视频交互教学系统在高职学生通用能力培养中的应用研究

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摘要：本文结合当前信息技术在教育中运用的实际情况，并在当前高职院校所关注的学生通用能力培养问题的基础上，针对教学中采用视频交互教学系统的可行性和具体方法做了积极的探索，并据此构建了通用能力视频交互培养系统，取得了较好的培养效果。

关键词：视频交互系统；通用能力；高职

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2015）20-0103-04

德国专家梅腾斯先生提出职业教育培训通用能力的概念后，该概念在我国得到了广泛关注和研究。通用能力是指那些与具体的职业和专业无直接关系、可迁移的、对于一个人在现代社会中的生存和发展起着关键作用的能力。按照《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高〔2006〕16号）文件的要求，通用能力包括学习能力、交流沟通和团队协作能力、实践能力、创造能力、创业就业能力。

高职院校通用能力培养工作的现状分析

1.通用能力培养的方法

国内很多高职院校都对培养学生通用能力的方法做了有益的尝试，并取得了较好的效果。以笔者所在学院为例，经过多年研究实践，形成了一套培养学生通用能力的方法，并搭建了多个通用能力培养平台，形成了完整的培养体系。例如，通过各类专业课程学习、实习实训培养学生自主学习能力及动手能力；通过开设演讲、礼仪等选修课程提高学生的沟通交流能力；通过举办创业大赛等活动提高学生的创业就业能力；通过举办各种科技竞赛活动提高学生的创造能力；通过文化艺术节等活动，提高学生的团队协作能力。进而形成了“专业课程选修课程通力合作、三中心合力支撑、三个节贯穿全年、各项竞赛活动具体推动”的全方位的通用能力培养体系（如图1）。

2.通用能力培养中存在的问题

通过该平台培养，学生的通用能力水平取得了极大的提高，但也存在一些问题：①培训资源不足。②部分平台采用专业知识的教学方式用于通用能力的培养，取得的效果一般。③各种活动结束后，资源保留不足，且不便于再利用，是否对学生通用能力提高有帮助的考量评价研究不足。④对于一些不积极参加活动的学生的通用能力培养办法不多。⑤各培养平台相互配合不够，形成的合力不足。

视频交互教学系统解决通用能力培养中存在问题的可行性

随着信息技术的高速发展，网络视频传输技术日臻成熟。各种形式的网络教学形式已经被广泛应用。把先进的信息技术和高职通用能力培养方式的特点相结合，开发一套适合高职学生通用能力培养的视频交互教学系统是十分必要和可行的。视频交互系统的目的在于整合现有的通用能力培养各个平台的资源，即资源共享。这样既可以方便地获取师生教学或其他活动现场的各种资源（静动态图像、语音、文字、图片等多种资料），并且也可以便捷地对其进行编辑、压缩、保存和。视频交互教学系统不仅能够进行点对点或多点之间的双向视频、双向音频，以及数据等交互式信息的共享和实时通信。而且可以根据实际需要对平台各类资源进行重构，师生可以在任何时候、任何地点选择观看平台资源；可以构建同步或者异步交互模式，为学生创建一个虚拟的学习环境；可以在学生、教师、学生辅导员、职能部门管理者之间形成学习社区，对某一能力培养的策略方法展开实时或非实时的讨论；可以随机调取某一段视频进行分析研究，给学生以实际指导，学生也可以调取某一段成功案例的视频进行观摩模仿；教师可以对某些学生的练习视频给予边播放边指导的在线辅导，学生可以得到指导性反馈，提高自己应用通用能力的策略水平。

视频交互教学系统的设计与实现

1.拟解决的关键技术问题

（1）多镜头跟踪触发

在不影响教室或礼堂、报告厅等活动现场基本布局的同时，合理布置拍摄镜头，将被拍摄对象的声音、形象、肢体语言等内容全方位采集记录。系统能够自动完成镜头触发过程，不需要人工干预，确保画面不丢失，不中断。提高流媒体码流质量，保证录制的音视频资源达到高保真效果。

（2）直播时的视音频同步

有些活动因为会场的限制，如每年的校园文化艺术节汇演，只能有部分学生到现场观看。我们除了录制节目，还需要通过现场直播方式保证学生能通过分会场或网络进行观看。直播时要做到音视频高度同步，避免音视频传输时的延迟问题。同时要做好分会场效果监控，遇到故障及时排除。

（3）系统稳定性

本系统设计的设备众多，不仅包括机房服务器、路由器等设备，还包括录制设备（话筒、摄像头、编辑机）、播放设备（计算机、投影仪、屏幕），种类多，数量大，管理难度较大。且系统一经启用就需要长时间高效率地运行，所以保证其稳定性是至关重要的。

2.系统架构

通用能力视频交互培训系统架构图如图2所示，主要有三大部分组成。

（1）信息采集系统

多媒体控制器是对系统中的硬件设备的统一管理的设备。红外智能定位器负责实现智能化切换镜头，保证被拍摄对象始终在画面中。多媒体计算机负责控制授课端软件，建立PPT放映索引，并进行片头设置（叠加图片以及文字作为录像片头）、片尾设置（叠加图片以及文字作为录像片尾）以及录像参数设置（设置录像分辨率和码流）等。流媒体工作站将多媒体计算机、摄像机、拾音设备的信息内容录制、合成压缩成流媒体数据，上传至控制中心存储设备中。

（2）系统控制中心

管理服务器负责管理系统中不同用户信息资料的建设与维护，负责将信息采集系统上传的资源保存到存储服务器，或者按照播放系统的系统需求调取存储设备中保存的数据。Web服务器用来实现用户的远程需求服务。系统采用WMS HTTP服务器控制协议，既可以为用户提供资源的非实时观看服务，也可以实现视频资源对多用户的实时转播。

（3）信息播放系统

播放系统客户端软件采用Media server的HTTP方式为用户实时观看视频资源的功能。流媒体工作站按照用户需求向服务器发出调取资源的请求，将获得的资源传至多媒体计算机，在多媒体控制器的帮助下控制投影及扩音设备，将资源实时或非实时播放。

3.系统的安装与调试

因为控制中心设备安装的重点在于参数的设置和调试，所以这里主要介绍系统采集和播放部分的安装与调试。

（1）系统布线图（如图3）

（2）系统设备的安装

主球机的布线和安装要求摄像头高度高于黑板（或者演示屏幕）上沿30公分，距离黑板（或者演示屏幕）8到18米之间，辅助球机的布线和安装在黑板（或者演示屏幕）的左右，高度适当放低，位置以不遮挡被拍摄对象为最佳。铺设线缆包括双芯电源线、RS485控制线和同轴视频线。投影机等其他设备的安装按照标准文件要求执行即可。

（3）设备安装图（如图4）

（4）软件的安装和检查

笔者以系统中“大学生心理健康中心”的活动场所为例，来介绍系统采集和播放终端的软件安装与调试过程。

①流媒体工作站软件安装调试。为流媒体工作站安装集成了IE 6.0和DirectX 9.0c的Windows操作系统，安装视频播放器。运行“control userpasswords2”，合理设置用户属性；运行gpedit.msc，确定，合理设置组策略编辑器；一次选择计算机配置管理模板系统，然后找到“关闭事件跟踪程序”，双击打开对话框，并选择禁用。复制流媒体软件文件夹到桌面，复制EncProfile文件夹下的配置文件到C：＼Program Files＼Windows Media Components＼Encoder＼Profiles文件夹下；运行流媒体文件夹下的_PR2SMServerReg.bat文件；在比较大的分区中创建PR2Record和PR2Share文件夹，并且完全共享。修改流媒体软件中的ServerConfig.xml文件中的平台IP和端口（默认192.168.4.201：8008）；修改C：＼PR2Record的值为第四步创建文件夹的路径；复制片头和片尾文件到硬盘的一个目录下面，然后修改C：＼back12.bmpC：＼back21.bmp中的片头片尾的文件路径，片头片尾文件大小为720×576 24位bmp；修改Gotron MP-4X V3 Video P1_D11的捕获卡的型号为当前的型号，可以用ServerConfig.exe读取捕获卡的型号；将流媒体的执行文件创建快捷方式到启动组。

②信息采集终端软件的安装调试。将采集端软件包复制到多媒体计算机中。打开win32文件夹下的comm.xml，修改communicator type="PC" outputIP="192.168.4.201"中的IP地址为自动编辑机的IP地址；打开主文件夹下的config.ini， Class=0， 心理健康中心101室，192.168.4.56，8008；修改教师名称，并且设置教室（或其他活动场所）的IP地址为流媒体的IP。

③信息播放终端软件的安装调试。复制客户端程序的文件夹到收看端的计算机。运行_PR2SMClientReg.bat，打开主文件夹下的config.Ini， Class=0， 心理健康中心101室，192.168.4.56，8008；修改教师名称，并且设置教室（或其他活动场所）的IP地址为流媒体的IP。

④后台控制系统的安装调试。复制后台控制系统软件到控制计算机。打开SR2IC.xml，设置：

――活动场所名称

platformPort="8008"panelIP

="192.168.4.199"――面板IP地址

panelPort="8008"streamMediaIP

="192.168.4.56"――流媒体IP地址

streamMediaPort="8008"

videoServerIP="192.168.4.110"――管理服务器ip

videoServerPort="9660"/>

系统在高职院校中应用前景展望

将视频交互教学系统引入到高职院校学生通用能力培养中是一个新的尝试，按照加涅等教育心理学家的教育理论观点，可以确定很多通用能力属于智慧技能和动作技能的综合范畴。对于这类技能的培养通过视频系统的录制与回放观看，可以极大地提高学生对该技能掌握的效果，这是经过很多科学实验已经证明的正确结论。笔者利用当前信息技术的新发展，在视频教学系统中加入网络实时互动，既扩大了优质资源的共享面，同时也为学生提供了随时随地利用网络学习通用能力的机会。同时，该系统除了在通用能力培养中发挥作用之外，还可以应用到学校更广泛的工作当中。

参考文献：

[1]刘奕，刘颖.高职生职业通用能力培养探究[J].广西教育，2012（5）.

[2]高强，李红，张妍妍.高职院校通用能力培养课程的探索与实践[J].职教论坛，2013（9）.

[3]安翠.多媒体远程教学系统的设计与实现[D].成都：电子科技大学学位论文，2010.

[4]宁艳.基于B/S架构的交互性教学系统设计关键技术研究[J].软件导刊，2013（1）.

作者简介：安海涛（1973―），男，汉族，内蒙古自治区呼和浩特人，内蒙古电子信息职业技术学院，副教授，硕士，研究方向为多媒体技术。（内蒙古呼和浩特 010010）

蒋蒙安（1960―），男，汉族，内蒙古自治区呼和浩特人，内蒙古电子信息职业技术学院，教授，硕士，研究方向为电子信息技术。（内蒙古呼和浩特 010010）

基金项目：本文系内蒙古自治区教育厅2014年度科研项目“自治区高职院校学生素质教育与通用平台建设研究”的阶段性研究成果。（项目编号：NJSC14337）