基于平板智能電視多媒體教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)建與思考

林騰

摘要：多媒體教學(xué)設(shè)備已成為各學(xué)校日常教學(xué)必備的工具。多媒體教學(xué)在教育領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，本文對(duì)多媒體教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建做了深入的分析和探討，希望為建立新型教育教學(xué)方式提供有益的經(jīng)驗(yàn)及分享。

關(guān)鍵詞：多媒體教室 多媒體教學(xué)系統(tǒng) 平板智能電視

中圖分類號(hào)：TP37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）15-0216-02

隨著時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，學(xué)校教育面臨新的挑戰(zhàn)，教學(xué)改革成為了一種必然趨勢(shì)，教學(xué)方法的改變和教育手段的豐富是教學(xué)改革中必不可少的環(huán)節(jié)，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Assisted Instruction，即CAI）已經(jīng)不斷融入到我們的教學(xué)中，CAI已成為新時(shí)期學(xué)校教學(xué)水平提高的迫切需要。組建多媒體教學(xué)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)CAI的重要保證。為了使教師擺脫“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，豐富教學(xué)方法和手段，提高教育教學(xué)效率，利用現(xiàn)代化多媒體技術(shù)手段進(jìn)行全面、準(zhǔn)確的教學(xué)。因此，我們有必要開展多媒體教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)。

1 背景及現(xiàn)狀

近年來，國(guó)家對(duì)教育越來越重視，教育部提出要加速教育信息化，以信息化促進(jìn)教育信息化發(fā)展的要求。教育信息化的核心內(nèi)容是教學(xué)信息化，要求在教育過程中較全面地運(yùn)用以計(jì)算機(jī)、多媒體和網(wǎng)絡(luò)通訊為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信息技術(shù)，促進(jìn)教育改革，從而適應(yīng)正在到來的信息化社會(huì)?，F(xiàn)在各地政府都不同程度加大對(duì)教育的投入，學(xué)校也將教育信息化建設(shè)列為學(xué)校發(fā)展的一項(xiàng)重要工作，多媒體教學(xué)是推進(jìn)教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量的重要手段，它通過各種電腦設(shè)備、顯示設(shè)備、音響設(shè)備等組合使用，按教學(xué)要求將文字、聲音、圖形、圖像、影像等多種媒體信息，進(jìn)行有機(jī)組合，并通過投影設(shè)備投影到大屏幕上進(jìn)行顯示，得到了聲音、動(dòng)畫、視頻等效果，為我們提供逼真的教學(xué)情景，使學(xué)生有身臨其境的感受，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果，因此，多媒體教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)是教育信息化建設(shè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

目前很多學(xué)校都陸續(xù)建成或準(zhǔn)備建設(shè)多媒體教室，使用效果也不錯(cuò)，然而在使用過程中還是存在以下問題：

1）設(shè)備使用不方便，由于設(shè)備品種多，品牌雜，擺放位置不統(tǒng)一，使用時(shí)要通過遙控器或中控系統(tǒng)進(jìn)行控制，或由于分批建設(shè)，不同批次設(shè)備的操作方法不同等，對(duì)使用者要進(jìn)行設(shè)備的使用培訓(xùn)才能上課，教師在上課時(shí)有時(shí)會(huì)感覺操作繁瑣。

2）教師使用積極性不高，部分教師由于對(duì)計(jì)算機(jī)認(rèn)知能力不足或年齡稍大，上課時(shí)不能熟練使用設(shè)備，遇到小問題或故障時(shí)無(wú)法應(yīng)對(duì)，對(duì)使用多媒體有畏懼心理，導(dǎo)致不敢用或干脆不用多媒體進(jìn)行教學(xué)，造成了教學(xué)資源浪費(fèi)。

3）維護(hù)成本高、效率低，現(xiàn)在有條件的學(xué)校，基本上教室都配備了多媒體設(shè)備，使用頻率很高，但大多還不能做到由專人使用和管理設(shè)備，因?yàn)槭褂昧?xí)慣和使用環(huán)境的不同，造成設(shè)備故障率較高，損耗嚴(yán)重，由于學(xué)校的維護(hù)人員不足，很多維護(hù)只能在課余時(shí)間進(jìn)行，維護(hù)的效率不高，設(shè)備的完好率達(dá)不到要求，嚴(yán)重影響了教學(xué)。

2 多媒體教學(xué)系統(tǒng)的對(duì)比

多媒體教學(xué)系統(tǒng)由于投入的資金不同，設(shè)備的配置也不一樣，多媒體教室按使用面積為60～80平方米，使用人數(shù)為40～70人為例，使用類型可分為經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易型（低端）、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)型（中端）和擴(kuò)展應(yīng)用型（高端）。具體如下：

1）經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易型（低端）：最簡(jiǎn)單的配置就是在教室內(nèi)配置一臺(tái)PC電腦、一臺(tái)液晶投影機(jī)、一幅銀幕（手動(dòng)或電動(dòng)）。其他的信號(hào)源設(shè)備如擴(kuò)音設(shè)備、DVD機(jī)等可根據(jù)需要選擇，設(shè)備的使用采用遙控器操作和面板操作相結(jié)合。這種配置能播放PPT、文字、圖像、動(dòng)畫、音視頻等多種媒體信息及教師課件，其優(yōu)點(diǎn)是投入的資金量少，每套只需投入1.3～1.8萬(wàn)元，可逐步增加設(shè)備，教室的線路基本不用改裝，安裝方便，可單機(jī)運(yùn)行。缺點(diǎn)是上課時(shí)要花時(shí)間來對(duì)各種設(shè)備進(jìn)行控制操作，教學(xué)的效果打折扣。液晶投影機(jī)的燈泡壽命短，往往使用2000至3000小時(shí)后亮度就會(huì)衰減和下降，還有液晶投影機(jī)在使用時(shí)要保證使用完關(guān)機(jī)后要有一定的冷卻時(shí)間，防止直接關(guān)閘斷電，否則會(huì)嚴(yán)重影響投影機(jī)的液晶板和燈泡壽命，更換，維護(hù)所需二次投入成本高。

2）實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)型（中端）：系統(tǒng)由一臺(tái)PC電腦、一臺(tái)液晶投影機(jī)、實(shí)物投影儀，電子白板，音響系統(tǒng)等組成，主要功能除了具備經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易型的所有功能外，可以增加網(wǎng)絡(luò)功能，通過計(jì)算機(jī)中控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)與多媒體設(shè)備相結(jié)合，能實(shí)現(xiàn)控制所有相關(guān)設(shè)備的操作，如一鍵開、關(guān)機(jī)，控制擴(kuò)音系統(tǒng)和電控銀幕等輔助設(shè)備。教師通過實(shí)物展示臺(tái)可將圖片通過投影機(jī)顯示出來等，能在電子白板上觸摸書寫，使用配套軟件可以任意標(biāo)識(shí)、批注課件的內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)老師和學(xué)生之間多媒體教學(xué)互動(dòng)。該套配置約需2.5～3.2萬(wàn)元。其優(yōu)點(diǎn)是功能齊全，操作簡(jiǎn)便，實(shí)用性強(qiáng)，缺點(diǎn)是同樣存在投影機(jī)的維護(hù)問題，白板如要進(jìn)行書寫和觸摸操作必須要近距離使用，由投影機(jī)投射過來在電子白板上的反射光亮度高，會(huì)對(duì)教師的眼睛造成影響。還有白板平時(shí)都是置于教室內(nèi)放置，不能像投影銀幕那樣可以卷起升高保管，其板面的保護(hù)顯得非常重要。

3）擴(kuò)展應(yīng)用型（高端）：采用計(jì)算機(jī)技術(shù)與觸摸屏技術(shù)相結(jié)合的大屏幕觸摸教學(xué)一體機(jī)，可用手指、觸控筆、或其他任何非透明物體觸摸書寫，一體機(jī)可選擇帶外置抽拉式電腦模塊，不需要配備PC電腦和投影機(jī)，只需搭載中控系統(tǒng)，實(shí)物投影儀，音響系統(tǒng)等，可實(shí)現(xiàn)電腦、投影、電子白板功能、通過網(wǎng)絡(luò)及電視模塊也可與多種信息網(wǎng)相連，如互聯(lián)網(wǎng)、校園網(wǎng)、有線電視網(wǎng)等，增加網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)及電視娛樂功能，而且由于一體機(jī)采用了LCD液晶技術(shù)，使輸出顯示可實(shí)現(xiàn)高對(duì)比度、高亮度、分辨率達(dá)1920（H）*1080（V）的高清輸出。該套配置投入視一體機(jī)屏幕大小，在50至70寸大小范圍內(nèi)，約需資金3～5萬(wàn)元。其優(yōu)點(diǎn)是功能強(qiáng)大，布線簡(jiǎn)單，交互使用容易，缺點(diǎn)是需投入的資金較多，書寫反應(yīng)有一定的延遲，一體機(jī)將液晶屏體，書寫模塊，計(jì)算機(jī)模塊集成，對(duì)維護(hù)人員技術(shù)要求較高，對(duì)屏體保護(hù)要重點(diǎn)保護(hù)，對(duì)雷電、外部撞擊、外部硬物劃傷等環(huán)境因素在使用時(shí)都需要特別注意。

3 多媒體教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)設(shè)計(jì)思路

一些學(xué)校早期建成的多媒體教室經(jīng)過幾年的使用，已經(jīng)到了升級(jí)改造或重建的階段，新的多媒體教學(xué)系統(tǒng)的建設(shè)必須考慮一個(gè)周全的建設(shè)方案，應(yīng)做到以下兩點(diǎn)：

1）深入調(diào)研、統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施。多媒體教學(xué)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際上就是教育信息化建設(shè)，其過程涵蓋硬件、軟件、教學(xué)資源多個(gè)要素，學(xué)校應(yīng)將此項(xiàng)工作作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，成立專門的項(xiàng)目組，提前深入到兄弟學(xué)校和生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行需求調(diào)研，提出適合學(xué)校使用的可行性報(bào)告，根據(jù)調(diào)研報(bào)告及資金來源情況，學(xué)校全盤考慮，對(duì)建設(shè)目標(biāo)與建設(shè)周期作出統(tǒng)一規(guī)劃，確定建設(shè)方案，由項(xiàng)目組按照建設(shè)計(jì)劃逐步實(shí)現(xiàn)。

2）設(shè)計(jì)全面、配置合理、操作規(guī)范。多媒體教學(xué)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮滿足教學(xué)需求，同時(shí)，還需考慮學(xué)校的使用環(huán)境和應(yīng)用水平，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)實(shí)用與可持續(xù)發(fā)展相結(jié)合的理念。由于科技發(fā)展迅速，產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度較快，故設(shè)計(jì)要適度超前，避免低水平的重復(fù)建設(shè)，在合理預(yù)算范圍內(nèi)，盡量選擇適用的、成熟的產(chǎn)品，避免采購(gòu)過于高端的產(chǎn)品無(wú)法使用或難以維護(hù)，造成設(shè)備的閑置浪費(fèi)。項(xiàng)目實(shí)施過程必須規(guī)范，要履行建設(shè)方案論證、執(zhí)行政府采購(gòu)程序、項(xiàng)目過程監(jiān)控、驗(yàn)收與反饋等工作程序，保證項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量。

4 多媒體教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

我校原已分批建設(shè)有類似經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易型多媒體教室，經(jīng)過5～6年的使用，由于使用頻率高，設(shè)備損毀嚴(yán)重，很多設(shè)備已經(jīng)進(jìn)入老化期，必須更換，因此，改造多媒體教室成了迫在眉睫的事情。因?qū)W校使用自有資金，在設(shè)計(jì)方案時(shí)結(jié)合實(shí)際需要和教室環(huán)境的基礎(chǔ)設(shè)施，并兼顧系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性與擴(kuò)展性，提出“平板智能電視多媒體教學(xué)系統(tǒng)”方案：具備系統(tǒng)控制運(yùn)行和單機(jī)運(yùn)行兩種模式，使用對(duì)開型推拉黑板（帶鎖），嵌入時(shí)下流行和技術(shù)成熟的平板智能65寸LED電視機(jī)作為顯示設(shè)備，配合原有的中控及音響設(shè)備，輸入設(shè)備可使用筆記本電腦、平板電腦及手機(jī)，采用有線或無(wú)線接入方式，通過加裝路由器，可接入校園網(wǎng)或Internet網(wǎng)，教室內(nèi)安裝信息盒，內(nèi)置HDMI（全稱是High Definition Multimedia Interface，是高清晰多媒體接口的縮寫）和RJ45接口，方便教師使用筆記本電腦和平板電腦上課和上網(wǎng)。

5 實(shí)施效果

1） 教學(xué)方式靈活，操作使用簡(jiǎn)單

“平板智能電視多媒體教學(xué)系統(tǒng)”中的電視機(jī)被嵌入到推拉黑板內(nèi)，除了可以加強(qiáng)保護(hù)，節(jié)省空間外，這種“亦屏亦板”的模式還可實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)和現(xiàn)代兩種教學(xué)方法的靈活切換，對(duì)于部分喜歡傳統(tǒng)教學(xué)方式的教師，或根據(jù)課程需要可選擇黑板板書教學(xué)形式，邊寫邊講，用豐富的肢體語(yǔ)言感染學(xué)生，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。使用多媒體教學(xué)時(shí)，只需將中間黑板推至兩側(cè)（兩側(cè)的黑板亦可板書），打開電視機(jī)電源和功放機(jī)開關(guān)，使用無(wú)線話筒，用筆記本電腦接上HDMI線，電視機(jī)可自動(dòng)搜索輸入設(shè)備并與電腦屏幕內(nèi)容同步顯示，即可得到文檔、聲音、圖像、動(dòng)畫、視頻的展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)環(huán)境。由于電視機(jī)屏幕可以做到高亮度，高分辨率和可視角度大，在教室內(nèi)除了前排兩側(cè)位置稍有反光（將教室前面的窗戶拉上窗簾即可減少反光），大部分位置都能清晰觀看。

2）方便接入媒體，擴(kuò)展應(yīng)用功能

本套設(shè)備在使用時(shí)除了使用筆記本電腦進(jìn)行有線連接外，還可通過無(wú)線互聯(lián)技術(shù)與平板電腦或者智能手機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接，使用HDMI線可進(jìn)行高品質(zhì)的有線連接，但教師必須站在筆記本電腦前進(jìn)行操作，雖然也可使用電子教鞭、激光筆等進(jìn)行無(wú)線操作，但使用基本局限于講臺(tái)周圍，這樣會(huì)束縛了教師教學(xué)水平的發(fā)揮。配置一臺(tái)帶WIDI（Intel Wireless Display全稱為無(wú)線高清技術(shù)）平板電腦或帶無(wú)線顯示的智能手機(jī)，結(jié)合電視機(jī)的Miracast（無(wú)線顯示技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議）功能，可以實(shí)現(xiàn)平板電腦（智能手機(jī)）和智能電視的無(wú)線連接，這樣，平板電腦+智能電視的使用就可以擴(kuò)展出無(wú)線觸控教學(xué)功能，而且無(wú)線連接可以讓教師遠(yuǎn)離屏幕的強(qiáng)光照射，保護(hù)了眼睛，讓教師能夠從由走下講臺(tái)，拿著平板電腦在教室內(nèi)邊移動(dòng)邊教學(xué)，也能使用拍照功能作實(shí)物展示，進(jìn)行局部放大講解。教師真正融合到了學(xué)生之中，活躍了課堂氣氛，加強(qiáng)了與學(xué)生的互動(dòng)交流，其教學(xué)效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了使用觸控教學(xué)一體機(jī)的效果。

3）維護(hù)保養(yǎng)容易，運(yùn)行成本低廉

本套系統(tǒng)兼容性和適用性強(qiáng)，成本低廉，65寸智能平板電視市面價(jià)已跌入8000元以內(nèi)，平板電腦基本上在2000元左右，整套設(shè)備含改造在內(nèi)一次投入資金可控制在15000元以內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)觸控教學(xué)，是一套高效實(shí)用教學(xué)工具。省略了PC電腦和投影機(jī)的維護(hù)，避免了投影機(jī)更換燈泡的二次投入的問題，設(shè)備維護(hù)重點(diǎn)是做好電視機(jī)的日常維護(hù)和液晶屏體保護(hù)，由于電視機(jī)在采購(gòu)時(shí)簽訂了延保兩年協(xié)議，因此在3年內(nèi)電視機(jī)的整機(jī)使用無(wú)憂，保修期后如果電視機(jī)損壞則可以更新為新型號(hào)電視機(jī)。另外，本套設(shè)備運(yùn)行已經(jīng)不依賴中控系統(tǒng)，因此，不需要再對(duì)中控系統(tǒng)進(jìn)行投資改造。

4）融入網(wǎng)絡(luò)資源，提升使用效果

我校已建成較為完善校園網(wǎng)，多媒體教學(xué)系統(tǒng)充分考慮利用現(xiàn)有校園網(wǎng)，不需重新布線，通過教室內(nèi)路由器接入網(wǎng)絡(luò)資源，升級(jí)系統(tǒng)功能。學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心為各教室分配使用統(tǒng)一的IP地址，方便進(jìn)行集中化管理和遠(yuǎn)程控制；各教室可以訪問局域網(wǎng)內(nèi)的服務(wù)器，也可以通過校園網(wǎng)出口訪問Internet，上網(wǎng)遨游，增加學(xué)生的視野和知識(shí)面。目前可以做到由網(wǎng)管通過集控軟件統(tǒng)一控制各教學(xué)系統(tǒng)電源，實(shí)現(xiàn)定時(shí)開、關(guān)機(jī)，通電后多媒體教學(xué)系統(tǒng)不依賴于網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器，各教室既可集中化管理使用，也能獨(dú)立使用。下階段我校將進(jìn)行校園廣播項(xiàng)目建設(shè)，屆時(shí)在主控中心建立多媒體教學(xué)系統(tǒng)管理平臺(tái)，對(duì)多媒體教室的實(shí)行統(tǒng)一管理?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)多媒體教室遠(yuǎn)程控制、狀態(tài)監(jiān)看、遠(yuǎn)程維護(hù)、遠(yuǎn)程開關(guān)、云媒體推送等集中管理。結(jié)合廣播系統(tǒng)的使用，通過流媒體服務(wù)器和磁盤陣列，將流媒體資源庫(kù)內(nèi)容提供至多媒體教室客戶端，可進(jìn)行視頻廣播、課件廣播、優(yōu)質(zhì)課程廣播等應(yīng)用點(diǎn)播，還可以對(duì)公開課進(jìn)行直播，創(chuàng)建“名師課堂”，構(gòu)建“一班連多班”的校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)課堂，將優(yōu)質(zhì)教育資源挖掘出來讓每一個(gè)班級(jí)都能用得到；并可通過互聯(lián)網(wǎng)延伸至校外，將教育教學(xué)和社會(huì)深度融合，極大地提升該系統(tǒng)的使用效果。

5）使用注意事項(xiàng)

①使用HDMI線進(jìn)行有線連接時(shí)，由于智能電視的顯示模式是大多設(shè)為16：9模式，筆記本電腦連接后如果在放PPT時(shí)沒有滿屏顯示，應(yīng)該在“文件”的“頁(yè)面設(shè)置”將頁(yè)面的橫向幅度適當(dāng)調(diào)大至滿屏顯示。②無(wú)線連接時(shí)所使用平板電腦應(yīng)該配置觸控筆，屏幕尺寸適中，以10.1寸為宜，因其具有觸控、手寫功能，必須使用Windows 8以上的系統(tǒng)和帶有安卓系統(tǒng)的雙系統(tǒng)平板，才可方便地運(yùn)行各自系統(tǒng)的軟件。③智能手機(jī)雖然也可方便用無(wú)線連接方式接入使用，但由于屏幕過小，教師使用也不方便，平時(shí)用來放PPT、圖片、視頻的效果還是可以的，不建議用來做上課工具。④由于智能電視已帶有安卓系統(tǒng)類的操作系統(tǒng)，內(nèi)部運(yùn)行類似電腦工作一樣，在使用完應(yīng)盡量通過遙控器關(guān)機(jī)或通過按電源按鈕關(guān)機(jī)，以便讓內(nèi)部硬件逐步斷電，禁止直接拉閘斷電，造成系統(tǒng)或硬件損壞。

6 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過合理配置設(shè)備，獲得高性價(jià)比的多媒體教學(xué)系統(tǒng)是學(xué)校教學(xué)過程的必備利器，通過使用多媒體教學(xué)系統(tǒng)提升教師適應(yīng)現(xiàn)代信息技術(shù)的能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力，是提升教學(xué)質(zhì)量的有效保障，隨著云技術(shù)時(shí)代的來臨，數(shù)字化、智能化成為新的趨勢(shì)，我們也要緊跟時(shí)代發(fā)展的需要，構(gòu)建出適應(yīng)新時(shí)代的新型教學(xué)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

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