多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王燕梅

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，時(shí)代的快速進(jìn)步，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了普及和應(yīng)用，我國(guó)各行各業(yè)都在進(jìn)行現(xiàn)代化的建設(shè)和改革，這就證明現(xiàn)代化的步伐也越來(lái)越快，越來(lái)越深入，其中教育的現(xiàn)代化是我國(guó)實(shí)現(xiàn)整體現(xiàn)代化最為基礎(chǔ)以及非常重要的一個(gè)方面?，F(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)信息化飛速發(fā)展的社會(huì)，以前那種傳統(tǒng)的教學(xué)理念、教學(xué)方式和教學(xué)手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化社會(huì)的需要，而多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的出現(xiàn)就成為目前世界教育發(fā)展的主流。本文主要針對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，對(duì)其系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了分析和研究，為教師和學(xué)生提供了一種在線自由學(xué)習(xí)的平臺(tái)，以及為教學(xué)方式或手段的改進(jìn)提供一定的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：多媒體；網(wǎng)絡(luò)教室；系統(tǒng)平臺(tái)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2015.05.030

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的不斷進(jìn)步，教育制度的改革，一種新的教學(xué)方法、教學(xué)手段正在快速的發(fā)展，那就是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)與教學(xué)過(guò)程的結(jié)合，即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多媒體教室。而面對(duì)現(xiàn)代化的社會(huì)，傳統(tǒng)的教學(xué)手段以及教學(xué)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化教學(xué)理念和現(xiàn)代化社會(huì)的需求，國(guó)內(nèi)各大學(xué)校都在校園網(wǎng)絡(luò)方面進(jìn)行不斷研究和建設(shè)。現(xiàn)代化教育體系結(jié)合了多媒體教學(xué)以及多功能教室系統(tǒng)教學(xué)，給我國(guó)教育行業(yè)帶來(lái)了現(xiàn)代化發(fā)展的機(jī)遇。隨著近幾年國(guó)內(nèi)教育制度的改革，辦學(xué)質(zhì)量以及辦學(xué)層次的逐漸提升，教育規(guī)模日趨加大，這從招生規(guī)模、學(xué)生入學(xué)人數(shù)方面都能體現(xiàn)出來(lái)，但是招生規(guī)模的擴(kuò)大卻與原有的教師規(guī)模和學(xué)校硬件建設(shè)方面出現(xiàn)了沖突。其原有的教師規(guī)模以及學(xué)校硬件資源已經(jīng)不能滿足日益擴(kuò)大的教學(xué)規(guī)模，因此利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多媒體教室系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。但是當(dāng)前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上類似的軟件不但價(jià)格極高，而且其所占系統(tǒng)空間較大，產(chǎn)生資源浪費(fèi)現(xiàn)象。另外很多現(xiàn)行的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件功能在實(shí)際教學(xué)上運(yùn)用的并不多，而對(duì)一些日常所需的功能在這些軟件上又不能得到很好的實(shí)現(xiàn)，根本達(dá)不到教學(xué)的要求。因此設(shè)計(jì)一款較為適合學(xué)校進(jìn)行日常教學(xué)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)并加以實(shí)現(xiàn)就顯得尤為重要。

首先，相對(duì)于傳統(tǒng)的教學(xué)方式來(lái)說(shuō)，通過(guò)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)，不僅使得師生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流機(jī)會(huì)有所增加，還能夠促進(jìn)教師因材施教，使得每個(gè)學(xué)生都能與教師進(jìn)行充分交流，如此以來(lái)形成一種個(gè)性化的教學(xué)模式。

其次，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室平臺(tái)將理論課與實(shí)踐課結(jié)合在一起，使得兩者合二為一，以學(xué)生為中心，教師為主導(dǎo)，從而形成一種“教導(dǎo)知識(shí)、學(xué)習(xí)知識(shí)和實(shí)踐知識(shí)”的系統(tǒng)化教學(xué)模式，從實(shí)踐意義上來(lái)說(shuō)，對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手操作能力有所提高。

然后，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)提供了一種圖文并貌的窗口界面，不僅增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，還能夠使學(xué)生充分發(fā)揮自主能動(dòng)性進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。利用該軟件進(jìn)行分組式的在線教學(xué)模式，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力具有很好的幫助作用。

另外，利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行教學(xué)，其對(duì)于師生在教學(xué)中獲取以及控制信息的能力有所增強(qiáng)。本文設(shè)計(jì)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)，克服了建設(shè)傳統(tǒng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的種種困難，如成本高、升級(jí)困難、維護(hù)費(fèi)用高等，由此可見(jiàn)，本文對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 相關(guān)技術(shù)分析

1.1 Web技術(shù)

Web是環(huán)球信息網(wǎng)的簡(jiǎn)稱，也可以稱為WWW技術(shù)，在國(guó)內(nèi)稱為萬(wàn)維網(wǎng)，它是基于因特網(wǎng)的一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。用戶能夠通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)將一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的信息存取于另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，還能夠?qū)θ澜绲某襟w信息進(jìn)行存取，這些信息可以是聲音、文字、表格以及圖片等形式，這就給因特網(wǎng)注入了一股活力，促進(jìn)了因特網(wǎng)的發(fā)展。

1.2 C#語(yǔ)言

本文采用微軟公司開(kāi)發(fā)的C#語(yǔ)言進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件的設(shè)計(jì)，C#語(yǔ)言是基于NET戰(zhàn)略平臺(tái)研發(fā)而進(jìn)行開(kāi)發(fā)的核心，屬于一種面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)，其具有現(xiàn)代化的特性，比較新穎。C#語(yǔ)言為Windows以及Web應(yīng)用程序提供了較為實(shí)用且便捷的方法，并對(duì).NET Framework互操作模式進(jìn)行了有效實(shí)現(xiàn)。

1.3 客戶端/服務(wù)器模式

客戶端/服務(wù)器模式可以分成兩種應(yīng)用程序，也就是客戶端應(yīng)用程序和服務(wù)器應(yīng)用程序。所謂客戶端應(yīng)用程序指的是對(duì)某些東西存在一種需求的程序，而相應(yīng)的服務(wù)器應(yīng)用程序?qū)儆谝环N提供某些數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。一個(gè)客戶端可以同時(shí)對(duì)不同的服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，換句話說(shuō)，一個(gè)服務(wù)器也可以提供某些服務(wù)給不同的客戶。當(dāng)客戶端對(duì)任務(wù)進(jìn)行執(zhí)行之前，首先要請(qǐng)求服務(wù)器并等待服務(wù)器的響應(yīng)。當(dāng)服務(wù)器接受到信息并響應(yīng)之后，客戶端再進(jìn)行執(zhí)行和處理，最后由服務(wù)器根據(jù)客戶端發(fā)來(lái)的請(qǐng)求對(duì)其所需操作進(jìn)行執(zhí)行處理，最終將結(jié)果反饋給客戶端。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 設(shè)計(jì)原則

2.1.1 實(shí)用性原則和先進(jìn)性原則

針對(duì)學(xué)校教學(xué)實(shí)際工作的要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先必須要滿足其實(shí)用性原則，能夠極大的支持其多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)工作。所以在設(shè)計(jì)模型之前要先考慮到系統(tǒng)的實(shí)用性原則，其必須要滿足學(xué)校教學(xué)管理的要求，在能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，要對(duì)人機(jī)交互界面進(jìn)行友好的設(shè)計(jì)，并且應(yīng)達(dá)到對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理的目標(biāo)。此外，考慮到經(jīng)濟(jì)條件因素，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要盡可能追求較高的性價(jià)比，以保證系統(tǒng)的先進(jìn)性和可靠性。

2.1.2 系統(tǒng)擴(kuò)展性原則

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)在全球范圍內(nèi)得到普及，而計(jì)算機(jī)技術(shù)也得到了飛速發(fā)展。而我國(guó)教育制度以及教學(xué)模式也在不斷更新和變化，系統(tǒng)的擴(kuò)展性對(duì)于教學(xué)方式以及手段不斷變化發(fā)展的需求將產(chǎn)生直接影響。為此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了要合理、規(guī)范的設(shè)計(jì)系統(tǒng)之外，還要具有一定的前瞻性，考慮到系統(tǒng)以后的升級(jí)和優(yōu)化。這樣就能夠在很短的時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展，以適應(yīng)未來(lái)的變化發(fā)展。

2.1.3 開(kāi)放性原則和安全性原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到除了要完成份內(nèi)工作之外，該系統(tǒng)還要與其他系統(tǒng)進(jìn)行互通。因此在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮到系統(tǒng)的開(kāi)放性，比如采用接口技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)開(kāi)放系統(tǒng)。另外，數(shù)據(jù)是知識(shí)發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)，為了避免發(fā)生數(shù)據(jù)丟失的情況，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要設(shè)置防火墻，使得系統(tǒng)的安全性得以確保。

2.2 模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)用戶可以將系統(tǒng)平臺(tái)劃分為學(xué)生機(jī)和教師機(jī)；根據(jù)功能可以將系統(tǒng)平臺(tái)劃分為主教學(xué)以及輔助教學(xué)兩大模塊。教學(xué)管理、教學(xué)功能以及考試系統(tǒng)屬于主教學(xué)模塊的主要功能模塊，其中這三大模塊中又包含了很多功能模塊，詳細(xì)情況見(jiàn)表1。而維護(hù)管理和系統(tǒng)幫助這兩個(gè)模塊則屬于輔助教學(xué)模塊的主要功能模塊。

2.3 結(jié)構(gòu)流程設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本文對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)的系統(tǒng)操作流程如圖1所示。

從圖1可以明顯看出教師機(jī)與學(xué)生機(jī)各自登錄系統(tǒng)的流程以及兩者之間的相互聯(lián)系。首先來(lái)看教師機(jī)。教師通過(guò)教師機(jī)來(lái)啟動(dòng)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)應(yīng)用程序，啟動(dòng)之后會(huì)出現(xiàn)信息登錄界面，教師進(jìn)行賬戶以及密碼確認(rèn)，然后選擇登錄方式，如多頻道登錄、IP地址登錄等，之后會(huì)進(jìn)入教師機(jī)的界面，然后選擇課堂模式進(jìn)入主教學(xué)模塊，再對(duì)授課、討論、考試等功能進(jìn)行選擇；或者選擇進(jìn)入輔助教學(xué)模塊，進(jìn)行系統(tǒng)的維護(hù)管理或請(qǐng)求系統(tǒng)的幫助等。當(dāng)使用系統(tǒng)結(jié)束之后，可以選擇退出系統(tǒng)。其次來(lái)看學(xué)生機(jī)。與教師機(jī)登錄模式一樣，學(xué)生機(jī)首先也要進(jìn)行程序的啟動(dòng)，但是與教師機(jī)不同，學(xué)生機(jī)不需要進(jìn)行賬戶和密碼的輸入與認(rèn)證，而是直接選擇登錄方式的啟動(dòng)，如指定頻道或者教師機(jī)，之后進(jìn)入學(xué)生機(jī)界面再選擇課堂模式，應(yīng)用完畢之后選擇退出。

2.4 系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

本文設(shè)計(jì)的多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)采用了圖像壓縮算法以及流媒體等技術(shù)對(duì)多媒體圖像的質(zhì)量進(jìn)行了改進(jìn)，采用Socket技術(shù)對(duì)客戶端/服務(wù)器的兼容性以及信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性進(jìn)行了改進(jìn)，在當(dāng)前這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，使得客戶端與服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了正常的聯(lián)系，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿扯扔兴ＷC，這些都是本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的重要環(huán)節(jié)。另外，本次系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)以IP多點(diǎn)發(fā)送技術(shù)來(lái)對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的信息傳輸進(jìn)行改進(jìn)，能夠起到擴(kuò)充IP的作用。采用IP多點(diǎn)發(fā)送技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)在IGMP中對(duì)部分機(jī)制進(jìn)行定義的功能。

3 系統(tǒng)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分析

在局域網(wǎng)為100m，對(duì)TCP/IP進(jìn)行支持，如果校園網(wǎng)絡(luò)中對(duì)Windows2000/XP/NT服務(wù)器進(jìn)行了安裝，且這些服務(wù)器上都對(duì)DHCP服務(wù)進(jìn)行了安裝，那么就可以將TCP/IP協(xié)議進(jìn)行IP自動(dòng)獲取的設(shè)置，此協(xié)議為學(xué)生機(jī)網(wǎng)卡所綁定的協(xié)議。如果校園網(wǎng)絡(luò)中并沒(méi)有對(duì)Windows2000/XP/NT服務(wù)器進(jìn)行安裝，也沒(méi)有對(duì)DHCP服務(wù)進(jìn)行安裝，那么對(duì)于TCP/IP協(xié)議來(lái)說(shuō)，其必須都要對(duì)固定的IP進(jìn)行指定。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對(duì)Web技術(shù)、C#語(yǔ)言以及構(gòu)造客戶端/服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸方式的Socket技術(shù)進(jìn)行了分析和探究，對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的基本環(huán)境起到了有效的支撐作用。本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)平臺(tái)不僅對(duì)學(xué)生機(jī)以及教師機(jī)的登錄方式進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生和教師的雙項(xiàng)選擇，還利用圖像壓縮技術(shù)對(duì)屏幕圖像質(zhì)量進(jìn)行了改進(jìn)，既對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度進(jìn)行了提升，又對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧窟M(jìn)行了縮減。整體上來(lái)看，本次對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)達(dá)到了較為滿意的效果。同時(shí)也要看到其與國(guó)外先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式還存在一定差距，因此對(duì)于多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)平臺(tái)的相關(guān)研究與設(shè)計(jì)還應(yīng)該進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。