一、项目背景
2020年,新冠肺炎疫情的突袭打乱了全国各级学校的正常教学秩序。为配合疫情防控工作,教育部于1月27日下发通知,要求2020年春季学期延期开学。在“停课不停教、停课不停学”的号召下,全国各大高校纷纷启动网络直播教学,以在线方式保障教学进度与教学质量。
厦门大学作为国内知名高等学府,积极响应教育部部署,迅速搭建网络直播教学平台。经过多方技术比选,厦门大学教务平台最终采用迈拓维矩智能矩阵切换器,顺利解决了多平台直播教学中的信号调度难题,完美开启了网络直播教学模式,保障了特殊时期教学工作的正常开展。
二、需求分析
(一)应用场景描述
在厦门大学网络直播教学场景中,各科教师使用不同的在线直播平台(包括QQ直播、ZOOM、腾讯课堂、钉钉直播、课程中心等),结合原有的监控系统设备,实现教学内容的实时推送与集中展示,教学画面需同时呈现在大屏及监控屏幕上,便于教师团队协作研讨,并实时向学生端推送授课内容。
(二)核心需求
需求要点 | 详细说明 |
多平台同时接入 | 每位教师使用的直播平台和课程内容不同,需同时接入多台笔记本,统一调度管理 |
多屏集中显示 | 所有直播画面需投放大屏及监控屏幕,供多位教师共同观看、讨论与指导 |
实时直播不中断 | 直播教学期间需保持画面实时传输,确保学生学习不间断 |
多教师协同教学 | 支持多名教师同时进行直播教学,提高教学效率 |
高清画质不卡顿 | 图像需高清传输,不延迟、不卡顿,保障线上教学质量 |
(三)技术难点
技术难点 | 说明 |
实时画面切换 | 每个直播平台画面需随时在大屏上查看,直播教学场景切换需快捷高效 |
多场景快速切换 | 不同课程、不同平台之间切换需便捷快速,避免教学中断 |
高清传输无延迟 | 实时图像需高清传输,无卡顿、无延迟,保障远程学习体验 |
多教师并行授课 | 多名老师可同时上课直播教学,互不干扰,提升效率 |
协同教研需求 | 多名教师在大屏前共同观看直播内容,实时进行教学指导与研讨 |
三、解决方案
(一)方案概述
针对厦门大学多平台、多信号源、多显示终端的直播教学需求,本方案采用迈拓维矩(MT-ViKi)MT-HD1616-H 16进16出高清智能矩阵切换器,将多台教学笔记本的HDMI信号集中接入矩阵输入端,通过矩阵的灵活调度,将各路直播画面切换输出至大屏幕及监控显示设备,实现教学内容的集中展示与多场景快速切换,全面支撑网络直播教学的顺利开展。
(二)核心设备选型
设备名称 | 型号 | 核心作用 |
智能矩阵切换器 | MT-HD1616-H | 16路HDMI输入、16路HDMI输出,实现多路直播信号的灵活调度与无缝切换 |
(三)核心功能实现
多平台统一调度:各教师使用的不同直播平台及课程内容通过矩阵统一接入,一键调取任意平台画面至大屏显示;
多场景一键切换:预设多种教学场景模式(如“QQ直播模式”“ZOOM模式”“多屏同显模式”等),遥控切换快速高效;
高清画质实时传输:支持1080P@120Hz及4K分辨率,图像高清无卡顿、无延迟,保障学生学习体验;
多教师协同教学:多位教师可同时在各自笔记本上进行直播授课,矩阵灵活切换,互不干扰;
大屏协同教研:教学画面在大屏集中展示,教师团队可实时观看直播内容并进行教学研讨指导。
四、方案亮点
亮点 | 详细说明 |
16×16大规模调度 | 16路输入输出配置,满足多教师、多平台、多显示终端的同时接入与灵活调度 |
多场景预设切换 | 支持多种直播教学场景模式预设,一键切换,响应迅速,保障教学连续性 |
4K高清画质传输 | 支持4K×2K@30Hz及1080P@120Hz分辨率,图像细腻清晰,远程学习体验佳 |
全HDCP兼容 | 所有输入接口支持HDCP解码,兼容蓝光、3D等内容保护协议,保障各类教学资源正常播放 |
可视化按键操作 | 亚克力水晶蓝光按键,输入输出通道状态一目了然,操作可视化,降低误操作风险 |
EDID自适应兼容 | 支持EDID可擦写与自适应功能,更好适配现场多样化的显示设备,提高系统兼容性 |
长距离稳定传输 | 输入传输距离可达20米,输出传输距离可达40米,满足教室大空间部署需求 |
航空级电源保障 | 采用外置航空式螺旋三孔接地电源接口,为设备稳定运行保驾护航 |
五、实施效果
本方案在厦门大学教务平台成功部署后,经实际教学运行验证,系统表现优异:
多平台教学无缝融合:QQ直播、ZOOM、腾讯课堂、钉钉直播等多个平台的课程画面通过矩阵统一调度,教师只需在控制端一键切换,即可将不同平台的课程内容投送至大屏,教学切换流畅自然;
多教师高效协同:多位教师可同时在各自笔记本上独立进行不同平台的直播授课,矩阵灵活调度各信号源至大屏显示,教师团队可在大屏前集中观看、讨论与指导,教研协作效率显著提升;
高清画质保障教学效果:矩阵支持高清分辨率无损传输,直播画面清晰流畅、无延迟、无卡顿,学生端的远程学习体验与线下课堂基本一致,获得了师生的一致好评;
场景切换高效便捷:预设的多种教学场景模式通过遥控即可快速调用,无需专业技术人员的协助,任课教师即可独立完成不同教学环节的画面调度,大大降低了操作门槛。
该项目的成功实施,不仅保障了特殊时期厦门大学“停课不停教、不停学”的教学目标顺利达成,也为全国高校网络直播教学系统的建设提供了可参考、可复制的标准化解决方案。