基于物聯網的現代高校多媒體教學的構建和應用研究

【摘要】以往傳統(tǒng)的高校多媒體教學系統(tǒng)在使用的過程中，相關的硬件都是通過中央控制器加以控制，但是在實際使用的過程中，這類系統(tǒng)呈現出了前后端、中間傳輸通道差異、升級難度大、維護困難等方面的問題。而隨著科技技術的發(fā)展，物聯網這一理念開始得以應用，完全能夠替代傳統(tǒng)的高效多媒體教學系統(tǒng)。本篇文章主要基于物聯網的角度來對于現代高效多媒體教學的構建以及應用進行了深入的研究。

【關鍵詞】物聯網；軟件中控；數據采集；遠程維護；移動管理

一、引言

進入二十一世紀以來，在當前信息技術飛速發(fā)展的過程中，高校開始對于現代化的技術加以應用，達到提升教學質量的目的，這使得大量的信息技術得到了廣泛使用。而隨著高校的多媒體教室越發(fā)的普及，高校課堂已經無法脫離多媒體教學模式。但是以往傳統(tǒng)的多媒體教學系統(tǒng)，由于其中表現出的復雜、繁復性，根本無法滿足高校多媒體教育的發(fā)展。但隨著物聯網的出現，其所表現出的故障明確指示、自動維護、升級簡易等優(yōu)勢，使得多媒體教學中所呈現出的問題得以解決。下文主要基于物聯網的現代高校多媒體教學的構建以及應用進行了全面深入的研究。

二、基于物聯網技術的多媒體教學系統(tǒng)設計思想

物聯網主要形容的就是利用各種信息傳感設備、傳感器、射頻識別技術、激光掃描儀、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、氣體感應器等等，來實時的對于各個部分進行監(jiān)控、連接、控制。同時針對力學、化學、生物、熱、光、聲、電以及需要掌握的信息加以采集，促使這些信息能夠和互聯網之間緊密的聯系起來，構建成一個極大的網絡體系。通過這方面的構建措施加以應用，能夠使得高校多媒體教學系統(tǒng)有效的實現物與人、物與物之間的聯通，各個不同部分的物品都能夠和網絡之間進行連接，達到方便管理、識別、控制的效果。單純從物聯網構建的定義上來說，物聯網所呈現出的特性就在于：①所聯結起來的所有物都能夠達到透明化、可視化的目的。那么對于用戶本身來說，其本身就可以使用各種不同形式的采集器件、傳感器等加以應用，并且能夠全面詳細的看到各個部分設備表現出的功能、性能、參數、輸入/輸出結果等，能夠進行較為良好的管理；②物聯網實際應用過程中，所涉及到的支撐條件，實際上就是應用領域中的相關標準以及智能化管理平臺之間所表現出標準以及專業(yè)知識的資源庫。嚴格依據上述的相關特性，在高校多媒體教學構建的過程中，必須要針對中國教育技術協會所制定出的《多媒體教學環(huán)境工程建設規(guī)范》加以應用，作為基本的指導準則使用，同時還必須要對于多媒體教學設備中的互換技術標準加以統(tǒng)一；而在硬件的設計方面，就必須要針對所有的多媒體系統(tǒng)進行TCP/IP協議模塊嵌入，可以是硬件模塊或者是軟件的形式，同時安裝上具有信號檢測、信號采集、設備自檢的檢測模塊；單純從應用平臺上來說，要保證管理系統(tǒng)本身的透明、可視化標準達到要求，進而實現物聯網進行跨網段、遠程管理的目的；各個部分的控制操作技術，都應當要確保標準統(tǒng)一的，開發(fā)的軟件平臺能夠有效的促使多媒體設備進行聯動控制，并且使得控制功能完全集成化。

三、基于物聯網技術的多媒體教學系統(tǒng)的設計

1.系統(tǒng)架構 基于物聯網技術所涉及到的高校多媒體教學系統(tǒng)本身，主要是使用兩個主體部分來構成：軟件、硬件。目前在系統(tǒng)構建過程，多數都是使用的單片機作為核心硬件系統(tǒng)，但是僅僅知識使用硬件系統(tǒng)，其本身也僅僅只能夠算作是單純的贏家您系統(tǒng)，無法使得物聯控制功能最大化、最優(yōu)化。所以，基于物聯網技術所構成的高校多媒體教學系統(tǒng)，實際上就是網絡技術、計算機技術、數字信號處理技術、采集技術、數據傳感技術、自動控制技術、智能化技術等方面的一個集成體。

2.硬件系統(tǒng)構成 （1）系統(tǒng)管理中心：這一環(huán)節(jié)主要是通過顯示設備、計算機、數據處理服務器等幾個部分構成。（2）支撐系統(tǒng)網絡：由原有教學課室網絡完成，組建無線網絡。（3）課室物聯網多媒體教學系統(tǒng)

1）多媒體教學系統(tǒng)設備 課室多媒體教學系統(tǒng)設備由計算機、有線及無線拾音設備、音頻擴音設備、視音頻信號切換設備、顯示設備、信號源播放設備等構成。

2）多媒體設備網絡交換系統(tǒng) 多媒體設備網絡交換系統(tǒng)主要由兩個部分構成：①通用的網絡交換與路由設備，并各課室完成內部子網；②內部的無線WIFI網絡，完成系統(tǒng)無線接入設備的鏈接，如移動操作控制，無線拾音和無線擴音等設備互聯。

3）移動管理系統(tǒng) 移動管理系統(tǒng)主要由移動終端設備構成，如iPad、移動平板、手提平板終端和智能手機等。

3.軟件系統(tǒng)構成

物聯網多媒體教學系統(tǒng)的軟件環(huán)節(jié)，主要是通過四個不同的模塊來構成：多媒體教學課堂總系統(tǒng)管理中心；遠程管理、維護中心；課堂多媒體教學系統(tǒng)的中央軟件控制器；教學錄播系統(tǒng)。這幾個部分的構成，促使物聯網高校多媒體教學體系得以運行。

（1）軟件中央控制器 由于物聯網高校多媒體教學系統(tǒng)在實際設計的過程中，針對每一個媒體設備器件，都嵌入了相應的TCP/IP協議模塊，以及通信接口、檢測期間、數據檢測等模塊，每一個環(huán)節(jié)的設備都是嚴格按照多媒體教學工程建設規(guī)范標準來執(zhí)行，直接利用內部的子網，能夠將各種形式下的媒體功能，集成到軟件位置的中央控制器平臺上，進而達到遠程、本地操作的目的。

（2）系統(tǒng)管理中心

1）系統(tǒng)設備的信息收集 使用網絡技術，來各個課堂上各個位置的采集、感應、自身檢測數據完全其中到信息收集的中心，只有再利用分類措施進行處理，使得設備表現出的運行狀態(tài)能夠以信息圖的形式呈現出的。同時，教師或者是操作管理人員，也可以依據信息圖上所呈現出的相關信息，達到隨時控制、操作的目的。

2）課室教學管理 課室的教學管理主要任務是根據教學管理部門的課室安排信息導入該系統(tǒng)，然后，根據課室的授課人與專業(yè)課程以及教學的需要，將多媒體教學桌面與對應人和課室關聯起來。

3）遠程管理與維護中心 隨著社會發(fā)展，社會分工越來越細，越來越精，很多學校的教學服務系統(tǒng)委托一些專業(yè)公司維護，為了保障系統(tǒng)的正常、良好運作，系統(tǒng)設計需要跨校區(qū)、跨網段，以便于統(tǒng)一管理，這樣各課堂系統(tǒng)的操作與控制、預警故障服務、軟件升級、系統(tǒng)檢測與檢查等等就可以通過遠程完成。

4.教學錄播制作與資源管理系統(tǒng)

（1）課堂教學過程自動錄制。課堂在執(zhí)行教學工作的過程中自動開啟錄制?，F如今的高校大學生對于學習自主化、學習個性化的需求在不斷的增加，而要使得學生的知識學習欲望能夠得以有效的滿足，學校就必須要針對大量優(yōu)質信息化學習資源進行供應，要達到這一目的的最簡便的措施，便是課堂資源。那么在授課的過程中，直接將教師在課堂上教學的整個過程加以錄制，傳入學校的圖書館數據或者專門的網站上，便能夠供應給學生進行查閱。

（2）錄制資源搜索瀏覽與推送學習?，F目前，相關的教學視頻資源本身由于技術上的問題，導致其無法隨機性的對于某個片段加以選擇，這就直接導致學生在選擇性學習的過程中，出現了較大的困難。因此，需要在物聯教學系統(tǒng)中，嵌入相應的標注技術管理平臺，達到視頻搜索瀏覽、實現學習資源定制推送的目的。該系統(tǒng)軟件能直接在對應的視頻中，加入相應的課程注釋，使得學生能夠迅速的搜索到需求的視頻進行播放；除此之外，教師也同樣可以針對學生所表現的困難話捏，進行知識點解說視頻推送。

四、結語

綜上所述，在我國現代高校教育改革的過程中，多媒體教學系統(tǒng)已經成為了數字校園建設中的重點，而基于物聯網技術所構建起來的多媒體教學系統(tǒng)，由于各個環(huán)節(jié)的設備都是使用的規(guī)范、統(tǒng)一的標準，能夠有效的實現物聯，進而執(zhí)行更加全面、透明的管理，使得任何一個環(huán)節(jié)的運行狀態(tài)、故障預警都能夠良好的呈現出來，進而促使多媒體教學的全過程得到更好的掌握。除此之外，物聯網多媒體教學系統(tǒng)還能夠自動進行錄播，這是現代教學體系發(fā)展過程中所呈現出的網絡課程需求，不僅能夠滿足學生的復習需要，還能夠為教學資源共享提供服務，這方面的發(fā)展應用，為我國教學體系的開放和發(fā)展奠定了堅實的基礎。