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一、引言

教育技術學的發(fā)展與信息技術的發(fā)展是緊密相連的。在信息技術高速發(fā)展、廣泛應用的今天，教育技術學發(fā)展也十分迅速，這種發(fā)展可以從兩方面看出：一方面，教育技術學的發(fā)展已深入到教育的各個層面和領域，引起了教育的深刻變革，給教育觀念、教學方法和教學組織形式等方面帶來了深遠影響；另一方面，教育技術學專業(yè)自身也有了前所未有的發(fā)展，據“教育技術論壇”看，全國已有100多所各類高等院校有了教育技術學專業(yè)。如何使教育技術學走可持續(xù)發(fā)展的路子，很多專家、學者仁者見仁、智者見智。但教育技術學專業(yè)自身建設應該是教育技術學發(fā)展的基礎和前提。同時，教育技術學又是一門理論與實踐并重的學科。因此，作為教育技術學專業(yè)實踐環(huán)節(jié)最重要的一環(huán)——實驗室的建設是不可偏廢的。

結合教育技術學專業(yè)(原電化教育專業(yè))十多年來實驗室建設的經驗和教訓，并考慮到多媒體、網絡等信息技術對教育技術專業(yè)發(fā)展的影響和實際運用，提出了“網絡平臺+模塊”的實驗室建設思路，以期實現資源的共享，充分發(fā)揮實驗室效益，在能夠完成教學計劃規(guī)定的實驗任務的同時，盡可能為學生營造一個自主學習和充分建構知識的環(huán)境。

二、原有實驗室建設模式存在的不足以及實現“網絡平臺+模塊”的可行性

早期教育技術學專業(yè)(原電化教育專業(yè))通常建有電聲媒體、電視媒體、攝影和計算機類媒體等實驗室，彼此分開，相對獨立，各自承擔相應課程的實驗。這種建設模式的缺點是很難實現硬、軟件資源的共享，其原因是：其一，傳統硬件制式的不同帶來制作的教學資源制式的不兼容或兼容性差；其二，承載信息的模擬載體與數字化的載體的不同，使得傳統的設備制作的教學資源在計算機類媒體上完全沒有辦法處理；其三，不同實驗室之間缺乏信息溝通的有效渠道。因此，要開設綜合性實驗、設計性實驗和開放性實驗課題有很大難度。

隨著數字技術的發(fā)展，出現了大量的數字化的圖像和視音頻信號拾取設備，如數碼相機、數字攝像機、掃描儀和數字錄音機等，為計算機處理視音頻教學資源提供了可能性；而圖像、視音頻壓縮編碼國際標準的頒布，如：ISO的靜止圖像壓縮編碼標準JPEG、數字聲像存儲壓縮編碼標準MPEG1、通用視頻圖像壓縮編碼標準MPEG2和低比特率音頻與視頻對象壓縮編碼標準MPEG4等等，使得直接數字化后數據量大得驚人的視音頻數據大大壓縮，這樣一來，視音頻的教學資源在計算機及其計算機網絡中存儲、處理和傳輸完全是可行的；加上網絡技術也在不斷的發(fā)展，網絡帶寬和傳輸速度也大有改善。因此，在當今的技術條件下，建構“網絡平臺+模塊”的教育技術學專業(yè)實驗室完全是可能的，通過實際工作證明，也完全是可行的，而且效果很好。

三、“網絡平臺+模塊”的拓撲結構

“網絡平臺+模塊”實際上是以快速以太局域網(FastEthernetLAN)為骨干的網絡框架，將原來各自獨立的不同實驗室有機的結合成為一個既有分工又能實現資源共享的整體。

1.網絡平臺的構成及其功能

網絡平臺是一個由支持多媒體通信的FastEthernetLAN組成的骨干網，規(guī)模視各自專業(yè)學生情況而定，圖中的方案是由兩個各有30臺工作站和一臺服務器的教室局域網(實際上也是一個模塊)通過TP-Link10/100Mbps自適應快速以太網交換機(TL-SF1012)連接而成，教室局域網內部是由兩個16口或24口10/100Mbps自適應快速以太網交換機(TL-SF1016或TL-SF1024)組成的星型拓撲結構，當然也可以用集線器取代交換機，用交換機可擴充性好一些。如果實驗室相對集中在同一個樓層或不同樓層但在5類雙絞線容許的范圍內，整個網絡平臺均可以采用5類雙絞線作為連接介質。網絡主干部分由于采用10/100Mbps自適應快速以太網交換機，其網絡傳輸速率可以達到100Mbps吞吐量。

若是實驗室分散在不同的建筑中或在同一建筑中超出了5類雙絞線所容許的距離的情況下，可以使用光纖作為模塊間的連接介質。這時考慮選用自適應快速以太網智能交換機來組網，如TP-Link的TL-SF2216C、TL-SF2108P，因為這類交換機除了有10/100Mbps自適應RJ-45端口外，還有內置100Mbps光纖模塊接口。模塊內部和模塊間使用5類雙絞線介質組網時，可以使用交換機的RJ-45端口；模塊間使用光纖通信的可以使用交換機的內置100Mbps光纖模塊接口。如果有大量的諸如視頻點播(VOD)、聲音點播(AOD)等多媒體數據業(yè)務，隨著1000Mbps以太網交換機的商品化，也可以直接用其組網來滿足VOD、AOD等多媒體大數據量業(yè)務的需要。

2.各個模塊的構成及其功能

實驗室系統一共有7個模塊，各個模塊是由一臺或多臺專業(yè)工作站和不同媒體的前端制作設備共同構成。7個模塊分別是以教室局域網為核心的計算機類媒體實驗室、電視媒體實驗室、有線電視網絡實驗室、電聲媒體實驗室、攝影和光學媒體實驗室、多媒體教室以及教師機房等。下面分別介紹其構成情況。

計算機類媒體實驗室：實際上就是在網絡平臺部分介紹的教室局域網部分。這一部分可以自己根據各自實際情況自己組網，也可購買現成產品，如Hiclass、Newclass、Lanstar、Winschool、苦丁香多媒體電子教室等。系統所有工作站都是多媒體計算機，除了具有所有單機應具備的功能外，系統還具備網絡教室的功能，諸如屏幕和影音廣播、屏幕監(jiān)看和語音監(jiān)聽、遠端遙控、網上討論、黑屏、語音對講、電子舉手、作業(yè)提交等功能。

電視媒體實驗室：由前期制作和后期制作兩部分構成。前期制作由演播室和編輯控制室以及外采系統構成，這里不詳述。后期制作又有使用傳統的線性制作系統和代表電視后期制作發(fā)展方向的非線性制作系統兩種情況，而后一種情況中的非線性編輯網絡系統應是對原電視實驗室進行改造或是新建電視實驗室后期制作的首選系統。例如大洋、新奧特等公司都有這種系統，其系統有一臺服務器、一臺有卡非線性編輯工作站、若干臺無卡非線性編輯工作站和一臺以太網交換機，使用雙絞線作為通信介質。有卡和無卡工作站均支持雙屏顯示模式。系統使用MPEG2和MPEG4壓縮標準，通過有卡工作站上載素材。既可單獨上載MPEG2低壓縮比的通用視頻數據，也可同時鏡像上載MPEG2低壓縮比的通用視頻數據和低比特率高壓縮比的MPEG4視頻流。低壓縮比數據供有卡工作站直接使用，高壓縮比視頻流數據供無卡工作站編輯使用，這時無卡工作站必須通過網絡共享有卡工作站的硬、軟件資源(非線性編輯卡和視頻數據)。也就是說該系統可以同時滿足六套節(jié)目的制作或者是六組學生的實驗。但由于網絡資源的限制，無卡工作站的個數不可能很多，通常是“一拖五”的系統。

有線電視(CATV)網絡實驗室：很多學校的CATV系統都是早期建設的單一的系統，除了轉播其它電視臺節(jié)目外，通常播放一些教學節(jié)目和校園新聞。有了專業(yè)后，現在也可以作為學生見習和開設學生實驗的實驗室。將其與局域網絡平臺進行連接，有兩種方案：第一種方案是在有線電視網絡傳輸控制室配編采和播出工作站各一臺。編采工作站配有專業(yè)視音頻采集卡和刻錄機，并通過網卡連到教室局域網交換機上。該工作站一方面可以接收來自CATV的電視教學資源，將其轉換壓縮成MPEG4流媒體直接送往教室局域網服務器的磁盤陣列上；另一方面可以將接收的電視教學資源轉換成AVI、MPEG格式的數據文件刻錄到光盤上作為資料保存或交流。該工作站一個不夠的話可以有多個，多臺工作站也可以通過交換機相連，然后再接入教室局域網交換機中。播出工作站配有專用的電視播出卡，直接與非線性編輯網的交換機相連，從網上接收來自電視媒體實驗室制作的電視節(jié)目數據，然后向CATV系統中播出。這種方案投資少，不必對原系統進行大的改造，缺點是交互性差。第二種方案是將原單一系統改造成為“二網合一”的系統，但投資大，浪費也大，原有的很多設備用不上，優(yōu)點是交互性好。若是現階段建設該實驗室的話，可以考慮第二方案，很多公司作這種方案。

電聲媒體實驗室：電聲媒體實驗室分前期制作、后期制作和聲學實驗三部分。前期主要是錄音室及錄音控制室部分，后期是合成制作部分。前、后制作的基本設備有錄音話筒、調音臺、錄音機、功率放大器、音箱和監(jiān)聽耳機等。聲學實驗設備包括信號發(fā)生器、示波器、頻率計、聲級計和數字壓限器等。如果從聲音媒體制作角度來看，完全可以向數字化聲音媒體制作發(fā)展，就象電視節(jié)目后期制作發(fā)展趨勢一樣。但考慮到投資以及原有設備的利用問題，同時又兼顧到滿足多媒體教學資源制作的需要和學生實驗的需要，在原有實驗室基礎上添加專業(yè)數字聲音工作站。該工作站配有專業(yè)聲卡(如創(chuàng)通SBLIVE白金版5.1)和隨卡軟件包，完全可以勝任電聲媒體制作及其實驗的需要。而通過工作站就將電聲媒體實驗室連上網絡平臺，制作的聲音材料可以向教室局域網上，也可以傳送至電視媒體實驗室供電視后期制作用。

攝影和光學媒體實驗室：目前看，傳統方法的攝影實驗和數字化的影像實驗并存，但就教育技術學專業(yè)培養(yǎng)目標來看，數字化影像制作更適合我們。其原因有：其一，數字影像的制作無須在暗室中進行；其二，利用PotoShop6.0等專業(yè)圖像處理軟件處理圖像可以獲得傳統辦法下無法實現的效果；其三，這也是最重要的一點，數字影像便于存儲和在網上的傳輸、交流。更大程度滿足多媒體及網絡教學資源開發(fā)的的需要。更何況在數字影像制作的基礎上加上激光曝光輸出機、數字影像膠片記錄儀和打印機等設備，也可以獲得傳統的照片和光學投影片。因此，該實驗室除了必要的布景、燈光外，再加上數碼相機、掃描儀和影像工作站，以及激光曝光輸出機或數字影像膠片記錄儀和打印機等設備就行。影像工作站與教室局域網的交換機相連，便于向教室局域網數字影像。

至于教師機房和多媒體教室的構成基本上是通用設備，不贅述。之所以將其連上網，是因為有以下好處：第一，便于教師從Internet上獲取教學材料；第二，教師上課時直接從網上傳輸教學材料而無須攜帶其它的存儲介質；第三，學生實驗時，教師可以將實驗材料或實驗要求直接到每一個學生工作站上；第四，學生可以直接在網上提交作業(yè)和實驗報告；第五，教師能夠很方便地從學生作業(yè)和實驗報告中獲得一手的以利于教學的材料。

四、實驗室系統的總體效益

通過實踐，該實驗室系統的效益可以從以下三個方面體現出來：

首先，從教學計劃規(guī)定的實驗任務來看。例如，我校教育技術學專業(yè)現有專業(yè)基礎課程、專業(yè)課程和專業(yè)選修課程共24門課程的實驗，多達448課時，總共有182個實驗課題。實驗室在進行網絡改造之前只能開出其中的113個實驗課題，只占總實驗課題數的62.1%，而且實驗組數有限，通常是兩人或三人共一組實驗設備。將原有實驗室進行網絡改造后，學生實驗開出率大大提高，現在能開出182個實驗課題中的173個課題，占總課題數的95.5%。學生實驗組數也大大增加，基本上能保障一人一組的實驗。

上面的數據已清楚顯示出了在完成教學計劃規(guī)定的實驗任務方面的效益，其原因有兩個：其一，數字化技術、網絡技術和軟件技術的發(fā)展及其在該實驗系統中的任用是效益得以明顯改善的主要因素。譬如圖像處理、特殊音效、視頻特技、二維和三維動畫等，過去由于缺乏昂貴的專門制作設備，實驗無法開出?，F在，在數字化技術條件下，這些實驗完全可以在多媒體計算機上利用專業(yè)軟件來完成，從而提高了實驗的開出率。但我們應該注意，媒體的數字化必須在一些專門的工作站上完成，然后通過網絡快速、有效的發(fā)往教室局域網的工作站上，供學生實驗用。如電視節(jié)目的制作實驗，過去只有兩套線性編輯系統，要同時滿足一個年級三個班共90多學生的實驗實在是太難，后來有了非線性編輯網的六套設備，也還是捉襟見肘。然而，若使用非線性編輯網中的上載工作站，上載高壓縮比的視頻數據，然后用專門的廣播拷貝軟件將視頻數據傳輸到教室局域網的所有工作站上，學生使用Premiere就可做電視節(jié)目的編輯實驗。事實說明效果不錯，該實驗室系統現在除了滿足本專業(yè)學生實驗需要外，還能夠承擔文學院廣播電視新聞專業(yè)學生的實驗任務。其二，各課程任課教師和實驗教師能了解本課程和實驗教學改革的前沿信息，不拘泥于傳統，敢于創(chuàng)新，能將現代信息技術的成果運用到課程和實驗的教學之中。如“模擬電子技術基礎”、“數字電子技術基礎”兩課程的實驗教學改革就很能說明問題。過去由于沒有自己的電子技術實驗室，要到另一校區(qū)的物理系實驗室做實驗，很不方便，而且各自的培養(yǎng)目標要求不一樣，難免出現這樣或那樣的問題。

其次，從開設綜合性實驗、開放性實驗和設計性實驗方面看其效益。由于本系統的綜合性、開放性和較完備性，為學生的實驗提供了一定的條件。系統的綜合性和較完備性，想必讀者可以從文章的前幾部分看出，在此不贅述。至于開放性方面，學生在做綜合性實驗、開放性實驗和設計性實驗之前，首先向實驗室提交實驗的計劃書，實驗室依據實驗計劃統一協調并安排專門時間(不占用計劃內實驗時間)開放實驗室系統，供學生來完成計劃書中的實驗任務。例如，多媒體課件實例設計實驗就是一種綜合性實驗，在媒體準備階段涉及到電視媒體、電聲媒體和攝影等實驗室，在該系統中實現起來是很方便的。

最后，從該系統向學生提供的學習環(huán)境看其效益。一方面，教室局域網服務器的磁盤陣列上有視音頻學習資源，如有聲英語等，供學生課外學習。學生還可以通過該局域網連上Internet查找學習資源。再一方面，由于充分發(fā)揮了網絡媒體的優(yōu)勢，便于學習者之間更好的交互，提高了溝通效率，有助于學習者之間進行更為有效的信息組織，從而實現范圍更廣和質量更高的協作式學習。最后一方面，從系統本身來看，它就是一個很好的技術環(huán)境。教育技術學專業(yè)就是要培養(yǎng)學生對學習過程和學習資源進行設計、開發(fā)、使用、管理和評價的能力。該系統就是經過充分論證后開發(fā)的一種學習資源環(huán)境，學生在這樣一個系統中淘汰四年，會有所獲的。