交通的智能化范文

导语：如何才能写好一篇交通的智能化，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:交通恶化;发展趋势;未来展望

一、我国发展智能化交通的迫切性

1、城市交通情况恶化

我国经济发展让城市的发展进程呈现出跨越式的改变,城市的道路建设由于规划、施工等原因受到了一定程度的限制,这就导致我国的城市交通状况呈现明显的恶化趋势。从道路的行车速度可以看出这种变化趋势,十年前我国城市道路的行车速度是现在行车速度的两倍,而且目前的行车速度还在以每年2m/h的速度减慢。以北京为例,上个世纪60年代的公交运营速度为40km/h,而到了90年代起速度就降低到了10km/h。在高峰拥堵的时候甚至达到了0.5km/h。可见我国城市道路交通的情况正逐年恶化。

2、交通管理难度大

在我国,由于经济水平的发展让人们出行所能够选择的交通方式也随之多样化,公共交通、出租车、私家车、城市轨道交通等都成为了人们出行的选择。出行的频率和行距离也随之增加,尤其是节假日的习惯性出行给更是给城市交通带来了巨大的压力。另外,私家车的数量激增也成为了交通管理难度增大的诱因,我国的私家车数量正在以每年近20%的速度递增,这样的速度是道路建设速度所不能企及的。最后,造成交通管理难度大的原因还有,我国的交通历来都是混行交通,也就是机动车、非机动车、行人都同时出现在交通体系中,很难将其彻底的分离,常常出现管了车管不了人、管了人管不了车的情况。这无疑增加了道路交通的管理难度。

综合这两个方面的情况,可以看出我国的交通情况有着一个突出的矛盾就是城市道路建设和城市发展的矛盾,在这个矛盾下交通情况出现了管理上的困难。在不能完全道路配套的情况下,科学和智能化的管理就成为了交通管理的发展方向,也成为交通管理的迫切要求。也就是利用智能化的对交通中的车流、人流进行合理的指挥,用疏导的方针来应对激化的交通矛盾。

二、交通智能化的发展趋势

1、交通智能化的系统性

道路交通的智能化趋势首先是宏观上的系统性整合,1)交通的系统性主要体现在对各个子系统的整合,从而达到整个系统的优化。在这里主要强调的是整体,而不是对某个子系统的一味的增强,而忽视其他系统的作用,既保证整个系统的各个系统之间达到和谐统一。另外,在发展整体的同时智能交通也注重对层次性的发展。也就是在发展整体的同时也要注重对子系统的完善,这种完善是相对应整体的完善,即让子系统发挥其应有的作用而不片面的依靠这种作用作为管理的主要手段。例如:在交通智能化当中监控和安全系统一定要保证本身系统的完善,并保证其能够为整个系统做出贡献。2)发展智能化交通的趋势还包括全方位的合作和协调。整个智能化交通的建设除了整体性外,还应注意对各个系统之间协调作用能力的建设,即保证整体性效果的实现。尤其是对于各省市之间交通管理系统的协同作业,目前智能化交通已经不仅仅局限在城市内部,也包括了城市与城市、省际与省际之间的协调管理,所以在智能化交通的发展中系统合作将成为一个重要的发展趋势。3)智能化交通的整体性发展离不开的是信息网络的建设。公路的网络化让出行更加的方便和快捷,但是与之相配套的交通网络信息却还没有完全实现全国的联网和管理的统一。所以智能化交通的发展应当建立在信息网络化、智能化的基础上。所以建立相应全面的而细致的网络信息平台是智能化交通发展的有一个基础措施。

2、交通智能化的统一规划

交通智能化不是交通管理部门一个部门就可以实现的管理体系,而需要更多的相关的部门的协调和帮助。所以在交通智能化发展的趋势中有一点尤为主要就是对交通系统的统一规划。1)统一规划体现在对交通管理资源的统一合理的管理和整合。也就是在交通智能化的建设中开发现有的资源实现资源的优化,并合理利用,加强对交通信息的智能化处理能力,先让现有的系统升级,然后再合理的改进这才是最有效,也是最快速的实现交通智能化的思路和方法。另外,交通智能化的发展趋势,不是要求对现有系统的进行全面的推到从来,而是合理的改造和升级,尤其是计算机的普及和网络技术的发展,更加让这一设想成为可能,并得以实施。2)与现有软件系统的结合。在交通智能化的统一规划中还应当注意对现有操作平台的升级和创新,也就是在原有的相对完善的系统上增加先进的管理技术和理念,让目前的一些初具规模的智能化管理平台更上一层楼。

3、交通智能化发展的动态性和实时性趋势

交通是在动态中形成的,所以交通管理从来都是对动态变化交通状况实施的管理。因此在交通智能化发展的趋势上带有明显的动态性和实时性趋势。1)交通智能化首先要适应动态化的需求。动态管理一直是交通管理的核心,也是一直以来交通管理部门所执行的思想和理念,交通智能化发展实际上就是让动态化管理成为具备高科技含量的“无人值守”是的管理系统。例如:以往的交通信号系统主要是由人为控制,并且也能够根据情况进行调控,但是缺乏对交通情况的预见性和动态性。交通智能化的发展将使数字控制技术和卫星技术结合到信号系统中让信号系统具备一定的动态性,即随着主要路口的车流变化而改变信号的变换,以此控制车流、人流的动向,这就实现了动态化的、智能化的管理。2)交通智能化的发展也需要实现交通管理系统的实时性管理。即随着交通变化的速度而调整管理的各种手段和办法。一个性能良好的交通智能化系统,应当具备快速的反应能力,而且能够不间断的监控和指挥交通,这是人力所不能达到的目标。所以未来交通智能化系统的发展正应当向着这种需求目标进行升级和调整,充分利用电子技术和交通管理结合起来,建立系统、高效、快速的反馈机制和可靠的管理程序,从而指挥调度人员和其他手段处理交通问题。

三、交通智能化展望

在目前PLC技术日趋成熟的前提下,让交通管理智能化加快发展成为了可能。未来的交通智能化管理将形成以交通控制系统为主导,交通警察为辅助的交通智能化系统。即通过PLC对信号系统进行精确的控制,并且利用各种方式包括影像、卫星等汇集交通信息,在经过中心计算机进行高速处理并形成快速的应对方案反馈给交通信号系统,作出相应的调整。如出现突发状况,系统将及时作出调整并同时发出警报给管理部门进行现场处理。这将是未来交通智能化系统的一角,随着其全面的发展必将对我国的交通管理作出更大的贡献。

参考文献:

[1]汪鸣.智能交通运输系统的设计和规划[J].中国交通信息产业,2009,(06)

[2]余琴.智能交通系统发展模式之我见[J].交通建设与管理,2007,(01)

[3]杨晓光.面向中国城市的智能化管理系统研究[J].交通运输与信息,2009,(02)

[4]潘云娟.建立智能交通管理系统的必要性[J].广东公安科技,2009,(02)

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欧阳明高，教育部长江学者特聘教授，清华大学学术委员会副主任，教授、博士生导师，汽车安全与节能国家重点实验室主任，北京清华节能与新能源汽车工程中心主任，中国民主同盟第十届、第十一届中央委员会副主席，中国人民全国委员会常委，中国汽车工程学会副理事长，国家“863”计划节能与新能源汽车重大项目总体专家组组长。

中国汽车产业发展面临至少三大挑战，但是我们也找到了三个出路，第一个是汽车产业由大到强转型的挑战，第二，排气污染治理的挑战和汽车能源安全的挑战。去年在上汽考察的时候强调，发展新能源汽车是我国从汽车大国迈向汽车强国的必由之路，所以我们定了一个国家战略的调子，就是汽车强国战略，就是新能源汽车战略。中国从“十五”开始中国新能源汽车的研发。“十一五”接着确立了节能与新能源汽车的重大项目，布局依然是“三纵三横”，“十一五”期间新能源汽车从打基础进入示范考核阶段。“十二五”还是继续坚持在这个技术体系，同时增加了三大技术平台，就是基础设施技术标准和测试评价，“十二五”期间新能源汽车从示范考核到产业化的阶段，在2014年，中央密集的出台了很多政策，中国电动汽车百人会也是去年成立，来推动电动汽车的产业化。这是近年来中国新能源汽车产业化的进程。

去年我们认为是一个新能源汽车的元年，今年上半年已经接近于去年全年的产量，所以我们今年下半年按照去年下半年的增速，应该比上半年还会更好一点，按照历史规律，所以总体看，我们2014年是进入家庭元年，从去年的结果看，新能源客车产业化规模世界第一位，遥遥领先。我们形成了总体居于国际领先地位的技术体系和产业链，新能源轿车产业化规模居世界第二位，形成了具有中国特色的小型电动产业优势。2015年，新能源汽车继续保持快速增长，我们估计今年有望产业规模全方位达到世界第一位，但是我们也要看到，在补贴政策、基础设施、技术水平等方面还存在诸多问题。

由此我们再看看全球新能源汽车发展趋势，我们认为有三大技术变革：

第一，当然是动力电气化技术变革，应该说在深入的发展。各类电动动力系统的技术已经全面开始商业化，包括我们认为很难的燃料电池汽车也进入市场，所以应该说今年我们可以认为电动汽车的技术真正是可以产业化的，而且是全方位产业化已经开始。

我们首先看一下这中间的三大技术：

第一个，动力电池与纯电动汽车的技术。动力电池的综合性能总体趋势在今后10年比能量还会有大幅度增长，成本也将会随着比能量的提升大幅下降，但是安全性和耐久性的问题会进一步凸显。大家可以看，这中间我们电池的单体在2025年，也就是10年，我这里说的是锂离子不是其他的电池，我们现在用的电池，到2025年单体比能量会达到350瓦时/公斤，体积比能量会提升1千瓦时，这是锂离子电池的性能极限。我们电池系统会达到200―250瓦时/公斤，性能比现在提高近一倍，成本降低50%，达到每瓦时1块钱左右，应该说我们电池技术还是非常看好的。除了锂离子电池我们还有其他的非锂离子电池技术，也在研发之中，这是我们认为比较有产业化比较靠谱的一种估计。

在燃料电池汽车方面，燃料电池发动机技术在不断进步。比如说我们最为关注的燃料电池的波载量，已经从每千瓦1克下降到目前像丰田轿车到0.3克以下，实验室已经到0.1克，在未来会接近于现在燃油汽车催化剂的波载量，而且燃料电池发动机大家可以看逐步在成熟。

另外，插电式混合动力汽车，用的机电混合装置也已经成熟，尤其值得一提的是，我们比亚迪秦成为全球最畅销的插电式车型之一，总体上达到了国际先进水平。

同时，在商用车方面，中国特色的深度混合动力系统，节油率达到35%以上，产业规模全球第一。

这是第一个技术变革。

第二个技术变革，是结构轻量化技术变革。就是我们的材料、结构和制造工艺。应该说电动汽车比传统汽车更需要轻量化，更能够平衡轻量化材料导致的成本上升，更能够带动轻量化的规模应用。轻量化与车身电池相结合是一个理想化的目标，可以看出碳纤维车身和铝镁合金已经开始应用，同时车身上会逐步增加太阳能薄膜的电池，我们的转化效率已经达到30%，成本还偏高，10年之内产业化应该会非常看好。

我们典型的电动汽车，特斯拉电动汽车的轻量化，设计制造方面有重大的变革，而传统的全承载式车身已经不见了，我们又重新出现了以前最早汽车发展中间曾经有过底盘和车架，中间是没有了的，现在又回来了，因为我们要放电池，所以形成了真正的电池车量的底盘。而车身不再是完全的承载式车身，承载除了这个车身之外还有底盘的框架，而且全采用了铝合金。

另外我们可以看宝马i3的轻量化技术，也是这样，采用一个独立的底盘平台，车身全部采用碳纤维，这导致汽车整个的生产工艺全部发生革命性变化，由此我们可以看出，未来轻量化材料和新型车型结构将会导致汽车设计制造体系的重大变革，这种在10年之内也会由在目前的高档车中间应用逐步的向中级轿车发展。我们可以看到一个理想的事情，从用户的角度，那就是独立的底盘平台，然后可以装不同的车身，我们可以买一个底盘，可以形成SUV、MPV、轿车，而且可以在前头开、后头开都可以这样的局面。

第三个，车辆智能化技术变革。我们车辆智能化技术变革包含了三个方面、三个阶段，第一，我们目前是以驾驶员为中心的主动安全辅助系统，中间我们会有网络为中心的网联汽车的阶段，再到车辆为中心的自动驾驶汽车，这是美国SAE国际汽车工程学会制定的智能化水平SAE 一级，我们的辅助驾驶，二级集成式循环空驶，三级高速公路的自动驾驶。我们可以看到典型的汽车设计，目前是信息化水平。

今天讨论最终的主题是车、网和整个的融合。我们认为以电动汽车为储能终端的能源互联网、汽车物联网、信息互联网将会相互融合，就是说在人类历史上第一次将能源、信息、物质这三个基本元素全部连起来，这也要靠电动汽车，因为电动汽车跟智能电网的互动是双向的，既可以储能作为分布式的能源，也可以往电网回馈电，这是第三次工业革命的一个核心支柱。

总结一下，在刚才的现状和趋势的分析基础上我们看到，我国以动力电器化为核心的新能源汽车技术及产业化取得重大进步。但仍有部分整车和核心零部件关键技术尚未完全突破，与国际领先水平相比仍有较大差距。产品成本和技术性能还不能完全满足市场的要求，社会配套体系和政策不够完善，发展依然受到诸多的制约。以电动汽车智能化和轻量化为代表的新兴技术发展迅猛，新一轮技术竞争压力越来越大。

所以必须加快新能源汽车持续创新，推进我国汽车产业技术转型升级，这是我国科技发展的重大战略需求。

所以目前我们正在制定“十三五”的实施方案，这是“十三五”《新能源汽车》科技发展目标。这是我们目前通过国家科技专家组的总体战略规划布局，我们分为四个层次，基础科学、系统集成、共性核心技术和集成开发与示范，这是我们的核心系统集成还是“三纵”，燃料电池系统、混合动力系统、纯电动系统。这是“三横”，共性核心技术、动力电池和电子管理，我们将对300瓦时/公斤的单体机系统将是我们的重点。第二，电机驱动与电力电子，我们将以新一代宽进代半导体为核心，攻克下一代技术，我们要抓住下一轮的技术变革技术。第三，电子控制与智能技术，就是我们今天说到的智能汽车，我们在汽车电子方面已经有多年的研发技术。另外，在基础科学方面，包括基础部件的材料学等。最后是三大支撑平台。

这是我们在总体布局下的六条创新链，38个重点任务，其中有10个是重中之重的重点任务。

下面我想结合今天的主题挑其中的一些给大家介绍一下。

首先，国际汽车智能化技术现状与国内差距。应该说国际上智能汽车发展迅猛，主要的汽车厂商大概都会在2020年前后自动驾驶的技术将会基本就绪，与之相比中国的差距比较大，无论在技术水平、在基础设施的规划、在整个的政策和测试规范等等方面都有很大差距。“十三五”期间我们将通过跨行业、跨领域的协同开发，将尽快实现我国自主的智能驾驶汽车平台技术，应对国际上汽车技术的新一轮竞争。我们建立起完善的智能型新能源汽车研发体系和标准法规体系，促进智能汽车整车和关键零部件的产业化。我们将以纯电动汽车为平台，在整个专项中将会是电池、纯电动汽车、智能化三个联合研发。

首先，我们进行动力电池与电池管理研发，我们2020年的目标是轿车高比能量锂离子电池达到300瓦时/公斤，寿命达到1500次，成本要达到0.8元，比现在降低50%，系统比能量要大于200瓦时/公斤，比现在提高大约1倍，当然这中间在动力电池与电动车管理中间我们将会特别的关注动力电池的系统技术，尤其是安全管理技术。

这是纯电动汽车技术研发的2020年目标，我们百公里电耗降低20%，A级车达到12度每百公里，产业化后续时200―250公里的小型纯电动汽车，取消补贴也可以跟燃油车竞争，这是我们的一个最重要的目标。现在我们补贴还偏高，所以必须要到2020年使它达到跟传统车竞争，这个传统车竞争不是初次的购买成本，而是包含了整个生命周期的使用成本，因为从目前来看使用成本电动车燃油省很多。我现在开的就是电动汽车，一年节约大概5000块钱，并且电动汽车在城里操控性非常好，第二，充电非常便宜，所以我个人充满信心在2020年应该可以跟燃油车竞争。

篇3

和世界其他国际的大都市一样，我们国家许多城市的公共交通拥堵也成了多年的“老大难”。从硬件上看，现有许多大城市里的公交设施和人力已经接近运载力的极限，但这并不意味着公共交通的“血栓”无解，如今济南等城市将智能信息技术广泛应用到公共交通，将现有交通资源最大化合理分配，减少了交通负荷和环境污染。也许不久的将来，市民们等车时就能知道下一班车会在什么时间到站，车上是否有空座，前方路况如何……

智能交通带来的变化，正在悄然改变我们的生活。

智能站牌：告别铁板上刷漆的时代

“拔丝（bus）粉们，等车的时候是否见过这种高大上的站牌？它能够与途经此站的公交车GPS（全球定位系统）相连接，并显示将要到站车辆的距离及到站时间。目前，在大1路的南礼士路西行站和复兴门内东行站设有这种新式站牌，路过的拔丝粉们不妨看一看……”这是不久前，北京公交集团一则俏皮而又令人颇感新奇的微博。记者据此信息前往复兴门内公交站看到，候车区已启用外形为长方体的智能站牌，可以显示下趟公交车抵达时间等信息。

站牌高约4米，在一侧显示屏上显示有公交车的行驶信息。每条路线都显示有未驶至复兴门内公交车站的两个车次的信息，包括到站距离以及预计到站时间。显示屏内有20个可选项，包括交通、公交、地铁、电子地图等。乘客只需用手指接触屏幕相关选项位置，便可了解相应信息。屏幕下方还有一张公交车行驶路线图，与铁板上刷漆的老式站牌相比，智能站牌完全称得上是“高大上”。

不少候车乘客表示，“新站牌挺方便”，这种电子站牌提供的信息让大家等车时心里有谱了。记者注意到，站牌上显示的多为距离车站2公里以内的车次预计到站时间。那些距离车站2公里外的车次则没有显示。而且屏幕下方标有“系统调试中，不足之处敬请谅解”。

据北京市公交部门表示，此电子站牌有望大规模投入使用，力争实现三环内全覆盖。还有报道称，“十二五”期间北京规划投入56亿元，用于提升智能交通水平。除北京外，济南等省会城市也在逐渐向智能公交迈进。

智能软件让你不再“寒风中苦等”

在智能电子站牌覆盖车站网点之前，北京公交的乘客们只要有智能手机，也能实时掌握百条公交线路的信息。

去年11月14日，北京市交通信息中心了“北京实时公交”：一款基于iOS和安卓系统的智能手机软件，可以提供公交到站的实时查询服务，可以实时了解公交车与自己的距离。避免公交车乘客由于无法了解公交车的实时动态信息，导致“寒风中苦等公交车”。

而在济南，一款名为“微步”的智能手机软件，也同样可以提供实时4000多辆公交车的实时查询。

进入智能手机软件“微步”页面，先选择公交线路，然后选择上行还是下行方向，最后再选择站点。此时，页面上就会直观地显示出所选择的公交车距离选择的站点还有几站，大概多少公里，预计几点能到。除此之外，还可显示途中几辆车的大概位置。

“目前我们正在研究的来车预告方式主要是站牌显示、站牌查询以及手机查询等。”济南公交信息中心主任吴玉冰之前接受记者采访时表示，一旦所有系统建设完毕投入使用，新型公交候车站牌也将“上岗”，“将来新安装的电子站牌不但能够显示公交车的到站信息，还能够提供多种类型、多种内容的信息查询方式，乘客可根据情况查询具体线路、具体站点的详细信息。”吴玉冰告诉记者，目前已实现了多条公交线路和站点及多辆公交车的实时到站查询。

记者在济南公交部门还了解到，更加理想的状况是将来公交站台将成为一个wifi热点，在站台处乘客通过智能手机定位自己当前的位置后，在该站台处的多条线路的站点情况以及车辆运行情况将直接显示在乘客手机上，即使是乘客不在站台，想查询某个站台的线路情况也可通过手机电子地图搜索到站台，再进行相关查询，可以说想什么时候查、想在哪查、想查哪里，都能够轻松实现。“这样一来，乘客可以提前知道自己要坐的公交车到了哪里，与前后车的间隔多少来判断来车时间与乘客多少，最终确定自己何时出门、坐哪辆车。”

基于智能公交信息平台的公交电子站牌，在原有“来车预报”基础上还提供了更加丰富的查询功能，这些功能不但基本确定能够在五年甚至更短时间内投入使用，并“有可能比现在设想的还好”。

“中国式过马路”逼停智能红绿灯

从国内外经验看，智能交通的健全并非仅凭完善的硬件就足够，公众参与和整体协调同样很关键。

据悉，为治理拥堵、畅通的城市道路，湖北武汉在过去10年间耗资近两亿元逐步建成智能交通。智能交通的一个本领就是根据车流，自动调节红绿灯时间。让红绿灯变得更聪明，即红绿灯的长短由车流量说了算。一旦某个方向车流量大，智能交通系统可统筹调整整条道路的红绿灯时长，大大提高通行效率。然而，武汉建成后一部分路口智能系统基本停用，原因是再聪明的红绿灯，也架不住行人乱穿马路造成的干扰。在一些路口，“中国式过马路”现象依然很多，本应通行的车辆因横穿马路的行人而受阻，系统也就无法准确算出下一次红灯的亮闪时间。久而久之，智能交通系统不得不停摆，只能由交警人工替代。

此外，早在2009年，武汉市公交管理部门就在一些市区主干道公交站点安装了电子智能站牌。但安装几年来，由于配套系统不完善，不少智能站牌处于闲置，没有播放出实时交通状况等信息，乘客抱怨电子智能站牌“不智能”。不少电子站牌已不再通电，完全在当普通站牌使用。

事实上，北京、济南等城市最早电子站牌也可往前追溯近十年。但建成后不久这些电子站牌大多处于“黑屏”状态，交通部门给出的解释是，公交车上的GPS覆盖度暂时不够。

智能交通应避免“数据孤岛”

有业内人士指出，对于不少智能交通刚刚起步的国内城市，最重要的是数据采集，数据达到一定量才能算出准确的交通情况，投放到诱导牌对交通进行调控。但目前，国内大部分城市智能交通往往由几个部门同时负责，几个部门分别掌握一部分交通信息，缺乏数据共享，容易形成“数据孤岛”。

为解决数据孤岛弊端，北京成立了交通运行协调指挥中心，全权负责智能交通系统的运行。可见智能交通能否发挥实质性作用，还取决于管理部门能否建立一整套完善的体系，优化设计方案，提供优质公交服务。清华大学土木系教授史其信告诉记者，中国智能交通发展的过程大体要经历三个阶段，首先是完善基础设施建设，然后在这个基础上提高信息化程度，最后才能发展智能化交通管理。如果没有前两个阶段的条件和基础，智能化交通管理很难实现。现在很多城市都在投资建设各种各样的智能交通系统，但很少看到这些系统能起多大作用，就是因为所处的阶段性。

史其信预测，未来新一代智能交通系统将是“物联网”概念在交通领域的应用，发展下去也就成了“车联网”，将通信、网络传感技术、云端和移动计算技术、智能终端和车路协同技术等高新技术应用于整个交通管理体系，以智能技术取代原先需要人工判别的任务，从而实现最优化。

资讯

万科济南第四城——

万科新里程亮相

本刊讯 4月13日，“万科新里程，奥体中轴，万科又一城”媒体见面会在万科新里程临时接待中心华丽开启，继万科天泰金域国际、万科城、万科金域中心以后，秉承“让建筑赞美生命”的企业宗旨，万科为济南再造万科新里程，引领泉城人居生活。媒体见面会上，未来之车——特斯拉也首次在济南亮相，低碳、健康、环保、创新、时尚的新概念跑车，与万科新里程强调的人居理念如出一辙。

（许秀静）

“方雨微营销”论坛在山东大学成功举办

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【关键词】交互式;远程教学;远程教室;跟踪定位;视频;音频

【中图分类号】G40-057【文献标识码】B 【论文编号】1009―8097(2010)03―0135―05

一 引言

近年来,随着数字化校园建设的深入开展与计算机网络技术的广泛应用,利用远程教室开展跨地区课程学习和学术交流已成为一种新型的教学模式。如何实现无人值守,如何进行高度智能互动,如何通过交互实现不同地区的任何人,只要得到授课老师的授权,即可通过一台连接网络的计算机,实时或非实时地融入远程教室,听授课老师的讲授,与同学老师交流,甚至进行远程演示,是目前远程教学系统构建中必须解决的问题。

华东理工大学现代教育技术中心为了能与美国DUKE大学开展本科生选修课互选,更好地促进教育信息化,全面提高本科教育教学水平,于2008年年初全面启动了交互式远程教室的建设工作。在设计初期我们就明确提出要通过构建一个无人值守的交互式远程教室,把课堂教学中完整的教学部分,包括教师面授、教师板书、教学课件、师生交流等可能的互动教学情景真实完整地利用流媒体技术、通讯技术、智能录播技术进行展现,并通过网络进行传输,实现实时授课;在直播的同时将这些信息保存于本地服务器,供课后点播使用,以促进两地教育教学资源的共享。

二 系统构成

“公欲善其事,必先利其器”。智能互动式远程教室最核心的部件就是一套具有交互功能的软、硬件设备。我们在现有教师培训机房的基础上添置了视、音频信号采集系统、智能跟踪定位系统、远程互连系统以及显示系统,以此来构建智能交互式远程教学系统。如图1:

所有的软、硬件的工作都基于一套移动式全智能录播系统。如图2:

下面就对以上各系统作简单阐述:

1 视频信号采集系统

有研究证明,人的感知超过80%是通过视觉呈现的。因此远程教室的一项重大任务就是将远端的视频信号尽可能真实、完整、及时地传送至目的端。为提升本系统的性价比,同时考虑到今后的升级问题,我们采用了前后置摄像机的方

式,即在教室后部使用26倍光学变焦,480TV线,具备YH5902M控制云台的SONY 980P作为教师场景摄像机,主要负责教师画面的跟踪与拍摄;在教室前部使用18倍光学变焦,且自带80个预制位的SONY D70,作为学生画面的拍摄与定位。

众所周知,远程教室的主体是教师。将教师的每一个动作,每一个表情充分展现给学生是远程教室很重要的部分。因此尽可能提升摄像头的分辨率,采用高光学变焦的摄像头就成为了我们的首选。而教师在讲课过程中可能并不定于某个点,而是在一个区域内移动。这就要求摄像机具备旋转控制云台,且不仅要实现目标自动跟踪功能,而且在必要的时候实现手动控制。在项目开始初期我们选择红外线感应摄像机作为教师跟踪的工具。即通过授课教师领夹上的红外线发射器引导红外线感应摄像机,从而实现教师端视频的跟踪。但是最终实验表明这种跟踪方式存在很大的问题。众所周之,红外线波长较短,约850～900纳米,而可见光中红光的波长在700纳米左右。两者相差不大的波长导致了一旦红外摄像机接触到接近红色的可见光,目标就会跟丢,甚至出现不可控的来回转动。由于中心机房靠近教师方向都有窗户,这种跟丢的现象就极其普遍。而且由于红外线的穿透能力弱,一旦教师背对摄像机就会产生跟丢的现象。虽然有一些解决方法,但涉及到很多问题,让我们放弃了这种跟踪方式。期间我们还考虑了用超声波作为教师跟踪工具。但是这种跟踪方式必须要求老师携带一个超声波信号发射器,并且要在机房顶部安装超声波信号探测器。同时经过测试,我们发觉由于超声波在空气中损耗较大,且容易造成回波影响,因此最终我们决定使用智能信息识别技术来解决此问题。

远程教室的客体是学生。教育技术研究表明,只有在课堂上实现师生互动,完成主体和客体间的融合,才能教授一节成功的课程,也是目前教育发展的方向。因此对学生的视频采集我们也进行了适当考虑。我们将学生所处位置划分为4个区域。如图3。

将学生摄像机的预制位设置如下:

预制位0:学生区域全景,即包括学生区域1～4中的绝大多数学生。

预制位1:以学生区域1中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

预制位2:以学生区域2中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

预制位3:以学生区域3中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

预制位4:以学生区域4中心为焦点,囊括此区域中的所有学生。

因此我们选择自带80个预制位的SONY D70作为学生场景摄像机,轻松解决学生的视频问题,并且留下升级空间以方便增加学生区域。

2 音频信号采集系统

对于远程教室而言,音频信号正常传输的重要性一点都不亚于视频信号,甚至从某种方面来说其意义超越了视频信号。有调查表明,目前绝大多数课程内容以教师讲授为主,辅以师生互动,而板书或演示只占课程总课时的20%以下。所以只要音频信号没问题,即使视频信号的中断,这节课仍可继续。因此如何充分保障音频信号的传输成为本系统最重要的问题。

那么如何衡量远程教室的声音质量?我们参考了国标GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》中会议类扩声系统声学特征指标的最低等级的要求,保证所采集音频信号的质量。

从技术角度考虑,拾音方式可分为远距离拾音方式和近距离拾音方式。对于授课而言,我们主要考虑的是近距离拾音方式的效果。近距离拾音,是指声源与拾音器的距离从几厘米到1米的范围。声源离拾音器越近,拾音器所拾取的低频部分就越多,低频信号就越丰满,越可以展现教师,特别是男教师的音域。但是如果离拾音器太近,就会使拾音器产生过多的低频谐波共振,导致低频的变形、失真。因此我们应该选择低灵敏度与动态范围宽的超指向性拾音器。

话筒的主要技术参数有:频响特性、指向特性、灵敏度和话筒头类型。教学录音系统主要传输语音信号,而一般来说语音信号包含的频率范围为180Hz～4000Hz。过高的灵敏度会使话筒产生啸叫,而话筒的指向性又对提高系统传声增益、防止录入周围噪声和减少扩声扬声器的回授至关重要。因此如何选择好的话筒对音频信号的采集有非常大的影响。经过考虑,我们将拾音话筒配置如下:

(1)教师拾音话筒

由于教师上课过程中位置的不断变动,因此不适宜使用固定安装的鹅颈会议话筒。而手持式无线话筒在使用过程中不方便,从理论上说,头戴式“耳麦”无线话筒,不论从防止啸叫还是提高话音质量,即我们所说的提高录音电平,都有着很大的优势。但是由于目前我校老师授课基本采用领夹式无线话筒,因此我们最后决定采用频响范围为100Hz～10kHz,信噪比不低于62dB的超心型单指向性驻极体话筒。

(2)学生拾音话筒

学生拾音的特点是坐位固定而人员分散。为提高拾音质量,防止系统啸叫,我们采用了心型指向性会议话筒。

在图3中,我们在每一个学生区域的中间位置放置一个鹅颈式话筒。当开启话筒后,通过无线云台控制器,学生场景摄像头自动转到相应的预制学生区域。本区域学生的互动都通过这个话筒实现。关闭无线话筒,镜头重新切换到教师场景摄像机。在项目初期我们也考虑过用带红外线发射功能的话筒来实现学生场景的跟踪。这种跟踪有一定的好处:一旦开启话筒,摄像头就可以一直跟踪讲话者,因此可以在学生区域只使用一个话筒,大大节省成本。但是通过一段时间的使用我们发现了其中的不足。首先,因为在话筒开启后红外线发射器就一直工作。这就导致了无线话筒的电池寿命的大大降低。这样的话筒电池一般很难撑到2个小时;其次由于红外线的穿透力弱,很容易被人体所阻挡,导致跟丢;再次红外线由于受其他可见光的影响也容易跟丢。因此最终我们采用了预制位的方式。使用此方式我们可以很方便地增加话筒数量,细分学生区域,甚至可以达到每一个学生都有一个话筒,都有一个预制位。

3 智能跟踪定位系统

如前文所述,教师授课位置的移动性必须要求有一套教师场景视频的跟踪定位系统。我们采用的是盖诺智能信息识别系统。如图4

所谓智能信息识别技术是指利用分析并比较被检测对象的体形特征,面部特征,以及衣着的颜色特征,依据用户所选定的特征区域,进行动态捕抓判断,做到自动跟踪锁定的计算机技术。利用此技术,能对教师在教室各个位置的教学活动进行跟随聚焦,不论教师进行讲台授课、黑板授课,投影显示区域授课,还是学生区域移动授课等,都能准确定位老师位置,实时流畅地进行自动跟踪拍摄,同时被拍摄者始终处于画面的主置。被拍摄者无需佩戴任何跟踪定位设备,保证画面的常态化,彻底解决了传统佩戴红外等跟踪设备,死角盲区多,受光线等环境影响较大,失位频发,垃圾镜头无法避免等弊病。

我们将智能跟踪定位系统设置如下:老师在讲台讲课时,镜头切换到教师特写;教师自由移动授课时,系统自动跟踪教师并保证教师始终处于画面的主置;教师操作键盘鼠标时切换到教师机课件画面;学生提问时切换到学生画面。通过主画面的自动切换,完全实现了无人工干预的远程交互教学,能够让学生最直观地参与到教学过程,大大提升远程授课的效果。当然,教师桌面上有个触摸屏控制器,也可以人为进行镜头画面的切换控制。

4 远程互连系统

远程互连系统是远程教室的核心组件。它负责将本地收集的信号转换为能在网络传输的数据格式并通过网络发送,同时接收远端发送过来的数据流并处理,从而实现两地交互。目前我们所用的远程互连系统有Polycom和Adobe Acrobat Connect Pro。

(1)Polycom系统

Polycom系统是由宝利通公司开发的视频会议系统。它是一款适用于中小规模应用的软、硬件设备。它可以单独由硬件实现,也可以单独由软件实现,也可以软、硬件联合实现。

1)硬件Polycom实现远程互连

我们所用的硬件Polycom系统的型号为Polycom 7000 S IP 。如图5

通过此硬件系统我们可以和同样使用此硬件的多方进行实时互连。此硬件的系统有很多优点:支持H.264的视频编码和Pro-Motion技术,图像质量得到大幅度提升;支持多方连线;具有360度全方位拾音器,音质效果出众;操作简单易学,容易上手;系统附件较少,移动及装卸简便等。但是此硬件设备有一个致命缺陷,就是远程教室两端均要求使用相同硬件进行数据交换。试想,如果我校的远程教室要与其它学校开展教学合作,要求使用相同的硬件就明显不合适。

2)软件Polycom PVX实现远程互连

Polycom PVX是一款工作于Windows操作系统下的视频会议软件。其工作界面如图6所示

Polycom PVX可以通过个人电脑和Web Cam为个人或企业提供高质量的视频会议服务。它通过People+Content技术,同时分享高质量的视频和高分辨率的数据图像。它通过H.264标准的视频压缩技术,即使在低带宽情况下,也能传送清晰、鲜明的图像。其音频采样率也达到了14kHz。同时它可以支持电子白板,应用程序共享,视、音频交互等功能。这样,只要在教学另一方的远端电脑上安装了该软件,配合耳麦与摄像头就能与本系统构建系统互连,从而降低远程端的设备要求。但是作为一款软件,Polycom PVX也有很大的局限性:其数据通信方式是端对端的,即在同一时间只允许两方进行即时通讯,而且双方都需要购买不同的软件序列号。这样就在很大程度上制约了多个远程教室的同时授课。

3)软、硬件Polycom 联合实现远程互连

经过一段时间的调研和调试,我们发觉软、硬件Polycom在数据传输过程中使用的是相同的协议和编、解码过程。就是说软、硬件Polycom是可以互连的。这就开启了我们远程教室的新局面:如果有多方要求同时联入本远程教室,我们可以在本地主讲端使用硬件Polycom,而在多个远端可以使用同一序列号的Polycom PVX,从而实现多方通话。

(2) Adobe Acrobat Connect Pro系统

Adobe Acrobat Connect Pro是Adobe公司开发的基于Web方式的视频会议软件。它基于全球98%用户所使用的Adobe Flash Player播放器,且不需在客户端安装任何软件即可实现多方通话。其界面如下图7:

应该来说Adobe Acrobat Connect Pro是一款比较完美的软件。它能将视、音频及其他输入数据通过服务器整合处理,实现网络传输的最优化。在视频方面,它运用自带的编、解码技术,根据网络情况,在必要时将一些冗余帧进行丢弃处理,在保证画质的情况下兼顾视频流畅度;音频方面,它强调信号的流畅性和尽量少的延时,同时加入了独创的抑噪技术,很好地控制了噪音与啸叫,达到了比较好的信噪比;在数据共享方面,客户端可被授权共享桌面、文件或白板,同时允许资源的上传,并在共享窗口实时播放。各与会者也可进行实时文字交流,可以说完全符合目前远程教室的要求。

5 显示系统

显示系统是将各个端的信号展现给师生,从而实现远程教室的展示过程。显示系统主要包括本地演示信号的处理与展示,屏幕广播以及远端的收看。

远程教室主讲端显示系统包括教师用电脑和电子白板。一般来说,教师在多媒体教室上课时会将自己的屏幕通过投影仪展现给教室中的学生。由于远程教室不仅要让本地学生看到上课内容,还必须要远端的学生看到。而一般的摄像头对投影影像的捕捉效果不好。因此我们在远程互连系统服务器中加入了Osprey 200视频采集卡,通过VGA视频分配器将教师机信号分到投影机和采集卡中。实现了视频的多路显示与采集。而电子白板则是教师机屏幕的延伸。我们知道传统上课过程中板书的作用十分重要。得益于信息技术的发展,现在很多学校用上了电子白板,即用虚拟白板代替了传统黑板,让师生远离粉尘污染,也在一定程度上减轻了教师的工作量。我们采用的是Smart Board 680配合日立HCP-A8短焦投影仪模式,如图8。

在电子白板上教师不仅可以用手指操作,更可以选择不同颜色的水笔,用不同的笔触大小,不同的线型来任意书写,就像在普通黑板上一样。同时在远端学生也同样可以看到书写与操作的内容。

远程教室的远端的显示设备比较简单,一般有一台普通投影机配合联网的电脑就可以。为更好地实现师生交互,我们在中心机房的所有学生机上均安装了“海天屏幕广播软件”。只要教师授权将自己机器的屏幕进行共享,机房内所有学生都可以在本机上看到教师机的画面,甚至教师可以将机器控制权交给某一个学生,让其进行演示,达到完全的交互授课。这套软件在远端也同样可以使用。

三 实际应用

自本交互式远程教室建立以来,主要用于与美国DUKE大学开展远程教学、精品课程的制作和远程会议等。

本系统的一大亮点是系统的可移动性。我们将远程教室的参与者定位为任何能联网的用户。因此客户端的不确定性要求本系统能在不同场合,不同用户中使用。特别是在召开远程会议时,会议室的不确定性给远程互连系统带来了较高的要求。为此我们准备了2台笔记本电脑,配备摄像头等附件,装上Polycom PVX作为远程教室或远程会议的临时客户端使用,一旦联网就可以直接与本交互式远程教学系统互连。

本系统也被用来拍摄精品课程。它分为三个界面(如图2):教师主讲界面(左)、学生界面(右下)与教师演示界面(右上)。默认情况下教师主讲界面为主界面,进行教师影像的跟踪拍摄,主要展示教师授课内容;右下方的小界面为学生界面,展示学生场景全景。如果有学生打开了话筒,则界面转变到左侧主界面,且切换到相应学生的近景;右上方界面为教师演示界面,展示了教师机的屏幕。一旦系统检测到教师机鼠标的行为,则将此界面自动切换到左侧主界面,从而实现界面的转换,更好地提高课堂效率。

本系统实际使用非常简单。在会议或课程之前管理员简单告知本系统使用方法,同时调试学生区域4个无线话筒,看其预制位是否正常;使用智能跟踪系统选定教师特征,如面部特征或穿着特征完成教师场景摄像头的设置;查看远程互连系统连接是否正常,远端是否能接收到本地视频与声音。如果需要录制本次会议或课程则在“盖诺影音全自动录播系统”中点击录制即可。之后的过程完全由本系统控制,真正实现了无人值守的课堂交互与精品课程的录制。同时此系统还可广泛应用于MBA名师授课、远程培训、讲座、学术会议交流等。

四 存在问题

通过一年对该交互式远程教室的应用,总体来说效果不错。从使用者反馈情况来看,主要问题集中在网络带宽上。虽然我们在本系统设计初期已经考虑到这一情况,将教师、学生画面作了选择性处理,在同一时间只能传输一种画面,但是一旦开启桌面共享等数据传输量大的程序时,网络瓶颈还是明显存在的,甚至出现信号中断。这是基于Internet教学普遍存在的问题,而在校园网等局域网络环境下就不存在此类问题。

随着数字化校园建设的深入,我校信息化水平有了大幅度的提高。我们接下来的任务是在目前远程教室的基础上进一步对系统软、硬件设备进行升级和优化,更好地参与到教育信息化进程中,努力为学生拓展国际化视野创造更多的远程互动教学环境。

参考文献

[1] 金永涛,曲凤娟.IP网络视频会议系统的研究[J].信息技术,2006,(1).

[2] 刘庆祥,熊杰.一种用于高职教育的“远程教室”教学系统[J].职业技术教育,2006,(11)

[3] 罗文浪,王志辉.数字化网络教学资源-实时录播系统的功能与设计[J].中国市场,2006,31.

The Way to Build a Intelligent and Interactive Digital Campus

SHEN Jian WANG Xiao

(East China University of Science and Technology, Shanghai, 200237,China)

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一、中国传统文化与思想政治教育的内在联系

从本质上讲，人们所受的教育，主要指的是文化的教育。众所周知，文化是人类社会经过数千年的历史创造出来的，是人类社会行为的内在提炼。中国思想政治教育与价值丰富而视角深邃的传统文化背景相联系，通过汲取传统文化中优秀的东西来陶冶人的情操，促进人的素质的全面提高，从而达到人与社会的和谐发展。

其一，思想政治教育与中国传统文化在目标上具有一致性。中国传统文化的主要目标是塑造人们健康的人格，提高人们的思想道德修养，丰富人们的精神世界，增强人们的精神力量，提升人们理解人与人、自然以及社会的关系的能力。所有这些都符合今天我们所大力倡导和追求的道德品质和理想，与今天我们进行思想政治教育中培育有理想、有文化、有道德、有纪律的“四有”新人的目标是一致的。目标的一致性，在很大程度上决定了中国传统文化在今天思想政治教育中的重要地位和不可忽视的作用。

其二，中国传统文化是思想政治的活水源泉。传统文化，尤其是中国优秀传统文化饱含着爱国主义思想和献身精神。“爱国主义是我们中华民族崇高的精神追求，是我们民族的精神支柱，是我们民族的价值信仰，是我们民族的优秀品格。”爱国主义教育是思想政治教育的核心内容，是思想政治教育目标的重要衡量指标。传统文化中蕴含的题材广泛的爱国主义思想正是今天进行思想政治教育的不竭源泉。

总之，只有“从中国传统文化中汲取力量和智慧，才能使中国特色社会主义文化根深叶茂，健康发展。否则，丢掉了自己民族的文化传统和民族精神，发展先进文化就成了无源之水、无本之木。”在当代进行思想政治教育的过程中，中国传统文化是无法绕开的“结”，两者有着千丝万缕的联系。

二、中国传统文化的思想政治教育功能

中国优秀的传统文化有着悠久的历史，其优秀的文化成果对我们今天进行思想政治教育具有积极而有效的引导作用，是当代思想政治教育的一种不竭的资源，人们通过不断汲取中国传统文化中的优秀的文化成果，不断提升自身的思想道德素质和政治素质，会使我们今天的思想政治教育达到事半功倍的效果。概括来说，传统文化的思想政治教育功能主要体现在塑造人、培养人的功能等方面。具体来说，中国传统文化的思想政治教育功能主要体现在以下几个方面：

首先，中国传统文化是当代思想政治教育的文化背景。传统文化是人类精神智慧的结晶，为人类社会文明的传承和发展提供了重要的文化基础。“教育是人类文化发生发展的一种生命机制，没有文化传统就不会有教育，因为文化传统是一个民族无法拒绝的历史传承，这就注定了教育必须以传统为前提、为基础，去继承传统，承认历史和传统对人类的作用，从而根据民族传统采取特定的教育行动向下一代提供有关人类历史发展的范型和参照系。”现代文化是在传统文化的基础上，经过社会不断发展，结合时代要求变化而来的，没有传统文化这一历史文化基础，现代文化发展必将成为空中楼阁。因此，要发挥思想政治教育对人们的教育功能，必须以传统文化为背景和基点，充分利用我国优秀传统文化在思想政治教育方面的价值。

其次，中国传统文化丰富着思想政治教育的内容。传统文化中包含的爱国主义思想和为理想献身的精神是当代思想政治教育的重要内容。“正是这些内容优秀而题材广泛的传统文化哺育了一代又一代人，它激发了我们的民族白尊心、自信心，增强了民族的凝聚力，并且逐渐成为人们的一种共识，积淀成我们民族的共同心理。”我们中华民族有着许多优秀的文化传统，如，“居天下之广居，立天下之正位，行天下之大道”的高尚人格；“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”，“天下兴亡，匹夫有责”的爱国主义情怀；“刚健奋进”、“自强不息”的进取精神；“己所不欲勿施于人”的处事标准；“杀身成仁、舍生取义”的英雄气慨；“富贵不能、贫贱不能移、威武不能屈”的高尚品德；“鞠躬尽瘁，死而后已”的勤勉风格；“摩顶放踵，利天下为之”的奉献精神；“苟利国家生死以，岂因祸福避趋之”的民族气节等等。这些最优秀、最可贵的中国传统文化为我们当代思想政治教育提供了及其宝贵的教育内容。

最后，中国传统文化为思想政治教育提供了教育原则和方法。一般来讲，中国传统文化中包含着如下几种教育原则和方法：一是教育注重言传身教的原则。如孔子主张以道德示范为特点的教育方式。“君子之德风，小人之德草。草上之风，必偃。”“其身正，不令而行；其身不正，虽令不从。”这些都说明了以身试教的重要意义和作用，为我们今天进行思想政治教育提供了很好的视角。二是道德教育与内心自省相统一的方法。中国传统文化特别重视心理教化的积极作用，“内省”“慎独”的人身修养以及“见贤思齐焉，见不贤而内自省也”的道德修养方式，为我们当代思想政治教育在心里教化方面提供了一种很好的借鉴。三是德育与智育相结合的方法。中国古代教育家大多认为德育要高于智育，一个人首要的是要学会如何做人，知识只有用于符合社会道德规范的条件下才能真正发挥其应有的作用和意义。

三、强化中国传统文化的思想政治教育功能的现实途径

中国传统文化的当代思想政治教育功能表明，当代思想政治教育能否取得切实的效果，能否始终保持思想政治教育的继承性与发展性，必须充分中国优秀传统文化对思想政治教育的积极引导作用和功能。新形势下可以通过以下途径切实大力弘扬中国传统文化。

第一，积极利用各种传媒，大力弘扬中国传统文化。大众传媒是传播中国优秀传统文化的有效平台，通过各种广播、电视、报纸、杂志等载体具体而形象的向广大群众传播中国优秀传统文化，可以将中国传统文化与群众的现实生活紧密结合起来，有利于人们深入理解和把握中国优秀传统文化的现实意义，从而达到对广大群众进行思想政治教育的目的。

第二，构建全国性的文化网站，使中国传统文化影响到广大青年朋友。美国未来学家阿尔温托夫勒说:“谁掌握了信息，控制了网络，谁就拥有整个世界”。在信息化高速发展的今天，网络已经成为思想政治教育工作的一个的新的重要阵地。通过构建全国性的文化宣传网站，弘扬中国传统文化，一方面可以让广大青年朋友远离媚俗，陶冶情操，培养爱国主义和自强不息的精神，同时也可以使中国传统文化在青年一代的心中扎根，从而为当代思想政治教育工作奠定坚实的基础。

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1研究背景及意义

现有的交通设施已不能完全适应交通需求的增长，而新建交通设施又会带来新的交通需求，因而单纯依靠道路建设，难以从根本上全面解决城市的交通问题。在不断加快道路基础设施建设的同时，必须加快城市智能运输系统建设，对ITS（智能交通）的系统研究才能从根本上改善城市交通状况，促进人口、资源、环境与经济社会的协调发展。

2可视化智能货运交通系统的设计方案

ITS可视化技术在货运运输体系的应用首先通过车载信息收集装置实时传输信息，调度中心收集到信息后对信息进行分析评级，再将得出的策略反馈给使用者。在此过程中对司机操作进行监督，并运用停车熄火装置，最近路线规划等来实现节能减排。通过车载软件“求车求货”根据货车内的剩余空间装载货物，降低空载率，提高运载效率的同时降低燃油消耗。

（1）通过汽车的车载电脑或智能手机终端等系统，把货车装载率信息通过该平台，实现“求车求货”网络共享可视化。实现货车司机，有货物运输需求的货主，管理调度中心之间的信息互联，使货车空间充分利用。

（2）通过车载系统实时收集监控货车耗油量、行车轨迹、行车速度、胎压、装载率及整车运行状况、载货量与排气比值、货车尾气信息等，来对登录的货车进行长期监控管理并评级。通过所获取信息的统计、分析和归纳，来对司机进行监督。通过实时发送的车量情况、将数据发送到终端数据库，通过软件的算法对数据进行分析处理，与标准进行对比，进而分析出车况中应该更改的内容，进而对驾驶模式以及路线进行优化。

（3）在各货运卡车上安装刹车熄火装置，使货车减少在怠速运转期间的尾气排放。实现节能减排，并降低运输成本。

（4）实现实时车内外影像视频信息的反馈。车内影像可以监控司机操作规范性及货物状态；外部影像在提高行驶安全性的同时还能掌握交通线路的行驶拥堵状况，此类信息的共享可为其他车辆出行、了解道路信息提供参考，及时调整优化出行线路，减少道路拥堵等待时能源的消耗。图1可视化智能交通系统架构

如图1所示，卡车内部架构主要体现了卡车在线实时数据传输，通过汽车内置的评价系统对汽车量自身情况进行系统评价，并直观反映到中央控制室以及车载显示屏。本系统依托车载通信来实现与调度中心的连接。包括针对不同汽车的不同分类，以及体现出智能的车载设备，数据通过统计收集后发送到终端服务器。信息汇总到调度中心后，进行数据的采集，运用云计算将数据储存起来。将储存的信息与标准进行对比，将实时的道路交通信息发送到调度中心，通过已存多条行车路线匹配，进行合理选择，随时优化出行路径。最后将这些信息汇总反馈到驾驶者，降低道路拥堵率，提高出行效率的同时减少尾气排放。这个体系的应用不仅能改善城市综合交通拥堵问题，还能为货运物流企业降低运输成本提高企业的综合竞争力，达到双赢目的。

3货运车辆与调度中心的联动机制

本系统依托车载通信来实现与调度中心联网对行驶轨迹、行车速度、燃油使用量、胎压、装载率及整车运行状况等信息对登录的货车进行长期监控管理。对所获取的信息进行统计、分析和归纳，然后对货车进行评级。还会对货车司机的操作进行标准规范化的监控，减少违规操作、疲劳驾驶等问题的同时，有效控制货车尾气排放量，实现节能减排。货车内部架构主要体现了信息的在线实时数据传输，通过汽车内置的评价体系对货运车辆运行的合理性及经济收益进行综合分析，在作出评价后直观反映到中央控制室以及车载显示屏。图2货车与调度中心联网示意

信息汇总到调度中心后，进行数据的采集，运用云计算将数据储存起来。将储存的信息与标准进行对比（尾气排放量对比，百千米耗油量对比，道路交通状况、货仓装载率及温度等），并通过车载视频及GPS定位系统，将实时的道路交通信息发送到调度中心，通过已存多条行车路线，进行选择，随时优化出行路径。最后将这些信息汇总反馈到驾驶者后进行有效的调整来完善问题。例如，当装载率不合理时可以对货箱安装可调节插板，随时根据货物情况来调节车厢空间，减少货物损坏，减少货车空车率，提高货车运输效率，实现节能减排。将ITS应用到卡车的行驶中，通过网络平台实现信息智能可视化。利用车载信息收集装置实时传输信息，调度中心收集到信息后对信息进行分析评级，最后再将改变后的策略反馈给使用者。在此过程中对司机操作进行监督，通过停车熄火装置，达到节能减排的效果。并与仓储中心联动，通过车载软件“求车求货”，根据货车内的剩余空间装载货物，降低空载率，提高运载效率。

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摘 要：把智能化的企业生产管理模式和物联网技术引入实训教学中，运用智能化实训系统，有助于实现实训、教学、管理的智能化，使数字化管理成为实训教学的新常态。

关键词 ：智能化 实训系统 实习教学

在最近国务院下发的《关于加快发展现代职业教育的决定》中明确指出了职业教育要适应发展需求，产教深度融合的发展方向。当前我们已经处在了以高度灵活的个性化和数字化的产品与服务生产模式的工业4.0时代，装备制造业的快速发展以及与信息技术的融合，在人才需求方面有了更高的要求，从对专业分工较强的单一技能型人才需求向复合型人才需求提升，这就给培养技能人才的职业院校带来了新的机遇和挑战。

一、职业院校实习教学现状

我国大力发展职业教育以来，各职业院校在实习教学硬件设施上得以快速提升，实训室的设备数量逐渐增加，种类齐全，培训考核项目得以扩展。但是，在实习管理上，由于管理模式的落后，管理人员匮乏，管理工作繁琐且效率低；在实训教学上，教学手段单一，实习课题一成不变，已不能与企业生产实际相结合。致使先进的实习教学资源没有得到很好的利用，产教结合开展深度不够。所以，要思考如何改进实训管理方式，整合实习管理、资源信息，实现信息共享；如何将现代企业智能化生产模式引入实习教学，提高产教结合深度，让学生在就业时能快速适应企业的管理及生产。因此，培养出符合现代制造业发展需求的技能人才，已经成为当前职业教育工作者的首要任务。

二、智能化实训系统在实习教学中的应用

搭建智能化实训系统能为实习教学提供了一个现代化、规范化、智能化的实训教学环境，为学生提供一个很好的学习平台。智能化实训系统运用大数据、云计算以及物联网技术，实现对实训设备、物资、教学资源、教学评价考核的综合管理以及优化整合。可使教学方式方法灵活多变，提高教学效果。以现代机床加工专业为例，智能化实训系统在实训教学中的应用包括以下五个方面。

1.数字化教学资源整合

建设校园网络教学管理平台，一是整合优秀教师教学资源，建立教学资源库，包括教案、课件、精品课程、公开课、视频教学片等，实现教学资源共享，来带动年轻教师的快速提高。二是依托教学资源库建立备课、上课、评价反馈教学系统；备课系统为教师提供线备课、试题归纳、试卷编辑、建立资料库、知识点汇总、课件管理等功能；上课系统在教师与学生之间实现数据的及时交互，教师端发送命令、学生端及时回应，学生端提交答案，教师端及时统计、分析并展示；评价反馈系统基于大数据的理念，全方位对学生学习数据进行采集、统计、分析。

2.教学监控，实现可视化教学

运用互联网技术及视频无线技术，改变传统实习教学模式，对机加工实训设备内部及外部面板进行视频采集与监控，教师则可以通过大屏幕等可视化终端设备，对实训加工现场进行时时监控与问题解答。搭建师生自主学习、开放实习平台，并且学生在学习、实训过程中可以与教师互动。改善实习教学效果，同时便于实习管理人员对设备及安全的实时监控和管理。

3.设备联网与管理

对实训设备联网，数控机床采用网络dnc系统和计算机相连，系统通过智能终端将整个实训场地的每台数控机床进行相连。学生在CAD/CAM教室进行零件绘制，通过模拟仿真后生成加工程序，然后可直接将程序传输到数控机床上，实现机床加工代码的无线传输。同时对数控机床的状态进行采集和统计分析，可监控车间设备实时工作状态，其中包括运行状态、设备切削用量显示、每台设备的日志统计、设备运行历史统计、统计单台设备的开机率和利用率等。

4.库房管理

改变传统库房管理模式，对工量卡具及物料等采用计算机编码，科学规范地按照编码进行分类存放和管理。使用软件代替纸质单据、进行数据分类汇总、掌握物资状态，实现以详尽的统计数据为依据，制订符合实际的计划。

通过库房管理系统的应用可实现：能够比较准确地把成本精确到进行实训的车间、班级、学生和某一个项目中来，为制订教学材料计划提供科学依据；提升教师和学生高效、节约的工作素养。

5.绩效、考勤管理

通过建立该平台，实现对以上四个方面的信息汇总，能有效地对实习成绩合格率、实习教学成本消耗、教师教学效果考核、设备使用率考核、校企合作利润率、技能鉴定考核合格率等指标进行实时监控，作为提高教学管理手段的重要依据。

三、小结

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关键词：空中交通管制；自动化系统；人的主观能动性

随着经济全球化的不断发展，各国之间经济交流的机会越来越多，同时各国之间的竞争也越碓郊ち摇？萍加跋煲桓龉家综合国力的重要因素，是影响国际地位的重要指标，因此，各国对科技的重视逐渐提高。近年来，随着经济的发展以及人民生活水平的提高，空中交通有了飞跃式的发展，为了更好的促进我国空中交通的发展，自动化系统逐渐在空中交通管制中得到应用，并且取得了许多显著的成绩。但是，随着空中交通的不断发展，许多问题也随之出现，例如：自动化系统和人的主观能动性之间的关系。这个问题的存在将对空中交通管制产生极大的影响。为了更好的促进我国空中交通的发展，提高我国的综合国力，就必须加强对管制人员的培训，实现自动化系统与人主观能动性的协同运作，进而更好的促进我国空中交通行业的发展。

一、自动化系统在空中交通管制中的作用

空中交通想要有序健康的运转，就必须不断的加强和完善空中交通管制制度，只有不断的完善交通管制制度，才能保证各个部门协调有序合作，才能保证飞机正常运行，减少安全事故的发生。近年来，随着经济和科技的不断发展，自动化系统在空中交通管制中的应用越来越广泛，极大的促进了我国空中交通行业的发展。

自动化系统在空中管制中的应用能够极大的减少管制人员的工作量，减轻他们的工作压力，降低了人员费用的开支，提高了管制系统的运作效率。而且，自动化系统的应用，使得信息的收集、处理更加的简洁迅速，对于出现的问题能够做出及时的反应，极大的减小了事故发生的概率。同时，自动化系统在空中管制中的应用，能够促进我国航空事业的发展，极大的提高我国的国际竞争力。但是，在自动化运用的过程中，也存在着一定的负面影响，例如，管制人员过于依赖系统，自身的能力有所下降，在面对系统无法解决的问题时，会束手无策。因此，为了更好的促进空中交通行业的发展，不仅要运行空中自动化，也要加强对管制人员的管理和培训，只有这样，才能更好的减少或者避免自动化系统带来的潜在危险。

二、人的主观能动性在空中管制中的作用

目前，科技是衡量一个国家综合国力的重要因素，是提高一个国家国际地位的重要条件。因此，各国逐渐加大了对科技发展的重视，科技应用的领域也在不断的扩大。近年来，空中交通行业中的科学技术有了很大的进步与发展，自动化系统不断应用，这无疑大大促进了该行业的发展。但是，在自动化不断运用的过程中，相应的问题也在逐渐的显现。例如：设备的运营寿命、老化等问题，这些问题的存在将大大的降低空中交通的安全系数。因此，需要重视和发挥人的主观能动性。

近年来，空中管制的范围在不断的扩大，空中飞行管理也逐渐被包括在内。飞机在运行的过程中，会出现各种各样的问题，有些问题自动化能够自动解决，但是有些问题的出现，自动化并无法解决。这样，管制人员的重要性就充分的体现出来，管制人员在接收到警报信息之后，可以对信息作出判断，并且及时有效的采取一定的措施，避免事故的发生。但是，由于管制人员自身的局限性，使得自动化系统的优势无法得到充分的发挥。因此，需要加强对管制人员的管理和培训，不断提升他们的综合能力和职业素养。空中交通的安全有序进行，需要硬件、软件以及管制人员的共同配合。人在整个的空中管制过程中，发挥着主导性的作用，人为因素是否能和其它因素相互协调好，是整个空管系统正常运作的关键。换句话说，在空中交通管制系统中，管制员工作的实效性将关系着整个空管系统运作的效果。

三、空中交通管制自动化系统与人的主观能动性之间的关系

随着我国经济的不断发展，科学技术的不断进步，自动化系统在空中交通中的运用也越来越广泛，这无疑会大大减少管制人员的工作量，减少他们的工作压力。但是，在其运用的过程中，问题也逐渐显现。例如：管制人员在运用自动化系统的过程中，会逐渐的产生对其的依赖，从而使自己应对问题、解决问题的能力大大的降低；管制人员在运用自动化的过程中，由于受自身条件的限制，有时并不能将自动化系统的优势充分的表现出来。因此，为了更好的促进空中交通行业的发展，需要正确的处理两者之间的关系。

为了更好的促进空中交通行业的发展，协调两者之间的关系，目前，我国采取了一种叫做人工介入的方法，即以人为中心的自动化系统。这种方法主要是以人为中心，在此基础上，提供自动化协助。这样，在自动化的协助之下，管制人员能够充分的发挥自己的主观能动性，在出现紧急问题的时候，能够在技术的帮助之下及时有效的解决问题。这种方法的运行，能够大大减轻管制人员对于自动化的依赖，能够更好的保证飞行安全。但是，也存在着一些问题，由于管制人员自身的经历、学识、工作经验、综合能力以及职业素养之间存在着差异，这就使得管制人员的运用自动化的过程中无法将自动化的优势充分的展现出来。飞机在空中运行的过程中，会出现各种各样的问题，只有以人为主导，充分发挥自动化系统的辅助作用，才能更好的促进空中交通的发展。

在这样的情况下，航空部门要不断的对管制人员进行培训，加强对其的管理，从而提高管制人员的综合能力以及职业素养，使得自动化系统的作用能够充分的发挥。而且，还要正确的引导空中管制自动化系统和有关工作人员之间的配合，使得双方工作顺利进行，工作效率显著提高。

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然而，有的中职学校，特别是农村中职学校，由于学生整体综合素质不高，特别是语文素养较低，语言表达能力不强。这些学生在平时学习中，只注重专业课的学习，忽视文化课学习，普通话、口语交际能力还处于非常低下的水平。加之农村中职学校师资p设施远远不够到位，对学生普通话和口语交际能力的培养流于形式，难以从纵深层次得到强化，从而导致学生的听说读写，特别是说话能力还非常欠缺。具体表现为：①不敢当众说话，表达自己的见解。②语言表达结巴，不清楚，语无伦次。③发言不准确，方言音较重。④话语不够得体，缺乏必要的势态语言辅助。⑤语言平淡，见解肤浅，难有特色。

针对以上现象，笔者结合近几年的教学实践，提出以下几点不够成熟的看法，仅供参考。

一、利用语文课教学的主战场阵地，着力培养学生的普通话和口语表达能力

语文教师在平时的课堂上应有意进行普通话教学，让学生正确发音，准确朗读，有效表达，将每单元的表达与交流训练落实在课堂教学中。通过课堂的训练，逐步提高学生的表达与交流能力。在这方面语文教师应采用灵活多样的方式来进行，如课前5分钟演讲活动，演讲的主题可由老师确定，也可由学生自主选择。学生演讲结束，师生可做简单的小评。久而久之，学生就不会怯场，敢于在众人面前说话。另外让学生复述有些学过的课文，是训练学生口语交际能力的有效途径之一，复述是学生对课文内容理解、分析、归纳、概括的口头表达，具有创造性，通过不断在这方面训练，学生的语文能力将大大提高，同时可以强化学生的记忆能力、逻辑思维能力、概括能力，从而逐步提高学生的口语表达能力。

二、将《普通话与口语交际》作为各专业学生的必修课程，在师资及课时方面，农村职校应给予保障

高等教育出版社出版的职业素质系列教材《普通话与口语交际》现已作为全国职业院校的通用教材，受到了使用者的广泛好评。农村中职学校在培养学生职业素质语言表达方面，宜采用该教材。学校在课程设置，师资配备，课时安排上应给予保障，让中职生系统的在这方面进行有效的培训。每周宜安排两课时，学校安排具备教学能力的有一定专业资质的教师担任此项教学，学校应建设配套的语言室及多媒体教室供教学使用。经过二到三年的专门强化训练，农村职校的学生普通话水平及口语交际能力会大大提高。

三、学校组建普通话水平测试小组，对在校学生定期进行检测

农村职校对培养学生普通话与口语交际能力的评价很重要，鉴于此，农村职校需组建普通话水平测试小组，专门负责对在校学生普通话水平测试工作。学校需对普通话水平测试小组的老师进行专门的培训，使其掌握一般的普通话水平测试方面的要求、方法，使之比较科学、公平、合理的对学生进行测试。学校应把学生的普通话能力作为中职生毕业、上岗的一项硬性指标，对于测试合格的学生学校发放合格证。不合格的，则采取强化训练补考的方式，使其通过，否则学校不予毕业、安置就业、

四、学校努力营造“说普通话”的浓厚氛围

学校在校园文化建设方面，应将“说普通话”作为一项常抓不懈的重要任务。在学校掀起学普通话，用普通话氛围。教师在这方面，应克服自身的不足，做出表率。时时处处使用普通话，学校要求学生在课堂上、师生交流、重大活动中必须讲普通话。使普通话成为学生的常用语，如果这种环境氛围一旦形成，农村职校学生的普通话水平及口语表达能力就会达到一种更高的层次。

五、定期组织各类活动，丰富师生校园文化生活、提升学生说话能力

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关键词 智能化；微格教学；信息管理

中图分类号：TP315 文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2014）02-0007-04

1 引言

进入21世纪以来，随着教育信息化的发展，信息技术渗透到教育的各个方面，给当代教育的方式、方法以及内容带来了巨大的变化，这种变化对现代教师的能力提出了新要求。在新的教育形势下，信息技术的应用成为教师教学技能的重要组成部分。作为培训师范生课堂教学技能的微格教学，面对今天信息技术的挑战，特别是在实现数字化改造后，在理论和实践方面均有超越以往发展水平的需要，其观念和培训技能发生了一系列新的变化。

现在很多师范院校都对其微格教学系统进行数字化改造，但数字化微格教学系统的优点却没有更好地体现出来，主要是因为没有一套相应成熟的微格教学信息管理系统，连最基本的视频数据备份等功能都还要人工进行，更不用说其他数字化的功能，如自动评价、网上点播、网上预约等，这就导致了数字化微格教学系统的管理水平还停留在传统系统的水平上。

结合当前流行的数字微格教学硬件系统，设计和开发出智能化的信息管理系统，能够体现教学现代化的管理特点，做到微格教学实验室管理人性化、训练过程监控信息化、信息传输数字化、项目评价科学化、资源共享多元化等，实现实验室从课程安排、网上预约、设备使用及分离监控，技能演练、过程记录、生成文件和远程观摩，教学演播、即时评价、评议反馈与成绩统计，同步编辑、视频点播、演示播发到后期制作等一体化管理，构成训练自主、适时调控、资源共享的开放性系统[1]。

2 智能化数字微格教学信息管理系统的设计原则

目前国内的微格教学系统普遍存在课前资料准备不足，训练过程中产生的教学设计、视频课件、评价反思等无法形成系统的训练结果，课后不能对课件自动归类管理等问题。智能化数字微格教学信息管理系统，应该是一个集多媒体网络服务、教学交互、微格教学管理、评价反馈于一体的微格教学资源、精品课程服务与管理的平台，能够用于对师范生和在职教师进行教学技能培训及精品课程建设，为用户的微格教学和精品课程提供数字化网络支撑服务，大大提高用户掌握教学技能的效率。智能化数字微格教学信息管理系统，要紧抓“录像”“反馈教学”“精细化”等微格教学的核心本质要素，采用最新一代的多媒体网络通讯及管理技术，全面提升微格教学的管理水平，以适应数字化的需求。

智能化管理 实现微格教学流程的数字化管理，成为以教学技能训练为中心，综合发展学生教学实践能力、教学评价能力、教学反思能力的，集教学、训练、评价、检测、研究等功能为一体的“网络智能化教学训练系统”；同时要融入相关的运维支持，使得微格教学的进行更顺畅。

突破时空界限 智能化数字微格教学信息管理系统要将传统的“反馈教学”全面提升为数字化、网络化的教学与评价，打破传统微格教学空间、时间上的限制，实现实时同步、非实时异步的网络教学与评价以及相关管理。

多功能评价体系 智能化数字微格教学信息管理系统要能够采用现代信息技术对学生的行为进行记录，及时准确地获取反馈信息，支持教学技能的评价指标体系的建立，不仅内置传统的评价体系，用户还可以自定义，进一步提升微格教学“精细化”训练的能力，提高训练的效率。

支持多种媒体格式 智能化数字微格教学信息管理系统要能够将传统的“录像”全面提升为数字化的多媒体网络微格资源，实现数字化微格资源的管理，支持多种流媒体格式，支持微格资源的流式，同时兼容传统音视频设备。

个性化服务 智能化数字微格教学信息管理系统要坚持以学生为主体、以指导教师为主导、以训练为主线的原则，能够实现个性化的数字化微格教学服务，为微格教学相关的教师、学生、管理人员及外部单位人员提供个性化、数字化微格教学服务门户[2]。

开放性架构 智能化数字微格教学信息管理系统要能够实现开放的架构，层次化、模块化，不但可靠性要高，同时灵活性要强，易于扩展[3]。

3 智能化数字微格教学信息管理系统的功能框架

智能化数字微格教学信息管理系统的功能框架如图1所示。

展现层 展现层为信息管理系统的受训学生、指导老师、管理人员、外部用户（如用人单位）等各类用户提供了统一的网络门户服务。系统按照各类用户的主要工作流程组织各自门户的展现形式，简单明了，反应快速，易于操作。门户承载用户进入智能化数字微格教学信息管理系统的入口功能。各类用户的门户具备的基本功能包括用户登录/退出、个人信息管理、微格资源分类浏览、微格资源搜索、最新微格资源、热门微格资源、相关软件下载等。用户还可以在自己的门户内很方便地完成微格教学的各种相关工作。

1）受训学生。受训学生可以在自己的门户内方便地接受指导老师安排的微格教学任务，提交和自己的微格资源，进行网络微格教学的评价，包括自评和互相评价；还可以自主选修精品课程和网络学习，维护自己的网络学习空间等。①微格任务：接收查看指导老师布置的微格任务以及自己选修的微格资源。②资源及管理：通过平台软件，受训学生可以自己微格教学的实录，也可以把自己精心编辑过的微格教学录像成果到外部门户，供大家借鉴学习和用人单位评价；受训学生还可以、管理、检索在自己微格学习过程中所需要的各种类型的教学资源，方便自己在微格学习时使用。③直播学习：受训学生在自己的学习门户网页上可以看到自己可以参与的微格授课直播，点击进入即可收看课程直播。④点播学习：可以进行点播学习，选择资源列表中任意微格录像，实现在线播放学习的功能，在学习过程中可以对学习时间进行跟踪记录。⑤资源评价：受训学生可以对自己能够参与的微格资源进行微格评价，也可以评价自己学习的精品课程。⑥教学资源下载：平台支持对相关微格教学课件的上传下载功能，支持各种主流播放文件，包括Flash、PPT、WMV等格式，方便学生随时随地学习。⑦微格资源论坛：网站都带有一个微格资源论坛，便于学生与教师进行答疑，交流学习经验；系统结合核心模块的自我学习特性，增加课程答疑、笔记、消息、论坛、作业、资源等辅助学习的协作功能，使用户在任何时间、任何地点都可以获得充分的学习辅助和协作。⑧个人学习空间：主要是个人的微格学习电子档案。

2）指导老师。指导老师的个人门户除了具备资源及管理、微格评价等与受训学员的共及更高的权限外，还具备课程管理、学生管理、微格任务管理、评价审核管理、成绩统计分析等教师专有的功能。

3）管理人员，主要做好角色权限管理以及系统的维护备份、恢复等工作。针对多媒体并发用户多、资源文件大、格式多样等特性，系统提供了专业而强大的管理功能，实现多媒体视频流式播放，在学习视频的时候可随意拖动进度条。系统模拟客户端界面，实时展现当前进度百分比、上传速度、剩余时间等信息，让用户时刻掌握上传进度，防止大文件上传出现“没有响应”的情况。系统还可根据用户的需要，自动在后台转换多媒体文件格式，自动实现管理功能[3]。

4）外部用户，主要是检索、查看、分享相关的微格资源、精品课程资源及查看相关电子教学档案。用户操作界面简洁，反应快速，操作统一，系统自动化、智能化程度高。资源上传后，压缩包在服务器自动解压并自动生成入口链接，压缩包同时保留在网络存储中提供资源下载服务。系统还提供了高级检索、分类、排行等功能，让外部用户可以方便地找到想要的资源。

功能服务层 功能服务层以成熟而强大的多媒体网络服务（录播服务、点播服务、直播交互服务、分发服务）为支撑，为微格教学提供了六大关键功能服务及管理。

1）微格资源模块。微格资源模块提供了对微格教学资源完整生命周期的技术支持：上传、解压、转码、存储、分类、审核、、检索、浏览、下载、评价、排行、删除。可方便地在上层门户中根据各自微格教学的业务逻辑调用。与其他传统类似系统不同，微格资源模块不仅支持微格教室内录制以及后期编辑、标注所得到的微格资源，还支持师生在微格教学过程中要用的几乎所有格式的网络资源。微格资源模块还弥补了传统相关系统对于多媒体资源并发用户多、资源文件大、格式多样等特性支持不足的缺陷。专业支持文件大、用户多、并发多、带宽高的视频资源，弥补了传统相关系统的不足。按照学科、课程等教学需求管理本校的教学资源，为教师、学生提供丰富的网络教学资源、网络教学的门户及网络学习过程的管理。简洁高效，响应迅速，并发能力强，客户体验好，解决网络教学资源与实际教学应用脱节的问题。

2）微格交互模块。微格交互模块为微格教学提供了丰富的网络互动支持，不仅支持单向的点播、直播，还支持双向的互动；不仅可支持音视频、文字实时互动，还可整合论坛、博客等异步的互动机制。系统实现主控室与各教室之间、教室与教室之间双向可视对讲，完成了微格教学基础理论要求的教学相互观摩、相互学习的重要要求，真正实现了教学对比、共同提高的目的。系统还能将某一音像资料强制性送到每一教室；教师可以对所有班级或指定的某年班级的学生讲解教学内容；可以把某个教室的实况转播给所有的班级或指定的某几个班级。

3）微格评课模块。微格评课模块集中支持了微格评课标准的管理、评价的、审核及管理、评价结果的统计分析报表等功能，并可方便地在用户门户中展现出来，可支持系统实现以下评价模式。①实时指导评价：通过回放受训人员自身的表现视频，使其能够了解自己的表现，学会自我“诊断、治疗”，进行自我纠正和评价；也可以是同组训练的“学生”角色扮演者对“教师”角色扮演者的模拟教学情况进行讨论、分析和评价；指导老师也可以对“教师”角色扮演者的模拟教学情况进行全面的分析、评价，并提出改进意见。②实时多点并行评估：除中心控制室的教师可进行评课外，各间多媒体微格教室也可同时进行平级听课、评课、控制，可以有多位教师同时听课、评课、控制。③课后指导点评：指导老师通过网络点播受训人员的课堂实录，将受训人不正确的语言、行为和教案进行标识后再返还受训者，使受训者知道自己存在的不足并事后更正。④本地指导评价：双向交流，可以在本室进行面对面交流，室与室之间通过网络进行视频与音频的交互交流、观摩，也可在各室间或各间和控制室间通过录播系统进行双向交流。⑤远程指导评价：运用计算机网络技术，指导老师、学生即可以实现远程的视频、音频传输，远程的评价人员可在异地实现评价。用人单位在异地也可以通过网络进入学校人才资料库，远程了解所需人才的在校表现及综合素质，同时还可了解所需人才的成长过程情况，有助于全面了解所需人才。

4）集成服务模块。集成服务模块为微格系统与数字化校园中其他相关系统提供了统一的集成服务，与教务管理系统集成，可以统一完善微格教室的使用管理、学籍管理等；与校园一卡通系统的集成，可以完善和简化身份识别及权限管理；与网络中控系统的集成可以简化微格设备的控制。

5）微格教学过程管理模块。微格教学过程管理模块支持微格教学过程的管理，包括微格教学任务的、作业、考核评价、成果展现、统计分析、奖惩等，形成相关师生的电子教学档案和电子学习档案。针对多媒体并发用户多、资源文件大、格式多样等特性，系统提供了专业而强大的处理，实现多媒体视频流式播放，在学习视频的时候可随意拖动进度条。系统模拟客户端界面，实时展现当前进度百分比、上传速度、剩余时间等信息，让用户时刻掌握上传进度，防止大文件上传出现“没有响应”的情况。系统还可根据用户的需要，自动在后台转换多媒体文件格式。

6）运维支持模块。运维支持模块主要包括微格教室管理及物资设备管理，可以支持客户更好地开展日常工作。提供单点登录解决方案，与录播系统、网络中控系统、教务系统、一卡通系统无缝集成。角色可自定义，权限灵活分配。智能化的密码管理，保障安全性的同时，降低管理员的劳动强度。用户丢失密码后只需输入用户名即可获得系统自动生成的激活邮件，并将其发送到注册邮箱，通过激活邮件用户即可修改密码。

网络服务层 网络服务层是系统与微格网络教学的底层支撑，它与网络存储、网络监控运维、微格教学采集设备、录播系统等基础支撑环境紧密结合，并可实现跨域的管理。智能化数字微格教学信息管理系统采用B/S三层体系架构，功能强大，使用方便，配置灵活，扩展方便。系统实现了高端的多媒体网络资源跨域管理和传输，为满足视频点播对带宽和空间的高要求，最大限度地缓解视频服务器和网络的负载，实现了微格资源网络存储与平台数据库的剥离。系统打破B/S传统的单线程架构，采用多线程异步调用技术，在执行某项操作的同时，系统可创建新的线程流来并发完成另一项相关操作，操作之间互不干扰，极大提高了执行效率。系统全部采用存储过程、触发器来执行数据操作，提高响应速度，采用事务回滚机制彻底保证数据的完整性。系统还采用了Cache高速缓存机制，将常用信息暂存于内存中，实现快速读取，最大限度地降低来回访问的字节消耗，速度最快，对网络资源消耗最少[4]。

4 智能化数字微格教学信息管理系统的教学流程设计

智能化数字微格教学信息管理系统是以教学技能训练为中心，综合发展学生教学实践能力、教学评价能力和教学反思能力，集教学、训练、评价、检测、研究等功能为一体的网络智能教学训练系统。它能够科学设计教学训练流程，实现训练过程自动化；针对训练中各环节需要解决的问题，全面支撑教学训练整个过程；能够对不同的教学应用场景，选择有针对性的、客观的、全方位立体的评价体系，实现与录播系统无缝结合。系统的微格教学流程如图2所示。

系统内置微格教学网络评课功能，可以对训练者进行全方位的评估、打分，完成教学技能评测，也可在网络上异地评估，同时自动生成评估报表，并可及时打印。可帮助师生分析在某授课技能方面存在的缺点，从点到面细节地进行评估，了解师生每次上课进步的幅度。系统还支持专业的教学技能分类评价，对教师进行评估的内容，严格按照微格教学标准来制定，主要有导入技能、语言技能、提问技能等10项评估标准，10项标准根据权值定为优、良、差三等级，然后系统自动统计进行数字分析，产生评估值，对教学结果进行准确的记录和合理评估，从而促进不断地完善教案和提高教学水平与教学效率。系统支持各种类型的微格教学评价反馈：既可实时评价，又可课后评价；既支持本地评价，又支持远程评价；既支持单个教师的评价，又支持多用户网络并发评价。微格教学流程充分利用现代网络技术来突破空间限制，采用科学的评价体系，客观地对训练情况进行质性或量化评价[5]。课程训练过程中产生的视频案例、教学设计、评价反思等可以系统地形成训练结果，可提供对学生能力进行客观检测的材料。整个训练课程系统、连贯，教师可持续地指导和帮助，训练结束后可记录学生自己的反思，有规范的记录系统，学生参与程度高，训练规模大。

5 结束语

智能化数字微格教学信息管理系统能够有效解决当前微格教学训练模式的不足，为师范生提供教学示范和优秀课例，实现实时和非实时的视频点播，不受时间、地点的限制，为训练者提供及时全面的反馈，充分发挥师范生自主学习、相互评价的优势，在微格教学中体现了学生主体认知建构的思想理念。同时也方便了教师对学生的及时指导，扩大教师与学生之间、学生与学生之间的交流与协作，增强了教学技能训练的效果，实现微格教学智能化管理，提高了微格教学实验室的利用率。

参考文献

[1]叶谷平，王伟东.基于云计算的网络数字化微格教学系统研究[J].现代教育技术，2013（7）：67-71.

[2]叶惠文，邹应贵，杜炫杰.现代微格教学系统构建与实施模式研究[J].电化教育研究，2006（7）：70-72.

[3]谭福奎，岑家靠.微格教学实验室的建设与运行管理研究[J].实验科学与技术，2012（4）：158-160.