远程教学交互平台及监督平台设计思考

孙学朋

摘 要：本文主要围绕远程教学交互平台及监督平台所包含的综合网络系统、大屏幕显示系统、中央控制系统、音频会议系统、远程视频监控系统、多媒体互动系统、移动视频互动系统、办公家具、供电保障系统及装饰工程等九个子系统的技术方案和各个子系统的设计方案进行探索设计，最终通过云桌面、手机APP、PC端实现远程教学交互，同时实现教学监督督导及教学视频资源录制点播功能。

关键词：远程教学；交互平台；监督平台

1 平台概要

远程教学交互平台及监督平台是将视频互动同步课堂教室、录播教室相结合的一种教学内容呈现方式，将理论教学和直观教学有机的结合在一起，调动学生的多种感官参与学习，提升了教学质量、提高了教学效率、扩大了教学规模。由于远程教学交互平台及监督平台的使用人和收益人是教师和学习者，因此，在建设该平台中，应遵循先进性、实用性、易用性、稳定性、可扩展性和兼容性等原则。

2 技术方案

2.1 综合网络系统

综合网络系统建设为支持语音、数据、图像等业务信息传输，同时充分考虑到近期实际使用和中远期发展的需求，进行合理的系统布局和管线设计。系统设计符合TIA/EIA六种布线标准和相关国内标准，符合国家现有工程设计标准。综合布线系统数据传输主干采用光纤支持多媒体数据传输，构建千兆以太网。语音传输中继与大量电缆，以确保语音传输的质量。水平配线架采用快速连接配线架，电缆传输性能优异。系统设计有利于管理，维护和安全，并充分考虑未来网络结构的变化，扩展和满足新技术开发的需要，实现平滑过渡的可行性。

2.2 显示系统

显示系统用于显示各种类型的视频信息和VGA图像，使用液晶大屏幕，采用55英寸超窄LCD单元，按照3（线）×6（列）拼接方式 以完成高清晰图像显示要求。采用VewellSN系列专业显示器。在大屏幕的顶部安装LED双色文字时钟屏幕，用来显示滚动字幕和一些实时信息。所有视频源都从视频矩阵切换到大屏幕。在源选择中，系统可以是远程视频信号，由相机捕获的图像，计算机信号，DVD视频信号，显示视频信号如显示器。

2.3 中央控制系统

集中控制系统的主要作用就是集中控制众多的不同的电气设备，允许在一个工作台上遥控操作受控设备的主要功能。操作上提供一个直观易用的计算机操作调度界面，直接遥控设备的运转，工作人员只需触发控制器上的键或按钮，甚至触摸屏上的菜单，就可以控制如电器的开、关动作，灯光的开关、明亮调节，DVD的播放，投影机的各种工作模式和参数的设置，视、音频切换器的操作控制、音响设备的音量控制，摄相机的云台和镜头控制，数字会议系统的模式、发言人选择等。

2.4 扩声系统

扩声系统设计考虑了施工环境和电声系统设计，大厅扩声自然，声音分散良好，声场分布均匀，响度适当，自然良好。在扩声系统方案中，我们根据用户的实际需要，根据电声技术和相关语言标准对声音进行声学设计。

2.5 数字会议发言系统

数字会议系统，包括会议代表机器讲话功能，机器主席，解释器单元，双音频接口，多连接器等。参与者能够通过发言设备参加会议，满足会议请求，注册他们的演讲，接收屏幕显示，参加电子投票，接受同声传译，并通过内部通信系统与其他代表沟通。不同的代表获得不同的设备。代表可以通过申请加入会议之后享有听取意见的权利，但他无权发言。麦克风是参与者参与讨论的通信工具。代表通过代表机参加会议。主席麦克风控制整个投票过程。最终投票结果显示在主席单元上。主席机主要用于管理和控制，大多数机器的主席有三个控制键：打开键，清除键和优先键。清除键可以终止所有代表机器的通话状态。优先级键允许主席随时插入讨论。它还可以暂时关闭代理或完全清除所有代表讲话功能。主席单元的开/关按钮具有优先权，可以关闭所有代表麦克风。

3 子系统设计方案

3.1 综合网络系统

从中心机房引入一条光缆至视频互动教室实现下发400个子教室的图像、声音等信号的传输，所有信息点的弱电线缆布线始点均从视频互动教室控制室起，交换机、配线架等设备置于控制室机柜里。电话、网络线和大屏幕、摄像头、音响等专用线缆，通过吊顶上方或地砖下面布设，所用线管（槽）采用镀锌钢管或金属线槽。后排的控制台采用地面暗盒预留的方式，前方的观摩区域都连线到桌面信息插座。

3.2 大屏幕显示系统

本设计方案投影单元选用18台高清小拼缝拼接单元进行3行6列的排列。主要包括LCD投影单元、多屏拼接控制系统、控制软件系统及相关外围设备（框架、底座、线缆等）组成。根据实际工程实施经验，并结合现场的装修设计，现场定制组合屏底座。整个大屏显示系统以拼接控制器作为控制核心，该拼接控制器支持多种视频输入、输出业务板，并且所有业务板可以混插，同时提供了高速网络接口，接入本地局域网，可以接入前端网络摄像机的网络视频数据、模拟视频信号、其他业务系统计算机显示信号或网络远程桌面，通过内部拼接控制功能和强大的数据处理能力，实现图像的拼接和漫游操作。

3.3 中央控制系统

远程教学交互及监督平台教室主要有包括视像投影系统、视频展示系统，音响系统，各种灯光、电动窗帘等环境设备和其他办公电气设备等。中央控制系统主要由四个部分组成：中央控制器、控制面板、总线控制器和控制执行器。

3.4 数字会议系统

系统具有全数字音频技术设计，音频信号由专用高性能DSP处理，输出音频可达到CD音质。代表们可以听到清晰顺畅的声音，这将使会议更轻松和快乐；具有很好的抗地线和电源线干扰能力；长距离传输音质不会衰减；系统包括引领就座、会议讨论/发言、有线同声传译、无线同声传译、摄像自动跟踪、同步数字硬盘录音录像等功能。

3.5 办公家具

符合国家相关环保标准要求；具有可安装液晶显示器的托臂；整体操作台满足24/7工作环境的要求，结构牢固；控制台内部安装电脑后，为了确保主机系统的正常工作以及监控环境的要求，采用自然通风的方式，通风方式确保主机安装室内的温度不影响主机的正常工作；整体操作台为现代开放式结构。

4 结语

远程教学交互平台及监督平台实现了以建设、应用和共享优质数字教育资源为手段，促进了优质数字教育资源共享，提高了教育教学质量，推进了信息技术与教育教学深度融合，培养了学生信息化环境下的学习能力。该平台将视频互动同步课堂教室、录播教室相结合，将理论教学和直观教学有机的结合在一起，调动了学生的多种感官参与学习，提升了教学质量、提高了教学效率、扩大了教学规模。该平台具有广泛的应用性，实现的目标有制作精品课件、翻转课堂、实时互动教学、教育资源库及内容建设和网络观摩教学及监管等。