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情景交互式教学系统
解决方案
关键词：
液晶电子白板、多媒体教学一体机、交互式电子白板、触控电脑电视一体机
虚拟现实
仿真培训
概述
情景交互式教学系统，首先是对情景的模拟或仿真，然后是交互手段的运用。教学系统的交互包括，使用者与系统间的交互、使用者之间的沟通等。
根据项目类型和投资规模等，确定合适的解决方案。整个方案贴近客户实际，整个教学系统能够支持客户脚本，配合完成教学内容的实施。教学系统的确定性和不确定性分析，确定性内容越多，理论上实施的可行性就越大，而扩展性将会越差。不确定性，可通过如提供资源库的管理功能（Designer工具等），允许用户根据需要组织编辑自己需要的内容。通过大量的可能性预测，填补不确定性，必然造成较大的成本。
情景交互式教学系统的研发大致有以下几类：
技术应用领域上的拓展，集成各种硬件设备形成完整技术解决方案，比如录播产品厂商、媒体控制器厂商等。
教育产品提供商，充分利用课件资源和课件制作经验，利用时下各种人机交互手段和技术（如触摸交互系统等），为客户量身打造交互性更强的课件内容，如，水晶石教育等。
虚拟现实厂商，利用其掌握的虚拟现实技术，完成视景仿真、虚拟培训和可行性研究等。以AB3D（基于三维的应用）为指导，生产具备交互性特点的软件产品。如，曼拓数字、VR-Platform等。VR-Platform运用游戏开发思路，提出一整套软件解决方案，人员与系统的交互，传统的人机交互模式或通过各种虚拟现实硬件；人员与人员之间的沟通手段，角色扮演进行文字或语音的交流。最终实现诸如基地搭建、装备获取和使用、场景发生器等。
综上所述，情景交互式教学系统的实现需要硬件环境的支撑，开发一套软件平台展开应用，在情景造成上采用模拟和仿真两种相辅相成的解决方案，交互性的实现也是多种多样的，在VR平台上有各种VR交互硬件，传统的人机交互方式也发展出触摸交互系统等。交互性同时又体现在用户的可参与度上是传统软件系统的一个概念。
典型案例
一、 ZD-YT互动教学研讨系统
1. 系统简介
ZD-YT互动教学研讨系统是由上海复旦聚升信息科技有限公司研发的结构新颖、功能强大、性价比高的先进教育应用系统，该系统通过校园网、城域网可实现对学校的各个授课现
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场进行教学研讨；参与互动教学研讨的领导或专家通过该系统的授权，可以在自己的办公计算机上对选取学校的教学现场进行音视频收听/观看，并且研讨组成员可以通过即时交流对该课题进行互动教学研讨
2. 系统组成
ZD-YT互动教学研讨系统示意图
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产品名称 型号 数量 功能描述
智能教学研讨主机 ZD678 N台 互动教学研讨系统核心设备，内置：音视频采集系统；图像分析跟踪系统；录制系统；流媒体推送系统
高清一体化摄像机 FD1080 N台 在智能教学研讨主机的控制下，实时对教师的授课进行智能跟踪
教师定位摄像机 广角 N台 对教师的授课讲台进行视频覆盖，将教师的授课过程视频传送至智能教学研讨主机，由智能教学研讨主机进行运动图像分析
平面均衡话筒 FD683 N个 具有均衡音频采集特性，可以在教室的各层面均衡的采集音频信息
ZD-YT互动教学研讨系统配置表
4 3. 系统功能
功能 功能描述
视频跟踪采集 在智能教学研讨主机的控制下，通过高清一体化摄像机对教师的授课、板书、走下讲台等授课过程进行跟踪摄像，在整个教学过程中，教师授课过程始终被跟踪采集
音频采集 平面均衡采集话筒具有在60平方米、100平方米、120平方米三个规格的平面均衡采集特性，保证在60、100、120平方米的范围内音频均衡采集，使得教师讲课、教师走下讲台所采集的声音均保持均衡优质，并将采集的音频传输至智能教学研讨主机
教师跟踪 对教师授课进行实时跟踪
1、教师在讲台上运动授课
2、教师通过板书授课
3、教师走下讲台授课
流媒体音视频 采集的音频被智能教学研讨主机流化后，形成WMV流媒体视频流，并在本机上实时发布与录制，同时推送至远程教育局流媒体直播服务器发布，供学校、教育局教学研讨人员进行互动教学研讨
互动教学研讨 登录：参与研讨人员使用用户名和密码登录
现场观看：在打开界面的视频窗口，观看现场教学视频
选择交流人：在界面的右侧选取交流人
组内交流：在界面的文字交流框中与选取的交流人进行文字交流
ZD-YT互动教学研讨系统功能表
4. 系统设备参数
产品名称 产品图片 品牌型号 主要参数
智能教学研讨主机
正捷
ZD678 1、内置音视频采集系统；支持1080P、720P高清视频采集，输出流媒体格式WMV，音频采样率48KHZ
2、内置图像分析跟踪系统
3、内置流媒体推送系统
4、内置实时音视频发布系统
5、2U标准工业机箱
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二、 数字法庭综合解决方案
华夏科技数字法庭系统是一套紧密结合法院庭审业务，以自主知识产权产品为核心的整体解决方案。该系统涵盖了从法庭庭审信息的采集、编码、控制，到庭审信息的存储、发布、统计和查阅的整个业务流程，通盘考虑了法院数字法庭、数字审委会、庭审直播、庭审点播、公网发布、远程司法等应用需求，覆盖了法院庭审业务的全过程。
华夏科技的数字法庭综合解决方案在法院拥有重多的客户，在法院行业的细分市场占有率名列前茅。同时，该解决方案在专利复审和劳动仲裁等新领域的应用也在陆续推广。 高清一体化摄像机
FD1080
1、40倍放大（10倍光学变焦，4倍数码变焦）
2、电子开关倒立和360度旋转
3、水平分辨率：1080p（1080*1920）
4、信号制式 NTSC/PAL
5、视频输出CVBS：1.0Vp-p/75Ω
6、扫描频率 H：15.625KHZ/V：50HZ
7、快门速度 1/2 to 1/10000自动手动可设
8、摄像机控制接口：RS-232（VISCA协议）/RS-422（VISCA协议）PELCO：P/D
9、高清接口HD：Y，Pb， Pr模拟分量
教师定位摄像机
广角 1、90度广角
2、水平解析度520线
3、制式：PAL/NTSC
4、信噪比≥48dB
5、镜头：2.8mm
6、DC12V供电
平面均衡话筒
FD683 1、类型：背极式驻极体电容传声器
2、最大输入声压级：120dB（THD≤1%，2500Ω负载）
3、指向性：超心型 (120°拾声)
4、信噪比：72 dB（1KHz@1Pa）
5、频响：40～16000Hz
6、灵敏度：40mV/Pa（-28dB±2dB，@1KHz 2500Ω负载，0dB=1v/Pa）
7、输出阻抗：200Ω（@1KHz）
8、供电：48V幻象供电
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整体解决方案示意图
单个法庭解决方案示意图
三、 情景化培训系统
客户：中国网通集团北京市分公司
项目背景
中国网通集团是国内最大规模的电信运营商之一，以北京2008年奥运会合作伙伴的身份承担着奥运期间通讯及相关服务的保障工作。
作为一家在海外上市的超大规模企业，网通集团需要一套适应企业需要的员工培训体系以保障企业开展大规模、深层次的学习。如何以更为新颖的形式、更加有效的传播方式将枯燥的理论知识、严密的操作流程与庞杂的管理制度传达给每一位员工，成为了网通人力资源部门考虑已久的问题。
针对客户需求，我们细致分析，为其度身定制了情景化培训体系这一模式的课件，将我们领先的三维技术通过Flash作为媒介与网通工作流程、管理体制有机地结合起来，为网通员工提供了一套便捷的学习途径。通过我们的培训体系，网通员工可自行决定学习的方向与进度，有效解决长期存在的工学矛盾问题，同时学员可通过实操演练与上机考核模块检验
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学习成果，极大地提高了员工学习的积极性。
同时本项目是水晶石公司与网通在奥运背景下的一次良好的合作，为今后双方的深入合作奠定了基础。
项目实施情况
网通情景化培训系统按照企业工种进行划分，共涉及交换、传输、测量、动力、线路、宽带、数据、无线等专业内容，项目一期完成其中动力环境篇。根据客户实际需要，我们在动力环境篇下分内容讲解、实操演练与上机考核三部分内容。总共涉及动力环境所需7大设备系统，涉及理论知识、操作流程、日常维护以及基础管理等多项内容。整套系统采用模块化设计，同时为日后的其他专业内容的制作留有接口，以保证系统完整性。
“内容讲解”部分划分为设备篇和基础管理篇。设备篇以三维的表现形式展开教学，将每种设备的基本原理、结构组成、品牌型号、操作步骤、52周期日常维护以及工具仪表使用的内容逐一予以展现，直观的形式加深了学员对实际工作内容的理解。
“实操演练”部分在系统虚拟搭建的与实际工作吻合的环境下，对动力专业设备进行操作步骤演练以及故障分析与检查的演练。通过课件完成虚拟操作在实际的培训工作中是一次创新，可以解决实机操作练习环境紧张，尤其适用于解决部分设备在投入运行状态下无法反复操作，不便供学员模拟操作和演练的难题。
“上机考核”部分根据实际需要划分为理论知识和实际操作两部分内容，考试内容及考试成绩统一由后台数据库管理。考核成绩合格的，将颁发北京网通内部承认的合格证书，与员工的技能合格上岗、技能鉴定等员工管理相结合，进一步体现了培训的科学化管理。
水晶石公司项目组分为设计、三维与制作三个小组，其中设计小组针对项目积极与客户进行沟通并完成了内容整理、框架设计与美术设计。三维小组根据每一型号设备资料搭建模型，并完成渲染工作。制作小组依据设计思想完成了全部Flash结构搭建与动画制作工作。项目全部工作在一个半月内完成，团队多次受到客户各级领导、专家的赞扬。
项目完成后，在专家评审会上本项目得到了各方专家的一致认可，被认定为一套创意新颖、设计精良、可操作性强的培训体系，切实满足企业培训需要。全部内容在北京网通内部网上线，测试运行良好，现已投入使用。
