计算机网络技术课程多媒体教学系统设计

王军

摘要：为解决传统教学系统并发性能差，导致计算机网络技术课程教学资源分配不均匀的问题，借助多媒体设计新的教学系统。设计系统硬件，包括教学录制设备、数据信息转换设备、多媒体教学显示设备，最后设计相应的功能模块，包括教学课件制作模块、教学内容传递模块、交互模块以及登录注册模块。对系统性能进行测试，结果表明：系统应用下，每秒钟request/事务数量都在1000以上，错误率均低于2%，平均响应时间均在2s以下，说明该系统性能较好，能满足多人同时顺畅登录并进行操作，弥补了传统教学系统的不足。

关键词：计算机网络技术课程;多媒体;教学系统;教学显示设备

中图分类号：N945.23      文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）26-0115-03

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

计算机网络技术出现和发展，给各行各业带来了巨大的变革，使得生产活动变得更加智能化、自動化和机械化，因此掌握计算机网络技术对于每个学生未来就业来说，能够极大提高竞争力，因此计算机网络技术课程成为当代大学生必选课程之一[1]。然而，自从2019年年底新冠疫情暴发以来，全国所有大学都不得不停课处理，给学生的学习带来了巨大的影响。在此背景下，各大高校纷纷兴起多媒体在线教学模式。借助多媒体教学系统打破空间对于教学的限制，使教学任务能够通过远程实现[2]。然而，由于使用人数众多，当前多媒体教学系统并发性能无法满足要求，存在教学资源分配不均匀的问题。基于此，有必要对计算机网络技术课程多媒体教学系统展开优化设计。为此，针对计算机网络技术课程设计一款并发性能高的系统具有重要的现实意义。通过设计的系统致力于提高计算机网络技术课程多媒体教学质量，并通过实践的方式，证明其在实际应用中的有效性。

1 计算机网络技术课程多媒体教学系统框架设计

本文当中以B/S三层架构为基础设计计算机网络技术课程多媒体教学系统框架。在系统中，计算机网络技术课程多媒体教学的具体步骤为：首先教师在上课前应当对课程内容设计的教学方法和相关资料进行查阅和整理;其次，根据课程内容及学生学习需要，设计学生教学思维导图，并将详细的知识脉络设计出来;最后，在课程进行过程中教师通过系统将学习资源与学生共享，并让学生组成多个学习小组，对课程内容进行讨论，或以教师与学生交流的形式进行讨论[3]。在整个讨论过程中，学生会产生相应的学习问题，再由教师有针对性地对各个问题进行在线解答，从而让学生在系统教学过程中能够查缺补漏，对教学内容全方面掌握。

2 多媒体系统硬件设计

根据图1计算机网络技术课程多媒体教学系统网络框架，下面对系统中的具体硬件进行设计。

2.1 教学录制设备

在多媒体教学系统中，最关键的在于将教师授课内容精准传递给学生，因此首要的环节就是教学内容的采集。在本系统当中，所采集的教学内容包括教师操作的电脑屏幕数据以及教师讲解的音频数据[4]。基于此，所使用的教学内容录制设备有两种，即摄像机和麦克风。

2.1.1摄像机

本系统当中选择的摄像机为具备网络功能的IP摄像机，其型号为ANNKEI61DR，该摄像机主要功能参数如下：

1）1080P 高清视频：1080P 观看录影和播放，让您在家中和办公室保持*的清晰度。

2）一键式配置：一键式触控式 Wi-Fi 或 WPS 配置，随时随地在智能手机上观看。

3）高灵敏 PIR 检测：渐进式 PIR 检测警报适用于运动检测警报;即使尝试也不例外。

4）支持 PoE 连接，清晰的双向音频，高压缩率标准 H.264 视频压缩，ROI（感兴趣的区域）编码[5]。

5）1×HD 相机//1×支架/1×电源适配器/1×快速入门指南/1×以太网电缆/1×CD。

2.1.2麦克风

麦克风主要作用是采集教师教学过程中的音频内容。本系统当中的麦克风为领夹式麦克风。

1）UHF无线传输信号稳定，室内外均适用，体验无束缚传输的感觉;

2）高保真，智能降噪，清晰拾音咪芯让每个声音的细节都保留下来;

3）具有强效环境降噪芯片，采用双MIC降噪技术处理让环境的干扰噪音过滤在话筒之外;

4）采用5号电池供电，电池稳定，续航能力强;

5）具备通用实时耳返耳机接口，随时掌握录音状态;

6）腰包特设耳返接口，配合耳返耳机，可实时监听话筒收音情况。

2.2 数据信息转换设备

为了将采集到老师讲稿、多媒体课件、荧幕视频信号或笔记本屏幕等数据信息转换成能够被网络传输形式，这里需要一种转换硬件，即模拟数字转换器[6]。根据系统的需要选择模拟数字转换器型号为AGVD-SDNV120的32位半闪速结构模拟数字转换器，该型号模拟数字转换器不仅具备高速模拟数字转换的功能，并且AGVD-SDNV120模拟数字转换器还具有转换保持电路。该型号模拟数字转换器主要性能指标为：22V多电源供电、分辨率为32位、25MSPS最大转换速率、100ms装换周期、3.2个时钟的转换数据等待时间。

2.3 多媒体教学显示设备

在完成教学内容录制和上传后，传达到学生个人终端。学生通过这个终端完成学习任务。为了能够允许更多终端接入系统，实现计算机网络技术课程教学可视化，在这里使用统一的多媒体教学显示设备，其型号为CFR2548，尺寸为32寸，共有24路，通过串口通讯能够直接获得的计算机网络技术课程多媒体教学数据。通过Sucount K网络与教师终端相连[7-8]。该设备具体配置包括： 2Mbpspc端各类型浏览器及移动端各类型浏览器，类型为带宽可支持浏览器。利用移动终端中的双核多路，提高显示速率。