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第四章 现代教育技术环境.

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1 第四章 现代教育技术环境

2 教学目标 了解什么是教学媒体及教学媒体的分类。 了解视听媒体的类型及主要特点,了解视听媒体的工作原理及使用方法。
掌握微格教学的含义,了解微格教学系统的组成,掌握如何实施微格教学。 了解多媒体教室的类型、结构与功能,熟悉多媒体教室常用设备,掌握多媒体教室的使用。 了解卫星电视系统的工作原理。

3 现代教育技术环境 定义 现代教育技术环境,不仅包括社会和学校的教育氛围,还包括学校的多媒体技术、计算机技术和网络技术的环境和条件。
就教学媒体而言,既包括传统教学媒体,又包括现代教学媒体; 既包括视觉媒体、听觉媒体、视听媒体,又包括校园网系统、多媒体教学系统、微格教学系统、卫星电视系统。

4 第一节 教学媒体概述 一、 基本概念 (一) 媒体
第一节 教学媒体概述 一、 基本概念 (一) 媒体 媒体是英文media的译名,是指在信息传递过程中,从信息源到接收者之间承载并传递信息的载体或工具。 它有两层含义,一是承载信息的载体,如文字、符号、语言、声音、图形、图像; 二是指存储和加工、传递信息的实体,如书本、挂图、投影片、录像带、计算机硬盘及相关的播放处理设备。

5 加拿大学者麦克鲁汉(Marshall McLuhan)认为:
·媒体是人体的延伸——指传播媒体对人感官中枢的影响,进而影响整个心灵与社会。如文字印刷媒介是视觉能力的延伸,广播是听觉能力的延伸,电视是视觉、听觉能力的延伸。 ·媒体即讯息——这是麦克鲁汉媒体理论的核心。他强调媒介传递的真正“讯息”是它本身对受众的刺激,而非它所传递的内容。 ·冷媒体与热媒体——媒体有冷、热之分,热媒体传递的信息比较清晰明确,无须更多感官和联想就能理解;冷媒体相反,信息含量少,但需多种感官配合理解。

6 (二) 新媒体 新媒体是一个宽泛的概念,是利用数字技术、网络技术,通过互联网、局域网、无线通信网、卫星等渠道,以及电脑、手机、数字电视机等终端,向用户提供信息和娱乐服务的传播形态。 新媒体是信息科技与媒体产品的紧密结合的产物,是媒体传播市场发展的趋势和方向。在另一种技术层面的定义中,新媒体被阐释为“TMT”,即高科技(Technology)、媒体内容(Media)和通讯传输(Telecom)的结合。

7 新媒体是相对于传统媒体而言的。新媒体技术出现于20世纪中后期,以计算机的发明和网络技术的应用为科技基础和最主要的标志。
新媒体是新的技术支撑体系下出现的媒体形态,如数字杂志、数字报纸、数字广播、手机短信、移动电视、网络、桌面视窗、数字电视、数字电影、触摸媒体等。相对于报刊、杂志、广播、电视四大传统意义上的媒体,新媒体被形象地称为“第五媒体”

8 第一节 教学媒体概述 教 学媒体 媒体用于承载和传递教学信息,就成为教学媒体。
第一节 教学媒体概述 教 学媒体 媒体用于承载和传递教学信息,就成为教学媒体。 也就是说,教学媒体是传播教育教学信息的载体或工具,是连接教育者与学习者双方的中介物。

9 有的学者从传播学的角度,将教学媒体称为教育传播媒体
有的从学习者的角度,将教学媒体称为学习媒体; 不管从哪个角度认识,其本质是一致的。 实际上教与学是一个事物的两个方面,是相互关联、相互作用的,不可割裂开来。

10 教学媒体的分类和发展 教学媒体的分类 教学媒体作为教育信息传递的载体或工具,由硬件和软件两大要素构成。
硬件是指传递教育信息的各种设备,如电视机、计算机等; 软件是指教学或学习使用的与硬件对应的各种教学片(幻灯片、投影片、电影片、电视片等)、带(录音带、录像带等)、盘(DVD光盘、VCD光盘等)等。

11 由于出发点不同,不同学者对媒体的分类也不同。如按照时代特点、按科学技术手段、按媒体的呈现形态、按媒体的物理性能、按媒体对受众感官刺激的类型等来分类,常用的分类方法有以下两种。
1. 按媒体的物理性能分类 2. 按作用于人的感官分类

12 按媒体的物理性能分类 光学投影媒体:如幻灯、投影、电影等设备及相应的软件;
电声类媒体:包括收音机、扩音机、录音机、语言实验室、MP3播放器等设备及相应的软件; 电视类媒体:主要有电视机、录像机、影碟机等设备及相应的软件; 计算机类媒体:包括计算机及其相应的软件

13 按作用于人的感官分类 听觉媒体:指发出的信息主要作用于人的听觉器官的媒体。如传声器、扬声器、扩音机、录音机、激光唱机、调音台、语言实验室、MP3播放器等设备及相应的软件。 视觉媒体:指发出的信息主要作用于人的视觉器官的媒体。如幻灯机、投影仪、银幕、照相机、扫描仪、视频展示台、电子白板等设备及相应的软件。 视听媒体:指发出的信息同时作用于人的视觉器官和听觉器官的媒体。如电视机、摄像机、录像机、影碟机、MP4播放器等设备及相应的软件 综合操作媒体:指发出的信息同时作用于多种感官,特别是使用者可以参与操控的媒体。主要有多媒体组合教学系统、计算机网络教学系统等设备及相应的软件。

14 教学媒体的发展 随着人类社会的不断进步,传播媒体经历了几个重要的发展阶段,每个阶段都对教育、教学的发展产生了重大的影响。
第一阶段是语言媒体阶段 第二个阶段是文字和印刷媒体阶段 第三阶段是电子传播媒体阶段 人类最早的交流是利用声音、姿态或手势,后来又逐渐创造出一些非口头语言,这就是人类最古老 的传播媒体——语言媒体。语言是人类交际活动中最重要的一种传播媒体,即使在发展了多种多样 的现代媒体的今天,语言媒体仍具有其他媒体不可替代的功能。但语言媒体也有其局限性,如语言 符号比较抽象,需要借助于手势、表情、体态去辅助,口头语言只能在有限的距离内交流且瞬间即 逝,难以保存。 从语言到文字经历了几万年,文字使得信息能够保存,使信息传播得更远,引起了教育方式的一次重 大变革。从文字到印刷经历了几千年,活字印刷术的发明与应用,使得文字的保存、交流效率大增, 书籍成为人们可以共享的重要财富,教科书成为学校教育的重要媒体。学生不仅向教师学习,也向书 本学习,信息的来源和信息的渠道大大地扩展了。文字印刷媒体具有保存文化、传播思想和发展教育 的功能。 19世纪末至20世纪是科学技术迅猛发展的年代,尤以电子科技的发展更为突出。以电子技术新成果发展 起来的传播媒体,人们称之为电子传播媒体。如幻灯、投影、电影、唱片、广播、电视、录音、录像、 计算机等媒体的发展和应用,大大增强了传播能力,提高了传播效率。

15 电子传媒的发展 1.电话、电报 2. 电影、幻灯 3. 无线电广播 4. 电视、录音、录像 5. 电子计算机、互联网络 6. 卫星技术
1844年塞缪尔·莫尔斯(Samuel Morse)发明了电报。 1876年贝尔(Bell)发明了电话。1895年马克尼 (Marconi)和波波夫(餺餺) 各自成功地使用无线电收发电报, 信息可以随时传播到数百里以外的地方, 开创了信息传播 的新纪元。 1.电话、电报 2. 电影、幻灯 3. 无线电广播 4. 电视、录音、录像 5. 电子计算机、互联网络 6. 卫星技术 1884年英国的爱迪生(Edison)发明了一种放映影片的“活动电影视镜”。法国的卢米埃尔(Lumiére)兄弟改 进了这种设备,研制成功了电影放映机。1901年人们发明了光学录音法,也使得电影由无声电影向有声电影 发展。1940年彩色电影开始普及。经过几十年发展,电影由无声到有声,由黑白到彩色;最近电影又有了新 的发展,宽银幕立体声电影、立体电影、全景电影、环形电影、四维电影(三维立体加感觉)、水幕电影、数码 电影等相继出现。由于电影具有形象性、生动性、感染力强、易于普及等优点,很快被引入教学系统。 幻灯的历史可谓悠久,我国的皮影戏可以说是它的雏形。17世纪的欧洲,就有幻灯的应用。随着光源技 术和银盐照相术的发展,幻灯机技术也迅速发展。直到目前,幻灯机仍广泛应用,而且是目前图像质量最好的 媒体之一。 20世纪第一个10年发明了无线电,各国相继建立广播电台。无线电广播使得语言信息能及时迅速地传 播到很远的地方,甚至打破国界。教育中应用无线电广播是从20世纪20年代开始的。1924年英美等国相继 开办了广播学校,通过广播向学生提供教室以外的学习经验和学习环境,丰富了学习资源。我国于1928年 成立中央广播电台,除播放新闻外,也播放教育节目。后来陆续发展广播函授学校和农业技术讲座等。 电视的时代始于1936年,20世纪50年代开始出现彩色电视。现在电视已成为社会最重要的媒体之一。电 视广播应用于教育的主要形式是远程教育,如我国的广播电视大学、英国的开放大学等。 同时,磁性记录技术也在不断发展。磁性录音机出现,第一台能用于演播室的磁带录像机出现于1954年, 20世纪70年代飞利浦公司发明盒式磁带录音机,随后的几十年内,录像技术迅速发展,种类繁多,质量不断 提高。现在,电视、录音和录像正全面向数字化方向发展。 最早的计算机是于1944年发明使用的,当时的处理速度每秒钟几千次,而现在的速度是当时的百万、 千万倍。多媒体计算机在许多国家已被引入教育教学系统,而且发展很快。计算机既可以辅助教学,也可 以管理教学,它对教育传播、教学方式的改革产生了重大影响。 计算机的产生和发展,使信息的加工、处理、传播、利用等进入了一个新时代,即我们俗称的“信息时 代”。目前计算机发展到多媒体阶段,多媒体计算机可以处理文本、图形、图像、音频、视频、动画等信息, 而互联网将这些多媒体计算机联结起来。 互联网络是信息时代的一个重要标志。网络已深刻地改变了我们的生活,也深刻地影响了教育的发展。 媒体的发展趋势是继续向数字化、智能化、小型化、集成化、多功能化和网络化方向发展。 自1957年前苏联发射第一颗人造地球卫星以来,包括我国在内的许多国家发射了大量卫星。卫星的 使用,扩大了广播、电视、数据的覆盖范围,扩充了网络的连接方式,为全球性的教育传播展示了广阔 的前景。许多国家利用通讯卫星传输教育节目和数据,大力开展远程教育。

16 第二节 视觉媒体 人们感知世界、认识世界的主要感觉器官是视觉和听觉,利用视觉媒体进行辅助教学,能将复杂、真实、重要的图形、图片在课堂中直观形象地展现给学生,有利于观察事物现象,形象、生动,易于突破教学中的重点、难点,有效激发学生的思维,提高学习效率。

17 常用的视觉类教学媒体设备包括幻灯机、光学投影仪、银幕、照相机等。
常用的视觉媒体辅助教学的方式有:图片讲授法、实物实验演示法、录音配合教学法等。

18 幻灯机 (一) 教学中常用幻灯机的种类及其特点 (二) 幻灯机的基本结构 (三) 幻灯机工作原理
幻灯机的种类很多,按照不同的分类方法,可分成许多不同的类型。 教学中常用的幻灯机一般可按照下列方式分类: (1) 按输片方式分类可分为直轨输片幻灯机(、圆盘输片幻灯机和 直轨、圆盘两用幻灯机。 (2) 按显示方式分类可分为远射式幻灯机、整体式幻灯机和 远射、整体两用式幻灯机。 (3) 按操作方式分类可分为手动幻灯机、有线遥控电动幻灯机、 无线遥控电动幻灯机、时控自动幻灯机、讯控自动幻灯机 (又称为声画同步幻灯机)和数控自动幻灯机。 幻灯机的工作原理简单讲就是利用凸透镜成像。 具体来说,幻灯机的放映镜头相当于一个凸透镜, 当把幻灯片置于放映镜头的一倍焦距与二倍焦距之间, 由放映灯泡发出的光经聚光镜会聚照射到幻灯片上并通过 放映镜头,就会在放映镜头二倍焦距外的银幕上得到一个 放大的、倒立的实像 幻灯机的种类和型号虽然很多,但其基本结构却大同小异,主要由光学部分、机械部分、机身 部分以及电路部分等组成。 (1) 光学部分是幻灯机的主要组成部分,其作用是用足够强的光线透射幻灯片,在银幕上呈 现出放大了的清晰的影像。光学部分由光源(放映灯泡)、聚光镜、反光镜、隔热玻璃、放映镜 头等组成。 (2) 机械部分主要由传动机构、换向换片机构和调焦机构组成,其部件有电动机、传动轮、 摩擦轮、蜗轮、蜗杆等,由电动机带动进行工作。 (3) 机身部分由支撑光学部分和维持幻灯机工作机能的各个部件组成,它包括底座、外壳、 灯箱、电源变压器、冷却风扇、镜头筒和升降足等。 (4) 电路部分由变压器、导线、开关、插头、插座及电气元件等构成,其作用是给幻灯机的 电动机、放映灯泡和继电器等提供适当的电压,并控制幻灯机的工作。

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21 光学投影仪 光学投影仪也叫投影器或投影机,是在幻灯机的基础上发展起来的一种便于书写投影的视觉媒体,是运用透镜成像原理设计的一种光学仪器,除了具备设备简单、操作方便、经济实用的特点外,还具有教师自制投影片比较简单、亮度高等优点,在教学中得到广泛应用。

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23 (一) 教学中常用光学投影仪的种类 (1) 按放映的材料分类可分为普通光学投影仪、实物光学投影仪和显微光学投影仪。
(2) 按结构方式分类可分为台式光学投影仪和便携式光学投影仪。 (3) 按放映光源分类可分为溴钨灯光学投影仪和镝灯光学投影仪。

24 (二) 光学投影仪的基本结构 光学投影仪的基本结构由聚光系统、放映系统两部分组成,聚光系统包括光源(放映灯泡)、反光镜、聚光镜和螺纹透镜等,放映灯泡常用300W以上的溴钨灯或镝灯;螺纹透镜是用聚丙烯塑料压制成的大面积聚光透镜,能使投射到书写平台上的光线在大面积范围内均匀分布;聚光镜起聚光作用。 投影仪结构放映系统包括放映镜头和反光镜等。放映镜头安装在投影仪的竖杆上,能升降进行聚焦调节;反光镜的作用是把镜头光线反射到水平方向银幕上,其倾角可以绕水平轴或垂直轴转动,以适应银幕的不同高度和投影方向的改变。 冷却器即风扇的作用是散热降温,要注意风扇比灯泡“先开后关”。

25 银幕 不同材料的银幕,对光的反射、透射和吸收情况是不同的,映出画面的效果大不相同。我们用反射系数、透射系数和吸收系数来表示银幕对光的反射、透射和吸收程度。一般来说,对反射银幕要求其对光反射多、透射少,对透射银幕要求其对光透射多、反射少,并且都要求它们对光吸收少。

26 (1) 按制作的材料分可分为布料银幕、塑料银幕、橡皮银幕、玻璃微珠银幕和金属银幕。
(一) 银幕的种类 (1) 按制作的材料分可分为布料银幕、塑料银幕、橡皮银幕、玻璃微珠银幕和金属银幕。 (2) 按放映方式分可分为反射式银幕和透射式银幕。 (3) 按表面的光学性能分可分为方向性漫散反射银幕、非方向性漫散反射银幕、方向性漫散透射银幕和非方向性漫散透射银幕。 (4) 按悬挂方式分可分为固定式银幕和活动式银幕。

27 (二) 银幕的维护保养 (1) 保持幕面的清洁,如有灰尘,可用鸡毛掸子轻拂或用清洁白纱布蘸水清洗。使用过程中,不要用手接触幕面。
(2) 幕面上有油污时,可用碱水清洗;如有黄色水污,可用漂白液清洗。 (3) 不要将银幕放在高温或潮湿的地方,以防银幕变质。 (4) 银幕不要折叠,不能用手或硬物接触幕面,以防幕面裂纹或污染。 (5) 用完后应将银幕卷入卷筒内,以保护幕面,延长使用寿命。

28 照相机 照相机是运用透镜成像原理设计制造的光学仪器。照相机的镜头好比人的眼睛,照相机中的感光片能够感受各种形态的影像,镜头构成的影像要依靠感光材料来记录。

29 (一) 照相机的种类 (1) 根据相机所使用胶卷的规格可分为135型照相机和120型照相机。 (2) 根据取景方式可分为直视取景照相机、双镜头反光照相机(双反相 机)和单镜头反光照相机(单反相机)。 (3) 根据控制方式可分为手动相机、自动相机和手动、自动两用相机。 (4) 根据成像材料可分为胶片相机、一次成像相机和数码相机。 此外,还有一些特殊功能照相机,如立体照相机、摆头照相机、 水下照相机等。

30 传统照相机 (一) 传统照相机的结构与功能 传统照相机主要由镜头、快门、取景器、测距器、机身、卷片装置、闪光连动和自拍机构等部件组成。
传统照相机的工作过程就是利用感光材料的光化学反应把景物影像记录下来的过程,其中镜头用来成像,快门和光圈用来控制曝光,感光胶片用来记录影像。 数码相机的结构与传统相机基本相同,只是用电子器件取代了胶卷。

31 1.镜头的基本功能是让光线进入照相机并聚焦光线在胶片上形成清晰的影像。
2.取景器是供拍摄者确定拍摄画面范围与构图的装置。 3.测距器是用来调节、测定照相机至被摄体之间距离的一种装置。 4.机身是照相机的身躯,是照相机其他部件的承载体。机身还起暗箱的作用,使通过镜头的光线与外界隔绝,保证感光胶片准确顺利地感光。 5.感光胶片是在透明基片上涂上由明胶和卤化银组成的感光乳剂制成的,卤化银经感光、显影会生成由银颗粒构成的黑色影像。 另外,相机还有卷片装置、闪光连动装置、自拍机构等其他装置。

32 (二) 传统照相机的使用步骤 第一,要按照使用说明书熟悉照相机的功能和操作方法; 第二,正确安装胶卷; 第三,调节感光度旋盘至正确位置; 第四,根据拍摄现场光线情况,选择合适的光圈系数和快门速度; 第五,取景构图; 第六,调节聚焦环使图像清晰; 第七,按下快门,进行拍摄。

33 数码相机 数码相机是一种利用电子传感把光学影像转换成电子数据的照相机,
数码相机的核心部件是电荷耦合器件(CCD)图像传感器,它是用一种高感光度的半导体材料制成,能把光线转变为电荷,通过模数转换芯片转换成数字信号,数字信号经过压缩以后由相机内部的闪速存储器或内置硬盘卡保存。

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35 1. 数码相机的结构 常见的数码相机主要由光学镜头、感光传感器(CCD或CMOS)、模数转换器(A/D)、图像处理器(DSP)、图像存储器(Memory)、液晶显示器(LCD)、端口(计算机接口、电视机接口)、电源和闪光灯组成。

36 2. 数码相机工作原理 数码相机镜头的作用与传统照相机相同,它将光线会聚到镜头后的感光传感器(CCD或CMOS)上,将光信号转换为与光强度成比例变化的模拟电信号,送往模数转换器ADC(Analog Digital Converter),转换为数字信号,再送往图像处理器DSP,对图像信号进行处理、压缩并转换成特定格式的图像文件,存储在存储器中。 上述成像过程是在核心控制芯片的控制下完成的。存储的图像信号可立即在相机的液晶显示器(LCD)上进行查看,便于不满意时删除或重拍,也可通过输出接口传输到计算机中。

37 第三节 听觉媒体 听觉媒体是指发出的信息主要作用于人的听觉器官的媒体。如传声器、扬声器、扩音机、录音机、激光唱机、MP3播放器、调音台、语言实验室等电声设备及相应的软件。 电声设备的作用主要是扩声和对课件中的声音内容重现等。在音乐和语言等教学中这些电声设备有着重要的作用。

38 1. 传声器 传声器是一种将声音信号转换成电信号的换能器件,俗称话筒或麦克风。传声器是整个音响系统的第一环节,它的质量好坏和使用是否得当,对整个系统的电声指标有着十分重要的影响。 2.扬声器 扬声器是把电能转换为声音信号的一种换能器件,又叫喇叭。根据换能原理不同,扬声器可分为电动式、电磁式和压电式三种;按频率范围分为低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器;按声波辐射系统可分为直接式扬声器(包括纸盆式扬声器和球顶式扬声器)、号筒式扬声器、音箱式扬声器、声柱式扬声器。我们最常用的是电动式扬声器,如电动号筒式扬声器、电动纸盆式扬声器。将几只不同频率响应范围的扬声器组合在一起,可以提高放音质量,扩展有效频率范围。

39 3.音箱 音箱一般用木质材料做成,可以改善频率响应和音质。为了提高扬声器的放音质量、扩展频率范围,可以将几只不同频率响应的扬声器组合在一起,构成组合音箱。 使用扬声器时注意:正确选择扬声器的类型,在室外使用时应选用电动号筒式扬声器,在室内使用时应选用电动纸盆式扬声器,并选好音箱,要求还原高保真度声音时,应选用优质的组合音箱;扬声器的阻抗应和扩声机输出阻抗匹配,否则会损坏扬声器或扩音机;注意扬声器的输入功率不要超过它的额定功率;两个以上扬声器组合使用时应注意相位问题,若反相,声音将显著削弱;在使用立体声放音系统时,两个音箱分开的距离应等于音箱到听众中间位置的长度。

40 4.扩音机 扩音机又叫功放,是用来将微弱的电信号放大成具有一定电功率信号的音响设备。它可以把来自传声器、激光唱机、录音机或多媒体计算机输出的音频信号加以放大,推动扬声器(音箱)发声,用以扩大声音的作用范围。 5.录音机(座) 录音机是记录和重放声音的一种音响设备。常用的录音方法有三种:机械录音(唱片)、光学录音(影片音迹)和磁性录音(磁带)。其中,磁性录音具有设备简单、操作方便、应用广泛等优点,所以发展最快。

41 6.激光唱机 激光唱机又叫CD(Compact Disc)唱机,是一种用微电脑控制的智能化高保真立体声音响设备。
主要由机械部分和电路部分组成。机械部分由唱片仓驱动机构、唱片旋转机构与激光拾音器进给机构组成。电路部分主要由激光拾音器、伺服系统、信号处理系统、控制显示系统和电源电路等组成。激光唱机把激光束照射在唱片的信号面,激光头读取激光唱片反射的光信号,并把光信号转换为高频电信号。高频电信号经过信号处理系统放大、整形、解调、纠错和D/A转换后放音。

42 7.MP3播放器 MP3播放器,顾名思义也就是可播放MP3格式音乐的播放工具。MP3的英文全称是Moving Picture Experts Group Audio Layer Ⅲ,是一种音频压缩技术,由于这种压缩方式的全称叫MPEG Audio Layer 3,所以人们把它简称为MP3。MP3是利用 MPEG Audio Layer 3的技术,将音乐以1∶10甚至更高的压缩率,压缩成容量较小的文件。 MP3播放器是独立的硬件产品,有电源和专门的部件,以满足存储、管理、播放数字音乐及显示其相关信息的功能。现在市场上已经有大量此类产品,一些生产商还为许多传统产品增加了MP3的功能,生产出了带MP3功能的立体声音响、车载立体声音响,还有能播放MP3文件的数码相机和手机,这些产品都能够完成存储和播放数字音乐的功能。

43 7.调音台 调音台又称调音控制台,它将多路来自话筒或其他信号源设备的声音信号进行放大、混合、分配、音质修饰和音响效果加工后,馈送给录音机或其他扩音设备。实际上它是多路的前置放大器和信号处理设备的有机结合,是音频节目创作和音响系统的核心。 ①调音台的种类 ②调音台的功 ③调音台的基本结构 1. 通道输入系统 即调音台的输入通路,依据用途和使用环境输入通路多少不等,分别有4路、8路、16路、32路等,其中每 一路都有单独的输入接口、增益控制、频率均衡、电平控制等单元组件,在调音台的前端一般有三个信号 输入插口,用以连接话筒、卡座、CD等信号源设备。 2. 增益控制系统 用于调整输入信号电平大小,以保证其电压不超出动态范围,并有过载指示灯显示。 3. 均衡器系统(EQ) 主要用于音质修饰补偿,对声音频谱在额定区域内进行提升或衰减。 4. 音量控制系统 是用于调整各路信号电平大小,并调节音量平衡的附件。 5. 声像移位器(PAN) 也称全景电位器,是用来控制声音的空间特性的。电位器调到中心位置时,左右声道电平输出量相同;当 调节到一端时,一个声道的电平达到最大,而另一个声道电平则为零,两路电平的改变是逐渐而连续的。 6. 监听音量控制系统(MON) 分为通路音量监听和总路音量监听控制,是为了单独监听每一通道信号或总输出信号而设置 7. 辅助发送系统(AUX OUT) 实际上是一个附加的混合系统,它独立于主、辅输出之外,辅助发送的路数及结构决定于调音台的功能。 8. 信号监视系统 调音台上的信号监视组件,有音量表、峰值表以及发光二极管指示等显示方式 9. 输出总路控制系统 通常是将各通路和辅助输入的声音信号送到总输出混合母线,混合成完整的节目信号,再经过推子的调整, 传送给功率放大器,再至扬声器发出声音。 1. 放大 从话筒、卡座、CD机等信号源送来的信号电平很小,必须经过放大,在放大过程中又必须调节 平衡,最后送达录音机或经功放送到扬声器输出。 2. 混合 4路、8路、16路、32路等的节目源信号,可能同时输入到调音台来,进行技术上的加工和艺术 上的处理,然后混合成一路(单声道)或两路或四路立体声输入,这是调音台最基本的功能,所以 它也叫混音台。 3. 分配 将声频信号输入调音台后,不单纯放大为主输出信号,其中,为了满足不同需要,还要将信号分 配给多个电路或设备。 4. 音量控制 调音台的音量,通常使用推拉式电位器实现控制,此装置称为衰减器(Fader)。包括各输入单元的“ 通道衰减器”和总回路的“主衰减器”。 5. 均衡(EQ) 即高低音调节。调音台依档次不同而设有两段、三段至七段均衡器,同时又分为通道均衡器和主均 衡器等。 6. 声像定位(PAN) 两路或四路主输出的调音台都没有“声像定位电位器”。用于拾取、录制立体声节目,按照声源方位 或乐曲艺术的要求而分配“声像方位”。 7. 监听或检测 一般调音台都设置耳机插孔,用耳机来监听,或外接监听功放,用扬声器监听,台面通常还设有指 针式或发光管式音量表,以视觉对电平信号进行监测。 (1) 按功能分,调音台可分为演出用调音台和录音用调音台。 (2) 按结构分,可分为单声道调音台、立体声调音台和单声/立体兼容调音台。 (3) 按输入通道数量分,有4路、8路、12路、24路、32路、64路调音台等。 (4) 按信号出来方式可分为模拟式调音台和数字式调音台。 (5) 按使用场合分,可以分为: ① 便携式调音台,有2~6个输入通道,装有简单的高低音补偿器,有输入、输出、混合 电路,多用于现场扩音或录音。优点:便于携带,操作简便。 ② 半移动式调音台,有4~12个输入通道,装有高、中、低音补偿器,高低通滤波器及自 动音量控制,输出电路为双声道,多用于语言录音和一般性非专业娱乐活动。 ③ 固定式调音台,大型有24~32个输入通道,中型有12~24个输入通道,功能齐全,附有 混响器、压限器等信号处理设备,既可录音乐,又可进行混合录音,多声道输出,常用在 大型剧院和专业音乐厅。

44 8.音频信号处理设备 (一) 压缩/限幅器 压缩器是指在演播室的声频处理设备中常用的振幅处理设备。压缩器处理的对象是声频信号的动态范围。压缩器与限幅并没有严格的区别,一般只是对信号电平控制能力的大小有差别。通常压缩比为10∶1以上时,压缩器就可以视为工作在限幅状态。限幅的功能在实际的应用中,一个作用是保护接收或记录设备避免受偶尔出现的大信号的影响,产生过载或饱和失真;另一个作用是产生特殊的音响效果,如对摇滚乐中的贝司的处理,就采用限幅处理,这样可以产生比较平稳的低音声部。

45 (二) 均衡器 均衡是指某一频段上信号的声能与其他频段上的信号声能相比发生了相对的变化,而这种相对变化的大小就称为均衡量。由于乐器发出的声音大多为复合音,不同均衡将导致人耳对声音频谱结构的听觉感受——音色发生了变化。通过均衡器可以改变或调整音色。 (三) 延时器与混响器 为了能够模拟出某种比较自然的声音,就要对信号进行处理,以产生出更多的反射声,这一般都是通过混响、延时来加以实现的。 (四) 其他处理设备 其他处理设备有反馈抑制器、效果器、激励器等声频处理器。反馈抑制器用于现场扩声时解决扬声器和传声器之间的声音回荡引起的啸叫,在多媒体演示教室的扩音中常用。效果器用于产生特殊音响效果,如颤音、回声等。激励器用于将原信号的频率范围和动态范围扩大。

46 9.语言实验室 语言实验室(Language Laboratory)是主要用于语言教学和训练的专业教室,是一种从单一媒体发展成具有多媒体特性的系统,是供语言教学使用的专用教室。型向视听型和人机交互型发展,形成了多种类型的语言实验室系统。根据信号形式,语言实验室分为模拟信号语言实验室和数字化语言实验室。 ①语言实验室的类型 ②语言实验室的功能 ③ 语言实验室的特点 1. 单听型 它适用于听力或听写训练。由于没有反馈,教师无法进行个别指导。通常有两种组成方式, 即:有线听音式和无线听音式。 2. 听说型 这种语言实验室在教师控制台上增加了音源控制和通话控制部分,学生座位上增加了话筒、 呼叫开关,座位与座位之间配有隔音玻璃板。使用这种语言实验室时,教师和学生可以方 便地进行语言交流。 3. 听说对比型 听说对比型语言实验室是在听说型基础上,在学生隔音座位上增设了双通道录音机构成对 比听说系统。这种语言实验室在教师控制台上增加了双人练习、小组练习等组合练习的功 能;学生可以录下自己的语言练习情况,与标准进行比较;教师可以根据教学要求,有目 的地组织学生进行分组练习。 4. 视听对比型 这种语言实验室除装有听说型的设备外,还配置有投影器、幻灯机、电影放映机、放像机、 监视器以及银幕等设备。它可以在播放语言教材的同时呈现视觉形象,创造适当的语言环 境,获得更好的教学效果。 1. 控制功能 语言实验室的教师控制台通过各种控制按键发出信号,对语言实验室设备进行各种功能控制, 以保证整个教学过程有序地进行。 2. 显示功能 在控制台和学生座位上设有工作状态显示灯,如呼叫显示、操作指令显示以及音量控制显示 等,也可设有监视器显示视频图像。 3. 复制编辑功能 此功能可以从事编辑制作,复制所需要的教学、训练、考核等录音磁带,以方便教学。 4. 双向教学功能 指教学过程中教师和学生相互交流教学情况,以便对教学情况进行有效的控制。 5. 自动检测功能 高级语言室具有自动检测系统,在屏幕上能直观显示出整个系统的运行情况,一旦发生故障 或操作错误时,会在屏幕上显示出来。 6. 评价分析功能 教师可以利用学习反应信息测试系统记忆、评价学生回答问题的得分、名次,分析学生的差 异和问题的难易程度,控制台上设置的打印机能迅速地打印出学生的学习情况。 其主要优点是: (1) 提供理想的语言环境。 (2) 提高教学效率。 (3) 为学习者创造良好的自学环境与自学条件。 (4) 有利于教师根据学生的具体情况,选用难易不同的教材,采取最为合理的教学策略。 其局限性主要表现在: (1) 由于座位的隔断,使师生间的视觉交流、情绪交流受到影响。 (2) 系统功能的充分发挥,依赖教师的先进教学思想和教师对语言实验室的熟练操作技术 ,否则很难达到预期的教学效果。

47 第四节 视听媒体 视听媒体集视觉媒体和听觉媒体的功能于一身,通过有声、活动的视觉图像,形象逼真地传递教育教学信息,有利于激发学生的学习兴趣,提高教学效率和效果。 常用的视听教学媒体设备有电视机和电视系统(含卫星电视系统)、录像机、摄像机、编辑机(线性编辑机与非线性编辑机)、VCD、DVD、MP4播放器等。

48 一、 电视系统简介 二、 摄像机 三、 录像机 四、 编辑机 五、 电视机 六、 影碟机 七、 MP4播放器

49 电视系统简介 (一) 电视系统组成及原理 电视信号的传输是通过电视系统来实现的。
电视系统的功能包括电视信号的产生、处理、传输、接收、还原(显示)。电视信信号的产生与还原是通过光电转换技术实现的。 由光到电的过程由摄像机完成,由电到光的转换由电视机完成。 传输是将记录了景物光信号的电信号发送出去,发送的方式可以是无线的,即通过无线电波的方式,也可以是有线的,例如现在的有线电视传输方式,还可以由通讯卫星转发。另外,在记录、传输、还原景物活动图像的同时还记录传输了声音。

50 (二) 电视信号的传输 摄像时,光信号转变成电信号,这种电信号就是电视信号。在传输时,并不是将该信号直接传输出去,它要先经过一定的处理再进行传输。早期的黑白电视只传送图像的亮度信息;而彩色电视却不同,它同时传送图像的亮度、色调、色饱和度三个信息,根据混色原理,可由红、绿、蓝三基色经过混色得到自然界中几乎所有的颜色,彩色电视通过红、绿、蓝三基色的分解与混合以及相应的三基色信号的传输,实现彩色图像的传送,再现原景物中千变万化的色彩。 我们日常生活中常见的电视信号传输方式有如下几种: 1. AV方式传输 2. RF方式传输 3. SVIDE0传输 分量信号传输式 5.

51 彩色电视制式 在彩色电视系统的发送端,可以采用不同的编码方式,把三基色信号转换成亮度信号和色度信号,这些编码方式叫做彩色电视制式
美国、加拿大、日本等国采用NTSC制式; 我国及德国、英国、非洲一些国家等采用PAL制式; 法国、俄罗斯和东欧一些国家采用SECAM制式。

52 摄像机 高清摄像机摄像机(video camera)是将被摄物体的光图像转换为电视信号的设备,是电视节目和电视教材图像的最主要信号源。
(一) 摄像机的种类 1. 按摄像器件的类型分:可分为摄像管式摄像机和固体摄像机。 2. 按摄像器件(CCD)数目分:可分为三片机(如3CCD摄像机)、二片机和单片机。 3. 按功能分:可分为普通摄像机和摄录一体机。 4. 按信号处理方式不同分:可分为模拟摄像机和数字摄像机。 5. 按用途分:可分为广播级摄像机、专业级摄像机、家用级摄像机和特殊用途摄像机。

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54 (二) 摄像机的结构和基本原理 1. 摄像机基本结构 摄像机种类繁多,性能各不相同,但基本结构差不多,主要由光学系统、摄像系统、信号输出与记录系统和寻像系统等组成。 摄像机的光学系统包括内光学系统和外光学系统两大部分;摄像系统包括摄像器件、信号处理电路、编码器等;信号输出与记录系统提供各种输出方式及接口或直接记录在载体上;寻像器实现画面监视与监测功能。

55 2. 摄像机基本工作原理 摄像机是进行光电转换的设备,其基本工作原理是通过光学成像系统成像,并利用三基色原理分解光像,形成三基色图像,然后通过CCD等摄像器件完成光电转换,并形成电信号,再经预放、放大、编码处理等形成某种格式的电视信号

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57 录像机 录像机是把拍摄或制作的图像和声音信号记录下来的设备。 (一) 录像机的类型
(1) 按记录载体不同可分为磁带录像机、硬盘录像机和光盘录像机等形式; (2) 按用途分类,有广播级、专业级和家用级录像机; (3) 按彩色电视制式分类,有单制式和多制式彩色录像机; (4) 按电视信号处理方式分类,有模拟信号和数字信号录像机; (5) 按录像机功能分类,有放像机、录像机、编辑录像机、摄录一体机; (6) 按录像机外形分类,有台式、便携式录像机; (7) 按视频磁头分类,有单磁头录像机、双磁头录像机、多磁头录像机; (8) 按磁带盘形分类,有开盘式录像机、单盒式录像机和双盒式录像机; (9) 按视频处理格式分类,有Beta、VHS、SVHS、VO、BVU、MⅡ、Betacam、 BetacamSP、DigitalS、DV、DVCPRO、DVCAM、BetacamSX、DigitalBetacam

58 (二) 录像机的基本工作原理 磁带录像机(简称VTR),是利用电磁感应原理以剩磁的形式记录与重放电视信号的设备。 被摄物体的图像、声音信号由摄像机和话筒分别变换为电信号,电信号由磁头变换为磁带上的磁信号,由监视器的屏幕和扬声器重放出图像和声音。 录像机的发展经历了从复合到分量、从模拟到数字的发展历程,已经形成了模拟复合、模拟分量、数字复合和数字分量四大记录格式。

59 编辑机 电视节目的制作过程分为前期摄录和后期编辑合成两个阶段。后期编辑合成就是把前期用摄像机拍摄的素材按照导演的创作要求进行选择、次序调整,将镜头素材重新连接成连续的画面,同时也将现场声、解说、音乐、音效等声音素材进行选择、处理的过程。 (一) 线性编辑 线性编辑是采用两台录像机进行有选择的复制过程,一台录像机重放素材带,将选好的素材镜头录制到另一台编辑录像机的磁带上,精确地控制两台录像机的伺服与同步,可保证镜头间连接点的准确与稳定。

60 (二) 非线性编辑 非线性编辑系统是以计算机的硬盘为记录媒体,在硬盘上的镜头素材已经成为数字化的视频、音频信息,它是按照硬盘操作系统规则进行分配的,可以随机存取和处理视音频素材。可以完成多通道视频编辑、特技、动画制作、字幕叠加、配音配乐等功能。

61 (三) 视频切换台 视频切换台是用于编辑控制和现场节目制作的常用设备,是演播室制作系统的核心,是信号输入、输出的枢纽,其性能指标在系统集成中是至关重要的。

62 影碟机 影碟机又叫激光影碟播放机,是播放激光影碟上图像和声音信号的电视设备。激光影碟是利用激光技术形成的新型的记录方式。
(一) 影碟机的类型 1. 按彩色电视制式分类 有NTSC制、PAL制和NTSC制与PAL制兼容的影碟机; 按激光影碟信号灌制的方式分类, 有CAV等角速度标准碟的影碟机、CLV等线速度长时间的影碟机。 2. 按影碟机的视音频处理格式分类 有LD影碟机、VCD影碟机、DVD影碟机。

63 (二) 影碟机的结构与原理 1. 结构 影碟机主要由激光捡拾头(简称激光头)、伺服系统、视频处理系统、音频处理系统、卡拉OK系统、驱动控制系统及电源等几大部分组成。 2. 原理 由半导体激光发生器发射的激光经物镜聚焦成直径万分之一毫米的激光束,对光盘上的电视信号轨迹做循迹扫描,伺服系统确保激光头从光盘上准确地拾取信息,载有图声信息的激光束从光盘反射回来,经过光电检测器转换成相应的电信号,然后经视频、音频处理系统处理后,输出模拟视频信号和音频信号。

64 电视机 电视机是完成电视信号接收与电光转换的设备。 (一) 电视机的种类
(1) 按显像装置不同分为显像管电视机、液晶电视机和等离子体电视机等。 (2) 按屏幕尺寸不同分为14英寸、18英寸、25英寸、37英寸、42英寸等。 (3) 按信号方式不同分为模拟电视机和数字电视机。 (4) 按成像方式可分为普通电视机和投影电视机。

65 (二) 电视机工作原理 彩色电视机由公共通道、彩色解码通道、伴音通道、同步扫描电路、彩色显像器件和电源电路等部分组成。 公共通道的作用是把天线收到的电视台发射的信号进行频道选择、调谐、检波、放大等处理彩色解码通道的作用是把彩色全电视信号还原成三基色信号。 伴音通道的作用是解调出音频信号,经放大后推动扬声器发声。 同步扫描电路的作用是从彩色全电视信号中分离出复合同步信号,以保证彩色显像器件准确完成与发送端严格一致的行扫描与场扫描,从而得到稳定的电视图像。 彩色显像器件作用是把三基色电信号还原成彩色图像。 电源电路作用是供给电视机各部分电路所需要的电能。

66 MP4播放器 MP4播放器是一个能够播放MPEG4文件的设备,也称为PVP(Personal Video Player,个人视频播放器)或PMP(Portable Media Player,便携式媒体播放器),是建立在支持MPEG4视频格式基础上的数码随身影院,支持Divx、Xvid、Avi等目前流行的MPEG编码格式。 由于MPEG4视频格式是目前最先进的图像压缩标准,播放效果清晰,而文件体积大小只有DVD的25%~30%,因此,将这种建立在MPEG4视频格式基础上的移动数码设备称为MP4播放器。 它除了看视频的基本功能外,还可支持音乐播放、浏览图片,甚至部分产品还可以上网。它可以通过 USB或1394端口传输文件,很方便地将视频文件下载到设备中进行播放,而且一般自带LCD屏幕,以满足随时播放视频的需要。

67 第五节 多媒体教学系统 一、 多媒体计算机 在计算机应用领域中,媒体主要包括两种含义, 一是指存储信息的载体,如磁盘、磁带、光盘等存储器;
第五节 多媒体教学系统 一、 多媒体计算机 在计算机应用领域中,媒体主要包括两种含义, 一是指存储信息的载体,如磁盘、磁带、光盘等存储器; 二是指承载信息的载体,包括文字、图形、动画、音频、视频信号等。 多媒体技术是指利用计算机来交互地综合处理文字、图形、图像、动画、音频、视频等 多种媒体信息的综合技术,包括:多媒体信息管理技术、多媒体通信技术、信息压缩技术及多媒体影像处理技术等。

68 多媒体计算机是指能综合处理文本、声音、图形、图像等多种媒体信息,并具有交互功能的计算机系统。
多媒体计算机硬件系统是由计算机的基本部件和多媒体设备组成。 多媒体设备最基本的有声卡(Audio Card)、音箱、CDROM、麦克风等。另外,还有视频捕获卡、摄像机、照相机、扫描仪、打印机等。

69 多媒体计算机软件系统有多媒体操作软件、多媒体的编辑创作软件和多媒体的应用软件。多媒体操作系统软件与传统的操作系统软件相比,增加对多媒体信息处理的控制和管理,并为进一步的开发和应用提供了支持。
多媒体的编辑创作软件为多媒体创作人员提供了制作的工具,如图像处理软件、录音和编辑软件、视频采集和编辑软件、动画制作软件等。多媒体应用软件是开发出来的面向最终用户使用的多媒体软件产品,如一套多媒体的教学光盘、一部多媒体百科全书、一个互动的多媒体游戏等。

70 第五节 多媒体教学系统 二、 多媒体综合教室 多媒体综合教室又称为多媒体教学演示教室,简称多媒体教室,是指将多种媒体集成在一个教室内,以利于教师和学生运用现代教学媒体开展教与学活动的场所。 多媒体综合教室类型: (一) 简易型多媒体综合教室 简易型多媒体综合教室主要由多媒体计算机、视频展示台、多媒体投影机、银幕等设备组成。 (二) 标准型多媒体综合教室 标准型多媒体综合教室主要由多媒体投影仪、录像机、影碟机、激光唱机、录音机、话筒、扩音机、调音台、音箱、多媒体计算机、视频展示台、银幕和多媒体控制平台(按键式或电脑式)等设备组成。

71 多媒体综合教室

72 (三) 多功能型多媒体综合教室 多功能型多媒体综合教室是在标准型基础上,增加摄录像系统和学习信息反应分析系统。所谓摄录像系统就是在教室内装配有2~3部带云台的摄像机,拍摄师生的教学活动过程。把摄像信号传送到中心控制室,供记录存储到其他教学场所,供观摩或扩大教学规模。学习信息反应分析系统能使全班同学在座位旁的按键上对教师提出的问题做选择性的回答。通过计算机收集并分析学生的学习反应信息,使教师能及时了解学生的学习情况,更有针对性地开展教学活动。

73 多媒体综合教室 功能特点 能将教学内容直观形象地呈现出来,同时作用于学生的多个感官
通过计算机集中控制和管理,能够根据教学需要,随时呈现教学内容及其相关信息 提供多种人机交互,操作简单方便,但这种环境下的教学模式是以教师为中心,教师讲,学生听,教学的控制权在教师手中,学生处于被动地位,教学信息单向传播,缺乏信息的双向交流。 适用于直观形象内容的教学和观摩示范教学

74 第五节 多媒体教学系统 三、 视频展示台 视频展示台(Visual Presenter)又称为实物展示台或视频展台,是一种新型的视觉媒体设备
第五节 多媒体教学系统 三、 视频展示台 视频展示台(Visual Presenter)又称为实物展示台或视频展台,是一种新型的视觉媒体设备 视频展示台是通过CCD摄像机以光电转换技术为基础,将实物、模型、印刷品、透明胶片、幻灯片、文稿、图片、演示过程等信息转换为图像信号,并输出到投影仪、监视器等显示设备上展示出来或储存到计算机的设备。

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76 (一) 视频展示台的类型 (1) 根据照明光源分为双侧灯台式视频展台和单侧灯台式视频展台。 (2) 根据结构分为整体式视频展台、底板分离式视频展台和便携式视频展台 (二) 视频展示台的结构与原理 一台普通的视频展示台包括摄像头、支撑臂、控制面板、臂灯、展示台面和电路系统等,而一些高档的展台还包括红外线遥控器、计算机图像捕捉适配器、液晶监视器等附件。

77 (三) 视频展示台的主要功能 视频展示台具备诸多方便实用的功能,如能在课堂或会议室里,简单方便地将印刷刊物、幻灯片、透明胶片以及立体实物等清晰、逼真地显示出来,能够控制多路视频信号和计算机数字信号的切换等。 1. 多路信号的输入/输出 视频展示台一般都具有多路输入和输出接口。如遥控REMOTE(RS232)用于连接计算机,实现电脑遥控;显示器输出MONITOR OUT用于连接AV监视器;同步锁定GENLOCK控制AV机器之间的信号同步;视频/音频输入可转换不同AV信号等。 2. 与计算机连接 通过数字接口,可以将动态图像实时输入电脑,并可对图像进行再加工。

78 (三) 视频展示台的主要功能 3. 自动聚焦与变焦
视频展示台一般采用CCD摄像头来获取鲜明、清晰的图像效果。它具有方便的自动聚焦功能,当操作者更换显示内容时,无须频繁地调整焦距。 4. 摄像头自由转动 视频展示台的摄像头一般都可以自由转动。这种调节既可以水平方向转动,也可以垂直方向转动。 5. 幻灯片正负像转换 对于透明胶片、幻灯片、影像负片等视频展示台都可以正常演示。只要调节一下正负像开关,负片也能像正片一样获得良好的投影效果。

79 (三) 视频展示台的主要功能 6. 面板控制展示操作 视频展示台的功能操作一般集中在前面板上。通过面板操作即可控制整个演示活动。
7. 画面静帧存储 画面静帧存储功能可以帧存储的方式记忆一帧图像内容。当更换投影内容时,投影画面可以自然地过渡到下一个场景。 8. 其他功能 视频展示台一般具有红外遥控功能、镜像功能、自动/手动自平衡调整、自动/手动光圈调节以及全平面的光板灯箱设计、避免图像抖动的减震设计等功能;有些演示仪还附有液晶监示器,便于讲解人实时动态监示;另外,有些演示仪还设计了书托架和幻灯片夹具等,从而使得演示更为方便。

80 第五节 多媒体教学系统 四、 扫描仪 扫描仪(Scanner)是一种外部仪器设备,是通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出图像的数字化输入设备;照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片,甚至纺织品、标牌面板、印制板样品等三维对象都可作为扫描对象;并具有光学字符识别(OCR,Optical Character Recognition)能力,能对中文进行识别。

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82 12ss按不同的标准可分成不同的类型, 按其扫描方式不同,可将扫描仪分为手动式扫描仪、平面式扫描仪(CCD扫描仪)和滚筒式扫描仪; 按扫描幅面分类,幅面表示可扫描原稿的最大尺寸,最常见的为A4和A3幅面的台式扫描仪,还有A0大幅面扫描仪; 按扫描分辨率分类,分辨率有600dpi、1200dpi、4800dpi,甚至更高;按灰度和彩色分类,可分为灰度扫描仪和彩色扫描仪; 按扫描图稿的介质不同,可分为反射式(纸材料)扫描仪和透射式(胶片)扫描仪,以及既可扫描反射稿又可扫描透射稿的多用途扫描仪; 按接口方式分类,可分为SCSI接口扫描仪、EPP/ECP接口扫描仪和USB接口扫描仪; 按用途不同,可分为用于各种图稿输入的通用型扫描仪和专门用于特殊图像输入的专用型扫描仪,如条码扫描仪、卡片阅读机等

83 扫描仪的组成与原理 扫描仪是把文本、图形图像、图表、照片、胶片等转换为计算机能够处理的图像的设备。扫描仪一般由CCD电荷耦合器件阵列、光源、聚焦透镜、步进电动机、模/数转换器和扫描软件等几大部分组成。 平面扫描仪获取图像的方式是先将光线照射到扫描的材料上,光线反射回来后由CCD光敏元件接收并实现光电转换。

84 扫描仪的组成与原理 在图像扫描仪中,使用CCD作为图像传感器。图像扫描仪的CCD是一种线性CCD,即一维图像传感器。扫描仪对图像画面进行扫描时,线性CCD将扫描图像分割成线状,每条线的宽度大约为10。光源将光线照射到待扫描的图像原稿上,产生反射光(反射稿所产生的)或透射光(透射稿所产生的),然后经反光镜组反射到线性CCD中。CCD图像传感器根据反射光线强弱的不同转换成不同大小的电流,经A/D转换处理,将电信号转换成数字信号,即产生一行图像数据。同时,机械传动机构在控制电路的控制下,步进电机旋转带动驱动皮带,从而驱动光学系统和CCD扫描装置在传动导轨上与待扫原稿做相对平行移动,将待扫图像原稿一条线一条线地扫入,最终完成全部原稿图像的扫描。

85 扫描仪的主要性能指标 扫描仪的主要性能指标有x、y方向的分辨率、色彩分辨率(色彩位数)、扫描幅面和接口方式等。 1. 光学分辨率
光学分辨率是指扫描仪的光学系统可以采集的实际信息量,也就是扫描仪的感光元件CCD的分辨率。 2. 色彩分辨率 色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色阶,总之都是表示扫描仪分辨彩色或灰度细腻程度的指标,它的单位是bit(位)。 3. 扫描幅面 扫描幅面是指扫描仪一次扫描所能扫描的最大幅面尺寸。 4. 接口方式 接口方式(连接界面)是指扫描仪与计算机之间采用的接口类型。

86 第五节 多媒体教学系统 五、 多媒体投影仪 (一) 多媒体投影仪的种类、原理及特点
第五节 多媒体教学系统 五、 多媒体投影仪 (一) 多媒体投影仪的种类、原理及特点 多媒体投影仪是相对于光学投影仪而言的。它是多媒体教室中计算机、视频展示台、VCD/DVD、录像机等视频设备的视频再现设备。多媒体投影机是一种兼容视频信号与计算机信号,将图像或文本等信息直接投影到银幕的设备。

87 液晶显示投影仪(LCD,Liquid Crystal Display)是目前最常用的,它是液晶显示技术和光学投影技术相结合的产物。液晶是介于液体和固体之间的物质,本身不发光,只起调制外来投射光强弱的作用;液晶显示器是借助外界光源照射液晶材料而实现显示的被动显示器件。

88 主要性能指标 投影仪的主要技术指标主要包括如下几个方面: 1. 分辨率
分辨率是指图像的清晰程度。当输入信号为视频信号时,我们习惯上用水平方向上的电视线数来表示;当输入RGB或VGA信号时,则用行列像素来表示。 2. 光照度 光照度是投影机的一个非常重要的指标,它表示投影机的光源所能发光的强度,以流明为单位。 3. 成像尺寸与镜头焦距 图像的明亮程度不仅取决于光源的光照度,而且它还与另外两个因素有关,即成像尺寸与屏幕材料的亮度系数。 另外,有些便携式投影机还带有传声器输入与扩音功能,在小范围内教学或举行会议使用时非常方便。此外,投影一般还带有红外遥控功能、RS232或USB计算机接口、多画面显示功能、节电功能以及其他附加功能,如扬声器、红外教鞭、磁盘驱动器等。

89 多媒体投影仪的使用与维护 多媒体投影仪是一种贵重的教学设备,在日常的使用和维护中,必须规范操作。通常要注意以下几个方面的问题:
1. 开机关机 投影仪在开机时必须按照指定的步骤才能正常进行,否则可能会损坏投影机。一般来说,用户在开机时首先接通电源,再按开启开关,。关机时不能直接断掉电源,要先关掉光源,等投影机的散热风扇停止转动时再切断电源。 2. 在使用中要注意通风散热 通风口分进风口和出风口,进风口在它的底部,出风口在它的后面,所以不要使其底部和桌面贴得太近,也不要在通风孔处放置物体,以免影响通风散热。在使用过程中,“TEMP”指示灯变红,表示投影仪过热;“LAMP”指示灯变红可能是灯泡过热,现在的投影仪在这些情况下都会自动停机,但风扇仍会转动,使其冷却。等投影仪充分冷却后,才可再开机使用。

90 3. 在开机状态下不要随意搬动 在开机状态下搬移投影仪会使灯丝震动,影响灯泡的使用寿命,甚至会导致灯泡的爆裂。 4. 定期检查 一般隔40天左右的时间就要对投影仪进行检查,主要是注意检查投影仪通风口的畅通情况,再者要经常清理滤尘网。 5. 防止剧烈的震动、挤压 剧烈的震动容易使系统中的部件产生变形或损坏,影响图像投影效果,对于LCD投影仪而言,剧烈的震动能造成LCD的位移,影响放映时三片LCD的会聚,出现RGB颜色不重合的现象。

91 第五节 多媒体教学系统 六、 电子白板 电子白板是一种替代传统的黑板和粉笔的新型数字化教学工具。它融入了数字处理、多媒体、远程教学和远程会议等元素,解决了长期困扰教学、会议及产品演示活动中传统方法的弊端,是网络时代计算机辅助教学的理想选择。

92 电子白板的分类 目前,市场上复印式电子白板和交互式电子白板并存。
复印式电子白板:所谓复印式电子白板即通过用户的简单操作便可将白板上书写的内容通过一定的方式扫描并打印出来。 交互式电子白板:交互式电子白板可以与电脑进行信息通讯,将电子白板连接到PC,并利用投影机将PC上的内容投影到电子白板屏幕上,在专门的应用程序的支持下,可以构造一个大屏幕、交互式的协作会议或教学环境。

93 电子白板的工作原理 电子白板工作原理主要有压感原理和激光跟踪原理两种。使用压感原理的触摸式白板相当于计算机的一个触摸屏,是一种用手指或笔触及屏幕上所显示的选项来完成指定的工作的人机互动式输入设备。这种电子白板内部有两层感压膜,当白板表面某一点受到压力时,两层膜在这点上造成短路,电子白板的控制器检测出受压点的坐标值(手指或笔触及的位置),经接口送入计算机。使用激光跟踪原理的白板上端两侧各有一激光发射器。白板启动后,激光发射器发出激光扫射白板表面,特制的白板笔具有感应激光功能,从而反馈笔的位置。

94 电子白板的工作原理 电子白板可用于多媒体教室、演示厅或会议室,进行计算机软件培训、远程电子教学或电脑应用程序演示等。除此以外,还可以在远程会议、产品(新闻)发布、演讲、商务会议或工程指挥等领域得到广泛应用。电子白板的组成包括基本件、配件、可选件和辅助设备等。其中,基本件包括白板、控制器和安装软件,配件包括白板笔、串口适配器、电源适配器,可选件包括支架(移动式),辅助设备包括PC机和投影仪等。

95 电子白板的使用模式 1. PC白板工作模式 将电子白板与计算机相连代替黑板,用彩色电子笔代替粉笔,可在电子白板上任意书写和修改。板书的内容可以通过与白板相连的计算机里的控制程序进行实时的保存和处理。有些型号电子白板还配有打印机,可直接将书写内容打印出来。 2. 交互式触摸控制 将交互白板与计算机和投影仪连接使用,在进行演示、演讲、教学时,电子白板就成为一个大型的触摸屏幕,电子笔可以替代鼠标和键盘,用户可以通过交互白板操作计算机,运行计算机程序,演示电子教案和课件等,无须在白板屏幕和计算机之间跑来跑去,可远离计算机实行全方位操控。

96 电子白板的使用模式 3. 注释与修改功能 用电子笔可以任意注释和修改投影机投射到电子白板上的任意内容;所注释的内容与原有的计算机文件可以一同存入计算机中,也可以用电子白板所提供的工具方便地擦除。 4. 远距离传输功能 通过控制软件可以把写在白板上的内容传输到远方,从而实现远程教学或网络会议功能。

97 第六节 微格教学系统 一、 微格教学概述 微格教学(Microteaching)在我国也被译为“微型教学”、“微观教学”、“小型教学”等,是以现代教育理论为基础,利用先进的媒体信息技术,依据反馈原理和教学评价理论,分阶段系统培训教师教学技能的活动。 进行微格教学的一般方法是:在一个装备有电视摄录像系统的微型电教室里,受训者人数以10人为宜,用10~15分钟的时间对某个教学环节如组织教学、讲授新课、提问、复习旧课或布置作业等进行试讲,试讲情况由摄像机记录下来,指导教师和受训者一起观看,共同分析优缺点,然后再训练,直至掌握正确的教学技能。

98 微格教学实际上是提供一个练习环境,使日常复杂的课堂教学得以分解简化,并能使练习者获得大量的反馈意见。分解和简化主要体现在以下几个方面:
(1) 授课时间短,这样可减轻师范生或青年教师的压力和负担,也便于指导教师集中精力观察评估教学; (2) 教学内容单一,只教一个概念或一个具体内容,便于师范生掌握,能在较短时间内完成教学任务; (3) 训练目标单一,只注意一种技能,使被训练者容易掌握、指导者容易评估; (4) 学生人数少,便于师范生或青年教师控制,减轻了怕失败的心理压力。

99 第六节 微格教学系统 二、 微格教学系统的组成 微格教学系统可由主控室和若干间微格教室组成。 (一) 主控室
第六节 微格教学系统 二、 微格教学系统的组成 微格教学系统可由主控室和若干间微格教室组成。 (一) 主控室 主控室可以控制任一微格教室中的摄像云台和镜头,可以监视和监听任一微格教室的图像和声音,并可随时受控暂停在某一个微格教室与之进行电视讲话;可以对微格教室播放教学录像与电视节目;可以把某个微格教室的情况转播给其他的微格教室,进行示范。可以录制某个微格教室的教学实况供课后讲评。主控室的主要设备包括计算机、主控机、摄像头、录像机、VCD、监视器、监控台等。

100 (二) 微格教室 微格教室中的设备主要包括分控机、摄像头及其他教学设备。在微格教室中可以呼叫主控室,并与主控室对讲。微格教室中可以控制本室的摄像系统,录制本室的声音和图像,以便对讲课情况进行分析和评估。分控机可以遥控选择主控室内的任一台录像机、VCD机等其他影像输出设备并能遥控自己选择的设备的播放、停止、暂停、快进、快退。 随着信息技术的发展,数字化微格教学系统应运而生,该系统采用当前先进的数字化传输、存储和应用方案,整个系统方案由一个总控室和多个微格教室组成,它是一个集微格教学、多媒体编辑、影视音像制作、多媒体存储、视频点播、数字化现场直播为一体的数字化网络系统。在这里,观摩和评价系统均采用计算机设备,并通过交换机连接校园网或Internet。信息记录方式采用硬盘存储,或刻录成光盘,人们可以随时、随地通过网络或光盘进行点播、测评与观摩。

101 第六节 微格教学系统 三、 微格教学的特点 微格教学将复杂的教学过程做了科学细分,并应用现代化的视听技术,对细分了的教学技能逐项进行训练,帮助师范生或在职教师掌握有关的教学技能,提高他们的教育教学能力。在微格教学过程中,强调技能的分析示范、实践反馈、客观评价等环节,归纳微格教学的培训过程,有如下特点: (一) 技能训练单一集中 微格教学打破了以往教师培训的模式,将复杂的教学行为细分为容易掌握的单项技能,如导入技能、讲解技能、提问技能、强化技能、变化技能、演示技能、板书技能、结束技能等,并规定每一项技能都必须是可描述、可观察和可培训的,并能逐项进行分析研究和训练。

102 (二) 技能训练目标明确 微格教学中的课堂教学技能训练以单一的形式进行,要求被培训者在规定时间内以具体的教学技能完成具体的教学任务。整个教学培训过程是一个受控制的实践系统,重视每一项教学技能的分析研究,使被培训者在受控制的条件下朝明确的目标发展,最终提高综合课堂教学能力。 (三) 反馈及时全面 微格教学利用了现代视听设备作为课堂记录手段,真实而准确地记录了教学的全过程。被培训者教学技能的应用及表达教学内容和交流方法的优劣,可直接从记录中进行观察。这样,被培训者得到的反馈信息不仅来自指导教师和听课的同伴,更为重要的是来自于自己的教学信息,可以全面地看到本人上课的全过程。被培训者从第三者的立场来观察自己的教学活动,收到“旁观者清”的效果,产生“镜像效应”。

103 第六节 微格教学系统 四、 微格教学的实施 微格教学的实施过程是以现代学习理论、教学理论、现代教育技术以及系统科学为指导的教学技能训练过程。微格教学的实施包括学习相关知识、确定训练目标、观摩示范、分析与讨论、编写教案、角色扮演与微格实践、评价反馈、修改教案等步骤。 (一) 理论学习 微格教学是在现代教育理论指导下对教师教学技能进行模拟训练的实践活动。在实施模拟教学之前应学习微格教学、教学目标、教学技能、教学设计等相关的内容。 (二) 确定训练目标 在进行微格教学之前,指导教师首先应该向受训者讲清楚本次教学技能的训练的具体目标、要求,以及该教学技能的类型、作用、功能以及典型事例运用的一般原则、使用方法及注意事项。 (三) 观摩示范 为了增强受训者对所培训的技能的形象感知,需提供生动、形象和规范的微格教学示范片(带)或教师现场示范。在观摩微格教学片(带)过程中,指导教师应根据实际情况给予必要的提示与指导。

104 (四) 编写教案 当被训练的教学技能和教学目标确定之后,受训者就要根据教学目标、教学内容、教学对象、教学条件进行教学设计,选择合适的教学媒体,编写详细的教案。。 (五) 角色扮演 角色扮演是微格教学中的重要环节,是受训者训练教学技能的具体教学实践过程,即受训者自己走上讲台讲演,扮演教师,因此被称为“角色扮演”。为营造出课堂气氛,由小组的其他成员充当学生。 (六) 评价反馈 先由试讲人进行自我分析,分析教学技能应用的方式和效果,检查实践过程是否达到了自己所设定的目标,是否掌握了所培训的教学技能,指出有待改进的地方,也就是“自我反馈”;然后指导教师和小组成员对其教学过程进行集体评议,找出不足之处。教师还可以对其需改进的问题进行示范,或再次观摩示范录像带(片),以利于受训者进一步改进、提高。 (七) 修改教案后重新进行角色扮演 受训者根据评价反馈情况,按照指导教师和小组成员的建设性意见修改、完善教案,再次实践。

105 第七节 卫星电视系统 一、 卫星电视系统概述 1957年前苏联发射了世界上第一颗人造地球卫星,标志着人类向太空发展时代的来临。卫星电视广播是利用设置在赤道上空35800km左右的地球同步卫星进行的,卫星接收地面电视台通过卫星地面站发射的电视信号,然后再把它转发到地球上指定的区域,由地面上的设备接收电视信号,传至电视机供人们收看。采用这种方式实现的电视广播就叫卫星电视广播。卫星电视于1974年首先在美国试播成功,但在美国却长期没有得到实际应用。

106 后来,日本、欧洲和前苏联发射过一系列电视广播卫星,为卫星电视技术的日趋成熟做出了突出的贡献。20世纪90年代初以来,卫星电视广播、卫星移动通信和卫星数字音频广播业务首先在美国取得技术突破,并迅速步入产业化和商业化轨道,成为新兴产业。目前,这三项卫星通信业务正向全球迅速扩展,其中卫星电视广播产业的发展势头最为迅猛。 电视广播卫星处于赤道上空35800km高度的静止轨道上。卫星电视广播主要使用C波段(3.7~4.2GHz)和Ku波段(7~12GHz)。一个地面卫星接收系统就可以接收多个卫星的信号,接收的电视节目可达上百套。采用数字压缩技术,卫星传输的路数还可以增加。由于卫星电视广播无须多次微波中继,使用频率高、干扰小,所以图像及声音质量好。

107 第七节 卫星电视系统 二、 卫星电视系统的组成与接收原理
第七节 卫星电视系统 二、 卫星电视系统的组成与接收原理 卫星电视系统主要由上行发射、星体接收与转发和地面接收三大部分组成。卫星电视系统组成示意图如图421所示。上行发射站将节目制作中心送来的图像和声音信号进行必要的处理之后,定向发射到卫星转发系统。卫星转发系统由收发天线、转发器等组成。卫星转发器实际上是一台高灵敏度、宽频带的大功率空间中继站。由于电视机不能直接接收卫星发往地面的下行微波信号,必须由地面设备接收并进行信号转换,变成一般电视机可接收的信号,供人们收看。这三部分的协调工作就可以完成卫星电视广播的任务。除此之外,对卫星状态的监控也是系统的一项任务。

108 卫星接收系统一般由抛物面天线、高频头和卫星电视接收机三部分组成。由于卫星电视广播采用的是微波,具有光学直线传播特性,对于C频段和Ku频段,普遍采用具有很强方向性的抛物面天线,类似于我们传统的大铁锅。它由抛物面反射器和架设在抛物面焦点位置的馈源两部分组成。此种天线的作用是利用几何光学的原理把电波反射后集中到焦点上,处于焦点上的馈源可将欲接收的电波信号传导输送给紧接其后的高频头。 高频头的作用是将天线收到的微弱信号进行放大,并将C频段(3.7~4.2GHz)的信号变频到950~1450MHz频段后放大输出,用同轴电缆传送到卫星电视接收机。所以,高频头内部由低噪声放大器和下变频器两部分组成。 卫星电视接收机的作用是对来自高频头的微弱电信号进行低噪声放大、变频和解调处理,输出全电视基带信号,直接供电视机收看;也可以把电视基带信号调制成VHF或UHF频道的信号输出。天线和高频头都安装于室外,所以也叫接收系统的室外单元;而卫星接收机都是装在室内,也叫接收系统的室内单元。

109 谢谢大家


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