计算机多媒体技术在实验室中的应用

侯春玲

关键词：计算机多媒体技术；实验室；应用

1概述

计算机多媒体技术指的是在计算机综合信息处理技术的作用下，对包括文字、图形、声音、图像、数据、动画等在内的多种媒体信息进行综合性的集中处理，以赋予计算机以多感官实时信息交互的功能。在当前的信息化领域，计算机多媒体技术可谓是最为活跃的技术之一，一度成为新一代电子技术发展和竞争的焦点，其在图书、教育、军事、金融以及医疗等领域的应用，正在潜移默化地影响着人们的生产和生活[1]。媒体一词最早源于英文“Mediu”，泛指各种用于传播和表示信息的手段，包含感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体、传输媒体等。其中，感觉媒体是多媒体的典型代表，具有集成性、交互性、传播性等特征，作为一种媒体综合，同时兼容文本、声音、图像等信息资源。正是基于多媒体的信息综合处理和管理能力，实现了用户通过多重感官与计算机进行实时交互，这也是计算机多媒体技术的优势所在，从而为更大范围的应用奠定了基础。

2应用优势

具体而言，计算机多媒体技术在实验室中的应用优势主要可以归结为以下几点。

（1）实验效果更佳。计算机多媒体技术具有超强的情景再现以及虚拟演示功能，能够根据现实生活场景以及实验项目要求来模拟实验操作和实验反应过程。在一些情况下，还会借助投影仪设备来全方位对实验标本、实验器械、反应过程等进行放大直播，从而在最大程度上增强实验过程的直观性，在动静结合之间，使实验过程更具生动性。这不仅便于实验人员对实验过程的了解、掌握，更有益于对实验人员创新思维能力的培养[2]。

（2）实验过程更具安全性。对于实验室新人而言，初人陌生环境难免会出现无法适从的情况，加之实操技能、经验匮乏，实验过程中难免频发失误。尤其是在面临一些电气实验、化学实验时，基于实验反应过程的危险性，操作失误甚至会引发一系列的人身安全事故。而计算机多媒体技术在实验室中的应用，在真实还原实验过程的同时，还可避免因误操作产生的突发事故。比如，面对一些操作难度较大、危险性较高且较为复杂的实验项目时，实验人员可以在对实验过程进行充分了解的基础上，通过在计算机上输入相关实验数据来模拟实验过程以及反映现象，以增强实验人员对实验反映现象的预判能力，并以计算机多媒体模拟实验结果为依据制定实验应急处置方案，从而大大提高实验过程的安全性，降低实验风险发生率。

另外，计算机多媒体技术在实验室中的应用还有助于实验人员准确掌握实验过程中的用料情况，以模拟实验为依据，统计实验用料种类、数量，从而做到实验过程的精准掌控，避免各种情况导致的实验物料浪费情况的发生，最大限度地降低实验室成本消耗。

3应用现状

计算机多媒体技术经过多年的发展已经日臻成熟，并被广泛应用于多个行业领域，成了实验室技术赋能的重点所在。目前，在技术革新、产业升级的新时代背景下，智慧实验室建设逐渐成了一个热门词汇，而智慧实验室的核心即实验室管理信息化体系，其中包含计算机多媒体技术在实验室中的应用，旨在通过对实验过程的视频录制、同步直播、实验模拟等来增强实验的可视性、交互性。目前，以高校、科研企业等为代表的重点实验室单位大多都已经建立起了完备的多媒体实验室系统，该系统由中控系统、触控一体机、投影幕、计算机、音响、投影设备、数字视频展示台等组成，在TCP＼IP协议以及配套网络管理平台的作用下，能够实现对各种多媒体设备的一键化综合管控，充分体现出多媒体实验室的网络化、智能化、集中化特征。纵观近年来我国计算机多媒体技术在实验室中的应用，可谓成果斐然，如厦门大学早在2005年就成立了智能多媒体技术实验室，专注于人工智能、计算机视觉、机器学习等领域的研究；2019年，海信数字多媒体技术国家重点实验室人选青岛市地方科技发展专项资金拟支持企业项目名单，获得了高达186万元的资金支持；2023年，中国香港都会大学“数码艺术实验室”正式成立，在多媒体技术的作用下赋予了文艺科技以无限可能。

4应用路径

宏观信息化时代生态下，计算机多媒体因其本身自带的多重技术优势，在实验室领域崭露头角，对其应用势在必行。

4.1软硬件安装

近年来，随着我国“互联网+"战略落地．现代教育信息化加速升级，实验室建设的数量及体量有所增长，承担着较为繁重的教学任务，相关机器的使用率较高，容易出现一系列问题。计算机多媒体技术在实验室中的应用，有效保证其顺畅运行是关键，对相关维护管理工作提出了更高要求。具体而言，在硬件建设方面，随着计算机多媒体技术的高速发展，不少厂商为解决计算机多媒体的批量管理问题，制作了二合一甚至是三合一卡，减轻了实验室应用过程中的管理负担[3-4]。事实上，作为计算机领域的领头羊，联想就针对公共机房环境设计开发了专门的教育应用方案，在操作系统中集成了硬盘保护、CMOS参数保护、网络同传以及网络控制等功能模块，实现了计算机安装同步操作。计算机多媒体技术在实验室中的应用，可在任意计算机上安装硬盘保护系统，硬盘分区之后安装对应的多媒体操作系统、驱动系统及所需要的演示软件，继而通过发送端唤醒其他接收端。在软件建设方面，则可在实验室中的计算机多媒体操作系统上加装Ghost备份镜像，对所需要的内容进行克隆，以保证实验项目内容、过程等同步呈现，让每位学生都能顺利参与实验室教学。简单来讲，可在实验室机房内选择一台配置较高的计算机作为克隆服务器，在完成需要的软件安装之后将硬盘做成镜像文件，再通过网络将之传送到其他计算机硬盘，从而批量完成装机工作。需要指出的是，受制于有限的网络传输环境，当无法进行网络克隆时，则通过硬盘对拷的方式予以解决。另外，为保证计算机多媒体技术在实验室中的应用效果，还需植入系统备份和硬盘保护以及软件保护等程序。

4.2数据库建设

计算机多媒体技术在实验室中的应用，要考虑不同实验项目的需求，包括项目内容、操作方法、应用器材等，开发通用适配版课件，有机地融合文字、图像、视频、动画等元素，突出其在教学领域的效能优势，以提高学生的学习积极性。因此，计算机多媒体技术在实验室中的应用势必会涉及大量的数据处理任务，包括信息吞吐、数据存储和输送等。实验室数字化管理结构下的视频和模拟信号规模体量超乎想象，对存储芯片的容量、通信信道传送速度以及计算机计算量等提出了较高的要求。因此，可将数据压缩技术和数字图像处理技术嵌入计算机多媒体实验室，从而使上述问题迎刃而解。与此同时，为了进一步简化虚拟实验室操作，计算机多媒体技术应用还需搭载数据检索模块，将信息检索系统、网络数据库、数据信息智能添加等程序集成到操作界面，师生即可依托计算机多媒体影音系统中的图像检索功能，按照其直观表现形式从库中获取需要的画面。一般来讲，计算机多媒体备份数据的格式有很多种，如WAV，VOC，MIDI，AIF，RMI等，可通过语音识别技术、文语转化等方式进行视频数据加工，保证其在实验室教学中的顺畅应用。除此之外，在以往的实验室工作模态下，基于计算机多媒体技术应用的课件开发多由专业人员完成，生成的CAI电子文档未能很好地契合教学需求。而随着Multi-media ToolBook，Diector，Authorware等多媒體技术的发展，可在面向对象的应用开发环境中编写简易程序代码，继而根据实验项目需要开发不同类型的电子实验课件，有利于满足实际教学需求。基于此，使用者无需熟练掌握计算机操作技能也可通过自学来顺利完成虚拟实验项目的操作。

4.3其他保障

计算机多媒体技术在实验室中的应用是一项庞杂的系统化工程，对提高实验效率及效果有重要作用。因此，在新时期，高校应当树立正确的教育信息化意识，深刻认识计算机多媒体技术在实验室中的应用价值，继而结合自身实际情况，适度加大相关方面的建设投入力度，推动先进科技引入，健全人才、物力等保障体系，最大限度地发挥其作用。在此过程中，计算机多媒体技术在实验室中应用的核心在于满足教学需求，要广泛听取广大师生的意见和建议，建立合理高效的操作系统体系，形成多元化的功能模块集，包括网络资料库模块、素材处理模块、课件开发模块等，为进一步的便捷应用提供技术支持[5]。以网络资料库模块为例，该模块的核心是支持实验项目显示，包括流程、规范、工艺等，可通过文本、视频或超级链接等实现。另外，未来计算机多媒体技术在实验室中的应用必将走向正规化、规范化和科学化，为最大限度地发挥其作用，应当制定完善的管理制度，明确不同岗位人员的职责，以确保系列活动顺利展开。事实上，计算机多媒体技术在实验室中的应用，涉及多种机器、设备，如计算机、终端机、耳机、音箱、投影仪、网络交换机等，要建立科学的日常点检制度，由专业人员进行维护保养，及时更替已经报废的设备。除此之外，对于某些特殊项目的实验，还需重视加强计算机多媒体技术应用过程中的数据安全管理，根据实际情况安装合适的杀毒软件，动态观察计算机多媒体系统的运行状况，对重要资料进行备份保存，并定期清理临时及其他无用文件，以提高计算机的运行速度，给用户带来良好的操作体验。最后，人作为计算机多媒体技术在实验室中应用的核心，其专业化水平建设亦是相当重要。

5结束语

不同种类的实验项目具有不同程度的不可操作性、漫长性和危险性，并且实验过程、效果还会受到诸多外部因素的影响。在实验过程中应用计算机多媒体技术，能够凭借其强大的功能优势来为实验人员营造一种身临其境的实验场景。如此一来，不仅有益于实验过程的全面呈现，更有助于加深实验人员对实验相关知识、技术的理解。总之，计算机多媒体技术在实验室中的应用表现出了强大的便捷性、安全性、经济性、高效性等，是“互联网+”视域下实验室发展的重要趋势。在未来的实验室建设中，包括高校、科研企业等在内的单位要在实验室建设的基础上，继续深挖计算机多媒体技术的优势、功能。