高校信息化的发展趋势之----e-时代的教学环境

报告时间：2012.11.12 报告地点：清华大学 报告人：钟晓流高级工程师

多媒体技术与智能化技术等紧密结合促进了教育行业的巨大变革。一个全新的信息化e-时代已经到来。多媒体教学环境日新月异,要求基于其本身目标功能的全面解决方案。这里我们从现状问题、时代要求、设计评价、系统集成、实践应用和未来趋势等几个方面来介绍。

1.现状问题

优化教学过程，改进教学模式，进而提高教学效率是多媒体教学环境的核心使命。
多媒体教学环境的发展先后经历了模拟音像时代、模拟音像与数字化相结合时代和当下的全数字化时代。为迎接未来智能化时代的到来，多媒体教学环境必须解决现存的问题。从宏观问题来说，缺乏整体规划、缺乏科学设计、缺乏标准化意识、缺乏创新思维；从微观问题来说，系统集成度低、智能化程度低、系统配置效能低、运行管理效率低、资源共享程度低、教师课堂效率低。

2.时代要求

2.1节能减排

多媒体教学环境的能耗主要集中在灯光、空调和各种视听设备上。节能减排应从三个方面入手：人为控制设备的运行，降低能耗；采用新技术设备，如节能的灯具、绿色环保的空调，低能耗高品质的数字化视听设备等；运行智能化，根据室内建筑物理特点，自动调整照度、亮度、温度、设备电源等。

2.2 减员增效

智能化和人性化程度高的系统意味着较低的维护工作量。管理人员通过笔记本、手机等移动终端，在任何时间、任何地点都可以工作，这既提升了教学服务的应急响应能力又提高了工作效率。

2.3 统筹兼顾

教学环境设计之初就要树立资产管理的意识。设计应兼具实用性与前瞻性，既要立足当前需要，又要避免将来频繁的升级所造成更多的投入。此外，开发资产管理信息系统，实现设备购置、使用、升级、维修、淘汰的全过程精细化管理，最大程度地提高资产使用效率，减少设备浪费。

2.4 科学发展

要以人为本，全面、协调、可持续的发展。

3.设计评价

决定教学环境效果的四要素为：建筑物理因素、环境照明因素、设备选型因素和设计规划与系统集成技术，教学环境视听效果的评价应从听觉效果、视觉效果和智能化效果三个方面来衡量。

4.系统集成

智能化教学环境的系统集成不是将视听设备简单堆砌，而是在对设备选型进行优化组合后，综合运用智能控制、音视频、计算机、多媒体、录播存储、网络通讯等技术，整合各种视听设备和业务子系统，使集成后的系统能够充分满足教学需要。

通过对传统多媒体教学系统存在的问题分析，结合低碳时代的绿色环保的节能要求，智能化教学环境的系统集成有如下指标需要考虑：先进性与实用性、高性能与可靠性、低能耗与低排放、标准化与可拓展。具体设计流程如下图：

总之，系统集成要以教学需求为根本出发点，不是选择最好的产品的简单行为，而是要根据需求选择性价格比最高的产品和方案，性价比的高低是评价一个系统集成项目是否合理和实施成功的重要参考因素。

5.实践应用

从一个功能较为完备的数字化多媒体微格教室系统、教育部班班通--堂堂用录播教室应用系统、华东师范大学《地理学》现场记录课件样板和清华大学第六教学楼智能化教学环境管理系统四个图例来详细介绍。

6.未来趋势

6.1 e-Control、e-Management

e-Control与e-Management 是一种数据采集与管理的网络控制技术，采用控制总线、局域网和互联网相结合的网络结构。控制总线和局域网之间用一个专有的网关（称为ECC）连接，系统扩展仅仅是增加ECC网关和对管理数据库的设定。在智能化教学环境中， e-Control与e-Management系统以ECC为核心，通过系统集成，使得环境中的任何一台设备或系统均成为互联网设备，使管理人员、教师轻松实现设备控制、系统管理和双向交互。e-Control与e-Management技术的出现，是普通的多媒体教室发展到数字化、智能化教学环境的重要标志。

6.2 从e-Control与e-Management到物联网

物联网(IOT)是互联网的延伸和扩展，是“物物相连的互联网”。它通过 RFID(射频识别)装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定协议把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

物联网内每个产品都有唯一的产品EPC（电子码：Electronic Product Code)。EPC存入电子标签内，能够被识别和查询。RFID技术是能够让物品“开口说话”的一种技术，它利用无线通道实现阅读器、标签之间双向通信。随着EPC和RFID技术在数字化教学环境中的广泛应用，智能化将带来更透彻的感知，更全面的互联互通。

6.3 从一卡通到生物识别

“一卡通”系统在学校得到了普遍应用，其核心功能在于身份认证和信息存取、采用IC卡加密码的方式进行管理，但卡片易丢失，密码易破解，身份易冒用，存储容量小和功能性不强等原因，“一卡通”系统的使用存在着诸多局限。

生物识别是一种以生物技术为基础，以信息技术为手段，将生物和信息这两种技术融合为一体的识别技术，它根据人体指纹、虹膜等生理特征来验证身份，根据脉搏、血压等生理信息来识别状态。由于生理特征具有唯一性，所以利用生物识别技术进行身份认定，安全、可靠、准确。非面对面的远程教学更可以从此技术中受益。

6.4 低碳技术与节能意识

智能化教学环境在设备选型和系统集成的过程中，在考虑性价比的前提下，要优先考虑采用符合低碳标准的产品和方案。

强化中央控制系统对环境灯光系统的智能控制、整合对空调系统的智能控制（如通过以太网或专业总线与楼宇自控系统和空调系统的对接控制），在系统中增加动作感应模块，强化对功放、投影等大能耗设备进行电源的智能化管理。总之要在各个环节推广低碳技术，降低排放，保护环境。

6.5 云计算技术

云计算是一种全新的IT资源和服务提供模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，通过网络以需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。

7.结语

随着低碳时代的到来，我们在对多媒体设备进行选型的过程中，除了考虑教学需求外，还要重视“低能耗、低污染、低排放”，在性能与节能之间找到最佳的平衡点。

省时、省力、省心、省人、省钱、省能源的节约型社会，讲究一个“省”字。

【编辑：刘张娟】

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