大學(xué)英語(yǔ)自主學(xué)習監控系統的電路設計與實(shí)現

0 引言
教育部在大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)改革總體思路中提出：改革現存教學(xué)模式，將教師、課本、粉筆、黑板與學(xué)生，老師講、學(xué)生聽(tīng)的模式改為以計算機(網(wǎng)絡(luò ))、教學(xué)軟件、課堂綜合運用的個(gè)性化、主動(dòng)式學(xué)習模式。新的《大學(xué)英語(yǔ)課程教學(xué)要求(試行)》也規定：注重和強調以學(xué)生為主體，促進(jìn)個(gè)性化學(xué)習和自主學(xué)習。為了適應新的教學(xué)模式，很多高校專(zhuān)門(mén)設立了自主學(xué)習中心或多媒體教學(xué)中心。但是在所進(jìn)行的自主學(xué)習教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中卻發(fā)現了一些問(wèn)題，如學(xué)生不能持之以恒，或由于各種原因，最終半途而廢；自主學(xué)習流于形式，學(xué)生在自主學(xué)習過(guò)程中玩游戲、上網(wǎng)或做其它事情；自主學(xué)習設備故障發(fā)生率高，包括學(xué)生主機、顯示器、耳機等電腦外設以及桌、椅。分析其原因，大多數高校只是在觀(guān)念改變和規章制度上進(jìn)行監控，而相應的規章制度有不健全或落實(shí)不到位的情況，觀(guān)念也有不能完全轉變的情況，從而造成了自主學(xué)習過(guò)程和教師的教學(xué)過(guò)程缺乏有效監控的現象。因此，研究具有監控大學(xué)英語(yǔ)自主學(xué)習學(xué)習過(guò)程的設備對促進(jìn)大學(xué)英語(yǔ)教學(xué)改革的順利實(shí)施和有效監控有著(zhù)十分重要的意義。

1 自主學(xué)習監控系統的總體設計
對英語(yǔ)自主學(xué)習過(guò)程的監控主要是實(shí)現對各個(gè)自主學(xué)習教室的音、視頻監控。本課題研究的監控系統最大可實(shí)現32個(gè)自主學(xué)習教室的監控，能夠滿(mǎn)足絕大多數高?，F階段的需求及未來(lái)較長(cháng)時(shí)間的系統擴展。本系統的整體方案框圖如圖1所示。

由圖1可知，整個(gè)系統中的視頻采集由攝像頭來(lái)完成，音頻采集由MIC來(lái)實(shí)現，并通過(guò)對數放大來(lái)實(shí)現音頻信號的放大。由于本系統可以對32個(gè)教室進(jìn)行音視頻監控，考慮到采集卡的成本以及顯示的有效性(太多教室同時(shí)顯示不便于觀(guān)察)，本系統采用同時(shí)監控4個(gè)教室的方案，32個(gè)教室進(jìn)行分時(shí)監控，同時(shí)為了靈活監控，系統采用矩陣切換器實(shí)現對音視頻的切換選擇和監控。經(jīng)選擇后的音視頻信號傳送至音視頻采集卡并在PC機上顯示和播放，本系統選用的是天敏10MOONSMD2040采集卡。同時(shí)對音視頻的選擇由上位PC機(控制機)來(lái)控制，即發(fā)送控制指令?？刂浦噶钔ㄟ^(guò)RS232協(xié)議傳送至系統的主控制器，主控制器接收指令，解析指令并控制相應外設執行指令。系統中的外設主要是矩陣切換器和終端控制器。終端控制器主要接收主控制器對云臺、光圈的控制指令以及執行控制指令和音頻的采集和放大。