消防救援隊伍課堂直播系統設計研究

導語：消防救援隊伍課堂直播系統設計研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：遠程網絡教學以其豐富的信息資源、友好的交互性能以及優良的開放性等特點越來越受到人們青睞，已經逐漸發展成為一種成熟的教育形式。國家綜合性消防救援隊伍人才教育培訓渠道單一，消防指戰員能力素質與所承擔的繁重任務不相適應的矛盾也越來越突出。加大培訓力度，進一步提高隊伍整體素質是消防救援隊伍作為應急救援主力軍和國家隊的一項緊迫任務，但回到學校集中學習不現實也不具有長期性，因此建設一套符合國家綜合性消防救援隊伍，課程設置合理的遠程課堂直播系統非常必要。從消防救援隊伍遠程教育培訓的實際出發，設計了國家綜合性消防救援隊伍課堂直播系統，這將有利于促進消防指戰員自我加壓、主動學習、鍛煉成才，有利于加強消防指戰員從業能力素質建設，有利于提高隊伍處置各類災害事故的本領和能力。

關鍵詞：消防救援隊伍；課堂直播系統；設計

1項目背景

1.1背景及意義。當今，信息與知識呈爆炸式增長，網絡遠程教育作為一種新的教育形式脫穎而出，它提供了學習者能夠主動學習的環境，能夠滿足學習者學習活動的要求。經過十幾年的發展，我國遠程網絡教育軟硬件環境取得重大發展。網絡遠程教育在我國發展成上升態勢，初步具備規模，這種自主化的學習、教育、管理以及服務模式最大限度地發揮了學習者的主動性和積極性。國外很多高等院校廣泛應用網絡教育平臺實施教學，英國是世界上最早開展遠程教育的國家，世界上第一所開放大學在1969年成立于英國，其教學質量和學生滿意度非常高，已經成為世界遠程教育的標桿，享譽較高的威望，影響力也很大。美國是目前遠程教育規模最大的國家，美國在1996年就提出了全面普及教育信息化行動綱領，基本實現了由傳統教育向數字化平臺教育的轉變。目前，遠程教育系統實現形式主要分為3種：點播式教育系統、交互式教育系統以及社會化教育系統。點播式教育系統是以課件為中心，網上展示教育資源，注重的是教育資源的管理；交互式教育系統強調的是通過視頻教育培訓系統、即時聊天、E-mail、BBS論壇等方式為學生答疑輔導、討論、以及自評等服務，以此提高學生學習效率以及師生互動水平；社會化教育系統主要特點是社會化，強調學習社會化，知識共享。這些遠程教育系統運用的主流技術主要包括流媒體技術、P2P技術、視頻會議技術、分布式技術以及視頻壓縮編碼等技術。1.2設計思路。建設國家綜合性消防救援隊伍課堂直播系統，發揮遠程教育優勢，有利于完善人才培養機制，有利于促進消防指戰員自我加壓、主動學習、鍛煉成才，有利于加強消防指戰員從業能力素質建設。建設國家綜合性消防救援隊伍遠程教育系統，要結合自身特殊應用群體的特點，汲取現有遠程教育系統的優點，一方面不要貪大求多，功能泛化。功能過多會影響學習者的注意力，反而忽略了教育這一核心功能。要突出消防特色，提供良好的檢索功能；另一方面要重視學習效果的評價和測驗，交互性要強。要建設完善的在線答疑功能。學習者在學習過程中遇到問題最期望得到及時解答，這是學習者積極深入學習的前提。

2系統設計

2.1系統功能定位。國家綜合性消防救援隊伍課堂直播系統是專門設計用來開展消防救援隊伍內部遠程教育培訓的軟件系統，借鑒當前主流遠程教育系統技術特點，著眼遠程教育系統發展趨勢設計建設。該系統適用于網絡教學、遠程培訓、即時通信等。系統集成協同工作、課堂管理控制、電子白板、桌面共享以及文檔共享等數據協同功能。與傳統的硬件遠程視頻教學培訓系統相比，不需要逐級投入建設經費和設置會場，應用突出消防員個體，有效解決教育培訓問題。2.2系統總體架構。系統按照C/S的設計模式設計，從軟件系統組成上分為客戶端、服務器端和教學管理平臺。客戶端只有通過驗證后才能登錄服務器、教學管理平臺維護用戶、課堂教學有關信息，是用戶基礎信息數據平臺。客戶端集成遠程教學、多方音視頻、會場管理控制、電子白板、桌面共享和文檔共享等數據協同功能。服務器端由數據庫服務器、用戶認證服務器、聊天服務器、課堂控制服務器、多媒體服務器和文檔服務器組成。數據庫服務器為登錄、課堂控制和媒體轉發服務器訪問數據庫提供服務，這樣客戶端就不需要直接訪問數據庫服務器了。多媒體服務器集成媒體數據轉發的功能如圖1所示。2.3系統功能結構。國家綜合性消防救援隊伍課堂直播系統集成多方音視頻通信、課堂管理控制、電子白板、桌面共享和文檔共享等功能。系統功能結構圖如圖2所示。2.4系統工作原理。客戶端從上到下依次是應用界面層、媒體數據編解碼和應用數據封包解包層、協議層以及通信層；服務端從下到上依次是通信層、協議層、封包解包編解碼層、應用邏輯處理層。如圖3所示。2.5系統模塊。2.5.1課堂直播系統客戶端子系統。客戶端子系統是課堂直播系統最重要、最核心的部分，它給予老師、學生最直觀的教學體驗，利用客戶端子系統老師可以錄制課堂視頻、授課，學生可以觀看課堂視頻、聽課，老師和學生可以進行課堂互動等操作。客戶端界面采用MFC對話框程序，服務器端則是WindowsWebService服務。客戶端包括：主窗口、登錄業務模塊、課堂業務模塊、音視頻數據采集模塊、音視頻數據傳輸模塊以及音視頻數據播放模塊等。客戶端子系統的用況圖及其描述如圖4所示。2.5.2課堂直播系統教學管理控制子系統。教學管理平臺是系統用戶基礎數據支持平臺。超級管理員可以看到所有學生、老師賬戶，并進行增、刪、改操作，還可以看到所有課程，及其當前狀態，可以創建和刪除課程，為課程指定老師、學生以及上課時間。管理員登錄，添加、修改、刪除老師和學員賬號、添加、修改、刪除課程信息，為課堂指定老師和學員，有效時間等。管理個人信息，增加或刪除副管理員。普通用戶包括老師、學生。老師可以看到與其關聯的課程列表，以及這些課程相關的學生。學生可以看到其關聯的課程以及課程老師的聯系方式。可以在超級管理員和普通用戶之間添加一個普通管理員，協助教學管理。如圖5所示。2.5.3課堂直播系統服務器管理子系統設計。服務器管理子系統是用來集中管理服務器各功能模塊。實現服務器數據庫管理、登錄管理、聊天管理、課堂控制以及多媒體服務管理等后臺管理功能。由超級管理員操作。服務器包括數據庫服務器、登錄服務器、聊天服務器、課堂控制服務器、多媒體服務器和文檔服務器，其中多媒體服務器集成轉發服務器的功能。數據庫服務器為登錄、課堂控制和媒體轉發服務器訪問數據庫提供服務。

3結語

敘述了國內外在遠程教育信息化方面做的工作，指出了現有遠程教育信息系統存在的不足，總結了遠程教育信息化的發展趨勢。分析了消防救援隊伍教育培訓方式單一，遠程教育體系未建立，不適應現代教育發展的要求。為此，提出了在消防救援隊伍內設計一套課堂直播系統，從而滿足消防指戰員素質培養和遠程教育要求。系統設計了網絡教學、遠程培訓、即時通信等核心功能。用戶只需使用普通的PC機、標準的視頻采集設備、耳機和麥克風，就可以實現遠程教學與視頻會商。系統還集成課堂管控、電子白板、桌面共享以及文檔共享等數據協同功能，采用C/S的方式設計，服務器采用集中管理的方式管理各項服務，以實現登錄管理、聊天管理、課堂控制、多媒體服務以及數據庫管理等核心數據處理業務，能夠滿足國家綜合性消防救援隊伍遠程教學使用需要。

參考文獻

[1]魏曉俊.國內外網絡教育平臺發展現狀分析研究[J].學理論,2012.

[2]盧來,吳紹軍,龍科,等.基于P2P模式的校園網課堂直播系統的構建分析[J].網絡安全技術與應用,2015.

[3]方冬梅.基于B/S、C/S混合模式的多媒體教學系統的設計與實現[D].天津：天津大學,2008.

[4]肖品.交互式實時課堂的設計與實現[D].武漢：華中科技大學,2010.

作者:曠彪 單位:深圳市消防救援支隊水上大隊