孫學朋

摘 要：本文主要圍繞遠程教學交互平臺及監(jiān)督平臺所包含的綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)、大屏幕顯示系統(tǒng)、中央控制系統(tǒng)、音頻會議系統(tǒng)、遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)、多媒體互動系統(tǒng)、移動視頻互動系統(tǒng)、辦公家具、供電保障系統(tǒng)及裝飾工程等九個子系統(tǒng)的技術方案和各個子系統(tǒng)的設計方案進行探索設計，最終通過云桌面、手機APP、PC端實現(xiàn)遠程教學交互，同時實現(xiàn)教學監(jiān)督督導及教學視頻資源錄制點播功能。

關鍵詞：遠程教學；交互平臺；監(jiān)督平臺

1 平臺概要

遠程教學交互平臺及監(jiān)督平臺是將視頻互動同步課堂教室、錄播教室相結合的一種教學內容呈現(xiàn)方式，將理論教學和直觀教學有機的結合在一起，調動學生的多種感官參與學習，提升了教學質量、提高了教學效率、擴大了教學規(guī)模。由于遠程教學交互平臺及監(jiān)督平臺的使用人和收益人是教師和學習者，因此，在建設該平臺中，應遵循先進性、實用性、易用性、穩(wěn)定性、可擴展性和兼容性等原則。

2 技術方案

2.1 綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)

綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)建設為支持語音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務信息傳輸，同時充分考慮到近期實際使用和中遠期發(fā)展的需求，進行合理的系統(tǒng)布局和管線設計。系統(tǒng)設計符合TIA/EIA六種布線標準和相關國內標準，符合國家現(xiàn)有工程設計標準。綜合布線系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸主干采用光纖支持多媒體數(shù)據(jù)傳輸，構建千兆以太網(wǎng)。語音傳輸中繼與大量電纜，以確保語音傳輸?shù)馁|量。水平配線架采用快速連接配線架，電纜傳輸性能優(yōu)異。系統(tǒng)設計有利于管理，維護和安全，并充分考慮未來網(wǎng)絡結構的變化，擴展和滿足新技術開發(fā)的需要，實現(xiàn)平滑過渡的可行性。

2.2 顯示系統(tǒng)

顯示系統(tǒng)用于顯示各種類型的視頻信息和VGA圖像，使用液晶大屏幕，采用55英寸超窄LCD單元，按照3（線）×6（列）拼接方式 以完成高清晰圖像顯示要求。采用VewellSN系列專業(yè)顯示器。在大屏幕的頂部安裝LED雙色文字時鐘屏幕，用來顯示滾動字幕和一些實時信息。所有視頻源都從視頻矩陣切換到大屏幕。在源選擇中，系統(tǒng)可以是遠程視頻信號，由相機捕獲的圖像，計算機信號，DVD視頻信號，顯示視頻信號如顯示器。

2.3 中央控制系統(tǒng)

集中控制系統(tǒng)的主要作用就是集中控制眾多的不同的電氣設備，允許在一個工作臺上遙控操作受控設備的主要功能。操作上提供一個直觀易用的計算機操作調度界面，直接遙控設備的運轉，工作人員只需觸發(fā)控制器上的鍵或按鈕，甚至觸摸屏上的菜單，就可以控制如電器的開、關動作，燈光的開關、明亮調節(jié)，DVD的播放，投影機的各種工作模式和參數(shù)的設置，視、音頻切換器的操作控制、音響設備的音量控制，攝相機的云臺和鏡頭控制，數(shù)字會議系統(tǒng)的模式、發(fā)言人選擇等。

2.4 擴聲系統(tǒng)

擴聲系統(tǒng)設計考慮了施工環(huán)境和電聲系統(tǒng)設計，大廳擴聲自然，聲音分散良好，聲場分布均勻，響度適當，自然良好。在擴聲系統(tǒng)方案中，我們根據(jù)用戶的實際需要，根據(jù)電聲技術和相關語言標準對聲音進行聲學設計。

2.5 數(shù)字會議發(fā)言系統(tǒng)

數(shù)字會議系統(tǒng)，包括會議代表機器講話功能，機器主席，解釋器單元，雙音頻接口，多連接器等。參與者能夠通過發(fā)言設備參加會議，滿足會議請求，注冊他們的演講，接收屏幕顯示，參加電子投票，接受同聲傳譯，并通過內部通信系統(tǒng)與其他代表溝通。不同的代表獲得不同的設備。代表可以通過申請加入會議之后享有聽取意見的權利，但他無權發(fā)言。麥克風是參與者參與討論的通信工具。代表通過代表機參加會議。主席麥克風控制整個投票過程。最終投票結果顯示在主席單元上。主席機主要用于管理和控制，大多數(shù)機器的主席有三個控制鍵：打開鍵，清除鍵和優(yōu)先鍵。清除鍵可以終止所有代表機器的通話狀態(tài)。優(yōu)先級鍵允許主席隨時插入討論。它還可以暫時關閉代理或完全清除所有代表講話功能。主席單元的開/關按鈕具有優(yōu)先權，可以關閉所有代表麥克風。

3 子系統(tǒng)設計方案

3.1 綜合網(wǎng)絡系統(tǒng)

從中心機房引入一條光纜至視頻互動教室實現(xiàn)下發(fā)400個子教室的圖像、聲音等信號的傳輸，所有信息點的弱電線纜布線始點均從視頻互動教室控制室起，交換機、配線架等設備置于控制室機柜里。電話、網(wǎng)絡線和大屏幕、攝像頭、音響等專用線纜，通過吊頂上方或地磚下面布設，所用線管（槽）采用鍍鋅鋼管或金屬線槽。后排的控制臺采用地面暗盒預留的方式，前方的觀摩區(qū)域都連線到桌面信息插座。

3.2 大屏幕顯示系統(tǒng)

本設計方案投影單元選用18臺高清小拼縫拼接單元進行3行6列的排列。主要包括LCD投影單元、多屏拼接控制系統(tǒng)、控制軟件系統(tǒng)及相關外圍設備（框架、底座、線纜等）組成。根據(jù)實際工程實施經驗，并結合現(xiàn)場的裝修設計，現(xiàn)場定制組合屏底座。整個大屏顯示系統(tǒng)以拼接控制器作為控制核心，該拼接控制器支持多種視頻輸入、輸出業(yè)務板，并且所有業(yè)務板可以混插，同時提供了高速網(wǎng)絡接口，接入本地局域網(wǎng)，可以接入前端網(wǎng)絡攝像機的網(wǎng)絡視頻數(shù)據(jù)、模擬視頻信號、其他業(yè)務系統(tǒng)計算機顯示信號或網(wǎng)絡遠程桌面，通過內部拼接控制功能和強大的數(shù)據(jù)處理能力，實現(xiàn)圖像的拼接和漫游操作。

3.3 中央控制系統(tǒng)

遠程教學交互及監(jiān)督平臺教室主要有包括視像投影系統(tǒng)、視頻展示系統(tǒng)，音響系統(tǒng)，各種燈光、電動窗簾等環(huán)境設備和其他辦公電氣設備等。中央控制系統(tǒng)主要由四個部分組成：中央控制器、控制面板、總線控制器和控制執(zhí)行器。

3.4 數(shù)字會議系統(tǒng)

系統(tǒng)具有全數(shù)字音頻技術設計，音頻信號由專用高性能DSP處理，輸出音頻可達到CD音質。代表們可以聽到清晰順暢的聲音，這將使會議更輕松和快樂；具有很好的抗地線和電源線干擾能力；長距離傳輸音質不會衰減；系統(tǒng)包括引領就座、會議討論/發(fā)言、有線同聲傳譯、無線同聲傳譯、攝像自動跟蹤、同步數(shù)字硬盤錄音錄像等功能。

3.5 辦公家具

符合國家相關環(huán)保標準要求；具有可安裝液晶顯示器的托臂；整體操作臺滿足24/7工作環(huán)境的要求，結構牢固；控制臺內部安裝電腦后，為了確保主機系統(tǒng)的正常工作以及監(jiān)控環(huán)境的要求，采用自然通風的方式，通風方式確保主機安裝室內的溫度不影響主機的正常工作；整體操作臺為現(xiàn)代開放式結構。

4 結語

遠程教學交互平臺及監(jiān)督平臺實現(xiàn)了以建設、應用和共享優(yōu)質數(shù)字教育資源為手段，促進了優(yōu)質數(shù)字教育資源共享，提高了教育教學質量，推進了信息技術與教育教學深度融合，培養(yǎng)了學生信息化環(huán)境下的學習能力。該平臺將視頻互動同步課堂教室、錄播教室相結合，將理論教學和直觀教學有機的結合在一起，調動了學生的多種感官參與學習，提升了教學質量、提高了教學效率、擴大了教學規(guī)模。該平臺具有廣泛的應用性，實現(xiàn)的目標有制作精品課件、翻轉課堂、實時互動教學、教育資源庫及內容建設和網(wǎng)絡觀摩教學及監(jiān)管等。