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多媒体技术在网络教学上的应用

出处:论文网
时间:2019-03-26

多媒体技术在网络教学上的应用

  一、网络教学简介

  网络教学是指将网络技术作为构成新型学习环境的有机因素,以探究性学习作为主要学习方式的教学活动。网络教育方式在社会上得到广泛的关注,并逐步得到认同。随着信息技术的发展,网络教学逐渐显示出其独特的优势,它不仅克服了传统课堂教学受到的时间、空间的限制,同时又为学习者提供了个性化的学习环境,逐步发展成为现代教育的重要组成部分。

  在网络教学各方面日趋成熟的同时,也暴露了不少问题。为了改善和促进网络教学,提高教学质量,有必要对支持其的多媒体相关技术进行研究和改善,通过多种技术的整合,使网络教学在教学方式、教学设计、教学互动和教学环境等方面有进一步的提高,从而促进网络教学的发展。国内对此的研究是近几年才发展起来的,虽然已经取得了不少成果,同时也还有诸多不足。

  二、多媒体技术在网络教学上的应用

  多媒体技术应用于网络教学后形成的这一现代教育技术,以网络信息传输量大、应用范围广、使用方便、易于操作、交互性强等特点,把课程设置由分学科定时性变为多学科交叉综合性个体化、多样化地学习,教学由原来的讲解、归纳、总结等单一的模式,变为协作交流、资源共享。这种教学方式具有声画并茂、视听结合、动静相宜、感染力强的特点,使往日呆板的教学形式变得丰富多彩,增加了学习的趣味性,能有效地激发学生的学习兴趣,极大地调动学生的学习积极性,强化感性认识,加深对所学知识的理解。多媒体不仅能处理文字信息,而且能高效地处理图形、图像、声音,而网络具有信息交流快、内容丰富、交互性强、易于管理等特点。多媒体和网络的结合,使教育更贴近人们的生活。利用网络的交互性可以实时问答学习中提出的问题,并能立刻得到明确的判断,以此加深对所学课程的理解和记忆,不受授课场所、时间的限制,并且解决了职业教育中的“工学矛盾”,为人们的学习提供了广阔、自由的环境和空间,使传统课堂走向个体化、分散化、社会化、家庭化,满足了学习者的个性化需求,从网络教学中获取更充足的信息。

  (一)多媒体压缩技术的应用

  多媒体技术是面向三维图形、立体声和彩色全屏幕运动图像的处理技术。为了达到令人满意的视频画面质量和听觉效果,必须对视频/音频信号做到实时处理。实现实时处理技术的首要问题是解决计算机系统的对庞大的视频/音频信号数据的吞吐、传输和存储的问题。

  数字化的视频/音频信号的数据量之大是非常惊人的。一幅640x480分辨率的彩色图像(24bit/象素)数据量约为7.37Mbit/帧,一个100MB的硬盘只能存放约100帧静止图像画面,帧速率25帧/秒,则视频信号的传速率约为184Mbit/S。对于音频信号,以激光唱盘CD―DA声音数据为例,如果采样频率为44.1KHz,每个采样点量化为16bit,两通道立体声,100MB的硬盘只能存储10分钟的录音数据。由此可见,高效实时地压缩视频和音频信号的数据量是多媒体系统的关键技术问题。

  多媒体系统专用芯片可归纳为两种类型:一种是固定功能的芯片;另一种则是可编程的处理器。前者主要实现图像数据的压缩处理,如C-Cube公司设计制造的CL-550芯片,它是世界上第一个把执行JPEG标准算法做在一个芯片上的产品,该芯片能够对静止图像实时地进行压缩和解压缩处理。最近该公司又推出了CL-550B,其速度比前者提高了一倍。可编程处理器可以通过编程改变其处理功能,实现图像和不同压缩算法,以及完成声音信号和三维图形的处理。例如,集成信息技术公司最近推出了一种多功能视频压缩芯片VP(Vision Processor)。VP采用编码可编程技术,支持多种压缩编码标准,如VP可直接被主处理器控制执行JPEG标准算法,同时还能执行MPEG和P×64标准算法。

  多媒体系统硬件结构的核心是专用芯片,但是系统还需要其它芯片支持,如VRAM,A/D变换器,D/A变换器以及音频处理芯片等。

  (二)流媒体技术的应用

  流媒体技术,也称为流式媒体技术(Stream Media),就是把影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上,让浏览者一边下载一边观看、收听,而不需要等要整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术。

  为适合在网上边下载边播放,流媒体文件的格式是经过压缩编码的,即先将文件数据进行解压缩,再重新进行数据位的编排,在编码时,还需要向流媒体文件中加入一些其它的附加信息,例如计时、压缩和版权信息。目前Internet上有多种流式媒体格式,主要以Realnetworks公司、Microsoft公司、Apple公司等为主要竞争。

  流媒体技术在传输过程中,首先要对文件进行压缩处理,然后将压缩处理后的多媒体文件分成一些小片段(Clip),当用户端发出请求后,服务器会连续、实时地传送这些小片段,用户可以利用播放器对这些小片段进行解压,继而播放和观看;同时,后继的小片段继续在后台从服务端以稳定的速率向用户发送,而不影响前台的播放。

  流媒体技术在网络教学上的应用促进了教育电视的发展,教育电视在教学中具有“提供多种感官刺激、具有丰富的表现力、教学过程的可分离性”等多方面优点,因此,传统教育电视是传统远程教育的排头兵。然而,传统教育电视存在着明显的不足,如缺乏双向沟通的渠道,师生间往往不能进行多方面交流;在课程难易程度、学习的时间、地点等方面,学习者没有主动选择权等。信息技术的飞速发展使电视技术产生了巨大的变化。计算机网络技术的出现,改变了传统教育电视的“单向、线性”结构,使计算机网络上传输的视频信号集视频信息的直观性、计算机的交互性、网络的分布性及有关的通信技术的优势集于一体,实现了视音频信号的数字化、网络化存储、处理、传输。

  同时也推动了网络教学的构建,如现代远程教育系统主要由同步远程教学和异步远程教学两大部分组成。同步远程教学是模拟真实课堂教学方式而形成的双向实时交互式的网上教学,将教师授课内容及教学情景实时传送到学生端,同时学生在远端可以回答教师提出的问题或向教师提问,教师在授课时可看到学生端的全貌。异步远程教学则采用基于网络技术的多媒体教学平台,将教学课件或信息存入信息服务器中,学生可通过网络接入多媒体教学服务网,以点播方式进行课件的下载。

  总之,我们的教育正处在知识经济时代的无形挑战中,优胜劣汰的市场规律必将推动着各行各业的网络化进程,尽管其中存在着某些制约因素,但这是符合事物发展的客观规律的,因为任何一种新事物在刚刚起步发展阶段不可能都是一帆风顺的,我们应该克服这些不利因素,看到它的先进性,并努力地站在时代的前沿,不断的接受挑战,潜心研究,积极探索,更多地充分利用这一先进的教学手段,大力发展我国的多媒体网络教育,只有这样,我们教育事业才会有美好灿烂的明天!

多媒体技术在网络教学上的应用

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