，而與之相對應(yīng)的客觀部分，學(xué)習(xí)者在課堂上需要領(lǐng)會，在腦中努力拼湊以重現(xiàn)客觀存在。運用計算機多媒體技術(shù)，通過校園網(wǎng)向教師和學(xué)生提供以文字圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等信息的交互，使其間關(guān)系一目了然。一般，校園網(wǎng)應(yīng)能應(yīng)用于從教學(xué)準(zhǔn)備到教學(xué)實施(包括課堂學(xué)習(xí)、實驗、實習(xí)、復(fù)習(xí)、作業(yè)、考試等)的全過程；應(yīng)用于教學(xué)中所涉及的各種雙向交互。要完成以上過程，網(wǎng)域內(nèi)存儲和流通的信息量是相當(dāng)巨大的。所以，要滿足教學(xué)的需要，校園網(wǎng)技術(shù)上應(yīng)能滿足大數(shù)據(jù)量多媒體視頻信息的儲存與管理、傳輸、快速查尋、存取及信息互通共享；其軟件支持平臺應(yīng)具備易操作性及普及性。下以醫(yī)學(xué)院校為例，簡單講座多媒體校園網(wǎng)應(yīng)具有以下構(gòu)成模式及應(yīng)用支持。一、校園網(wǎng)應(yīng)能支持實現(xiàn)以下基本教學(xué)應(yīng)用利用多媒體教室、多媒體也為學(xué)校教學(xué)、科研提供體投影教室實施網(wǎng)上教學(xué)，如網(wǎng)上課堂、網(wǎng)上實驗室、網(wǎng)上虛擬教學(xué)；學(xué)生應(yīng)用主動型多媒體教室選擇適合于自己的教學(xué)形式和內(nèi)容進(jìn)行個別化教育、進(jìn)行網(wǎng)上模擬測試、演算和考試、面授課程的課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)；亦應(yīng)用于大規(guī)模計算機化考試；教學(xué)影視點播(VOD)，教師可根據(jù)教學(xué)、實驗及備課需要在任意用戶工作站，如多媒體教室、實驗室、教研室、電教教室、甚至家中自行靈活點播所需教學(xué)素材；醫(yī)科院校建立圖文資料中心(電子閱覽室)，存人醫(yī)用、教學(xué)、病案等資料，師生共享教學(xué)和醫(yī)療軟件資源；建立醫(yī)用圖像歸檔與傳輸系統(tǒng)(PASS)，將相關(guān)檢查記錄如心電圖、x光片CT、磁共振(MRI)、超聲掃描(US)、ECT(NM)、紅外成像(IR)等所產(chǎn)生的圖像信息，處理轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號存于磁盤或光盤組成的圖像載體庫，供網(wǎng)域內(nèi)各方需要時隨機調(diào)用；同時提供圖書館公共信息；實現(xiàn)多語種多媒體語言實驗室教學(xué)；實現(xiàn)攝像設(shè)備遠(yuǎn)距離控制，實時回傳各教學(xué)點、實驗點、手術(shù)現(xiàn)場攝、錄信號，完成手術(shù)、實驗、教學(xué)現(xiàn)場轉(zhuǎn)播及資料采集、編輯、儲存；視聽會議(andiovisualconference)，在校園網(wǎng)所覆蓋區(qū)域內(nèi)，如校本部與各附屬醫(yī)院間召開行政會議、學(xué)術(shù)會議、醫(yī)療會診等；應(yīng)用于教學(xué)管理，學(xué)生工作管理，學(xué)籍管理；通過校園網(wǎng)出口應(yīng)能訪問Internet、Cernet等國際國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)及科研教育相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療會診、電子郵件及各類遠(yuǎn)程信息交互應(yīng)用；亦可同時實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)安全保安視像監(jiān)控。以上為校園網(wǎng)系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)院校教育的常規(guī)應(yīng)用，隨多媒體教學(xué)模式的不斷完善，應(yīng)用范圍及功能也不斷擴大和更新，如虛擬教學(xué)、實驗及智能網(wǎng)等的教學(xué)應(yīng)用等。二、從教學(xué)實際應(yīng)用出發(fā)，校園網(wǎng)應(yīng)與多媒體視音頻技術(shù)結(jié)合，應(yīng)有高傳輸速率和較寬的頻帶，完善的網(wǎng)絡(luò)主系統(tǒng)，防火墻系統(tǒng)，具備能進(jìn)一步擴展和升級的基礎(chǔ)。一般有以下兩種模式可借鑒：采用Ethernet(以太網(wǎng))ATM等千兆高速網(wǎng)架構(gòu)校園網(wǎng)模式(如圖1)目前，國內(nèi)一些院校校園網(wǎng)采用以太網(wǎng)、ATM等千兆高速網(wǎng)，從主干線到接人網(wǎng)工作站均為全光纜傳輸形式(FHH)。在主系統(tǒng)中加入非線性編輯系統(tǒng)，使之與多媒體視音頻技術(shù)結(jié)合，以提供多媒體課件的技術(shù)支持。由于光發(fā)射、接收、交換、調(diào)制及光路網(wǎng)際設(shè)備器件價格原因，網(wǎng)絡(luò)建造成本相對較高。據(jù)一些專家預(yù)測，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行正常的虛擬教學(xué)訓(xùn)練、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程教學(xué)及隨網(wǎng)內(nèi)教學(xué)資源的發(fā)展，導(dǎo)致流通容量的不斷擴大，網(wǎng)絡(luò)的傳輸能力應(yīng)達(dá)到1GbS以上，已是目前國內(nèi)校園網(wǎng)的極限值。網(wǎng)絡(luò)傳輸速度和頻帶寬度已漸不能滿足日益發(fā)展的需求。要在網(wǎng)上進(jìn)行教學(xué)范疇內(nèi)的各種復(fù)雜教學(xué)、試驗、及信息豐富的智能化應(yīng)用，則網(wǎng)絡(luò)傳輸能力達(dá)到2.4GbS。所以，要提供更高品質(zhì)、更高速度和頻寬及更先進(jìn)的功能服務(wù)時，控制網(wǎng)絡(luò)正常運行的許多基礎(chǔ)性硬件、軟件，甚至網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都需要更新?lián)Q代。故此，一些院校采用光纜、電纜混合(HFC)交互式校園網(wǎng)模式，以降低成本。2.光纜、電纜混合(HFC)交互園網(wǎng)模式這是一種基于Ethernet或ATM網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的校園網(wǎng)形式，鑒于一般醫(yī)學(xué)院校校本部電教中心與各臨床醫(yī)院，基本都建有獨立的CATV電化教學(xué)模擬傳輸網(wǎng)，目前僅停留在以看到清晰圖像為目的的水平上，尚不能開展交互應(yīng)用，資源利用率極低。改造各系統(tǒng)為綜合性交互雙向?qū)拵ЬW(wǎng)，并連接構(gòu)成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，可同時傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)及模擬信息。雙向交互式寬帶系統(tǒng)以提供視頻信息為基礎(chǔ)，同時擴充文字、數(shù)據(jù)、聲音、靜止圖像等多種信息服務(wù)，并包含點播VOD和準(zhǔn)點播NVOD視頻教學(xué)應(yīng)用。系統(tǒng)要分解為主干網(wǎng)和接入網(wǎng)兩部分。實現(xiàn)主干網(wǎng)的技術(shù)途徑為：同軸電纜網(wǎng)和光纖網(wǎng)混合(HFC)，光纖網(wǎng)鏈接較遠(yuǎn)距離的附屬臨床醫(yī)院閉路電視CATV網(wǎng)；用戶接人網(wǎng)利用同軸電纜網(wǎng)連接到多媒體教室、多媒體投影教室、多媒體語言實驗室、電教教室、實驗室、教研室等。充分利用現(xiàn)有資源，使建網(wǎng)成本降低。同軸電纜網(wǎng)除傳輸模擬圖像業(yè)務(wù)外，亦可實現(xiàn)大容量數(shù)字信息傳輸。如使用64QAM調(diào)制等技術(shù)，每12MHZ帶寬可單向傳輸速率為50MbS速率的數(shù)字信號；50MbS速率可單方向傳送6MbS的MPEC2廣播級質(zhì)量圖像8路，因此，一條同軸電纜的容量可達(dá)GbS數(shù)量級，在規(guī)劃頻段內(nèi)可同時傳送數(shù)百套數(shù)字電視信號、近邱路常規(guī)模擬視頻信號、及多媒體數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信，足以支持交互式視頻業(yè)務(wù)等多媒體通信。目前，HFC雙向交互寬帶網(wǎng)模式如圖所示：(如圖2)HFC網(wǎng)與全光纜網(wǎng)的主系統(tǒng)同樣都由視頻服務(wù)器(VideoServer)、VOD服務(wù)器、中心控制服務(wù)器、非線性編輯系統(tǒng)、信號輸出、輸入及光端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備等組成。接入網(wǎng)的用戶端上多媒體教室、多媒體投影教室、多媒體語言實驗室、電教教室、實驗室、教研室等組成。用戶端應(yīng)用機頂盒(settopbos)完成；CATV頻道選擇；點播(VOD)控制；數(shù)字解調(diào)器、MPEG解碼；數(shù)據(jù)通信等功能。三、教學(xué)軟件資源的建設(shè)開發(fā)教學(xué)軟件資源的建設(shè)是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中最重要的一個環(huán)節(jié)，建立了良好的網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境，而網(wǎng)中沒有或只有很少教學(xué)軟件資源能應(yīng)用于教學(xué)，此時的校園網(wǎng)猶如一座空網(wǎng)，就象建了一條高速公路，沒有載著貨物的汽車在上面奔跑一樣。因此，國家有關(guān)部門近年來多次召開全國性網(wǎng)絡(luò)資源信息工作會議，把教學(xué)軟件資源建設(shè)作為重點研討。目前教學(xué)軟件資源的建設(shè)尚無全國性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可遵循，均根據(jù)各自學(xué)校、學(xué)科、以及教學(xué)的特點自行開發(fā)設(shè)計。由于課件的創(chuàng)建是一項受客觀條件限制的長期的、系統(tǒng)的工程，其發(fā)展速度遠(yuǎn)滯后與教學(xué)的需要，所以教育資源課件的設(shè)計創(chuàng)建應(yīng)超前實施。科利華教育軟件公司在普教多媒體教學(xué)課件方面的開發(fā)就是一個很好的例證，該公司聘請了大量的優(yōu)秀教師，組織了數(shù)千人的龐大課件開發(fā)隊伍，用了幾年時間方開發(fā)出適合于普教教學(xué)需要的分層次多媒體教學(xué)軟件。可見教學(xué)課件的設(shè)計開發(fā)工作量是相當(dāng)巨大的。課件的開發(fā)設(shè)計涉及：文本、圖像、聲音、動畫、數(shù)字視音處理等，參與的專業(yè)人員、計算機編程人員、美術(shù)設(shè)計等，應(yīng)具備一定的文化基礎(chǔ)與專業(yè)知識。由于面對全校各學(xué)科進(jìn)行與教學(xué)配套的教學(xué)課件設(shè)計，中間需有一個組織、協(xié)調(diào)的班子，組織全校聯(lián)合開發(fā)適合本校教學(xué)特點的系統(tǒng)性優(yōu)秀教學(xué)課件資源，方能逐步創(chuàng)建一個能滿足教學(xué)需要的多媒體教學(xué)素材資源積件庫。多媒體教學(xué)資源設(shè)計創(chuàng)作環(huán)境的建立，也是一項需要經(jīng)費和人力投入的系統(tǒng)工程，離不開管理層的充分重視和方方面面的配合。為充分調(diào)動各學(xué)科優(yōu)秀教師參與多媒體課件開發(fā)，學(xué)校管理層應(yīng)考慮撥出適當(dāng)?shù)慕?jīng)費，建立一套激勵機制，以利于此項工作能長足發(fā)展。四.校園網(wǎng)教學(xué)素材資源的存儲與管理醫(yī)學(xué)院校多媒體教學(xué)中的圖像素材質(zhì)量要求應(yīng)高于一般院校，如手術(shù)、實驗、及各種顯微檢驗手段等，采用常規(guī)的家用低檔畫質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)是不可能收到良好的教學(xué)科研效果的。低質(zhì)量的圖像，在播放在使用過程中，學(xué)習(xí)者還需花費很大的精力，去辨別內(nèi)容的幾何及物理關(guān)系，不但收不到良好的學(xué)習(xí)效果，反而阻礙了學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)中正常的思維發(fā)展。另外與國際發(fā)展應(yīng)用模式差距也較大。發(fā)達(dá)國家在視頻領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展較快，基本采用全數(shù)字化系統(tǒng)，美國已決定了2006年停止模擬視頻廣播的應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)、教育科技方面的應(yīng)用，已發(fā)展普及數(shù)字化高清晰度(HDTV)標(biāo)準(zhǔn)。到99年11月，美國HDTV數(shù)字電視廣播覆蓋范圍已達(dá)到53，發(fā)展速度是十分驚人的。醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，如顯微外科、內(nèi)窺手術(shù)、胸外、腦外科手術(shù)及檢查等等。為了科研和教學(xué)、治療需要，往往要對手術(shù)的部分或全過程進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)視、教學(xué)轉(zhuǎn)播并作資料儲存。用普通攝錄設(shè)備不能達(dá)到滿意的業(yè)務(wù)要求。用高清晰度(HDTV)模式處理上述過程，將現(xiàn)場手術(shù)過程、每一細(xì)節(jié)傳到教室、研究室、實驗室以高清晰度方式展現(xiàn)或儲存。為教學(xué)、科研提供更為準(zhǔn)確精密的物理依據(jù)。日本在80年代后已開始應(yīng)用HDTV技術(shù)，制作出包括腦、肝、胃癌手術(shù)等大型復(fù)雜手術(shù)的高清晰度錄像帶及光盤資料，為醫(yī)學(xué)研究及教學(xué)提供現(xiàn)場素材。HDTVMPEG2數(shù)字壓縮編碼技術(shù)，從千兆比特的數(shù)據(jù)量壓縮到碼率為18.9MbS，圖像的垂直與水平分解力均比DVD提高1倍以上，為HDTV系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和網(wǎng)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)?？梢姡琀DW應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域前景是廣闊的，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取代現(xiàn)有視頻系統(tǒng)是一個必然趨勢。因此，醫(yī)學(xué)教學(xué)素材儲存處理格式建議為：一般課堂講授教學(xué)采用VCD形式，MPEG1數(shù)字壓縮編碼，碼率15MbS、圖像質(zhì)量240線、光盤容量650Mb、播放時間為74分鐘。實驗、手術(shù)等要求較高場合應(yīng)采有DVD格式，MPEG2數(shù)字壓縮編碼，碼率為4邱MLS、雙面光盤容量94Gb、圖像質(zhì)量720線、雙面播放時間為266分。HDW圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較高，為國際發(fā)展普及模式，現(xiàn)在國內(nèi)尚在提倡取率額惑攢階段，目前只能應(yīng)用于較高要求場合，普及應(yīng)用尚需時日。其它院校根據(jù)自身學(xué)科特點及教學(xué)要求，按標(biāo)準(zhǔn)采用適于自己教學(xué)要求的意材資源處理儲存模式。由于所儲存教學(xué)及醫(yī)用影視數(shù)據(jù)資料繁多，占用磁盤容量巨大，以上兩種形式的大量MPEG素材應(yīng)采用磁盤陣列結(jié)構(gòu)的大容量系統(tǒng)儲存。由于硬盤的讀取速度比光盤快得多，適于多人的在線并發(fā)瀏覽，因此。將日常常用的數(shù)據(jù)和視頻素材儲存在硬盤陣列中。對于占用容量大，且不經(jīng)常使用又有保留價值的素材，可制成光盤，置于光盤庫中進(jìn)行儲存，教學(xué)使用時利用人工或機械手自動換盤。校園網(wǎng)的建設(shè)，網(wǎng)絡(luò)教育資源軟件的開發(fā)應(yīng)用，對教育領(lǐng)域產(chǎn)生了極大的沖擊，改