刘鹏飞 毕经坤 翟树健

摘  要：作为民生之基，教育一直是中国政府倾注心力的关键领域，教育的发展备受关注。而当今是一个智能化、信息化的网络大数据时代，越来越多的信息技术也融入了教育的发展当中，进而诞生了智慧多媒体教学系统。通过传统教学方式和基于智慧多媒体教学系统的教学方式进行比较，阐明了智慧多媒体教学系统的优势所在，着重研讨了智慧多媒体教学的架构、设计思路和将远程控制、流媒体等技术应用到教学系统的具体实现过程。

关键词：网络;智能化;多媒体;教学系统

中图分类号：TP37      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）24-0113-04

Design and Application of Intelligent Multimedia Teaching System

LIU Pengfei，BI Jingkun，ZHAI Shujian

（Intelligent Branch of the Second Construction Co.，Ltd.，China Construction Eighth Engineering Bureau，Jinan  250014，China）

Abstract：As the foundation of peoples livelihood，education has always been a key area in which the Chinese government has devoted its efforts，and the development of education has attracted much attention. Nowadays，it is an intelligent and information age of big data. More and more information technology has been integrated into the development of education，and then intelligent multimedia teaching system has been born. Through the comparison between the traditional teaching method and the teaching method based on the intelligent multimedia teaching system，this paper expounds the advantages of the intelligent multimedia teaching system，and mainly discusses the architecture，design ideas of the intelligent multimedia teaching，and the specific implementation process of applying remote control，streaming media and other technologies to the teaching system.

Keywords：network;intelligent;multimedia;teaching system

0  引  言

信息技術逐步成为了教育的发展方向，早在《教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》（教高〔2007〕2号）中就明确指出：高等学校要把信息技术作为提高教学质量的重要手段。中建八局所建造的河南省老干部大学，在建设期间校方就明确提出要打破传统教学方式，借助网络、智慧多媒体等信息技术打造一套全新的教学系统。我们决定搭建一套基于智慧多媒体的教学系统来满足学校的要求，由此，需要对智慧多媒体教学系统进行深入的研讨分析。

1  传统的教学方式

在传统教学方式中，一块黑板、一支粉笔就是教师用来传授知识的法宝，教师负责教，学生负责学，教学就是教师对学生单向的“培养”活动，它表现为：一是以教为中心，学围绕教转。教师是知识的占有者和传授者，对于求知的学生来说，教师就是知识宝库，是活的教科书，是有学问的人，没有教师对知识的传授，学生靠自己很难学到知识。具体而言，传统教学方式具有以下四方面的不足：

（1）传统的教学方式，教师用来传授知识的方法只有板书和语言两种，随着时代的发展，越来越多的事物并不是仅仅靠语言和板书就能够表达清楚的，教师不能直观地表达自己的想法，学生所学到的知识更是模糊不清，导致知识地传递效率会大打折扣。

（2）传统的教学方式，大多是教学者依赖既有的经验，依照教科书的内容，以讲述的方式传递给学习者，学习者也只是被动地接受。传统教学是完全由教师主导与掌控整个教学情境，运用教学资源与课本的内容讲解，学生上课专心听讲或练习的教学方式。师生互动机会较少，因此在教学活动之中无法立即评估和诊断学生学习的结果，学生主动求知的学习动机也会逐渐减弱。

（3）传统教学方式的学校有时采用电脑、投影等设备来提高教学质量，往往伴随产生的是设备的操作繁琐，容易死机，造成课件丢失等一系列问题。反而降低了课堂效率，不利于教学质量的提升。

（4）传统教学方式的管理较为繁琐复杂，对于教师的教务管理以及学生的考勤、监督以及生活方面的管理等工作都会花费很多的人力、物力、财力，形成的纸质报表不易查看。往往造成学校的管理效率以及教学质量降低。

2  以智慧多媒体教学系统为基础的教学方式

传统教学方式的不足，我们该如何去克服，怎样更加有效地提高教师的知识传授效率。所以，我们提出了基于智慧多媒体教学系统的教学方式。在稳定的网络环境下，搭建一套由中控管理平台、监控管理子系统、管理子系统等系统组成的教学系统。它不仅能够提供良好的教学平台，而且，易于操作，方便管理，有效地提升了学校教学质量和管理质量。

2.1  系统概述

搭建稳定化的教学环境、多系统兼容的可视化管理的智慧教学支撑环境，打造校园基础数据中心，全面打通从设备到平台之间、平台到平台之间的数据交互，为学校提供便捷的管控及运维工具，在减少学校的人力、物力支出的同时能更高效的维持系统运转，避免教学事故的发生，以智慧管控与智能运维构建安全稳定可靠的教学环境。管理平台界面如图1所示。

2.2  系统功能介绍

2.2.1  拥有集控中心

智慧教室集控中心主要用于各个学校的管理人员对多媒体教室的统一管理，实现对多媒体教室远程设置、状态监看、远程维护、远程开关、视频监控、统计分析、日志管理、策略管理等集中管理，集控中心架构图如图2所示。

智慧教室集控中心主要用于各个学校的管理人员对多媒体教室的统一管理，实现对多媒体教室远程设置、状态监看、远程维护、远程开关、视频监控、统计分析、日志管理、策略管理等集中管理：

（1）可视化数据大厅。可将教室的设备状态、使用状态、环境数值等汇总并以图表等可视化的方式进行展示，并支持点击相应的数据快速跳转至对应的教室。

（2）教室集控。可远程对单教室或多教室的设备进行集中控制，同时设备状态实时反馈。

（3）教学巡视/督导。可接入教室的监控摄像头进行教学巡视，视图画面可设置成大画面/四宫格/九宫格的方式进行观看，可选择多个教室的画面组合对比，也可选择单个教室的多个画面进行全方位的观看，同时支持定时轮巡功能。

（4）智慧策略。智慧教室系统可支持多种教学模式：

1）定时策略：可设定时间或根据课表信息自动启用/停止教学场景模式或开启/关闭教学设备。

2）行为策略：由第三方设备或教师行为等因素触发从而自动启用/停止教学场景模式或开启/关闭教学设备。

（5）教室对比。可选择教室对教室的设备使用频率、环境信息、使用次数等进行对比，对比结果可作为对教室后期调整的数据支撑。

2.2.2  可视化运维

可视化运维平台可以在管理工作台实现对设备状态的监控和远程控制。可视化运维架构图如图3所示。

可视化运维平台可以在管理工作台实现对设备状态的监控和远程控制。具体功能为：

（1）智能监控、覆盖式监控。包括设备安全监控、端口监控、中间件监控、服务器监控、网络设备监控、应用进程监控等等;支持接入第三方运维API实现对第三方设备的监控，扩展性强;在设备巡检过程中发现故障系统自动通知运维人员，实现精准告警。

（2）自动化运维。可设置定时设备巡检、定时更新、自动化软件部署、定时更新系统等，完成定时任务;支持配置多种告警规则以及触发策略，配置灵活;相关故障可根据平台设置自动处理，实现故障自愈，如：关键服务进程被挂起则自动重启服务、服务器磁盘空间不足则自动清理log文件、配置发生异常则配置自动回滚。

（3）智能运维。支持自动生成各类报表，并支持导出备份查看;可视化窗口支持窗口界面个性化，且内置多组件，可根据需求变更界面的显示效果，同时支持快速定位功能，可快速定位，可一鍵跳转至相关的处理界面。

（4）可视化大厅。大厅可显示当前的设备运行状态、运行时长、故障信息、视频监控等，同时当有告警信息时，可快速跳转至对应的界面进行处理。

（5）远程桌面。平台支持远程桌面，管理员可通过该功能远程协助老师快速处理教室的电脑问题。

2.2.3  教务、考勤管理

教务、考勤的管理对于一所高校是非常重要的，便捷的教务、考勤管理将会有效的提高学校的教学管理质量。具体功能为：

（1）支持对学校的院系、年级、班级进行管理，并支持一键导入/导出。

（2）支持对学校的所有教室、地点进行统计管理。

（3）支持对学生信息和教职工信息进行统计管理，支持快速查找指定的学生或教职工。

（4）支持绑定/修改学生和宿舍的分配信息，对宿舍信息进行统计和管理。

（5）支持手动添加/修改对应班级的课表信息，支持一键导入/导出相关的课表信息。

（6）支持设置多组作息节次表，支持设置对应的学期信息。

（7）支持对教学观摩进行设置，可对教学观摩的观摩课程、观摩权限、教学评估模板进行设置。

（8）考勤统计：自动统计各班级、系、院以及学生、老师的考勤情况，如出勤率、出勤数等，并支持通过筛选快速查找指定的考勤记录。

（9）灵活配置考勤方式：可结合实际情况对不同的教室设置不同的考勤方式，如二维码考勤、刷卡考勤、班牌人脸考勤，全自动考勤，手动考勤等。

（10）考勤策略：支持对全自动考勤设置多组策略，如巡航开始时间、巡航次数、巡航时长等，并可对学生的考勤情况如早退、迟到、未到等进行记录。

（11）多终端请假处理机制：可通过手机移动端APP、微信端、PC端提交请假申请，系统自动发送请假申请至对应班级的班主任或科目老师处进行审核。

（12）异常处理：针对考勤出现异常的学生，如考勤失败或记录出错，教师可通过人机交互面板对学生进行补签到处理，管理员也能在后台对相应记录进行修改。

（13）个人考勤：平台支持个人考勤，看查看指定学生或老师指定时间范围内的出勤次数、出勤率、请假次数等情况，并以图形界面的形式进行统计。

2.2.4  视频云资源管理平台

视频云资源管理平台可对学校的教学资源如课程视频、习题、课件等进行统一分类编目管理。教师可通过资源云管理平台对学生进行网络授课;学生则可通过资源云管理平台完成自主在线学习。资源云管理平台构架图如图4所示。

2.2.4.1  工作台

视频云资源管理平台中包含三个工作台，教室工作台、学生工作台和管理员工作台：

（1）教师工作台。课前课件发布功能，支持发布预习信息，系统自动通知对应班级的学生;作业管理功能，支持调用系统的题库或自定义添加试题，试题可设置为公开或保密，支持试题组合并发布至对应班级;课堂直播功能，支持发起网络授课申请，可设置直播的权限为公开、预约以及指定班级;课程视频管理功能，支持对自己上传的视频进行切片、虚拟打点、删除，上传课件等操作;在线教学测试功能，支持自组卷功能，可调用系统题库或自定义添加试题，并支持设置答卷时间以及自动批改试卷功能。

（2）学生工作台。课前预习功能，收到预习通知后，学生可以查看对应的预习视频或文档，完成课前预习;作业提交功能，在规定的时间前完成作业并提交，提交后可查看作业点评;在线测试功能，支持在线测试，可在规定的时间进行答题;在线问答功能，通过在线问答功能可针对知识点发起提问。

（3）管理员工作台。人员信息管理功能，对人员的注册进行审核并对平台的人员信息以及角色信息进行管理;视频资源管理功能，对视频资源的审核发布以及修改删除进行管理;在线题库管理功能，对试题库的试题进行管理，同时支持接入第三方题库;直播管理功能，对直播申请进行审核管理或发起新的直播;机构管理功能，对学校的院系班级进行管理，同时支持为不同的系部划分新的界面。

2.2.4.2  视频资源

视频云资源管理平台中，有很多供学生学习的视频资源，具体为：

（1）直播课堂：支持预约或观看公开的直播课堂，同时有用权限的用户可以观看指定的直播课堂，同时支持直播点评。

（2）网络课堂：支持调用第三方的链接观看网络直播。

（3）视频点播：支持快速查找或通过筛选找到对应的课程资源，同时可通过视频的虚拟打点快速进入对应的知识点观看，课程附件可下载保存至本地电脑。

（4）优课视频：可设置视频为优课资源，同时对应视频出现在优课栏目，供学生观看。

（5）名师讲堂：可为对应的教师设置视频专辑，在专辑中可查看对应教师的课程资源。

3  结  論

时代在发展，科技在进步，教育的发展与信息技术的发展密不可分。提高教学质量和人才培养质量，成为了教育事业发展过程中越来越重要的一部分。智慧多媒体教学系统在教学活动中的管理与应用，与教学改革创新密切相关。从传统的教学方式到基于智慧多媒体教学系统的教学方式，提高了教学质量，降低的人力、物力的损耗，使得教学活动变得更加高效、快捷、生动、直观。但是随着高校在教学活动中广泛采用信息技术，设备的老化、反应迟钝、网络的传输效率降低等问题给也会相继出现，今后，随着信息技术的发展，智慧多媒体教学系统将会更加稳定、可靠。

参考文献：

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[3] 万华明，吴军，易力.可管理开放式智能网络化多媒体教室教学系统的设计构建与实现 [J].江西科学，2005（3）：259-262.

[4] 石良武.湖南商学院多媒体教学手段应用分析 [J].教育信息化，2006（19）：54-57.

[5] 雒伟群，刘春贵.WWW技术在智能多媒体教学系统中的应用 [J].雁北师范学院学报2004（2）：100-102.

作者简介：刘鹏飞（1994—），男，汉族，河北保定人，助理工程师，本科，研究方向：智慧多媒体教学系统在教学活动中的应用;毕经坤（1988—），男，汉族，山东济南人，初级工程师，本科，研究方向：智慧多媒体教学系统在教学活动中的应用;翟树健（1988—），男，汉族，山东济南人，初级工程师，本科，研究方向：智慧多媒体教学系统在教学活动中的应用。