屏幕广播教学系统在计算机类课程实验教学中的应用研究

张军翔,刘兴红

(湖北师范学院 教育信息与技术学院， 湖北 黄石 435002)

0 引言

随着高等教育的改革不断深入以及十余年的扩招，高等院校在不断地壮大和完善，教学班级人数也在不断地扩大增多，这样一来，实验室的建设有时有点跟不上学生人数的增加，虽然实验室数量也根据实际需要在不断地增加，但仍然不能满足日益增加的教学需要，扩大实验室的面积和增加学生座位是目前解决问题的主要途径。计算机实验室空间的扩展又带来了新的问题，用投影仪教学的传统方式就无法适应大型计算机实验室的实验教学的需求，由于投影仪的灯泡寿命较短，一般在3000h左右，使得投影仪维护费用较高，这又增加了实验室的管理和维护费用，增加了教育投资成本。随着多媒体技术的普及与发展，人类处理信息的手段又有了一次飞跃，屏幕广播技术为解决这些问题提供了可能，在计算机类课程的实验教学中应用屏幕广播技术，可以在同样的实验室内提高实验教学效果，同时，还能极大限度地降低实验教学的成本投入，在所有的计算机实验室中具有广泛的用途。

1 计算机类课程实验教学现状

目前多媒体技术教育是采用老师先在课堂上讲解，再安排学生在机房电脑上学习多媒体课件制作的教学方式教学，学生在做多媒体实验时往往是遇到一个共同的问题，老师在辅导学生时就得一个个地教，费时费力，且效果不明显，如果用投影教学，老师一边讲一边演示就好些，但无法控制学生跟着一起学，如果机房大,则后排的学生听不见,缺乏师生之间的互动性，并且投影仪反应的速度慢，无法及时传送图像。针对上述情况，我们找到了一种能解决这方面问题的办法，这就是利用屏幕广播教学系统，进行多媒体实验教学。

1.1 实验设备

虽然学校配备了很多实验机房，计算机设备每年都有大量投入，但生均占有量仍然不高，计算机实验项目不断增加，学生上机时间短的问题仍很突出，如何提高计算机实验教学效率，创造出一个方便快捷的实验教学平台就成为当前在计算机实验教学中急需解决的问题。

1.2 课堂管理

高校学生由于生源地的不同及家庭条件的差异，学生的计算机基础存在明显的差别，学生上课的自觉性也有明显的差别，比如在上多媒体实验课时，老师布置完学生的实验任务后，有一部分学生专心地去做，有一部分基础差的学生不会做，就玩游戏，看视频，因此如何组织好实验课，让学生知道做什么，怎样做也成为多媒体实验教学中需要解决的问题。

1.3 专业特点

不同专业的学生感兴趣的知识点不一样，那么给学生布置实验任务和实验内容就要有针对性，例如，比如师范院校的多媒体课程中，不同专业的学生对知识的侧重不同。音乐专业的学生对声音处理软件COOL EDIT感兴趣，广播电视专业的学生对非线性编辑系统PREMIERE兴趣浓厚，美术专业的学生对PHOTOSHOP软件则情有独钟，那么在多媒体实验教学时就要有所侧重。

2 计算机类课程实验教学的要求

计算机类课程实验教学的目的是使学生能够在学习中掌握与专业相对应的实际工作岗位的操作能力、动手能力和工作能力等必要的知识体系，通过实践教学课程的学习，熟悉实践操作的目的和要领，目标直接指向实践能力。该类课程实践教学需要在理论教学的指导下，结合大量的实践演示来完成。同时教学中所涉及的实践技巧又是该专业在将来实际工作中极为重要的应用技能。目前在高师院校计算机类的实践类课程主要包括：程序设计、软件工程，软件开发实践，多媒体技术等。这些课程的实践教学进行得好坏，直接关系了学生将来的能力发展。

从以上的计算机类课程实践教学模式的现状分析来看，目前计算机类课程实验教学方式的改革仍处于探索阶段，大多院校甚至是重点院校基本还是采用传统的授课方式，由于十余年的高校扩招，使高校的生师比严重失调，有限的教师数要在有限的时间内保质保量完成教学任务，必须要采取相应的措施。

因此，在计算机类课程的实验教学过程中，应注意以下环节：1)根据课堂教学内容，合理确定实验目标与任务。让学生带着明确的任务去学习，既克服了上机时的盲目性、又能锻炼学生的自学能力和动手能力。2)实验课上讲清楚实验要求和操作方法。让学生快捷掌握上机操作要领，实验难度适中，遵循循序渐进的原则，提高上机任务的完成效率。 3)实行任课教师指导负责制。尽量做到理论课教师指导上机实验，使得实验教学与理论教学相辅相承，避免实验教学与理论脱节。 4)加强实验教学管理。建立严格考勤制度和检查记录实验作业完成情况，结果作为课程考核的一部分，这样可进一步约束学生遵守实验教学纪律，督促学生完成实验内容。 理论是基础，实践是手段，应用是目的，因此必须将计算机的理论知识与上机实践相结合，在理论的指导下，才能达到最终应用的目的。5)重视学生学习方法的指导，培养学生的自学能力，充分发挥教师的主导作用。

3 屏幕广播及系统功能

屏幕广播技术在实验教学领域，特别在计算机类课程的实验教学上起到非常好的作用。屏幕广播是指在计算机局域网络环境下,将某一台计算机的屏幕显示内容实时传输和显示到其它计算机的屏幕上,使其它计算机的用户及时观看了解其操作的情况。

3.1 屏幕广播系统的配置要求

硬件要求：

主控端：P4双核2.OG以上或兼容的其它CPU， 7200转以上的大容量硬盘，硬盘上至少要保留500 MB以上的剩余空间，1G以上内存，100/1000M PCI Ethemet网卡，主流显卡，显存128M以上全双工声卡。

被控端：P4双核2.OG以上或兼容的其它CPU，硬盘上至少250MB以上剩余空间，内存512MB以上，100/1000M PCI Ethernet网卡，主流显卡，显存128M以上，全双工声卡，Microphone(可选)。

软件要求：

主控端：Windows 2000 Professional/Server/Advanced Server(Service Pack 4)及其以上/Windows XP Professional/Windows Server 2003 Enterprise/Windows Vista/Windows 7旗舰版，DirectX 9.0及其以上，需要TCP/IP通讯协议。

被控端：Microsoft Windows 98 SE/Windows Me/Windows 2000 Professional(Service Pack 4及其以上)/Windows XP Professional/Windows Vista/Windows 7旗舰版，DirectX 9.0及其以上，需要TCP/IP通讯协议。

3.2 系统组成及主要功能

在计算机实验室的演示教学系统中,屏幕广播是实现演示教学功能的主要功能模块。系统由主控端(教师机)和被控端(学生机)两部分组成。屏幕广播系统包括主控端(教师机)的广播和被控端(学生机)的广播，主控端有：电子点名、屏幕广播、屏幕转播、文件传输、电子教鞭、远程开机、远程关机、消息传送；被控端的功能有：电子举手、电子抢答、作业提交。这些功能在屏幕教学中能够发挥很好的作用。

1)主控端(教师机)

主控端可连接多个被控端，教师可在装有主控端的计算机上启用所需要的教学管理功能。

2)被控端(学生机)

当教师端启动相应的教学功能时，学生端会立即响应，接受教师端的命令，启动相应的教学功能，和教师端一起进行教学活动。即便是拔掉网线，学生端系统自动锁屏无法正常运行，能有效地制止学生的恶意行为。

4 屏幕广播系统在实验教学中的应用

在实际教学中，通过以上的屏幕广播功能进行周而复始的操作过程，使教师在教师机上的全部操作都能实时地传输到学生机的屏幕上，也就是把教师机上屏幕数据不断地发送到学生机。这样一来，教师在实践教学中就可以实现一边讲解教学内容一边进行实际操作给学生进行演示，在提高了课堂教学效果的同时，也提高了学生的学习效率。

具体教学应用时，通过屏幕广播这个实现演示教学功能的主要功能模块，采用系统设计的Client/Server设计模式，教学信息在系统的主控端(教师机)和被控端(学生)两部分之间进行传递。

4.1 教学信息的发送

系统的主控端(教师机)负责实现对整个屏幕广播过程的控制，同时还要进行屏幕图像、鼠标形状及坐标的数据采集和发送。教学过程中，在开始进行屏幕广播时，教师通过主控端(教师机)发送控制指令来激活被控端系统进行接收，然后主控端(教师机)再进行教学信息数据的采集，再把采集到的教学信息数据发送给被控端(学生机)。在屏幕广播结束时，教师再通过发送控制指令来通知被控端(学生机)终止接收，回到以前的状态，教学信息。

4.2 教学信息的接收

教学过程中，学生的被控端(学生机)被教师的主控端(教师机)激活之前，学生在后台处于一种监听状态，只能在指定的端口处侦听到主控端(教师机)发出的控制指令。被控端在收到主控端(教师机)控制指令而被激活后，为了保证能正确接收和显示屏幕广播的数据，还需要对被控端的计算机进行一系列的附加控制。其中主要的控制有：对计算机键盘鼠标进行锁定、强制前台全屏显示、防止用户关闭被控端进程，主要目的是要保证教师的演示教学内容准确无误地发送到每一台学生计算机屏幕上，使他们除了观看屏幕演示外不能进行其它任何操作。当屏幕广播结束时，系统会自动解锁，恢复广播之前的状态，使学生自己进行实践操作。

5 结论与展望

通过将屏幕广播技术应用到计算机实验室演示教学系统中，可以充分发挥计算机实验室的资源优势,使教师在教师机上所做的全部操作都能实时地反映到学生机屏幕上，同时能把课常教学的方法应用在实验教学中，学生则可以及时地进行实践练习。在实践教学过程中，教师的教和学生学可能同步、实时、交叉等多种形式进行，对提高计算机类课程的实践教学效果有着非常大的促进作用。

如果将屏幕广播技术与多媒体技术综合在一起，凭借网络平台，基于网络的屏幕广播在远程教育中将会得到很好的应用，为基于网络的远程教育开辟了广阔的前景。由于受到网络带宽等技术的限制，目前的屏幕广播软件主要适用于局域网，还难以达到基于网络的屏幕广播的实时要求。目前的一些即时通讯软件也只能用于一对一的服务，屏幕画面的传送也难以满足教学演示的流畅性要求。但随着屏幕广播技术的提高以及城市网络带宽的不断拓展，将屏幕广播技术应用于基于网络的远程教育中将会成为现实。

参考文献：

[1]陈绍钧．屏幕广播技术在演示教学系统中的应用[J]．实验室科学,2008,(4)：144～146．

[2]梁志勇，臧辉如，伍添秀．浅谈屏幕广播技术在计算机实验室管理平台的应用——以海南大学三亚学院计算机应用基础实验中心为例[J]．多媒体技术及其应用,2011，(11)：7765～7766．

[3]刘 闪，曹丽君，刘茂华，等．计算机专业实践类课程教学模式改革初探[J]．科技信息,2010，(32)：56～58．

[4]刘泗岩，嵇 萍．网络屏幕广播软件在三维CAD示范教学中的应用[J]．中国现代教育装备,2010，(9)：40～41．