构建网络视听实验室的研究与实践

周　民

摘要 随着计算机技术的发展，计算机辅助教学作为现代教育技术的手段，促进教学的改革与创新。充分利用设备资源、教学资源和现代信息的传播技术，推动教学改革向纵深迈进。通过教学和自主学习的应用，对网络视听实验室创建及应用作进一步探讨。

关键词 计算机技术；教学改革；实验室

中图分类号：G431 文献标识码：A 文章编号：1671-489X（2009）15-0085-02

Research and Practice of Construction of Audio-visual Network Laboratory//Zhou Min

Abstract With the development of computer techniques, computer assisted instruction, as a mode of modern education technique, has been accelerating education reform and innovation. The fully use of the equipment and education resources and the modern technique of information transmission has been deepening the education reform. This essay gives an advanced discussion on the construction of the Audio-visual Network Laboratory and the application of this laboratory on teaching and self-learning.

Key words computer technique；education reform；laboratory

Authors address Guangdong University of Foreign Studies, Guangzhou 510420

随着现代信息科学技术的飞速发展，以及现代传播媒体的产生和传播手段的更新，教育形式必然产生变革，这种变革将影响整个教育思想和教学模式的更新与发展。广东外语外贸大学在近10年的教学改革中，采用计算机的多媒体技术与网络技术组建的网络视听实验室的自主学习逐步取代部分听说课程。新的教学模式是以现代教育技术为支撑，改变原来以教师讲授为主的课堂教学模式，使语言学习朝着不受时间、地点限制的个性化学习方向发展。通过网络环境的建立与教学资源的筛选、整合，加大实验室局域网与校园网的建设力度，课内、课外自主学习，实现“学习者自主”。

1 网络实验室建设的尝试

现代学习理论经历了20世纪初期的行为主义学习理论占主导地位，70年代的认知主义学习理论及90年代建立起的建构主义学习理论。这一理论提倡以学习者为中心，强调学习的主动建构内部心理特征的过程，强调个别化学习与交流合作，强调学习的外部情景、资源对意义建构的重要性。伴随教育技术的发展，2000年初广东外语外贸大学建立起网络视听实验室。最初以C语言、VB软件编程做成网页形式给学生浏览，稍后网页制作技术有了一个大发展。

第一个网络课室建立时是175台计算机的局域网，计算机配置CPU仅为Celeron 400，内存32 M，Windows 98操作系统。服务器配置的是至强500CPU，512 M内存，Windows NT操作系统及数据库管理系统SQL Server 7.0。一段时间以来，视听实验室网络利用硬件技术解决视频点播问题，硬件环境要达到实时视频、音频点播，就必须要有高速的宽带网络基础。要达到高速，就要解决服务器的吞吐量和网络的带宽。采用多网卡的方法增大网络的带宽，合理分布大流量数据网络系统，即视频服务器、Web服务器、数据服务器数据分开处理，由高速交换机或高速路由连接，利用服务器群来完成上述高性能的要求。

学生机用浏览器直接访问Web服务器，管理计算机与教师机以域用户登录，传送素材到相关服务器，以及从服务器读取有关数据、服务器管理等。所有的课件必须是网络课件，并以网页的形式运行。

在VOD（Video On Demand）点播系统配置时采用网桥式结构，充分利用服务器内部的数据处理能力，以多网卡分段处理的交换网硬件构成。比较好地解决了网络带宽和速度问题，使网络顺利实现VOD功能。系统即使是MPEG-1格式VCD的DAT文件作共享文件传送的VOD，也可达到60个客户机实时VOD（用WIN98媒体播放器点播）。而且硬件配置没有特别技术条件限制。

多年来伴随计算机技术的进步与学校的发展，软、硬件配置档次大为提高。数据服务器采用磁盘阵列的方式，增大数据出口流量。作为网页形式开发的课件，要提高数据库的操作性，除采用更好的数据服务器，进行更合理的数据库设计之外，在Web应用程序实现环节也有很多措施可以采取。其中，使用数据库连接池就可以显著提高应用程序的性能和可缩放性。实验室是个局域网，学生工作站经3层交换机连接至服务器间（同时是资源中心），由增设的核心交换机Cisco 4506分配网段与子网段于课室之间，同时在教师机设置控制程序，对访问大楼内网与访问校园网、Internet进行控制，以利于组织教学与自主学习。

2 教学资源的整合

教育技术是为了促进学习对有关的过程和资源进行设计、开发、运用、管理和评价的理论实践。其定义明确指出，这门新兴的学科最终的目的是促进学习，从而转变以往为教学服务的理念，体现教学观念从以教为中心转向以学为中心。这种转变有利于教育技术更好地在教育中发挥作用。

现代化技术改变音视频媒体的制作、传播方式，计算机网络的出现又改变计算机辅助教学的理念。早年在单台计算机上运行的教学软件，受限于当时条件，适用行为主义理论——强化学习。随着计算机多媒体与网络技术的发展，声音、图像制作与播放伴随编码技术，计算机网络带宽与传输率的提高，计算机辅助教学已从简单的文本演示方式发展到网页浏览方式。存储介质的容量的大增，扩大了资源的无限空间。计算机辅助教学经历了单机，多台服务器多卡组网，以及今天采用磁盘阵列并发技术，数百台计算机同时进行教学课件操作，教学打破时间与空间的概念。

多年来开出e-class、电影文化、比较文化、cecl写作、语音语调、新闻听力等课程。以网页技术开发的英语新闻听力课程根据教育技术理念，将教学成功地设计成为自主学习形式课程——扩展的课堂，除保留必要的上课考勤制度外，学生可根据自己的接受能力，在一定的日期内（一周）完成课堂里要求完成的学习任务。教学模式如图1所示。

历经多年实践，网络视听教学面几乎覆盖所有专业英语教学，取得行业内外好评。英文学院在课件的处理上把握好新闻的及时性、内容的广泛性、学习的可行性，对一些词组作在线解释，页面有按钮链接在线《柯林斯英英词典》（Collins COBUILD Advanced Learners English Dictionary）帮助学生学习，激发学习兴趣。

3 今后的发展设想

近年来，计算机软、硬件技术发展很快。学校建立的网络视听实验室从1999年的Celeron 400、Windows 98的学生机配置起步，逐步发展到目前的双核Core E8400、Windows XP。媒体播放器不断升级，制作工具推陈出新，MPEG格式文件为主导，WMV、FLV格式文件为辅助。课件的制作往往受限于设备条件，制作上稍不注意就会造成学生机端播放不流畅或“死机”。在不同课室，考虑到设备档次差别，要分别制作不同格式文件。当然，服务器部分也不断淘汰、升级。

作为学校，在语言教学活动中，每个教师都备有大量的视频和音频课件资料。由于这些资料占用存储空间较大，而教师的授课常常在不同课室间更换，因此，往往造成课室教师用机的存储空间无法满足教师的使用要求。而由于资源不能共享，同一课件资源放在不同课室的机器或服务器中，更加重存储空间的浪费和不足。据此，建立含资源库双机热备份功能的外语教学资源系统。该系统由2台服务器系统和一个外接共享磁盘阵列柜及相应的双机热份软件组成，用户的数据存放在外接共享磁盘阵列中，操作系统和应用程序安装在2台服务器的本地系统盘上。

目前，学校的实验室包括视听实验室和语言实验室，总共有将近900个学生座位，而预期项目推行后，学生座位数将更多。所以，外语教学资源分室的系统至少应该能实现1 000个用户同时实时点播的要求。如果满足全校师生的使用，预计要能满足3 000个用户同时实时点播。按每用户使用1.5 M流量计算，至少需要4 500 M的流量。这个应用需要已不能使用单台服务器输出，需要使用应用服务器集群，多台服务器并列输出。为了输出的稳定及流畅，最好使用专业视频服务器。