| 一、前言
随着科技的发展，知识更新速度越来越快，传统的课本已不能承载知识的发展，传统的阅读方式已不能有效地获取信息，传统的教学手段已不适应教学的需要。计算机网络越来越成为丰富知识的载体，网络教学已成为课堂教学的发展趋势。计算机网络作为一个工具一种手段，所提供的是一种信息，在这个环境里我们可以充分发挥我们的想象力，开发各种应用功能，满足知识更新与知识创新的目的。
同时计算机技朮的飞跃发展，作为未来建设者基地的学校，若只按传统的教学方式进行教学，不仅受到时间、空间的限制而且也不利于老师对学生的个体学习情况的掌握，电子教室（又称多媒体电子教室）的诞生使得老师能够更方便、更系统、更全面的管理教学，对学生的个体学习情况也有很好的掌握。利用电子教室教学时，我们可以把文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种媒体信息及交互控制实时动态地引入教学过程中，充分利用现有的计算机、网络、通讯技朮进行同步或异步教学活动。
电子教室是一个以WINDOWS系列操作系统和局域以太网为依托的教学平台产品，由运行于学生机端的学生机软件和运行于教师机端的教师机软件两大部分组成，其主要功能均是通过在教师机端和学生机端的交互通讯而实现。主要功能的实现机理是采用以太网来进行图像声音信号传输。
本产品的软件分为教师端软件和学生端软件两个相对独立的部分，每一个部分在逻辑上均划分为四个层次：
(1).人机交互层：主要包括用户界面的显示、用户动作和指令响应、信息的显示等，负责处理教师或学生与机器之间的相互交流。
(2).控制通讯层：主要进行教师机与学生机之间各种控制指令的传输和解释，使教师机与学生机能够相互配合，辅助实现需求规定的各种功能。
(3).功能实现层：具体实现软件需求规定的各种具体功能。如教学演示、屏幕查看、视频广播等。
(4).外围支持层：主要为整个系统提供支持，如安装程序、硬件驱动、音视频传输网等。
三、角色划分：
按照学校目前使用者，我们将用户划分为两种应用：
学校教师：
教师的任务是教书育人，所以提高教学水平和教学质量以及对学生实行高效、有针对性的管理是所有教师关心的问题。信息时代，传统的"黑板"、"粉笔"和单一的学生成绩管理都不能满足教师和学生自身素质的提高。同时，与每个学生在学习上的交流日益起到不可或缺的作用。但由于当今中国无论哪个学校无论哪个班级，学生数量都不是很少，所以教师对可以实时与学生进行沟通、探讨的电子教室的需要迫在眉睫。
学生：
学生的主要任务就是学习，可怎样学习才能更有效更利于吸收呢？以往单一的以考试成绩评价学生素质的说法在这个时代已经被"屏蔽"了，接替它的是对学生综合素质的评价，以此来衡量一个学生是否优秀。同时，单一的书本对现代教学也不能提供完全的支持。学生不仅要学，而且要学得有"意思"，更主要的是让学生勤于、便于与教师交流，从而更好地吸收所学的知识。学生由从前被动地听、接受，变为主动地选择、交流，加大了学生的自主性，在教学上使学生与教师的互动性大大加强，互相促进，提高自身的素质。
1、科学的教学方法：
它紧紧围绕“教学”两字，从“学生为主体，教师为主导”出发，根据教学理论和人的认知理论提炼出科学的教学方法。教学方法的代表是5步教学法，对于计算机初学者，只要会用鼠标，在功能键区轻轻点击几个按键：教学演示→个别辅导→学生示范→教师讲评→在线考试，保证轻松完成一堂优质高效课程。
2、智能化和易用化：
整个产品从安装到使用无处不体现这一精髓思想：
（1）智能化安装。设置了合理的默认值，并且进行自动化检测设置，用户可以不进行任何配置，仅使用鼠标点击确认即可完成安装部署。当教师机选择了典型或压缩安装后，学生端安装程序时，只要执行SETUP程序即可一步完成学生端软件的安装。
（2）用户零维护。在程序运行安装前，安装程序自动检测电子教室运行所需要的显示模式、声卡、网卡、Winsock版本、Direct版本、TCP/IP协议等，当程序检测到不符合要求时，将出现提示信息。在线帮助信息和关联功能提示细致全面。
（3）传奇一点通。常见功能一目了然，不需要进入复杂的菜单，只点击一次即可进入该功能模块。
3、特色功能：
（1）在线帮助：完善的帮助信息，时时刻刻帮助用户解决在使用中遇到的问题。
（2）在线考试：电子教室为提高教学效果，引入了教学反馈概念，为用户提供了独特的在线考试功能。在线考试提供了“制作试卷”、“考前信息设置”、“网络考试”、“考试监控”“试卷评阅”、“成绩统计分析”等实用、易用的功能，实现一条龙电子考试。支持客观题、主观题和口语考试。
（3）动态调节：在教学演示、教师讲评及个别辅导等与声音有关的选项里，不仅具有自动调用声音选项的功能，而且具有对声音和网络性能的动态调节功能。
（4）自定义功能：设置功能强大，具有对因特网、用户权限、用户界面进行设置的强大功能。在“用户权限设置”中，可以对学生机登录提示音、学生自由提交作业及各种提示信息等多项权限进行设置，有利于教师对学生机情况的把握从而更好的完成教学任务。
（5）远程设置：可同时对全部学生机进行远程配置与管理，使学生不能更改或删除系统某些配置及应用程序，充分保证了系统的安全性，减轻了教师维护机房的工作量。教师可以对学生端桌面、程序和开始菜单中的内容进行设置，只提供学生教学所需功能，统一学生机界面，可禁止光驱、USB接口；可以禁止“注销”和“关机”；以隐藏桌面上的所有图标和桌面背景；可取消屏幕保护程序；可禁止更改密码和任务管理器；可禁用注册表编辑工具；可以禁用windows防火墙，保证良好的教学效果；支持学生机断网锁定。
（6）视频广播：支持主流媒体格式，包括Real媒体文件（.rm .rmvb）; Windows媒体文件（.wmv .asf）;视频剪辑（.avi）;DVD文件（.vob）; MP3格式声音(.mp3); MPEG影片文件（.mpg .mpeg .dat）等。
（7）协同操作：教师演示窗口将缩小为1/4屏幕大小，此时学生可以边看教师演示边自己跟随操作。当学生机鼠标移动到教师演示窗口上时，教师演示窗口会自动移到另一处，避开学生鼠标，避免影响学生操作。同时，学生也可以将教师演示窗口最小化，自己独立操作。
（8）电子试题库管理系统：帮助使用者建立、维护和管理自己的试题库，并能够根据题型、范围、难度、题目数量、总分数等条件随机生成符合自己要求的试卷。配合在线考试模块，以此来实现电子考试的高效和科学，同时减轻教师的负担。
（9）电子课程录制编辑系统：将教学过程中“教”的部分录制下来，编辑整理成视频文件，制作成精品课件。上课时直接播放即可，而不需要每次上课都再讲一遍。这样不仅能保证教学的准确完整，而且节省了教师的精力，使教师能够更好地把注意力集中到学生的反馈中，解答问题，做到因材施教，达到更好的教学效果。还可以将录制的课程下发给学生，方便学生学习。
（10）语言学习系统：传奇语言学习系统是为学生学习外语而提供的软件平台，主要包括复读、跟读、变速不变调、录制、声音对比等模块，能有效提高学习效率，可迅速提高用户的语言听力及口语水平。与普通复读机相比，功能更加强大。
（11）传奇投票系统：传奇投票系统是一个为用户提供调查和投票的服务平台，可以方便快捷的同时进行多个投票，可以对投票结果自动统计，并支持投票内容的导入和导出。传奇投票系统不需要安装，也不需要其他插件，复制到硬盘上即可使用；不限定投票的数量，不限定选项的数量，不限定投票人数，应用范围广；支持导入和导出，方便记录保存；操作简便，易学易用，高效稳定。
4、技术特点：
（1）直接利用TCP/IP底层通讯协议，使网络传输更加高效。
（2）电子教室独有的网络协调功能，能使教师机、网络设备和学生机协同工作，互相配合。在一个多媒体网络教室里，教学演示是最重要的教学功能，它的实现是通过教师机抓取屏幕、压缩、传送、学生机接收、回放而成。这个过程的效果主要取决于整个网络的协调效果。因为教师机的处理能力通常和学生机不一样，如果教师机处理速度很快，不断地给学生机发送屏幕，而学生机来不及处理势必导致网络堵塞，所以有效平衡网络中各部分处理速度是十分关键的。电子教室通过控制教师机抓屏和发送速度达到了有效平衡。
（3）网络流量同步控制，通过对Windows操作系统网络通信核心部件的监控，控制网络流量，不会因为网络忙碌而使重要的控制信息丢失。充分利用网络带宽，即使10Mbps的网络同样自然流畅。
（4）多线程处理、多任务调度，充分挖掘Windows的多线程与多任务的性能，通过核心处理程序的监管，合理分配作业调度，控制系统工作的性能，合理分配系统作业，不至因为某项作业太忙而影响用户的正常操作。整体提高了教学演示的效率。
（5）核心对象控制，通过控制WIN32核心对象，使操作系统状态的变化能被我们掌握，得以及时变换应用软件的状态以相适应，保持操作系统与应用程序状态一致。当广播方和被广播方显示分辨率及色彩数不一致或广播方已动态改变时能及时调整被广播方以使所有状态保持一致。
（6）核心设备直接控制，通过对Windows操作系统设备驱动程序的改写，获得核心设备的直接控制权，在禁止协同操作的情况下，在教学演示时，可以防止用户使用Alt+Tab、Ctrl+Alt+Del等操作键中断系统执行影响软件的使用。防止用户用Ctrl+Alt+Del热键截杀系统软件，保证系统的安全。学生端程序启动后将自动从任务列表中隐藏电子教室程序运行信息，避免学生敲击CTRL+ALT+DEL，取消程序运行，保证教学的正常进行。
（7）接管原始输入线程实现对设备资源捕获与模拟，通过对Windows操作系统原始输入线程的控制，实现设备资源的捕获和模拟，将有关资源信息传送给相关程序，使应用程序与操作系统保持完全一致，没有因鼠标形状和键盘状态等不同造成操作不便。遥控双方的鼠标形状会随对方改变，用户不至因不知道对方鼠标状态而不知如何操作，如使用绘图软件和改变窗口大小等。
（8）可控音视频流技术，通过直接跨越操作系统网络管理层，对实时音视频流式数据进行同步传输，以提高网络传输效率，使视频广播效率极高，达到实时效果。
（9）屏幕最小变化技术，使图像的传输更加快捷。
1、教师机端功能
（1）教学功能：
- 教师演示：学生可以在自己的屏幕上看到教师的屏幕内容，教师的所有操作都将同步显示在学生的屏幕上，完成常规教学的演示功能，并可以进行协同操作。所谓协同操作，即教师机演示屏幕会以整个屏幕的1/4大小出现在学生机屏幕上方，学生可以在本机屏幕上对照教师操作进行本机屏幕的操作。
- 教师讲评：教师可以把某个学生的操作广播给其他学生看，同时教师进行操作讲评
- 个别指导：将学生的屏幕传至教师机上，教师可以在自己的机器上进行操作并给该学生看，完成常规教学的个别化教学。
- 视频广播：将教师端视频节目向学生端广播，教学与娱乐相结合，提高学生的学习兴趣。可以支持各种主流媒体格式，系统可支持节目源达20个，同时播放节目可达6路，教师可以对学生分类播放不同的视频节目，同时教师也可以根据需要自由调节播放进度。
- 屏幕查看：教师可以对学生的屏幕进行查看，以便掌握班级学生的整体情况，完成常规教学的巡视功能。
- 多屏查看：功能等同于屏幕查看，但多屏查看每次可同时显示4个、9个或16个学生机屏幕。
- 学生示范：当某个学生的操作比较典型时，教师可以利用此功能让其为其他学生进行示范，使其他学生可以根据示范更好地领悟教学内容。
- 电子抢答：教师用于课堂抢答教学功能，培养学生反映的能力，而且增强了课堂的互动性。
- 警告：对学生机发出警告；在学生端屏幕出现警告信息，这一警告信息教师可以根据场景选择或输入相应文字，且警告信息在学生机端保持10秒钟即关闭。
- 锁定学生：对学生机进行锁定，此时学生机端键盘及鼠标都被锁死，学生将无法操作屏幕，同时发布锁定信息给学生机，锁定提示信息教师可选择已有备选项，也可自己输入文字。
- 语音广播：教师可以通过语音与学生沟通，进行语音教学。
- 远程命令：给指定或全体学生发送练习或命令，使之在学生机上运行，如打开“记事本”、网页、批处理命令、dos命令、可执行文件等。
- 下发文件：将教师端的任意格式的文件、程序和目录发送到学生端，可以在教师机和学生机间快速、方便地传递文件和目录。在程序下发完成后，将提示学生程序所在目录，以方便学生查找。
- 收取作业：用于教师收取学生作业，系统会把作业存放到教师机默认目录下的相应学生名称下，为方便教师查阅，教师机端将提示作业存放路径。
- 师生通话：通过文字、声音使教师与学生进行沟通与交流，丰富课堂反馈的机制及效果。
- 集体讨论：由教师指定讨论主题，学生参与讨论，教师与学生、学生与学生通过文字、图画、声音等方式进行沟通与交流，教师为最高权限人，可以对学生的说话及画图进行允许或限制的控制。
- 分组讨论：教师可以根据学生情况把全体学生分成几个组，让各组自行组织讨论主题，通过文字、声音及画图等方式进行讨论学习。教师把最高权限赋予各组的组长，组长来控制组员的权限，同时教师可以自由加入各组参加讨论。
- 视频点播：多路视频信号同时点播，学生可以根据自己的兴趣选择观看不同的视频节目，系统支持节目源达20个，支持同时点播6路视频节目。
（2）在线考试：
- 制作试卷：给教师提供制作试卷的工具模板，方便教师根据需要制作并生成试卷。如果希望自动生成试卷，参见配套教学工具的传奇试题库管理系统。
- 打开试卷：打开并解析试卷，您可以查看每道题的信息并对试卷进行修改，还可以将试卷下发给学生进行考试。
- 网络考试：填写考试名称、考试时间、负责教师等信息并进行考试；还可以设置是否生成AB卷进行考试，学生交卷后是否立即看到试卷得分情况。
- 增减时间：用于需要情况下，延长或缩短学生考试时间。
- 考试监控：查看学生考试情况，可以向某个或全部学生发出警告信息，也可以直接锁定学生终止其考试。
- 收取试卷：强制停止学生继续答题，并自动收取试卷，学生之前答题有效。
- 终止考试：将本次考试作废，可以终止选定学生的本次考试，也可以终止所有学生的本次考试。
- 发送答案：将学生的试卷及标准答案发送给学生，学生可以看到自己错在那里。
- 讲评试卷：将要讲评的试卷打开，并向学生讲解试卷。
- 统计分析：可对网上考试成绩进行统计分析，以掌握学生及整个班级的学习情况。可统计并列出每一个学生的考试情况和全班总体情况，以柱图和表格两种形式表明试卷成绩各分数段人数及比例。可以导出考试信息，用于编辑、分析或保存。
- 口语考试：支持学生的口语考试，包括开始录音、停止录音、开始测听、停止测听、收取试卷等功能。可以由教师机统一控制，也可以由学生机自由控制提交。
- 主观题考试：支持以txt、doc、ppt等各种形式文件作为试卷，可包含图形、公式、视频等。
（3）管理功能
- 掉网刷新功能：在教学过程中能够检测学生机是否掉网，教师点击刷新学生按钮进行刷新，使教师能够时刻掌握学生当前在线情况。
- 群组管理：教师根据实际情况对学生进行分组，以便对不同的组进行个性化教学。
- 座位安排：可以根据教室的计算机安排的实际情况安排教师主控平台上的座位位图。
- 修改编号：对学生机原有编号进行修改。
- 发送通知：教师编辑所要发送的通知文字内容，并发送给相关的学生。
- 电子点名：学生机端默认的登录方式是以机器编号登录，教师机端可以利用电子点名的功能确定学生考勤情况。还可以在点名状态时，将点名结果导出到文件中。
- 邀请学生：在学生没有登录到教师机上时，可以利用此功能使学生登录。
- 共享上网：机房只需一条电话线、一个Modem，整个教室所有学生机都可以轻松进行Internet浏览。共享上网通过设置也有禁止上网的作用。
- 虚拟发布：将网站的内容下载到本地后，可以利用虚拟发布功能将网站内容在局域网中发布，以降低费用，提高访问速度，同时防止学生访问不良站点。利用虚拟发布功能还可以通过教师机将学生制作的主页在局域网上发布，增加学生学习的乐趣和主动性。
- 控制学生举手：允许或限制学生举手，保障顺利教学。
- 远程关机：远程关闭学生机器，减轻教师的工作量。教师可自行设置学生机执行关机命令的延迟时间，以便留给学生保存文件的时间。
- 远程重启：远程重新启动学生机器，便于教师对机房统一管理。教师也可以设置学生端重启延迟时间。
- 远程开机：远程开启学生机器，此功能需要主板和网卡等硬件的配套支持。
（4）设置功能
- 学生机菜单设置：可禁止显示如下菜单项：“我的文档”、“图片收藏”、“我的音乐”、“收藏夹”、“我的电脑”、“网上邻居”、“控制面板”、“设定程序访问和默认值”、“管理工具” 、“连接到”、“打印机和传真”、“帮助和支持”、“搜索”、“运行”和“制造商链接”。
- 学生机权限设置：可以禁止“注销”和“关机”；以隐藏桌面上的所有图标和桌面背景；可取消屏幕保护程序；可禁止更改密码和任务管理器；可禁用注册表编辑工具；可以禁用windows防火墙；支持学生机断网时锁定；可禁止光驱、USB接口。
- 因特网设置：设置教师机连接因特网方式及相关设置。
- 权限设置：为教师提供设置学生权限的工具。包括学生机登录提示音、学生自由提交作业、各种信息提示等多项权限。可以设定编号、计算机名称和用户名三种登录方式。
- 性能设置：对当前压缩方式、刷新频率及网络传输质量进行设置。
（5）定制
可以按照基本、高级、全部和自定义四种风格显示功能按钮，每种风格用户都可以进行定制。保证用户能够更加方便快捷地使用。
（6）配套工具
- 电子试题库管理系统：帮助使用者建立、维护和管理自己的试题库，并能够根据题型、范围、难度、题目数量、总分数等条件随机生成符合自己要求的试卷。配合在线考试模块，以此来实现电子考试的高效和科学，同时减轻教师的负担。
- 电子课程录制编辑系统：将“教”的部分录制下来，编辑整理，在上课时直接播放即可。这样不仅能保证教学的准确完整，而且节省了教师的精力，使教师能够更好地把注意力集中到学生的反馈中，解答问题，做到因材施教，达到更好的教学效果。还可以将录制的课程下发给学生，让学生能够更好地学习掌握。
- 语言学习系统：传奇语言学习系统是为学生学习外语而提供的软件平台，主要包括复读、跟读、变速不变调、录制、声音对比等模块，能有效提高学习效率，可迅速提高用户的语言听力及口语水平。与普通复读机相比，功能更加强大。
- 传奇投票系统：传奇投票系统是一个为用户提供调查和投票的服务平台，可以方便快捷的同时进行多个投票，可以对投票结果自动统计，并支持投票内容的导入和导出。传奇投票系统不需要安装，也不需要其他插件，复制到硬盘上即可使用；不限定投票的数量，不限定选项的数量，不限定投票人数，应用范围广；支持导入和导出，方便记录保存；操作简便，易学易用，高效稳定。
2、学生端功能
- 学生举手：学生在学习过程中有问题，可以通过热键或点击举手图标举手，在教师的主控平台上机器图标会显示响应信息，教师可根据情况对该学生进行解答。
- 提交作业：学生可向教师提交所完成作业。
- 协同操作：所谓协同操作，即教师机演示屏幕会以整个屏幕的1/4大小出现在学生机屏幕上方，学生可以在本机屏幕上对照教师操作进行本机屏幕的操作。
六、运行环境：
(一)软件平台
教师机：
WINDOWS 2000+DirectX9.0c、WINDOWS XP+DirectX9.0c、WINDOWS SERVER 2003+DirectX9.0c、WINDOWS VISTA、WINDOWS SERVER 2008、WINDOWS 7
学生机：
WINDOWS 2000+DirectX9.0c、WINDOWS XP+DirectX9.0c、WINDOWS SERVER 2003+DirectX9.0c、WINDOWS VISTA、WINDOWS SERVER 2008、WINDOWS 7
注：WINDOWS98、繁体中文操作系统以及无线网络环境需要专用版本。
(二)硬件平台
1. 学生机：
WINDOWS2000
CPU PIII450及以上、内存128M及以上；
WINDOWS XP
CPU PIII700及以上、内存256M及以上；
WINDOWS SERVER 2003
CPU PIII933及以上，内存256M以上；
WINDOWS VISTA
CPU P4 1.6及以上、内存512M及以上；
WINDOWS SERVER 2008
CPU P4 2.0及以上、内存512M以上；
WINDOWS 7
CPU P4 1.6及以上、内存512M以上；
2. 教师机：
WINDOWS2000
CPU PIII450及以上、内存128M及以上；
WINDOWS XP
CPU PIII700及以上、内存256M及以上；
WINDOWS SERVER 2003
CPU PIII933及以上，内存256M以上；
WINDOWS VISTA
CPU P4 1.6及以上、内存512M及以上；
WINDOWS SERVER 200
CPU P4 2.0及以上、内存512M以上；
WINDOWS 7
CPU P4 1.6及以上、内存512M以上；
注意：教师机和学生机的配置不要相差很大，否则可能会导致学生机程序运行不正常。
3. 网络环境：10M、100M、1000M以太网。
4. 其他硬件设备：
网卡：采用市场主流网卡（D-Link DEF-530TX等）。
声卡：各式主流声卡（8738声卡等）。注意：如果要实现远程开机的功能需要网卡支持远程唤醒，同时也需要主板（支持远程启动），电源（ATX电源）的支持。 |
