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關鍵詞:物聯網;軟件中控;數據采集;遠程維護;移動管理
中圖分類號:G434 文獻標識碼:B 文章編號:1673-8454(2012)11-0046-04
一、引言
21世紀,隨著信息技術的快速發展,掀起了教育信息技術在教學中應用的。學校的多媒體教學課室逐漸普及,教師應用教育技術手段進行教學的行為從個別轉為普遍,可以說今天每個老師每一節課都離不開信息化和多媒體。但是,隨著學校的多媒體教學系統的大量配置,如何超前發現故障,進行快速處理,保障系統正常運作,確保正常教學開展,成為學校信息化教學管理部門嚴重困惑的問題。
二、多媒體教學系統的現狀及存在問題
從事教育信息化教學保障的技術工程師和管理部門都知道,目前在學校里使用的多媒體設備種類多,標準各自為政,中控互換性能差,除了計算機設備外,多媒體教學系統設備的生產廠家大多數規模小,工廠的生命周期短,可持續性發展能力弱。所有這些給當前學校多媒體教學系統的大規模建設、應用以及維護帶來許多問題。主要表現在:
(1)多媒體教學系統的中控設備類型多,標準與通信協議各自獨立,相互不能替代,不能互聯互通,系統的維護及升級必須依托原生產廠商。
(2)產品廠家規模小,競爭激烈,為了保證利潤,各廠家不斷壓縮原材料成本,造成產品性能和穩定性差。
(3)多媒體教學系統產品涉及的技術種類多,但是學校維護人員技術覆蓋面窄,且人員不足。同時,由于這些管理部門都是教輔單位,難以穩定高層次、高技術人才,造成維護服務困難。
(4)信息化管理程度低。雖然,很多學校采購的系統都兼有信息化的管理系統,但是,由于多媒體教學系統發展的歷史原因,大多數生產廠家目前主要的投入都是放在硬件上,有些供應商的產品還不是自己開發的,而是OEM產品。因此,系統的網絡化管理性能不強,雖然有些廠商所開發的產品支持網絡接入,但是在整體上軟件開發能力較弱,開發的管理平臺跨平臺、跨網段功能較弱,結構不合理,與學校其他教學系統互通、融入功能差。
(5)學校注重系統的建設,系統維護經費投入少。
針對上述諸多問題,一些有一定能力的廠商試圖開發所謂智能化的系統,完善多媒體教學系統管理功能。但是,往往還是依照傳統思維進行開發,沒有從根本和發展性方面進行思考,即設備生產沒有從國標化、設備的互換性、管理信息化和可視化、維護服務的遠程化等方面進行思考;沒有注重軟件管理平臺的研發和投入,沒能注重應用的個性化和多用性。
圍繞這些問題,本文提出了利用物聯網技術原理,用軟件技術構建中央控制器的理念,設計和構建硬件系統,形成個性化操作界面,實現操作、控制、維護可視化、透明化和遠程化。
三、基于物聯網技術的多媒體教學系統設計思想
物聯網是指通過各種信息傳感設備,如傳感器、射頻識別(RFID)技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器、氣體感應器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,與互聯網結合形成的一個巨大網絡。其目的是實現物與物、物與人,所有的物品與網絡的連接,方便識別、管理和控制。[2]
從定義可以得出物聯網應用的最大特點是:①所聯的物可視化、透明化。對于用戶來說,通過各種傳感器和采集器件,可以一覽無遺地看到設備的功能、性能、參數以及輸入輸出結果,非常方便應用和管理;②物聯網應用的重要支撐條件是應用領域的標準和智能化管理平臺以及專業知識資源庫。
根據上述特點,本設計以中國教育技術協會制定的《多媒體教學環境工程建設規范》[1]為指導準則,統一多媒體教學設備互換技術標準;在硬件設計上將所有多媒體系統所需設備內嵌TCP/IP協議硬軟件模塊和設備自檢、數據采集和信號檢測模塊;在應用平臺上,開發出透明化、可視化的管理系統,實現物聯的遠程管理、跨網段管理;所有的控制操作在統一標準條件下,開發軟件平臺實現對多媒體設備聯動控制的集成、控制與操作。
四、基于物聯網技術的多媒體教學系統的設計
1.系統架構
基于物聯網技術的多媒體教學系統由兩大部分組成:硬件部分和軟件部分。大家都知道,目前的應用系統大多數是以單片機技術為核心的硬件系統。然而,僅僅由硬件組成的系統只能是一個裸系統或是其功能得不到最大化、最優化應用的系統。因此,基于物聯網技術的多媒體教學系統是計算機技術、網絡技術、數字信號處理技術、數據傳感與采集技術、自動控制技術以及智能技術的集成。具體結構如圖1所示。
2.硬件系統構成
(1)系統管理中心
主要硬件有計算機、顯示設備和數據處理服務器。結構如圖2所示。
(2)支撐系統網絡:由原有教學課室網絡完成,組建無線(WIFI)網絡。
(3)課室物聯網多媒體教學系統
1)多媒體教學系統設備
課室多媒體教學系統設備由計算機、有線及無線拾音設備、音頻擴音設備、視音頻信號切換設備、顯示設備、信號源播放設備等構成。
各媒體設備內嵌TCP/IP通信接口與協議和設備功能數據檢測與采集模塊。如圖3所示。
(一)高校多媒體教學系統的硬件設計功能
根據我國高校當今的教育教學狀況,多媒體教學手段的引入是大大提高我國高校教育教學課堂質量的重要方法。因此,為我國高校的教育教學所設計與研究的高校多媒體教學系統需要具有以下幾個特點,分別為:第一,多媒體教學系統應該具有足夠的智能Liaowang瞭望化特性,在課堂上的使用中能夠反應靈敏、準確,以免出現差錯,影響課堂進度以及課堂的教學和質量;第二,可以通過在計算機上對多媒體素材進行轉換,將課堂上所涉及到的教學內容與知識點進行更改、剪輯、修正、以及編排;第三,高校的多媒體教學系統需要有效的使得課堂上的多媒體課件能夠與網絡系統相連接,以便在課堂上可以根據需要利用校園網或者無線網絡對所需要的知識以及信息進行搜索,豐富課堂教學內容;第四,高校的多媒體教學系統要求操作簡單、便捷;第五,多媒體系統能夠與音響設備相結合,有利于教師在課堂上的知識進行講解。
(二)高校多媒體教學系統的硬件設計配置
高校多媒體教學系統的硬件設計配置主要由兩個基本配置部分組成,分別為多媒體講臺、以及投影攝像機。多媒體講臺是多媒體教學系統的核心,其內部由計算機、錄像機、影碟機、視頻展示臺、音響,以及麥克風等等各種設備組成。其中,計算機是整個系統的主要控制元件,對計算機的形式沒有具體要求,可以是筆記本電腦也可以是臺式電腦;對計算機的基本要求是其運行的速度必須比較高、反應比較靈敏、硬盤的具體容量相對比較大,能夠存儲相對大量的信息。另外,也要求其輸入輸出的接口和擴展卡能夠相對比較齊全,并且與網絡可以相互連接;而投影機是使得課件能夠在大屏幕上進行顯示的主要機器,投影機的優劣與顯示清晰度直接決定了多媒體教室的效果。主要負責將計算機與所有的視頻輸出設備緊密地連接到一起,完成視頻和VGA信號的成像任務。
二、高校多媒體教學系統的軟件設計
在一個具有良好的教育性、科學性、藝術性,以及技術性相融合的多媒體教學系統中,對于軟件的設計是最重要的一個設計部分。在高校多媒體教學系統的軟件設計中,主要需要經過選題、設計、收集整理三個步驟。
(一)多媒體教學系統軟件設計的選題
選題是指根據高校多媒體教學課程的教學目的、教學任務和教學要求,針對高校中每一節課的科目以及知識點進行選題。尤其是對于難度比較高,知識點的規律難以捕捉以及整理的教學內容,利用多媒體教學非常有效。
(二)多媒體教學系統軟件設計的結構設計
多媒體教學系統軟件設計的結構設計是對于高校多媒體教學課程的整體教學流程進行全面的規劃,主要由主體思想、單元安排與分配、重點內容等三個主要部分組成。對于多媒體教學系統軟件設計的總體設計包含有很多方面,分別有版面方式、內容結構、圖形文字的呈現方式、顏色基調的選擇,以及圖像的顯示設計等等。具體舉例為,如何從系統的片頭進入到系統中,如何對于系統的內容進行表達,如何將各個章節進行連接,如何在系統的各個結構之間進行交互的實現。
(三)軟件系統中素材的收集整理
關鍵詞:多媒體;教學;網絡
多媒體指載遞信息的文本、圖形、聲音、圖像等的組合。多媒體通信使人們在傳遞和交換信息時不再是利用單一信息媒體,而是同時利用多種信息媒體,即以“可視的、智能的、個人的”服務模式,把通信、電視和計算機三種技術有機地結合在一起,構成了聲、圖、文并茂,用戶可以隨心所欲地不受時空限制索取、傳播和交換信息。在信息技術中,多媒體和電腦網絡對教育的影響極為深刻,集圖、文、聲于一身的多媒體技術由于其優越的功能為學校提供了理想的教學環境,給學習方式帶來了深刻的變革,這是其它媒體(幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等)所不具備或不完全具備的。
一、多媒體系統的構成
多媒體計算機系統是用計算機把多種信息媒體集成并控制起來的系統。
多媒體系統一般由三部分組成:
1.多媒體硬件系統。包括計算機硬件、聲音、視頻和多媒體的輸入/輸出設備和裝置,通信傳輸設備和裝置。
2.多媒體操作系統。具有實時任務調度,多媒體數據轉換和同步算法,對多媒體設備的驅動、控制較形用戶界面等功能。
3、多媒體創作工具。具有操縱多媒體信息,進行全屏幕動態綜合處理的能力,支持應用開發人員創造多媒體應用軟件。
二、多媒體教學網絡
計算機技術、多媒體技術相結合并融入到教學過程中,已成為現代教學一個新興的教學手段。計算機多媒體技術及其網絡教學系統,能使以往靠多種設備、技術才能實現的課堂多媒體教學集計算機于一身,并能與現代通訊設備形成網絡,構成全方位、多渠道、交互式的教學系統。多媒體教學系統是一種全新的教學系統,它集聲音、圖像、視頻和文字等媒體為一體,能產生生動活潑的效果,有助于提高學生學習的興趣和記憶能力;同時,充分利用多媒體的表現力、參與性、重視力和受控性強的特點,既能達到傳授知識、開發智力、培養能力又能實現因材施教和個別化教學的目的。
一般說來,可以把多媒體網絡看成是由各自具有自主功能而又通過通信手段相互連接起來的復合系統,以實現彼此交換信息和共享資源的目的。
多媒體教學網絡是利用電腦技術、網絡技術、信息技術和多媒體技術進行現代教學活動的一個龐大系統,是在多功能教室中,把影視、圖形、圖像、聲音、動畫和文字等媒體實時、動態地引入教學過程中的一種專用教學平臺。教師通過服務器控制學生瀏覽的權限,同時,學生在一定的權限內可以自由選擇學習內容。
三、多媒體教學系統的優勢
利用多媒體系統的硬件系統,操作系統在多媒體應用軟件中制作的多媒體教學課件,集文本、聲音、圖像和動畫為一體,把它應用于教學并實現網絡化,打破了傳統的教學方法,給傳統教育模式帶來深刻的變革,形成新的教育模式,具有無比的優越性。
首先,多媒體教學課件的交互性有利于激發學生的學習興趣和認識主體作用的發揮,人機交互是電腦時代的一大特點,多媒體教學課件所具有的圖文并茂、豐富多彩的人機交互界面,能有效地激發學生的學習興趣,使學生產生強烈的學習欲望,同時,還有利于發揮學生的認識主體作用,從而避免了傳統教學過程從教學內容、教學策略、教學方法、教學步驟及學生作業都由老師決定學生只能被動地參與。
其次,多媒體教學課件的豐富的內容、動聽的視覺效果,組織嚴密的邏輯結構,友好的界面有利于知識的獲取,更符合教育心理學,使用Authorware制作的《工程制圖》多媒體教學課件,利用交互界面你可以隨意選擇“順序閱讀”“選擇閱讀”及“快速瀏覽”,為了檢驗學習效果,還可選擇“學習”來檢查閱讀效果,同時,也可返因前一章或退出本課件。心理學家瑞特拉(Treicher)通過大量實驗證實:人類獲取信息83%來自視覺,11%來自聽覺,這兩上加起來就有94%,還有3.5%來自嗅覺,1.5%來自觸覺。利用多媒體網絡課件教學,調動了每個學生的感覺器官,使學生通過手動、眼看,耳聽,獲得知識和信息,提高了學習效率。這就是說,在學習過程中,把感官都調動起來,認識的保持將大大優于傳統教學的效果。由此可見,多媒體教學課件不僅有利于知識的獲取,而且非常有利于知識的消化與保持。
再其次,多媒體教學課件還為學習者提供了一個相對獨立的學習空間,使學習者在學習時更具有自主性和選擇性,更能體現以人為本的宗旨。
此外,由于多媒體教學網絡強大的滲透性,并能自我檢查學習效果,信息量大在的特點,打破了時空局限,實現了資源共享。:
四、系統應用中存在的幾個問題
多媒體教學系統已廣泛應用于現代教學過程中,但實際應用中還存在許多不足。
首無,在多媒體通信中,信息媒體多種多樣,數據量巨大,高倍率的壓縮比往往是以損失原始數據信息為代價,因而多媒體本身的質量受到限制。
其次,多媒體通信的實時性要求,除了與網絡速率有關,還受通信協議的影響。
1.1總體規劃
網絡多媒體教學系統建設是一個長期的系統工程,為避免重復建設,造成資源浪費,要用發展的眼光做好頂層設計和總體規劃。規劃設計關乎到系統未來長期穩定的應用,系統的總體設計和規劃應考慮到現代信息技術的發展趨勢,參照優秀院校的建設案例,根據本院校的實際需求做好系統框架的整體規劃設計,逐步擴展實施。網絡多媒體教學系統建設在技術層面集成了數據庫技術、網絡技術、多媒體技術、通信技術、視音頻技術、環境控制技術和軟件應用技術等高科技技術;因此在軟硬件設備的選擇和應用上,應綜合考慮各種技術的先進性、兼容性和擴展性。
1.2設計原則
(1)先進性:先進的設計思想、網絡結構、開發工具,市場覆蓋率高、標準化和技術成熟的軟硬件產品。(2)靈活性:采用積木式模塊組合和結構化設計,系統配置靈活,滿足學校逐步到位的建網原則,使網絡具有強大的可增長性和強壯性。(3)發展性:網絡規劃設計滿足用戶發展在配置上的預留,滿足因技術發展需要而實現低成本擴展和升級的需求。(4)可靠性:整體系統軟、硬件設備具有高可靠性,具備長期穩定工作的能力,可實現系統冗余功能,并具有防止誤操作等行為對系統造成的破壞。(5)實用性:設計符合國際相關標準和技術規范,并且容易使用、操作簡便。充分考慮利用各種資源,人機界面友好,能使用戶最方便地實現各種功能。(6)開放性:在滿足安全可靠和實用的前提下,系統設計采用開放技術、開放結構、開放系統組件和開放用戶接口,以利于網絡的維護、擴展升級及良好的靈活性、兼容性和可移植性。(7)兼容性:系統建設具有良好的兼容性,充分考慮系統向下、向上的兼容,將系統建設和現有的系統資源以及未來的系統規劃充分結合。
2建設目標
網絡多媒體教學系統在實際應用上要能實現實現多媒體教學功能,多媒體教學設備管理功能,現場教學錄播功能,數字化視頻監控功能,真正做到在校園網基礎上實現教學和管理的數字化、網絡化。實現以上功能由兩部分模塊組成:(1)中央控制系統能實現對教學終端設備統一管理,通過監控設備實時查看終端教學課況及對終端設備進行遠程維護和管理;通過服務器存取資源,輔助存儲系統實現數據安全管理;(2)網絡多媒體教學終端能構建現代化的視聽環境,實現多媒體教學和資源共享。通過基于網絡的多媒體教學系統建設,要為信息化教學提供各種信息環境和教學環境,進而形成擁有多種遠程教學、管理手段的典型數字化教學基地。充分利用起網絡教學資源,達到真正的信息化教學,實現優質資源共享和教學管理一體化。
3建設內容
3.1中央控制系統建設內容
建設1個中央總控制室,對網絡教學終端實現統一控制管理。所有教學終端的多媒體設備均可通過IP網絡由中央控制室遠端控制、管理和維護,同時也具備本地控制功能。中央控制系統建設在環境搭建、硬件設備配置和軟件的選用都要符合總體設計的功能需求。要求統一平臺管理,采用模塊化設計、標準API接口、靈活易擴展,適應未來智慧校園的需求;做到單點登錄、統一權限管理、統一認證、統一數據、統一通訊、統一設備管理;采用人性化的圖形化導航設計、功能完善、拓展性強,能充分滿足智能化多媒體教學應用的需求,為現代教育提供智能化、網絡化及資源自動生成的教學環境;系統設計和設備選型注重優化組合與實用功能,將現有的、成熟的先進技術以優良性價比合理地應用到系統中,實現系統的功能與應用管理實際需要相結合,并支持系統未來的擴容和升級。
3.2網絡教學終端建設
網絡教學終端是基于網絡并集成各種多媒體設備,能夠實現多媒體教學功能的信息化教學環境。網絡教學終端建設即網絡多媒體教室建設,包括以下幾個方面的內容:本地網絡中央控制系統;多媒體計算機;顯示及投影系統;擴聲系統;數字監控系統和多媒體安全防盜系統等。
4功能要求
4.1中央控制系統功能要求
可對教學終端的教學過程進行監控、監測;可對終端的多媒體教學設備進行遠程控制、管理和維護;可對終端音視頻信號進行實時的采集、傳輸和存儲;滿足現場廣播、直播的需要;可與各終端對講,必要時可進行遠端教學支持;可向各終端進行多媒體教學廣播。
4.2網絡教學終端功能要求
可顯示本地及遠端的視頻信號;可實現本地和遠端音頻信號的擴聲;可實現多媒體資源的管理和調用;可實現對教學設備的一鍵控制,能通過本地和中心控制室分別進行控制;能實現本地與中心控制室的對講功能;能實現智能安防報警;可進行遠程教學監控和安全監控。
4.3整體功能效果
(1)豐富高效的多媒體教學功能。能為教師提供現代化的教學手段,豐富的教學資源,多樣化的教學模式,最大程度地提高教學效率。(2)先進多樣的學習功能。能為學生提供多樣的學習模式,豐富的學習資源,多樣的學習手段及科學的學習測評。(3)集中控制管理功能。通過控制中心,對整個網絡、信息和設備進行控制、管理、監測,提供良好的運行環境。(4)教學資源的共享。由于教學終端的網絡化,在各終端可調用網絡上的資源,實現網絡教學資源共享。(5)實現遠程教學。通過網絡可以將課外教學場景的教學信息實時采集傳至終端,實現遠程教學和學習。
5結語
【關鍵詞】面向傳輸;流媒體;系統模型
多媒體(MULTIMEDIA) 它由media和multi兩部分組成,是指表示媒體的多樣化。常見的文字、圖像、聲音、動畫,承載信息的程序等都是媒體。多媒體技術是指人類同計算機交互處理多媒體信息的方法。因此,多媒體技術包括音響(audio)信號處理、靜態圖像(image)和電視圖像(video)處理,話音信號處理以及遠程通信技術。這些技術包括軟件和硬件技術。
多媒體即多媒體信息服務,MMS(Multimedia Message Service),是目前短信技術開發最高標準的一種。它最大的特色就是可以支持多媒體功能,借助高速傳輸技術EDGE(Enhanced Data rates for GSM Evolution)和GPRS,以WAP為載體傳送視頻片段、圖片、聲音和文字。不僅可以在手機之間進行多媒體傳輸,而且可以在手機和電腦之間傳輸。其短消息容量平均為3萬字節,最高可達10萬字節。具有MMS功能的移動電話內置媒體編輯器,可以編寫多媒體信息,如果安裝上一個內置或外置的照相機,用戶還可以制作并傳送PowerPoint格式的信息或電子明信片。
一、多媒體研究的關鍵技術
1、數據壓縮
在多媒體系統中,涉及的數據量是巨大和驚人的。以一幅中等分辯率的彩色圖像為例,每秒約需27.6MB字節空間,即使是650MB的標準光盤也需裝入20多秒鐘,而大多數遠程通訊網的速率都在每秒幾兆位。因此,對數據進行有效壓縮是多媒體中的關鍵技術之一。之所以能實現對圖像、聲音壓縮,是由于這些原始圖像和聲音存在著很大的冗余度,包括空間冗余,時間冗余,結構冗余與視覺冗余等。常用的數據壓縮技術分兩大類,一類是無損壓縮,另一類是有損壓縮。現在已形成了一些壓縮的國際標準,如JPEG適用于靜態圖像,MPEG適用于動態圖像,G722已成為電視會議和電話的聲音編碼標準以及多媒體系統的MPC標準等。壓縮和解壓縮的速度是壓縮系統的兩項單獨的性能度量,從目前開發的壓縮技術看,一般來說壓縮的計算量比解壓縮的計算量大。壓縮速度不僅與采用的壓縮方法有關,而且與快速算法的計算量有關。如果能在壓縮方法和快速算法上取得突破性進展,無疑將對多媒體的開發和應用產生很大的影響。
下面是基于Internet視頻流傳輸的體系結構。原始的視頻和音頻信號在經過壓縮之后存儲在存儲設備中,根據接收端的要求,視頻服務器從存儲設備中接收到壓縮后的視頻和音頻信號,然后網絡傳輸質量控制模塊根據網絡狀態和QOS的要求改編位流,改編之后的位流,經傳輸協議打包壓縮成音頻和視頻包后被發送到Internet上。由于擁塞等原因,這些包在傳輸的過程中可能會丟失或者超時,為了改善音頻和視頻傳輸的質量,需要采用連續的媒體分布服務(如緩存技術等)。在數據包到達客戶端以后,首先經過傳輸層,然后再由應用層QOS控制。模塊處理后交給音頻和視頻解碼器進行解碼,為了保持音頻和視頻的同步還必須采用媒體同步機制。從該體系結構中可以看出,關于多媒體數據傳輸的六個關鍵部分是緊密相關的,在這個視頻流體系結構中,它們也是一致的,連續的。
2、多媒體信息特性與建模
多媒體信息特性的主要研究是對媒體的種類、性質及其相互關系、媒體之間的轉換意義、方法及手段、媒體處理的特點等方面進行研究。在此基礎上進而研究多媒體數據建模的方法:信息空間如何構成?時間特性如何表示?面向對象的方法怎樣使用?在媒體之間如何確定相互的關系?對信息的內容如何表示等。雖然各種圖像、聲音等專門技術的研究歷史已有幾十年,但大多數都是從單一媒體角度考慮的,從多媒體統一角度研究,才有可能獲得進一步進展[4]。
3、多媒體信息的組織與管理
信息及數據管理是信息系統的核心之一,多媒體數據量巨大,種類繁多,每種媒體之間差別十分明顯,但又具有種種信息上的關聯,這些都給數據與信息管理帶來了新的問題。如何管理、組織這些數據;如何從各種媒體數據中找出所需要的信息;如何表現這些媒體信息;這些都是傳統的數據庫理論與方法尚沒有很好解決的問題。因此,人們正在探索有效的管理方法如對關系數據庫進行擴充;建構面向對象的數據庫;超媒體信息管理等方法。
4、虛擬現實技術
虛擬現實技術(Virtual Reality)是近年來(下轉第269頁)十分活躍的技術領域,是多媒體發展的更高境界。所謂虛擬現實就是采用計算機技術生成一個逼真的視覺、聽覺、觸覺及嗅覺等的感覺世界。用戶可以用人的自然技能對這個生成的虛擬實體進行交互考察。虛擬現實是一種高度集成的技術,是計算機軟、硬件技術、傳感技術、機器人技術、人工智能及心理學等飛速發展的結晶。主要依賴于三維實時圖形顯示,三維定位跟蹤,觸覺及嗅覺傳感技術,人工智能技術,高速計算與并行計算技術以及人的行為學研究等多項關鍵技術的進展。美國著名計算機圖形專家J.Foley曾指出:虛擬現實或許是人機接口作為計算機設計的最后一個堡壘中最有意義的領域。
二、基于Internet的網絡多媒體教學系統的設計
1、C/S模式與B/S模式
基于Internet的遠程多媒體教學系統中占主導地位的主要有兩種模式:客戶/服務器(Client/Server 簡稱C/S)模式和瀏覽器/服務器(Browser/Server 簡稱B/S)模式,但這兩種模式都有一些無法避免的缺陷。在遠程信息管理系統中廣泛使用的三層C/S模型很好地解決了這些問題,但是這種三層C/S模型不是針對多媒體教學系統的,因此有很大的不適用性。在分析各種系統模型的優缺點后,本文針對多媒體教學本身的特點引入一種適合多媒體本身特點的三層模型。
(1)C/S模式與B/S模式的優缺點
典型的C/S模式是一種兩層的體系結構,B/S模式多媒體遠程教學系統模型是一種三層體系結構,在物理結構上極其相似,C/S模式的遠程多媒體教學系統一般要求要下載一個客戶端程序,而B/S模式的遠程多媒體教學系統則可在客戶端直接通過瀏覽器來進行學習。
C/S模式和B/S模式的遠程多媒體教學系統使用簡單,適用面廣,但C/S模式和B/S模式的遠程多媒體教學系統缺點也顯而易見,其中最大的缺陷是時延過大,造成等待時間過長,甚至沒有回應。其次,在這兩種模式的遠程多媒體教學系統中,當大量的用戶同時登錄學習時,服務器端負荷過大,且占用了大量的帶寬。第三,兩種模式的遠程多媒體教學系統客戶端更新困難,而且C/S模式容易產生“胖客戶”的問題。最后,從安全性的角度看,兩層結構的安全性也不令人滿意。
(2)三層C/S模型的優勢及不足
三層C/S結構是從兩層C/S結構發展而來的。這種結構下的應用都由三個部分組成,即用戶界面部分(表示層),應用邏輯部分(應用邏輯層)和數據訪問部分(數據訪問層)。表示層的功能是與用戶交互的;應用邏輯層進行具體的運算和決定程序的流程等;數據訪問層維護和更新應用程序的數據。把這3個部分分別放置在3個物理空間時,就形成了三層C/S結構。它在管理信息系統(MIS)中應用廣泛。
但這種三層結構的出發點是為了使得一個基于網絡的系統具有更好的代碼重用性、更好的可擴展性和更好的穩定性。因此,它不是針對多媒體系統的,更沒有考慮滿足某種實時性或減少時延等要求。
相對兩層的C/S結構,三層的C/S結構仍有如下優點:
1)使終端服務器承受的負荷變低。
2)增強了終端服務器的安全性能。
2、針對網絡多媒體教學的系統模型
網絡多媒體教學有其自身的特點,多媒體數據不僅數據量相對較大,而且其編解碼過程中耗費的計算量也十分巨大,如果為了減輕服務器負擔而將這部分工作完全放到客戶端,同樣會產生新的問題--客戶端變成“胖客戶”型,而且不易更新。為了解決這個問題,必須結合多媒體教學本身的特點構建適合網絡多媒體數據傳輸的系統構架。
網絡多媒體教學一般具有以下幾個特點:
(1)包含兩類媒體類型:離散的,連續的。
(2)對系統的實時性有一定的要求。
(3)媒體內容具有有限性和可預知性。
(4)客戶終端的集中性。
針對這種特點,一個基于三層模型的網絡多媒體數據傳輸構架被應用于本系統,其框架的各部分功能如下:
1.數據訪問部分(Data):主要分為流媒體服務和數據庫服務兩部分。流媒體服務主要針對音頻/視頻(Audio/Video簡稱A/V)信息進行采集、存儲和播發;數據庫服務主要提供對其他檔案信息(用戶資料、課程資料、輔助教材等)和媒體索引信息的存取分析功能。
2.應用邏輯部分(Business Logic):以數據服務層為數據庫平臺,在此基礎上針對網絡多媒體教學的需求提供相應的中間層組件,把共性的應用邏輯規范化,通過應用服務器對外。對于有條件的局域網用戶可增加中間服務器,將最近可能用到的多媒體信息提前分發到中間服務器,可以提高訪問多媒體數據的效率。
3.用戶界面部分(Presentation):是客戶端安裝的操作界面。學生和教師可以根據相應的權限訪問各類教學資源信息。由于大部分的應用邏輯放在了應用服務器或中間服務器上,客戶端的應用程序相對“瘦小”。
綜上所述,在網絡多媒體技術的實際應用方面,流媒體技術占據了主導地位。該技術將多媒體和網絡技術結合在一起,使得多媒體數據,特別是視頻數據在網絡上的實時傳輸成為現實。在研究多媒體的關鍵技術基礎上,又從網絡傳輸這個方面討論了網絡多媒體技術的解決方案,總結出目前Internet環境下網絡多媒體技術的最新發展動向和應用成果。我們發現目前的網絡多媒體應用已經給人們的生產和生活帶來了極大的方便,雖然現有的視頻編解碼系統存在著這樣或那樣對Internet環境的不適應性,但相信在不久的將來,隨著計算機技術的不斷發展,在網絡服務、終端機器的性能提升和更新算法研究進步的基礎上,視頻編解碼技術必將為網絡多媒體的發展做出更大的貢獻。
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中圖分類號:TP316.5 文獻標識碼:A 文章編號:
多媒體教學模式以形象具體的“圖、文、聲、像”來創造教學的立體化情景,優化了教學過程,增強了教學效果,從而更好地提高了教學質量。筆者針對計算機多媒體教學系統的 一 計算機多媒體教學系統的組建
組建一個計算機多媒體教學系統,用計算機教學、討論、網上輔導、網上作業與測試,可以很好地解決許多教學問題。為更好的完成現代課堂教學任務,利用現代科技成果構建一個新的教學系統---計算機多媒體教學系統是十分有必要的。
1、硬件與軟件的基本要求
多媒體教學系統的教室是由教師多媒體 PC、實物展臺、投影機系統、擴音系統、VGA- AUDIO 信號切換器、教師部件、固定設備機柜、可移動的講桌、教鞭、無線麥克等部分組成。教師電腦主要用于快速處理教師授課所需的數字化信息,并輸出信號到投影機和擴音系統以聲像展示給學生。計算機硬件應當選用市面配置較高檔的產品。軟件應為WINXP 以上操作系統,辦公軟件,可在線升級通用應用程序。投影機系統包括投影機和屏幕,主要用于將教師多媒體電腦、實物展臺送來的信號還原為直觀的視覺信號―文字、視頻、圖像、圖片。這是課堂教學基本環境中的重要組成部分,幾乎擔負著所有視覺信號再現的重任。投影機在確定的環境中要盡可能地克服環境亮度的干擾,要有合適的輸入信號接口類型等。擴音系統主要用于將教師多媒體PC、無線麥克送來的音頻信號放大和還原為聽覺信號,擴音系統的音效還原保真度要高,背景噪音要小,抑制嘯叫的能力強,音頻信號的動態范圍要大等。VGA- AUDIO 信號切換器用于切換教師電腦送來的視頻、音頻信號以適應特殊的需要,如外來講課者需要用自己專用的移動電腦以滿足其對特殊環境的需要。遙控鼠標、鍵盤用于遠距離控制教師電腦,避免將教師局限于一個小的空間,更好的利用教師的形體語言輔助教學和凝聚學生的注意力。遙控手寫板、筆可以用來滿足教師書寫的需要。投影機遙控器主要用于控制投影機信號源,也就是教師多媒體信號和實物展臺信號的切換。
2、 管理服務系統及共享系統
課堂教學的服務系統主要有視頻點播系統、專用文件、WEB、BBS服務器、防火墻、服務、域控制服務器等。專用文件服務器主要用于教師課件的上傳、下載及教學資料的共享,教師可以通過自己的專用賬號在該服務器上備份課堂教學的課件以滿足課堂教學的冗余備份要求。
3 、系統的聯結方式
現代多媒體教學系統的各功能部分是通過一個高速寬帶校園網來連通的。這個網的主干及到服務器的連接應為千兆或萬兆帶寬。為保證校園網的速度,各連接節點應采用高性能的三層交換機或高性能的路由器,這些交換機必須滿足組播技術的要求。組播技術是基于TCP/IP 協議傳送方式的一種。組播是一種允許一個或多個發送者發送單一的數據包到多個接收者的網絡技術。至少,與課堂教學相關的局域網或稱課堂教學相關子網應滿足組播技術的各項要求,滿足課堂教學管理維護的需要。
二、多媒體教學系統的維護
1、 多媒體教室的維護
很多時候,多媒體教室出現各種莫名其妙的故障都是由灰塵引起的。這種故障在計算機和投影儀上表現得尤為明顯。多媒體設備都是一些比較精密的電子儀器,附著在電路板上的灰塵積聚到一定程度,就會腐蝕各配件、芯片的電路板,引起機器內部線路斷路,引發故障。為此,應定期用不掉毛的小毛刷或者皮吹對電子產品內部進行清潔,同時保持室內清潔,不用多媒體設備時,最好用防塵罩或絨布將他們遮蓋起來,防止空氣中的灰塵進入其內部。
2、 計算機常見故障和維護
在多媒體教學系統中計算機是必不可少的設備,一般來說,每個多媒體教室都有多個老師使用,他們所使用的教學課件不盡相同,涉及到的相關軟件也不同。頻繁的輸入輸出,肯定會引起計算機系統出現故障,為了保證多媒體教學系統正常使用,使教學工作順利進行,建議采用以下措施:(1)將計算機硬盤分為三個區,其中兩個小區,一個大區,C 盤裝操作系統,D 盤留給老師裝教學課件,可大一些,E 盤裝管理人員備份的軟件。(2)使用正版軟件安裝計算機操作系統及各種教學所用軟件,然后安裝版本較新的殺毒軟件,以確保計算機無病毒。(3)使用 GHOST 將做好的計算機系統克隆打包,存放在盤,已備恢復系統時急用。(4)安裝計算機保護卡,將 C、E 盤保護,以確保計算機系統和管理人員所用軟件不被破壞與刪除。(5)安裝一管理系統軟件,如優化大師、超級兔子等,及時管理系統、清理垃圾文件,使計算機始終處于優化狀態,提高計算機存取速度,保持最大限度的硬盤空間。
3、 VGA 分配器故障
這種故障的現象通常是屏幕上的畫面偏色或無圖象,其原因是國產的VGA分配器工作不穩定,容易造成接觸不良或接口口徑燒斷。最好用新的VGA分配器。
4、 功放及話筒常見故障及維護
話筒沒有聲音及音量少,主要檢查話筒音量是否打開或電池是否有電,然后檢查功放是否接通,最后檢查音箱連線有無脫落現象。講話時有嘯叫聲是因為音量過大或音箱功率不足,這時調低音量即可。
5、 投影機的維護
[關鍵詞]多媒體教學系統;聲樂教學;設計;實踐
在目前的信息科學技術領域中,多媒體技術算得上是發展最迅速的一種技術。在多媒體技術越來越先進的情況下,人們完全可以實現全球范圍內的資源共享,學生在學習過程中收集到的資源越來越多。在新課程改革的背景下,高校的聲樂教學也迎來了新的挑戰,因此,怎樣將多媒體網絡技術有效運用到教學中成為高校聲樂教學的重點之一。
1高校聲樂教學和多媒體技術
1.1高校聲樂教學
高校的聲樂教學是高校音樂教育中非常重要的一部分內容。聲樂教學能夠對學生唱歌時的發聲、演唱時的技巧以及學生在音樂方面的審美進行指導,不僅如此,聲樂教學還能讓學生的思維得到不一樣的鍛煉,其表達能力、藝術修養和創造力都能夠實現很大程度的提高。學生通過有效的聲樂訓練可以使自己的聲音得到更好的塑造。
1.2多媒體技術
多媒體技術是目前應用廣泛的一種高科技技術。其通過計算機將文字、圖片和視頻等信息進行綜合性處理,在相互聯系之后形成一個統一的整體。正確運用多媒體技術,教師能夠將復雜的問題通過多媒體技術變得簡潔明了,也可以把枯燥無味、簡單無聊的內容變得豐富多彩;一些靜態的、很難引起學生注意的內容,通過多媒體教學系統的展示可以變得生動、形象;一些抽象、難懂的內容通過多媒體教學設備可以表現的非常具體、直觀。將多媒體教學系統運用到高校聲樂教學中,可以改變原有學生單純接受聲樂訓練的情況,把多媒體教學系統有效地運用到高校的聲樂教學后,學生的學習就不再僅僅是通過演唱來進行,還可以是視覺上的刺激、聽覺上的享受。在多媒體教學下,學生的學習效果一定會更好。
2多媒體教學系統在聲樂教學中的作用
2.1以豐富的聲樂資料對學生進行指導
教師在進行聲樂教學的過程中,一定要把多媒體教學系統的作用有效發揮出來,用豐富的聲樂資料對學生進行指導。在多媒體技術的支持下,教師能夠收集到許多和聲樂教學有一定關聯的教學資料,教師把這些資料進行一個有效的整理后就可以將其運用到課堂教學中,學生在直觀的教學資料展示下可以得到不一樣的收獲。例如,某一節課的內容需要向學生介紹某些樂器,而學生之前對這些樂器根本沒有任何的接觸,在這種情況下,即使教師能夠進行細致、繪聲繪色的講解,學生也無法真正感受到這些樂器對聲樂表演具有怎樣的幫助和作用。此時,教師如果能夠通過多媒體教學設備將生動、豐富的樂器圖片,以及該樂器演奏的資料為學生進行展示,那么學生就能對樂器有一個更加深刻的了解。這樣做以后,不僅極大的豐富了課堂教學的內容,且學生在聲樂學科上的學習積極性也能被有效激發出來,聲樂教學的質量也可以得到提高。
2.2營造良好的學習情境
高校聲樂教師在進行教學的過程中,一定要為學生營造一個良好的學習情境,在教學時只有將學習情境良好的營造出來,聲樂教學才能達到更好的效果。教師營造學習情境的過程中一定要注重創新,要摒棄以往教師教授、學生只負責聽的教學模式,把學生的積極性真正調動起來,讓學生參與到演唱以及演奏的實際活動中,真正參與到聲樂教學和聲樂活動中。教師還可以對學生賞析音樂的過程進行一定的引導,讓學生從音樂表達的主題、情感以及作品所具有的風格進行分析,這樣學生不僅能夠在聲樂方面得到訓練,其音樂鑒賞能力也可以得到極大的鍛煉。此外,教師可以設計一個相對真實的演唱情境,供學生進行演唱訓練,在這樣一個相對正式的演唱環境中,讓學生體會聲樂演唱技巧的重要性。
3多媒體技術在高校聲樂教學中的輔助運用
3.1課程開始之前的運用
在聲樂課堂教學開始之前,教師可以運用多媒體技術,輔助學生進行課前預習。在課程開始之前,教師可以制作一個有趣的PPT課件,在此過程中教師可以運用圖片和動畫將教學內容盡量變得豐富多彩,這對激發學生學習聲樂的積極性和興趣具有重要作用。在PPT中,教師還可以系統地展現聲帶肌肉發聲的原理,在這樣動態、直觀的發聲過程展示下,學生可以更加明白發聲的整個過程,從而掌握更加健康、正確的發聲方法。除了PPT這種形式外,教師還可以制作或引用與聲樂教學有關的、學生喜愛的聲樂學習視頻,以提高課堂教學的質量。
3.2課程進行中的運用
在正式的聲樂課堂教學過程中,高校將多媒體技術良好運用到其中顯得尤為重要。教師在課堂教學時運用多媒體教學設備所具有的錄音功能,可把學生的聲樂練習記錄下來,借助多媒體教學設備中的某些軟件,可播放學生的練習情景,幫助學生認識自身的不足。除此之外,錄像技術在聲樂教學中也具有廣闊的應用前景,因為許多學生在課堂訓練時表現很優秀,一旦進行正式的作品演出就會緊張、無法發揮正常水平的情況,此時,多媒體錄像技術就能起到關鍵的作用。教師在教學過程中運用錄像技術可將正式演出的場景進行錄制,并直接運用到課堂教學中,指出學生在正式演唱中的不足,進行針對性的練習。錄像技術還可以將學生的演唱錄制下來,讓學生自己去觀看,使學生發現自己在演唱中的問題并及時進行改正。將錄像技術運用到聲樂教學中,還能增加學生對自己的自信心,不再害怕正式的演唱。
3.3課程結束后的運用
許多教師認為課程結束后就算完成了教學任務,其實不然。在高校的聲樂教學結束后,多媒體教學系統對聲樂教學依然具有積極的作用。例如,錄音和錄像設備,仍然在聲樂教學的過程中極其重要。學生可以運用多媒體錄音、錄像設備,將課堂教學中教師所講述的重點內容錄制下來,在自己練習的過程中如果對某一方面的內容有所遺忘,就可以查閱錄音或者視頻進行復習。學生還可以運用多媒體教學系統中運動肌理監測模型,檢測其自學過程中的發音是否準確。因此,多媒體教學系統在高校聲樂課堂教學結束之后仍然具有非常重要的輔助作用。
4結語
在高校的聲樂教學中,如果能夠將多媒體教學系統有效的運用到其中,那么教學效果和教學質量都會得到符合時展的進步。因此,高校教師在未來的聲樂教育過程中,要摒棄過去陳舊的聲樂教育思想,把多媒體教學系統巧妙地運用到高校的聲樂教學中,只有這樣,高校聲樂教學才能獲得發展,才能培養出更多的音樂人才。
主要參考文獻
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[關鍵詞] 多媒體;仿真病人;臨床技能;教學;體會
[中圖分類號] G434 [文獻標識碼]B [文章編號]1673-7210(2007)12(b)-148-02
臨床技能教學是基礎醫學向臨床實踐過渡的重要教學階段,也是培養醫學生臨床技能的重要環節。臨床技能操作是醫學學生必須具備的基本臨床實踐操作能力。傳統的教學模式在適應現代教學要求的過程中遇到一些難以克服的困難。臨床實踐教學的質量受到了較大的影響[1]。比較突出的是異常體征檢查的教學中,學生和病人數量上的矛盾,顯示教學資源的相對缺乏問題。我院購進了多媒體仿真病人教學系統。為理論教學與實踐教學的結合提供了良好的平臺,從而極大地提高了醫學生的臨床實踐能力、操作能力和思維能力,收到較好的教學效果。
1 傳統臨床技能教學模式的不足
1.1 學生人數增多、實踐機會減少
我國高等醫學院校數量和在校學生數量不斷增加,但教學醫院實踐訓練資源相對不足,它們之間的矛盾日益凸現。
1.2 傳統臨床技能課程設置的局限性
傳統臨床技能課程設置未能形成系統整體的綜合培養格局,只是把各項基本技能的培養分散在不同科室教學,由于病人病情的不確定性以及如今病人自我保護意識的增強,必定造成部分臨床技能成為培育“盲區”,分散的單一技能培養脫離了醫學教學的基本要求。
1.3 學生自身對臨床技能學習缺乏認識
受傳統教育思想的影響, 學生習慣于教師“滿堂灌”的教學方式,習慣于背誦書本知識,而動手能力相對較差;我國當前的醫學考核偏重于書本理論,與醫師這一強調實際操作技能的職業要求相差甚遠,部分學生為了應付各種考試而忽視臨床操作技能的訓練。
2 多媒體仿真病人教學系統在臨床技能教學中的優勢
2.1 內容豐富,效果逼真
多媒體仿真病人教學系統是臨床基礎技能教學中采用最多、應用最廣泛的仿真模擬技術, 著重于各個單一技能熟練程度的培養。它可以模擬正常和異常的生命體征、肺部聽診觸診、腹部觸診方面、氣道技能訓練、支氣管光纖鏡訓練、氣管切開訓練、男女導尿模擬訓練,外周靜脈穿刺,肌內注射、皮下注射等操作。幾乎涵蓋了全部臨床正常和異常教學內容。因此教學內容豐富,本系統從客觀上克服了傳統臨床技能教學內容的局限性[2]。同時,針對不同的訓練項目,使學生在多媒體仿真病人身上進行相關操作、訓練, 可以模擬臨床教學的形式和內容,使學生能夠較真實地將所學應用于實踐,在實踐中掌握各項基本操作,提高學生的認知程度,增強學生的臨床操作技能和思維能力,為進入實習階段打下良好的基礎。
2.2 重復性好、實用性強
面對仿真病人同學可以根據自己的需要,按照操作步驟及要求反復練習,加深理解。使其操作方法及操作技巧不斷熟練,并且可以有針對性地提出某些實際問題,開拓學生的視野,提高學習積極性,消除學生的恐懼心理及操作過程中的緊張情緒[3]。在臨床教學前,該系統實施基本技能強化培訓并可根據教學需要隨時開啟,重復使用,確保教學內容的落實。
2.3 功能齊全,操作方便
醫學理論知識是臨床技術的基礎,而掌握扎實的臨床技術是每個醫生的最終目的。多媒體仿真病人教學系統將基礎理論和臨床實踐有機結合,較好地實現了理論與實際緊密聯系,是醫學生學習與實際運用的真正“橋梁”,是臨床教學的一部生動教材。而且在使用該系統和教學過程中,可實現教師主控機與學生機雙向互動,其功能與傳統臨床技能教學模式相比,優勢明顯,且操作十分方便,快捷。
3 多媒體仿真病人教學系統在臨床技能教學中的應用體會
3.1 反應出教與學兩個環節的真實情況并實現了教學“雙贏”
在多媒體仿真病人教學系統過程中,學生必須將自己的臨床基礎理論、基本知識全部綜合地發揮出來才能掌握臨床基本操作技能。因此,通過觀察醫學生在仿真病人上進行的技能操作及各種表現,就很容易了解學生的臨床理論知識、學習態度和學習能力等方面的基本情況和薄弱環節。這對于學校加強教學管理和改進教學,對于學生正確認識自己和勤奮努力都有著明確的指導方向[4]。同時,因多媒體仿真病人教學系統具備內容全,功能多、可重復、時效好等優勢,為學生在學習過程中提供了“三維立體式”的服務,實現教學互動,增強了教學主動性,提高了學習興趣和效果。真正實現了教與學的“雙贏”。
3.2 規范了臨床技能教學模式
在我們現行的臨床技能教學中,不論是教學內容,還是教學方法都缺少把臨床理論和臨床技能有機聯系起來并綜合應用。多媒體仿真病人教學系統以較真實的臨床場景將臨床理論、臨床技能、診療思維以及臨床經驗綜合于一體,規范了臨床技能教學模式。使學生產生了較大的興趣和較強的學習欲望。受此教學模式的引導,大部分學生在后來的實習中,抓住確立臨床技能操作的學習要點,在實習中綜合運用臨床理論知識并掌握實踐技能,較好地完成了臨床技能學習任務。因此, 多媒體仿真病人教學系統具有激發學習積極性和幫助學生掌握臨床實踐技能的功能。
3.3 改進了臨床技能教學方法、提高教學效率。
實踐證明,該教學系統在一定程度上彌補了臨床技能教學資源的不足。仿真病人能在任何時候提供病理體征給學生練習聽診、觸診,還可以讓學生反復操作,這在臨床病人身上是不可能做到的。教學內容圖文并茂,較為直觀,易為學生所接受。同時教師可以利用該系統隨意選擇考核內容,促進學生基本技能和臨床實際操作能力的提高。我院利用多媒體仿真病人教學系統的新模式在臨床技能培訓中收到良好的教學效果,明顯的縮短了學生的臨床實習適應期,提高了教學效率。
總之,多媒體仿真病人教學系統在臨床技能教學中的成功應用,在一定程度上解決了醫學院校在臨床綜合技能教學方面所面臨的一系列問題,提高了醫學生的臨床操作技能,取得了較好效果。而且也會不斷地提高醫學的教學水平,培養出社會需要的實用型、技能型和創新型人才,提高醫療單位的服務質量,造福人類。
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[關鍵詞] 網絡 應用軟件 信息 多媒體教學
網絡多媒體教學是一個由教學內容、軟件、硬件組成的一體化系統,要對整個系統做一個完整的認識,需要從多個方面進行。欲了解學生如何進行學習,需要看它的教學系統的組織結構;欲了解教學系統支撐平臺,需要看它的軟件結構;欲了解系統實施的物質基礎,可以看它的硬件結構。本文從這幾個角度來介紹網絡多媒體教學系統的結構。
一、網絡多媒體教學系統的硬件基礎
支撐網絡教學系統的硬件基礎就是一個實際的計算機網絡,根據支持的學生人數、范圍、學生訪問網絡的方式等諸多因素的不同,變化很大,組織結構形式也各不相同,但一般來說,都具有如下幾個部分:主講教室;教學服務器系統;多媒體制作中心;分校教室及網絡PC學生;因特網等這幾個部分。
主講教室由一臺接入網絡的多媒體電腦,教學用的投影儀,智能黑板,攝像機等組成,根據實際條件可多可少,只要能將教學內容錄制下來就可以。
教學服務器系統是一個提供各種服務的系統,有WWW、FTP、多媒體服務器,存儲,管理服務器等。可以有多臺服務器組成。根據規模大小決定服務器的多少和檔次。
多媒體制作中心可以用來制作課間。對錄像格式進行轉換。
分校和網絡PC學生只要能通過寬帶接入因特網就可以,分校可以根據情況對教學錄像再修改。
二、網絡多媒體教學系統的軟件結構
一個完整的網絡教學系統,不僅需要系統軟件的支持,如網絡操作系統、WEB服務器、FTP服務器等等,還需要一些專門支持教學的應用軟件。
1.超媒體學習系統的特點
由于參與遠程學習的學員來自各行各業,他們沒有一個統一的起點,能力參差不齊,因此,遠程教學系統必須能夠針對不同能力的學生,提供不同形式的教學。
超媒體教學指根據學生的個別能力特征,動態呈現與學習者當前學習能力最相關的超媒體教學內容。它有兩個含義,首先是學習內容的選擇上,系統根據學習歷史記錄和能力估計,選擇學生沒有掌握或是沒有學習過的教學內容,這些學習內容是與當前學生能力最接近的。其次,是在學習內容的組織上,系統將根據對學生估測的能力和學生的認知風格,選擇最適合學習者的內容呈現方式,在適應性學習系統中,每個任知單元的教學展開都有好幾種形式,有一些詳細、有一些簡略;有一些具體形象、有一些抽象;另外提供給學生的相關輔助材料,聯系試題等等,都各有不同。
2.師生如何交流
多媒體授課系統從功能上可以分成兩個部分,一個是課件點播系統,一個是同步廣播授課系統。為了有效地支持分布在異地的師生間交流,還應提供圖形、語音、視頻等多媒體的支持。
視頻共享:視頻共享是指一個為在Internet環境進行教學的教師和學生提供文本以及圖形共享的區域。教師端在此區域中輸入的圖形和文字可以通過網絡同步傳遞到交流環境中的其他學生端視線中。學生可以同步的查看教師的板書內容,這樣,共享區域實現了傳統教師中黑板的功能。
語音交流:語音交流是異地師生之間一種有效的交流方式。
視頻交流:為了模擬現實的教學情景,便需要師生雙方均能看到對方的視頻形象。教師可以任意選擇特定的學生端視頻,也可以同時看到多個學生端的視頻圖像。學生端可以選擇觀看教師端視頻。
3.題庫管理系統
題庫系統主要用于支持教師和學生通過網絡進行各種類型的測試。題目內容主要是各級各類學科內容的測試題、達標題等,支持各種類型的測試,并可以根據不同的測試目的提供相應的組卷策略,教師可以根據不同的測試目的,通過網絡自動組卷后,下載到本地進行使用。
4.考試與評價系統
考試以及對考試結果的分析與評價,在遠程教育中起著重要的作用。由于借助了計算機和國際互聯網,使得遠程考試在許多方面優越于傳統考試。
5.教學資源庫管理系統
資源庫系統主要功能是對各種教學資源進行采集、管理、檢索和利用。它由兩部分組成:CAI軟件庫和學習資源庫。CAI軟件庫包括通過各種渠道收集到的國內外繼續教育優秀課件,可能是一門完整的課程,也可能是一節課或一個知識點。CAI軟件庫中的CAI軟件應滿足學科齊全、內容豐富和形式多樣等要求,以適合不同層次、不同學科的繼續教育培訓的需要或個別化培訓的需要。
6.網絡課件寫作系統
開發網絡課件寫作系統的主要目的是為了方便不具有專業編程經驗的各站點教師編制網絡教學軟件。該系統應該具備基本的多媒體的集成功能,并能制作基本的HTML網頁,也就是首先要具備一些通過用軟件的基本功能。多媒體課件制作工具用于向教學單位或教師提供各類素材,構建新的網絡課程或新教學模塊平臺。教學單位或教師可以通過該軟件抓取素材庫中的素材來構建網絡課程或網絡教學模塊。在該平臺上構建的網絡課程,就能直接在網絡上運行。
7.教學管理系統
遠程教學管理系統將基本覆蓋教學活動的各個環節,如從學生入學到學生畢業的各項活動,其管理的范圍不僅僅是管理機構和行政部門,而且包括教學涉及的所有對象和資源,如學生、教師、課件等。同時,它將以學生為中心,為學生創造一個個性化、智能化的遠程學習環境,其具體功能有:學生注冊;學生學籍管理;專業課程的管理;教師管理;數據統計分析;信息查詢功能;計費;行政公文管理;系統設置維護。
三、網絡多媒體教學系統的信息如何組織
1.辦公室完成對用戶的登記和管理工作,用戶首先要通過WWW到虛擬行政辦公室進行登記,填寫一份電子登記表,包括用戶的名字、身份證號、帳號、Email地址、所在的地區等。其次,用戶要設置一個用戶密碼,在確認無誤后發送給虛擬行政辦公室,行政辦公室在收到用戶的登記信息后就會反饋給用戶一個登記號。這樣“入學手續”就完成了,用戶正式成為該校的一名學生。另外,所要的一些公告信息,都存放在這里,比如招生簡章,課程設置等等。辦公室還負責定期向注冊學生發送一些重要的教學研究信息,比如學習方法、考試趨勢、重要時事、專家論談等等。
2.同步教學實際上是一個課件庫。已經開發出來的課件和其他學習材料以文檔的形式存放在網絡的服務器上,用戶通過WWW瀏覽器選擇自己需要的課件或材料。在中心服務器上的這些課件與用戶平臺無關,用戶無需對課件進行安裝和設置,只要用戶機器上有WWW瀏覽器,就可以進行學習。為充分利用網絡傳輸反饋信息快捷的優勢,每一門課程都有一個學科的教學專家主持這門課程的教學,當學生在學習過程中遇到問題的時候,有兩種方法獲得教學專家的幫助,一種方法是通過發送E-mail的方式向老師請教,老師通過E-mail解答;另一種方式是以線交談的方式向老師提出問題,老師可以實時地進行輔導。
3.答疑室是一個集中解答學生在學習中各種疑難問題的地方,它分兩個部分。第一部分是總是解答布告欄,它公布學生問過的典型問題以及學科教學專家對問題詳細的解答,在這里的解答都是正式的解答,是經過學科教學專家直接回答或審查過的;第二部分問題征集布告欄,學生可以通過填寫布告欄中的各項表單,按提交按鈕后,問題便顯示在布告欄上,它可以由老師或其他學生進行解答,這些解答經過學科專家審查合格后,將放在問題解答布告欄中,若沒有人進行解答,則由學科教學專家直接解答。
4.虛擬圖書館存放著各類電子雜志和電子報紙以及其他相關的學習資源,如:部分課件的文檔資料、學術性文章、會議報告、影像資料、音頻資料等。此外,虛擬圖書館還提供了其他一些大學圖書館的圖書目錄以及其他大學的網址等。在虛擬圖書館里,學生還可以學習使用查找信息的方法和技巧。網絡教學系統的管理者們鼓勵學術機構和個人把他們的研究成果或學術論文放到虛擬圖書館發表,以便有更多的資料供學生查找和使用。
四、結束語
在網絡上實現遠距離教育,就是以計算機網絡為基礎,教師通過網絡把教學信息傳給每個學員,學生通過聯網的計算機來進行學習和接受信息。利用Internet來進行遠程教學,與傳統遠距離教育模式相比可以最大限度地發揮學習者的主動性、積極性,既可以進行個別化教學,又可以進行協作型教學,還可以將“個別化”與“協作型”二者結合起來,所以是一種全新的網絡教學模式。這種教學模式可以完全按照個人的需要進行,不論是教學內容、教學時間、教學方式甚至指導教師都可以按照學習者自己的意愿或需要進行選擇。
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