多媒体教学系统的功能范文3篇

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多媒体教学系统的功能

第1篇

关键词：电子教鞭；版权保护；教育资源；数字水印；系统设计

Design of e―fescue system for multimedia teaching with copyright protection

Li Xudong

Zhejiang university of finance & economics， Hangzhou， 310018， China

Abstract： A fescue is a powerful auxiliary tool for the traditional blackboard―chalk teaching mode. Currently， in many courses， the traditional blackboard―chalk teaching mode is replaced with the teaching mode of computer aided instruction； this results in the springing up of the e―fescue. In this paper， a powerful applied any―software independent e―fescue system is designed and is with the function of copyright protection based on digital watermarking so as to satisfy the increasing requirement of copyright protection for multimedia teaching courseware in practice. With the using of this system， teachers can be much improved in the efficiency of teaching at the mode of computer aided instruction and students can be much improved in the effect of the learning； thus this system can improve the quality of tuitions in class.

Key words： e―fescue； copyright protection； teaching resource； digital watermark； systemic design

教鞭是传统“黑板―粉笔”教学方式强有力的辅助工具。使用教鞭，主要是为了更好地指引学生听课，使学生跟随教师的教学思路和讲解内容进行思考。而随着现代教育技术的发展与普及，在许多课程中，传统“黑板―粉笔”教学方式已渐渐被多媒体教学方式所取代。当前，实现计算机辅助多媒体教学的主要方式是：教师上课时，将事先制作好的多媒体教学课件在计算机上打开，将其内容通过投影仪放映出来。显然，传统的教鞭在此已无用武之地，因而大多数教师选择了红色激光笔或者鼠标光标等来代替教鞭。但无论是激光笔还是光标，在屏幕上都是一瞬即逝的，无法留下痕迹，所以其作为教鞭的功能非常有限。于是，克服这些不足的电子教鞭应运而生。

PPT是当前最为常见的计算机辅助多媒体教学软件之一[1]。PPT软件内置了电子教鞭功能，教师在演示教学课件的同时，能通过其提供的各式“绘图笔”，对教学课件进行圈划，从而实现教鞭的功能。但是PPT电子教鞭的功能有很大局限性：没有提供如直线、方框、圆、椭圆等规则的几何图形的绘制功能，也不能随意设置绘图笔粗细和颜色。而其他常见的计算机辅助多媒体教学软件，如Authorware，Flash等，则没有内置的电子教鞭功能，只能通过其提供的脚本语言编程来实现[2―4]，这对于多数不会编程的教师而言，显然无法使用。

为此，我们设计出一个功能强大且实用、不依赖于任何计算机辅助多媒体教学软件的电子教鞭系统。同时，考虑到对多媒体教学课件进行版权保护的需求，设计的电子教鞭系统将加入基于数字水印的版权保护功能。

1 电子教鞭系统分析与设计

1.1 系统的需求和功能分析

相比传统教鞭，电子教鞭系统具有的基本功能是：在显示多媒体教学课件的计算机屏幕上，可以自由标注出重点和所要强调的内容；通过留有的痕迹，指引学生观看多媒体教学课件。

从计算机辅助多媒体教学的现实情况和需求来看，电子教鞭系统应具有更多的功能。比如，当教师在课堂教学中要临时书写一些内容或绘制几何图形时，需要系统能在计算机屏幕上调出一块电子黑板（或电子白板），同时需要系统提供绘制规则几何图形的工具。

此外，根据中对多媒体教学课件版权保护方面的实际需求以及文献[5―8]提出的基于数字水印的多媒体教学课件的版权保护方案，电子教鞭系统可加入基于数字水印的版权保护功能。

根据以上需求分析，电子教鞭系统的总体功能应该包括：

1.2 系统功能的详细设计

（1）涂鸦笔和荧光笔。涂鸦笔的功能是绘制出按着鼠标左键不放而移动鼠标的自由轨迹线条，所绘制的线条会覆盖线条底下的内容；荧光笔的功能是绘制出按着鼠标左键不放而移动鼠标的宽带状自由轨迹线条，所绘制的线条不会覆盖其底下的内容，而是将这些内容涂上一层特定的颜色（一般为黄色）。因此，涂鸦笔和荧光笔的功能主要是用于标注或书写。

（2）规则的几何图形。根据计算机辅助多媒体教学的需求，电子教鞭系统应该至少包括下列规则的几何图形：

直线：给定起点和终点后，连接这两点获得的直线段。

横线：给定起点和终点后，连接分别将终点横坐标和起点纵坐标作为横、纵坐标的点与起点获得的水平直线段。

竖线：给定起点和终点后，连接分别将起点横坐标和终点纵坐标作为横、纵坐标的点与起点获得的垂直直线段。

方框：以给定起点和终点作为对角线获得的空心矩形框，其两条边框水平，两条边框垂直。

圆角方框：类似于方框，只是其4个角不再是直角，而是圆弧。

椭圆：以给定起点和终点作为对角线获得矩形的内切空心椭圆周。

圆：以给定一点为圆心、指定长度为半径获得的空心圆周。

在上述规则几何图形中，起点和终点分别是指鼠标左键按下和放开时对应的鼠标光标在计算机屏幕上的坐标点。

（3）笔型的属性设置。为易于描述，在此将涂鸦笔、荧光笔和规则几何图形均称为“笔型”。为增强电子教鞭的使用效果，电子教鞭系统需要为用户提供设置笔型相关属性的功能。

笔型间的切换：为用户提供笔型在涂鸦笔、荧光笔和各种规则几何图形间进行切换的功能。

笔型的宽度设置：为用户提供设置笔型绘制相应线条宽度的功能，即要有不同的线条宽度供选择。

笔型的颜色设置：为用户提供设置笔型绘制相应线条颜色的功能，有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等多种颜色供选择。

（4）标注、书写或绘图。当按下鼠标左键时，以当前笔型及颜色和宽度进行标注、书写或绘图，而当鼠标左键放开时操作结束。同时，电子教鞭系统需要为用户提供清除当前已标注、书写或绘图内容的功能。

（5）电子黑板和电子白板。电子黑板或电子白板，即全黑或全白的计算机屏幕，是教师利用其来临场发挥的有效工具。为此，电子教鞭系统需要为用户提供随时调出电子黑板或电子白板的功能。当处于电子黑板或电子白板功能状态时，除计算机屏幕是全黑或全白的，其他如笔型相关属性设置、标注、书写或绘制等功能，都要能照常使用。

（6）版权保护功能。依据文献[5―8]描述的基于数字水印的多媒体教学资源（课件）版权保护方案或方法，在计算机屏幕上（事实上就是屏幕截图），利用相应的数字水印检测技术或提取技术，检测或提取出代表版权拥有者信息的数字水印，从而根据数字水印的有无或者归属实现多媒体教学资源（课件）的版权保护。

（7）其他功能。作为一个完整和完善的系统，电子教鞭还需要具备其他一些功能。

帮助：为用户提供电子教鞭系统在操作上的相关信息，如用户使用说明等。

关于：向用户展示电子教鞭系统的名称、版本和版权等相关信息。

退出：电子教鞭系统结束运行。

1.3 系统的功能结构图

根据上述的详细功能设计，电子教鞭系统的功能结构如图1所示。

图1 电子教鞭系统的功能结构图

2 结束语

设计出了一个功能强大且实用、不依赖于任何多媒体教学软件的电子教鞭系统。同时，为满足对多媒体教学课件进行版权保护的需求，本系统加入了基于数字水印的版权保护功能。使用本系统，教师既能充分利用计算机中的多媒体教学资源，又能像传统“黑板―粉笔”教学方式那样临场发挥，这将大大提高教师利用教学课件进行计算机辅助多媒体教学的效率和学生听课的效果，从而提高课堂教学质量。

参考文献

[1] 马力克.用Powerpoint 2003制作教学课件[M].上海：华东师范大学出版社，2008.

[2] 郭金良，史东甲，陈兴.基于Authorware的电子教鞭系统[J].计算机与现代化，2007（2）：33―34.

[3] 周显成.在Flash课件中添加电子教鞭[J].黑龙江科技信息，2009（1）：73.

[4] 束成，车利.电子教鞭：让课件更精彩[J].信息技术教育，2005（2）：75―76.

[5] 李旭东.基于数字水印的多媒体教学课件版权保护方案[J].软件导刊：教育技术，2010，9（3）：84―85.

[6] 孙旭东，黄若宏.基于双重数字水印的多媒体课件版权申明与保护方法研究[J].湖南工业大学学报，2011，25（3）：51―54，85.

第2篇

关键词：智能化；网络；控制；多媒体；教学系统

0前言

信息技术正在改变高等教育的人才培养模式。2007国家教育质量工程实施方案明确指出：高等学校要把信息技术作为提高教学质量的重要手段。事实上，体现现代信息技术在教育教学中应用的多媒体技术越来越受到教师和学生的普遍欢迎。它具有生动、直观、灵活的特点，能在单位时间内增加更多的信息量、能将授课过程中的一些很难直观表达的问题，生动、灵活地表现出来。因此，多媒体教学系统如雨后春笋般地在各个高等学校建立了起来。经济管理院系怎样建好、用好、管好多媒体教学系统，使多媒体辅助教学手段在提高教学质量中发挥更大作用，是值得我们深入研讨的问题。

1传统多媒体教学系统的不足

一般传统的多媒体教学系统由中央控制器、控制柜、投影机、屏幕、计算机、影碟机、录像机、功放、音箱、话筒等组合而成。其核心部分为中央控制器，其他的硬件通过与控制器连接并受控于它来实现多媒体教学。然而，由于传统的中央控制器功能单一以及多媒体教学系统管理归属不同，建设地点分散，建设时间、规格和型号不统一等原因，给教师的使用和管理也带来了很多的问题。结合传统多媒体教学系统的使用情况，我们可以将其引发的问题概括为以下几个方面：

1.1使用手续繁杂

教师使用多媒体所需要办理的手续繁杂。课前一般需要履行以下手续：填写使用登记表、取控制柜钥匙、打开柜锁、开启必要的设备进行授课；下课后，还需要将所有设备复位、关闭电源、锁好柜门、归还钥匙。

1.2故障排除不及时

多媒体系统的硬件设备种类繁多，设备之间的连线复杂，设备的故障率高，排除故障和维护的时间长。出现一些常见故障，只有通过电话或者下课时通知维护人员才能解决，不能及时排除,这样就影响了正常的教学。

1.3维护管理工作零碎繁重

在处理计算机病毒、系统破坏、软件丢失、系统和病毒库升级等问题时，只能在本地采取相应的解决措施，必须逐一操作而不能同时进行。这种单机的恢复无疑给维护人员带来很大的工作量。

1.4使用培训效果不明显

虽然开课前进行使用培训，但是很多老师在上课的时候又忘记了操作步骤。还有因设备不统一而让教师搞混了各自的操作，造成在运用过程中设备出现故障，人为增加了设备的故障率，影响了课堂教学效率且缩短了设备的使用寿命。

2基于网络环境下智能中控多媒体教学系统的优势

如何克服上述问题，更好的方便老师们的教学，我们提出了基于智能化集中控制的多媒体教学系统的整体设计。在对各厂商生产的硬、软件产品进行论证的基础上，可选择一些在市场上比较成熟、稳定性高且功能上完全能弥补传统多媒体教学系统不足的先进产品和技术，创造性地建立多媒体教学智能中控管理系统。这样的系统将由中控管理子系统、监控管理子系统、网控管理子系统、流媒体课件实时录播系统组成，与传统多媒体教学系统相比较具有如下优点：

2.1批处理开关机

可以通过中央控制室的多媒体中控管理子系统实现对所有多媒体教学系统内的主控柜和各种硬件设施（如电子柜门、电脑、投影、电动屏幕、功放、IP电话等）的批处理开关机。在多媒体教学系统上课的老师就无须填写使用登记表和领用、归还控制柜的钥匙，从而可简化多媒体使用的手续。

2.2内置IP电话与远程控制

能够在中央控制室通过监控管理子系统以及中控管理子系统中的内置IP电话与远程控制功能，及时发现并维护多媒体教学系统出现的故障，做到出现故障能在第一时间内解决，从而在很大程度上减小了故障对正常教学的影响。只需在中央控制室通过多媒体网络中控管理子系统，就可以对每一间多媒体教学系统内的计算机同时进行查杀病毒、软件安装和系统升级，这将大大减轻管理和维护工作人员的工作量。

2.3网络环境教学质量监控

监控管理子系统以及中控管理子系统允许教学管理人员在校园网内任何有计算机的地方，通过授权就可以实时对每间多媒体教学系统的授课情况进行教学质量监控，方便管理。

2.4实时录播

在中央控制室可通过流媒体课件实时生成子系统，由一名操作人员控制，就能将优秀教师所授课程的内容进行实时的录像、整合、编辑、播放，提高时效性，实现优势资源共享。

3网络环境下智能中控多媒体教学系统设计

3.1系统概述

多媒体智能中控管理系统由智能中控管理系统、监控子系统、流媒体课件录播子系统、网控子系统四部分组成。能根据课表自动开启或关闭教学系统设备，自动诊断故障。通过图形化的显示界面，实时显示多媒体教学系统内中控、投影机、计算机、主控台的工作状态。远程监视教学系统计算机桌面内容并能接管键盘和鼠标，方便进行远程处理与控制，从而实现对故障的快速排查与维护。全方位、高清晰、实时监控，随时提供设备状态预警。系统能自动生成流媒体课件，完成宝贵的课件资源积累。

3.2总体结构设计

整个多媒体智能中控系统，是由总控室、传输网络以及各独立的多媒体教学系统设备三部分组成，其中总控室包括一台专业服务器和多台高配置多媒体计算机，分别完成设备控制、视频监控、网络控制、教学录播、课堂直播等工作。传输网络包括现有校园网和监控网络。多媒体教室内设备都可通过IP数据包在校园网上传送。监控的视频信号、音频信号可通过专用监控网络来传送。各教室相对独立的多媒体教学设备较多，由智能中央控制器进行集中管理，主要完成上课时教师所需AV设备间的视频、VGA信号的切换等。

3.3主要系统功能设计

(1)智能中控管理系统。

系统应操作简单方便，可实现远程一键开启与关闭教学系统内所有设备(投影机关闭时可设有3-5分钟散热延时)，并完成设备检测与故障排查。教师只需按课表安排,进教室即可进行多媒体教学。主控台有蜂鸣器提示教师推开主控台，教师在柜门锁闭时可通过一键呼叫功能与主控室直接联系；非接触式IC卡,可实现刷卡自动打开主控台和多媒体系统。

多媒体控制系统的核心设备可由控制计算机与教室内集中控制器组成，所有操作由控制计算机向集中控制器传送232串口指令完成。集中控制器具有VGA矩阵、视频矩阵、音频矩阵、讲台门磁、投影机断线、电脑断线、大门门磁、投影灯开关检测模块、IP电话对讲、一键开关机等功能模块，通过集成电源管理，控制电动幕、投影机、电脑、功放等设备。

(2)监控子系统。

多媒体教学系统全部实现不间断高清晰数字监控和全数字录像，能实时监控多媒体教学系统的课堂和设备运行情况。监控系统可同时保持与教务处长及教学主管副校长、校长办公室的连通，真正实现高清晰教学质量实时监控。监控系统的录像（其摄像头可以远程任意变焦、350度自动旋转）、回放、自动保存、更新都可通过内网实时传递，同时还可以通过大屏幕背投系统监看所有多媒体教学系统。监控信息可经过系统录制、编辑后，作为节目源供播放或点播。

监控显示画面可手动、自动切换，可25帧/秒全屏显示，可单画面、四画面、十六画面回放，压缩算法MPEG-4/H.264，录像速度50-200M/小时/路，音视频同步，可设置COM口与485的转发速率，可控制云台镜头与快球。

(3)流媒体课件实时录播系统。

流媒体课件自动生成子系统的功能是通过软件实现完成宝贵的课件资源积累，把整合叠加的视频、音频和计算机图像（课件）数据保存到教学系统端或者远程服务器上。系统可采用流媒体技术课件到Internet。视频课件同步录制、同步生成、同步直播、同步网络存储、实时点播。适应宽带到窄带。



在视频压缩策略上拟采用目前世界最先进的MPEG－4压缩编码技术，对连续性或清晰性计算机画面采取智能变率的压缩技术，清晰度可调，以调整数据量；采用流媒体格式传输，可以选择不同的编码压缩格式；实现在窄带上传输动态性高的变化。通过VGA采集，不需要在教学用计算机上安装任何特别程序，就可以将计算机显示器能显示的内容全都采集（包括视频画面）。系统通过网络远程控制管理，网页式录入、维护；自动生成、自动同步更新记录库。

(4)网控子系统。

网控子系统可以对教学系统中各计算机进行远程管理，进行系统病毒库升级、远程维护，达到实时维护的效果。具有网络对拷功能，可以快速将一台机器上安装好的系统部署到整栋教学楼的所有计算机上。网控系统通过发射端收集所有网卡的MAC地址，在发射端进行排序，然后将参数传递过去，就能将所有的计算机的IP地址进行自动分配、修改并固定下来、通过传递参数还能实现批处理修改计算机名、设置DNS和网关等。

4结束语

随着国家、省、校三级教育质量工程实施方案的出台，加强学科建设、深化教学改革、严格教学管理、保障和提高人才培养质量已成重中之重。智能化多媒体教学系统的应用与管理，与教学改革创新有着密不可分的关系，经济管理院系要在教学活动中广泛采用信息技术，不断推进教学资源的共建共享，逐步实现教学及管理的网络化和数字化。

参考文献

［1］彭妙颜.多媒体视听教学系统中的智能化群体互动技术［J］.华北航天工业学院学报,2006,(1):69-70.［2］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):259-263.

第3篇

关键词：智能化；网络；控制；多媒体；教学系统

0前言

1传统多媒体教学系统的不足

1.1使用手续繁杂

教师使用多媒体所需要办理的手续繁杂。课前一般需要履行以下手续：填写使用登记表、取控制柜钥匙、打开柜锁、开启必要的设备进行授课；下课后，还需要将所有设备复位、关闭电源、锁好柜门、归还钥匙。

1.2故障排除不及时

多媒体系统的硬件设备种类繁多，设备之间的连线复杂，设备的故障率高，排除故障和维护的时间长。出现一些常见故障，只有通过电话或者下课时通知维护人员才能解决，不能及时排除,这样就影响了正常的教学。

1.3维护管理工作零碎繁重

在处理计算机病毒、系统破坏、软件丢失、系统和病毒库升级等问题时，只能在本地采取相应的解决措施，必须逐一操作而不能同时进行。这种单机的恢复无疑给维护人员带来很大的工作量。

1.4使用培训效果不明显

虽然开课前进行使用培训，但是很多老师在上课的时候又忘记了操作步骤。还有因设备不统一而让教师搞混了各自的操作，造成在运用过程中设备出现故障，人为增加了设备的故障率，影响了课堂教学效率且缩短了设备的使用寿命。

2基于网络环境下智能中控多媒体教学系统的优势

2.1批处理开关机

可以通过中央控制室的多媒体中控管理子系统实现对所有多媒体教学系统内的主控柜和各种硬件设施（如电子柜门、电脑、投影、电动屏幕、功放、IP电话等）的批处理开关机。在多媒体教学系统上课的老师就无须填写使用登记表和领用、归还控制柜的钥匙，从而可简化多媒体使用的手续。

2.2内置IP电话与远程控制

2.3网络环境教学质量监控

监控管理子系统以及中控管理子系统允许教学管理人员在校园网内任何有计算机的地方，通过授权就可以实时对每间多媒体教学系统的授课情况进行教学质量监控，方便管理。

2.4实时录播

在中央控制室可通过流媒体课件实时生成子系统，由一名操作人员控制，就能将优秀教师所授课程的内容进行实时的录像、整合、编辑、播放，提高时效性，实现优势资源共享。

3网络环境下智能中控多媒体教学系统设计

3.1系统概述

3.2总体结构设计

3.3主要系统功能设计

(1)智能中控管理系统。

(2)监控子系统。

监控显示画面可手动、自动切换，可25帧/秒全屏显示，可单画面、四画面、十六画面回放，压缩算法MPEG-4/H.264，录像速度50-200M/小时/路，音视频同步，可设置COM口与485的转发速率，可控制云台镜头与快球。

(3)流媒体课件实时录播系统。

(4)网控子系统。

4结束语

参考文献

［1］彭妙颜.多媒体视听教学系统中的智能化群体互动技术［J］.华北航天工业学院学报,2006,(1):69-70.［2］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):259-263.

多媒体教学系统的功能范文

第1篇

第2篇

第3篇

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