基本信息
- 项目名称：
- 基于INTERNET的远程教学平台开发研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 随着我国职业教育的不断发展和深入，对学生顶岗能力的要求越来越高，学校为了提倡真实场景的教学往往采用企业实践的方式来解决这一问题。但是目前在远程教育中很难找到一种理想的师生交流和指导的教育平台，为此我们开发了实践性教学环节中师生交流与指导平台。这一平台很好地解决了目前电话、传真、EMAIL、QQ、MSN等远程交流指导工具的缺陷。
- 详细介绍：
- 师生交流及指导平台由五个功能组成： 1文字(消息)讨论功能 本部分功能主要利用windows socket API来实现传输文字信息，SOCKET数据传输实际上可以一种特殊的I/O，它可以通过TCP/IP协议来发送或者接收数据，在该协议下，socket共有三种方式： (1)流式套接字(SOCK—STREAM)该接口提供一个面向连接、可靠的数据传输服务，数据无差错、无重复地发送，并且按发送顺序接收。 (2)数据包套接字(SOCK—DGRAM)，该接口提供一个无连接服务，数据包以独立包形式被发送，不提供无错保证，数据可能丢失或重复，并且接收顺序混乱。 (3)原始式套接字(SOCK—RAW)．该接口允许对较低层协议，如IP、ICMP直接访问。 考虑到文字讨论的特点，本部分主要采用第一种方法来发送或者接收数据。其原因是文字发送所需的数据流量较少，但要求却比较高。学生和指导教师通过它可以进行文字的交流，如果指导教师或者学生不同时在线时，其中的一方可以通过内置的数据库进行留言，特别适合于教师对学生个别化辅导中。由于网络的虚拟性，教师和学生都可以在非常轻松的氛围中交谈。另外学校也可以通过师生的文字对话的内容来了解指导教师的辅导工作。 2视频对话功能(视频音频请求) 视频功能的实现大致有三种方法： (1)第一种方法是使用微软实时通讯（RTC）API方法，它除了视频功能外还整合了音频以及程序共享等常用管理，特别适合小型通讯系统。 (2)第二种方法是使用函数库VFW实现，它的优点是有较好的视频扑捉，影像压缩和影像播放功能。 (3)第三种方法是使用VIS H.323 DLL LIBRARY实现.它提供给较多的接口函数，使制作软件较为容易。 本视频功能的实现主要通过第一种方法微软实时通讯（RTC）API，通过CLSID-RTCCLIENT中的函数COCREATEINSTANCE来得到RTC接口，获得接口后在通过INITIALIZE函数来对COM对象进行会话性能设置。 初始化RTC COM代码如下： HR=COCREATEINSTANCE(CLSID-RTCCLIENT,NULL,CLSCTX-INPROC-SERVER,IID-IRTCCLIENT,(LPVOID*)&-PCLIENT); 初始化客户端接口代码如下： HR=M-PCLIENTINITIALIZE; 学生在校外实践如果遇到问题，需要及时请教指导教师，通过电话交谈往往不是最佳的选择。学生实习的公司一般都有网络，我们利用这个系统，只需要摄像头和耳麦就可以和学生进行视频对话，解决学生的问题。 3白板功能 白板功能的实现也可以也可以通过调用IRTCCLIENT接口的方法实现： 代码如下： HR=M-PCLIENT-START120APPLET (RTCTA-WHITEBOARD); 白板功能主要是通过WINDOWS自带的写字板来实现的，当指导教师或学生的一方在写字板画下内容时，另一方的写字板上也会出现相同的内容，更重要的是白板的功能是双向的，真正实现了互动交流。 4远程遥控应用程序功能（程序请求） 远程遥控应用程序功能的实现也可以也可以通过调用IRTCCLIENT接口的方法实现： 代码如下： HR=M-PCLIENT-START120APPLET (RTCTA-APPSHARING); 在实践活动中，学生都会遇到在学校没有学习过的应用软件和知识，此时学生往往会请教于在学校的指导教师，但是通过传统的语音对话和视频聊天都不能很好的解决问题，这时候我们可以使用该系统的远程遥控应用程序的功能，指导教师和学生同时打开该软件，然后指导教师远程遥控学生的应用程序，一步一步帮助学生使用该软件并进行讲解。这样会达到很好的学习效果。 5 监控功能（视频、语音存储和调用功能） 该部分软件采用典型的套接字客户机/服务器结构，主要有视频、语音处理模块、视频、语音发送模块、服务器接收模块三个部分组成。视频、语音处理模块运行在教师和学生的计算机上，将学生和老师的通话及视频数据进行实时采集和动态存储，以及视频文件的播放控制。 视频、语音发送模块也运行在老师和学生的计算机上，负责对视频和语音进行压缩并通过计算机网络发送出去，使相关网络上的计算机可以接收到数据。 服务器模块在学校的计算机上，他可以接收数据加以保存并实时播放显示。 学校通过计算机数据库中老师与学生交流的音频和视频数据，检查老师的指导工作和掌握学生在外实习的情况，从而提高教学的效果。同时，部分音频和视频数据可以作为教学资料予以公开，达到帮助其他学生学习的目的。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 发明目的与基本思路：随着我国职业教育的不断发展和深入，对学生顶岗能力的要求越来越高，学校为了提倡真实场景的教学往往采用企业实践的方式来解决这一问题。但在实际教学过程中，企业实践和理论教学往往穿插进行，学生很难及时返校，在企业实践中学生遇到问题也很难与老师及时交流，指导教师工作不到位等问题也难以及时被学校发现解决；为此我们开发了基于INTERNET的远程教学与监控平台。这一平台很好地解决了目前电话、传真、EMAIL、QQ、MSN等远程交流指导工具的缺陷。从而达到促进学生的技能培养，完善实践性教学工作，进一步推动浙江教育事业发展的目的。 创新点：该教学平台（软件）使用网络为传输介质，跨越了物理的距离，将老师和学生的联系变得简单起来。未来该平台还可以和数据库技术相结合，监控老师与学生之间的联系，使教学更加有效率。 技术关键和主要技术指标： 本项目的具体内容为利用基于TCP/IP协议的PTP先进技术和成熟的微软实时通讯（RTC）API工具，开发具有以下功能的软件系统： 1）文字讨论功能(消息)； 2）视频对话功能(视频音频请求)； 3）白板功能； 4）远程遥控应用程序功能（程序请求）； 5）后台管理系统数据库。
科学性、先进性
- 科学性：本教学平台主要是API的调用来实现数据在网络上的传递，因为该技术成熟传输数据稳定，所以利用该技术搭建平台设计成本较低，实现后工作可靠。 先进性：现有的教学平台一般是利用网站技术来实现可视或语言通话功能，但这种功能的实现需要游览器的支持，而且网页控件过大，网页加载需要较长的时间，此外，由于网页本身的原因，加载这类视频、音频控件网页很容易死机，也不容易加入新的功能。 我们设计的该平台： 1、该平台是调用API来实现的，相关的api又本身内嵌在WINDOWS里，所以该平台非常小，老师学生使用时非常快。 2、 该平台可以独立的运行在WINDOWS系统中，所以对系统环境要求低。 3、 该平台自成体系，以后添加或删除功能，对其他应用程序影响小。
获奖情况及鉴定结果
- 1.本系统样机的研制得到浙江省建设厅的支助，并于2010年通过该厅组织的鉴定。 2. 本系统样机部分技术的研究得到浙江省高等教育保卫学会的支助，并于2011年通过该协会的鉴定。 3.本系统在浙江建设职业技术学院挑战杯课外学术作品竞赛一等奖。 4.本系统获院鲁班杯大学生课外学术作品竞赛特等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示 、样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、文字讨论功能：利用windows socket API传输文字信息，SOCKET数据传输是特殊的I/O，通过TCP/IP协议发送接收数据。采用流式套接字(SOCK—STREAM)连接、可靠的数据传输服务，无差错、无重复地发送数据。 2、视频对话功能：通过微软实时通讯（RTC）API，通过CLSID-RTCCLIENT中的函数COCREATEINSTANCE得到RTC接口，获得接口后通过INITIALIZE函数对COM对象进行会话性能设置。 3、白板功能和程序请求都通过调用IRTCCLIENT接口的方法实现。 4、监控功能：典型的套接字客户机/服务器结构，由视频、语音处理模块、视频、语音发送模块、服务器接收模块组成。将通话及视频数据实时采集和动态存储及播放控制，对视频和语音进行压缩通过网络发送出去，使相关网络上的计算机接收数据并播放显示。 5、市场分析和经济效益预测：该平台的功能，较好地解决了实践教学中由于学生分散，指导教师指导不力、不及时和学校对实践性教学过程监控的盲区。
同类课题研究水平概述
- 现有的教学平台一般是利用网站技术来实现可视或语言通话功能，但这种功能的实现需要游览器的支持，而且网页控件过大，网页加载需要较长的时间，此外，由于网页本身的原因，加载这类视频、音频控件网页很容易死机，也不容易加入新的功能。 我们设计的该平台： 1、该平台是调用API来实现的，相关的API又本身内嵌在WINDOWS里，所以该平台非常小，老师学生使用时非常快。 2、该平台可以独立的运行在WINDOWS系统中，所以对系统环境要求低。 3、该平台自成体系，以后添加或删除功能，对其他应用程序影响小。
