时间：2023-06-05 10:17:24
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇多媒体设计方案，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
多媒体电教室是利用现代计算机技术、通讯技术、网络技术、红外控制技术、多媒体技术和现代教学方法进行教学培训活动的一个整体概念。它是一种将录像机、影碟机、视频展台、音响系统、场景摄像机、投影机等各种多媒体设备源有机集成的大屏幕演示教学系统。它把文字、图形、影像、声音等先进的多媒体技术引入课堂教学中，教师可以结合图形、影像、声音、音乐或自制的多媒体教材进行教学，以激发学生的学习兴趣，加深学生对授课内容的领会理解，生动形象的展示各种信息。 随着我国多媒体水平技术的不断提高，大部分机关单位和学校都已引进各种多媒体教学设备或建成了多功能、综合性的多媒体控制系统。
方案设计思想
本方案在设计时按照客户所提出的多媒体教学要求，并结合实际情况，本公司设计出以计算机为中心的多媒体教学平台，集自动化智能控制与大屏幕于一体，可实现与校园网络相结合的多媒体电教系统。 多媒体教室的总体功能是通过中控系统可以控制所有的教学设备，方便老师操作实现现代化教学，与校园网其它系统融合实现现场直播、远程教学、远程存储等功能。本系统从人性化的设计、智能化的控制、与网络融合的角度出发进行设计，具体设计理念和功能有如下几条：
1.使操作者的操作更简易，只需一个操控系统就可控制所有的教学设备。
2.选择教育专用设备：投影机、功放、话筒、音箱等设备充分考虑教学对投影机亮度和功能，教室声学环境的特点选择专业设备，保证教学效果。
系统简介
多媒体系统是多种系统的有机结合，它主要是由以下几大部分组成的：
1.多媒体教室投影设备
多媒体教室是用来进行大型讲学讲座的场所，多媒体教室的室内面积在240m2左右，面积较大。在投影机的采用上根据学校提出的要求，采用日本最新产品日立HX-1090。该款投影机的亮度为2000ANSI流明，真分辨率为1024×768，是电教室常采用的投影机类型之一。
2.现场扩声
由于多媒体教室长16.8米，宽14.4米，为一长方形结构，且面积较大，因此在音响系统的配置上建议采用一对主音箱加两对辅助音箱的配置方式。这样配置可以保证全场的音响效果达到一个平衡状态，使听课学员能听到同样清晰的发言及同样优美的音乐。另外，为了能使DVD、录像机、卡座以及话筒的音频信号能够得到统一的控制并能得到适当的调节，我公司还建议配备调音台等音响设备，以保证音响系统的整体效果。
3.中控系统
实现多路音视频，计算机输入的切换控制，提供网络扩充端口可以提供网络控制功能，电动幕布、窗帘、灯光控制，控制面板美观漂亮易于操作。 我公司为该系统配备了一套中央控制系统。该系统采用集成电路板技术，使用各种进口控制模块，保证了系统运行的长期稳定性和系统操作的简便性，使得使用者一学就会，易于维护。
4.实物展出台
数码展台，内置1/4"、75万像素彩色CCD，清晰度500TV线，镜头焦距3.9mm-62.4mm，128倍以上变焦，信噪比大于50dB，照度0.5lux，屏幕显示菜单，红外线遥控全自动聚焦，三种操作方式：面板、遥控、计算机控制，具有正负片转换功能；三路视音频切换、具有多功能教室集中控制器功能。
5.教师控制台
多功能教师控制台结合客户的实际环境设计而成，它具有以下特点：全部电线、电缆藏于此台的背后夹板中，既美观大方，又防止教师、学生接触到电源插头、插座而可能造成的事故。所有门都加装伸缩导轨，开门后，可将门推入柜中，方便教师活动讲课。所有门锁采用一把钥匙开启，方便老师使用。
多媒体教室方案设计
在教学常规检查中，时有下列现象：1.教师座谈会上，部分教师自述：没有使用自己写的教案，教案是供检查用的。他们感到自己的教案操作性不强。2.有的检查人员在检查过程中，经常是所查的课与所查的教案分离，他们认为教师的课可以反映教师的教案编制水平。3.教研员反映说：“一些年轻教师的教学过程设计只是抄写课文的教学内容，是教材内容的简单搬家。”4.随机听课检查发现，有的教师整个教学过程采用网上下载的教案或抽取他人设计的教学过程片段进行课堂即时整合教学，课后以记录反思弥补没有编写完整的教案的缺失，将课后的反思行为与课前的教学设计混为一谈。
上述的现象反映出目前教师在教学设计中存在的问题：一是教师在思想上有梳理教学过程，但对教学设计的原理、系统要素和表现方法理解不深且编制教案能力不强；二是忽略了有效教学设计在有效教学中的作用。有效教学设计必须要考虑如何适当把握教学内容的分寸；如何把教学内容设计成问题且给学生独立、完整地思考问题的机会，培养学生良好的思维习惯；如何接近学生的最近发展区域，制定恰当的教学目标；教师的教学机智如何使教学实施适合学生的能力发展（换一句话说，同样的教学内容，不同的学生决定着不同的教学过程）等等课堂教学过程要素。三是多年以来省内没有规范教学设计方案的一般格式。多数农村学校对教师备课的常规管理一般停留在县区教育局下发的常规管理文件层面，大多数学校尚未根据省市县（区）教学常规要求，研制出可供学科教师操作的教学设计方案格式，教学管理欠规范。四是了解所教的内容但对如何教这些内容未精心设计。一些教龄比较长的教师，对教学内容的把握在某种程度上比年轻教师熟练，对教学内容的梳理比较系统流畅，课“讲”得好，但对学生所面临的学习问题欠考虑，教学过程中捕捉问题、确定问题、分析解决问题的意识不到位；对教学内容的处理方法、教学手段及多媒体工具的选择，也是课堂教学实施的重要要素；学习评价与教学方法究竟如何统一，施教过程中如何对学生进行学习评估并提供反馈，选择哪些主要教学目标学习评估，这些问题都需要教师在课前进行设计。
二、用教学设计格式规范教学设计行为。
上述这些问题已引起普遍关注，如何提升教师教学设计的技术水平，有效参考、利用丰富的多媒体教学资源（文本、图片、音视频、动画、多媒体等），使之内化为教师自己的行为；如何在教学设计特别是在难点环节――教学过程设计中，帮助教师真正考虑应用教学策略，把教师“如何教”和学生“如何学”“学得怎么样”可操作地直观地显示出来；如何使教学常规检查发挥规范和指导作用？这些都是当下日常教学管理工作难点，为此我们将教学设计格式化成下表形式，形成一般性的规范要求。
课时教学设计方案格式
三、用教学设计格式编制教学设计方案
案例：中国水资源南丰北缺片段教学（20分钟）
（一）教学过程设计：
一份规范的地理教学设计方案应由上述教学目标、学习者特征分析、教学资源与工具设计等10多个要素构成，教案的书写没有固定的格式，以上格式可以作为一般要求。教学过程设计的难点是编制教学设计方案，上面的案例可供教师使用教学过程设计格式时参考。
另外，在编写教学手段和教具这部分内容时，要体现媒体、教具在教学中的作用，如“播放视频创设情景”“呈现过程，形成表象”等等；在编制教学处理方法时，要体现教师教学活动行为的关键词（如：回忆提问、评价提问等等）和媒体的使用方式（如：讲解――播放――概括、播放――提问――讲解等等），这样，教学过程设计才具有可操作性。
教师使用该教学设计方案格式后，他们感到：一是系统地把握了教学设计各要素及其之间的关系；二是教学过程设计格式可以促使教师用概括、精炼的语言描述教学内容并提出教学处理方法、教学问题等，用行为动词表达教师的教和学生的学，直观地显示教与学的关系和比重，改变了只关注教师讲的行为，进而从教学设计的源头落实教学方式的改变和学生学习方式的改变；三是引用了教学流程图设计。教学流程图，是浓缩了的教学过程，简明扼要有层次地表达了教学活动过程各个环节实施的程序，一目了然地将整个课堂教学过程各要素结构、教学实施顺序用关系图表呈现出来，实现了教学内容流程与教学组织流程的有机结合，有利于教学活动形成优化运行的机制，发挥了教学设计方案是教师进行课堂教学的依据作用和行动纲领作用，方便教师自行编制和使用。四是教学过程设计发扬了黑板及板书在现代化多媒体辅助课堂教学新背景下的作用。精心设计板书仍然是地理教师必须掌握的课堂教学技能，板书是课堂教学内容的浓缩，也可以作为教师调控教学进程的手段，成为联系师生双边互动的纽带。
1、虚拟现实的无线多媒体技术特征
1.1 沉浸感
沉浸感是虚拟现实中的主要特征之一。主要指在自然条件下,凭借自身的交互设备与感知,对虚拟情景不断投入。虚拟现实技术奠定在无线多媒体基础上,为人们提供了一个现实的感知世界。因此在用户应用过程中,可能会产生与现实世界接近的意识及幻觉,并通过听觉、视觉、嗅觉、触觉等若干维度感受虚拟世界,让人们全方面地沉浸在虚拟世界中。
1.2 想象力
通过应用虚拟现实技术,将原本抽象、虚拟的概念具体化、直观化。以一种夸张的表现形式,体现设计者的思路与情感。
1.3 交互性
利用专业的输入设备与输出设备,以自然技能对虚拟现实进行考察和操作。使用者可以通过鼠标、键盘、数据手套等设备实现交互。无线多媒体技术的应用,为交互方式的改变提供支持。
1.4 全息性
在虚拟现实中,不断拓宽获取信息与感觉的深度及广度。作为参与者,应通过反应装置和全息传感,获得虚拟现实中的触觉、视觉、听觉、嗅觉,获得与现实同样的感受。因此,全息性是参与者深入虚拟现实的根本保障与技术前提。
2、虚拟现实在景观设计中的应用
基于无线多媒体技术的虚拟现实,在景观设计中的应用及其重要作用主要体现为以下几方面:
2.1 部分虚拟
对于景观的部分模拟,是在景观设计过程中,实现主体的虚拟化,或者将景观中的某一特定部分虚拟化处理,包括任意细节。但要求被虚拟的整体必须处于真实环境中。局部虚拟与全局虚拟有所不同,虽然虚拟现实应表达的是景观和自然的和谐统一,以景观适应环境,这就要求设计师将方案定位在生态自然中,应追求浑然天成,而不是一味追求景观的独特与完美。只有将虚拟的景观置身于真实环境中,才能真正发挥景观设计的作用,发挥“以人为本”的重要思想,如实表达设计的价值。另外,景观中的部分虚拟也是对景观设计中的关键点、核心要素的集中体现,全面表达虚拟主体的设计内涵,也提高虚拟反映的再现真实性。
2.2 全局虚拟
在整个景观设计过程中,将所有事物看做一个完整的虚拟体,包括现实环境。当设计师将景观设计方案以三维图形的方式在多媒体中表达出来,可任意构思,并随着设计师思维的变化而有不同表现,直到符合设计师的预期效果。通过这种设计模式,可较好地表达设计师的设计思维与艺术修养,不断丰富想象力与创新力。与传统的手绘方式相比,可实现在无线多媒体的虚拟空间中任意造型,让参与者与使用者体会方案建成后的真实模型,提高设计方案的完整性与体验性。
2.3 静态虚拟
景观设计中的静态虚拟,主要通过某一个具体的角度表达景观中的各个要素,一般表现的是景观设计的关键点,通过三维制图软件构成模型,渲染为二维平面图形。在静态虚拟中,难以表达完整的环境状况,一般通过一个点一个点的角度来表达,可节约一定资源。在整体设计方案中,采取静态虚拟的表达方式,非常实用。一套方案中的若干静态虚拟效果图,往往是整个方案的点睛之笔。景观设计的静态效果图比建筑设计的静态效果图表现的形态更加丰富、更加具体,强调了景观与环境的融合与搭配,产生强大影响力和渗透力。通过静态虚拟方式,注重材料的质感、光感表现力等,以现代化的审美来看,光感的重要性日益凸显,而一张优秀的效果图必须在光感方面具有良好表现力。另外,在现代化静态虚拟表达中,结合不同地域的实际情况以及需求,制作各种不同的虚拟图,如反写实效果、逼真效果、三维空间效果、平面化效果等,但是最终的意愿都是相同的,以虚拟技术表达设计师的景观设计思想,将设计效果在虚拟空间中表现。
2.4 动态虚拟
对于景观中的无线多媒体动态虚拟,是一种具有创造性的表达方式,可在透明化的三维空间中真实表达三维效果。以动态虚拟方式,将景观设计内容真实、自由、清晰、直观地表达出来,增强观看者对景观内容的调整性与体验感。在设计规范中,以动态虚拟形式表达景观形式,实现人与设计的沉浸感及交互性。应用动态虚拟景观,表达真实、直观、实际的场景,并以三维软件作为基础技术手段,构建参数化的模型,表达实体造型技术。因此,通过参数化形成的动态三维模型,形象、准确地表达了空间位置关系以及逼真的动画效果。在产生动态场景的同时,全面体现环境特点,如实表达景观设计师的思路,在虚拟现实中表达逼真的环境景观效果。
在景观设计过程中,以动态形式表现虚拟现实,可更好地表达全方位三维思想,更重要的是环境与景观的有机结合,产生浑然天成的效果,这也正是景观设计师追求的效果。在景观设计中,应实现人与景观的和谐统一,融入现代化的设计方法,表达深厚的文化内涵。实际上,景观的虚拟现实表达方式,实际上处于动态环境中,实现人和景观的实时交流。与周围环境要素相比较,更加完整、客观地表达景观真实性,并超前体验景观区域,实现交互性。只有在动态的虚拟表达中,才能真正体现景观空间的体验性,这也正是无线多媒体的魅力所在。
参考文献
[1]张文君,李永树,王卫红.城市规划中虚拟现实景观设计及其应用展望[J].计算机工程与应用,2005,
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[2]胡小强.虚拟现实技术基础与应用[M].北京邮电大学出版社,2009.
[3]王科伦,王德强,刘英.基于L-系统的三维树木模拟[A]2007.系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C],2007.
【关键词】多媒体教室；互通互联
长庆油田银川员工安全技能实训基地（以下简称实训基地）于2010年初建成，运行四年来，成功举办了两届中国石油天然气股份公司采油工、集输工技能竞赛，长庆油田技能大赛；2013年举办了采油三厂首届数字化调试技能大赛，良好的比赛场地及比赛氛围受到各参赛队伍的好评。同时，在这里相继举办了采油工、集输工技能培训及转岗员工岗前培训等各种大型培训7000余人次。在运行期间，发现了以下亟待解决的问题：
（1）学员人数多，受教室条件限制，学员多时不能集中在同一教室同时进行培训教学。
（2）讲师工作任务繁重，一批学员由于人数多，只能分班教学，无形中加重了讲师的工作量。也使培训时间相应延长，致使学员不能及时回到工作岗位，影响生产工作。
（3）学员的技能水平不同，例如新参加工作的员工之前未接受过技能培训，老员工接受过一定的技能培训，随着新技术的出现又无法跟上技术进步，他们都需要受到专业培训。但是不能对他们采用集中教学的方式，应采用集中于同一地点分班培训，将学员分成不同情况的多个技能水平班次，在同一时间内由不同的讲师在网络化教学平台上分班同时教学。
针对以上原因，提出实训基地多媒体教室设计方案。
1.银川实训基地培训教室现状
实训基地投运以来，培训教室一直处于初级阶段，培训仍依赖老师的粉笔或笔记本电脑来进行课件制作、授课，常常出现声音小了学员听不见、声音大了自己受不了的局限，同时显示效果也受到距离或投影机局限，授课手段单一。
实训基地培训楼现在8间教室，分布于四楼和五楼，其中四楼五间，五楼三间，所有教室都只有简单的桌椅，没有任何其他设备，多媒体设备只是一个活动投影仪。教室分布如下图：
2.多媒体教室简要介绍
网络化教学应用作为一个功能强大的网络多媒体平台，能进行实时视频互动、综合多媒体应用、信息资源共享等应用，完成集视频、语音、文字和数据交互的立体沟通体系。
多媒体教室一般由多媒体计算机、液晶显示器（投影机）、数字视频展示台、中央控制系统、投影屏幕、音响设备等多种现代教学设备组成。
多媒体液晶投影机：是整个多媒体演示教室中最重要的设备，它连接着计算机系统、所有视频输出系统及中控系统，把视频、多媒体等信号输出显现到大屏幕上。
视频展台：可以进行实物、照片、图书资料的投影，是一种非常实用的教学设备。
多媒体计算机：是演示系统的核心，教学软件都要由它运行，而且在很大程度上决定演示效果的好坏。
中央控制系统：中央控制系统用系统集成的方法，把整个多媒体演示教室的设备操作集成在一个平台上，所有设备的操作均可在这个平台上完成。
3.实训基地实现多媒体教室设计及实现方法
根据银川实训基地培训功能及实际情况，同时根据现在大多数多媒体教室的具体配置，提出了适合实训基地的多媒体教室设计方案。
多媒体教室以全部硬件方法实现，配备简单的控制设备，从而实现多媒体教学、教室互通互联，简单易用，价格低廉。
教室内部设计方案：针对单教室培训教学频率较高的实际，对每个教室安装多功能讲桌系统，整个系统包括投影机、幕布、计算机、实物展台、功放、音响、话筒及中央控制器等，取消了摄像机、液晶显示器等，这些设备自成一体，满足教室内部扩音、放像等功能，同时不受外界控制，从而保证了教室内部的独立性。
整个教室系统由触摸一体化中控进行信号切换、控制，充分保证实物展台的实物投影显示、计算机信号（多媒体信号）的完整显示等，使学员一目了然，清晰、准确的认知设备状况。讲课老师操作直观、简单、方便，全部采用触摸式控制。如下图：
教室互联方案：一般来说，多媒体教室互通互联大多数采用网络连通，这样施工简单，各个教室之间音响、视频等采用现有或者新购设备进行连接，但是这样操作费用昂贵，同时都是适用于远距离传输方式。
根据实训基地实际情况，对多媒体教室只进行互通互联设置，从而实现一个教室讲课，多个教室同步听课，互不干扰。为保证各个教室之间信号切换方便、快速，同时互不干扰，增加了外部控制设备、一体化音视频控制矩阵、RGB中控主机等相应的控制设备进行信号切换，保证了信号之间保真效果。对8间教室的每个PC的输入信号（包括视频和语音）接入矩阵进行管理，可自由把任意一台PC的信号输出到任意一台投影机上进行显示，由位于四层的中控室进行集中控制管理。
实现原理见下图：
4.实训基地多媒体教室所能达到的效果
经过对实训基地教室的改造，多媒体教室基本形成，初步完善了实训基地培训教室的各种常用功能，同时也初步解决了实际应用所面临的问题。
（1）减轻了讲师工作量，不再受空间、学员数量等方面的限制，使讲师讲课更加方便，组织学员更加灵活。
一、重视“导学”作用，为学生学好本课牵针引线
开放教育的学习，导学特别重要，它是学好一门课的关键。对于本课程的导学，首先，要以学生为中心制定课程教学一体化设计方案，这是导学的根本。在这个设计方案中，要包括课程性质、目的和任务、课程的学习资源、形成性考核的要求、学习形式和方式方法等。通过一体化设计方案，使学生对本课程的基本情况、学习要求、学习资源等有了一定的了解，然后根据自身情况安排学习。其次，在面授辅导课上，要安排“盐化工生产技术教与学”专题辅导，把课程一体化设计方案详细讲解给学生，要给学生交代清楚，该门课程如何进行自主学习，这门课程的知识体系、学习方法、交互讨论的安排等。通过专题辅导，让学生学好该门课程更加增加了信心。
二、充分利用多媒体课件，让学生对知识更加直观立体化
由于开放教育的面授辅导课时有限，要把所有的知识讲清、讲透这是不可能的，但通过多媒体课件的制作，就可以大大增加知识的信息量，学生也可以利用自学时间来详细把各个知识点弄清楚。特别对盐化工生产技术这门课程，该门课程有大量的工艺流程、生产路线、关键设备等，单凭辅导教师的口头描述，很难在学生的头脑中留下很深的印象，通过媒体课件的运用，可以让这些知识变得更加形象、生动、立体，强化了学生的直观感受，这样更容易理解和接受这些知识。
三、重视实验环节，加深理论知识的理解和记忆
在实验前，辅导教师一定和学生交代清楚本次实验的实验目的、实验内容和实验要求，在实验过程中，要求学生要认真仔细的观察实验过程，并且对实验结果要有一个正确的判断和分析。比如，我们在做钾离子的测定时，我们是用四苯硼酸钠季铵盐容量法测定钾。这个实验的目的主要有四个，一是培养学生配置各种标准试剂的能力；二是让学生了解各种试剂的储存条件和使用时的注意事项，比如氯化钾必须是在120℃下恒重干燥的情况称重等；三是根据实验数据，绘制出四苯硼酸钠季铵盐容量法测定钾的工作曲线；四是让学生掌握检验四苯硼酸钠季铵盐容量法测定K+的方法原理及实验过程。整个实验结束后，辅导教师和学生一定对本次实验进行分析总结，总结失败的原因，交流成功的经验，最后要提交实验报告。通过实验环节的教学，更能激发学生的学习热情，对理论知识的掌握也起到了事半功倍的效果。
四、督促学生充分利用各种资源，给学生提供更多的学习路径
给学习者提供优质的学习资源，这也是远程开放教育的一个重要目标。多年来无论是中央电大还是地方电大，在资源建设方面都投入了大量的人力物力和财力，制作出很多质量很优秀的学习资源。但对于这门课程来说，电大本身的资源却不是很多，学生必须充分利用起来，除了要以学习文字教材为主，对于网上教学和音像教材更不能忽视，要经常上网浏览学校随时的教学信息，浏览其它高校开发的盐化工生产技术的精品课程，这些课程的内容和形式也都适合我们开放教育的学生，还可以通过其它盐化工学习网，拓展相关的知识，这也是对本课程知识的一种补充。总之，要想学好盐化工生产技术这门课程，无论教师还是学生都要从思想上引起重视，在学习上加大力气，这样才能很好的达到该门课程的学习目的。
作者：刘畅 单位：吉林省白城市广播电视大学
关键词：Helix网络视频 直播系统；流媒体
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）19-4550-02
国务院明确要求，2013年至2015年我国全面实现“三网融合”，传统媒体纷纷把业务扩展到互联网，极大地促进了我国信息产业的发展。随着多媒体计算机的普及和宽带用户的快速增长，网络视频直播技术广泛地应用于多媒体教学、远程教育培训、电视电话会议、重大活动直播以及多媒体公共信息服务行业等诸多方面。网络视频直播是指利用互联网及流媒体技术进行直播，使得网络不再虚拟，现实感大大增强，逐渐成为互联网的主流表达方式。传统的网络视音频收看方式是完全下载后再播放，而采用流媒体技术后，可实现边下载边播放的效果，不仅缩短了用户的等待时间，而且还有效节约了网络带宽资源。
1 总体设计
本文的主要目的是将视频节目信号通过视频工作站中的采集卡和相关应用程序转换成数据文件，自动上传至网络服务器，以网页插件的形式显示播放内容。此系统对视频采集工作站和网络服务器的配置要求较高，因为视频的数据量相对较大，采集的视频数据需进行处理、压缩、传输，连续动作几乎同时进行，计算机负荷较重，因此应尽量提高计算机的硬件配置。
视音频信号可以直接来源于摄像机和麦克风，但为了得到较好的视音频效果，一般不直接将摄像机的视频信号和麦克风的音频信号接入视频采集工作站，而通过将视、音频信号分别经过非编系统（非线性编辑系统的简称，用于编辑录制视频节目的设备系统）和调音台，对视、音频信号分别进行复合，合成想要的视、音频效果，再接入视频采集工作站。以访谈节目为例，比如对经过抠像的主持人和嘉宾视频信号通过非编系统添加节目场景（背景），调整主持人和嘉宾的讲话音量，最终得到画音质量较高的视音频信号。
图1 视音频信号的复合流图
2 基本原理
网络视频直播系统离不开流媒体技术，所谓流媒体，是指一种网络视频传输技术，用以在互联网上实时传输视、音频等多媒体内容的连续数据流。流式传输方式综合了计算机网络技术和视频技术的特点，是将视频和音频等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一个个压缩包，由服务器向用户计算机连续、实时传送。在采用流式传输方式的系统中，用户不必像传统播放视频那样等到整个文件全部下载后才能看到视频内容，而只需经过短暂时间（一般为数秒钟）的启动延时，即可在用户计算机上利用相应的播放器对压缩的视频或音频等流式媒体文件进行播放，实现在线浏览观看。
3 具体实现
3.1 需要用到的主要软件
主要软件有：①网络服务器提供流媒体视频服务的软件：Helix Server 11；②视频采集工作站中对视频数据进行处理、压缩和上传的视频编码软件：Real Producer Plus 11；③客户端网页需安装的视频播放器：Real Player 11。
3.2 Helix Server在视频直播服务器上的安装配置
根据安装向导按照表一步骤进行设置操作，所有设置完成后出现设置服务器配置信息的界面，显示所设置的用户名、端口、安装路径等所有信息。若认为某项设置有问题，可单击“Back”按钮返回检查并进行相应修改，单击“结束”按钮，将开始系统安装过程，在安装完成后，提示Helix Server已经成功安装，单击“完成”按钮以结束安装向导。主要步骤如下：
表1 Helix Server软件主要安装步骤、使用说明及注意事项
[主要安装步骤＼&默认设置＼&使用说明及注意事项＼&用户名和密码＼&无＼&可以随意设置，管理员可以用Web方式对服务器进行远程管理。＼&Rtsp连接＼&默认端口554＼&若554端口已被占用，应更改为别的端口，如：556，如更改了默认端口后，Rtsp的连接必须在IP地址后增加端口，如rtsp：//服务器IP：556。＼&Http连接＼&默认端口80＼&若服务器安装IIS组件开通了Web服务，应更改为别的端口，如：8080。＼&Mms连接＼&默认端口1755＼&若服务器已安装开通了MMS服务，应更改为别的端口，如：1766。＼&Admin端口＼&端口随机生成＼&管理端口在软件安装时随机产生，管理员可通过Web方式对服务器进行远程管理。＼&Helix Server 安装为系统服务＼&无＼&勾选第一项“将Helix Server安装为系统服务”即可。＼&]
Helix Server软件安装完成后，启动Helix Server，以Web方式打开管理界面，对端口设置、IP地址绑定、加载点等选项进行设置。
3.3 Real Producer Plus在视频采集工作站上的安装配置
在视频采集工作站中安装“Helix Producer Plus”并运行，显示界面。
Input区域的Input file字段可选择工作站中现有的视频文件，由于是直播，一般只在Devices字段中分别设置Audio（音频）和Vedio（视频）的信号来源。
Output区域可通过菜单“File”―>“Add Server Destination”，显示“Server Destination”窗口，通过对Stream name、Server address、Port、Username等选项进行设置。
设置好后，通过菜单“File”―>“Save Job”，将如上设置保存一个配置文件（*.rpjf），以便下次使用时直接打开而无需重新设置。
3.4 视频直播浏览网页的设计
完成视频直播服务器和视频采集工作站的软件安装设置后，在网站里设计一个视频直播网页，供客户端在线浏览查看视频网页，主要网页代码如下：
classid=clsid：CFCDAA03-8BE4-11cf-B84B-0020AFBBCCFA> （下转第4567页）
（上接第4551页）
4 结束语
通过网络视频直播系统的搭建和相关应用程序的配置，较好地给出了基于Helix的网络视频直播系统的设计方案。该设计方案实现了视频节目录制、编码、上传（服务器）、解码（播放）等操作几乎同时进行，具有成本低、延迟短、易升级等特点，有较好的推广应用价值。
参考文献：
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关键词：透镜;光的折射;会聚;发散;实验探究;小组合作
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）1-0078-3
1 说教材
1.1 教材的地位和作用
《透镜》一课是本章的第一节课，本章主要讲述透镜的初步知识在日常生活中的应用。这一章是上一章中“光的折射”知识的延伸。《透镜》一课是学习本章的基础，本课也对学习本章后面几节课奠定了基础。
1.2 说教学目标
1）认识凸、凹透镜，了解焦点和焦距。
2）观察凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。
3）能保持对自然的好奇心，初步领略自然现象的美妙与和谐。
1.3 说教学重、难点
学习透镜的重点是让学生明确透镜对光线的作用。
2 说学情
生活中人们经常用眼镜、照相机、摄像机、投影仪、显微镜等光学仪器。这些光学仪器与我们的生活息息相关，它们的主要部件是透镜。学生对透镜已有了感性认识，并且前面已经学习了光的折射知识。光从空气进入透镜一侧以及从透镜的另一侧射出时各发生一次折射，会很容易理解。但是，平行于主光轴的光经过凸、凹透镜的“会聚”和“发散”则要进一步的讲解。
3 说教法
认识透镜采用观察法。对于透镜的科学术语：主光轴和光心以及焦点和焦距，采用学生自学。透镜对光的作用采用实验探究、小组合作以及播放视频等方法。焦距的测量采用小组合作学习、小组设计实验方案、进行实验探究等方法。对于透镜三条特殊的光线采用多媒体课件播放习题，学生板画练习巩固。
4 说学法
通过本节课的学习，培养学生自学、小组合作、动脑思考、动眼观察、动手操作的实验以及语言表达等能力的同时，更注重培养学生自主学习、主动学习的思维方式等，让学生成为学习的主人。
5 说教学过程
5.1 创设情境，导入新课
本课通过多媒体课件播放“神舟十号”从点火到升空的过程，让学生观看，然后提出问题：哪些仪器把扬我国威的历史瞬间留为永恒的记忆呢？学生回答摄像机。指出透镜是照相机、投影仪、显微镜、电影放映机、摄像机镜头的重要元件，引出透镜。
5.2 新课教学
5.2.1 认识透镜，学生自学，适当点拨
学生阅读课本第一自然段了解透镜，观察眼镜片以及桌面上的凸、凹透镜。并通过多媒体课件播放针对性地区分凸、凹透镜，反复练习，加深学生对凸、凹透镜的认识。学生自学课本透镜常用的科学术语：主光轴和光心，教师用板画的形式解释。这部分内容比较简单采用学生自学的方法，培养学生的自学能力。
5.2.2 透镜对光的作用
采用学生分组实验的形式探究透镜对光的作用。教师课前准备的实验器材：烧杯、水、牛奶、测量液体压强用的水槽、香、火柴、激光笔、凸透镜、凹透镜、橡皮泥。小组讨论设计方案，每组学生讲解设计方案。学生的设计方案归纳为两类：一是激光笔、凸（凹）透镜、烧杯中放入水和牛奶，把凸（凹）透镜靠近盛有水和牛奶的烧杯显示光路;二是把点燃的香和凸（凹）透镜固定在水槽中显示光路。学生分组进行实验，教师指导、点拨。学生小组交流实验结果，归纳实验结论：凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发散作用。笔者提问：同学们设计的实验哪个更有说服力呢？同学们可能回答两个都可以，笔者指出用凸（凹）透镜靠近盛有水和牛奶的烧杯显示光路，盛有水和牛奶的烧杯本身就相当于凸透镜，对光有会聚作用。笔者觉得第二种设计方案比较好。播放笔者用第二种设计方案录制的视频。通过播放课件补充学生实验现象的不明显。最后，通过板画的形式画出两种透镜对平行于主光轴的光的作用。
对“会聚”与“发散”的理解，通过多媒体课件播放问题：只要通过透镜折射后的光线是会聚的，这个透镜就是凸透镜;折射后的光线是发散的，这个透镜就是凹透镜？不正确。光学中会聚和发散的含义：结合多媒体课件透镜图解释凸透镜对光线的会聚作用是指其折射光线比入射光线靠近了主光轴，叫会聚。凹透镜对光线的发散作用是指把入射光线发散，其折射光线比入射光线远离了主光轴，叫发散。采用实验与多媒体课件相结合的方法，通过学生实验，增加学生的体验，并使学生对凸（凹）透镜这种重要的光学元件对光的作用了解得更充分一些，把抽象内容形象化，使学生从感性认识上升到理性认识。从而突破对会聚和发散这一知识点的理解。通过此环节的设计突破重点和难点。
5.2.3 焦点和焦距
学生自学焦点和焦距，并指导学生画出平行于主光轴的光线会聚于主光轴上一点，标出焦点和焦距。培养学生的自学能力和板书板画的能力。笔者提出“要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？试试看。在解决这个问题的时候，你利用了前面学过的什么知识？”小组讨论解决，回答把小灯泡放在焦点上，根据折射现象中光路可逆的特点。利用大屏幕播放录好的视频：把小灯泡放在焦点上，发出平行光。利用视频清晰再现实验过程，使学生有身临其境的感觉。你知道用什么办法找焦点和测焦距吗？对凸透镜焦距的测量：学生阅读教材四、五自然段，小组讨论、设计实验方案，其中一组展示实验过程，可能出现的问题是用白纸当光屏，用手电照射凸透镜，纸上出现一个几乎与透镜等大的光斑，却没有出现一个很小、很亮的亮点。笔者追问原因，并让其他组的学生指出实验失败的原因并展示正确的做法。强调：这个实验我们最好用太阳光，从无限远处来相当于平行光，手电代替光源，那么手电一定要离透镜远些，这样才能是平行光。利用课件播放实验步骤。学生分组实验测量凸透镜的焦距，教师巡视指导。学生汇报测量结果：焦距分别为5 cm和10 cm。对于焦距大小对光的会聚和发散的效果，请学生做“动手动脑学物理”第一题。学生通过做题总结出凸透镜的焦距越小，透镜对光的会聚作用越强。凹透镜焦距越小，透镜对光的发散作用越强，每个透镜的焦距是一定的。关于透镜对光线的作用，主要掌握凸（凹）透镜的三条特殊光线。利用多媒体课件出示透镜三条特殊光线的习题，学生练习，并且每组派一名学生在黑板上画图，教师指导学生画图。学生归纳总结对于透镜三条特殊光线的画法。通过练习，巩固所学知识内容。
5.3 课堂小结
各小组总结本课的收获和疑惑，互相交流。
5.4 布置作业
布置课本“动手动脑学物理”1、2、3、4题为本节课作业。
5.5 说板书设计
通过板书设计，简明扼要地将本课的内容展示出来，帮助学生加深对本课知识体系的认识、理解、应用。
1.透镜的分类：凸透镜和凹透镜
凸凹透镜的示意图。
2.关于透镜的名词
①主光轴：通过两个球心的连线叫做透镜的主光轴。
②光心：主光轴上特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心。
3.透镜对光线的作用
①凸透镜对光起会聚作用
②凹透镜对光起发散作用
4.焦点和焦距
①焦点：平行于主光轴的光线通过凸透镜后会聚于主光轴上的一点，这个点叫焦点。
②焦距：焦点到光心的距离叫焦距。
5.透镜对三条特殊光线的作用
①通过光心的光线传播方向不改变。
②平行于主光轴的光线经凸透镜折射后通过焦点;经凹透镜折射后发散，发散光线的反向延长线通过异侧虚焦点。经过凸透镜焦点的光线折射后平行于主光轴射出。对着凹透镜异侧虚焦点入射的光线折射后平行于主光轴射出。
6 说教学效果
本课从生活走向物理，通过多媒体课件播放“神十”点火到升空的过程来引入，提出问题，环环相扣，激发学生的好奇心与求知欲。整个教学过程中学生活动贯穿始终，学生自学与实验相结合，注重学生能力培养的同时，更注重培养学生自主学习、主动学习的思维方式等，让学生成为学习的主人，注重重点、难点的剖析，以及习题的巩固和练习解决实际问题。
参考文献：
[1]骆红梅.发挥实验在初中物理教学中的特殊功能[J].物理教学探讨，2009，（5）：65.
一、多种教学方式对比
（一）传统教学模式
传统的教学模式就是教师在黑板上将教学内容、教学重点一一写出，通过口述的方式来对教学难点进行解释。教师对教材中的教学内容进行解释，然后布置课堂作业与课后作业让学生完成。传统教学模式的优势在于其十分方便，突破教学工具与设备的限制，学生可以在课堂上与教师开展直接的沟通与交流，教师可以根据学生所提出的问题以及学生学习的实际情况，有选择性地对教学内容进行灵活调整。
（二）计算机多媒体教学
计算机多媒体教学即为利用计算机与多媒体技术在课堂上进行授课的教学方式。计算机多媒体技术的优势在于其信息量较大，教学效率较高，教学资源比较丰富。
二、电子技术多元化教学的实践
伴随着科学技术的进步与发展，电子技术的教学实验逐渐完善，实训设备也不断齐全。计算机软件以及多媒体技术的日趋成熟大大丰富了电子技术的多元化教学，提供了更加丰富的教学手段与教学资源，给教学模式多元化奠定了基础。
（一）理论教学应用
理论教学是一种传统的基础的教学内容，其贯穿在教学阶段始终。当前有一个错误的观念就是认为职业教育只需要学好实践技能，相关的理论教学可有可无。这种观点是十分片面与不合理的。电子技术课程教学要同时注重理论教学与实践教学。如果从事电子技术工作的人员仅仅只是能够进行实践机械操作而不懂其中理论的话那也只能从事流水线上简单、重复的劳动，无法进行检测、维修等基本工作[1]。因此，电子技术专业课程教学还应该进行一定的理论教学，理论教学的目标是要以应用目的为主。电子技术人才的动手能力与实践技能也是以理论为基础的，并且深深地影响着技能的提升。理论知识是本质与内在的，如果不掌握理论知识将会无法深入地掌握技能，也不利于技能的提升。在开展理论教学的过程中教师要将理论知识有条理地梳理，根据学生的实际学习情况与接受情况开展教学。
（二）实验教学应用
实验课教学就是将理论进行实验的验证，是一种实践性的教学方式，能够帮助学生同时掌握理论与实践。但是实验课教学仅仅是用来验证理论结论，或者探索新的想法，其是一种能够锻炼学生，提升学生专业技能的重要手段。实验教学在实践技能上的提升作用相对较少，因此相对于实践技能训练来说，实验教学并不能替代其功能。实验是要最大程度地凸显科学思想，利用科学仪器来通过数据说话。实验教学能够培养学生严谨的学习态度，一丝不苟的学习作风。实验是可行的，其本身就是利用实验器材来进行验证，因此需要数据去支持理论，这就要求教师在实验教学中对电子技术的内容进行合理的规划，列出待验证的项目与数据，以便有序地开展进行。在实验过程中，教师要从电路结构、原理等方面入手，引发学生思考，透过简单的问题现象来对其本质进行理性的思考。教师引导学生要多加思考，善于启发，循循善诱，让学生可以通过感性、直接的实验升华为一种理性的思考，以获得理论与实践相互联系、相互印证的目的。
（三）多媒体教学应用
利用计算机与计算机应用软件能够实现不同功能的教学。例如，可以进行理论教学、可以开展计算机虚拟实验，利用CAD或EWB等软件来模拟电路。开展虚拟实验能够充分利用元器件库以及各种测量仪器与分析手段来弥补实验设备的缺陷。多媒体技术能够进行电路设计与仿真，并且方便地制作出相应的PCB。
（四）实训教学应用
利用已学理论知识、综合操作经验以及EDA技术开展综合实验，其中内容包括电路分析、电路实验、电路板制作、电子产品测试等等。这种一系列的实际训练能够使得电子技术各个知识点与操作技能进一步优化。综合实训内容可以分模块布置任务，让学生自己安排、设计、规划，通过各种规范工作程序直至完成产品的制作。在设计与制作过程中，教师可以在旁协助辅导，帮助学生解决问题。值得注意的是，在当前电子技术教学中，有的教师将实验课与实训教学混淆，认为实验课与实训课程所达到的教学效果是一致的。其实不然，实验课仅仅起到验证理论的作用，虽然同样也存在操作技能、动手能力等方面的实践与训练，但是与实训课程依然存在本质上的区别，实训课程是实际技能的操作与实践。将实验课程与实践课程混淆是不利于学生实践能力的培养的。
（五）综合多元化教学应用
随着教育体制改革与电子技术的成熟发展，仅仅依靠传统的教学方法来进行开展教学已经难以达到理想的教学效果。电子设计自动化技术是当前工程设计所使用的新技术，将其应用在电子技术教程中将会使得电子技术教学产生巨大的变革。电子设计自动化技术在电子技术中的应用主要可以表现在以下几个方面：
（1）软件功能模拟。学生在完成电子系统的初步设计方案以后，进入实践阶段可以首先进行软件仿真，将所设计方案的逻辑功能进行验证，然后修改方案设计中所存在的相关错误，最后进行安装调试。这一过程与顺序能够使得学生对设计方案的各个部分的逻辑功能加深理解与领悟，进而大大缩短硬件电路调试的时间，提升硬件电路调试的效率。
（2）原理图与印制电路板图绘制。根据电子产品的设计流程，在产品进行加工制造的准备阶段首先要展示设计电路的原理图以及印制电路板图。因此，在这一过程中要求学生能够使用绘图软件来设计出设计方案的原理图与印制电路板图，让电子技术课程的教学内容更加贴近电子工程实践。
（3）多媒体课件制作。通过多媒体电子教学课件的形式能够图文并茂地来展示电子电路系统的原理，并且播放教学内容与实验过程，方便教师开展多种多样的教学。例如，在进行时序逻辑电路设计内容的教学过程中，教师要求学生利用触发器设计一个六进制的计数器。那么教师就可以借助CAI软件以及黑板来对设计要求与设计方法进行讲解。通过计算得到每个触发器的特性方程与驱动方程，根据驱动方程在EWB上开展连接进行实验。然后使用发光二极管来当做显示的器件，同时还可以利用逻辑分析仪等仪器来对其进行观察。假如结果没有达到相关标准可以进行第二次复查，核实设计有误，或者电路连接是否出现问题。这一过程不仅仅能够通过EWB来验证自己的设计是否正确，还能够让学生自己来排除各种故障现象，全面提升学生在电路设计实践方面的能力。
三、结束语
关键词：多媒体；教学设备；故障管理；故障管理系统
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）02-0215-02
随着多媒体技术在教学中的广泛推广和应用，多媒体教学设备在教学活动中得到了极大地普及。这使得教学设备日益呈现集成化、智能化、网络化的特点[2][4]。多媒体教学设备在给院校教学带来显著便利的同时，也给教学设备的管理保障带来了相当大的压力。尤其是教学设备的故障处理方面，传统的人工排查方式已经难以为继，不仅费时费力，有时甚至无法找到故障根源，这种隐患已经威胁到教学设备保障的实施和教学活动的效率[1][3]。
计算机故障管理技术是广泛应用于工程技术、机械电子、航天航空、计算机等领域的故障处理修复手段。它可以通过植入目标设备的大量故障管理功能部件，通过计算机信息网络，结合一定故障诊断处理算法，实现对目标设备故障的自动侦测，自动诊断和修复报警。该技术的应用将给教学设备管理的故障处理带来很大便利。本文对故障管理技术在教学设备管理保障中的应用进行探讨。
1 计算机故障管理技术概述
本文将设备中应用计算机故障管理技术构建的故障处理修复组件统称为故障管理系统。故障管理系统有如图1所示的基本结构。
从图1中可见故障管理系统由感受器，诊断器，执行器三类部件组成。
感受器是负责监控目标设备各元件运行状态的部件的统称。它可以是设备中监控硬件状态的实体传感器，也可以是记录软件运行情况的一些状态数据结构。传感器和状态数据结构采集的运行状态将作为故障诊断的依据。
诊断器一般是具备故障诊断能力的软件模块。诊断器可根据感受器提供的软硬件现场数据等初始条件，结合一定的推演算法，诊断目标设备是否存在故障，存在哪些故障。推演算法往往基于故障在系统中的扩散机理构建，可从感受器观察到的异常现象出发，结合故障扩散机理，推演出故障根源[5]。
执行器为响应诊断器故障诊断结果的元件。执行器可根据诊断器给出的故障诊断结果，向用户发出故障预警或自动隔离、修复故障元件[5]。
2 多媒体教学设备故障管理的特点分析
当前多媒体教学设备已呈现智能化、集成化、网络化的特点。以我校为例，每个教室均配置一个中央控制器，中控器可通过RS232串口及其他接口与讲台控制面板、电源箱、计算机主机、显示器、投影仪、投影幕布、IP电话、视频监控系统等教室内设备通信；所有强电设备供电由电源箱控制，并根据中控的指令接通或断路。教员可通过讲台控制面板实现“一键上课”打开所有设备，“一键下课”关闭所有设备，单独控制投影仪，投影幕布，电脑主机，调节功放音量等功能。同时中控器又和外部网络相连，可进行远程“一键上下课”，远程操作教室设备，通过视频监控系统远程监控教室上课情况等。
分析这些多媒体教学设备故障管理的特点，可得到如下结论。
故障扩散的广度较大。因为多媒体教学设备集成化，网络化的特点。一旦某些部件出现故障，往往波及面很广。例如，中控器或电源箱出现故障，可能导致整个教室设备的瘫痪；交换机故障可能导致所有教室的监控系统失灵等。
故障扩散的深度较小。教学设备拓扑结构较为明晰，故障机理较为简单；此外，虽然多媒体教学设备实现了网络化，但各个节点（教室）具有同质化的特点。有利于诊断器故障推演算法的构建。
感受器来源广泛。不仅包括分布于各个设备中的电位，温度等传感器[1][4]，系统软件中的状态数据结构，还应包括教室使用者和监控人员的报告[4]。教室使用者通过讲台面板获得的现场操作情况和监控人员通过远程监控获得教室使用状况均是故障诊断的重要依据。
故障处理以向管理员预警，由管理员人工处理为主。教室设备一般较为昂贵，采用基于冗余备份的自动故障接管不太现实。同时由于涉及强电设备较多，很难实现自动修复。因此，采用故障管理系统向管理员报告故障设备，再由管理员人工修复的模式较为合适[3-4]。
3 教学设备故障管理系统设计方案探讨
根据前文所述多媒体教学设备故障管理的特点，基于我院多媒体教学设备的情况，提出教学设备故障管理系统设计方案如图2所示。
感受器包括：电源箱外部电力输入端和各设备电力输出端的电位传感器[1]；电源箱、中控、功放、投影仪等设备核心元件的温度传感器[1][4]；中控与各设备串口通信的通信记录采集设备；设备操作者的故障现象报告接口（故障现象报告接口程序，列举若干故障现象选项，供操作人员选择）等。各教室主机中均安装故障报告程序，负责汇总感受器获得的状态数据，并通过互联网向故障监控主机实时发送这些数据。通过以上组件，即可及时获取教学设备可能出现的异常现象及状态数据。
诊断器实现为一个软件模块，安装于故障监控主机中，故障监控主机应能通过多媒体网络接收感受器发送的状态数据包。诊断器采用的故障推演算法基于实际设备的故障扩散机理设计，而故障扩散机理则取决于设备的拓扑结构。根据前文所述教学设备故障扩散大广度，浅深度的特点，为形式化地表示故障扩散机理，将可能出现的多种故障及其引发的异常现象抽象为若干个节点，故障与外在现象之间的逻辑关系用有向线段结合若干符号表示，这就获得了一张表示故障扩散机理的逻辑关系图。当诊断器得知异常现象发生时，即可根据此逻辑关系图推演故障源所在。
根据前文所述，执行器处理故障的方式应以向管理员预警，由管理员人工处理为主。因此执行器在获得诊断器给出的故障诊断结果后，可通过一些报警信号装置提示设备管理人员，并生成详细的故障诊断报告，向管理人员说明故障情况。
4 小结
多媒体教学设备的高故障发生率和高成本为教学设备管理带来很大难题。本文通过分析目前多媒体教学设备故障管理的难点和特点，将传统工程领域的计算机故障管理技术引入到教学设备管理中来，提出了一个初步的故障管理系统设计方案。通过完善感受器的部署，该系统甚至可以预测故障的发生，这就在一定程度上降低了故障发生率；在故障发生时，系统能及时告警，向管理人员提供故障情况的参考信息。通过该系统，管理人员还可远程监控教学设备运行的基本情况。总之，故障管理技术的应用可极大便利教学设备的管理保障。
参考文献：
[1] 蔡永皓. 公共多媒体教学设备故障的排查与解决方法[J]. 洛阳师范学院学报，2010，29（2）.
[2] 刘雯静. 多媒体教学设备综合控制系统的设计与实现[J]. 北京工商大学学报：自然科学版，2010，28（1）.
[3] 吴俊鸿. 集中控制多媒体教室教学设备故障研究[J]. 现代教育技术，2009，19（8）.
1、 以下有关研究性学习的描述不正确的是( )。 (1分)
教师在学生的研究性学习过程中主要负责传授和讲解知识
2、 数字教学资源一般都有良好的交互性，存储方便等优点。李老师在教学中使用数字资源的策略如下，不合理的为（）。 (1分)
在教学中，数字教学资源尽量自己去重新编制，避免使用现成的
3、 布卢姆将认知领域的教学目标分为识记、领会、运用、分析、综合和评价六个层次。以下对具体教学目标所属层次的描述错误的是( )。 (1分)
“至少能用3个新学的词语在8～10分钟内创编谜语、儿歌、小故事”属于分析层次
4、 学习动机是直接推动学生进行学习的一种动力。下面关于学习动机的说法中，有误的一项是（）。 (1分)
学习动机越强，越有利于学习和保持
5、 在前面的教学环节中，你讲授了某项教学内容，之后请同学进行总结，这里使用到的教学策略是（）。 (1分)
直接强化策略
6、 现在需要对自己的教学设计方案进行反思，以下关于教学设计方案评价的说法，其中不合理的是（）。 (1分)
评价一份教学设计方案的优劣，要看其是否设计使用了最先进的媒体、网络等信息技术工具来培养学生的信息素养，是否全面落实信息技术与课程整合的思想
7、 李老师在讲课过程中喜欢使用演示课件，下列观点中不恰当的一项是（）。 (1分)
李老师使用的课件可以完全呈现老师讲述的内容，可以代替李老师在教学过程中的作用
8、 下列软件属于制作网页的工具是（）。 (1分)
frontpage
9、 一般情况下，导航栏由（）构成。 (1分)
题头图和导航文字图
10、 根据你的理解，你认为信息技术和教育技术之间的关系是以下哪种？ (1分)
信息技术与教育技术彼此相互交叉
11、 下列关于总结性评价的陈述中不正确的是（ ）。 (1分)
总结性评价旨在获得现阶段教学的反馈信息
12、 下列关于表现性评价的特点描述中不正确的是（ ）。 (1分)
有利于培养学生的个性，但也削弱了教师在教学中的地位
13、 李老师将教学评价分为了5个维度，如下表所示，很显然每个维度还需要进一步细化，对于下面3个细化指标的维度归类正确的是（ ）。指标 权重 得分 (1分)
1）属于教学内容2）属于教学过程3）属于教学技能
14、 学校对张老师的课堂教学进行了综合评价，结果显示评价成绩为优，下列是评价中的几条结论，其中最不能表明张老师的课堂教学为优的是哪项？（ ） (1分)
张老师的课堂从控制的角度出发，使整个课堂秩序井然有序
15、 以下哪一种信息交流技术可以辅助教师与学生开展实时交流？ (1分)
msn
16、 互动和交流是教学过程中的重要环节，下列关于互动的说法不正确的是（ ）。 (1分)
在多媒体教学中，人与机器的互动比人与人的互动更为重要
17、 李老师经常会面临一个问题――如何选择恰当的数字教学媒体来支持教学。以下对李老师选择教学媒体的建议中，不恰当的是（）。 (1分)
数字教学资源尽量要重新编制，避免使用现成的
18、 在学完教育技术的课程后，你对教学资源和教学媒体的关系有了一定的认识，请说出下列选项中属于教学资源，但不属于教学媒体的是（ ）。 (1分)
教师
19、 电子教案开发工具有很多种，有些开发工具所编辑的电子教案不能用ie直接浏览，下面选项中的哪个工具软件开发的电子教案不能用ie直接浏览？（ ） (1分)
authorware
20、 下列对教学设计方案评价的说法，不正确的是（ ）。 (1分)
教学设计是一种模式化的程序，最好不要进行创新，否则会破坏教学设计的科学性
二、多选题
1、 研究性学习分组的过程中，需要考虑的因素有（）。 (2分)
小组成员的个人职责明确
均等的成功机会
小组有明确的目标
组内异质
2、 李老师给自己所带班级的学生讲授了某单元的课程，达到的效果是令人满意的，但是，李老师按照相同的教学方法和教学流程在某农村学校施
教时，达到的效果却非常之差，请问，从教学设计的角度来考虑，以下哪些选项能较好地解释这个现象？（） (2分)
李老师忘记了进行学习者特征分析，两个班级学生的知识能力水平不一致
李老师忘记了进行教学环境分析，两个班级学生所处的教学环境不同
3、 王老师在制作电子教案的过程中，需要从网络上下载并储存大量的关于动物的数字化图象，下列文件格式中属于图像格式的是（）。 (2分)
*．gif
*．bmp
4、 现在你需要一些电子版的关于科学探索的图片或视频片断，可以采用的方法有（）。 (2分)
查找相关的素材光盘或网上的教学资源库
利用flash、authorware等制作工具自己制作
到网络上利用搜索引擎去查找并下载
5、 教师想将截取的一段视频给学生观看，可以选用用下面的哪些软件？（） (2分)
绘声绘影
豪杰影霸
premiere
6、 教师需要使用一些集成工具来设计课件，并制作出图形并茂的教学演示课件。下列选项中可以制作演示课件的工具为（）。 (2分)
frontpage
dream weaver
authorware
flash
ms office
7、 你从网上下载了一个关于本课的flas，但复制到另一台电脑后不能播放，可供解决的方案是（ ）。 (2分)
安装flash插件
下载flash播放器并安装
8、 在制定教学实施计划前，教师应该先考虑以下哪些内容（）。 (2分)
教学实施的环境
在教学实施前，学生应做好哪些学习准备
需要使用哪些软件、硬件或教学材料
教学过程中有哪些需要注意的演示技巧
教学暖场活动设计
9、 下面是王老师所在学校的一份课堂教学的学生评教表，现在其中有些地方没有完成，以下选项是对该表进行的相应补充，请问补充正确的是（）。评估项目 序号 评估指标 权重 评分(百分制) (2分)
引导学生端正学习态度，指导学生采用有效的学习方法
讲授逻辑清楚、条理清晰，教学时间分配合理
密切联系实际，内容熟练充实、信息量足够，举例恰当
合理运用现代化辅助教学手段
10、 下面是某位老师在教学准备过程中所做的工作，你认为合理的是（ ）。 (2分)
在上课之前检查教学用书、黑板、粉笔、课堂所用的教具是否齐备
在准备教学工具的过程中，针对教学内容选择合理的教学手段
认真钻研教材，并且仔细准备随堂测验的问卷和试题
三、是非题
1、 与考试相比，档案袋评价可以提高学生的教学参与感，有利于更全面地评价学生，也更简单更省力。 (1分)
否
2、 教学评价的标准和方法应该符合教学实际，特别是评价结果，不能主观臆断或掺入个人态度。 (1分)
是
3、 教学评价中的观察法是指在人为控制状态下的观察。 (1分)
否
4、 评语能从定量的角度，形象地展现学生群体在某个时间的状况或者学生个人在一段时间内的变化。 (1分)
否
5、 教学方法的选择要与学生现有的知识水平、年龄、智力发展水平、学习风格等因素相适应。 (1分)
是
是
7、 按照使用对象来分，课件可以分为单机型和网络型两种。 (1分)
否
8、 课件图、文、声、像并茂，能够很好的激发学生的学习兴趣。 (1分)
是
9、 在发现教学、问题求解、协作学习等教学方法中，为了培养学生的合作、自主探究能力，教师要以旁观者的身份尽量不干预学生的学习。 (1分)
否
关键词:AVS;SoC;软硬件协同设计;嵌入式;解码
中图分类号:TP331文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)25-7245-02
A SoC Architecture Design of Hardware Decoder of AVS
XU Xiao-ni, YAN Xiang-hong
(College of Information Science and Engineering, SDUST, Qingdao 266510, China)
Abstract: According to the algorithm of AVS audio and video decoding standard, this paper proposes a proposal of AVS decoding based on SoC method. This method can reduce the complexity of AVS decoder effectively. Using the hardware and software co-design ideas can reduce the difficulty of designing a decoder while improving the flexibility of decoding.
Key words: AVS; SoC; hardware and software co-design; decoding
AVS(Audio Video coding Standard)[1]是由中国信息产业部成立的“数字音视频编解码技术标准工作组”提出的我国自主制定的数字音视频编解码技术标准,是为了适应数字电视广播、数字存储媒体、网络流媒体、多媒体通信等应用中对运动图像压缩技术的需要而制定的。AVS标准中的解码后的视频质量介于MPEG2和H.264之间,但AVS标准的编码复杂度和效率要好于H.264标准,而且相对H.264较高的专利许可费用,AVS采用了非常低的专利许可费。2006年初,国家信息产业部正式批准AVS标准成为中国音视频领域的国家标准,从而为国内企业每年节省大量的专利许可费用。
目前在嵌入式设备上,音视频的硬件编解码器都采用ASIC的设计方案,即全部采用硬件实现音视频标准的所有部分。这种方案的设计优点是解码速度快,但同样缺点也是明显的,即它的研发时间长、成本高、灵活性低,而且编解码格式固定,无法进行升级。而SoC(System on chip)[2]的设计方案能够满足音视频领域要求的编解码速度,同时还能够加快研发速度、降低成本,而且灵活性高,可升级(设计部分只针对软件方面),因此相对ASIC的设计方案,采用SoC的设计方法有很大的优势。
1 SoC设计方法介绍
SoC(System on chip)[2]简称片上系统,是一个有专用目标的集成电路,其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容,包括CPU、程序存储器、IP(intellectual property)功能复用模块、片外总线接口模块。同时它又是一种技术,用以实现从确定系统功能开始,到软/硬件划分,并完成设计的整个过程。SoC设计的关键技术主要包括总线架构、IP核可复用、软硬件协同设计等技术。
音视频硬件编解码的Soc设计方案主要采用软硬件协同设计的思想,将音视频标准中的各部分分而治之:标准当中逻辑复杂但计算量小的部分采用软件实现,以增加编解码器的灵活性,同时可以进行升级;标准当中逻辑简单但计算量大计算复杂的部分以IP核的形式采用硬件实现,以增加编解码器的速度,还可以实现IP核在其他设计上的复用。从目前个人计算机上利用GPU(显卡)中硬件解码功能进行加速解码的高清视频播放的方法中就可以看到SoC设计方法的影子。个人计算机上的视频播放程序通过GPU的驱动程序,调用GPU内置的硬件解码功能实现实时加速播放,从而大大降低CPU的工作量,降低对CPU计算能力的要求。
SoC方法的设计流程如图一,通过下图可以看出,SoC设计方法中一旦软硬件功能模块划分清楚后就可以同时开发设计,大大加快设计的速度。最后软硬件协同测试完成开发。
2 基于SoC方法的AVS硬件解码器设计方案
在嵌入式设备的音视频解码方案中,硬件解码器作为一个外设模块存在,它与摄像头之类的外设处于同一级别。根据上述SoC方案的设计思想,按照AVS音视频标准P2(先进音视频编码第2部分:视频)[1]部分,对AVS视频的解码过程中计算量大计算复杂的过程分为以下几个模块:
1) 熵解码模块:熵解码是针对AVS视频编码过程采用的熵编码的反过程。熵编码采用的预计统计科学的一种编码方法,它能够有效的降低编码码长。AVS视频流中所有的码流都是经过熵编码的数据,因此熵解码的过程计算量大,计算过程也比较复杂,因此需要硬件解码来实现。
2) 帧内预测模块:AVS视频标准中,帧内预测用于解码采用帧内编码方法的帧,帧内预测是采用帧内图像的空间相关性进行编码的一种方法。帧内预测分为求参考样本、求预测模式、计算三步。预测模式又分为5种预测模式,每种预测模式是针对帧图像中的像素来计算的,而且每种预测模式的计算方法计算复杂。考虑AVS标清视频720p的每帧图像720x576的分辨率,就可以清楚的知道计算量的大小。
3) 帧间预测模块:相对于帧内预测,帧间预测是采用前后相邻帧之间的时间相关性来进行编码的,它的计算量更大,复杂性更高,这是任何一个音视频硬件解码器中必须实现的一个模块。
4) IDCT变换模块:AVS中IDCT变换,即整数离弦变换,定义如下:
先对变换系数矩阵进行如下水变换
H'= CoeffMatrix ×T8T
T8是8×8反变换矩阵,T8T是T8的转置矩阵,H'表示水变换后的中间结果,T8定义参加AVS标准。矩阵H''的元素h''ij计算如下:
h''ij = (Clip3(-215, 215-1, (h'ij+4))) >> 3 i,j = 0～7
再对矩阵H'进行如下垂直反变换:
H = T8×H''
其中,H表示反变换后的8×8矩阵。最后,残差样值矩阵ResidueMatrix的元素rij计算:
rij = (Clip3(-215, 215-1, (hij + 26))) >> 7i,j = 0～7 hij是H矩阵的元素。
对于8×8的残差样本矩阵,IDCT变换需要2次矩阵乘法,矩阵相乘需要512次乘法448次加法,总共需要1024次乘法896次加法,对于这样的计算量,显然在嵌入式设备上用软件实现是无法满足实时解码的,因此需要硬件实现。
5) 滤波模块:由于AVS编码过程中是按照8x8的模块进行预测编码的,因此在模块之间的边缘会出现变化明显的边界,因此需要对解码后的模块进行滤波。AVS解码过程滤波主要分为求边界滤波强度和计算两步,这两步的运算也是针对像素级别的运算,因此也需要大量的计算,也需要硬件来实现。
6) AVS硬件解码器的总体架构:根据以上的分析,设计出如图2的硬件解码器的方案。
SoC是一个完整的系统,因此也包含了CPU,主要用于软件部分的运行。其中程序存储模块包括程序存储器(ROM实现)和程序运行内存(RAM),通过该部分可以对硬件解码器进行升级,因此增加了解码器的灵活性。片外接口用于嵌入式系统与硬件解码器的通信,由于嵌入式的多样性,因此该模块不能通用,需要针对特定的嵌入式系统进行开发。
图2中的各个模块通过片内总线连接在一起,形成了一个完整的系统。片内总线目前主要有ARM公司开发的AMBA总线,Altera公司开发的Avalon总线以及开源的Wishbone总线,前两个总线是专有的,因此使用这个总线是需要缴纳专利费用的,而后者是开源的免费总线。具体的总线的实现可以按照不同的场合自由选择。
3 总结
本论文开展了一种面向嵌入式设备的SoC架构的AVS硬件解码器设计方案的研究。该设计方案能够有效的加快AVS解码器的设计实现,而且灵活性高,可扩展性强,IP核能够重复应用在各种不同的AVS解码器架构上,有效的利用现有资源进行开发。
参考文献
[1] 国家数字音视频解码技术标准工作组.AVS视频AVS-P2视频标准[S].
[2] 沈兰荪,卓力.小波编码与网络视频传输[M].北京:科学出版社,2005.
【关键词】信息技术 工业设计 设计方式
【中图分类号】TB472 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0137-01
【基金项目】湖北省教育科学“十二五”规划2011年度课题成果（2011B448）
信息技术的迅速发展，多媒体技术、通信、网络技术已经渗透到工业设计教育的各个方面，改变了传统的学习和传播的方式，冲击着传统的教育思想观念。
由于信息技术的导入，学生的设计方式出现了很大的转变，从过去被动的技术型设计向主动创新型设计转变。网络使学生能更方便、更自主地获取他们所需要的知识和信息，打破思维空间和时间的界限，改变了教育的组织形式和方法。信息获取渠道多样化，学科交叉于学术交流更为便捷，为学生提供了更公平地获取专业知识的手段。
教师的职能将重新定位，老师的知识传授者的角色开始转化，教师应尽快掌握运用现代的教学技术手段，同时更新观念，树立终身学习的意识，尽快将信息技术有效地融合工业设计的专业特点，深化和完善学生的设计方式。引导学生寻求设计的最佳途径，最大限度地激发学生的积极性和创造性。
信息技术从以下几方面丰富学生的创意思维，提高了学生的设计效率与质量：
一在设计的选题阶段。学生利用信息技术观察生活了解社会热点。然后提出问题，发现问题，主动探索问题
互联网为学生了解社会提供了一个窗口。设计的题材和创意来源于生活、来源于社会。在设计的构思中，每一位学生都可以根据自己的兴趣特点，在自己方便的时间从互联网上搜索灵感，自由地选择适宜的设计资源，按照适合于自己的方向进行设计选题。例如：一个同学在网上了解到北京一场大雨将汽车淹没，并将没来及逃走的司机淹死的事件。在惊讶雨水也可以淹死人的同时，以此为灵感设计出了可以防风报警的雨伞。还有的同学通过网络了解到墨西哥弯漏油事件对环境的污染很大，自然生态资源被破坏，设计出了的防止油污扩散的装置等等。互联网已经成为学生了解社会的窗口，他们通过网络了解社会问题，思考社会问题的解决方式，从而设计出新的产品。
二在设计调查阶段。应用互联网调查和分析数据
在学生确立了设计方向以后，需要对设计的选题进行市场调查研究。例如：是否有同类设计已经产生？它有哪些优缺点？产品针对什么样的使用人群？他们有什么样的心理特点、生活特点和工作特点等等？从而有针对性的进行设计。
学生对市场的调查可以通过网络来完成。网络调查是调查方式的一种。网络调查是指在互联网上针对特定环境进行调查设计、收集资料和初步分析的活动。学生可以利用互联网直接进行问卷调查等方式收集关于设计选题的第一手资料，也可以利用互联网的媒体功能，从互联网收集二手资料。从而为后续的设计明确方向。
网络调查是一种很适合学生的调查方式。首先，网络调查不需要支付费用，调查的设备很经济，只需要一台能上网的计算机即可。第二，网络调查运作速度很快，只需搭建平台，数据库可自动生成，几天就可能得出有意义的结论。第三，网络调查非常便利，被访问者可自由地在网上发表自己的看法，没有时间、地点限制。第四，调查可以全天候进行，不受天气和距离的限制。第五，不需要印刷调查问卷，学生发出电子调查问卷，网民自愿填写，然后通过统计分析软件对访问者反馈回来的信息进行整理和分析。这样可以很快的得出有效的结论。所以网上调查已经成为工业设计学生市场调查的重要方式之一。
三在设计方案的构思阶段，学生通过网络搜集创意素材，定位设计目标
在传统的设计课程训练时，学生最大的困难没有创意来源，特别是现代的学生生活条件很好，高楼大厦让他们的生活圈子越来越小，他们直接感知的东西由于生活空间的狭小而局限，所见识的事物根本不能满足创造性设计的要求。互联网正好补充了这一缺陷，由于有了多媒体网络和信息技术，可以通过网络查看更多需要的资料，扩宽设计思路和视野，把他们的目光放的更远。现代信息技术还能为学生虚拟的设计情境，使学生能真实的感知产品的使用情况和使用环境。使学生能身临其境，将产生更多的灵感创意。
信息技术还为学生们提供了设计素材的积累、知识收集以及再利用的各种有效途径。在设计时，可以非常方便地收集和利用已有的各种成果和资料，还可以将自己的设计结果及其他设计师的设计结果存储起来，进行设计积累，从而使新的设计可以从更高的起点开始。设计知识的积累和再利用可以大大提高设计效率、提高设计质量。
四在设计的表达阶段。信息技术改变传统的表达方式
工业设计是技术与艺术的结合。在传统的产品设计中，教师让学生了解产品的绘制技法，而非产品的结构本身。这样设计的产品是非常空洞的。方案的好坏在很大程度上要依赖学生的美术表达技能，学生就不得不花费大量的时间和精力用于美术技能的提高，而且设计时往往需要投入大量的时间和精力用于图形的绘制与修改。
采用计算机辅助设计与制造技术后，工业设计的方式产生了巨大改变。原先必须用特殊技能才能完成的图纸，现在通过计算机系统中提供的大量工具就能以很快的速度完成，大大减少了对传统美术技能的依赖，同时也使得制图时间大大缩短。图形所包含的信息也更加丰富，大大减少了对学生美术技能的要求，从而为学生提供了更加充裕的时间来考虑设计的细节问题。计算机承担起了设计过程的大部分重复性的工作，从而根本上改变了学生大量的时间从事技能型学习的状态，把更多的时间放到创意上下工夫。所以，计算机辅助设计是工业设计信息化进程中的有机组成部分，是工业设计走向精确、优质、高效的必要手段。
五在设计方案的沟通阶段，信息化技术可以消除设计交流的屏障、距离和时间的限制，使得师生之间和学生之间的交流及协同工作更为顺畅