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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于INTERNET的遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)開(kāi)發(fā)研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 隨著我國(guó)職業(yè)教育的不斷發(fā)展和深入，對(duì)學(xué)生頂崗能力的要求越來(lái)越高，學(xué)校為了提倡真實(shí)場(chǎng)景的教學(xué)往往采用企業(yè)實(shí)踐的方式來(lái)解決這一問(wèn)題。但是目前在遠(yuǎn)程教育中很難找到一種理想的師生交流和指導(dǎo)的教育平臺(tái)，為此我們開(kāi)發(fā)了實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中師生交流與指導(dǎo)平臺(tái)。這一平臺(tái)很好地解決了目前電話、傳真、EMAIL、QQ、MSN等遠(yuǎn)程交流指導(dǎo)工具的缺陷。
- 詳細(xì)介紹：
- 師生交流及指導(dǎo)平臺(tái)由五個(gè)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(lái)實(shí)現(xiàn)傳輸文字信息，SOCKET數(shù)據(jù)傳輸實(shí)際上可以一種特殊的I/O，它可以通過(guò)TCP/IP協(xié)議來(lái)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(gè)面向連接、可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，數(shù)據(jù)無(wú)差錯(cuò)、無(wú)重復(fù)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(gè)無(wú)連接服務(wù)，數(shù)據(jù)包以獨(dú)立包形式被發(fā)送，不提供無(wú)錯(cuò)保證，數(shù)據(jù)可能丟失或重復(fù)，并且接收順序混亂。 (3)原始式套接字(SOCK—RAW)．該接口允許對(duì)較低層協(xié)議，如IP、ICMP直接訪問(wèn)。 考慮到文字討論的特點(diǎn)，本部分主要采用第一種方法來(lái)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(xué)生和指導(dǎo)教師通過(guò)它可以進(jìn)行文字的交流，如果指導(dǎo)教師或者學(xué)生不同時(shí)在線時(shí)，其中的一方可以通過(guò)內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行留言，特別適合于教師對(duì)學(xué)生個(gè)別化輔導(dǎo)中。由于網(wǎng)絡(luò)的虛擬性，教師和學(xué)生都可以在非常輕松的氛圍中交談。另外學(xué)校也可以通過(guò)師生的文字對(duì)話的內(nèi)容來(lái)了解指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)工作。 2視頻對(duì)話功能(視頻音頻請(qǐng)求) 視頻功能的實(shí)現(xiàn)大致有三種方法： (1)第一種方法是使用微軟實(shí)時(shí)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(kù)VFW實(shí)現(xiàn)，它的優(yōu)點(diǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)主要通過(guò)第一種方法微軟實(shí)時(shí)通訊（RTC）API，通過(guò)CLSID-RTCCLIENT中的函數(shù)COCREATEINSTANCE來(lái)得到RTC接口，獲得接口后在通過(guò)INITIALIZE函數(shù)來(lái)對(duì)COM對(duì)象進(jìn)行會(huì)話性能設(shè)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(xué)生在校外實(shí)踐如果遇到問(wèn)題，需要及時(shí)請(qǐng)教指導(dǎo)教師，通過(guò)電話交談往往不是最佳的選擇。學(xué)生實(shí)習(xí)的公司一般都有網(wǎng)絡(luò)，我們利用這個(gè)系統(tǒng)，只需要攝像頭和耳麥就可以和學(xué)生進(jìn)行視頻對(duì)話，解決學(xué)生的問(wèn)題。 3白板功能 白板功能的實(shí)現(xiàn)也可以也可以通過(guò)調(diào)用IRTCCLIENT接口的方法實(shí)現(xiàn)： 代碼如下： HR=M-PCLIENT-?START120APPLET (RTCTA-WHITEBOARD); 白板功能主要是通過(guò)WINDOWS自帶的寫(xiě)字板來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)指導(dǎo)教師或?qū)W生的一方在寫(xiě)字板畫(huà)下內(nèi)容時(shí)，另一方的寫(xiě)字板上也會(huì)出現(xiàn)相同的內(nèi)容，更重要的是白板的功能是雙向的，真正實(shí)現(xiàn)了互動(dòng)交流。 4遠(yuǎn)程遙控應(yīng)用程序功能（程序請(qǐng)求） 遠(yuǎn)程遙控應(yīng)用程序功能的實(shí)現(xiàn)也可以也可以通過(guò)調(diào)用IRTCCLIENT接口的方法實(shí)現(xiàn)： 代碼如下： HR=M-PCLIENT-?START120APPLET (RTCTA-APPSHARING); 在實(shí)踐活動(dòng)中，學(xué)生都會(huì)遇到在學(xué)校沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)的應(yīng)用軟件和知識(shí)，此時(shí)學(xué)生往往會(huì)請(qǐng)教于在學(xué)校的指導(dǎo)教師，但是通過(guò)傳統(tǒng)的語(yǔ)音對(duì)話和視頻聊天都不能很好的解決問(wèn)題，這時(shí)候我們可以使用該系統(tǒng)的遠(yuǎn)程遙控應(yīng)用程序的功能，指導(dǎo)教師和學(xué)生同時(shí)打開(kāi)該軟件，然后指導(dǎo)教師遠(yuǎn)程遙控學(xué)生的應(yīng)用程序，一步一步幫助學(xué)生使用該軟件并進(jìn)行講解。這樣會(huì)達(dá)到很好的學(xué)習(xí)效果。 5 監(jiān)控功能（視頻、語(yǔ)音存儲(chǔ)和調(diào)用功能） 該部分軟件采用典型的套接字客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，主要有視頻、語(yǔ)音處理模塊、視頻、語(yǔ)音發(fā)送模塊、服務(wù)器接收模塊三個(gè)部分組成。視頻、語(yǔ)音處理模塊運(yùn)行在教師和學(xué)生的計(jì)算機(jī)上，將學(xué)生和老師的通話及視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)，以及視頻文件的播放控制。 視頻、語(yǔ)音發(fā)送模塊也運(yùn)行在老師和學(xué)生的計(jì)算機(jī)上，負(fù)責(zé)對(duì)視頻和語(yǔ)音進(jìn)行壓縮并通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，使相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)可以接收到數(shù)據(jù)。 服務(wù)器模塊在學(xué)校的計(jì)算機(jī)上，他可以接收數(shù)據(jù)加以保存并實(shí)時(shí)播放顯示。 學(xué)校通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中老師與學(xué)生交流的音頻和視頻數(shù)據(jù)，檢查老師的指導(dǎo)工作和掌握學(xué)生在外實(shí)習(xí)的情況，從而提高教學(xué)的效果。同時(shí)，部分音頻和視頻數(shù)據(jù)可以作為教學(xué)資料予以公開(kāi)，達(dá)到幫助其他學(xué)生學(xué)習(xí)的目的。
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作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 發(fā)明目的與基本思路：隨著我國(guó)職業(yè)教育的不斷發(fā)展和深入，對(duì)學(xué)生頂崗能力的要求越來(lái)越高，學(xué)校為了提倡真實(shí)場(chǎng)景的教學(xué)往往采用企業(yè)實(shí)踐的方式來(lái)解決這一問(wèn)題。但在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，企業(yè)實(shí)踐和理論教學(xué)往往穿插進(jìn)行，學(xué)生很難及時(shí)返校，在企業(yè)實(shí)踐中學(xué)生遇到問(wèn)題也很難與老師及時(shí)交流，指導(dǎo)教師工作不到位等問(wèn)題也難以及時(shí)被學(xué)校發(fā)現(xiàn)解決；為此我們開(kāi)發(fā)了基于INTERNET的遠(yuǎn)程教學(xué)與監(jiān)控平臺(tái)。這一平臺(tái)很好地解決了目前電話、傳真、EMAIL、QQ、MSN等遠(yuǎn)程交流指導(dǎo)工具的缺陷。從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生的技能培養(yǎng)，完善實(shí)踐性教學(xué)工作，進(jìn)一步推動(dòng)浙江教育事業(yè)發(fā)展的目的。 創(chuàng)新點(diǎn)：該教學(xué)平臺(tái)（軟件）使用網(wǎng)絡(luò)為傳輸介質(zhì)，跨越了物理的距離，將老師和學(xué)生的聯(lián)系變得簡(jiǎn)單起來(lái)。未來(lái)該平臺(tái)還可以和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合，監(jiān)控老師與學(xué)生之間的聯(lián)系，使教學(xué)更加有效率。 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)： 本項(xiàng)目的具體內(nèi)容為利用基于TCP/IP協(xié)議的PTP先進(jìn)技術(shù)和成熟的微軟實(shí)時(shí)通訊（RTC）API工具，開(kāi)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(duì)話功能(視頻音頻請(qǐng)求)； 3）白板功能； 4）遠(yuǎn)程遙控應(yīng)用程序功能（程序請(qǐng)求）； 5）后臺(tái)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性：本教學(xué)平臺(tái)主要是API的調(diào)用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的傳遞，因?yàn)樵摷夹g(shù)成熟傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，所以利用該技術(shù)搭建平臺(tái)設(shè)計(jì)成本較低，實(shí)現(xiàn)后工作可靠。 先進(jìn)性：現(xiàn)有的教學(xué)平臺(tái)一般是利用網(wǎng)站技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)可視或語(yǔ)言通話功能，但這種功能的實(shí)現(xiàn)需要游覽器的支持，而且網(wǎng)頁(yè)控件過(guò)大，網(wǎng)頁(yè)加載需要較長(zhǎng)的時(shí)間，此外，由于網(wǎng)頁(yè)本身的原因，加載這類視頻、音頻控件網(wǎng)頁(yè)很容易死機(jī)，也不容易加入新的功能。 我們?cè)O(shè)計(jì)的該平臺(tái)： 1、該平臺(tái)是調(diào)用API來(lái)實(shí)現(xiàn)的，相關(guān)的api又本身內(nèi)嵌在WINDOWS里，所以該平臺(tái)非常小，老師學(xué)生使用時(shí)非?？?。 2、 該平臺(tái)可以獨(dú)立的運(yùn)行在WINDOWS系統(tǒng)中，所以對(duì)系統(tǒng)環(huán)境要求低。 3、 該平臺(tái)自成體系，以后添加或刪除功能，對(duì)其他應(yīng)用程序影響小。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 1.本系統(tǒng)樣機(jī)的研制得到浙江省建設(shè)廳的支助，并于2010年通過(guò)該廳組織的鑒定。 2. 本系統(tǒng)樣機(jī)部分技術(shù)的研究得到浙江省高等教育保衛(wèi)學(xué)會(huì)的支助，并于2011年通過(guò)該協(xié)會(huì)的鑒定。 3.本系統(tǒng)在浙江建設(shè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院挑戰(zhàn)杯課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽一等獎(jiǎng)。 4.本系統(tǒng)獲院魯班杯大學(xué)生課外學(xué)術(shù)作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示 、樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 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(guò)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(wù)，無(wú)差錯(cuò)、無(wú)重復(fù)地發(fā)送數(shù)據(jù)。 2、視頻對(duì)話功能：通過(guò)微軟實(shí)時(shí)通訊（RTC）API，通過(guò)CLSID-RTCCLIENT中的函數(shù)COCREATEINSTANCE得到RTC接口，獲得接口后通過(guò)INITIALIZE函數(shù)對(duì)COM對(duì)象進(jìn)行會(huì)話性能設(shè)置。 3、白板功能和程序請(qǐng)求都通過(guò)調(diào)用IRTCCLIENT接口的方法實(shí)現(xiàn)。 4、監(jiān)控功能：典型的套接字客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，由視頻、語(yǔ)音處理模塊、視頻、語(yǔ)音發(fā)送模塊、服務(wù)器接收模塊組成。將通話及視頻數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)及播放控制，對(duì)視頻和語(yǔ)音進(jìn)行壓縮通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去，使相關(guān)網(wǎng)絡(luò)上的計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)并播放顯示。 5、市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：該平臺(tái)的功能，較好地解決了實(shí)踐教學(xué)中由于學(xué)生分散，指導(dǎo)教師指導(dǎo)不力、不及時(shí)和學(xué)校對(duì)實(shí)踐性教學(xué)過(guò)程監(jiān)控的盲區(qū)。
同類課題研究水平概述
- 現(xiàn)有的教學(xué)平臺(tái)一般是利用網(wǎng)站技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)可視或語(yǔ)言通話功能，但這種功能的實(shí)現(xiàn)需要游覽器的支持，而且網(wǎng)頁(yè)控件過(guò)大，網(wǎng)頁(yè)加載需要較長(zhǎng)的時(shí)間，此外，由于網(wǎng)頁(yè)本身的原因，加載這類視頻、音頻控件網(wǎng)頁(yè)很容易死機(jī)，也不容易加入新的功能。 我們?cè)O(shè)計(jì)的該平臺(tái)： 1、該平臺(tái)是調(diào)用API來(lái)實(shí)現(xiàn)的，相關(guān)的API又本身內(nèi)嵌在WINDOWS里，所以該平臺(tái)非常小，老師學(xué)生使用時(shí)非?？臁? 2、該平臺(tái)可以獨(dú)立的運(yùn)行在WINDOWS系統(tǒng)中，所以對(duì)系統(tǒng)環(huán)境要求低。 3、該平臺(tái)自成體系，以后添加或刪除功能，對(duì)其他應(yīng)用程序影響小。
