高校信息化的發展趨勢之----e-時代的教學環境第一頁，共四十七頁。

引言

多媒體技術與智能化技術等緊密結合促進了教育行業的巨大變革。一個全新的信息化e-時代已經到來。多媒體教學環境日新月異,要求基于其本身目標功能的全面解決方案。先進的多媒體環境是實用性、穩定可靠性、可拓展性和標準化的統一體：聽覺上悅耳動聽；視覺上清晰亮麗；傳輸上穩定可靠；操作上智能化程度高和便于掌握等目標。第二頁，共四十七頁。

多媒體教學環境不是狹義上的空間范圍，而一個群落的概念，指的是一定時期、一定空間內各種多媒體教學裝備的總和。

教學環境的內涵與外延第三頁，共四十七頁。教學環境是院?；A建設的重要內容之一，它泛指一切與學校教學、科研、內外交流與合作活動相關的場所。其核心是現代教育技術的廣泛應用。它集音視頻技術、網絡應用技術、存儲與通訊技術、智能控制技術等于一體，為教學、會議、學術交流、豐富師生的信息資源提供強有力的支持。

現代教育技術發展到今天，教學環境已不是傳統的電化教室，而是指數字化的教學環境，它以網絡為基礎，從環境(如設備)、資源(如圖書、講義、課件等)、到活動(如教學、服務)全部信息化。

教學環境的特點第四頁，共四十七頁。

教學環境的發展趨勢與目標需求教學管理與教學觀摩信息化運用多媒體手段進行教學運用網絡等技術開展遠程教學與學術交流網上自主學習，提高開放辦學程度制作數字化視聽教材與多媒體教學課件設備管理和操作運行實現智能化與自動化第五頁，共四十七頁。主要內容教學環境1現狀問題2時代要求5實踐應用6未來趨勢3設計評價4系統集成第六頁，共四十七頁。

優化教學過程，改進教學模式，進而提高教學效率是多媒體教學環境的核心使命。

多媒體教學環境的發展先后經歷了模擬音像時代、模擬音像與數字化相結合時代和當下的全數字化時代。為迎接未來智能化時代的到來，多媒體教學環境必須解決現存的問題：

1現狀問題第七頁，共四十七頁。1.1宏觀問題

缺乏整體規劃近期建設與遠期規劃脫節。

缺乏科學設計不考慮視聽原理與人的適應性

缺乏標準化意識忽視兼容性、統一性和可拓展性

缺乏創新思維拿來主義和經驗主義

1現狀問題第八頁，共四十七頁。1.2微觀問題

系統集成度低（技術水平）

智能化程度低（應用平臺）

系統配置效能低（完備性）

運行管理效率低（人力資源）

資源共享程度低（開放性）

教師課堂效率低（操作界面）

1現狀問題第九頁，共四十七頁。

1.3具體表現

1、設備羅列堆砌集成度差

著眼技術水平先進、應用格式統一、操作簡單便捷、便于維護運行。

2、智能化程度不高，運行效率差

要充分發揮e-control、e-management技術的優勢。

3、運行能耗高，低碳意識差

科學計算、科學設計是設備選型與組合的重要依據。

1現狀問題第十頁，共四十七頁。2.1節能減排

多媒體教學環境的能耗主要集中在燈光、空調和各種視聽設備上。節能減排從三個方面入手：

一人為控制設備的運行，降低能耗；

二采用新技術設備，如節能的燈具、綠色環保的空

調，低能耗高品質的數字化視聽設備等；

三運行智能化，根據室內建筑物理特點，自動調整

照度、亮度、溫度、設備電源等。2時代要求第十一頁，共四十七頁。2.2減員增效

勞動密集型——成本高

技術密集型——效率高

智能化和人性化程度高的系統意味著較低的維護工作量。管理人員通過筆記本、手機等移動終端，在任何時間、任何地點都可以工作，這既提升了教學服務的應急響應能力又提高了工作效率。2時代要求第十二頁，共四十七頁。2.3統籌兼顧全面安排

“重資金投入、輕實物管理”的問題

教學環境設計之初就要樹立資產管理的意識。設計應兼具實用性與前瞻性，既要立足當前需要，又要避免將來頻繁的升級所造成更多的投入。

此外，開發資產管理信息系統，實現設備購置、使用、升級、維修、淘汰的全過程精細化管理，最大程度地提高資產使用效率，減少設備浪費。2時代要求第十三頁，共四十七頁。2.4科學發展

以人為本，全面、協調、可持續的發展。

以人為本：為“教師主導，學生主體”的雙主教學活動的提供有效支持。

全面發展：關注新裝備、新技術的應用，重視管理機制、人才素養。

協調發展：作為數字校園重要組成部分，要與其他系統（教務、一卡通、校園網絡、樓控等）互聯互通。

可持續發展：作為一項系統工程，要在基礎架構和頂層設計上下功夫，充分考慮到將來的升級擴充。2時代要求第十四頁，共四十七頁。3設計評價3.1決定教學環境效果的四要素

建筑物理因素

環境照明因素

設備選型因素

設計規劃與系統集成技術第十五頁，共四十七頁。3設計評價3.2教學環境視聽效果的評價

聽覺效果

主觀標準：量的因素、質的因素、空間因素、語言清晰度

客觀指標：聲壓級與聲場均勻度；混響時間與聲音明晰度

視覺效果

主觀因素：人眼適應性、亮暗分辨力、色彩分辨力等

客觀指標：照度與亮度、分辨率與對比度、色溫與色彩等

智能化效果

量的因素：控制功能的完備性

標準化：運行平臺、通信協議（信令互通與傳輸）、IP分配

品質因素：技術架構、管理能力、處理速度、界面與控制形式第十六頁，共四十七頁。4系統集成4.1智能化教學環境概述

智能化教學環境是多媒體教學環境發展的更高階段，它基于教學建筑空間、校園網絡等基礎設施，通過系統集成將視聽系統、控制系統、通訊系統、存儲系統等整合為若干個子系統的集合，并以多媒體教室、學術報告廳、多功能廳堂等為個體運行單位，以E-control、E-management的集成平臺為管理控制中樞，實現對各種多媒體教學設備的運行、管理和維護，將來源不同的文字、圖形、圖像、音視頻等信息以最佳的效果呈現給師生和受眾者，為課堂教學、學術交流、課件錄制、遠程直播等教學活動提供支持服務。

第十七頁，共四十七頁。4系統集成4.2智能化教學環境的系統集成

智能化教學環境的系統集成不是將視聽設備簡單堆砌，而是在對設備選型進行優化組合后，綜合運用智能控制、音視頻、計算機、多媒體、錄播存儲、網絡通訊等技術，整合各種視聽設備和業務子系統，使集成后的系統能夠充分滿足教學需要。

通過對傳統多媒體教學系統存在的問題分析，結合低碳時代的綠色環保的節能要求，智能化教學環境的系統集成有如下指標需要考慮：

第十八頁，共四十七頁。4系統集成4.2.1先進性與實用性

首先，隨著多媒體及信息技術的迅速發展，新的產品設備不斷涌現，系統集成務必在滿足實用性的基礎上，具有一定的超前意識，選用先進的技術及設備，將整個系統的技術水平定位在一個較高的層次上，以適應未來更高的應用要求。另一方面，在系統集成過程中，應充分考慮實用性和易操作性，便于管理和維護，易于用戶掌握和學習使用。

第十九頁，共四十七頁。4系統集成4.2.2高性能與可靠性

系統集成要兼顧高性能與可靠性。采用合理的技術方案，進行模擬分析、設計和測試，保證最大限度地利用所有設備的優勢，建立一個適合語音、數據、圖像、視頻等多種媒體的高性能應用系統是系統集成的重要目標。同時，為了保證可靠性，系統應采用當前流行、成熟并有較多成功案例的產品裝備與技術方案。第二十頁，共四十七頁。4系統集成4.2.3低能耗與低排放智能化教學環境的規劃設計和設備選型在充分滿足教學需要的前提下，也要特別注意方案與產品的低碳化——“低能耗、低污染、低排放”。教室內的燈光、空調、功放等大能耗設備由中控主機進行控制，同時，教室內可配置動作感應器、照度感應器等傳感器與中控結合以提高系統的自控性，減少設備使用上的浪費，降低碳排放。第二十一頁，共四十七頁。4系統集成4.2.4標準化與可拓展

智能化教學環境應是一個開放式、遵循國際國內標準的系統?？紤]到未來的升級擴充，產品選型必須符合國家級標準，技術方案需要具有能夠增加或連接新設備、新系統的能力。第二十二頁，共四十七頁。4系統集成4.3設計流程

多媒體教學建設項目委托設計土建主體完成多媒體教學建設項目方案論證工程設計裝修階段技術變更追加敷設工程改造初步設計圖紙設計設備安裝、系統調試第二十三頁，共四十七頁。4系統集成方案制定工程實施系統測試項目驗收運行管理需求分析方案規劃設計可行性論證系統設計方案用戶功能要求系統指標確定設備參數制定深化設計應用管理模式進場施工條件機房環境條件工程圖紙施工工藝規范設備安裝要求方案變更處理入場設備驗收安全施工規范隱蔽工程驗收施工質量檢查設計功能測試子系統檢測系統指標測試系統試運行系統安全性檢測軟件功能測試問題整改復檢驗收文件編制系統竣工圖紙系統功能檢測項目文檔資料設備驗收資產登記項目竣工驗收系統維護手冊用戶使用手冊資料管理培訓教材使用培訓售后服務管理制度應用管理第二十四頁，共四十七頁。4系統集成

總之，系統集成要以教學需求為根本出發點，不是選擇最好的產品的簡單行為，而是要根據需求選擇性價格比最高的產品和方案。性價比的高低是評價一個系統集成項目是否合理和實施成功的重要參考因素。第二十五頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖1數字化校園e-control原理示意圖第二十六頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖2數字化教學環境e-management集成效果示意圖第二十七頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖3演示型（基本型）多媒體教室解決方案第二十八頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖4多媒體微格（錄播）教室解決方案第二十九頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖5教育行業教學資源建設—課件錄播解決方案第三十頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖6教育行業多媒體視聽資源建設整體解決解決方案第三十一頁，共四十七頁。4系統集成（解決方案）圖7教育行業教學資源共享平臺綜合解決方案第三十二頁，共四十七頁。5實踐應用（案例）圖1一個功能較為完備的多媒體教室的設備組成圖1一個功能較為完備的多媒體教室的設備組成圖1一個功能較為完備的數字化多媒體微格教室系統第三十三頁，共四十七頁。5實踐應用（案例）圖2教育部班班通--堂堂用錄播教室應用系統第三十四頁，共四十七頁。5實踐應用（案例）

圖3華東師范大學《地理學》現場記錄課件樣板第三十五頁，共四十七頁。5實踐應用（案例）圖4清華大學第六教學樓智能化教學環境管理系統第三十六頁，共四十七頁。5實踐應用（案例）圖4清華大學第六教學樓智能化教學環境管理系統第三十七頁，共四十七頁。5實踐應用（案例）圖4清華大學第六教學樓智能化教學環境管理系統第三十八頁，共四十七頁。6未來趨勢

解決好五個“W”、一個“H”：

what:項目的目標（設計符合需求）

when：實施的時間（技術與時俱進）

where：用戶的區域（先進但要實用）

who：應用的主體（操作簡單便利）

whom：為誰服務—教師（應用格式統一）

how:如何實現目標（設計、開發、系統集成）

數字化、智能化、現代化，實現三個“A”：

Anywhere:任何地方實現設備操作與資源共享

Anytime:任何時間實現設備操作與資源共享

Anyone:無論誰經過簡易培訓都能實現操作與共享第三十九頁，共四十七頁。6未來趨勢6.1e-Control、e-Management

e-Control與e-Management

是一種數據采集與管理的網絡控制技術，采用控制總線、局域網和互聯網相結合的網絡結構?？刂瓶偩€網保證實時性、可靠性和實現低成本局域網增加靈活性和分布性互聯網則可以實現Web訪問控制總線和局域網之間用一個專有的網關（稱為ECC）連接。系統擴展僅僅是增加ECC網關和對管理數據庫的設定。在智能化教學環境中，e-Control與e-Management系統以ECC為核心，通過系統集成，使得環境中的任何和一臺設備或系統均成為互聯網設備，使管理人員、教師輕松實現設備控制、系統管理和雙向交互。e-Control與e-Management技術的出現，是普通的多媒體教室發展到數字化、智能化教學環境的重要標志。第四十頁，共四十七頁。6未來趨勢6.2從e-Control與e-Management到物聯網

物聯網(IOT)是互聯網的延伸和擴展，是“物物相連的互聯網”。它通過RFID(射頻識別)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定協議把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。物聯網內每個產品都有唯一的產品EPC（電子碼：ElectronicProductCode)。EPC存入電子標簽內,能夠被識別和查詢。RFID技術是能夠讓物品“開口說話”的一種技術。它利用無線通道實現閱讀器、標簽之間雙向通信。隨著EPC和RFID技術在數字化教學環境中的廣泛應用，智能化將帶來更透徹的感知，更全面的互聯互通。第四十一頁，共四十七頁。6未來趨勢6.3從一卡通到生物識別

“一卡通”系統在學校得到了普遍應用，其核心功能在于身份認證和信息存取、采用IC卡加密碼的方式進行管理，但卡片易丟失、密碼易破解，身份易冒用，存儲容量小和功能性不強等原因，“一卡通”系統的使用存在著諸多局限。生物識別是一種以生物技術為基礎，以信息技術為手段，將生物和信息這兩種技術融合為一體的識別技術，它根據人體指紋、虹膜等生理特征來驗證身份，根據脈搏、血壓等生理信息來識別狀態。由于生理特征具有唯一性，所以利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確。非面對面的遠程教學更可以從此技術中受益。第四十二頁，共四十七頁。6未來趨勢6.4低碳技術與節能意識

智能化教學環境在設備選型和系統集成的過程中，在考慮性價比的前提下，要優先考慮采用符合低碳標準的產品和方案。

強化中央控制系統對環境燈光系統的智能控制、整合對空調系統的智能控制（如通過以太網或專業總線與樓宇自控系統和空調系統的對接控制），在系統中增加動作感應模塊，強化對功放、投影等大能耗設備進行電源的智能化管理?？傊诟鱾€環節推廣低碳技術，降低排放，保護環境。第四十三頁，共四十七頁。6未來趨勢6.5云計算技術

云計算是一種全新的IT資源和服務提供模式。狹義云計算：IT基礎設施的交付和使用模式，通過網絡