多媒体网络教室的建设与应用

多媒体网络教室的建设与应用

1计算机网络实验室为了适应21世纪的教育形势，提高学生实际应用计算机的技能和教育质量，它缓解了分散、数量少、版本低、落后的情况，便于统一管理，提高了该学院计算机应用的实验教学水平，建立了一个具有该学院特色的多媒体网络应用计算机实验室。主要是本科生和研究生做设计、毕业论文及有关课题研究,以及教师对学生进行辅导、答疑、检查等。建设的计算机网络实验室具备如下功能:(1)多媒体教学功能:多媒体是文本、声音、图象、计算机数据这些信息载体混合成的一种便于传送信息的媒介。多媒体网络教室能够充分发挥计算机的交互性、信息传送的多样性,使教师和学生能够自主地交流和沟通,充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用。(2)完善的网络功能:当今社会是一个信息社会,我们需要随时掌握各种各样的信息,而网络技术的飞速发展,使我们置身于信息的海洋中成为可能,因此,具备internet浏览功能是一个多媒体网络教室必不可少的。(3)高效的管理功能:包括门禁系统和安全恢复两部分。在上机过程中,用户管理是比较繁琐的,门禁系统集实时、计时、计费为一体,大大提高了管理效率;学生在操作计算机时,难免会有一些失误,使计算机瘫痪,具备安全恢复功能的多媒体网络教室可以极大地减轻机房教师的工作量。此外,在实验室建设过程中,由于资金有限,所以教学的要求、经费的数额、计算机设备的先进性、可扩展性等要统筹考虑,尽量使其达到最大利用率。2调研内容和设计方案为了建设好该实验室,我们进行了大量的调研:征询相关教师的意见、调查设备的价格、分析目前各种多媒体网络情况等,在此基础上,提出了设计方案。2.1改变、完善学生认知模式多媒体教学是教学方式的一种发展趋势。多媒体的表达手段实现了由抽象到形象的回归,丰富的虚拟表达能达到言传口述、书本文章所不能实现的表现领域;可以改变、完善学生的认知模式,充分体现了学生作为未来教育的主体的核心作用。从目前市场上来看,构筑多媒体辅助教学平台有三种方案:纯硬件多媒体教学网、软硬件结合多媒体教学网、纯软件多媒体教学网。2.1.1网络设备的配置这两种平台的主要优点是:操作简便直观,与网络操作系统无关,音、视频流畅性好,不占用或占用系统资源少,对计算机及网络设备的配置要求低。但是也存在着明显的不足:因其所使用的专用的传输网络硬件是非标准计算机配件,无法形成像网卡、声卡那样的国际标准,因此不可能有持久的生命力,性能价格比低,升级和更新换代都不容易;硬件需另外安装、连接,比较繁琐,易出故障,不易维护;2.1.2纯软件教学网纯软件多媒体教学网是基于网络操作系统来实现音视频传输的教学网,所有音视频信号以数字方式进行传输。纯软件多媒体教学网代表了网络教学的发展方向,具有较高的性价比,且具有以下显著优势:一是投资成本低、性能价格比高;二是安装维护简单,易升级;三是用户可以并学习到最新的网络技术。我学院计算机实验室根据需要选择了纯软件多媒体教学网,安装了极域电子教室软件。其网络结构示意图如图1所示。2.1.3网络带的应用极域电子教室是一款应用于网络教学领域的软件产品,它既无硬件版教学网投资大、安装维护困难、图像传输有重影和水波纹以及传输距离限制之弊端,同时又克服了其它同类软件版教学网广播效率低、语音延迟大、操作复杂、稳定性兼容性差等方面的不足。极域电子教室全面支持Windows系列操作系统,支持跨网段校园网教学,对各种网卡、声卡及显卡都能体现良好的性能。其主要特点如下:①班级模型可根据教室不同情况随意更改。②屏幕广播效率极高,可根据网络条件调节网络补偿强度,根据广播内容调节广播及录制效率,使广播达到最佳效果。③学生可以利用智能滚动的窗口模式接受广播,轻松的跟着教师进行同步操作,边看边练习,使学习由被动变为主动。④允许学生发言,并可方便的切换发言学生。⑤可将学生分为若干小组,进行分组教学或语音讨论等。⑥文件提交可以方便学生递交电子文档作业。⑦电子点名。⑧文件分发功能强大且界面相当易用,可以定义宏目录。2.2安装热护卡我校资环学院的计算机实验室担负着为本科生和研究生的教学、设计和毕业论文服务的任务。由于各种计算机软件的数量、容量不断增加,计算机系统的安装、维护工作越来越烦琐,而且计算机室的管理人员少,如果不安装硬盘保护卡,日后繁重的系统修复工作将会令管理人员顾此失彼。有鉴于此,我们随机购置了硬盘保护卡。硬盘保护卡所起的作用是:保护系统资源和硬盘文件不被删除,同时可避免用户把“垃圾”文件装入系统,保证计算机的正常运行。该卡的优点是:支持32位操作系统,能保持与不安装硬盘保护卡时运行环境完全一样,有立即复原、备份复原、不复原、共享数据盘、专属数据盘等功能,且价格便宜,使用方便。缺点是:占用硬盘空间,系统开机启动慢。2.2.1保护卡的安装(1)引导盘大盘分配单机安装提供两个安装选项:一种是“保留系统安装”,将硬盘上的分区及硬盘数据都保留下来;另一种是“重新分区安装”,将硬盘重新分区及设置,可根据需要规划硬盘,并设置引导盘或数据盘。引导盘用来安装引导系统,即C盘,有立即复原型引导盘、备份复原型引导盘、不复原型引导盘三种。其中立即复原型引导盘,可以保护系统内部所有配置和设置都不会因为操作失误而改变,每次开机时,计算机会回到系统设置的原状,同时删除用户带来的“垃圾”文件所造成的磁盘满、破坏性文件或病毒等;数据盘用来存放数据,即D/E/F盘,可写,有共享数据盘、专属数据盘两种。(2)以“系统”和“应用”相结合的方式先用单机安装的方法安装好一台计算机——包括硬盘保护系统、操作系统和应用软件,再以这台计算机作为发射端向接受端计算机传送数据,以完成对大批计算机的安装。2.2.2功能配置(1)密码设置进入密码设定界面可以设定管理员密码,以后进入功能菜单或安装软件模式、使用备份功能时,均需使用管理员密码。(2)系统盘的安装①参数设定。参数设定是在系统工具的菜单下,选择参数设定项,共有6项功能,通过对系统的安全、兼容性等综合考虑,设定为开机后停留于登录选择界面,并且不显示相关热键,不指定引导的系统盘,不使用加强保护功能。②分区信息。对硬盘进行“重新分区安装”时设置,在此菜单中可以看到分区的信息并对某些参数进行修改。③CMOS工具。主要提供如下功能:保存CMOS设置——可将最新设定的CMOS内容进行储存;分析CMOS设置——分析并保存BIOS版本及CMOS设置,在不同BIOS版本的计算机之间进行网络传输后需要执行此功能;复原COMS设置——当COMS设置被改动时,硬盘保护系统会提示“CMOS设置被改动,按任意键复原CMOS设置”。2.3房之星门禁管理系统根据我学院计算机实验室的管理要求,并通过一段时间对用户使用情况的调研,我们决定采用机房之星门禁管理系统。该系统是一个比较实用的网络管理系统,它集实时、计时、计费、记帐、客户端管理为一体,可以远程控制整个网络内的所有工作站,完成复杂繁琐的机房管理任务,减轻管理员的压力,极大地降低机房综合成本,为学生上机提供方便,有效提高机房的使用效率。2.3.1身份登录及控制机房之星门禁管理系统有如下特点:机房门禁严格,不刷卡,则无法用机;用机方式灵活;采用独立的登录区,实现底层登录验证,与操作系统无关;用户一次只能使用一台计算机;费率设定多样;系统提供丰富的查询与统计功能;具有多级管理权限;扩展性好;另外还提供附加管理,如实现机房打印管理,提供简单实用的设备管理等。2.3.2算法控制设置机房之星门禁管理系统的主要功能如下:帐户管理——可批量创建或导入帐户,设置帐户属性;帐务管理;权限管理——根据用户设置不同的权限;机器管理;预约管理——预先为班级或个人安排上机的机器或机房;远程管理——可进行远程系统维护、远程升级等;课程设置;查询统计;提供私有文件夹——用户在服务器上有自己的个人文件夹,可以存放自己的文档、除管理员外别人不能访问。2.3.3重点学生门禁,确定门禁控制器学生上机时首先在入口门禁处刷卡确认身份,若该生帐户费用状况良好且未挂失则分配一台空机,如果学生对该机不满意也可立即更换机器号,出于对集中教学的方便,上课学生是不能随便更换机器,但上课学生具有比自费上机学生高的优先权。在入口门禁分配好机器的同时,通过同管理控制机建立的一条TCP/IP连接把该机可用命令发送到管理控制机中的控制服务守护进程,再由守护进程向该机所属的控制集线器发出该机可用命令。若学生要下机须到出口门禁处刷卡下机,出口门禁根据该生的上机时间和费率扣除相应的费用,同时通过系统控制层使该机不可用。机房管理系统结构如图2所示。结构图中的门禁刷卡机、管理控制机和数据库服务器通过专用局域网组成系统的管理层,完成上机登录、机器分配、计时、收费、机器维护、用户管理、预约管理和下机注销等功能。系统的控制层由管理控制机、交换机和学生机中的客户端软件组成,完成对特定机号机器的控制。2.4实现网络实名的互联网上的资源电子资料的及时性、流通性、大容量、易检索、可复制的特点,方便了学生实时调阅,丰富了他们的知识视野;通过网络的课堂教学、专题教育、科普知识、文化娱乐等数据库(网络服务),使师生能在课堂内外通过多媒体技术按需获取资源,这一切都必须通过网络来实现。本计算机室内部既有自己的局域网,又可通过校园网上INTERNET。这样既充分利用校园网资源,如我校图书馆的馆藏电子资源,其中,中文数据库有:中国期刊全文数据库、维普中文科技期刊数据库、中国数字图书馆等;外文全文数据库有:EBSCO数据库、SpringerLINK全文电子期刊、ElsevierSDOS数据库等;外文文摘数据库等,以及网络上的电子课件、网络服务等。又通过信息防火墙实现与Internet的安全互联,满足师生获取有益信息的需求,补充校园网网上资源的不足。2.5加强计算机的安全保护计算机的安全、稳定运行,也是计算机实验室工作中的一个重点。为此,我们采取了以下措施:安装杀毒软件,设置定时杀毒,采用防火墙等技术,加强计算机的安全保护;对于软件选择已经成熟、比较稳定的版本,不盲目求新;安装新软件时,避免和以往安装的冲突等。3实现3.1算法及软件设计Windows2000server一套,NovellNetware一套;SQLserver2000一套;Windows98操作系统、Windows2000操作系统及其补丁;保护卡驱动程序,极域电子教室软件,机房之星门禁管理系统;各种应用软件等。3.2系统和监控软件计算机:CPU为PⅣ1.8G,主板为INTEL845GL,内存为256MDDR,硬盘40G,10/100M自适应网卡,配硬盘保护卡。服务器:PⅢ1260M/512K,INTELPRO100M网卡。Switch:DLINK的型号为DES-1024R+的24口Switch。多媒体设备:投影仪、功放、VGA分配器、DVD等。3.3具体执行3.3.1系统、2000操作系统计算机:对每台计算机的硬盘合理分区,分为系统盘和数据盘。计算机安装成双操作系统引导——Windows98操作系统、Windows2000操作系统,即硬盘上安装两个系统盘、一个数据盘。两个系统盘相互独立,各安装一套操作系统,数据盘为共享资料盘。无论进哪个操作系统,可见的都是两个盘:C盘和D盘。C盘安装的是系统软件及其它应用软件,D盘是用来存放用户的文件的。网络:内部形成自己的局域网,通过光纤连至校网络中心,实现与INTERNET的连接。3.3.2计算机模拟实际效果研究作为资源与环境工程学院的计算机实验室,有其不同于公共计算机实验室的特殊性。数据处理:大量的实验数据需通过计算机处理。工程制图:以前全是手工绘制,既繁琐,又不直观,现在可以通过计算机来实现:在原图上直接修改;可以方便的从各个角度绘制——平面图、俯视图、剖面图等;还可以模拟实际效果。查阅资料:采集信息、收集数据、了解领域当前的最新动态等。为此计算机室配置了相关的专业平台,分别安装了各种阅读器:AcrobatReader、ApabiReader、CAJViewer、VipBrowser_OCR、ssreader、NLCreader等;多种