院校多媒體教育校園網(wǎng)的模式與管理

1、院校多媒體教育校園網(wǎng)的形式與管理摘要：校園網(wǎng)的建立，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)的形式與管理進(jìn)展了初步操作。關(guān)鍵詞：校園網(wǎng)形式管理教學(xué)軟件資源開發(fā)隨著教育信息化建立的開展，計(jì)算機(jī)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)校率先創(chuàng)辦網(wǎng)上學(xué)校和網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室。從而打破了教育的時(shí)空限制，沖出了高校的院墻，到達(dá)教育資源在一定程度的共享，而開展到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)的迅速和開展，為學(xué)校

2、教學(xué)、科研提供了有力的支持。對擴(kuò)大教育資源，建立新的教學(xué)形式，改革教學(xué)內(nèi)容、方法、推進(jìn)素質(zhì)教育等方面所產(chǎn)生的宏大推動(dòng)作用，已是不爭的事實(shí)。許多院校由于管理層觀念問題，校園網(wǎng)建立遲遲不能起步，一些院校初步建立郵電通信形式的窄帶網(wǎng)，不能傳輸教學(xué)中大容量的運(yùn)動(dòng)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)的教育方式根本部是用語言形式描繪，而與之相對應(yīng)的客觀局部，學(xué)習(xí)者在課堂上需要領(lǐng)會(huì)，在腦中努力拼湊以重現(xiàn)客觀存在。運(yùn)用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，通過校園網(wǎng)向老師和學(xué)生提供以文字圖形、圖像、動(dòng)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)

3、用于從教學(xué)準(zhǔn)備到教學(xué)施行(包括課堂學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、實(shí)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)宏大的。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)成形式及應(yīng)用支持。一、校園網(wǎng)應(yīng)能支持實(shí)現(xiàn)以下根本教學(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施行網(wǎng)上教學(xué)，如網(wǎng)上課堂、網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)上虛擬教學(xué)；學(xué)生應(yīng)用主動(dòng)型多媒體教室選擇合適于自己的教學(xué)形式和內(nèi)容進(jìn)展個(gè)別化

4、教育、進(jìn)展網(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(jì)算機(jī)化考試；教學(xué)影視點(diǎn)播(VD)，老師可根據(jù)教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及備課需要在任意用戶工作站，如多媒體教室、實(shí)驗(yàn)室、教研室、電教教室、甚至家中自行靈敏點(diǎn)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T、磁共振(RI)、超聲掃描(US)、ET(N)、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(shí)隨機(jī)調(diào)用；同時(shí)提供圖書館公共信息；實(shí)現(xiàn)多語

5、種多媒體語言實(shí)驗(yàn)室教學(xué)；實(shí)現(xiàn)攝像設(shè)備遠(yuǎn)間隔 控制，實(shí)時(shí)回傳各教學(xué)點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)點(diǎn)、手術(shù)現(xiàn)場攝、錄信號，完成手術(shù)、實(shí)驗(yàn)、教學(xué)現(xiàn)場轉(zhuǎn)播及資料采集、編輯、儲存；視聽會(huì)議(andivisualnferene)，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(huì)議、學(xué)術(shù)會(huì)議、醫(yī)療會(huì)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、ernet等國際國內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)及科研教育相關(guān)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療會(huì)診、電子郵件及各類遠(yuǎn)程信息交互應(yīng)用；亦可同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋區(qū)域內(nèi)平安保安視像監(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)形式的不斷完善，應(yīng)用范圍及功能也不斷

6、擴(kuò)大和更新，如虛擬教學(xué)、實(shí)驗(yàn)及智能網(wǎng)等的教學(xué)應(yīng)用等。二、從教學(xué)實(shí)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(kuò)展和晉級的基矗一般有以下兩種形式可借鑒：采用Ethernet(以太網(wǎng))AT等千兆高速網(wǎng)架構(gòu)校園網(wǎng)形式(如圖1)目前，國內(nèi)一些院校校園網(wǎng)采用以太網(wǎng)、AT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)中參加非線性編輯系統(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(jià)格原因，網(wǎng)絡(luò)建造本錢相對較高。據(jù)一些專家預(yù)測，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展正常的虛擬教

7、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)資源的開展，導(dǎo)致流通容量的不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的傳輸才能應(yīng)到達(dá)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開展的需求。要在網(wǎng)上進(jìn)展教學(xué)范疇內(nèi)的各種復(fù)雜教學(xué)、試驗(yàn)、及信息豐富的智能化應(yīng)用，那么網(wǎng)絡(luò)傳輸才能到達(dá)2.4GbS。所以，要提供更高品質(zhì)、更高速度和頻寬及更先進(jìn)的功能效勞時(shí)，控制網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的許多根底性硬件、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(HF)交互式校園網(wǎng)形式，以降低本錢。2.光纜、電纜混合(HF)交互園網(wǎng)形式這是一種基于Ethernet或AT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

8、電教中心與各臨床醫(yī)院，根本都建有獨(dú)立的ATV電化教學(xué)模擬傳輸網(wǎng)，目前僅停留在以看到明晰圖像為目的的程度上，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(shí)傳輸數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)及模擬信息。雙向交互式寬帶系統(tǒng)以提供視頻信息為根底，同時(shí)擴(kuò)大文字、數(shù)據(jù)、聲音、靜止圖像等多種信息效勞，并包含點(diǎn)播VD和準(zhǔn)點(diǎn)播NVD視頻教學(xué)應(yīng)用。系統(tǒng)要分解為主干網(wǎng)和接入網(wǎng)兩局部。實(shí)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(HF)，光纖網(wǎng)鏈接較遠(yuǎn)間隔 的附屬臨床醫(yī)院閉路電視ATV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(shí)驗(yàn)室、電教教室、實(shí)驗(yàn)室、教研室

9、等。充分利用現(xiàn)有資源，使建網(wǎng)本錢降低。同軸電纜網(wǎng)除傳輸模擬圖像業(yè)務(wù)外，亦可實(shí)現(xiàn)大容量數(shù)字信息傳輸。如使用64QA調(diào)制等技術(shù)，每12HZ帶寬可單向傳輸速率為50bS速率的數(shù)字信號；50bS速率可單方向傳送6bS的PE2播送級質(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(shí)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，HF雙向交互寬帶網(wǎng)形式如下圖：(如圖2)HF網(wǎng)與全光纜網(wǎng)的主系統(tǒng)同樣都由視頻效勞器(VideServer)、VD效勞器、中心控制效勞器、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

10、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(shí)驗(yàn)室、電教教室、實(shí)驗(yàn)室、教研室等組成。用戶端應(yīng)用機(jī)頂盒(settpbs)完成；ATV頻道選擇；點(diǎn)播(VD)控制；數(shù)字解調(diào)器、PEG解碼；數(shù)據(jù)通信等功能。三、教學(xué)軟件資源的建立開發(fā)教學(xué)軟件資源的建立是網(wǎng)絡(luò)建立中最重要的一個(gè)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(shí)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)部門近年來屢次召開全國性網(wǎng)絡(luò)資源信息工作會(huì)議，把教學(xué)軟件資源建立作為重點(diǎn)研討。目前教學(xué)軟件資源的建立尚無全國性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)可遵循，均根據(jù)各自學(xué)校、學(xué)

11、科、以及教學(xué)的特點(diǎn)自行開發(fā)設(shè)計(jì)。由于課件的創(chuàng)立是一項(xiàng)受客觀條件限制的長期的、系統(tǒng)的工程，其開展速度遠(yuǎn)滯后與教學(xué)的需要，所以教育資源課件的設(shè)計(jì)創(chuàng)立應(yīng)超前施行?？评A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(gè)很好的例證，該公司聘請了大量的優(yōu)秀老師，組織了數(shù)千人的龐大課件開發(fā)隊(duì)伍，用了幾年時(shí)間方開發(fā)出合適于普教教學(xué)需要的分層次多媒體教學(xué)軟件?？梢娊虒W(xué)課件的設(shè)計(jì)開發(fā)工作量是相當(dāng)宏大的。課件的開發(fā)設(shè)計(jì)涉及：文本、圖像、聲音、動(dòng)畫、數(shù)字視音處理等，參與的專業(yè)人員、計(jì)算機(jī)編程人員、美術(shù)設(shè)計(jì)等，應(yīng)具備一定的文化根底與專業(yè)知識。由于面對全校各學(xué)科進(jìn)展與教學(xué)配套的教學(xué)課件設(shè)計(jì)，中間需有一個(gè)組織、協(xié)調(diào)的班子

12、，組織全校結(jié)合開發(fā)合適本校教學(xué)特點(diǎn)的系統(tǒng)性優(yōu)秀教學(xué)課件資源，方能逐步創(chuàng)立一個(gè)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(jì)創(chuàng)作環(huán)境的建立，也是一項(xiàng)需要經(jīng)費(fèi)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(dòng)各學(xué)科優(yōu)秀老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(fèi)，建立一套鼓勵(lì)機(jī)制，以利于此項(xiàng)工作能長足開展。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(shí)驗(yàn)、及各種顯微檢驗(yàn)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(fèi)很大的精力，去區(qū)分

13、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)中正常的思維開展。另外與國際開展應(yīng)用形式差距也較大。興旺國家在視頻領(lǐng)域的應(yīng)用開展較快，根本采用全數(shù)字化系統(tǒng)，美國已決定了2022年停頓模擬視頻播送的應(yīng)用。在醫(yī)學(xué)、教育科技方面的應(yīng)用，已開展普及數(shù)字化高明晰度(HDTV)標(biāo)準(zhǔn)。到99年11月，美國HDTV數(shù)字電視播送覆蓋范圍已到達(dá)53，開展速度是非常驚人的。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)的局部或全過程進(jìn)展現(xiàn)場監(jiān)視、教學(xué)轉(zhuǎn)播并作資料儲存。用普通攝錄設(shè)備不能到達(dá)滿意的業(yè)務(wù)要求。用高明晰度(HDTV)形式處理上述過

14、程，將現(xiàn)場手術(shù)過程、每一細(xì)節(jié)傳到教室、研究室、實(shí)驗(yàn)室以高明晰度方式展現(xiàn)或儲存。為教學(xué)、科研提供更為準(zhǔn)確精細(xì)的物理根據(jù)。日本在80年代后已開場應(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)的高明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。HDTVPEG2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18.9bS，圖像的垂直與程度分解力均比DVD進(jìn)步1倍以上，為HDTV系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和網(wǎng)際應(yīng)用奠定了基矗可見，HD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(gè)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VD形式，PEG1數(shù)字壓縮編碼，碼率1

15、5bS、圖像質(zhì)量240線、光盤容量650b、播放時(shí)間為74分鐘。實(shí)驗(yàn)、手術(shù)等要求較高場合應(yīng)采有DVD格式，PEG2數(shù)字壓縮編碼，碼率為4邱LS、雙面光盤容量94Gb、圖像質(zhì)量720線、雙面播放時(shí)間為266分。HD圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)較高，為國際開展普及形式，如今國內(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(shí)日。其它院校根據(jù)自身學(xué)科特點(diǎn)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形式。由于所儲存教學(xué)及醫(yī)用影視數(shù)據(jù)資料繁多，占用磁盤容量宏大，以上兩種形式的大量PEG素材應(yīng)采用磁盤陣列構(gòu)造的大容量系統(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)閱讀，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)常使用又有保存價(jià)值的素材，可制成光盤，置于光盤庫中進(jìn)展儲存，教學(xué)使用時(shí)利用人工或機(jī)械手自動(dòng)換盤。校園網(wǎng)的建立，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，改變了