多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的建設(shè)與應(yīng)用

多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的建設(shè)與應(yīng)用

1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室為了適應(yīng)21世紀(jì)的教育形勢，提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用計(jì)算機(jī)的技能和教育質(zhì)量，它緩解了分散、數(shù)量少、版本低、落后的情況，便于統(tǒng)一管理，提高了該學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，建立了一個(gè)具有該學(xué)院特色的多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室。主要是本科生和研究生做設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文及有關(guān)課題研究,以及教師對學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)、答疑、檢查等。建設(shè)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室具備如下功能:(1)多媒體教學(xué)功能:多媒體是文本、聲音、圖象、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)這些信息載體混合成的一種便于傳送信息的媒介。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室能夠充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的交互性、信息傳送的多樣性,使教師和學(xué)生能夠自主地交流和溝通,充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用。(2)完善的網(wǎng)絡(luò)功能:當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)信息社會(huì),我們需要隨時(shí)掌握各種各樣的信息,而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展,使我們置身于信息的海洋中成為可能,因此,具備internet瀏覽功能是一個(gè)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室必不可少的。(3)高效的管理功能:包括門禁系統(tǒng)和安全恢復(fù)兩部分。在上機(jī)過程中,用戶管理是比較繁瑣的,門禁系統(tǒng)集實(shí)時(shí)、計(jì)時(shí)、計(jì)費(fèi)為一體,大大提高了管理效率;學(xué)生在操作計(jì)算機(jī)時(shí),難免會(huì)有一些失誤,使計(jì)算機(jī)癱瘓,具備安全恢復(fù)功能的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室可以極大地減輕機(jī)房教師的工作量。此外,在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)過程中,由于資金有限,所以教學(xué)的要求、經(jīng)費(fèi)的數(shù)額、計(jì)算機(jī)設(shè)備的先進(jìn)性、可擴(kuò)展性等要統(tǒng)籌考慮,盡量使其達(dá)到最大利用率。2調(diào)研內(nèi)容和設(shè)計(jì)方案為了建設(shè)好該實(shí)驗(yàn)室,我們進(jìn)行了大量的調(diào)研:征詢相關(guān)教師的意見、調(diào)查設(shè)備的價(jià)格、分析目前各種多媒體網(wǎng)絡(luò)情況等,在此基礎(chǔ)上,提出了設(shè)計(jì)方案。2.1改變、完善學(xué)生認(rèn)知模式多媒體教學(xué)是教學(xué)方式的一種發(fā)展趨勢。多媒體的表達(dá)手段實(shí)現(xiàn)了由抽象到形象的回歸,豐富的虛擬表達(dá)能達(dá)到言傳口述、書本文章所不能實(shí)現(xiàn)的表現(xiàn)領(lǐng)域;可以改變、完善學(xué)生的認(rèn)知模式,充分體現(xiàn)了學(xué)生作為未來教育的主體的核心作用。從目前市場上來看,構(gòu)筑多媒體輔助教學(xué)平臺(tái)有三種方案:純硬件多媒體教學(xué)網(wǎng)、軟硬件結(jié)合多媒體教學(xué)網(wǎng)、純軟件多媒體教學(xué)網(wǎng)。2.1.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置這兩種平臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)是:操作簡便直觀,與網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)無關(guān),音、視頻流暢性好,不占用或占用系統(tǒng)資源少,對計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置要求低。但是也存在著明顯的不足:因其所使用的專用的傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件是非標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)配件,無法形成像網(wǎng)卡、聲卡那樣的國際標(biāo)準(zhǔn),因此不可能有持久的生命力,性能價(jià)格比低,升級(jí)和更新?lián)Q代都不容易;硬件需另外安裝、連接,比較繁瑣,易出故障,不易維護(hù);2.1.2純軟件教學(xué)網(wǎng)純軟件多媒體教學(xué)網(wǎng)是基于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)音視頻傳輸?shù)慕虒W(xué)網(wǎng),所有音視頻信號(hào)以數(shù)字方式進(jìn)行傳輸。純軟件多媒體教學(xué)網(wǎng)代表了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的發(fā)展方向,具有較高的性價(jià)比,且具有以下顯著優(yōu)勢:一是投資成本低、性能價(jià)格比高;二是安裝維護(hù)簡單,易升級(jí);三是用戶可以并學(xué)習(xí)到最新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。我學(xué)院計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室根據(jù)需要選擇了純軟件多媒體教學(xué)網(wǎng),安裝了極域電子教室軟件。其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。2.1.3網(wǎng)絡(luò)帶的應(yīng)用極域電子教室是一款應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)領(lǐng)域的軟件產(chǎn)品,它既無硬件版教學(xué)網(wǎng)投資大、安裝維護(hù)困難、圖像傳輸有重影和水波紋以及傳輸距離限制之弊端,同時(shí)又克服了其它同類軟件版教學(xué)網(wǎng)廣播效率低、語音延遲大、操作復(fù)雜、穩(wěn)定性兼容性差等方面的不足。極域電子教室全面支持Windows系列操作系統(tǒng),支持跨網(wǎng)段校園網(wǎng)教學(xué),對各種網(wǎng)卡、聲卡及顯卡都能體現(xiàn)良好的性能。其主要特點(diǎn)如下:①班級(jí)模型可根據(jù)教室不同情況隨意更改。②屏幕廣播效率極高,可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償強(qiáng)度,根據(jù)廣播內(nèi)容調(diào)節(jié)廣播及錄制效率,使廣播達(dá)到最佳效果。③學(xué)生可以利用智能滾動(dòng)的窗口模式接受廣播,輕松的跟著教師進(jìn)行同步操作,邊看邊練習(xí),使學(xué)習(xí)由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。④允許學(xué)生發(fā)言,并可方便的切換發(fā)言學(xué)生。⑤可將學(xué)生分為若干小組,進(jìn)行分組教學(xué)或語音討論等。⑥文件提交可以方便學(xué)生遞交電子文檔作業(yè)。⑦電子點(diǎn)名。⑧文件分發(fā)功能強(qiáng)大且界面相當(dāng)易用,可以定義宏目錄。2.2安裝熱護(hù)卡我校資環(huán)學(xué)院的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室擔(dān)負(fù)著為本科生和研究生的教學(xué)、設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文服務(wù)的任務(wù)。由于各種計(jì)算機(jī)軟件的數(shù)量、容量不斷增加,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安裝、維護(hù)工作越來越煩瑣,而且計(jì)算機(jī)室的管理人員少,如果不安裝硬盤保護(hù)卡,日后繁重的系統(tǒng)修復(fù)工作將會(huì)令管理人員顧此失彼。有鑒于此,我們隨機(jī)購置了硬盤保護(hù)卡。硬盤保護(hù)卡所起的作用是:保護(hù)系統(tǒng)資源和硬盤文件不被刪除,同時(shí)可避免用戶把“垃圾”文件裝入系統(tǒng),保證計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。該卡的優(yōu)點(diǎn)是:支持32位操作系統(tǒng),能保持與不安裝硬盤保護(hù)卡時(shí)運(yùn)行環(huán)境完全一樣,有立即復(fù)原、備份復(fù)原、不復(fù)原、共享數(shù)據(jù)盤、專屬數(shù)據(jù)盤等功能,且價(jià)格便宜,使用方便。缺點(diǎn)是:占用硬盤空間,系統(tǒng)開機(jī)啟動(dòng)慢。2.2.1保護(hù)卡的安裝(1)引導(dǎo)盤大盤分配單機(jī)安裝提供兩個(gè)安裝選項(xiàng):一種是“保留系統(tǒng)安裝”,將硬盤上的分區(qū)及硬盤數(shù)據(jù)都保留下來;另一種是“重新分區(qū)安裝”,將硬盤重新分區(qū)及設(shè)置,可根據(jù)需要規(guī)劃硬盤,并設(shè)置引導(dǎo)盤或數(shù)據(jù)盤。引導(dǎo)盤用來安裝引導(dǎo)系統(tǒng),即C盤,有立即復(fù)原型引導(dǎo)盤、備份復(fù)原型引導(dǎo)盤、不復(fù)原型引導(dǎo)盤三種。其中立即復(fù)原型引導(dǎo)盤,可以保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部所有配置和設(shè)置都不會(huì)因?yàn)椴僮魇д`而改變,每次開機(jī)時(shí),計(jì)算機(jī)會(huì)回到系統(tǒng)設(shè)置的原狀,同時(shí)刪除用戶帶來的“垃圾”文件所造成的磁盤滿、破壞性文件或病毒等;數(shù)據(jù)盤用來存放數(shù)據(jù),即D/E/F盤,可寫,有共享數(shù)據(jù)盤、專屬數(shù)據(jù)盤兩種。(2)以“系統(tǒng)”和“應(yīng)用”相結(jié)合的方式先用單機(jī)安裝的方法安裝好一臺(tái)計(jì)算機(jī)——包括硬盤保護(hù)系統(tǒng)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件,再以這臺(tái)計(jì)算機(jī)作為發(fā)射端向接受端計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù),以完成對大批計(jì)算機(jī)的安裝。2.2.2功能配置(1)密碼設(shè)置進(jìn)入密碼設(shè)定界面可以設(shè)定管理員密碼,以后進(jìn)入功能菜單或安裝軟件模式、使用備份功能時(shí),均需使用管理員密碼。(2)系統(tǒng)盤的安裝①參數(shù)設(shè)定。參數(shù)設(shè)定是在系統(tǒng)工具的菜單下,選擇參數(shù)設(shè)定項(xiàng),共有6項(xiàng)功能,通過對系統(tǒng)的安全、兼容性等綜合考慮,設(shè)定為開機(jī)后停留于登錄選擇界面,并且不顯示相關(guān)熱鍵,不指定引導(dǎo)的系統(tǒng)盤,不使用加強(qiáng)保護(hù)功能。②分區(qū)信息。對硬盤進(jìn)行“重新分區(qū)安裝”時(shí)設(shè)置,在此菜單中可以看到分區(qū)的信息并對某些參數(shù)進(jìn)行修改。③CMOS工具。主要提供如下功能:保存CMOS設(shè)置——可將最新設(shè)定的CMOS內(nèi)容進(jìn)行儲(chǔ)存;分析CMOS設(shè)置——分析并保存BIOS版本及CMOS設(shè)置,在不同BIOS版本的計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸后需要執(zhí)行此功能;復(fù)原COMS設(shè)置——當(dāng)COMS設(shè)置被改動(dòng)時(shí),硬盤保護(hù)系統(tǒng)會(huì)提示“CMOS設(shè)置被改動(dòng),按任意鍵復(fù)原CMOS設(shè)置”。2.3房之星門禁管理系統(tǒng)根據(jù)我學(xué)院計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的管理要求,并通過一段時(shí)間對用戶使用情況的調(diào)研,我們決定采用機(jī)房之星門禁管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)是一個(gè)比較實(shí)用的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),它集實(shí)時(shí)、計(jì)時(shí)、計(jì)費(fèi)、記帳、客戶端管理為一體,可以遠(yuǎn)程控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有工作站,完成復(fù)雜繁瑣的機(jī)房管理任務(wù),減輕管理員的壓力,極大地降低機(jī)房綜合成本,為學(xué)生上機(jī)提供方便,有效提高機(jī)房的使用效率。2.3.1身份登錄及控制機(jī)房之星門禁管理系統(tǒng)有如下特點(diǎn):機(jī)房門禁嚴(yán)格,不刷卡,則無法用機(jī);用機(jī)方式靈活;采用獨(dú)立的登錄區(qū),實(shí)現(xiàn)底層登錄驗(yàn)證,與操作系統(tǒng)無關(guān);用戶一次只能使用一臺(tái)計(jì)算機(jī);費(fèi)率設(shè)定多樣;系統(tǒng)提供豐富的查詢與統(tǒng)計(jì)功能;具有多級(jí)管理權(quán)限;擴(kuò)展性好;另外還提供附加管理,如實(shí)現(xiàn)機(jī)房打印管理,提供簡單實(shí)用的設(shè)備管理等。2.3.2算法控制設(shè)置機(jī)房之星門禁管理系統(tǒng)的主要功能如下:帳戶管理——可批量創(chuàng)建或?qū)霂?設(shè)置帳戶屬性;帳務(wù)管理;權(quán)限管理——根據(jù)用戶設(shè)置不同的權(quán)限;機(jī)器管理;預(yù)約管理——預(yù)先為班級(jí)或個(gè)人安排上機(jī)的機(jī)器或機(jī)房;遠(yuǎn)程管理——可進(jìn)行遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)、遠(yuǎn)程升級(jí)等;課程設(shè)置;查詢統(tǒng)計(jì);提供私有文件夾——用戶在服務(wù)器上有自己的個(gè)人文件夾,可以存放自己的文檔、除管理員外別人不能訪問。2.3.3重點(diǎn)學(xué)生門禁,確定門禁控制器學(xué)生上機(jī)時(shí)首先在入口門禁處刷卡確認(rèn)身份,若該生帳戶費(fèi)用狀況良好且未掛失則分配一臺(tái)空機(jī),如果學(xué)生對該機(jī)不滿意也可立即更換機(jī)器號(hào),出于對集中教學(xué)的方便,上課學(xué)生是不能隨便更換機(jī)器,但上課學(xué)生具有比自費(fèi)上機(jī)學(xué)生高的優(yōu)先權(quán)。在入口門禁分配好機(jī)器的同時(shí),通過同管理控制機(jī)建立的一條TCP/IP連接把該機(jī)可用命令發(fā)送到管理控制機(jī)中的控制服務(wù)守護(hù)進(jìn)程,再由守護(hù)進(jìn)程向該機(jī)所屬的控制集線器發(fā)出該機(jī)可用命令。若學(xué)生要下機(jī)須到出口門禁處刷卡下機(jī),出口門禁根據(jù)該生的上機(jī)時(shí)間和費(fèi)率扣除相應(yīng)的費(fèi)用,同時(shí)通過系統(tǒng)控制層使該機(jī)不可用。機(jī)房管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。結(jié)構(gòu)圖中的門禁刷卡機(jī)、管理控制機(jī)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通過專用局域網(wǎng)組成系統(tǒng)的管理層,完成上機(jī)登錄、機(jī)器分配、計(jì)時(shí)、收費(fèi)、機(jī)器維護(hù)、用戶管理、預(yù)約管理和下機(jī)注銷等功能。系統(tǒng)的控制層由管理控制機(jī)、交換機(jī)和學(xué)生機(jī)中的客戶端軟件組成,完成對特定機(jī)號(hào)機(jī)器的控制。2.4實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)名的互聯(lián)網(wǎng)上的資源電子資料的及時(shí)性、流通性、大容量、易檢索、可復(fù)制的特點(diǎn),方便了學(xué)生實(shí)時(shí)調(diào)閱,豐富了他們的知識(shí)視野;通過網(wǎng)絡(luò)的課堂教學(xué)、專題教育、科普知識(shí)、文化娛樂等數(shù)據(jù)庫(網(wǎng)絡(luò)服務(wù)),使師生能在課堂內(nèi)外通過多媒體技術(shù)按需獲取資源,這一切都必須通過網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)。本計(jì)算機(jī)室內(nèi)部既有自己的局域網(wǎng),又可通過校園網(wǎng)上INTERNET。這樣既充分利用校園網(wǎng)資源,如我校圖書館的館藏電子資源,其中,中文數(shù)據(jù)庫有:中國期刊全文數(shù)據(jù)庫、維普中文科技期刊數(shù)據(jù)庫、中國數(shù)字圖書館等;外文全文數(shù)據(jù)庫有:EBSCO數(shù)據(jù)庫、SpringerLINK全文電子期刊、ElsevierSDOS數(shù)據(jù)庫等;外文文摘數(shù)據(jù)庫等,以及網(wǎng)絡(luò)上的電子課件、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。又通過信息防火墻實(shí)現(xiàn)與Internet的安全互聯(lián),滿足師生獲取有益信息的需求,補(bǔ)充校園網(wǎng)網(wǎng)上資源的不足。2.5加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的安全保護(hù)計(jì)算機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,也是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室工作中的一個(gè)重點(diǎn)。為此,我們采取了以下措施:安裝殺毒軟件,設(shè)置定時(shí)殺毒,采用防火墻等技術(shù),加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的安全保護(hù);對于軟件選擇已經(jīng)成熟、比較穩(wěn)定的版本,不盲目求新;安裝新軟件時(shí),避免和以往安裝的沖突等。3實(shí)現(xiàn)3.1算法及軟件設(shè)計(jì)Windows2000server一套,NovellNetware一套;SQLserver2000一套;Windows98操作系統(tǒng)、Windows2000操作系統(tǒng)及其補(bǔ)丁;保護(hù)卡驅(qū)動(dòng)程序,極域電子教室軟件,機(jī)房之星門禁管理系統(tǒng);各種應(yīng)用軟件等。3.2系統(tǒng)和監(jiān)控軟件計(jì)算機(jī):CPU為PⅣ1.8G,主板為INTEL845GL,內(nèi)存為256MDDR,硬盤40G,10/100M自適應(yīng)網(wǎng)卡,配硬盤保護(hù)卡。服務(wù)器:PⅢ1260M/512K,INTELPRO100M網(wǎng)卡。Switch:DLINK的型號(hào)為DES-1024R+的24口Switch。多媒體設(shè)備:投影儀、功放、VGA分配器、DVD等。3.3具體執(zhí)行3.3.1系統(tǒng)、2000操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī):對每臺(tái)計(jì)算機(jī)的硬盤合理分區(qū),分為系統(tǒng)盤和數(shù)據(jù)盤。計(jì)算機(jī)安裝成雙操作系統(tǒng)引導(dǎo)——Windows98操作系統(tǒng)、Windows2000操作系統(tǒng),即硬盤上安裝兩個(gè)系統(tǒng)盤、一個(gè)數(shù)據(jù)盤。兩個(gè)系統(tǒng)盤相互獨(dú)立,各安裝一套操作系統(tǒng),數(shù)據(jù)盤為共享資料盤。無論進(jìn)哪個(gè)操作系統(tǒng),可見的都是兩個(gè)盤:C盤和D盤。C盤安裝的是系統(tǒng)軟件及其它應(yīng)用軟件,D盤是用來存放用戶的文件的。網(wǎng)絡(luò):內(nèi)部形成自己的局域網(wǎng),通過光纖連至校網(wǎng)絡(luò)中心,實(shí)現(xiàn)與INTERNET的連接。3.3.2計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際效果研究作為資源與環(huán)境工程學(xué)院的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室,有其不同于公共計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的特殊性。數(shù)據(jù)處理:大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需通過計(jì)算機(jī)處理。工程制圖:以前全是手工繪制,既繁瑣,又不直觀,現(xiàn)在可以通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn):在原圖上直接修改;可以方便的從各個(gè)角度繪制——平面圖、俯視圖、剖面圖等;還可以模擬實(shí)際效果。查閱資料:采集信息、收集數(shù)據(jù)、了解領(lǐng)域當(dāng)前的最新動(dòng)態(tài)等。為此計(jì)算機(jī)室配置了相關(guān)的專業(yè)平臺(tái),分別安裝了各種閱讀器:AcrobatReader、ApabiReader、CAJViewer、VipBrowser_OCR、ssreader、NLCreader等;多種