实验室网络视频系统在装备教学中的应用

王德朋

职业教育的主要目的之一是培养学员的岗位任职能力，很多专业课程涉及到大型的装备（设备），例如工程机械、建筑机械等，因为大型机械较为昂贵，数量上无法完全满足教学的需要，课程授课质量和效果收到很大影响。

一、装备教学存在的主要问题

目前的装备教学主要存在以下问题：

（一）在实装特别是大型装备（设备）上进行理论教学时，装备少，学员多，很多学员看不到、听不清，实装教学的教学效果大打折扣；

（二）机械部件拆装演示、装备操作演示是在实践授课中常用的教学方法，具体实施过程中一般采用以下几种形式，一是使用实物演示，很大一部分学员只能听，无法进行近距离观察；二是采用动画或视频的方式演示，但真实性差，且教员很难进行实时的讲解和互动，实时性差；

（三）实验室与校园网之间没有网络连接，无法满足学员在自习教室进行远程装备学习的需求。

实验室网络视频系统就是针对以上问题，通过视频采集技术和网络技术的应用，使装备讲解、拆装演示、操作演示的内容实时的投射在投影上，使学员看的清、听的懂、学的会，大幅提高教学效果；本系统联通了教室局域网与校园网，在自习教室学员就能完成装备的远程学习。

二、实验室网络视频系统的搭建

本实验室网络系统主要有网络摄像头、网络交换机、网线、教学计算机、投影仪、路由器、视频监控软件、笔记本电脑组成，如图1所示。

（一）网络摄像头

网络摄像头完成视频信号的采集，授课内容可能会涉及到多个装备或者装备的不同位置，因此在系统中使用多个摄像头，摄像头根据要求放在相应位置，多个摄像头通过网络布线把数据实时传送给网络交换机。

（二）网络交换机

网络交换机把教学计算机和网络摄像头组成一个局域网，通过数据交换把每一个摄像头捕获的视频信息上传到教学计算机，同时通过路由器与校园网相连。

（三）教学计算机与投影仪

装备和人员操作情况通过交换机传送教学计算机，教学计算机使用相关监控软件通过投影仪把装备和人员操作情况直接投射到投影幕上供学员观看。

（四）路由器

路由器的主要功能是连接实验室的局域网与校园网，把视频数据实时传输到校园网，学员可以通过校园网进行实时学习。

（五）视屏监控软件

系统软件主要安装在教学计算机上，通过操作该系统软件，能同时实时清晰显示各个装备的状态，根据要求调整焦距，并能随意切换不同的摄像头。

（六）笔记本电脑，

笔记本电脑与交换机相连，通过笔记本电脑控制教学计算机上的教学软件（ppt等）进行讲解演示，使教学更加方便灵活。

三、实验室网络视频系统的应用效果

实验室网络视频系统经过笔者的实验和应用，取得了以下效果：

（一）一定程度上解决了教学装备数量不足，实装教学中学员看不见、听不清的问题。把装备（零件）结构或操作过程直接投射到投影幕上，可供所有上课学员清楚的观察学习；

（二）提高了实装教学的真实性、实时性和灵活性。通过本系统在教学过程中的应用，学员切实看到了真装备，教员可以边操作边讲解；

（三）实现了实验室远程教学。教研室局域网与校园网互聯，学员在自习教室实时观看学习教员在实验室的教学视频，提高了教学的信息化程度；

（四）系统能对教员的讲解和操作过程进行实时录像，进一度丰富了课程资源，促进课程信息化建设。