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流媒體視角下的教學直播管理模塊設計研究

時間:2019-06-27 來源:未知 作者:依依 本文字數:3161字

  摘 要

  隨著科學技術的不斷進步,流媒體技術正在蓬勃發展并且日趨成熟。基于流媒體技術的視頻直播已經融入人們的生活,目前主要應用于娛樂秀場直播,但在教學領域的應用比較少見。相較于傳統課堂的教學模式,網絡在線教學具有很多無法比擬的優勢。隨著計算機網絡技術的發展和電子產品的普及范圍擴大,網絡在線教育這種新型教學模式將會成為流行趨勢。

  本論文提出了一種基于流媒體技術的網絡在線教學和具備師生實時互動交流的教學模式,并通過設計實現一套基于流媒體的教學直播系統將這種教學模式得以實現。在這套系統中一方面教師可以隨時隨地遠程授課,學生可以隨時隨地遠程學習;另一方面通過系統里的師生互動模塊,加強了師生之間的溝通交流。

  本論文的研究內容及創新點主要包括以下幾個方面:

  (1)深入研究流媒體相關技術,研究并開發出一套以 RTMP 直播協議為基礎,Nginx 服務器為核心的流媒體直播系統。本系統具備直播模塊化、高清視頻流及流暢性好的特點。

  (2)深入分析傳統課堂及網絡在線教育的教學模式,提出一種將課堂直播與聊天室相結合的教學直播互動模式。通過這種模式,增進師生之間的溝通交流,提高教學質量。

  (3)深入研究服務器端開發技術,研究并開發出一套服務于管理教學直播的教學直播管理系統,使得直播資源得到合理分配管理,提高相關人員的工作效率,提升系統體驗感。

  關鍵詞:流媒體,在線教育,傳統課堂,課堂直播,師生互動

軟件工程碩士論文

  Abstract

  With the continuous progress of science and technology, streaming mediatechnology is booming and maturing Video live broadcasting based on streamingmedia technology has been integrated into people’s lives At present, it is mainly usedin entertainment show live broadcasting, but its application in the field of teaching isrelatively rare Compared with the traditional classroom teaching mode, onlineteaching has many incomparable advantages Because of computer networktechnology’s development and the popularity of electronic products’expansion, onlineeducation, a new teaching mode, will become a popular trend

  In this paper, a teaching mode based on streaming media technology andreal-time interaction between teachers and students is proposed, and the teachingmode is realized by designing and implementing a live streaming media-basedteaching systemIn this system, on the one hand, teachers can teach at any time andanywhere, and students can learn at any time and anywhere On the other hand,through the teacher-student interaction module in the system, communication betweenteachers and students is strengthened

  The following is a detailed introduction of the research contents and maininnovations:

  (1)In-depth study of streaming media technology, research and developmentof a live streaming media system based on RTMP protocol, Nginx server as thecoreThe system has the characteristics of live broadcast modularization,high-definition video flow and good fluency

  (2)This paper deeply analyses the traditional classroom and online educationteaching mode, and puts forward an interactive teaching mode which combinesclassroom live broadcasting with chat roomThrough this mode, the communicationbetween teachers and students can be improved and the quality of teaching can beimproved

  (3)Deeply study the server-side development technology, research and develop a teaching live broadcasting management system serving the management ofteaching live broadcasting, so that the live broadcasting resources can be rationallyallocated and managed, improve the efficiency of relevant personnel, and enhance thesense of experience of the system

  Key words: streaming media Online education,Traditional classroom,Live broadcast in class,Interaction between teachers and students

  目錄

  1 緒論

  1.1 課題研究背景及意義

  在科學技術快速發展的同時,不僅人們的生活方式發生了改變,獲取信息的方式也發生了變化。傳統獲取信息的方式主要為書籍和傳統課堂。在相同的地點、相同的時間,教師通過面對面的方式在教室對學生們進行授課。傳統課堂的優勢在于教師可以根據上課內容,靈活安排授課方式;在課堂上學生可以與老師面對面的實時交互向教師及時提出問題,教師根據提出的問題,在課堂及時答疑解惑。

  傳統課堂不僅優勢明顯,而且弊端也同樣明顯。最大的弊端在與受限于時間、地點的束縛。當教師由于某種原因不能到教室授課或者學生不能到教室聽課的情況發生時,傳統課堂的劣勢就顯現出來了。除此之外,我們現在處于一個知識井噴的時代,新的事物和新的技術不斷涌現出來,對個人的要求也越來越高。為了不落后于社會發展的快速步伐,不斷地自主學習—終身學習成為現代社會的必然要求。在這種背景下,隨著計算機網絡技術的不斷發展,網絡在線教育孕育而生。

  網絡在線教育在傳統課堂的基礎上去其糟粕取其精華并將其發揚光大。隨著互聯網及電子產品的普及,網絡在線教育讓人們掙脫時間和地點的束縛,可以隨時隨地通過電子產品上網的方式去接受教育。互聯網覆蓋范圍日漸增加,也將使網絡在線教育覆蓋范圍不斷增大,讓更多的人通過網絡接受教育,使教育資源分配更加平衡,讓終身學習,跨學科學習成為現實。受益者不僅僅是學生,教師也同樣從中受益。網絡在線教育豐富了教師的教學模式,擴大了教學規模,提升教學效率。最重要的是通過實時交互的方式,使得教學質量得到提升。

  在國內,網絡在線教育還僅僅是處于起步的階段。在線直播技術主要運用于具有娛樂性質的秀場直播,然而真正意義上成熟運用于在線教育的直播系統還很少。市面上的網絡在線教育直播系統的教學模式主要是以點播的方式實現,并非是實時直播的形式,因此這類系統不具備實時性,缺少師生互動,老師無法及時解答學生的疑惑。

  基于上述背景,隨著計算機網絡技術不斷發展,網絡在線教育必然會成為未來的趨勢。因此,開發一套服務于教學,支持在線實時直播課程的系統具有重大意義。

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  1.2 國內外研究現狀
  1.3 論文研究內容
  1.4 論文結構安排
  1.5 本章小結

  2 技術原理分析

  2.1 流媒體技術概述
  2.2 流媒體原理介紹
  2.2.1 流媒體技術組成
  2.2.2 流媒體傳輸方式
  2.3 服務器開發相關技術
  2.3.1 CentOS
  2.3.2 MySQL
  2.3.3 ThinkPHP
  2.4 本章小結

  3 教學直播系統設計分析

  3.1 系統總體設計分析
  3.2 客戶端功能需求分析
  3.3 后臺管理功能需求分析
  3.4 本章小結

  4 直播模塊設計與實現

  4.1 系統設計架構
  4.2 編碼端設計與實現
  4.2.1 音視頻壓縮編碼
  4.2.2 編碼工具工作流程
  4.2.3 編碼工具的選擇
  4.2.4 編碼工具的實現
  4.3 流媒體網絡協議的選擇
  4.4 流媒體服務器設計及實現
  4.4.1 直播流傳輸過程解析
  4.4.2 流媒體服務器的比較及選擇
  4.4.3 Nginx 服務器的搭建與實現
  4.5 客戶端播放器的設計及實現
  4.6 本章小結

  5 教學直播管理模塊設計與實現

  5.1 系統設計架構
  5.1.1 系統總體設計
  5.1.2 技術選型
  5.1.3 MVC 開發模式
  5.2 客戶端模塊設計與實現
  5.2.1 登錄注冊模塊
  5.2.2 直播課程模塊模塊
  5.2.3 師生互動模塊
  5.2.4 控制臺模塊模塊
  5.3 服務端模塊設計與實現
  5.3.1 授權管理模塊
  5.3.2 服務器配置信息模
  5.3.3 直播管理模塊
  5.3.4 系統管理模塊
  5.4 數據庫設計與實現
  5.4.1 數據庫設計原理
  5.4.2 需求分析
  5.4.3 概念結構設計
  5.5 本章小結

  6 總結及展望

  致謝
  參考文獻

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