王永昌

摘要：文章通過(guò)分析職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)的社會(huì)意義與技術(shù)架構(gòu)，分別從服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)、仿真錄播系統(tǒng)集成、視頻編解碼技術(shù)嵌入等技術(shù)入手，打造面向全社會(huì)的職業(yè)技能服務(wù)平臺(tái)，并詳細(xì)闡述了具體的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)由信息技術(shù)作為橋梁構(gòu)建起職業(yè)院校與社會(huì)職業(yè)技能需求的相互融合。

關(guān)鍵詞：e-Learning；職業(yè)技能；系統(tǒng)集成；數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)；解碼技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）09-2143-03

1 背景

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)勞動(dòng)力素質(zhì)的需求也越來(lái)越高，勞動(dòng)者尋求技術(shù)提高與再學(xué)習(xí)的要求也日趨迫切；同時(shí)，國(guó)家正在大力發(fā)職業(yè)教育，職業(yè)院校的教學(xué)環(huán)境、教學(xué)條件與教學(xué)資源建設(shè)越來(lái)越完善。如何讓每個(gè)勞動(dòng)者共享教學(xué)資源？如何把職業(yè)教育的優(yōu)質(zhì)師資與社會(huì)職業(yè)技能需求相統(tǒng)一？讓職業(yè)教育真正肩負(fù)起服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)，服務(wù)社會(huì)發(fā)展的重要使命，是許多有識(shí)之士深入思考的問(wèn)題。

職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)其實(shí)是面向全社會(huì)的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，屬于E-learning理念的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)范疇。在線學(xué)習(xí)平臺(tái)解決方案被廣范應(yīng)用于各行業(yè)的遠(yuǎn)程教育、培訓(xùn)與在線考試等領(lǐng)域。在美國(guó)e-Learning解決方案已經(jīng)占美國(guó)企業(yè)教育培訓(xùn)市場(chǎng)的三分之一，例如思科公司，已經(jīng)把e-Learning完美地從企業(yè)培訓(xùn)運(yùn)用到銷售渠道；IBM公司則運(yùn)用e-Learning解決方案組織虛擬社會(huì)中的各種技能培訓(xùn)活動(dòng)來(lái)提升員工能力。在國(guó)內(nèi)，e-Learning應(yīng)用較早的行業(yè)，包括政府、銀行、保險(xiǎn)、電信等，投入了大量的資金、人力，也建立起一批形象工程，如電力遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)系統(tǒng)、稅務(wù)遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)系統(tǒng)、各類公職人員的繼續(xù)教育系統(tǒng)等。而面向社會(huì)勞動(dòng)者職業(yè)技能的服務(wù)并不多見(jiàn)。

隨著流媒體技術(shù)與終端服務(wù)技術(shù)的不斷提高，集職業(yè)技能類的數(shù)字資源、多媒體資源共享，支持在線學(xué)習(xí)、勞動(dòng)力信息交流于一體的開(kāi)放式公共服務(wù)系統(tǒng)將是E-learning發(fā)展的主流方向。

2 研究的重點(diǎn)內(nèi)容

職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)內(nèi)容主要包括服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)、技能仿真錄播系統(tǒng)集成、視頻編解碼技術(shù)嵌入等三個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容：

2.1 服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)

1）功能設(shè)置：服務(wù)系統(tǒng)是一套具有自主產(chǎn)權(quán)的E-learning開(kāi)方式教學(xué)平臺(tái)，可以作為職業(yè)院校在校學(xué)生的業(yè)余學(xué)習(xí)的教學(xué)輔助；解決職業(yè)院校頂崗實(shí)習(xí)階段學(xué)生的學(xué)習(xí)與技能提高管理；面向社會(huì)勞動(dòng)者職業(yè)技能的再學(xué)習(xí)。在功能上實(shí)現(xiàn)成品資源庫(kù)、仿真視頻庫(kù)、自建資源庫(kù)、互動(dòng)學(xué)習(xí)、互動(dòng)交流相結(jié)合的專業(yè)性開(kāi)放式教學(xué)平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)了職業(yè)學(xué)校、公共實(shí)訓(xùn)基地自建各種資源，指定實(shí)習(xí)內(nèi)容，指定作業(yè)內(nèi)容，指定測(cè)試內(nèi)容，指定實(shí)況課堂；學(xué)員、勞動(dòng)者在職業(yè)學(xué)校、公共實(shí)訓(xùn)基地教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，網(wǎng)上作業(yè)，網(wǎng)上測(cè)試，網(wǎng)上課堂回放等；并實(shí)現(xiàn)資源的管理。

2）欄目設(shè)置：確定互聯(lián)網(wǎng)入口欄目：教學(xué)互動(dòng)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上作業(yè)、網(wǎng)上測(cè)試、實(shí)況課堂。職業(yè)學(xué)校、公共實(shí)訓(xùn)基地項(xiàng)目實(shí)施教師入口欄目：仿真資源、教學(xué)互動(dòng)、題庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)上作業(yè)、網(wǎng)上學(xué)習(xí)、網(wǎng)上測(cè)試、實(shí)況課堂。管理員入口設(shè)置欄目：學(xué)時(shí)管理、資源統(tǒng)計(jì)、成品資源。

2.2 技能仿真錄播集成系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用目前先進(jìn)的錄播與視頻攝像采集技術(shù)，把職業(yè)院校技能實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目錄制成高清視頻，進(jìn)行系統(tǒng)處理后發(fā)布至服務(wù)系統(tǒng)，形成技能實(shí)訓(xùn)仿真視頻資源。這些仿真視頻資源可以按專題、按項(xiàng)目、按學(xué)科進(jìn)行存儲(chǔ)，便于訪問(wèn)者檢索，訪問(wèn)者在觀看這些技能實(shí)訓(xùn)視頻時(shí)就象師傅在言傳身教一樣。

技能仿真錄播集成系統(tǒng)設(shè)備包括高清攝像機(jī)、錄播服務(wù)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備、操作電腦、音控系統(tǒng)等。由高清攝像機(jī)拍攝實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程與技巧，音控系統(tǒng)同步拾音；音頻、視頻經(jīng)錄播服務(wù)器，由錄播系統(tǒng)錄制成數(shù)字視頻，并根據(jù)用戶需求存放于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備，整個(gè)操作流程，通過(guò)操作電腦實(shí)現(xiàn)。這些存放于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的仿真視頻可以跟服務(wù)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，發(fā)布于互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源的方便的攝錄、發(fā)布、共享。

2.3 視頻編解碼技術(shù)的嵌入

通信方式多樣化，特別是互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，終端設(shè)備品種出現(xiàn)了前所未有的繁榮?？繎]到服務(wù)系統(tǒng)訪問(wèn)終端的復(fù)雜性，單一性播放技術(shù)常常不能滿足現(xiàn)今復(fù)雜多樣的終端環(huán)境。職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中，嵌入了新一代終端視頻解碼技術(shù)。該解碼技術(shù)核心優(yōu)勢(shì)是視頻編解碼的分層，將視頻流以層為單位分成多個(gè)分辨率、質(zhì)量和幀速率進(jìn)行存貯，終端訪問(wèn)時(shí)，根據(jù)訪問(wèn)設(shè)備的軟、硬件環(huán)境，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，采用軟件的方式選擇其中一種編碼層對(duì)應(yīng)的形式進(jìn)行解碼。這樣用戶終端使用PC、平板電腦、智能手機(jī)，用戶的通訊環(huán)境是局域網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等所對(duì)應(yīng)的視頻編解碼技術(shù)和視頻流質(zhì)量也不一樣，軟、硬件環(huán)境，通訊帶寬決定了編解碼技術(shù)的選擇。在職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)端嵌入以分層存貯為特點(diǎn)的視頻編碼技術(shù)，克服了以仿真視頻資源為主的服務(wù)系統(tǒng)在視頻訪問(wèn)效率上的難點(diǎn)。

這三部分組成了本系統(tǒng)的建設(shè)過(guò)程，構(gòu)建了利用先進(jìn)的錄播與視頻攝像采集技術(shù)，把職業(yè)院校技能實(shí)訓(xùn)錄制成高清視頻，進(jìn)行系統(tǒng)處理后發(fā)布至服務(wù)系統(tǒng)，形成技能實(shí)訓(xùn)仿真視頻資源，并以層為單位分成多個(gè)分辨率、質(zhì)量和幀速率進(jìn)行存貯。終端軟件在用戶訪問(wèn)服務(wù)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)用戶軟、硬件環(huán)境，選擇解碼形式，確保視頻播放過(guò)程的流暢度。在觀看這些技能實(shí)訓(xùn)視頻時(shí)就像師傅在言傳身教一樣。

3 技術(shù)關(guān)鍵及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

根據(jù)研發(fā)內(nèi)容，設(shè)計(jì)三層技術(shù)架構(gòu)：業(yè)務(wù)采集層、系統(tǒng)服務(wù)層、終端應(yīng)用層。對(duì)應(yīng)各層的關(guān)鍵技術(shù)為：服務(wù)系統(tǒng)的軟件技術(shù)、仿真錄播的集成技術(shù)、視頻編解碼的嵌入技術(shù)。職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示。

3.1 服務(wù)系統(tǒng)的軟件技術(shù)

服務(wù)系統(tǒng)的軟件技術(shù)主要是指系統(tǒng)編程技術(shù)，服務(wù)系統(tǒng)采用ASP.NET技術(shù)B/S結(jié)構(gòu)，研發(fā)工具為Microsoft Visual Studio 2010集成環(huán)境。以Entity Framework（ADO.NET Entity Framework）為數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)，SQL SERVER2005為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，采用三層編程技術(shù)架構(gòu)。Entity Framework數(shù)據(jù)訪問(wèn)技術(shù)集成于.NET Framework框架，與.NET的其他技術(shù)進(jìn)行無(wú)縫結(jié)合，并且使用簡(jiǎn)單，開(kāi)發(fā)效率高，運(yùn)行效率高。同時(shí)AJAX技術(shù)在交互的處理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸、前后臺(tái)數(shù)據(jù)的及時(shí)刷新提供了強(qiáng)有力的手段。具有實(shí)戰(zhàn)性的編程技巧、算法模型、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的個(gè)性化交互、AJAX技術(shù)的應(yīng)用等都是本系統(tǒng)的亮點(diǎn)技術(shù)。

3.2 仿真錄播的集成技術(shù)

仿真錄播的集成技術(shù)是在理解視頻錄播原理的基礎(chǔ)上，組建的一項(xiàng)集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、音視頻技術(shù)、多媒體技術(shù)、環(huán)境控制技術(shù)、軟件應(yīng)用技術(shù)等于一體的高科技系統(tǒng)集成工程。由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、高清視頻服務(wù)器、錄播系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、終端控制設(shè)備經(jīng)過(guò)高度集成，實(shí)現(xiàn)仿真項(xiàng)目的錄制、傳輸、發(fā)布等功能?？紤]到當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體傳輸技術(shù)和音視頻處理技術(shù)迅猛發(fā)展的趨勢(shì)，仿真錄播系統(tǒng)以TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ)，采用全數(shù)字化、模塊化、安全而開(kāi)放的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，基于B/S的應(yīng)用平臺(tái)，視音頻綜合壓縮編碼策略，仿真視頻資源格式的自適應(yīng)播放，資源分配及流量控制最優(yōu)化，數(shù)據(jù)安全保護(hù)備份技術(shù)及分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)的設(shè)計(jì)思想，提供標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)成熟的軟硬件產(chǎn)品，并在在圖像、數(shù)據(jù)、聲音的多媒體綜合處理及實(shí)時(shí)傳輸、交換、存儲(chǔ)、顯示等方面進(jìn)行深度優(yōu)化。

3.3 視頻編解碼的嵌入技術(shù)

視頻編解碼的嵌入技術(shù)主要是把分層編解碼技術(shù)以中間件的形式內(nèi)嵌在視頻流播放系統(tǒng)中。針對(duì)不同種類的網(wǎng)絡(luò)和用戶終端，以及多樣化的交互，傳統(tǒng)編碼技術(shù)具有單一特性，雖盡可能高的編碼效率，顯然，對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中的各種不同特性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和終端設(shè)備并非十分優(yōu)化。視頻編解碼的嵌入技術(shù)采用多種編碼模式和子像素精度運(yùn)動(dòng)矢量等新的編碼工具，在空間分辨率下采樣的轉(zhuǎn)碼中運(yùn)用宏塊預(yù)測(cè)模式信息的快速轉(zhuǎn)碼算法，并兼顧移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的容錯(cuò)編碼、轉(zhuǎn)碼技術(shù)應(yīng)用，減小信道誤碼帶來(lái)的丟包現(xiàn)象。

本系統(tǒng)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)是仿真錄播的集成系統(tǒng)為視頻資源的收集與存貯系統(tǒng)，在線學(xué)習(xí)服務(wù)系統(tǒng)作為業(yè)務(wù)支持平臺(tái)，視頻編解碼的嵌入為終端訪問(wèn)進(jìn)行了本質(zhì)上的優(yōu)化。上述三者的綜合形成了一個(gè)由職業(yè)院校產(chǎn)生資源、本項(xiàng)目提供技術(shù)支撐、實(shí)現(xiàn)職業(yè)技能教學(xué)服務(wù)于社會(huì)的效應(yīng)。

4 效益與展望

本項(xiàng)目的實(shí)施與研發(fā)過(guò)程預(yù)期實(shí)現(xiàn)以下成效，并且具有一定的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。

4.1 技術(shù)應(yīng)用成效

1）建成技能仿真錄播集成系統(tǒng)，應(yīng)用于職業(yè)院校的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，通過(guò)建設(shè)技能仿真錄播集成系統(tǒng)，實(shí)時(shí)廣播教師的實(shí)訓(xùn)演示，并進(jìn)行存貯，可以實(shí)現(xiàn)一次演示，多次復(fù)用的效果，為各校提供了未來(lái)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的信息化解決方案，改善了原來(lái)的教師演示只有少數(shù)學(xué)生可以看到，或要進(jìn)行反復(fù)演示進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)的不足之處。

2）研發(fā)提供遠(yuǎn)程在線學(xué)習(xí)的服務(wù)系統(tǒng)，應(yīng)用于在校學(xué)生的自主式遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)，解決頂崗實(shí)習(xí)階段的學(xué)生遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)與管理，通過(guò)構(gòu)建遠(yuǎn)程在線服務(wù)系統(tǒng)，形成業(yè)務(wù)支持平臺(tái)，可以為學(xué)生提供共公資源與自建資源，可以實(shí)現(xiàn)在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)，網(wǎng)上作業(yè)，網(wǎng)上測(cè)試，網(wǎng)上課堂回放等，并實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生及學(xué)習(xí)資源進(jìn)行管理。

3）積累專業(yè)資源量達(dá)一定規(guī)模，當(dāng)系統(tǒng)資源積累到一定規(guī)模時(shí)，可應(yīng)用于社會(huì)學(xué)員、勞動(dòng)者的遠(yuǎn)程自主學(xué)習(xí)提高。在職業(yè)院校、公共實(shí)訓(xùn)基地的資源建設(shè)達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，社會(huì)學(xué)員、勞動(dòng)者可以通過(guò)勞動(dòng)部門的各培訓(xùn)點(diǎn)、個(gè)人終端，對(duì)服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)；本系統(tǒng)根據(jù)訪問(wèn)情況提供仿真技能資源、公共技能資源、實(shí)況課堂回放等服務(wù)。

4.2 社會(huì)效益

1）探索了目前職業(yè)院校技能教學(xué)與教育現(xiàn)代化整合之路。由本項(xiàng)目提出的的錄像、錄播、甚至遠(yuǎn)程直播式的實(shí)訓(xùn)仿真教學(xué)，是錄播系統(tǒng)、錄像系統(tǒng)在職業(yè)教學(xué)中的深入應(yīng)用；解決了頂崗實(shí)習(xí)學(xué)生的業(yè)余教學(xué)與遠(yuǎn)程管理。

2）推進(jìn)了職業(yè)教育成果共享。職業(yè)教育建設(shè)成果的應(yīng)用不再局限在校內(nèi)而是為全社會(huì)所共享，為勞動(dòng)力繼續(xù)教育探索出一條新途徑。

4.3 技術(shù)轉(zhuǎn)化，形成產(chǎn)業(yè)

系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程，也是職業(yè)院校資源建設(shè)過(guò)程。一旦職業(yè)院校成果與社會(huì)需求達(dá)到某種供求關(guān)系的時(shí)候，便會(huì)形成拓展。為各技能培訓(xùn)點(diǎn)、各大中型企業(yè)、勞動(dòng)力市場(chǎng)等提供優(yōu)質(zhì)的技能教育服務(wù)。

職業(yè)技能公共服務(wù)系統(tǒng)是基于WEB的在線服務(wù)系統(tǒng)，采用微軟ASP.NET技術(shù)架構(gòu)，適用于在線學(xué)習(xí)與視頻仿真教學(xué)。旨在構(gòu)建起職業(yè)學(xué)校與社會(huì)之間的橋梁，把職業(yè)學(xué)校的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源、教師資源經(jīng)過(guò)整合為全社會(huì)所合理共享，最終實(shí)現(xiàn)職業(yè)教育切實(shí)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的美好構(gòu)想，筆者的團(tuán)隊(duì)在解決各項(xiàng)技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，正在進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的研發(fā)，愿與各位專家進(jìn)行此方面的深入交流。

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