多媒体教室设计

某高校多媒体教室

设

计

方

案

姓名：申绩勋

学号：S100040607

一、系统概述

进入21世纪，随着信息技术的不断发展，各种新的媒体层出不穷。每种新媒体、新技术

的出现，都会给整个人类生活带来很大影响，推动着社会的向前发展。如果将这种新的媒体

应用到教育教学当中，就会给教育教学带来一次革命性的影响，正是由于新媒体的不断出现

和其在教育教学中的应用，才促使了教育技术的不断革新和向前发展。

当今，重视现代教育技术对教育产生的影响，大力推进教育现代化是世界教育发展的主

流。随着现代化教学系统在各大院校的不断推进，传统的方式已经不适应现代化的需要，集

多功能教室系统、多媒体教学系统、演播系统於一体的新型现代化教育体系在教育行业得到

了日益广泛的运用。作为一种新型的教育形式和现代化教学手段，多媒体技术给教育行业带

来了新的机遇。

随着社会的发展，我们已经进入了一个信息化的时代，多媒体已经广泛的用于教学领

域，这是一个大有可为的领域，学校的教师通过多媒体可以非常形象直观的讲述清楚过去很

难描述的课程内容，而且学生可以更形象的去理解和掌握相应教学内容。学生还可以通过多

媒体进行自学, 自考等。教学领域是最适合用多媒体进行辅助教学领域。多媒体的辅助和参

与将会使教学领域产生一场质的革命。

二、多媒体系统的教学需求

现代教育媒体的发展改变了传统的＂一张嘴一支粉笔一块黑板＂的单调教学模式．目前

很多老师都已经开始注重多媒体技术在教学中的应用，利用各种多媒体教育软件来制作课件，

并且将其应用到课堂教学，从而优化了课堂，提高了课堂教学质量！通过多媒体教学有以下

优点：

（一）有效地缩短教学时间，提高记忆效率，最大限度地调动学生的有意注意与无意注意．方

便、快捷、高效多媒体教学通过演示课件，使授课方式变得方便、快捷，节省了教师授课时

的板书时间，提高了教学效率。有条件的院校还可以利用互联网实现资源共享，在校园网或

者是教育网,甚至整个互联网上，最大限度地实现教师、学生、学校、家庭和社会之间的交流。

（二）有利于激发学生的学习兴趣，对教学内容可重复学习，可以进行远程教育，提高教

学效率，节约教育经费，降低教育成本。

（三）综合应用文字、图片、动画和视频等资料来进行教学活动，而应用普通教学手段难

以讲清楚，甚至无法讲清楚的知识重点、难点，使一些抽象难懂的知识｀在普通条件下难以

实现、观察到的过程直观而形象。尤其是用图片,动画和视频就更直观更形象!

（四）活跃课堂气氛，加深巩固教学内容，使学生感受到学习的喜悦，寓学于乐。因此，课件的知识表达能力更强，给学生留下的印象更深。

（五）增大信息量，有效扩展课时容量，提高教学效率。如何配置多媒体综合电教室，配备哪些设置才能既达到使用方便，功能齐全，投资少，又能提高教学质量的目的，是目前多媒体功能电教室所急需解决的问题。

三、多媒体系统的构成

整个系统要高效率的完成教学任务，结合各个系统，充分发挥各个系统的功能，实现现代化的教学。

（1） 多媒体显示系统：多媒体显示系统由高亮度、高解析度的液晶投影机和电动屏幕构成；近年来随着多媒体技术的发展，交互式电子白板逐渐取代了电动屏幕完成对各种图文资讯的大屏幕显示。

（2） 多媒体电教室A/V系统： A/V系统由计算机、DVD、VCR（录像机）、实物展台、功放、音箱等A/V设备构成；完成对各种图文信息（包括各种软体的使用、DVD/CD碟片、录像带、各种实物、声音）的播放功能；实现多媒体电教室的现场扩音、播音，配合大屏幕投影系统或电子白板，提供优良的视听效果。

（3） 智能型多媒体中央控制系统：采用目前国内上技术最成熟、用途最广、功能较齐全、档次较高的中央控制系统，该系统是目前国内上较先进的中央控制系统设备。实现多媒体电教室各种电子设备的集中控制。

 要求操作简单、人性化、智能化；

 要求整个系统可靠性高；

 尽量多的体现出各种设备的卓越功能，让所有设备工作在最佳状态，发挥设备的最

大功效；

 能够控制投影机，进行开/关机、输入切换等功能；并实现屏幕的上升、停止、下降

功能；

 能够控制DVD、VCR进行播放、停止、暂停等功能；

 能够控制实物展台进行放大、缩小等功能；

 能够控制音量，进行音量大小的调节功能；

 能够实现音视频、VGA信号自动切换控制功能；

硬件系统的连接图：

四、多媒体电教室主要设备的选择

随着投影机、视频展台和交互式电子白板等技术的快速发展，多媒体电教室已经成为现代化教学的必然趋势，目前我国大中专院校已经基本实现多媒体教学，且中小学校也已经开始实施，甚至农村中小学也开始实施多媒体电教室。国家也为此投入了大量的资金用于多媒体电教室的组建与改造。多媒体电教室建设的成败会直接影响到教学水平。

按照多媒体系统的构成及特点，在选择多媒体电教室设备时应充分考虑媒体设备与总控制系统的配套性、媒体设备在系统中所起的作用、设备本身的质量和性价比以及安装环境的影响等多种因素。

（一）中央控制系统的选择

整个多媒体教室中的全部媒体设备都由中央控制系统集中管理控制。它的最大的特点就是让复杂繁琐的操作过程简单化，让使用者在使用各种设备的过程中轻松、从容。通过几年的发展和使用，集中控制的观念已经广泛的被人们所接受。中央集中控制系统已经成为多媒体电教室不可或缺的设备。

智能中央控制器的价格一般都在2万元左右，有的甚至3万多元，如果选购不当，就会

给学校带来极大的经济损失。在选择控制系统时应注意以下几个方面:

1.系统必须要稳定可靠。安装控制系统的目的为了简化操作，让老师能轻松自如控制各种设备，达到事半功倍的效果，如果系统不稳定不仅不能简化操作，反而会影响老师教学效果。因此在选择是应把质量放在第一位而不是价格。

2.要注意系统的开放性、兼容性和可扩展性。中央控制器应安装简单、升级容易，添加、更换设备不麻烦；控制界面简单明快、逻辑清楚，操作方便、快捷。

3. 避免盲目选购标榜高新技术的产品。多媒体智能中央控制技术经过十多年的发展已经相当成熟，市场竞争十分激烈，一些厂家为了突围而出，吸引用户的眼球，往往标榜其采用了新技术，增加了若干功能。然而，当用户把产品买回来使用之后才发现，其中一些功能可能永远都用不上，反而会成为系统不稳定的因素。选购时要结合教室的实际情况，以适用为主。

4。应注意要有多种控制操作方式。目前大多数控制系统均有触摸屏、软件、手动控制面板和手持遥控器。学校老师的计算机操作水平是不一致的，有些老师对计算机操作不熟，可以使用手动控制面板。有了遥控器，老师离开讲台后，同样可以轻松自如的控制各种设备。

5. 选购智能中央控制器时要注意系统的可管理性。随着多媒体教学的发展，学校的多媒体教室将会越来越多，如果同时几间多媒体教室出现问题，电教技术员就要疲于奔命。现在一些厂家设计的智能中央控制器内置网络管理模块，可以通过网络对每间多媒体教室的控制设备和受控设备进行管理和基本维护，这种具有可管理功能的智能中央控制器，不但可以使电教技术员从繁重的技术支持工作中解脱出来，同时还会提高多媒体教室的教学效率。

（二）多媒体计算机的选择

多媒体计算机 （multimedia computer）能够对声音、图像、视频等多媒体信息进行综合处理的计算机。多媒体计算机一般指多媒体个人计算机（MPC），1985年出现了第一台多媒体计算机，其主要功能是指可以把音频视频、图形图像和计算机交互式控制结合起来，进行综合的处理。

多媒体计算机在教室设备中占主要地位，在系统中既是计算机教学媒体，又是网络连接设备，可能还是中央控制系统的操作平台。

由于其多数时间处于多任务工作状态，所以尽量选配运行速度快、内存大、配有声卡、网卡、光驱纠错能力强，且工作稳定可靠的多媒体计算机(品牌机)。

因多媒体教室的计算机要适合不同课程的教学，软件的配置要兼顾不同课程的需要。对于没有安装还原保护卡的计算机应安装系统保护还原软件，以防由于误操作等引起的故障。

（三）多媒体教室投影机的选择

随着IT技术和光学技术的广泛发展，投影机技术也得到飞速发展。从早期的CRT三枪投影机发展到现代LCD、DLP液晶投影机，LCD与DLP液晶投影机由于成本低、体积小、投影效果好而广泛应用到教育、科研、商业和军事等领域。由于教育信息化进程加快，多媒体教学得到了广泛的发展，多媒体投影机在教学中作用愈来愈大。如何从市场上品种繁多的产品中选择适合自己使用的型号，保证在教学中使用到投影效果好、稳定可靠、功能符合实际需要的设备，成为目前校园采购的重中之重。

投影机是多媒体教室中价格最贵的设备。它体积小、重量轻、亮度高（可达4500ANSI流明以上），与计算机连接后，可显示文字、图形、图像、数据等；当输入视频信号后，可播放电视录像、VCD、DVD图像，做到一机多用。投影机的主要技术指标有亮度、对比度、分辨率等参数。安装方式上有桌式正投、吊顶正投、桌式背投、吊顶背投等。一般来说，如投影机固定使用，可选择吊顶方式。如果有足够的空间，选择背投方式整体效果最好。投影机的使用效果与环境因素（房间大小，照明情况）密切相关。在不同的环境中使用，会产生不同的效果。因此，在选择投影机时，应根据使用环境来确定投影机的相应技术指标。如根据教室面积的大小来确定投影机的亮度。下表为使用环境与适用亮度的最低配置对应表，资金充足可以选择更高的规格。

（四）屏幕的选购

根据实际使用情况选择正确的屏幕才可得到最佳的投影效果。为了能够让用户做出正确的选择,在这里从屏幕的类型与技术指标上做了一些指导。尽管这些说明会在大多数情况下适用，但每项介绍都没有严格的规定，要视你实际的使用环境而定。

正确选择屏幕的四个主要步骤：

1、选择屏幕类型：您选择的类型应是最适合你的具体使用需要。例如：需要前投影幕可选择挂墙的类型或天花装嵌类型，而且还有手动、电动的规格；需要后投影幕的可选择硬幕或软幕。总的来说，如果需要固定位置的投影场地，那么挂墙式、挂天花式或三脚支架式的屏幕是你最好的选择。如果你需要移动屏幕到不同方位，可携式屏幕（Insta-Theater）是您最好的选择。

2、 选择最佳的屏幕尺寸：要选择最佳的屏幕尺寸主要取决于使用空间的面积从而计划好观众座位的多少和位置的安排。首要的规则是选择适合观众的屏幕--而不是选择适合投影机的屏幕，也就是说要把观众的视觉感受放在第一位。我们提供以下选择屏幕尺寸的公式给您参考： *屏幕高度大约等于从屏幕到观众席最后一排座位的距离的1/6，这样能让每 一排的观众都能清楚地看到投影画面的内容。 *屏幕到第一排座位的距离应大于2倍屏幕的高度。 *屏幕底部应离观众席所在地面最少要有约122厘米左右，（这规定对前投 幕及后投幕都适用）。

3、选择适合您所使用的投影设备需求的格式（画面比例），常见格式列表如下：

4、 屏幕面料的选择：您选择的屏幕面料要适合您的投影机及观众的需要。但是，如果一张屏幕需要供给多部投影机使用时，屏幕面料就应选择适合对屏幕要求较高的那台投影机的需要。例如，当您同时拥有幻灯机（或高影机）和影像投影机时，因为投影机的光线输出量比幻灯机（或高影机）低，所以应选择那种反射率（增益）参数适合投影机的面料。但是，由于现在多数投影机的亮度都比较高，所以采用反射率（增益）比玻璃珠（Glass Beaded）幕低的白塑（Matte White）幕反而可获得更好的投影效果（例如：视角范围大了）。

在具体选购屏幕前，还需要了解屏幕的主要技术指标

增益：屏幕片入射光的能力。在入射光角度一定、入射光通量不变的情况下，屏幕某一方向上亮度与理想状态下的亮度之比，叫做该方向上的亮度系数，把其中最大值称为屏幕的增益。通常把无光泽白墙的增益定为1，如果屏幕增益小于1，将削弱入射光；如果屏幕增益大于1，将反射或折射更多的入射光。

视角：屏幕在所有方向上的反射是不同的，在水平方向离屏幕中心越远，亮度越低；当亮度降到50%时的观看角度，定义为视角。在视角之内观看图像，亮度令人满意；在视角之外观看图像，亮度显得不够。一般来说屏幕的增益越大，视角越小（金属幕）；增益越小，视角越大（白塑幕，由于照顾学生，教育幕多采用白塑幕）比较流行采用玻璃珠幕。

屏幕从功能上分为反射式、透射式两类。反射式用于正投，透射式用于背投。正投幕又分为平面幕、弧型幕。平面幕增益较小，视角较大，环境光必须较弱；弧型幕增益较大，视角较小，环境光可以较强，但屏幕反射的入射光在各方向不等。从质地上分为玻璃幕、金属幕、压纹塑料幕等,为一般适用范围。

屏幕的尺寸是以其对角线的大小来定义的。一般视频图像的宽高比为4:3，教育幕为正方形。如一个1.83m（72英寸）的屏幕，根据勾股定理，很快就能得出屏幕的宽为1.5m,高为

1.1m。

（五）多媒体教室视频展台的选购

视频展台，又叫实物展示台，是多媒体教室不可或缺的教学设备之一，它是一种新型的图像采集设备。视频展台与投影机相连，教师利用它可把各种幻灯片、模型、透明胶片、文稿以及其他实物，通过视频摄像头清晰、逼真地显示在投影屏幕上，从而优化教学过程、增大课堂容量、提高课堂教学效率，提高教学效果。

对于视频展台的选购可以从下面三个方面着手:

1、选定适合自己的视频展台

根据用户自身的使用环境及采购预算确定产品性能要求，如要追求高质量的投影演示效果，那双侧灯台式视频展示台应是理想的选择，要是想让视频展台工作位置不固定的话，可以选择底板分离式视频展台，这种型号的产品由于底板分离，可以使视频展示台的便携性增强，它十分适合小范围内的移动，要是用户想出差使用视频展示台的话，就应该选择便携式产品，当然这种产品价格是十分昂贵的。

2、确定关键技术指标

选购一台视频展台，我们所关心的技术指标除CCD（电荷耦合设备）分辨率以外，还应参考一些其它功能和指标，如正负片反转、黑白彩色反转、辅助灯源的数量和质量、输入输出口的多少、是否具有RS-232C串口、是否具有红外线遥控功能等等，并参考其他用户的意见，重点选取几个产品，以进行下一阶段产品性能的实际对比测试。

3、综合比较

这一阶段的工作尤为重要，可以对产品的实际性能进行有效的对比，从而决定最终的产品选型。在这一阶段的对比中，尽量使用专业的测试卡着重对产品色彩的真实还原程度、镜头聚焦的均匀性（中心和边缘是否一致）、自动聚焦的准确性以及镜头的轮廓校正以及枕形失真等进行详细的对比评测，对于产品品质的可靠性和稳定性，应尽量多参考其它用户的意见和有经验的工程技术人员的意见以及产品售价等因素。

（六）电子白板的选择

目前电子白板，主要分为交互式和复印式。交互式电子白板（又称互动白板、互动电子白板），需要配合投影仪使用，实现投影展示、屏幕标注、白板书写、操作电脑四位一体，书写的内容直接保存到电脑内。复印式电子白板，只能做单独的白板，书写的内容可以通过打印机输出。

购买电子白板前，首先要考虑电子白板的用途，下面就多媒体电教室互动电子白板的选择提供一些建议参考，主要从品牌、产品、价格和服务四个方面阐述。

1、品牌

首先要看一下互动电子白板品牌，品牌是一个公司长时间的积淀，是一个公司综合实力的体现，所以你需要考察一下公司，是否有研发团队提供不断提高产品质量；是否建立以客户为中心的服务团队，为客户提供全面的支持；是否有自己的生产线，能够保证及时供货。

2、产品

然后要考察互动电子白板产品本身，需要从实用性、易用性、稳定性、灵敏性和美观性五个方面考察。

（1）实用性

实用性指产品的功能是否适合你，从功能上讲，不是功能越多越复杂越好，只要满足企业的实际需要就够了，目前各个厂家产品的功能大同小异，实用性直接通过说明文档就可以

判断。

（2）易用性

易用性是指产品使用是否简单方便，屏幕是否提供了相应的快捷键，产品之间连线是否属于通用连线，是否使用专用的书写笔，笔的手感是否舒适，重量是否合适。使用者是否无需培训就可以使用，产品的易用性很容易判断。

（3）稳定性

稳定性主要包括硬件的稳定性和整个产品的寿命，硬件本身的电子元器件是否受温度影响很大，是否会受周围的磁场的影响，产品是否经过严格的检测，目前电磁感应式互动白板稳定性优于压感式和红外式电子白板。电子白板的寿命主要由面板的选材决定，一般材质比较软的寿命相对较短，面板的平整性也会很大程度上影响寿命；白板的加工工艺也会影响寿命，白板的四个角是否加固，支架是否稳固。产品的稳定性一般很难一下子判断出来，需通过老用户使用情况作一些调查。

（4）灵敏性

灵敏性是一个重要的指标，现在一些厂商提供的产品灵敏度不够，出现画不上线、划线不连续、划线不平整的现象，在灵敏性上电磁感应式的互动电子白板由于压感式的。这一点很容易检测，只要在白板上快速划一条线就可以判断，如果出现画不上线或者划线不连续，就说就说明灵敏度不够。

（5）美观性

美观性主要是指产品的外观是否美观，板面是否平整，是否反光，边框是否平整，白板的大小是否适合摆放场所,面板是否平整对投影的效果和白板的寿命有很大的影响。 价格

然后要考察价格，目前白板的价格千元至数万元不等，有的甚至贵得离谱，不必一定要找最便宜或最贵的，用户可综合其它几个方面找到价格合适的就可以。

服务

服务也是一个重要的因素，因为互动电子白板的使用时间5-10年，厂家是否提供了白板核心部件的服务承诺，是否提供了配件的服务承诺，是否提供了软件的升级服务，是否提供安装培训等，都是要考察的重点。

（七）音响系统的选择

多媒体教室中的音响应选择频响宽、保真度高的系统，以适合多媒体教学，并具有话筒混响功能，使教师能在播放媒体内容的同时进行评论和讲解。 多媒体系统中音响器材的配置可以遵守以下三个原则： 1、简洁至上原则

多媒体教室的音响配置不该像专业舞台扩音设备配置那么复杂，这是因为两个方面的原因：一是多媒体教室的使用人员较多，这些人操作技术水平参差不齐，若设备少则操作也相对简单一些；二是在300座以内的多媒体教室没必要选择专业的舞台扩音设备。因此，我建议多媒体教室的音响系统不必配置调音台以及各种周边器材（如专业混响器、均衡器、激励器等）。

2、大功率原则

尽管多媒体教室的音响效果不像电影院或歌舞厅那样回肠荡气，但我还是认为功率足够大的扩音机和主音箱对多媒体教室的听音质量是至关重要的，因为功率太低的扩音机或音箱为了提供足够的声压而工作于非线性区域，至少会造成两个问题：一是音响系统的信噪比大大降低；二是在扩音时，音响系统很容易引起啸叫，严重的还会损坏扩音机或音箱。一般认为，主音箱的有效输出功率按1W／人／声道左右来计量，AV扩音机的主声道额定功率取为主音箱功率的1.2倍左右，以备有足够的动态余量。如一个容纳100人的教室，主音箱的有效输出功率为100W，扩音机的主声道额定功率为120W。然而，在现实中看到，多媒体教室的扩音机主声道额定功率却远远不足，有时感觉音响系统在播放音乐时能够得到足够的声压级和声音效果，而在接入话筒后效果却发生了很大的变化。其实可以采用下面的方法来测试：在音响系统没有输入音频信号时接入话筒（最好是同时接入三只话筒），再把扩音机的话筒音量开至最大，听音箱里发出的交流噪声的大小（当然是噪声越低越好），这是考验音响系统品质的最佳办法。 3、多功能原则

在目前学校教育投入资金还较紧张的情况下，多媒体教室的多功能具有现实意义。实现多媒体教室的多功能关键在于选择一台合乎要求的AV扩音机。

总之，多媒体教室的音响系统是多媒体系统中必不可少的一部分，只有合理配置音响设备，才能在教室里获得合适的、均匀的声场，才能充分发挥多媒体教室在教学中的效能。

五、多媒体电教室系统示意图

六、产品清单及技术指标

七、多媒体电教室功能描述

建成以后的多媒体教室能通过安装在其上的中央控制系统，轻松的实现智能化、人性化的现代化教学：

（一）多媒体显示系统的控制：



通过主机後的串口（RS232/IR接口），控制投影机的所有功能，如开/关机、VIDEO/VGA输入切换等；并且能够自动实现关联动作，如关闭系统时，自动将投影机关闭（一键开关机）；

 通过控制投影机的输入切换（VIDEO、VGA 1、VGA 2、VGA 3），实现对视频图像、计算机图像、预留计算机图像的切换；

 通过内置4路强电继电器，控制屏幕的上升、下降、停止；并且能够自动实现关联动作，如投影机开时，屏幕自动下降，投影机关时屏幕自动上升。

（二）实现A/V系统的控制：



通过主机後的IR（红外）控制口和IR（红外发射棒），控制DVD（录影机、实物展台）的相关动作，如播放、停止和将图像切换到投影机等，投影机自动选择视频输入，自动将DVD录像机、实物展台的声音切换到功放；

 通过主机内置的音频切换模块，自动切换DVD、VCR、计算机的音频输入；通过主机内置的音量控制模块，控制功放输出音量的大小；

 通过主机内置的视频切换模块，自动切换DVD、VCR、实物展台、预留视频的图像到投影机；

教室多媒体教学系统的组成和拓扑结构图

八、结语

多媒体教室的设计是一项系统、复杂工程，既要考虑学校教育教学的需要，又靠考虑设备

的可利用性、可扩展性。总之，多媒体系统的设计要在学校经济所能承受的范围之内，所选择的设备经济、实用即可，这需要我们在实践中不断探索。