智能家居实训方案（推荐8篇）
翰博尔智能微格实训系统方案
1项目概述
1.1项目背景
为了更好地支持学员一体化培养，切实提高学员专业技能，xx大学决定以现代信息技术为支撑，建设一个以学员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、研究为一体的“智能微格实训系统”。
该系统是学员培养体系的重要组成部分，通过与自主学习系统、在线观摩系统、实习实训等系统的有机配合，为学员培养模式的创新提供重要的保障。通过该系统的硬件和软件的支持，学员可以在教师的指导下，根据学员专业能力训练的需要，以学员能力训练课程为纲，有组织、有步骤地在临床见习式的观摩常态中小学教学后，实习式地通过灵活的教学设和实际操作来模拟实际教学场景，完成以教学能力为中心的学员技能训练；系统支持学生自己、同组同学、指导教师、场外指导专家等多种不同角色的人物的互动，针对不同的应用场景，选择有针对性的、客观的、科学的教学质量评价体系来完成包括学员自我评价、学员互评、教师评价、专家评价；通过这种立体、交叉、全方位的评价，为学员教学技能提高、学员综合能力的提升提供指导；系统允许学生提交系统化的教学训练课例，作为其能力检测的材料，供专家根据相关能力检测标准进行量化与质性评价相结合的教学技能综合检测，从而为保证整个系统的质量提供制度保障。
1.2总体部署
整个系统分布在九间同一层楼的教室内，其中六间通用综合微格实训室，一间信息化标准课室，一间理化生教学法综合实训室，一间音体美教学法综合实训室（含教师仪态实训），另配一间综合控制室，整个系统由数据无缝联通流转、统一身份帐号认证的软硬件产品组成，能实现基于互联网和在多间教室同时开展智能化，全交互，网络化，微格教学实训。
智能微格系统
布局图
主要实现如下功能：双控功能、监视、监听功能、评课功能、示范功能、互相观摩功能、分控功能、互动点评功能、远程控制功能、课件录制功能、课件录像回放功能。
微格实训示意图
智能微格系统
1.3总体部署
“智能微格实训系统”由教学设计与研讨室、智能教学训练室、网络控制中心、教学展示与观摩平台、教学能力检测中心等几部分组成，包括教学训练管理与应用系统、教学训练评价与服务系统、教学能力检测等几个重要系统。
本系统的建设目标主要为以下三个：
1．以教学训练管理与应用系统开发为核心，构建智能化、易使用、高性能的教学训练系统。本子系统是智能微格实训系统的核心，包括以下几个子目标：
a.与学校现有系统数据库对接，完成学员、教师、专家等用户的个人信息与微格教学实训系统同步；
b.方便学生完成从教学设计到教学教学训练、教学评价各环节； c.方便教师实现管理者、指导者、评价者的多角色的需要； d.利用后台集中控制功能实现手动和自动录播； e.利用直播功能，实现教学展示与观摩功能； f.完成课堂实录的集中录制功能。
2．以教学评价与服务系统开发为核心，设计能充分反映师范生能力要求的、科学的、灵活的、客观的教学质量与教学实践能力评价体系；并以此体系为参考，构建以WEB技术为为基础的、易于使用的评价系统，以实现学生的训练评价、反思与提高。在适当的时候还可以将学生资料对用人单位公开，以方便用人单位考察学生。
3．以教学能力检测系统开发为核心，将师范生在教学实践环境中反复训练生成的教学设计、教学案例、课堂实录、课后反思等系列资料提供给专家，作为其教学综合能力表现的依据，以便进行教学能力检测。
1.4设计原则
xx大学“智能微格实训系统”根据需求要遵循以下设计原则：
1．先进性
以先进、成熟的视频技术进行合理搭配，支持数据、语音、视像等多媒体应用。
智能微格系统
2．标准化和开放性
采用最新的布线方法，根据现有的设备进行合理配套，兼顾新老设备的有效使用，同时预留出软、硬件的升级换代的接口，提供开放性的解决方案。
采用符合教育技术学要求的评估方法、教学设计模式、标准的数学模型完成教学环境设计、评估与测评工具的设计。
3．可靠性和可用性
选用高可靠性的产品和技术，充分考虑系统在程序运行时的应变能力和容错能力，确保整个系统的安全与可靠。
4．灵活性和兼容性
选用国内外主流的软硬件技术，系统可靠性强、可扩展和可升级，保证可迅速适应网络视频应用的需求。提供科学合理的评估与测评工具，并提供开放接口实现依据用户需求的定制化。
5．实用性和经济性
从实用性和经济性出发，着眼于近期目标和长期目标的发展，选用合适的设备，进行合理的性能组合，利用有限的投资构造一个适合当前需求、可扩展的教学训练系统。
6．安全性和保密性
对文件信息的存储和各种应用系统的安全有必要的机制保障。
7．扩展性和升级能力
网络智能化教学训练室应具有良好的扩展性和升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的设备，在以后对教室进行升级和扩展时，能保护现有投资，支持多种视频格式、多种接口设置和多媒体实际应用。
8．设备的灵活性
设备的灵活性主要表现在前后期配置平衡等方面；同时配合宽带网络技术，可以支持高质量、远距离传输动态视音频，以适应应用需求的变化。
智能微格系统 方案设计
2.1 方案设计介绍
从硬件系统的结构来讲，本系统是智能录播系统与智能微格实训系统的有机整合。这种有机整合一方面要求根据学校教师教育设计理念和现有系统，选择适当的硬件系统加以组合；另一方面，更强调两种系统软件的无缝衔接，并在已有功能的基础上，开发新的功能，以实现需求。
本系统根据xx大学上述建设目标的要求，并结合学校的具体实践来设计方案。整个系统采用电脑软件集中控制，和校园网络有效连接，以保证系统对多媒体素材高速率传输的要求；在学校开放现有校园一卡通系统数据接口的情况下，具备身份识别功能，能够方便地记录参加微格教学的相关人员信息，姓名、学号、班级等；便于自动对微格教学视频进行分类上传，让教师和学生在办公室和宿舍就可以进行指导、评价，并方便视频的归类，同时通过IC卡信息记录可以统计学生进行微格教学的统计，便于收费管理。
根据学校对微格教学与精品课程制作为要求，以设计理念为原则，而制定本方案。整个系统实现高质量精品课件全自动智能制作、角色扮演与微格实践、相互观摩示范、分析与讨论、专家评价与反馈、实时互动指导、自主点/直播学习课件、实时标注点评/评分等应用，一整套微格教学解决方案。
本方案包含3间标准全自动录播教室、6间普通微格教室、综合控制室、微格教学平台四个部分的建设。
3间标准全自动录播实训教室目前最先进的图像识别技术开发了教师跟踪系统和学生定位系统，保证了跟踪的稳定性和高质量视频效果；6间标准微格实训教室同样采用图像识别技术开发了教师跟踪系统和学生定位系统，确保不遗漏任何细节，完整记录整个活动内容；所有教室均采用吊装麦克拾音技术，保证较好音效的同时减少因设备操作影响教学活动连续性，同时兼容高质量无线采集方式；集中控制观摩中心应用PowerCreator集控录播系统与PowerCreator互动式教学系统，支持监视、控制、录制、直播9间教室所有内容，教师在中心观摩学员讲课的同时可以与任意1间或多间微格教室中的学员进行实时互动式指导，互动内容包含双方视频、语音、课件、文字交流等内容，整个互动指导内
智能微格系统
容同步在网络上进行直播，实现指导点评网络化，突破时间与空间限制，适合大面积微格教学需求的应用；微格教学平台完成标注点评、打分系统、课程管理、学员管理、学习管理、学习进度控制、自动测试等应用功能。
2.2 结构图
2.3系统总体介绍
（一）教学评估功能指标
1、综合控制室或办公室可与每个教学实训室进行双向或多方互动点评/讨论，各教室与教室之间也可实现实时互动交流。
2、教师或管理员可以通过教学训练评估系统后台任意添加、修改各种技能
智能微格系统
训练类型，以及科目评选的标准。
3、综合控制室电视墙可以同屏显示每个教学训练室的现场教学情况（包括：教师视频、学生视频画面），并可同屏显示对应每个教学现场的授课计算机画面。
4、实时在线教学评课功能，教师/专家直接通过IE远程观看各教学现场（包括：教师视频、学生视频、VGA画面），并对试讲教师、学生活动进行同步在线观摩、评估和打分，自动生成评估报表，完成教学技能评测。同时能够完整的记录评课过程，便于后期回放。要求系统是基于IE浏览器的点评方式，无需安装客户端点评软件、兼容性强，易于操作。
5、后期教学课件点评功能，在点播课件录像的同时，回放对课堂教学的组织、过程、效果、行为等进行评估和打分，评课记录和录像也能够完整的记录。
6、主控室可以对任一教学训练室的教学现场情况进行评估、指导、录像；各教学训练室也可以独立的在本地实现教学现场录制。
7、拾音保真、无电流声音：采用专门的拾音设备，保证听到和录制的效果原声而不失真。
1．硬件方面 A、实训室
实现教学训练、说课、教学点播与观摩、课后反思。B、综合控制室
完成教学训练室的远程控制、集中录播管理、课程的调度与交互直播，并实现教学观察与安全监控。2．软件方面
教学训练室控制与管理：包括实训室（教室/课室）教学监控、训练室设备的远程操控、远程实时互动与交流；
直录播管理：案例（实时或录播资料）直播管理、远程集控式录播管理、在线教学管理；
案例管理：案例的上传、合并、联合、检索；案例访问权限管理； 案例应用：案例点播（根据权限管理，访问可供检索的资源和远程观课（通过IE可以远程观看某个训练教室的授课情况））、案例完善（将课堂实录与上传的说课、教学设计和教案、课件与素材、课后反思等整合，形成完整的教学案例）、评课（利用评估与测评工具，进行自我评课或小组评课）
案例评估：为自我评估、教师评估、小组评估提供等级量表、评分法和开放
智能微格系统
性评价三种评估方式，形成总的案例评估报告。
案例测评系统：为案例分析与能力检测提供编码体系、符号体系测评工具。须针对不同测评项目给出相关的数学模型、图例说明并说明对应的分析与测评目的。须提供自定义功能或接口，供教师或专家进行自定义的专项分析或研究；
学习能力检测中心：提供测评材料的提交上传（教学设计教案、课件、课堂实录、课后反思等测评材料）、专家和学生的随机配对、专家评估、综合表决、检测报告等功能。为学生综合素质能力的评定提供客观报告。3． 系统与平台建设方面
作为本项目建设的重点，本部分将结合硬件与环境建设，完成教学预约、训练室控制管理、直录播管理的建设；将师范生的教学案例引入系统，完成案例评估体系、案例测评工具、学习能力检测中心等应用功能的建设。此部分的核心重点是案例评估体系和案例测评工具的建设。
2.4系统性能指标
1、各教学实训室在单独或同时使用时，音视频信号、VGA信号能够完全实时同步采集、编码、压缩、传输和存储。
2、录制的图像与声音文件可直接生成MPG1或MPG4标准格式的视频文件，以便刻成光盘，视音频同步压缩卡对图象和声音同步，多画面视音频可压缩并打包为一个完整的文件，并能够自动生成网络传输的流媒体文件格式（WMV或ASF格式）。
3、集控录制系统可达128路，单台4~64可叠置），所有通道的视频图象（30秒）实时显示、实时记录。
4、整个系统须以校园网络有效连接，可实现网络直播，用户通过校园网也可点播服务器的教学内容。
5、录制生成的课件不仅能在IE、FireFox、Chrome浏览器中浏览，还能在Linux、Mac OSX系统下播放。
6、对老师的自动跟踪采取图像分析技术，避免受到太阳光，热光源等因素的干扰。
智能微格系统
2.5方案组成
网络集中控制室：主要实现教学实训室的远程控制、集中录播管理、课程的调度、在线教学直播、远程观摩评议，并实现教学观察与安全监控；
智能教学训练室：主要实现多媒体教学训练、说课、教学点播、在线观摩、课件录制、课后反思、远程呼叫与交流； 教学设计与研讨室：多媒体教学、远程观摩
2.6综合控制室实现的功能
主控室方案是综合利用校园网络，实现教室视频监控VGA监控，课件的远程录制、并对实训课堂内容实时直播、课程评议/观摩、语音对讲、后期编辑、资源点播、资源分类、权限管理等功能为一体的整体性方案，以达到统一管理和集中控制的实训教学管理模式，并能够以分布式形式展现给学员和老师。1.校园网络联网，软件集中控制
2.数字摄像直接压缩、实时（网络）播放
3.数字摄像机自动跟踪捕捉，智能导播、并远程遥控控制 4.数字化网络存储、便于网络点播
5.翰博尔网络控制软件对系统进行总控、管理和分控、内置自训评估系统 6.实时数字非线性编辑、高端工作站影像、图形处理 7.高保真MPEG 4视频压缩，网络视频流播发。
智能微格系统 系统组成
3.1 综合控制室
3.1.1系统组成
系统包括集控式录制系统、在线直播系统、在线课程评议系统、互动教学系统、远程控制系统、后期编辑系统、资源管理系统。3.1.2主要实现的功能
1、远程同屏监视、监听功能
系统能够在控制室电视墙同屏同步显示每个教学训练室的教学场景（教师视频、学生视频等）、授课教案等，并以1/4/6/9/16/24等不同视图模式显示各教室的视频和屏幕画面，每路教学视频分别对应声音监听功能，实时显示音频电平条和监视状态，这样能够保证课件的录制效果，避免“静音课件”现象。
2、远程集中录制和存储
集控录制系统采用流技术，将多路视、音频信号及电脑屏幕显示的VGA信号同步以媒体流的形式网络传输，通过服务器端对多个教学训练室同时进行录制，并以分屏课件模式进行记录，达到集中存储、控制，方便对课程录制进行统一管理。
3、远程控制功能
系统可以分别对每个教学训练室镜头进行控制，在相应的视频窗口，根据云
智能微格系统
台控制转动镜头和拉近、拉远镜头。
系统能够远程对每个教学训练室授课计算机进行控制，辅助教师进行远程操作。
教室内中控系统连接所有教学训练室的液晶电视、电动幕布、实物展台、电脑等所有教学设备，可本地控制或网络中央远程控制。
4、在线课堂教学观摩功能
在主控室能够同时实现每间训练室室的教学实况直播。主控室根据将任一训练室教学现场实况统一广播到每个教学训练室。
每个教学训练室既能够自主收看本地教学画面，也可以收看其它任一教学训练室的授课情况，以达到远程听课，互相观摩教学的需要，同时可不影响各训练室室的教学。也可实时地转播校园网或互联网上，已供学校教学观摩和竞教比赛。
5、评课功能
通过训练室评议系统可以根据现场实际的教学形式，添加适当各种训练技能标准（例如:导入技能、教学语言技能、提问技能、讲解技能、变化技能、强化技能、演示技能（多媒体教学）、板书技能、结束技能、课堂组织技能等），为学生综合素质能力的评定提供客观评估方法。使用者通过三种方式提高教学技能：
① 在线评课方式：在上课的过程中，可以通过网络在线对试教老师的情景教学、同步教学的课件、以及听课学员反应的情况进行实时评估，并按照训练技能标准给予评比和打分。在不干扰正常教学情况下，同时把教学实况录像和技能考核结果同步公布和保存。
② 实时在线交流：所有在线参与观摩的老师、评估专家、学生都可以进行实时在线文字交流和指导。并从各自不同的角度来评价实践过程，讨论所存在的问题，及时指正和修改。
③ 课后评议方式：课后可以对教学视频进行现场回放，回放之前的教学片断，以便即时发现教学过程中出现的问题，并能够对其作出自我评价和总结。
6、音视频广播功能
系统可将任意训练室点的现场音视频、教学电脑通过电视系统广播到所有的收视点。从而实现全校师生进行教学观摩。也便于校长、领导进行电视讲话。
7、案例点播、管理、上传功能
智能微格系统
案例点播：根据权限管理(学生、老师、管理员)，访问可供检索的资源和远程观课（通过IE可以远程观看某个训练教室的授课情况），将优秀案例供全校学员或班级进行点播观看；使被培训者及时、准确地获得反馈信息，教师角色、学生角色、评价人员和指导教师一起观看，以进一步观察被培训者达到培训目标的程度。
案例管理：案例访问权限管理、类型分类管理，案例的上传、合并、联合、检索等。
完善案例：将课堂实录与上传的说课、教学设计和教案、课件与素材、课后反思等整合，形成完整的教学案例，利用评估与测评工具，进行自我评课或小组评课。
8、双向对讲功能
通过主控制室、各教学训练室的摄像机、电脑；通过主控制室、各教学训练室的拾音器、电脑或电视音箱实现双向对讲。从而在各教学训练室与主控室、训练室室之间实现双向对讲，也可以利用程控电话实现各训练室实验室与主控室之间的对话。
9、课表录制控制功能
系统可根据预先设置的课表来控制课堂录制的起始及结束时间，充分实现人性化的无人值守录制功能，彻底解决了主管教师要实时开启和关闭系统的重复性工作。
智能微格系统
10、课件样式
四分屏模式
三分屏模式
9、后期编辑处理
提供专业的课件制作系统，能够将现有的各种教学资料（教学视频、音频素材、PPT文档、录制的课件等）统一编辑和制作集中进行发布。
10、示范功能
能将某一音像资料强制性送到每一教室；并可以将电视实况转播到每个班级，以
智能微格系统
便为学生讲解教学内容；
11、实时互动点评交流
支持多重角色
系统分为主讲、互动教室、网络直播收看三个角色：
主讲教室：授权互动教室进行音视频互动、教学内容互动；
互动教室：通过授权后，利用网络参与到带音视频和教学内容的教学活动中；
网络直播收看：通过网络可实时收看整个互动教学活动的完整过程； 互动内容丰富
互动内容包含主讲/互动教室的教师、学生音视频信号，以及授课计算机画面，同时主讲、互动、听课教室之间可以进行文字交流，另外主讲/互动教室可以共同控制授课计算机，达到全面互动的效果； 系统多用途
支持主讲、互动教室之间角色转换，同时支持主讲、互动教室独立做为全自动录播教室使用； 标准双显
主讲教室及互动教室支持双显示器（或投影），一个用于播放PPT，另一个用于播放授课视频图像，确保最后一排的同学也能清晰看到互动画面； 同步录制
在互动教学的同时，主讲教室与互动教室可以分别录制各自音视频和计算机画面，实时生成网络课件。
界面介绍
a)互动教学收看介面
智能微格系统
主讲教室收看介面
互动教室收看介面
智能微格系统
收到直播介面
12、FLASH课件批量转换
支持窄带宽下的视频点播模式，能够自动将微格视频转换成FLV格式，满足跨校区用户在窄带宽环境下，进行点播和网络指导。
3.2 三间大教学实训室实现的功能
根据不同教学实践模式和教学情境的设定，设计相关的课室，根据不同教学实践模式和教学情境的设定，设计相关的课室：如教师授导课室、分组讨论课室、案例学习课室、小组活动课室、实验操作课室。
三间大教学实训室主要是完成训练者对多媒体教学设备的应用、并借助现代教学工具对整个教学过程进行跟踪拍摄和录播、它能够详细说明教师的教学行为，即所应用的技能和学生的学习行为，包括预想的反应。可以利用录像或实际角色扮演这种直观的方法对所要训练的技能进行示范，并加以讲解与说明。示范可以是正面典型，这样便于培训者学习好的经验；也可以是反面例子，被培训者可从中吸取教训，少走弯路。
智能微格系统
3.2.1系统组成
系统由多媒体教学系统、图像定位系统、标准摄像系统、智能音频采集系统、本地实时录制系统、扩音和回声抑制系统、教学控制系统、在线点播、远程观摩等组成。3.2.2系统结构
3.2.3主要实现的功能
1、多媒体演示操作功能
利用现代媒体培训演讲技能、电子板书技能、多媒体教学技能、网络资源利用技能、信息技术技能、多媒体组合教学技能。
在观摩教室可通过投影观看各教学训练室内学生上课的情况。
2、可以将大观摩教室内的上课、会议等场景转播到其它教学训练室。
3、自动跟踪系统
镜头自动追随老师在讲台上随意左右走动过程，让其充分发挥肢体语言，展现魅力。增强教学效果。而不必担心老师是否活动在摄像范围内，其智能化的特点将
智能微格系统
给你教学带来轻松和方便。
4、可以将大观摩教室内的场景转播到校园网上，以便全校观摩。
5、课件录播功能
精品课件录播系统采用多信息流技术将多路视音频信号及电脑屏幕显示的VGA信号同步压缩，以媒体流的形式通过网络传输。接收端实现场景和教案的同屏同步显示，真正全面地实现网络教学观摩与示范听课。系统同时也支持课堂教学课件的实时生成，场景和教案内容可同步录像、回放和收藏。在接收端，场景和教案显示的方式可以采用分割显示方式，场景和教案互不影响。
6、教室同时还具有普通多媒体教室的所有功能。3.2.4 多媒体教学系统
利用现代媒体培训演讲技能、电子板书技能、多媒体教学技能、网络资源利用技能、信息技术技能、多媒体组合教学技能。多媒体设备如：计算机、无线话筒、投影机、电子白板、课件的录制等。数字化控制台
PowerCreator 录播控制系统集多媒体中央控制系统、录播系统控制、定位系统控制、导播系统控制于一体，为整个录播系统的大脑，通过控制面板可以控制整个全自动录播系统所有设备的开关，一键式开启图像定位系统和录播系统，通过面板可以选择自动导播和手动导播，通过面板
直接切换相应通道，可以进行云台镜头控制和实现鼠标点击跟踪，大大提高了系统的可操作性和便利性。
智能微格系统
PowerCreator图像定位系统
PowerCreator教师跟踪系统
PowerCreator教师跟踪系统采用目前最先进的跟踪技术--图像识别技术来自动跟踪拍摄对象的智能化系统设备。教师跟踪系统完全采用无人值守的操作模式，整个跟踪工作过程无需人为干预，大大的减少了利用传统录制系统需要人为的对老师进行专门摄像的要求，从而减轻了工作量，减小了人力投入。上课时教师只需按照通常的上课模式进行正常教学活动即可，无需佩戴使用任何设备来完成跟踪拍摄，从而消除了教师的不适应感，使其更加专注于教学活动。教师跟踪系统具有出众的跟踪性能，无论是教师在上课时快速走动还是板书等，系统均能准确无误的采用不同策略自动变焦跟踪拍摄，在跟踪拍摄效果上，整个跟踪过程连续、稳定、平滑，整个画面输出非常稳定。
智能微格系统
跟踪策略
当教师在课堂中走动时，跟踪系统自动调焦并进行近景拍摄；
启动录播系统和多人同时出现在讲台时，跟踪系统自动调焦并进行全景拍摄；
智能微格系统
当教师无走动讲课或板书时，跟踪系统自动调焦并进行特写拍摄；
主要功能特点
智能微格系统
◇ 图像跟踪超强的层次感
教师跟踪系统可自动探测、跟踪运动目标，实现对运动目标的自动跟踪，便于对教师教学活动进行实时转播、录像，确保录像画面连续、稳定、平滑；当教师衣着与黑板色彩接近时，本系统仍然清晰识别，具备超强的层次感。◇ 多种景别自动切换
教师跟踪特写、近景、全景三种景别自动切换，图像定位系统自定义切换策略，完美展现教师在授课过程。◇ 自动追踪
跟踪范围不仅仅局限于摄像机固有的视野范围内，而是在整个教学活动的范围内，无论教师在做任何动作都能自动跟踪，无盲区情况出现。◇ 实时跟踪
跟踪时，系统自动对被跟踪目标进行近距离拍摄，让跟踪对象始终成为画面重点，符合人物拍摄要求从而也避免了采用感应区域定位方式跟踪时跟踪对象不能特写的问题，对于板书较多的课堂，此功能尤其显得尤其重要。◇ 完全自动化
跟踪摄像工作可由系统全自动完成，而不需要操作人员的帮助，整个跟踪过程非常贴近人工拍摄。◇ 抗干扰力强
跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响，抗干扰能力强。
◇ 教师其它跟踪设备
跟踪系统运用先进的图像识别技术无需在老师身上佩戴、操作任何跟踪设备。◇ 快速移动不易丢失
系统由于采用了先进的图像处理技术，跟踪过程不受被跟踪者移动速度快慢（尤其适应外教的教学习惯）影响，避免了采用红外等感应方式容易被遮挡从而造成丢失的问题。◇ 安装简单
跟踪系统采用先进的图像处理技术，对环境无特殊要求，无需在环境中安装任何感应设备，也不需要进行任何施工，大大减少了安装施工工作量。 PowerCreator学生定位系统
智能微格系统
PowerCreator学生定位系统是一套能够自动实时对正在发言的学生进行定位并采用特写拍摄的智能化系统。当学生通过站起来进行发言或回答问题时，学生定位系统将自动的调用学生摄像机对正在发言的学生进行定位并采用特写镜头进行拍摄。
定位策略
当学生起立回答问题时，教师跟踪系统自动交由学生定位系统进行控制，学生定位系统自动定位起立学生同时进行特写拍摄，学生回答完毕，系统自动返回到教师跟踪系统；当有多位学生同时回答问题时系统切换至学生全景画面，当剩下一名学生回答问题时自动给学生特写。主要功能特点 ◇ 智能定位
整个系统自动完成对学生的定位，无需手工干预，能够完美的对所有细节进行拍摄，不错过任何发言学生。◇ 特写拍摄
智能微格系统
在自动定位发言学生的同时系统自动变焦为发言学生提供特写镜头拍摄。解决了传统拍摄方式不能为学生提供特写拍摄的问题。◇ 自动返回
当学生发言完毕，系统自动转换到教师摄像机。◇ 抗干扰力强
跟踪系统不受声音、电磁波、红外线、光线等外在的环境影响，抗干扰能力强。
◇ 无需其它跟踪设备
跟踪系统运用先进的图像识别技术无需操作任何跟踪设备或使用红外跟踪的麦克风。◇ 安装简单
跟踪系统采用先进的图像处理技术，对环境无特殊要求，无需在环境中安装任何感应设备，也不需要进行任何施工，大大减少了安装施工工作量。◇ 多种景别切换
有一名学生回答问题时，系统自动推至学生特写镜头，如同时另外一名或多名学生回答问题时系统自动推至学生全景画面，当只剩下一名学生回答问题时，系统再次定位到学生特写镜头，回答完毕自动返回至教师镜头，多种景别自动切换。特殊场景 ◇ 阶梯教室
依据施工经验，特别是学生位置是分层的阶梯教室，跟踪摄像机中内置一个无线模块，学生起立回答问题时，按单键遥控器或者多键遥控器，云台会转动到按键的学生，实现教师、学生画面的自动切换。PowerCreator智能导播系统
PowerCreator智能导播系统主要用于课程录制过程中多个场景及多路视频信号源、视/音频文件和计算机画面之间的自动切换，配合精品课堂录播系统使用，有效实现带特效功能的智能导播。
PowerCreator智能导播系统集传统自动录播系统的导播功能和传统特技切换台功能于一体，借助于智能导播控制系统完美实现了精品课程录播过程中，教
智能微格系统
师授课、教师板书、学生答问、交流互动、课件、实物展示、计算机画面、其它教学课件等多个教学场景与教学课件之间自动调度和切换。调度与切换完全以实际教学为基准，总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景，准确表达教者的意图，习者的需要，智能化与人性化的完美结合，更加贴近人工导播，达到“专业级影像制作”效果。
功能特点 ◇ 智能切换
智能导播系统与图像定位结合自动导播切换教师视频和学生视频，可添加多种自定义导播规则，提供丰富的策略选择，灵活使用，丰富课件效果。◇ 多种策略
智能导播系统的跟踪与切换策略完全以实际教学为基准，采用多种不同跟踪与切换策略，总是能在恰当的时刻将画面切换到需要的场景，准确表达教者的意图，习者的需要，智能化与人性化的完美结合，更加贴近人工导播，达到“专业级影像制作”效果； ◇ 多种输入方式
支持6个输入通道，每个通道可以添加多种视频源；
智能微格系统
设备输入:支持通过1394 AV采集卡，接驳各种 WDM 驱动的硬件设备:摄像头、摄像机、采集卡、音视频服务器等；
文件输入:支持各种格式的文件输入, WMV / Real Media / Mpeg4 / Mpeg2 / AVI 等。
◇ 特效导播 字幕：支持自动字幕和手动字幕两种字幕发布方式； 切换：支持滑行、溶解等特技效果的画面切入切出； LOGO：用户自定义添加图片/文字logo； 预览：在切换所有信号输出前可进行预览收看；
◇ 音频导播
系统提供多种音频导播策略，可以实现实时背景声音，以及师生互动是音频的切换，如切换至教师视频时只有教师的音频被播出，当切换至学生时，只有学生的音频被播出。◇ 摄像机控制
系统可控制基于Sony Visca、Pelco-D、Pelco-P协议的云台摄像机； ◇ 触控点击跟踪
◇ 标清标准方案
标准方案中利用标准采集卡和标准摄像机采集标准视频，硬件设备型号参见设备清单。
智能音频系统
智能微格系统
智能音频系统主要实现教师授课时的语音和学生上课时回答问题或讨论通过智能混音器全息的采集下来，并实时传送至课件录制系统完成课堂录制。 主要设备
吊装麦克（BJVC511Ⅱ）
八通道智能混音器（MX800）
采集方案
针对教学过程中的声音特点，教师推荐使用无线麦克即可，针对学生的特殊情况，主要有以下两种方案：
吊装麦克：优点是拾音距离较远，一般一间8M×12M的教室使用6个吊装麦克即能保证教室内每一个位置的学生回答问题时，都能采集到回答问题的声音，比远程拾音器音质高，但如果同时使用扩音功能，功率调高后会有啸叫现象出现。
使用无线麦克：优点是声音效果好，不会出现噪音的情况，但是缺点是使用过程中，学生回答问题之前必须先拿到无线麦克，回答问题学生需要手持麦克风，不符合教室授课的场合
建议：教师声音如需扩音时采用无线麦克风采集方案，关闭吊装麦克风或将其它采集功率调低。
PowerCreator课件实时录制系统
智能微格系统
可以非常简单、方便地把整个课堂情景实时录制下来，生成有音视频和电子文档的流媒体课件。并且压缩率很高，能够实现动态的捕捉，自动生成文字索引等功能。系统功能
目前市场上出现了很多同类产品，PowerCreator产品以其卓越的性能以及完善的功能，市场占有率遥遥领先。PowerCreator课件实时录制系统具有以下明显的技术优势： 动态屏幕捕获
能够将计算机屏幕内容，包括鼠标运动轨迹、电子白板内容等完全录制下来。PowerCreator软件在录制屏幕内容时，具有两个特点： 只占用非常少的CPU资源，不影响其他程序的运行； 压缩率很高，占用磁盘空间小。 自动生成文字索引
系统能够根据教师的PPT文档、Word文档内容自动生成文字索引。文字索引给学生播放课件带来了很大的方便性。而一般同类软件，录制时不能自动生成文字索引，只能后期添加索引，这给教师带来了巨大的工作量。 全实时采集与编码
实时采集教师的图像与声音，并进行实时压缩。音视频部分采用MPEG4压缩算法（ASF/WMV格式），在同等质量情况下，文件占用磁盘空间小；屏幕部分采用自主开发的压缩算法，具有图像质量清晰，压缩比高的特点，屏幕内容也可以保存为Flash格式,，一般，一个小时的课件仅仅需要60M磁盘空间。市场上很多同类产品，在课件发布之前，必须进行后期再压缩处理。 课件编辑
用PowerCreator录制好课件后，可以对课件进行任意的剪切，删除无用的部分，而且视频与讲稿是同步剪切。也可以对多个课件进行拼接处理，实现添加片头、片尾等功能。 基于Web的课件点播
将录制好的课件发布到学校的网站后，学生用Internet Explorer浏览器即可点播课件，无需安装其他客户端软件。
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图像与声音的监视功能
在录制课件之前以及录制课件的过程之中，都提供了图像以及声音的预览与监视功能，这样能够保证课件的录制效果，不会出现“静音课件”现象。市场上同类产品，大部分没有提供音频监视功能。 标准采集视频
导播系统纯数字信号将视频输至录制系统，保证采集的标准晰度，能达到标准的视频效果。 课件模式多样化
生成的课件既可以为三分屏模式，也可以为单画面电影模式，两种模式文件也可同时生成。其中单画面电影模式中的画面包括教师讲解、教师板书、教师同步使用的计算机教学课件、教师与学生互动、学生回答、学生操作练习等画面，并且实现画中画模式。 课件文件格式
生成课件视频部分为ASF 格式文件，屏幕部分为ASF 或 VGA 格式，采用ASF 格式的优点是点播时无需安装任何客户端软件和插件，采用VGA（PowerCreator 自主研发）格式的优点是课件非常小，图像质量没有任何损失。
自动添加片头片尾
能够实现自动生成录像片的片头、片尾，单画面模式可以实现画中画模式，并且在视频的左上角可以添加文字或图形台标。 丰富的课件样式模板
录制完课件后，可以根据自己的喜好，选择课件的外观样式模板。 支持SCORM1.2国际标准
PowerCreator 课件实时录制系统录制出来的课件，符合SCORM1.2国际标准，这个标准给客户带来的好处是：（1）可以与学习管理系统（LMS）进行无缝对接；（2）结合LMS系统，可以实现对学生学习进度进行跟踪与统计。 操作极为简单
对授课老师没有任何要求，授课老师不用改变以前的授课习惯；对电教老师来说，只需要点击鼠标三次即可生成课件；整个系统操作简单，非常适合应
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用于教育行业。课件样式
通过课件实时录制系统可以生成的课件有三分屏、四分屏、电影模式、画中画，提供了丰富的课件样式供用户选择。
课件特点
视频音频播放区
在观看视频时，可以任意的调整视频的大小，视频采用MPEG4格式，能够最大化的降低网络带宽需求。 屏幕流播放区
播放教师计算机的屏幕内容，包括鼠标运动轨迹。 文字描述与索引区；
文字描述信息包括作者、主题、版权等；通过索引信息，可以将课件分成多个章节、或者分成多个知识点，便于学习。 讲稿缩略图区
在这个区域里，可以浏览任何一个幻灯片，也可以查看与每个幻灯片相关的视频音频信息，从而实现讲稿与视频的互动。
特色功能
完美的屏幕切换策略：针对教师授课过程中的使用计算机的习惯，翰博尔精心研究出了完美的屏幕切换策略，检测屏幕变化和鼠标、键盘的操作两种模式，能在最合适的时候切换到最需要的画面
多种模式课件同时生成：翰博尔为满足不同教师的喜好，通过录制系统生成的课件能同时生成单画面电影模式和三分屏课件，让教师不再为选择哪种模式而发愁。
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3.2.4 在线教学观摩功能
在教学训练室除了在本教室观看本教室的教学情况外，还可根据需要将其他各训练室室的教学情况进行现场直播、录像等。以满足远程听课，互相观摩教学的需要，同时可不影响各训练室的教学。也可实时地转播到各教室及校园网上，供学校教学观摩和竞教比赛。
视频音频播放区
在线观看视频时，可以任意的调整视频的大小，视频采用MPEG4格式，能够最大化的降低网络带宽需求。 屏幕流播放区
同步播放教师计算机的屏幕内容，包括鼠标运动轨迹、电子白板内容。 文字描述与索引区；
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文字描述信息包括作者、主题、版权等；通过索引信息，可以将课件分成多个章节、或者分成多个知识点，便于学习。 文字讨论区
在这个区域里，可以对照实训学生的视频和讲义，所有在线参与观摩的老师、评估专家、学生都可以进行实时在线文字交流和指导。并从各自不同的角度来评价实践过程，讨论所存在的问题，及时指正和修改。 实时评分区
在上课的过程中，可以通过网络在线对试教老师的情景教学、同步教学的课件、以及听课学员反应的情况进行实时评估，并按照训练技能标准给予评比和打分。在不干扰正常教学情况下，同时把教学实况录像和技能考核结果同步公布和保存。
3、基于网络资源信息浏览、自动上传功能。
系统采用B/S架构，自带管理平台，录制的同时可分类上传，对录制课件可按学科、按教师、按系室存放，便于归类管理。并且多级管理观看用户权限，管理更加人性化。具有系统升级、维护、管理方便，容易使用，自动上传/手动上传
3.2.9 评课功能
通过训练室评议系统可以根据现场实际的教学形式，添加适当各种训练技能标准（例如:导入技能、教学语言技能、提问技能、讲解技能、变化技能、强化技能、演示技能（多媒体教学）、板书技能、结束技能、课堂组织技能等），为学生综合素质能力的评定提供客观评估方法。
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3.3 通用微格实训室实现的功能
实现教学训练、说课、教学点播与观摩、课后反思，并完成教学的自动跟踪摄像，及时的捕捉实训学生的教学情形，可以自行录制训练过程，及进行反馈、评价，用于教师教学技能和学生职业的培训，可以大大提高培训效益。3.3.1系统组成
包括多媒体教学系统、电子白板、图像跟踪系统、智能音频采集、本地实时录制系统、扩音系统、教学控制系统。3.3.2主要实现的功能
1、本地实时录制功能
实时在本地实训室采集教师的图像与声音，同步生成带有视音频画面、电子讲义、文字索引的流媒体课件。系统采用MPEG4压缩算法（ASF/WMV格式），保存的多媒体课件在重放时能够实现各窗口自由切换，随机控制播放位置，并保持音、视频、讲稿同步。自行录制训练过程，及进行反馈、评价，用于教师教学技能和学生职业的培训，可以大大提高培训效益。
2、自动跟踪摄像系统
镜头自动追随老师在讲台上随意左右走动过程，让其充分发挥肢体语言，展现魅
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力。增强教学效果。而不必担心老师是否活动在摄像范围内，其智能化的特点将给你教学带来轻松和方便。老师讲课时不需佩戴任何定位设备，教室内不需要安装任何红外、超声波、射频发射器、参考摄像机等辅助定位装置，完全实现常态化教学。
3、评课功能
该软件内置评课软件，可以对教师、学生多项授课能力进行评估，同时自动保存评估记录。
4、在线教学观摩功能
在教学训练室除了在本教室观看本教室的教学情况外，还可根据需要将其他各训练室室的教学情况进行现场直播、录像等。以满足远程听课，互相观摩教学的需要，同时可不影响各训练室的教学。也可实时地转播到各教室及校园网上，供学校教学观摩和竞教比赛。
5、教学训练室现场录像及回放功能
指导教师通过本地录制功能可以将系统各训练室教学现场情况实时的录制下来，存储在本教学训练室的电脑上，以便于学生及时回放。
6、点播示范功能
指导老师可将优秀学生的评估课制作成优秀案例，供教学训练室电脑上点播观看。
7、互动交流功能
训练室可以和主控室实现双向对讲，交流信息，完成训练室老师和系统主控室管理员之间的沟通。
8、基于网络资源信息浏览、自动上传功能。
系统采用B/S架构，自带管理平台，录制的同时可分类上传，对录制课件可按学科、按教师、按系室存放，便于归类管理。并且多级管理观看用户权限，管理更加人性化。具有系统升级、维护、管理方便，容易使用，3.4方案特点
系统采用分布式部署的结构，将实训室教学、课程录制等业务处理过程放在教室终端和中心控制同时来完成。通过监控系统实时监控各个教室的状况；通过中控管理软件系统来实时控制部署于各个教室的中控主机；通过部署于教室录播
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工作站和综合控制室视频分类管理服务器上的视频分类管理软件来进行视频的上传及分类管理。
3.4.1 统一管理、集中控制
可靠性提高，正常情况下，各个教室业务处理过程独立，可通过网络相互观摩，但又不相互干扰。分布式运算使得服务器的负荷降低，整个系统的可靠性和使用寿命都得以提高。
横向扩展性高，由于教室内业务处理采用分布式的结构，使得未来新增多媒体网络教室的成本大幅下降。而采用传统的中心控制结构，新增网络教室，必须重新升级服务器端，布线繁琐。
纵向扩展性高，所有存储在视频分类管理服务器中的视频，在数据库中均记录了操作人员，时间，班级，学号等信息，为未来后期工程的建设奠定了良好的基础。
3.4.2 操作便捷，管理高效可靠
控制信号和业务信号相互独立，防止由于学生误操作造成中控室和教学训练室无法通信，使得系统管理高效并且可靠；基于触摸屏式控制，界面简洁实用，使得系统操作便捷，易用性强。
3.4.3 开放式架构
系统采用开放架构，公开数据库及应用程序接口，便于训练室系统相关数据被学校其他系统调用；系统除了能和公司相关远程教育、学习资源库系统无缝集成外，也可以便捷地与其他厂商的学习管理系统集成。
3.4.4 特色功能
支持9间教室与控制中心独立或同时录制课件；
图像识别技术完成真正意义上常态化教学环境下全自动课件录制；
6间标准微格教室自动跟踪拍摄，不遗漏任何细节，升级至全自动录播教室仅需一台设备；
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完成实时全内容互动式教学指导。
3.5 品牌与案例介绍
3.5.1 公司简介
一、北京翰博尔信息技术有限公司简介
北京翰博尔信息技术有限公司简介是一家从事教育信息化的高新技术企业，专注于资源建设解决方案。公司2003年创立于北京，经过几年的发展，现已拥有华东、华南、东北、西北等数十家分公司，以服务教育，专业提供“资源建设解决方案”作为发展目标，致力于推进远程教育发展，提高教育信息化水平。北京翰博尔信息技术有限公司拥有出色的技术研发能力和庞大的研发队伍，其中拥有硕士、本科学历的员工占公司总人数90%以上，主要研发人员主持开发了中国第一代远程教育软件，取得了良好的效果。公司在全国各区域设有营销与客户服务中心，本着“对教育尽责，对用户尽心”的原则，为用户提供全面的技术支持和应用培训服务。牢固树立“企业万分之一的疏漏，将会给用户带来百分之百的损失”的质量意识，不断升级系统，提高品质，强化管理，优化服务。北京翰博尔信息技术有限公司目前已经拥有一系列包括课件实时录制系统、智能导播系统、自动跟踪系统、非线性课件编辑系统等富有创意、技术领先、享有盛誉的录播软件产品，建立了一套完善的产品研究开发、生产销售、品质保证及服务体系。产品广泛应用于院校、培训机构、教育机构、企业、医疗、电信移动等领域，并以其卓越的易用性、稳定性，为客户提供了最快捷、最稳定、最实用的课件实时生成解决方案。为配合国家教育部开展精品课程建设工作，翰博尔充分发挥自身的技术优势，结合多年的教育软件开发经验，自主研制开发了一款功能全面的PowerCreator精品课程全自动录播系统。它能自动生成文字索引，以领先于传统的录播软件，为用户提供简便的导读功能，同时为满足不同的客户需求生成多种课件样式。并且系统强大的后期非线性编辑工具，使用户实现了制作完美精品课程的梦想。公司隆重推出延时在1秒内的直播系统，更已成为国内录播市场上零的突破。公司与清华大学、北京大学、中科院研究生院、中国气象局、海尔集团、中国电信、中国银行、SOHU等著名高校和企事业单位在系统的研发、智能微格系统
改进等方面建立了多元的合作，积极参加“国家精品课程建设”项目，为推动高校优化师资队伍结构、更新教学内容、创新教学方法和手段起到了实质性的作用，在同类产品的高校市场占有率第一。公司以产品技术先进，经济效益良好，连续多次被授予A级高新技术企业称号。
秉承积极进取、不断创新的精神，面对新的机遇及新的挑战，翰博尔稳步拓展，以卓越的品质树立了优秀的品牌，目前在录播领域已取得了扎实的进展。翰博尔坚持走产品开发、服务相结合的道路，“服务教育、追求卓越”，为我国教育事业的发展贡献力量。
3.5.2 应用案例
PowerCreator一系列的教育产品已经成功应用于国内上百所学校，为学校提高教学质量起到了一定的推动作用。以下简单介绍一下PowerCreator教育产品在清华大学、中国科学院以及工商银行的应用案例。
中国科学院研究生院远程教育应用案例介绍
中国科学院研究生院成立于1978年，是经国务院批准创办的第一所研究生院，是国家教育部正式批准成立的正规高校，是一所专门从事博士、硕士研究生教育的新型现代化研究型高等院校。作为我国国民教育体系的一部分，与其他正规高校一样，招生纳入国家计划，学位授予由国务院学位委员会管理。
中科院研究生院所有学生在校集中学习一年，一年后回各地研究所完成剩余课程的学习。针对学院授课面广、课件录制量大（分两个校区，23间教室）、授课内容能够实时传递给每位学生、并提供学生自主学习的平台，搭建师生交流环境完成教学答疑、讨论、提交作业等需求。北京翰博尔公司为其提供了整体解决方案，建设具有中科院特色的“空中课堂”。由于中国科学院研究生院远程教育系统结构合理，应用全面，技术先进，具有很高的参考价值，特此介绍。
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方案特点：
◇ 降低了课件制作成本与周期
在采用 PowerCreator 集控式录播系统之前，学院是通过外包的方式，委托其他公司制作流媒体课件。这样的模式存在很多问题，比较明显的问题是：周期长（一般制作一个小时的课件需要4个小时），投入大（一门课程需要投资10万元），质量差（课件制作人员不能充分理解专业知识）。采用北京翰博尔公司的集控式录播系统后，以上问题立即得以解决：教师授课完毕流媒体课件自动生成,并保存直学习管理平台内，为研究生提供自主学习环境。
◇ 实现多教室大面积的课堂实时录制直播
PowerCreator录制直播系统采用高效编码算法，压缩率高，占用网络资源少。通过采用课堂录制直播系统后，现在中科院研究生院可以同时录制直播23间教室的授课内容，供全国各地的学生实时同步的进行学习。◇ 为学院提供了一套集成化的“教”与“学”的学习环境
教师可以在“空中课堂”上创建网络课程，学生可以自主选择要学习的 智能微格系统
课程并自主进行课程内容学习。学生之间、教师这间以及教师与学生之间可以根据教、学的需要进行讲座交流。“空中课堂”为教师、学生提供了强大的施教和学习的网上虚拟环境，成为师生沟通的桥梁。“空中课堂”现注册用户5万，访问量65万，以成为中科院研究生院所有师生学习必不可少的平台。网址：http://210.76.200.32/
清华大学案例分析
清华大学继续教育学院为了充分利用现有资源（6M卫星带宽以及优秀得教学资源），为了更好得开展远程教育，学院采用PowerCreator 课件实时录制系统、PowerCreator 课堂直播系统、PowerCreator 学习管理系统、PowerCreator 课件加密系统。清华大学电教中心为了解决精品课程录像问题，学院使用 PowerCreator 课件实时录制系统多套。由于清华大学继续教育学院的系统结构合理，应用全面，技术先进，具有很高的参考价值，特此介绍。
下图是清华大学继续教育学院的网络结构图：
系统功能特点：
◇ 充分利用了现有的网络资源，尤其是卫星网络资源，在采购PowerCreator
智能微格系统
课堂直播系统之前，清华大学通过 MPEG2 格式进行教学实况直播，6M的卫星网络带宽只能直播一路节目。而教学任务越来越重，迫切需要在现有的网络资源下，能够同时直播多路节目。PowerCreator 课堂直播系统采用高效编码算法，压缩率高，占用网络资源少。通过采用 PowerCreator 课堂直播系统后，现在清华大学可以同时直播6路节目。
◇ 降低了课件制作成本与周期，在采购 PowerCreator 课件实时录制系统之前，清华大学通过外包的方式，委托其他公司制作流媒体课件。大致流程是这样的：首先录制教学视频文件，然后，将这个视频文件连同教师讲义（PowerPoint 文件）交付给课件制作公司，课件制作公司利用相关软件，将视频与讲义进行同步处理。这样的模式存在很多问题，比较明显的问题是：周期长（一般制作一个小时的课件需要4个小时），投入大（一门课程需要投资10万元），质量差（课件制作人员不能充分理解专业知识）。通过采购北京翰博尔公司的课件实时录制系统后，以上问题马上就解决了：教师授课完毕，流媒体课件自动生成出来，不再需要制作课件了，也不存在课件质量的问题了。
◇ “天网”与“地网”优势互补，“天网”指的是卫星网，“地网”指的是互联网，这两种网络具有各自的优势：“天网”覆盖面广，即使贫困的偏远山区，也可以接收清华大学优秀的教学资源。“地网”具有双向交互的特性，可以很方便的实现教师与学生的互动。
◇ 教学手段丰富多样。清华大学的教学模式，极具特色，为此，北京翰博尔公司与清华大学合作开发了 PowerCreator 学习管理系统。该系统主要模块包括：帐号管理、课程管理、在线答疑、文字聊天、学习统计、课件点播、课堂直播、课件录播、网络考试、系统维护、日志管理等。网址：http://210.76.98.122
3.5.3 案例实物照
1、陕西师范大学
智能微格系统
大微格实训室
小微格实训室
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综合控制室主控台
随着社会的发展, 人们对家庭生活、学习、娱乐提出了更高的品质要求。例如, 亲人对独生子女的看护, 主人对家用电器进行实时远程控制, 在主人进门之前, 室内已经具有宜人温度。在主人启动汽车之前, 车内有合适温度, 有按照主人出行计划设计好的行车路线。这些需求是物联网应用中最贴近民生的智能家居方面。
高校已陆续设立物联网专业, 要把学生培养成适应社会需求的人才需要学生掌握物联网综合技术。智能家居实训平台是物联网典型开放型应用环境之一, 学生可在此平台上实现对物联网综合技术的理解, 亦可借助此平台进行创新应用。
智能家居系统传输数据量小, 在红外技术、蓝牙技术、Wi-Fi等无线通信技术中, ZigBee技术以其有低功耗、低成本、低延时等优势而成为智能家居系统选用的主要组网技术。
1 系统组成原理
系统采用开放的无线传感平台, 集合无线通信技术、网络技术、计算机技术等将传感器采集到的环境与设备信息接入互联网。学生借助此平台可以搭建标准的智能家居系统, 亦可借助平台开放的接口实现控制程序的编写。系统终端由上位机Web界面显示各种设备的信息读取与控制, 终端界面包括信息存储、查询、增删, 信息手机查看等模块。开发平台为基于Goldfish内核的Android 2.3, 主要有上位机的软件开发、手机端的软件开发, 其次还有传感器节点的程序开发。提供触摸式应用, 覆盖物联网感知层、网络层、应用层三层结构。环境感知设备包括Wi-Fi摄像头、DS18B20温度传感器、湿度传感器及光敏传感器等, 控制对象包括51英寸等离子电视机、空调、窗帘及灯光等。 (如下图所示) 灯光控制包括控制电灯的开关、明暗度, 多种灯光情景控制模式:如全开全关模式、家庭影院模式、会客模式、聚餐模式、夜间模式、起早模式。电视机、空调不仅要控制开关, 还要控制音量。窗帘只控制开关。控制方式有联动控制和定时控制两种, 控制途径有触摸屏、网页、遥控器等。
摄像头由云台控制:内置RS485控制, 水平360度, 垂直180度;网络接口:RJ-45, 10/100Mb自适以太网接口;无线:Wi-Fi, 802.11B/G;支持IP地址:静态IP地址、动态IP地址、PPPOE拨号, 支持P2P技术。 (如下图1)
网络层采用短距离、低功耗无线ZigBee技术。ZigBee工作于免申请的2.4GHz频段, 使用无线通信技术可以免除布线和设备移动的弊端。ZigBee网络中节点有3种角色:终端节点、路由器、协调器, 系统中用到路由器和协调器两种角色。终端ZigBee无线节点采用TI公司生产的真正片上系统解决方案CC2530芯片, 使用MSP430仿真器完成程序的烧录。CC2530芯片具有高性能和低功耗的8051微控制器核;8-KB RAM, 具备在各种供电方式下的数据保持能力;极高的接收灵敏度和抗干扰性能;可编程的输出功率高达4.5dBm;只需一个晶振, 即可满足网状网络系统的需要;在供电模式1时仅24mA的流耗4μs就能唤醒系统;在睡眠定时器运行时仅1μA的流耗;在供电模式3时仅0.4μA的流耗, 外部中断能唤醒系统;硬件支持CSMA/CA功能;较宽的电压范围 (2.0-3.6V) ;支持精确的数字化RSSI/LQI和强大的5通道DMA;具有捕获功能的32k Hz睡眠定时器;具有电视监视器和温度传感器;具有8路输出和可以配置分辨率的12位ADC;集成了AES安全协处理器;带有2个支持多种串行通信协议的强大USART, 以及1个符合IEEE802.15.4规范的MAC定时器, 1个16位定时器和1个8位定时器;强大和灵活的开发工具。
2 网络实现
智能家居可以实现室内家用电器间及室内物体间信息交互, 数据量小, 数据传输距离多数在20m以内, 终端节点数目有限。据此可选用ZigBee网络中星形网络结构, 基于Z-Stack协议栈。协调器与PC机之间通过RS-232串口连接。协调器负责创建网络, 网络创建完成后处于等待终端节点请求加入状态。终端节点上电后, 首先进行初始化, 通过原语机制, 依次由应用层、网络层和MAC层完成网络寻找, 最后由网络层向应用层反馈组网结果。网络通信采用固定帧格式实现, 数据帧定义设备类型、设备属性、设备ID、校验类型等信息。网络可分为连接家用电器的内部网络和外部因特网。
实际操作中用LED灯代替照明灯, 由上位机依据帧格式向协调器发送指令, 结果表明协调器可以依据指令在规定时间内完成灯的亮灭。由此推测, 系统可以完成对其他家居设备的远程控制, 温湿度等的控制需要进一步验证。
3主要实验
智能家居实训平台综合多种物联网关键技术, 使学生在了解、熟悉、学习的基础上, 能够运用几种技术做出创新性设计。智能家居实训平台可以完成的实验主要有:建立实验环境IAR、LED跑马灯实验、定时器实验、串口通讯实验、A/D实验、中断实验、温湿度传感器实验、光电传感器实验、压力传感器实验、简单无线收发实验、广播通讯实验、Z-Stack点对点通讯实验、Z-Stack星状网通讯实验、Z-Stack树状网通讯实验、红外传感器实验、继电器控制实验、直流电机控制实验、步进电机控制实验、窗帘远程控制实验、灯光远程控制实验、电视远程控制实验、摄像头远程控制实验、空调远程控制实验。
4 结束语
本文以CC2530芯片等为硬件基础, ZigBee为无线通信技术, 覆盖物联网的三层结构, 设计了智能家居实训方案, 列举方案中可完成的主要实验, 对实训平台进行简单测试。智能家居是物联网一个重要应用, 前景广阔。目前, 物联网仅为高端别墅和私人豪宅拥有, 普通百姓仍没有条件享受, 这是智能家居推广过程中亟待解决的问题之一。
摘要：物联网技术迅速发展, 智能家居作为其重要应用部分成为新兴研究领域。本文提出了一种智能家居实训方案, 该方案采用CC2530芯片、无线通信技术及传感器组建ZigBee家庭内部局域网, 外部接入因特网。覆盖物联网三层结构。使用LED灯成功测试实训平台对灯光控制功能, 实验表明有进一步研究智能家居实训平台的价值。
关键词：物联网,智能家居,ZigBee,CC2530
参考文献
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关键词：三容液位控制系统；过程控制；智能控制
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）09-0024-02
本文研究的对象是我院过程控制实训室的三容液位过程控制实训系统，该实训系统是一套利用了自动化控制技术、计算机、通讯、自动化控制等技术的多功能实训装置。该实训系统为《过程控制》等课程服务。三容液位过程控制实训系统可根据情况需要灵活组态，模拟线性、非线性；一阶、阶次；单容、多容及耦合、非耦合等特性，并能在控制过程中直观地反映出系统动态反应，方便获得动静态性能指标，从而验证控制策略的优劣，因而研究三容液位过程控制实训系统的控制对实施和学习《自动化控制原理》课程有很好的指导意义。
一、三容液位过程控制实训系统的工作原理[1]
三容液位过程控制实训系统主要硬件构成为三个玻璃水箱、气动调节阀、差压变送器、电磁阀、电/气转换器、液位传感器、空气压缩机、水泵、计算机等，基本结构如图1所示。
图1 三容液位过程控制实训系统基本结构图
水流是经过手动阀v0后分成两路再经过气动调节阀vc1、vc2和手动阀v1～v6后进入三个水箱的。一路可以通过手动阀v1、v3、v5的开关不同来实现单容、双容和三容的控制。假设想控制3号水箱液位h3，让v5开，v1、v3关，则是单容水箱控制；若让v3开，v1、v5关，则为双容水箱控制；而若让v1开，v3、v5关，则为三容水箱控制。而调节阀vc2和手阀v2、v4、v6成为另一路水流的干扰环节，选择分别进入三个水箱的手动阀v2、v4、v6的开关不同，可改变加入干扰环节的位置，都也会影响实验的效果。
二、智能控制算法研究
1.BP网络PID控制器设计[2]。BP神经网络PID控制器主要利用了神经网络的非线性映射能力和自适应能力[3]。系统结构如图所示，控制器由两部分组成：（1）可通过自动调节参数实现对被控参数的闭环控制。（2）也可根据系统运行过程的状态自动调节参数达到某种性能指标的最优化。BP神经网络PID控制器结果如图2所示。
图2 BP神经网络PID控制结构图[4]
输出节点分别为可调PID控制器的三个参数KP、K1、KD，即
O1（3）（k）=Kp，O2（3）（k）=k1，O3（3）（k）=KD。各节点的输入输出关系为：
net■■（k）=■wij（3）oi（2）（k）-?兹l（3）ol（3）（k）=g[netl（3）（k）] 式（2-1）
上式按照沿着J（k）对wi（k）的负梯度方向检索调整即使用梯度下降法修正加权系数w（k），并引入惯性项，从而使BP算法的收敛速度得到提高，于是：
?荭wli（3）（k）=?浊?啄l（3）（k）oi（2）（k）?琢?荭wli（3）（k-1） 式（2-2）
其中，?啄l（3）（k）=e（k+1）·sgn■·■·g'[netl（3）（k）]，（l=1，2，3）。
与此类似，可求得隐层权值系数的调节规律为：
?荭wij（2）（k）=?浊?啄i（2）（k）oj（1）（k）+?琢?荭wij（2）（k-1） 式（2-3）
其中，?啄i（2）（k）=f'[neti（2）（k）]·■?啄l（3）（k）wli（3）（k），（i=1,2,…，Q）。
式中，g'（·）=g（x）（1-g（x）），f'（·）=（1-f2（x））/2。 2.BP网络PID智能控制仿真研究。三容液位过程控制系统的线性数学模型为：
G（s）■ 0≤h≤30■ 30＜h≤60■ 60＜h≤70■ 70＜h≤100
在MATLAB环境中，利用M语言编写控制程序。设定目标液位高度为单位阶跃输入，BP网络结构为2-3-
3,两套仿真的初始给定水位为：h1f=12cm，h2f=10cm，下面改变系统的干扰量，当t=195s时，将水箱3下面的出水阀门调节调节到原来的30；在t=345s时将出水阀拧到原来的60%，通过仿真我们得到输出响应曲线。
图3 BP神经网络智能PID控制输出相应曲线
通过以上仿真图我们可以看到采用BP神经网络PID控制器时，水位上升速度相对较慢，但是在BP神经网络PID控制器控制下系统超调量小，出现扰动时，能迅速的消除扰动。改变输入量以后，发现BP神经网络PID控制器跟踪特性仍然表现不错，系统输出与输入的误差几乎为零。说明BP神经网络PID控制器对参数具有很好的适应性，鲁棒性较好。
参考文献：
[1]赵科，王生铁，张计科.三容水箱的机理建模[J].控制工程，2006.
[2]卢娟.BP神经网络PID在三容系统中的控制研究[D].合肥：合肥工业大学硕士论文，2009.
[3]余建勇.网络控制系统及其预测控制算法研究[D].浙江工业大学硕士论文，2005.
[4]许力.智能控制与智能系统阅[M].北京：机械工业出版社，2007.
楼宇智能化是信息化的重要组成部分，下面是楼宇智能化实训心得，希望可以帮到大家。
篇一：楼宇智能化实训心得
首先说实习对我来说是个既熟悉又陌生的字眼，因为我十几年的学生生涯也经历过很多的实习，但这次却又是那么的与众不同。他将全面检验我各方面的能力：学习、生活、心理、身体、思想等等。就像是一块试金石，检验我能否将所学理论知识用到实践中去。关系到我将来能否顺利的立足于这个充满挑战的社会，也是我建立信心的关键所在，所以，我对它的投入也是百分之百的!紧张的三个月的实习生活结束了，在这三个多月里我还是有不少的收获。实习结束后有必要好好总结一下。首先，通过三个多月的实习，通过实践，使我学到了很多实践知识。所谓实践是检验真理的唯一标准，通过旁站，使我近距离的观察了整个
电力会议系统的建造过程，学到了很多很适用的具体的施工知识，这些知识往往是我在学校很少接触，很少注意的，但又是十分重要基础的知识。
对于公司电工工作内容及流程还需要进一步的了解与熟悉。我将在今后的就业岗位上多向前辈请教，学习，以最短的时间熟悉公司的工作内容及流程，做到“眼勤、嘴勤、手勤、腿勤，在工作中不断磨练意志、增长才干。
总之，在短短的三个月时间里，虽然取得了一点成绩，但离领导的要求尚有很大差距。今后，我将进一步严格要求自己、加强学习，努力提高业务水平、充分发挥所长，积极、热情、细致的完成好每一项工作。我坚信通过这一段时间的实习，所获得的实践经验对我终身受益，在我毕业后的实际工作中将不断的得到验证，我会不断的理解和体会实习中所学到的知识，在未来的工作中我将把我所学到的理论知识和实践经验不断的应用到实际工作来，充分展示自我的个人价值和人生价值。为实现自我的理想和光明的前程努力。
篇二：楼宇智能化实训心得
转眼之间，两个月的实习期即将结束，回顾这两个月的实习工作，感触很深，收获颇丰。这两个月，在领导和同事们的悉心关怀和指导下，通过我自身的不懈努力，我学到了人生难得的工作经验和社会见识。我将从以下几个方面总结楼宇智能化工程技术岗位工作实习这段时间自己体会和心得：
一、努力学习，理论结合实践，不断提高自身工作能力。
在楼宇智能化工程技术岗位工作的实习过程中，我始终把学习作为获得新知识、掌握方法、提高能力、解决问题的一条重要途径和方法，切实做到用理论武装头脑、指导实践、推动工作。思想上积极进取，积极的把自己现有的知识用于社会实践中，在实践中也才能检验知识的有用性。在这两个月的实习工作中给我最大的感触就是：我们在学校学到了很多的理论知识，但很少用于社会实践中，这样理论和实践就大大的脱节了，以至于在以后的学习和生活中找不到方向，无法学以致用。同时，在工作中不断的学习也是弥补自己的不足的有效方式。信息时代，瞬息万变，社会在变化，人也在变化，所以你一天不学习，你就会落伍。通过这两个月的实习，并结合楼宇智能化工程技术岗位工作的实际情况，认真学习的楼宇智能化工程技术岗位工作各项政策制度、管理制度和工作条例，使工作中的困难有了最有力地解决武器。通过这些工作条例的学习使我进一步加深了对各项工作的理解，可以求真务实的开展各项工作。
二、围绕工作，突出重点，尽心尽力履行职责。
在楼宇智能化工程技术岗位工作中我都本着认真负责的态度去对待每项工作。虽然开始由于经验不足和认识不够，觉得在楼宇智能化工程技术岗位工作中找不到事情做，不能得到锻炼的目的，但我迅速从自身出发寻找原因，和同事交流，认识到自己的不足，以至于迅速的转变自己的角色和工作定位。为使自己尽快熟悉工作，进入角色，我一方面抓紧时间查看相关资料，熟悉自己的工作职责，另一方面我虚心向领导、同事请教使自己对楼宇智能化工程技术岗位工作的情况
有了一个比较系统、全面的认知和了解。根据楼宇智能化工程技术岗位工作的实际情况，结合自身的优势，把握工作的重点和难点，尽心尽力完成楼宇智能化工程技术岗位工作的任务。两个月的实习工作，我经常得到了同事的好评和领导的赞许。
三、转变角色，以极大的热情投入到工作中。
从大学校门跨入到楼宇智能化工程技术岗位工作岗位，一开始我难以适应角色的转变，不能发现问题，从而解决问题，认为没有多少事情可以做，我就有一点失望，开始的热情有点消退，完全找不到方向。但我还是尽量保持当初的那份热情，想干有用的事的态度，不断的做好一些杂事，同时也勇于协助同事做好各项工作，慢慢的就找到了自己的角色，明白自己该干什么，这就是一个热情的问题，只要我保持极大的热情，相信自己一定会得到认可，没有不会做，没有做不好，只有你愿不愿意做。转变自己的角色，从一位学生到一位工作人员的转变，不仅仅是角色的变化，更是思想观念的转变。
四、发扬团队精神，在完成本职工作的同时协同其他同事。
在工作间能得到领导的充分信任，并在按时完成上级分配给我的各项工作的同时，还能积极主动地协助其他同事处理一些内务工作。个人的能力只有融入团队，才能实现最大的价值。实习期的工作，让我充分认识到团队精神的重要性。
团队的精髓是共同进步。没有共同进步，相互合作，团队如同一盘散沙。相互合作，团队就会齐心协力，成为一个强有力的集体。很多人经常把团队和工作团体混为一谈，其实两者之间存在本质上的区别。优秀的工作团体与团队一样，具有能够一起分享信息、观点和创意，共同决策以帮助每个成员能够更好地工作，同时强化个人工作标准的特点。但工作团体主要是把工作目标分解到个人，其本质上是注重个人目标和责任，工作团体目标只是个人目标的简单总和，工作团体的成员不会为超出自己义务范围的结果负责，也不会尝试那种因为多名成员共同工作而带来的增值效应。
篇三：楼宇智能化的发展起源
现代社会对信息的需求量越来越大，信息传递速度也越来越快，二十一世纪是信息化的世纪，推动世界经济发展的主要是信息技术、生物技术和新材料技术，而其中信息技术对人们的经济、政治和社会生活影响最大，信息业正逐步成为社会的主要支柱产业，人类社会的进步将依赖于信息技术的发展和应用。
电子技术(尤其是计算机技术)和网络通信技术的发展，使社会高度信息化，在建筑物内部，应用信息技术、古老的建筑技术和现代的高科技相结合，于是产生”楼宇智能化"。楼宇智能化是采用计算机技术对建筑物内的设备进行自动控制，对信息资源进行管理，为用户提供信息服务，它是建筑技术适应现代社会信息化要求的结晶。
1（二）电工技术实训方案
实训时间
2011年6月（16-18周）
实训班级
Z803.Z804，（每班30人）地点物业电工实训室
指导教师:童浩、张喆 本实训内容充分考虑学生所学专业与就业岗位，针对物业电工工作环境与特点，强化了物业电工技能特点，让学生根据所学理论知识，按照国家标准及家庭实际需要设计电气设备布线方案，并按照设计选择材料实施安装。安装完成后由学生互相验收。一.实训与学习内容 1.安全用电常识
2.电工工具和常用仪表的使用 3.电工常用材料和低压电器 4.电工用图识读 5.基本操作和室内配线 6室内照明安装和故障检修 7.基本电气控制线路的装接
二.设备与材料（居室布线与电气设备安装）
单组需要使用的主要材料
计划每组4人，按照8组实施完成 单组需要设备与材料
电锤一个，小型切割器一台 PVC剪刀一把，PVC电线管弯管器一个（多组公用）电工组合工具一套
1800mm×1500mm 大芯板一张（模拟居室墙，及天花板）单相电度表（10-30A）一块 低压断路器 5个,3个需有漏电保护功能 40cm×30cm配电箱一个
BLV硬铜线（2.5mm2）三色（含花线）15m×3 灯（含灯座）日光灯 ×1 吸顶灯 ×2 防水灯 ×1 开关：单联2个 双联2个 调光开关1个
插座（2.3极合一）10A 3个 20A 2个（热水器，空调使用）三.电气设备接线图
四.建筑施工图
五.施工布线范例图
六.施工范例
七.主要材料
说明
把布线工作任务典型化后集合安装在一块木板（模拟各居室墙板，天花板）上完成，具有与实际工作的相同的走线方式，拉近学校与工作岗位的距离。
模拟墙板使用大芯板，配电盘，灯具，线管，电气设备均为居室实际使用设备（安装板上包含居室使用的主要电气设备，仅是电气设备数量少于实际）
通过学习实践可以掌握剥线工艺，接线工艺配线方式线路与线槽的固定接地配电箱的安装要领，全面掌握开关、插座、接线盒底盒安装操作规范，掌握一些识图技能，了解电工材料的种类、选择技巧、安装要求及工具使用与配置。此方案交由物业专业审核
请实训指导教师根据实训方案准备
一、ERP沙盘课程教学改革的意义
ERP沙盘课程是新开设的一门实训课程，沙盘模拟教学已经陆续被各大高等院校接受并引进，其独特的教学形式独树一帜。逼真、全面地展现了管理流程和理念，同时具备了高度的趣味性和竞争性。
教学中以实物沙盘和电子沙盘结合在一起。有利于学生掌握传统的实物沙盘规则。也将让学生掌握电子沙盘的规则。实物沙盘经营不失为最合适教学的一种方式，电子沙盘更为适合于比赛。
二、ERP沙盘课程考核的步骤
ERP沙盘课程考核步骤分为三步：
第一步：考核手工沙盘的操作；
考核方法如下：
1．考核学生对手工沙盘自己演练角色的理解及操作能力。
2．考核学生对手工沙盘规则的理解。
3．考核学生对手工沙盘报表的制作能力。
4．考核学生对市场的理解及产品组合设计能力
第二步：考核电子沙盘的操作
1．考核学生对电子沙盘自己演练角色的理解及操作能力。
2．考核学生对电子沙盘规则的理解。
3．考核学生对电子沙盘报表的制作能力。
4．考核学生对市场的理解及产品组合设计能力。
5．考核广告投放及生存竞争能力。
第三步：手工沙盘及电子沙盘的总结
手工沙盘通过比赛结束后，将会评选出手工沙盘的最佳角色，评选一个最佳CEO（总经理），一个最佳CFO（财务总监），一个最佳CTO（生产总监），一个最佳COO（营销总监）。一个最佳CLO（供应总监）。并给予奖励。
电子沙盘通过比赛结束后。将会评选出手工沙盘的最佳角色，评选一个最佳CEO（总经理），一个最佳CFO（财务总监），一个最佳CTO（生产总监），一个最佳COO（营销总监）。一个最佳CLO（供应总监）。并给予奖励。
一周课程结束后，最终评选出冠军组，亚军组，季军组。并给予相应的奖励。
学生通过一周的实训，要求用纸质稿写出对沙盘课程的理解及感想。每位学生的沙盘总结不少于1000字。
三、成绩评定的组成沙盘实训成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五等。
关键词：中职计算机,实训教学,智能手机,学习形式
笔者从事中职计算机教学多年, 对实训教学深有感触, 往往是教师愿意去教, 学生愿意去上课, 但是总体效果却不是很理想。传统的中职计算机实训教学存在着硬件设施满足不了教学, 组织管理难度大, 任务设置方面不方便, 不易实现教学目标, 考核评价较复杂等问题。为了改变如此情况, 各种信息化手段的引用是必不可缺的, 而中等职业学校学生在学校使用智能手机已逐渐成为了普遍现象。
一、中职计算机实训教学中存在的问题
国家近些年对中职教育越来越重视, 但是面临设备贵、更新快的情况, 传统的中职计算机实训教学, 基本上存在着硬件设施满足不了教学, 组织管理难度大, 任务设置方面不方便, 不易实现教学目标, 考核评价较复杂等问题。教师的授课一般都是通过演示, 学生观看后进行实际动手。随着中职学生生源的变化, 学生的水平参差不齐, 势必会造成有的学生跟不上, 久之就会出现跟不上, 不愿意学的情况。在教学总体趋势趋向慕课、微课的时期, 智能手机便能发挥其功能, 解决计算机实训教学中出现的重复讲解、离线无法学习的问题。
二、基于智能手机的主要学习形式
(一) 手机短信。手机短信是在通话功能上最早开发的一种功能, 分为短信和彩信。短信是用户通过手机直接发送或接受文字、数字信息, 其字符数有一定的限定。彩信支持多媒体功能, 除了文字和数字信息化, 支持图像、声音、数据等多种多媒体格式。移动运营商服务较好, 如果在移动学习的过程中遇到问题, 学习者可以使用智能手机的彩信功能实时向教师求解, 学习者之间也可以进行异地的交流, 该方式最简单、最快捷。教师可以利用短信进行作业的提醒, 交流问题。随着第三方软件的推广, 短信学习形式在逐渐减少。
(二) 手机的存储功能。计算机实训室的机房为了便于管理往往会安装还原软件, 再加上个别同学有意或无意删除了他人的上机作业, 导致每次上机时学生无法打开上次的上机作业, 为了继续同一文档的下一个操作而不得不重复上节课的操作, 这样既降低了学习的效率, 又极大打击了学生完成上机作业的积极性。把手机作为一个存储终端, 代替U盘来使用便很好地解决了这一问题。在教师布置课下作业时, 也可以通过手机的存储功能来进行拷贝。而教师需要进行严格监管, 防止计算机中毒, 拷贝和学习无关的东西。
(三) WAP网站。WAP, 即无线通讯协议。现在智能手机均可以通过标准协议接入互联网, 通过浏览器查看消息。随着搜索引擎的发展像Google、百度、雅虎、搜狗等, 都提供了手机客户端利用触屏手机访问, 其功能和电脑访问的效果是一致的, 可以进行网页的浏览, 新闻查看, 贴吧的观看, 打开音乐、图片、视频、文库等。其内容极其丰富, 教师只需引导, 告知学生正常的使用方法便可以进行学习。教师把做好的微课视频放到网络上, 生成二维码或者共享连接, 学生去扫描或者打开连接都可以进行学习。
(四) 社交软件的应用。通过网络来实现社会上的交际往来这一目的的软件便是社交软件。例如QQ, 微信, 微博等。手机、座机等通讯设备也属于社交软件的范畴之一, 其本质是一个工具, 主要是在于怎么使用, 适当的时候用在学习上, 扩展了学习者的学习空间, 提供了更多的学习资源和学习渠道;突破了时空限制, 可以实现各种动态的非正式知识获取和灵活及时的信息沟通。教师和学生可以同时安装对应的软件进行朋友的添加, 或者把学习知识放在软件展示区, 利用评论、群聊等功能来进行提前的学习和课后的答疑、交流等。
(五) 课外学习。当学习者受到外部条件局限时, 离开了实训场地或者没有网络的地方。教师可以提前把相关理论课程制作做成电子书。利用智能手机的存储功能把文件存储, 利用手机的第三方软件进行观看学习。智能手机能播放多种常见格式的视频、音频文件, 在线浏览或观看下载好的视音频教学资源;在计算机实训课学习中, 单纯的讲解学生只能做到了解, 而智能手机的多媒体功能可以充分唤醒学生的各种感官, 让他们充分调动学习的激情, 整体提高学习效率。在一定程度上解决了不在实训场地, 教师不在现场, 无网络的离线学习问题。
三、智能手机在中职计算机实训教学中应用的优缺点
作为移动学习终端, 智能手机的优势非常突出。其优势主要表现在:一是智能手机的灵活性。智能手机相对于其他移动终端本身较小, 方便携带。而本身开的无线功能可以随时随地进行无线连接, 比传统的固定地点的学习灵活很多。二是交互性。学习者可以在智能手机中安装社交软件, 教师也需要与时俱进, 同样安装对应的软件, 通过微信群、QQ群、贴吧等, 可以实现老师和学生, 学生和学生之间的互动。也可以在网络上观看教学节目, 讨论, 使移动学习更加直观和高效。并且在网络学习中不在“孤单”, 可交流讨论。三是智能手机的科技发展。随着智能手机的发展, 其功能已趋向与个人电脑, 具有独立的操作系统和运营空间, 使移动学习更加容易实现。而操作的简单性, 使得各个层次的学习者都可以自主操作, 通过人性化的操作界面, 在移动网络实现教学内容的学习, 提交作业, 提问, 交流等。
智能手机在计算机实训教学中的优势是毋庸置疑的, 但是结合现实情况还是存在一定的缺点的。主要表现在:一是移动学习资源的不足。现有资源基本上是世界名校的慕课, 而内容多是大学、高职课程。二是网络和资费的限制。由于网络都需要资费, 如果没有无线网络覆盖, 肯定会影响正常的在线学习。还有一部分学生因为较好的智能手机而负担不起。三是主动学习的积极性不高。如果资源不够吸引学生, 学生一般会抵制不住游戏的诱惑, 智能手机的学习需要教师多引导。如果中职教师能够多学习, 多做计算机实训课的教学资源, 智能手机的学习将会大幅度促进中职计算机实训教学的教学效果。
参考文献
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【关键词】实训装置 吸收解吸 装置改进
【中图分类号】G4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）34-0030-02
一、吸收解吸实训装置使用情况介绍
我院吸收解吸实训室目前有八套装置供学生使用，装置采用水吸收空气-二氧化碳混合气，并用空气气提将吸收液解吸。吸收塔所用的空气由空气压缩机提供，二氧化碳由钢瓶提供，可以调节混合气的流量和组成，装置运行过程中的基本参数如流量、压力、温度等都在仪表控制台显示，通过仪表控制台可以对运行过程进行监控和调节。
目前本实训室的八套装置均能正常运行，能够满足我院毕业生和企业培训学院的实训需求，自从2009年投入使用后，基本每个学期都有500至800名学生在本实训室实习实训，装置利用率达到百分之九十以上。
二、装置使用过程中存在的问题
由于装置自从安装调试合格后基本一直处于连续运行状态，因此随着使用年限的增长不可避免了出现了一些问题，这些问题总结起来有以下几个方面：
1、填料塔内气液接触状况
八套装置的填料塔内装有不同类型的填料，分别有拉西环、鲍尔环、阶梯环、扁环、金属鞍环以及丝网波纹填料几种类型，其中乱堆填料由于排放无规则导致液相在塔内下降过程中分布不均匀，尤其是瓷质拉西环，由于结构比较简单，环壁较厚，很容易发生沟流和壁流现象，影响塔内气液接触状况，对吸收和解吸的效果造成了一定影响，使吸收塔的吸收率下降。
吸收塔和解吸塔内填料层高度偏高，填料层顶部离气体出口偏近，塔内上升气体没有足够的空间与液相分离，会夹带一部分水滴出塔，有可能对二氧化碳在线分析仪的分析结果造成影响，并且在工业生产中，液滴夹带现象也应当尽量避免。
2、解吸塔内解吸效果
解吸塔内采用气提解吸法，用空气作为气提气，相对于其它解吸方法而言，此方法的解吸效果稍差，而且解吸塔顶尾气是二氧化碳和空气的混合气，并不是高纯度的二氧化碳气。
3、原料二氧化碳消耗量
本实训室所用的原料二氧化碳由钢瓶提供，由于设备使用率较高，在使用过程中二氧化碳的消耗量较大，而且经过解吸的二氧化碳和空气的混合气是直接放空，造成二氧化碳不能回收利用。钢瓶内气压不够时需要联系厂家重新充气，据统计，在设备正常使用的情况下，八套装置的钢瓶平均两个月就要充一次气，既耽误学生实训使用又不经济。
4、介质对设备的腐蚀状况
本实训所用介质为水、空气、二氧化碳，相对其他物质而言，这三种物质的腐蚀性都比较低，不会对管道、阀门造成太大的腐蚀，塔体本身钢化玻璃制作，不存在腐蚀现象。介质对设备的腐蚀和影响主要存在于填料塔内液体分布器和填料上。塔内液体分布器类型为莲蓬头式，通过小孔将吸收剂分布在填料层上，随着使用年限的不断增加，液体分布器的分布孔出现了一些生锈现象，影响分布器的分布效果，使吸收剂在塔内不能均匀分布，降低吸收剂的实际流量，对吸收和解吸的效果造成一定影响。
进入吸收塔的空气由空气压缩机提供，往复式压缩机在压缩气体过程中会使气体中带油，同时压缩过程中会产生一定水分，油和水混在压缩空气中被一块带入吸收塔内，在吸收解吸循环过程中使整个系统都有油污，油污积存在填料内部会降低填料的有效传质面积，严重时会造成塔内阻力增大，不利于吸收解吸的进行。
三、装置改进方案
针对以上提出的装置运行过程中存在的问题，提出装置改进方案，主要从填料塔内部结构和管道流程布局两个方面进行改进，同时在日常使用中注意对设备进行定期维护和保养。
1、填料塔内部结构改进
在本实训装置中，填料塔内液体分布装置都采用莲蓬头式液体分布器，相对于其他液体分布装置而言，这种液体分布器结构简单，制造容易，但是喷头处小孔直径较小，容易发生喷头堵塞和锈蚀的现象，使液相在塔内填料层分布不均匀。综合比较各种液体分布器的特点，建议用采用具有较大操作弹性和较好抗污堵性的槽式液体分布器。本实训室内八套装置的结构和填料每两台是相同的，因此可以更换其中四台装置的液体分布器，可以比较出其他条件相同的情况下不同分布性能的液体分布器对吸收解吸效果的影响。
填料塔内填料层高度较高，不利于塔顶的气液分离，并且出塔气带液较多时会对二氧化碳在线分析仪造成一定的影响，影响分析结果，因此建议在塔顶液体分布器上方增设丝网除沫器。丝网除沫器是由金属丝或塑料丝编结而成，比表面积较大、孔隙率大、结构简单、使用方便，能够除去5μm的微小液滴，除沫效率较高。
2、管路流程布局改进
针对填料塔内解吸效果不理想以及原料二氧化碳耗量较大的情况，根据本实训室装置特点，可以将管路流程做适当改进。
装置流程中吸收液的解吸采用气提解吸法将水中溶解的二氧化碳进行解吸，解吸过程是在常温常压下操作，忽略了温度、压力对溶液溶解度的影响，且不能将溶解的二氧化碳完全解吸，造成解吸液浓度较高，对吸收效果造成影响。二氧化碳由钢瓶提供，由于钢瓶内二氧化碳减压气化过程中会吸收热量，因此在钢瓶出口处要设置加热保温电源，以补偿二氧化碳气化所吸收的热量，防止温度过低导致二氧化碳直接固化堵塞管道。根据以上分析，为了在实训过程中能够体现出温度变化对解吸效果的影响，可将电加热器设置于吸收液进入解吸塔的管线上，通过加热提高吸收液温度，使解吸过程能够更容易进行。同时，从解吸塔底部流出的解吸液由于温度较高，可与钢瓶出口的低温二氧化碳气换热，使解吸液温度降低有利于吸收过程，并保证二氧化碳不会因过冷而固化。通过这样的改进，可以实现能量的综合利用，并能体现出温度变化对吸收、解吸效果的影响，也可以比较加热解吸与气提解吸两种不同解吸方法的效果。
3、日常操作维护注意事项
在日常使用中，为了延长设备使用寿命并保证稳定运行，要对装置进行维护和保养。日常维护主要侧重于空气压缩机、实训装置以及纯水机三个方面。
空气压缩机为往复式压缩机，使用过程中应每天打开储气罐底部活塞放水，防止油水混合物随压缩空气进入设备内造成管道和设备堵塞。应当定时添加机油，防止压缩机转子磨损，并随时检查压縮机有无异响、振动情况，并随时联系维修人员进行维修处理。
纯水机在使用过程中应当按时清洗，根据纯水机维护使用说明，应当每周进行冲洗，每次冲洗时间不得少于半个小时。
四、预期达到的效果
通过以上几个方面的改进，预期可以达到以下效果：
1、由于增加了温度对吸收解吸过程的影响，效果会明显增强。具体结果应体现在吸收尾气二氧化碳浓度下降、解吸尾气二氧化碳浓度增高以及吸收率增大等方面。同时在实际操作中，还可以让同学在一套装置上对比只有加热解吸与加热、气提两种解吸方法同时进行时对解吸效果的影响。
2、原料消耗
通过将解吸塔尾气中的二氧化碳回收利用，可以大大减少二氧化碳的消耗量，预计二氧化碳的利用率将会达到目前的两倍以上，既节约成本又能使学生树立节能降耗的理念。
3、能量综合利用
将加热器改装到吸收液进入解吸塔的管线上，既能实现对吸收液的加热，体现温度对吸收解吸效果的影响，同时还能保证二氧化碳不会在低温下固化，提高了热能利用率。
4、装置使用寿命
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