数字化多媒体微格教学系统技术方案

1、数字化多媒体微格教学系统数字化多媒体微格教学系统技术方案技术方案 . . . 1 / 38目目 录录前言前言3 3第一章项目概述与设计原则第一章项目概述与设计原则 .5 51.1 工程建设总体原则 .51.2 方案设计原则与特点 .61.3.11.3.1 稳定可靠性稳定可靠性 .61.3.21.3.2 技术先进性技术先进性 .71.3.31.3.3 可扩展性与兼容性可扩展性与兼容性 .81.3.41.3.4 操作、维护的简便性操作、维护的简便性 .81.3.51.3.5 经济实用性经济实用性 .91.4 某不懈追求的“六化”目标.91.4.11.4.1 校园网建设的一体化校园网建设的一体化 .

2、91.4.21.4.2 教学与管理手段的多元化教学与管理手段的多元化 .101.4.31.4.3 使用操作的人性化使用操作的人性化 .101.4.41.4.4 网络运行的安全化网络运行的安全化 .101.4.51.4.5 系统维护的智能化系统维护的智能化 .101.4.61.4.6 资源生成与整合的简单化资源生成与整合的简单化 .10第二章数字化多媒体微格教学系统优势与特点第二章数字化多媒体微格教学系统优势与特点 .1212第三章数字化多媒体微格教学系统应用环境建设方案第三章数字化多媒体微格教学系统应用环境建设方案 .15153.1 微格教学系统控制平台功能 .16 . . . 2 / 383

3、.2 视频管理点播系统 .193.3 数字化多媒体微格教学系统应用环境总体设计 .203.4 网络中央控制系统设计 .233.4.13.4.1 主控中心的网络中控功能设计主控中心的网络中控功能设计 .233.5 数字化多媒体微格教学系统应用设计 .263.5.13.5.1 教师课件的提交、检索与分发教师课件的提交、检索与分发 .263.5.23.5.2 教师工具箱教师工具箱 .27第四章软硬件核心设备介绍第四章软硬件核心设备介绍 .30304.1 硬件核心设备 .304.1.14.1.1 网络视频服务器网络视频服务器 AVCAVC MCVSMCVS100100 .304.2 软件平台 .314

4、.2.14.2.1 网管工作站软件包网管工作站软件包 .314.2.24.2.2 数字化多媒体微格教学系统软件平台数字化多媒体微格教学系统软件平台 .35第五章配置清单第五章配置清单 .3636前前 言言结合外国语小学数字化多媒体微格教学系统设备建设目标，通过对学校需求深层次多方位的了解，我们设计构建了多媒体网络控制系统的建设方案，该方案全面体现了该系统在教学与管理中的广泛应用。在方案的设计中，我们针对学校的具体情况并结合我公司多年的校园信息化建设经验，阐述了本次项目建设的设计思想，概括和总结了某公司产品与技术所具有的特点和优势。全面满足系统功能、货物需求和技术指标的要求。 . . . 3 /

5、 38随着各项教育事业的持续发展，传统的本地单体中控设备以与传统已不能适应学校教学与管理信息化的发展。适应教学设备集中安全管理与校园资源的全面整合的时代要求，它既为用户建立了一个常青的校园多媒体网络教室平台，也为多媒体网络中控的发展打下了坚实的基础。某多媒体网络控制系统结合了嵌入式电路技术、视音频压缩技术以与网络应用技术，提倡校园网建设一体化，操作使用人性化，资源形式多样化以与系统维护简单化。它突破了传统微格教学多媒体系统、单纯计算机网与传统电化教育手段的限制，解决了数字化多媒体微格教学系统综合应用、多种网络有机融合、资源生成和利用等一系列问题，使学校、教师、学生轻松地享受信息时代所带来的便利

6、与乐趣。设计方案中非常重视数字化微格教学多媒体系统在校园数字化多媒体微格教学系统中的应用水平。在面向教学和管理特别是面向课堂教学和设备管理的设计中，依靠高速的以太网平台，遵循 TCP/IP 协议，将计算机局域网、电化教学网、智能数字广播网等子系统有机地整合起来，以计算机网络技术、嵌入式系统技术，将系统的先进性和实用性紧密地结合起来，全方位地服务于学校教学、教研和管理信息化的应用。系统实现了诸如教学管理、设备管理、教学应用、教学评估等多种实用功能。其人性化和柔性化的操作使用方式，为广大教师和管理人员提供了极其便捷的数字化多媒体微格教学系统工具和管理手段。系统所具有的开放式、模块式和标准化体系结构

7、与软硬件配置，保证了项目建设可做到“安全实用、量体裁衣、分布实施” ，避免了基础设施和应用平台的重复建设。方案设计中，我们不盲目追求低成本而牺牲设备与网络必备的稳定性能；不过分追求简单而留有教学故障隐患和设备安全隐患，并为系统留有充分的扩展能力。设计中多处体现了上述设计思想和具体措施。某电子技术作为中关村高新技术开发区的一家高新技术企业，一直致力于发展中国的教育信息化事业，主要从事数字化校园网、智能数字化多媒体微格教学系统管理与应用系统、交互式多媒体电视教学系统、教学评估系统、电子考场、 VOD 视频点播系统、智能广播系统以与远程教学系统的组建与开发等业务。公司在加大技术研发投入的同时，也加强

8、企业部管理与产品质量管理，主要产品都经过国家 3C 产品强制认证，企业通过了 ISO9001 质量体系认证，有力地保证了为 . . . 4 / 38学校提供高质量的产品和优质的服务。在本次方案的设计中，尽管我们认真分析了用户的需求，尽量考虑到了每一处细节，但仍会出现一些疏漏，敬请领导和专家们审阅指正，并提出宝贵的意见和建议。以客户为中心，真诚服务于教育事业是我公司的理念和生存之本。展望未来，朝气蓬勃的某人以“诚信、敬业、团队精神；创新、守纪、追求精品”的公司理念，将不断为客户提供精品工程和升级服务，回报广大客户和业界对我们某的信赖。再次感校方领导、老师和专家们给我们这样一个良机，并忠心期盼在本

9、次数字化多媒体微格教学系统应用系统项目建设中能合作成功！ . . . 5 / 38第一章项目概述与设计原则项目概述与设计原则1.1 工程建设总体原则工程建设总体原则随着现代化信息技术尤其是多媒体技术的不断发展，学校逐步实现教学设备智能化、教育管理现代化以与教学手段多样化就显得越来越重要。推进计算机网络技术、音视频技术、环境控制技术在教育领域的普与与应用，尤其是推进多媒体技术、软件应用技术在课堂教学与管理中的应用，将传统的电化教育手段、单体管理方式与现代计算机网络有机地整合在一起，实现智能化无缝连接，已成为我国教育信息化发展的必然趋势。数字化多媒体微格教学系统应用系统建设在总体设计上应遵循稳定可

10、靠性、技术先进性、可扩展与兼容性、操作维护简便性和经济实用性原则，构建一个集网络技术、音视频技术、多媒体技术、环境控制技术、软件应用技术等于一体的高科技集成系统。该系统能做到安全稳定、技术先进、功能完善、操作简易且拓展性强，能充分满足数字化多媒体微格教学系统应用的需求，为现代教育提供智能化、网络化与资源自动生成的教学环境。系统设计和设备选型注重优化组合与实用功能，在充分使用目前学校已有设备的基础上，将现有的、成熟的先进技术以优良性价比合理地应用到系统中,实现系统的功能与应用管理的实际需要相结合，并支持系统未来的扩容和升级。数字化多媒体微格教学系统应用系统要面对全校教师的课堂教学应用和各类学生活

11、动的使用，因此设备长期稳定可靠的运行和安全有效的管理，是系统建设方案的首要设计原则。根据外小的需求，本次项目建设，基于 TCP/IP 标准的 LAN 技术，无需另外铺设专线，利用学校现有校园网，充分考虑原有数字化多媒体微格教学设备性能，采用星型或多级星型结构，将计算机网络、中央控制系统有机结合起来，从而避免单独建设各个子系统，既造成设备、资源的浪费，又增加了维护的复杂性，同时部间也缺乏有机的联系。 . . . 6 / 38我们将面向应用和有机整合作为本次项目建设的总体原则，力争做到全面规划、统一实施，注重在教学管理、设备管理、教学应用、教学评估等方面的应用，并尽可能地节约成本，充分保证用户的投

12、资利益。1.2 方案设计原则方案设计原则与特点与特点本设计方案中采用了最新研发和生产的某数字化校园网系列产品(AVC-MCL-II)，全方位满足学校在数字化多媒体微格教学应用环境建设中对校园多媒体应用、课堂教学与管理、设备管理与维护的需求。本设计方案是一项集网络技术、多媒体技术、环境控制技术、软件应用技术与嵌入式系统技术等于一体的高科技系统集成工程，而不是设备的简单叠加与组合。运用现有的、成熟的先进技术，以优良化系统性价比，合理地选用和匹配系统设备，使竣工后的数字化多媒体微格教学系统应用系统成为智能化、现代化的教学环境。本次设计使用的网络平台、教育技术装备与应用软件，在技术上严格遵循统一的设计

13、原则，符合相关的国际、国或行业标准；在质量管理上严格执行 ISO9000 质量标准与某企业标准。设备的标准和质量的标准只能是一个项目质量保障的基础，贯彻项目始终的设计理念和设计原则才是一个项目成功的精髓。本设计方案主要遵循了以下几个主要设计原则与特点：稳定可靠性技术先进性可扩展性与兼容性操作、维护的简便性经济实用性1.3.11.3.1 稳定可靠性稳定可靠性稳定可靠性是本设计方案首要遵守的原则，设计方案应能保证中控系统每周7 天，每天 24 小时不间断工作，以保证教学、学术活动的不间断进行；在突发系统或前端设备故障时，系统具有足够的应变能力和容错能力，并提供各种故障的快速恢复措施。为全方位保障教

14、学安全，本方案在设计时采用的核心硬件是某公司独立研发 . . . 7 / 38和生产的嵌入式多媒体网络中控。它连接所有教学设备，控制各种教学设备的工作状态，监测设备的运行情况并通过网络连接远程主控中心。它是教室设备管理、控制、监测和数据转换的中心。所以，除具备诸如本地中控所实现的基本功能外，多媒体网络中控的稳定性能、免维护性能、架构的合理性、连续工作能力以与工作方式等要求极高，这些关键要素和指标水平将直接影响到学校日常教学、管理和评估活动的安全和质量。某多媒体网络中控具有高可靠性和稳定性的关键在于：关键在于：真正的嵌入式结构，固化软件稳定，硬件电路设计合理，选用工业级器件与插接件。嵌入式技术是

15、目前电子领域相当成熟且经过长时期实践检验的高科技技术，某将这一成熟技术应用于多媒体网络中控中，为其高稳定性和可靠性提供了有力的技术保障。其可靠其可靠性和稳定性表现为：性和稳定性表现为：不受电脑病毒、环境温度、空气粉尘、氧化腐蚀和电源干扰的影响；极强的容错能力并可全天 24 小时长时间连续工作；主控中心可以提前发现和消除隐患，避免教学活动事故，保障设备使用的安全性，极大减少设备的维护工作量。1.3.21.3.2 技术先进性技术先进性在满足校方现有需求的前提下，充分考虑当今网络技术、多媒体传输技术和音视频处理技术迅猛发展的趋势，在技术上适度超前并提供平滑的升级服务，使该项目的建设与学校的其他系统建

16、设在技术平台上保持相对的时代同步性，体现现代教育教学的技术韵味，从而在技术的应用和教育的手段上都保证了整个系统的前瞻性和先进性。系统遵从 TCP/IP 网络协议，采用全数字化、模块化、安全而开放的设计结构，基于浏览器/服务器(B/S)的应用平台，视音频综合压缩编码策略，课件格式的自适应播放，资源分配与流量控制最优化等先进的设计思想，提供标准化和技术成熟的软硬件产品，支持跨 VLAN、跨路由的应用，从而确保校园网络的先进性。某技术应用优势还突出体现在图像、数据、声音的多媒体综合处理与实时传输、交换、存储、显示等方面。1.3.31.3.3 可扩展性与兼容性可扩展性与兼容性 . . . 8 / 38

17、基于某公司的强大的软、硬件技术优势与上千所校园网建设的成功经验，某数字化多媒体微格教学应用系统、网络中控系统具有极强的兼容性和可扩展性。系统采用符合国际标准的协议标准，是标准化、开放性和模块化的系统。系统软硬件之间的兼容性良好，能与符合标准的任何第三方硬件、软件或资源库产品兼容，在系统规模和功能上具有很强的扩展能力，可以适应网络技术和软件技术的不断发展，开展新的应用。系统可根据学校不同时期的不同需求和条件，添加相应的设备和软件，即可扩展规模、调整或增添相应的功能。系统支持电脑与中控设备布点数量的扩充；支持点播服务器的集群/分布式应用；支持节目源设备的增加，可扩展接入网络的电视节目数量；软件的升

18、级和更新，在主控中心即可方便完成。例如，软件升级时，原有线路、系统中心设备、电脑硬件都不会淘汰，只需由网管工作站软件统一控制，进行批处理，一次性安装即可，从而最大限度地保证客户的投资利益。在数字化多媒体微格教学系统的设计上，我们采用开放式架构、开放式系统组件和开放式用户接口，以利于网络的多层次应用、扩展升级以与与外界信息的交流，更加适应新技术和教育未来发展的需要。系统在搭建时本着兼容性原则，在主控室与各个集中管理部位都充分考虑到了将来的扩展状况，所以在未来的扩建上仅需在扩建的教室端添加相应得硬件设备即可，无需在进行大规模的系统组建。本设计方案具有良好的兼容性，系统对计算机、投影机、DVD 机、

19、卡座、麦克风等部件均可充分兼容。1.3.41.3.4 操作、维护的简便性操作、维护的简便性某系统从硬件到软件的设计中都考虑了用户易操作的需求：中控系统集大屏幕投影机、视频展示台、幕布、功放、操作台等设备控制于一身，使教师上课时不再需要对各种设备进行独立烦琐的操作，轻按中控面板的按键即可控制相应设备。软件采用人性化的图文界面，家电式操作，直观易学，轻松快捷，方便教师操作。 . . . 9 / 38任何产品都有维护的问题，没有绝对的免维护。某系统设计了强大的网管集控功能，全面实现了对分散配置于教室端的数字化多媒体微格教学电脑、投影机等设备进行远程唤醒、运行状态监控与远程控制。软件的升级和更新，在主

20、控中心即可统一完成。还可通过端对端的 I/O 远程接管，实现全功能远程维护管理，用便捷的方式解决远端故障，便于系统维护。1.3.51.3.5 经济实用性经济实用性在充分保障系统稳定性的前提下，此次设计方案依据经济实用性原则，尽可能做到系统的总投资少, 系统的管理和维护费用少, 系统在未来进行更改、搬迁、改造、升级时所需的花费少，保证总体设计达到功能和经济的优化设计。本系统充分利用和保护现有资源，发挥原有设备效益。某系列网络产品分类很细，可根据学校的不同需求与条件，选择较佳的网络结构与设备配置，调整或增添相应的功能。系统在网络与本地设备控制、资源广播、信息浏览、教学评估与安防监控等模块中，提供了

21、上百种教育教学功能，充分丰富了系统的实用性。如：人性化的操作界面、设备实时检测、远程控制、无人值守管理、电子教鞭、在线指导等，所有这些将为学校的教学与管理提供便捷、安全的帮助。1.41.4某不懈追求的某不懈追求的“六化六化”目标目标1.4.11.4.1 校园网建设的一体化校园网建设的一体化符合综合布线规，遵循 TCP/IP 标准。计算机局域网中的布线不变，设备不变，标准不变，轻松构成网络微格教学多媒体系统。并可按需驳接各种设备和开展各种应用。1.4.21.4.2 教学与管理手段的多元化教学与管理手段的多元化无需转换支持各种格式的课件、视频、音频文件的播放；支持对新格式的升级；支持教室资源、校园

22、网资源与远程资源三位一体的应用，特别是其强大的电 . . . 10 / 38脑与中控设备独立操作功能，甚至在网络出现故障时仍能进行正常的教学活动。1.4.31.4.3 使用操作的人性化使用操作的人性化人性化的图文界面，方便教师操作，专业教师可通过网络在线辅导任课教师和学生的操作，声像并茂亲切交流。教师工具箱提供强大的电子教鞭和画面特效功能， “无尘粉笔”帮助教师随心所欲的在屏幕上驰骋。1.4.41.4.4 网络运行的安全化网络运行的安全化DPS 有盘技术保证系统文件、资源数据的安全备份与容错性能，保证电脑与中控设备的安全启动与工作状态的平稳性，电脑与中控设备的防攻击模块可有效防止病毒侵袭和黑客

23、的攻击；数据恢复模块可有效防止重要数据丢失与资源的外流。1.4.51.4.5 系统维护的智能化系统维护的智能化校园网产品从根本上讲不存在零维护和免维护。某致力于系统维护的简单化，DPS 有盘技术使得系统维护量远远小于无盘网络中对启动服务器、应用服务器、相关通信链路和网络服务质量的维护量，并大大降低了对维护人员技术水平的要求。特别是某公司首家推出的“零时间响应”在线服务系统，彻底解决了用户的后顾之忧。1.4.61.4.6 资源生成与整合的资源生成与整合的简单化简单化教学资源是课堂教学应用中必不可少的，教学过程中，教师除了使用外购和自己制作的教学资源外，还可以利用我公司特有的校本资源实时生成系统制

24、作课件（加录播系统可扩展） ，既充分利用了本校的教学资源，又节省了资金。教学资源生成与整合的具体方式如下：实时采集教室的图像、声音；实时采集屏幕显示的教学容：包括电子白板容、课件播放过程、鼠标运动轨迹等；采集、裁剪优秀课件片段；支持素材的后期配音、格式转换、编辑等课件制作处理；录制容可作 . . . 11 / 38为点播资源使用；素材可自动保留在电脑与中控设备硬盘或服务器。 . . . 12 / 38第二章数字化多媒体微格教学系统优势与数字化多媒体微格教学系统优势与特点特点我公司为贵校的数字化多媒体微格教学系统提供了一套先进、成熟和完善的解决方案和系列产品。方案设计中，我们不盲目追求低成本，而

25、牺牲必要的设备、系统与网络稳定性能、安全性和扩展能力。在实现稳定、可靠和先进性前提下，尽可能做到系统的总投资少,系统的管理和维护费用低,系统在未来进行更改、搬迁、改造、升级时所需的花费少，从而保证总体设计达到功能、性能和经济的优化设计。多媒体网络中控的性能与特点是由其自身在教学与管理中的作用和地位所决定的。多媒体网络中控连接和控制所有的教学设备，检测各种教学设备的工作状态，监测设备的运行情况并通过网络连接远程控制指挥中心。它是教室设备管理、控制、监测和数据转换的中心，是微格教学多媒体系统中的核心设备。所以，除具备诸如本地中控所实现的基本功能外，多媒体网络中控对设备整体的稳定性能、免维护性能、架

26、构的合理性、连续工作能力以与工作方式等要求极高，这些关键要素和指标水平将直接影响到学校日常教学、管理和评估活动的安全和质量。选择理想的多媒体网络中控可以提前发现和消除隐患，避免教学活动事故，极大减少设备维护量和保障设备使用的安全性。本次我方为贵校选择的多媒体网络中控在上述方面具有明显的优势，现介绍如下：（1 1）高可靠、低功耗、无噪音）高可靠、低功耗、无噪音多媒体网络中控具有高可靠性和稳定性的关键在于：真正的嵌入式结构，固多媒体网络中控具有高可靠性和稳定性的关键在于：真正的嵌入式结构，固化软件稳定，硬件电路设计合理，选用工业级器件与插接件。其可靠性和稳定性化软件稳定，硬件电路设计合理，选用工业

27、级器件与插接件。其可靠性和稳定性表现为：不受电脑病毒、环境温度、空气粉尘、氧化腐蚀和电源干扰的影响，极表现为：不受电脑病毒、环境温度、空气粉尘、氧化腐蚀和电源干扰的影响，极强的容错能力并可长时间连续工作。强的容错能力并可长时间连续工作。系统采用嵌入式技术，专用飞利浦高速（DSP）编解码器，无风扇设计，具有视音频压缩、VGA、AV、USB、网络、云台镜头解码与 RS232/RS485 接口。设备置多级单片 MCU，并行处理架构，摒弃电脑主板和 CPU。其大容量 EEPROM 存储器用于固化软件程序，保证断电不丢失数据。提供了投影机、电动幕布的本地与网络 . . . 13 / 38控制、投影机断电

28、延迟保护、音量控制、DVD/录像机/卡座的控制、电子锁检测控制等功能。讲台开关控制可以具有：网络课表、IC 卡、本地钥匙等三种方式。VGA矩阵单元AV矩阵单元电源继电器单元开关信号检测阵列联动控制开关云镜解码控制模块开关屏蔽电源串行通信接口广播解码单元摄像压缩编码模块音频处理模块红外学习与控制单元面板控制单元RJ45网络接口EEPROM并行MCU处理单元WIN78E516 x189C51 x2I/O寄存器组有线麦克风无线接收机AV设备控制面板LAN电脑笔记本数字展台备用投影机1投影机2投影机功放DVDVCR卡座备用备用电源投影机电动幕布电动窗帘黑板灯电脑电源备用柜门门禁投影机防盗开关应急呼叫开

29、关讲台电子锁摄像灯RS485协议球云台镜头普通摄头AC220V射频触摸屏IC/ID读卡机电脑投影机音箱或功放A 拾音器V 摄像机纯硬件系统结构设计，设备无风扇、无噪音，无 PCI 或存插槽，耗电10W，置看门狗、多重应急备份等设施。设备安全可靠，完全胜任全天候工作。（2 2）真正的免维护性能）真正的免维护性能设备平均无故障工作时间设备平均无故障工作时间 MTBFMTBF 为为 4040 万小时，可连续不间断的持续工作，无万小时，可连续不间断的持续工作，无死机问题。可对设备进行远程管理、监测和修改配置。死机问题。可对设备进行远程管理、监测和修改配置。MTBF 值的计算方法，权威标准是 G/Z29

30、9B 商用电子产品 MTBF 值计算机的行业标准，MTBF 计算中主要考虑的是产品中所有器件失效率的加权平均。对比中 PC 架构式中控，嵌入式多媒体网络中控器件数量少，集成度高，插接件少，器件全部采用焊装方式，无明显易出故障的部件如风扇。所以其设备质量和使用寿命便于控制，平均无故障工作时间要大的多。由于器件在不同的环境、不同的使用条件下，失效率大不一样，所在实际使用环境下，通常达不到理论计算时的指标。我们给出的 MTBF 计算方法不像大多数厂家是根据产品部件统计进行理论计算，而采用的是按照产品实际使用情况的记录，进行长期统计来计算的。这样能更客观地反映出产品或系统的稳定性。首先我们确认每个月安

31、装的产品的平均数(A)，并计算产品发售的时间(B)， . . . 14 / 38从而计算出产品使用的总月数。C = (A1)+(A2)+(AB) 然后我们认为卖出的产品有 70%在使用中，并且每天工作 12 小时。从 C 计算出产品使用的总小时数 D。D = C70%1230最后用产品使用的总小时数 D 除产品出现故障的次数 E，得出该产品的平均无故障时间。MTBF = D / E经过我公司产品质量检验部门对系统主要设备的可靠性分析和 MTBF 的统计计算，给出了主要设备的平均无故障工作时间，如下表所示：名称型号设备 MTBF网络中央控制器V3CK-3大于 400,000 小时主控管理软件可对

32、多媒体网络中控进行远程管理、监测和配置，容主要包括：网络参数，如 IP 地址、组播地址、端口地址、网关等；视音频编解码参数，如压缩标准、分辨率、传输码流、连接方式、视频亮度、对比度、色饱和度等；接口参数，如串口波特率、云镜解码格式、音频输入输出电平增益、报警通道等；设备状态检测，如投影机工作状态、灯泡寿命检测、讲台开关检测、电脑的使用状况统计等；设备状态控制，如投影机开关、幕布升降、灯光控制、音量调节、显示切换、设备关机重起等。 . . . 15 / 38第三章数字化多媒体微格教学系统应用环数字化多媒体微格教学系统应用环境建设方案境建设方案微格教学（Microteaching） ，又叫做录像反

33、馈教学，1963 年诞生于美国斯坦福大学，并得到大量研究和迅速推广。70 年代初，微格教学传到欧洲、日本、澳大利亚、新加坡等发达国家，80 年代开始在亚洲、非洲普遍推广。我国也于 80 年代应用和推广微格教学。微格教学的特点是：训练容单一、参加人数少、上课时间短、心理负担小、反馈直观有效。微格教学的作用：对师生进行培训、对在职教师进行培训，或各种相关的技能培训。A、微格教学的特征与特点：1、围小、规模小；2、有操作、有记录；3、可重复、可调整；4、有反复、有循环；5、可控制、可模仿。主要应用于对师生、想成为教师的人和在职教师进行教学技能培训。B、教学技能分类：语言技能提问技能板书技能演示技能变

34、化技能基本教学技能强化技能导入技能讲解技能结束技能综合教学技能组织技能此外，微格教学的模式有：斯坦福大学的“行为改变模式” 、伯克利分校的“微型课程模式” 、悉尼大学模式、芝加哥大学的“动力技能模式” 、英国新乌斯特大学的“社会心理学模式” 、英国斯特灵大学的“认知结构模式”等。自 80 年代中期引进微格教学以来，微格教学在我国得到迅速发展，大部分师 . . . 16 / 38院校开展了微格教学和微格教学研究。3.13.1 微格教学系统控制平台功能微格教学系统控制平台功能系统所有管理点的云镜控制、切换功能：系统所有管理点的云镜控制、切换功能：该控制平台支持对每个微格教室与分控室的云台、镜头进行

35、控制（上、下、左、右、拉远、拉近、聚焦等） 。观摩转播功能观摩转播功能系统可以将各微格教室、分控室等管理点的现场的音视频任意转播到其他微格教室、分控室等,支持多种方式的音视频广播：数字广播，分布广播、主讲插播等。从而实现学校召开会议或大型活动时，只要在教室就可以实时收看， . . . 17 / 38网络副控平台功能网络副控平台功能 系统可设立多个分控点，在个分控点，经授权后可以实现各微格教室的相应切换、控制，且各分控点互不干扰，在各分控点，也可以进行视频会议等功能。硬盘录像与回放功能硬盘录像与回放功能微格教室的音视频信号可以实时录制到硬盘上，而且录制的同时不影响其他的控制，如云台控制、录像的回

36、放、观摩教学等。 . . . 18 / 38教学评估功能教学评估功能系统集成了专业的教学评估系统，可以对教室的授课能力进行评估，评估的对象分为三级（专家、教师、学生） ，不同的用户对教师评估不同的方面，对教师进行全方位的评估，同时生成评估报表 ，并可以与时打印，且评估的且评估的项目可以根据不同院校的要求进行更改，更加贴近专业院校的特色。项目可以根据不同院校的要求进行更改，更加贴近专业院校的特色。 . . . 19 / 38示功能：示功能：在主控室可以将某一音像资料强制广播到指定的微格教师，教师经授权后在教室对其指定的班级进行教学，也可以将某个教室的实况转播到所有微格教室或指定的微格教室3.23

37、.2 视频管理点播系统视频管理点播系统强大的数据库平台与扩充能力强大的数据库平台与扩充能力 方案中考虑到视频点播服务的高容量、高带宽等因素，特采用大型数据库产品为平台，在系统的扩展上支持磁盘阵列、WEB SERVER 集群等 ，在系统升级方面也不用更改原体系结构。音视频压缩技术的多样化音视频压缩技术的多样化 对微格教室的音视频的捕获、编辑转化、采用特殊的压缩技术将对影像进行编码，并且采用流媒体技术在不同的网络环境中访问系统资源。 稳定可靠性稳定可靠性 系统依靠其强大的数据库与压缩编码技术，性能稳定，编辑好的流媒体课 . . . 20 / 38间，适应多种带宽，根据不同的客户端接入方式自动适应传

38、输率，体验高品质的音视频。3.33.3 数字化多媒体微格教学系统应用环境总体设计数字化多媒体微格教学系统应用环境总体设计从学校教育信息化建设的实际出发，我们提出了一套完整的解决方案，它不仅适用于现在的教学与管理环境，而且可以满足未来发展的需要，将新技术、新硬件平台、新应用软件、新资源等组合在网络相应的平台或模块中即可实现升级。1.1.网络管理平台网络管理平台主控中心网管服务器软件(以下简称为主控软件)安装在主控室的控制主机中，用于管理员对整个系统进行管理，包括设备的使用、调度、维护等。通过该平台，能实现对教室设备状态的监控和远程管理，包括对教室端电源的管理，对电脑外设的管理，如音箱、灯光、投影

39、、幕布等的控制。同时，该网管平台还担负对整个教学网络日常调度和授权使用的任务。2.2.微格教学多媒体系统环境微格教学多媒体系统环境 . . . 21 / 38所有微格教学多媒体系统的电源、网络中控、操作台、教学多媒体设备均可通过 IP 校园网络在中央控制室远程控制，同时也具备本地控制功能；中央控制室可实时监看所有微格教学多媒体系统网络中控系统和接入设备的情况，实现远程监测、控制、管理和维护，以便于在系统出现故障时，使用者与管理控制者之间的沟通，使管理者不再需要频繁地去每一间教室进行监管。微格教学多媒体系统综合应用了现代多媒体控制技术，协同控制计算机、影碟机、录像机、视频展台等现代视听设备，并集

40、中控制投影机、幕布、电动窗帘、灯光等外围设备，通过大屏幕投影，营造出一个高精度大屏幕演示、高保真音质、受控声光背景的现代化多媒体视听教学环境。它使现代电教设备得到了充分地发挥和利用，丰富了教学手段，扩充了教学资源，减轻了教师讲课的劳动强度。此外，声像并茂的教学形式，使学生更易于领会接受授课容，提高了教学质量的提高。3.3.教室数字化多媒体微格教学系统软件平台教室数字化多媒体微格教学系统软件平台教室数字化多媒体微格教学系统软件平台整合现阶段最常用的播放插件，支持各种视、音频与课件文件格式，用户通过该应用平台可实现多媒体资源与课件调用、登录互联网与校等功能；同时使各任课老师能够充分利用课堂时间完成

41、对 . . . 22 / 38资源和课件的调用，甚至老师办公室或老师家里电脑中的资源，并快捷且高清晰度地播放出来。系统采用软解压优化算法，不存在硬件淘汰问题，从根本上保证了任意格式课件、嵌入视频的大型复合课件与视音频文件的点播。如果采用“硬件解码回放”方式，将只能播放若干格式的视频，不能支持现今已有的某些常用视频格式，如 RM、QT 等，也无法支持新格式的视音频解码。4.4.教师工作平台教师工作平台多媒体教师工作平台，包括课件上传软件和远程接管软件，支持课件的上传、资源的检索调用、远程接管教师机等。课件上传软件，用于教师将电脑本地的课件上传到多媒体课件点播上传服务器中。支持独立提交、附带提交和

42、捆绑提交三种提交方式。考虑到老师在上课时会出现临时要调用自己计算机中的资料，或者老师事先准备的课件未能与时上传提交至服务器中的情况，我们特别设计了远程接管软件，教师可直接使用“我的电脑”功能，通过身份验证，远程接管自己的计算机，进行课件播放、文件下载、加工编辑等工作。方便了老师通过远程连接调用自己在办公室或家中电脑的资源(如教师自己制作的课件或视、音频文件)，真正实现了 . . . 23 / 38网络中异地资源共享。5.5.教师工具箱教师工具箱某功能强大的教师工具箱提供了“无尘粉笔” 、局部放大等功能，满足了老师课堂上传统的教学习惯，帮助老师摆脱粉笔的束缚与粉尘的侵害。教师工具箱软件包用于各种

43、电子教案的辅助教学，包括各种文档、电子表格、网页等。可对电子教案进行屏幕放大、遮屏、画线、做标记等操作。强大的电子教鞭演示功能，新增画笔、 “英文标准朗读” ，与“口型示功能” 。使用时可调用文档，用鼠标标注朗读区域，输入英文与数字进行朗读。3.43.4 网络中央控制系统设计网络中央控制系统设计网络中控集大屏幕投影机、视频展示台、幕布、音箱、灯光等设备控制于一身，使教师上课时不再需要对各种设备进行独立烦琐的操作。可单机直接接入：影碟机、录像机、视频展示台、摄像机、录音卡座、计算机、笔记本、功放、有线麦克、无线麦克、电动幕和投影机等众多设备，并可根据需要将笔记本电脑、录像机、VCD、实物展台等图

44、像信号切换到显示输出设备，如投影机、电视机、显示器上。教室端往往会有很多的视音频设备，如 DVD、卡座、录像机等，如果没有网络中控的话，老师操作每个设备都必须使用相应的遥控器，一是不方便，二来也容易丢失或损毁。而利用中控就可以集中控制设备。它将若干设备的操作集中到一个线控面板上，使用起来非常方便。网络中控还具有监控和报警（可扩展）的功能，一旦教室中的设备被盗，它可以迅速向主控中心报警。通过网络中控还可以远程监视、遥控教室端电脑、电脑、投影机的开关，实现电脑的远程维护和升级等功能，这就大大减少了网络维护人员的劳动量，让他们在主控中心就可以控制和维护各教室的设备。网络中控担负着监控和控制的重要任务

45、，它可独立于电脑工作，具有极高的可靠性和稳定性，不会影响正常使用。 . . . 24 / 383.4.13.4.1 主控中心的网络中控功能设计主控中心的网络中控功能设计1. 可在主控中心管理教室中所有多媒体设备，并可实时监测设备的工作状态。可在主控中心管理教室中所有多媒体设备，并可实时监测设备的工作状态。在主控中心可远程控制投影机、电脑等设备的开关，幕布的升降。管理员可远程管理电脑的开关机、重启动、硬盘检测、操作系统参数、工作方式等。管理员通过 V3 中央控制主机可远程控制讲台电子锁的开关，并可保证 100%的开锁成功率。管理员可监听教室的声音，并对教室音量的大小进行控制。也可在教室端通过中央

46、控制器实现对各个多媒体设备进行控制。可控制 DVD、VCD、录像机、卡座等设备。可根据需要将笔记本电脑、录像机、VCD、实物展台等图像信号切换到显示输出设备，如投影机、电视机、显示器上。对设备的控制一键到位，操作简单方便。在对教室进行广播教学时，讲台可以不开，电脑可以不开，电脑、功放设备与音箱正常工作。视频广播时，投影自动打开，幕布自动放下。播出结束后，设备恢复原始状态。在主控中心管理各个教室设备的界面通过对教室电脑、网络中央控制器、投影机、电子锁、多媒体讲台等设备的图标化管理和实时动态刷新显示，管理员可与时了解教室端设备的工作状态。设 . . . 25 / 38备标识变亮表示设备正在工作或处

47、于开启状态；设备标识变灰暗，表示设备没有工作或处于的关闭状态。教室电脑的显示界面可远程监看，直接了解电脑的工作情况，必要时可自动记录计算机的使用次数、时间和地点等运行信息。系统支持对教室端设备的运行信息进行统计，比如可检测投影机灯泡的累计使用时间和使用的残率。在投影机灯泡用时达到一定时限后，提示用户更换灯泡。所有设备的使用统计，可自动生成、存储和打印输出设备使用统计报表。投影机用时统计2. 可以通过电子课程表控制教室多媒体设备的定时开启。可以通过电子课程表控制教室多媒体设备的定时开启。系统支持教学任务的课表式管理，可根据教学与管理的需要，完成电视节目转播、智能广播、电子打铃、会议转播、示课转播

48、、听力考试、分布录像等教学任务的设定，具有手动、自动和任意编组等功能。系统也支持设备的课程表 . . . 26 / 38式管理，可按照教学课表安排教室设备（如讲台电子锁的开关、设备供电等）的定时开关，实现设备的无人值守。系统还可实现网上课堂的课表式管理，将需要网上授课的容和时间安排以课表的形式公布到网上，方便查阅和听课。设定好无人值守的工作状态后，管理教师无须每天早来晚走，主控机会自动启动和关闭，自动执行设置好的任务。节假日时，任务可自动取消。3. 可在控制中心对教室电脑中的系统和应用软件进行操作、设置、安装、升可在控制中心对教室电脑中的系统和应用软件进行操作、设置、安装、升级和恢复。级和恢复

49、。管理员可远程对教室端电脑中的操作系统进行维护、杀毒，软件升级与安装，而无需逐个教室进行操作。主控室通过管理工作站软件中的中心升级模块，可以直接看到需维护的教室端计算机的界面，同时接管其鼠标和键盘。之后，就如同在教室端直接操作电脑一样完成对系统的设置、参数修改，从远程安装主控机上的软件、进行软件升级或查杀病毒等工作。任务完成后，在退出中心升级模块时，主控软件会提示是否需要重新启动教室的计算机。重新启动教室的计算机后，将使所有更新的容生效。不重新启动，则电脑中的 DPS 数据保护模块使得所有更新的容不会真正记录到硬盘中，更改的容不会产生作用。3.53.5 数字化多媒体微格教学系统应用设计数字化多

50、媒体微格教学系统应用设计3.5.13.5.1 教师课件的提交、检索与分发教师课件的提交、检索与分发教师可将各种课件、视音频资料进行整合和编辑，方便制作教师自己的课件或教案。教师可将课件上传到服务器供课堂教学使用，提交完毕后，可通过点播方式验证。为便于检索和快速点播，课件与视音频资源使用分级目录机制，可按照科目、年级、教师名称等进行分类，即具备“检索”功能；点播服务器软件可独立管理课件与视音频的存储、分类、编辑、预览等；支持各种格式视音频、课件多路并发点播；具有完善的用户身份管理、日志记录等；教师可上网点播、浏 . . . 27 / 38览，上传提交课件等。教师将提前准备好的课件安全下传至各上课

51、的班级，提前做好课前准备。3.5.23.5.2 教师工具箱教师工具箱系统提供了强大的课堂教学辅助工具，有教师工具箱、资源搜索引擎和资源生成。.a) 教师工具箱：它教师工具箱：它提供了电子教鞭、电子白板、无尘粉笔、电子板擦、电子判卷、屏幕放大、屏幕遮挡、英文朗读、变速不变调等功能。 . . . 28 / 38特别需要强调的是：特别需要强调的是：使用“无尘粉笔”功能，教师可直接在屏幕上写划，既能帮助老师摆脱粉笔的束缚与粉尘的侵害，又能满足老师传统的教学习惯。“英语发音和示”功能，使教师可以自己创建英语文档，也可以调用事先准备好的英语资料，发音语速可调节，但变速不变调。利用电子教鞭，教师在上课时可对

52、自己调用的教案进行多种方式的标注、放大显示与部分遮盖显示等，利于增强教学效果。 . . . 29 / 38遮遮 挡挡判判 卷卷分分 割割 放大漫游放大漫游局部放大局部放大b) 搜索引擎：搜索引擎：它提供了公共资源检索和教师资源检索两大类检索方式，教师可以检索自己需要的各种资源。 . . . 30 / 38c)c) 资源生成：资源生成：它可以将教师在课堂上的注解和标识可以自动保存起来，可将教师在屏幕上的操作过程录制下来，供日后进行资源整合时使用，还可以将教师自己讲课和学生听课的场景录制下来，供教学评估和微格教学使用。 . . . 31 / 38第四章软硬件核心设备介绍软硬件核心设备介绍4.14.

53、1 硬件核心设备硬件核心设备4.1.14.1.1 网络视频服务器网络视频服务器 AVCAVC MCVSMCVS100100产品采用特别针对多媒体处理而设计的可编程高速数字信号处理器（DSP）,结合高性能的实时操作系统（RTOS）和音视频压缩算法，支持 TCPIP，UDP 等协议，通过 RJ45 接口，单向传输高质量的图像和实现声音的双传输，实现了模拟CCTV 向 IP 网络化的升级换代进程。通过 RS485 串口可以控制云台，可满足多用户同时访问。 该系列产品具有体积小、组网成本低、设备运行稳定、视频质量高等优点。用户可通过标准 Web 浏览器进行监看，并且授权认证用户可以进行远程控制。基本控

54、制功能基本控制功能网络传输：网络传输：提供 10/100BASE-T 网络接口，支持完整的 TCPIP 协议，支持视频、音频、报警等数据通过网络进行传输。PTZPTZ 控制：控制：提供个 RS485 通讯接口，可实现对现对现场云台与电动镜头的控制，支持众多解码器与球型机等。提供透明通道。语音对讲：语音对讲：具备实时语音对讲功能，适用于各领域的音视频监控。报警：报警：支持视频图像移动侦测，可以设定侦测区域和灵敏度。有报警输入输出接口，可与现场实现有效联动。输入输出的有效状态、关联方式均可远程设定。用户管理：用户管理：多级用户权限管理方式。一个管理员可以创建多个操作员，每个操作员的权限可以定制，系统安全性更好。 . . . 32 / 38录像压缩处理功能录像压缩处理功能：实现音视频实时同步压缩，采用 H.26