基本信息
- 項目名稱：
- 基于INTERNET的遠程教學平臺開發(fā)研究
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 隨著我國職業(yè)教育的不斷發(fā)展和深入，對學生頂崗能力的要求越來越高，學校為了提倡真實場景的教學往往采用企業(yè)實踐的方式來解決這一問題。但是目前在遠程教育中很難找到一種理想的師生交流和指導的教育平臺，為此我們開發(fā)了實踐性教學環(huán)節(jié)中師生交流與指導平臺。這一平臺很好地解決了目前電話、傳真、EMAIL、QQ、MSN等遠程交流指導工具的缺陷。
- 詳細介紹：
- 師生交流及指導平臺由五個功能組成： 1文字(消息)討論功能 本部分功能主要利用windows socket API來實現(xiàn)傳輸文字信息，SOCKET數(shù)據(jù)傳輸實際上可以一種特殊的I/O，它可以通過TCP/IP協(xié)議來發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)，在該協(xié)議下，socket共有三種方式： (1)流式套接字(SOCK—STREAM)該接口提供一個面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務，數(shù)據(jù)無差錯、無重復地發(fā)送，并且按發(fā)送順序接收。 (2)數(shù)據(jù)包套接字(SOCK—DGRAM)，該接口提供一個無連接服務，數(shù)據(jù)包以獨立包形式被發(fā)送，不提供無錯保證，數(shù)據(jù)可能丟失或重復，并且接收順序混亂。 (3)原始式套接字(SOCK—RAW)．該接口允許對較低層協(xié)議，如IP、ICMP直接訪問。 考慮到文字討論的特點，本部分主要采用第一種方法來發(fā)送或者接收數(shù)據(jù)。其原因是文字發(fā)送所需的數(shù)據(jù)流量較少，但要求卻比較高。學生和指導教師通過它可以進行文字的交流，如果指導教師或者學生不同時在線時，其中的一方可以通過內置的數(shù)據(jù)庫進行留言，特別適合于教師對學生個別化輔導中。由于網(wǎng)絡的虛擬性，教師和學生都可以在非常輕松的氛圍中交談。另外學校也可以通過師生的文字對話的內容來了解指導教師的輔導工作。 2視頻對話功能(視頻音頻請求) 視頻功能的實現(xiàn)大致有三種方法： (1)第一種方法是使用微軟實時通訊（RTC）API方法，它除了視頻功能外還整合了音頻以及程序共享等常用管理，特別適合小型通訊系統(tǒng)。 (2)第二種方法是使用函數(shù)庫VFW實現(xiàn)，它的優(yōu)點是有較好的視頻撲捉，影像壓縮和影像播放功能。 (3)第三種方法是使用VIS H.323 DLL LIBRARY實現(xiàn).它提供給較多的接口函數(shù)，使制作軟件較為容易。 本視頻功能的實現(xiàn)主要通過第一種方法微軟實時通訊（RTC）API，通過CLSID-RTCCLIENT中的函數(shù)COCREATEINSTANCE來得到RTC接口，獲得接口后在通過INITIALIZE函數(shù)來對COM對象進行會話性能設置。 初始化RTC COM代碼如下： HR=COCREATEINSTANCE(CLSID-RTCCLIENT,NULL,CLSCTX-INPROC-SERVER,IID-IRTCCLIENT,(LPVOID*)&-PCLIENT); 初始化客戶端接口代碼如下： HR=M-PCLIENT?INITIALIZE; 學生在校外實踐如果遇到問題，需要及時請教指導教師，通過電話交談往往不是最佳的選擇。學生實習的公司一般都有網(wǎng)絡，我們利用這個系統(tǒng)，只需要攝像頭和耳麥就可以和學生進行視頻對話，解決學生的問題。 3白板功能 白板功能的實現(xiàn)也可以也可以通過調用IRTCCLIENT接口的方法實現(xiàn)： 代碼如下： HR=M-PCLIENT-?START120APPLET (RTCTA-WHITEBOARD); 白板功能主要是通過WINDOWS自帶的寫字板來實現(xiàn)的，當指導教師或學生的一方在寫字板畫下內容時，另一方的寫字板上也會出現(xiàn)相同的內容，更重要的是白板的功能是雙向的，真正實現(xiàn)了互動交流。 4遠程遙控應用程序功能（程序請求） 遠程遙控應用程序功能的實現(xiàn)也可以也可以通過調用IRTCCLIENT接口的方法實現(xiàn)： 代碼如下： HR=M-PCLIENT-?START120APPLET (RTCTA-APPSHARING); 在實踐活動中，學生都會遇到在學校沒有學習過的應用軟件和知識，此時學生往往會請教于在學校的指導教師，但是通過傳統(tǒng)的語音對話和視頻聊天都不能很好的解決問題，這時候我們可以使用該系統(tǒng)的遠程遙控應用程序的功能，指導教師和學生同時打開該軟件，然后指導教師遠程遙控學生的應用程序，一步一步幫助學生使用該軟件并進行講解。這樣會達到很好的學習效果。 5 監(jiān)控功能（視頻、語音存儲和調用功能） 該部分軟件采用典型的套接字客戶機/服務器結構，主要有視頻、語音處理模塊、視頻、語音發(fā)送模塊、服務器接收模塊三個部分組成。視頻、語音處理模塊運行在教師和學生的計算機上，將學生和老師的通話及視頻數(shù)據(jù)進行實時采集和動態(tài)存儲，以及視頻文件的播放控制。 視頻、語音發(fā)送模塊也運行在老師和學生的計算機上，負責對視頻和語音進行壓縮并通過計算機網(wǎng)絡發(fā)送出去，使相關網(wǎng)絡上的計算機可以接收到數(shù)據(jù)。 服務器模塊在學校的計算機上，他可以接收數(shù)據(jù)加以保存并實時播放顯示。 學校通過計算機數(shù)據(jù)庫中老師與學生交流的音頻和視頻數(shù)據(jù)，檢查老師的指導工作和掌握學生在外實習的情況，從而提高教學的效果。同時，部分音頻和視頻數(shù)據(jù)可以作為教學資料予以公開，達到幫助其他學生學習的目的。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- 發(fā)明目的與基本思路：隨著我國職業(yè)教育的不斷發(fā)展和深入，對學生頂崗能力的要求越來越高，學校為了提倡真實場景的教學往往采用企業(yè)實踐的方式來解決這一問題。但在實際教學過程中，企業(yè)實踐和理論教學往往穿插進行，學生很難及時返校，在企業(yè)實踐中學生遇到問題也很難與老師及時交流，指導教師工作不到位等問題也難以及時被學校發(fā)現(xiàn)解決；為此我們開發(fā)了基于INTERNET的遠程教學與監(jiān)控平臺。這一平臺很好地解決了目前電話、傳真、EMAIL、QQ、MSN等遠程交流指導工具的缺陷。從而達到促進學生的技能培養(yǎng)，完善實踐性教學工作，進一步推動浙江教育事業(yè)發(fā)展的目的。 創(chuàng)新點：該教學平臺（軟件）使用網(wǎng)絡為傳輸介質，跨越了物理的距離，將老師和學生的聯(lián)系變得簡單起來。未來該平臺還可以和數(shù)據(jù)庫技術相結合，監(jiān)控老師與學生之間的聯(lián)系，使教學更加有效率。 技術關鍵和主要技術指標： 本項目的具體內容為利用基于TCP/IP協(xié)議的PTP先進技術和成熟的微軟實時通訊（RTC）API工具，開發(fā)具有以下功能的軟件系統(tǒng)： 1）文字討論功能(消息)； 2）視頻對話功能(視頻音頻請求)； 3）白板功能； 4）遠程遙控應用程序功能（程序請求）； 5）后臺管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
科學性、先進性
- 科學性：本教學平臺主要是API的調用來實現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上的傳遞，因為該技術成熟傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，所以利用該技術搭建平臺設計成本較低，實現(xiàn)后工作可靠。 先進性：現(xiàn)有的教學平臺一般是利用網(wǎng)站技術來實現(xiàn)可視或語言通話功能，但這種功能的實現(xiàn)需要游覽器的支持，而且網(wǎng)頁控件過大，網(wǎng)頁加載需要較長的時間，此外，由于網(wǎng)頁本身的原因，加載這類視頻、音頻控件網(wǎng)頁很容易死機，也不容易加入新的功能。 我們設計的該平臺： 1、該平臺是調用API來實現(xiàn)的，相關的api又本身內嵌在WINDOWS里，所以該平臺非常小，老師學生使用時非?？?。 2、 該平臺可以獨立的運行在WINDOWS系統(tǒng)中，所以對系統(tǒng)環(huán)境要求低。 3、 該平臺自成體系，以后添加或刪除功能，對其他應用程序影響小。
獲獎情況及鑒定結果
- 1.本系統(tǒng)樣機的研制得到浙江省建設廳的支助，并于2010年通過該廳組織的鑒定。 2. 本系統(tǒng)樣機部分技術的研究得到浙江省高等教育保衛(wèi)學會的支助，并于2011年通過該協(xié)會的鑒定。 3.本系統(tǒng)在浙江建設職業(yè)技術學院挑戰(zhàn)杯課外學術作品競賽一等獎。 4.本系統(tǒng)獲院魯班杯大學生課外學術作品競賽特等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術轉讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場演示 、樣品
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預測
- 1、文字討論功能：利用windows socket API傳輸文字信息，SOCKET數(shù)據(jù)傳輸是特殊的I/O，通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送接收數(shù)據(jù)。采用流式套接字(SOCK—STREAM)連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務，無差錯、無重復地發(fā)送數(shù)據(jù)。 2、視頻對話功能：通過微軟實時通訊（RTC）API，通過CLSID-RTCCLIENT中的函數(shù)COCREATEINSTANCE得到RTC接口，獲得接口后通過INITIALIZE函數(shù)對COM對象進行會話性能設置。 3、白板功能和程序請求都通過調用IRTCCLIENT接口的方法實現(xiàn)。 4、監(jiān)控功能：典型的套接字客戶機/服務器結構，由視頻、語音處理模塊、視頻、語音發(fā)送模塊、服務器接收模塊組成。將通話及視頻數(shù)據(jù)實時采集和動態(tài)存儲及播放控制，對視頻和語音進行壓縮通過網(wǎng)絡發(fā)送出去，使相關網(wǎng)絡上的計算機接收數(shù)據(jù)并播放顯示。 5、市場分析和經(jīng)濟效益預測：該平臺的功能，較好地解決了實踐教學中由于學生分散，指導教師指導不力、不及時和學校對實踐性教學過程監(jiān)控的盲區(qū)。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的教學平臺一般是利用網(wǎng)站技術來實現(xiàn)可視或語言通話功能，但這種功能的實現(xiàn)需要游覽器的支持，而且網(wǎng)頁控件過大，網(wǎng)頁加載需要較長的時間，此外，由于網(wǎng)頁本身的原因，加載這類視頻、音頻控件網(wǎng)頁很容易死機，也不容易加入新的功能。 我們設計的該平臺： 1、該平臺是調用API來實現(xiàn)的，相關的API又本身內嵌在WINDOWS里，所以該平臺非常小，老師學生使用時非?？?。 2、該平臺可以獨立的運行在WINDOWS系統(tǒng)中，所以對系統(tǒng)環(huán)境要求低。 3、該平臺自成體系，以后添加或刪除功能，對其他應用程序影響小。
