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隨著信息技術的飛速發展,以計算機多媒體技術、網絡技術、信息高速公路等為代表的新技術不斷更新,多媒體教學已經取代了傳統的教學方式。在基礎校園網建設基本完成的條件下,多媒體教學系統建設的網絡化、數字化發展成為了必然。多媒體教學系統的建設成為教學管理工作者的共識,而多媒體教室管理、狀態監控和日常維護也成了學校需要迫切解決的問題。同時,多媒體教學系統的應用核心依舊是教學,計算機多媒體技術、網絡技術的課堂系統的建設及網絡化的多媒體教室教學功能的實施,成為了學校管理者所關注的問題。下文圍繞技工類院校多媒體教學系統的設計進行一番探索,以設計出系統可靠、設計先進、配置合理、兼容性好、易于升級、便于管理的多媒體教學系統,從而提升教學質量。
一、技工類院校多媒體教學系統的現狀綜述
1. 設備維護工作量大,多媒體教學平臺管理員工作負擔加重。
傳統多媒體教室的電教講臺是個集中化但開放式的平臺,整個多媒體教室的電教設備基本都集中放在電教講臺里。由于教室的開放性及人員的流動性,會導致電教設備出現經常性的故障甚至損壞,比如電腦,一旦操作不當就可能導致電腦癱瘓,影響教學;再如播放設備,包含音響、功放、麥克風等是相當脆弱的設備,稍不注意就可能會把設備燒掉,從而影響教學的進度及質量。以上的弊端都需要一個強有力的監管平臺來幫助管理,以減輕管理人員的工作負擔。
2. 設備不能統一監控、管理,資源浪費現象突出。
在國家大力提倡綠色環保的大環境下,如何高效節能,既響應國家號召,又實實在在地為學校省開支是管理者們思考的問題。一間多媒體教學平臺至少包含投影機、投影幕、電腦、多媒體中央控制器、功放、音響、麥克風等設備,尤其是投影機等能耗大戶。如何監控這些設備的使用情況,并方便地遠程管理這些設備顯得至關重要。
3. 精品課程、遠程教育、廣播及點播教育的需求日益增加。
無論是高教、普教還是技工類院校,都需要經常把優秀教師的講課實例拍攝成為精品課程進行評比或資源共享,而現代化教學經常運用到多媒體設備,例如:PC、筆記本電腦、電子白板等。傳統的拍攝手段已經沒辦法完美詮釋課堂教學的精華,這就需要有更優秀的方法和設備來解決這個問題。
以上林林總總都是區別于傳統教育的新型教育方式,在基于傳統教育方式的情況下結合各種新型的教育方式是未來教育方式的方向,靈活利用各種新型的教育方式,提高教學質量是現代教學的目標所在。
二、技工類院校多媒體教學系統的必要性
現代多媒體教學目前是各高校、普教及技工類院校信息化建設的重點,相對于傳統的教學方式,多媒體教學系統通過將文字、圖形、圖像、聲音集合在一起,采用生動活潑的聲像顯示,不僅豐富了教學手段,擴充了教學資源,而且提高了課堂教學效果。充實、形象、生動的授課內容,聲像并茂的教學形式,激發學生的學習興趣,強調了“以學生為主”的教學新思路,提高了教學質量。
在傳統模式課室的基礎上安裝滿足現代信息教育設備,采用網絡中控技術對多媒體教室設備進行集中監控和監測以及錄播成為電化教育的重要方式;為學校的教學管理、課件錄播、安防、教學監控觀摩提供了高效的管理工具;通過網絡中控技術跟校園網絡的無縫銜接,真正實現了校園意義上的三網合一。
三、技工類院校多媒體教學系統的設計要點及目的
當前,各大院校傳統多媒體教室和基礎校園網建設已相繼完成。隨著多媒體、計算機、網絡等高新技術的飛速發展,多媒體教學系統建設需求不斷發展,出現了許多新的特性,因此新興的多媒體教學系統建設應盡量滿足以下幾點要求:(1)多媒體教室的網絡化集中管理、控制和維護;(2)多媒體設備操作的簡便性;(3)多媒體教室安防報警體系的建立;(4)以主講——聽課模式為主,開展多媒體教室聯網授課和遠程教學的課堂錄播系統的建設;(5)實現校園網、多媒體教室和數字化資源合理整合,實現數字音視頻直播功能、數字監控功能、IP電話功能、VOD、AOD、COD等多媒體教學功能;(6)實現閉路電視、IPTV、FM廣播等系統的整合和管理。
結合技工類院校的教學特點,整套教學管理系統又可細分為以下幾個子系統:(1)多媒體教室管理系統:整套系統基于以太網,建構于校園網平臺,采用軟硬件結合的模式,為多媒體教室的管理提供本地、遠程兩種管理方式。(2)課堂錄播系統:整套系統可完成多媒體課件內容和多路教學現況實時采編、傳輸、廣播、點播、編輯等功能,實現精品課堂全方位、立體化再現,方便學校進行遠程網絡教育和學生自主學習。(3)多媒體教學系統:這套系統的實施能強化多媒體教室的教學手段,不僅提供多媒體課件點播,VOD、AOD、模擬音視頻資源課堂點播,豐富課堂授課內容,還可提供簡潔的課堂操作方式,讓多媒體教室建設實現其真正意義。(4)數字監控系統:數字監控系統以計算機為中心、視頻壓縮技術和網絡技術為基礎、實現圖像監視系統的小型化、高清晰化、自動化和網絡化。(5)安全防范系統:通過紅外探頭、門磁、斷線檢測探頭等檢測防范區域的異常情況,當有異常情況發生時,可隨時通知管理中心和保衛部門。
四、技工類院校多媒體教學系統的設計特點
整套教學管理系統的主要設計特點有:(1)多媒體教室管理系統的圖像監控、課堂錄播系統和數字監控系統共用攝像資源,用戶可就教學監控、課件錄播、安防監控方面綜合設計,根據實際需要安裝攝像槍,避免重復投資。(2)課堂錄播系統既可以作為單獨的系統使用,又能在多媒體教室管理系統中遠程啟動和管理整個校園的錄播功能。(3)數字監控系統的網絡視頻圖像監控集成到教學管理系統中,可以實現在教室設備監控管理時監看教室視頻圖像,操作直觀方便。(4)CATV廣播系統的教室接收終端集成到網絡中控內,多媒體教學管理系統可以靈活方便地對CATV的廣播接收進行遠程控制管理。
多媒體教學系統的設計方案就是要以現代教育為目的,涵蓋以上所有要素的解決方案。在多媒體教學系統的建設過程中,綜合應用了計算機技術和多媒體技術及控制技術,集中協同控制計算機、影碟機、錄像機、視頻展臺、投影機等現代視聽設備,同時對電動窗簾、燈光、幕布等環境設備進行集中控制,通過大屏幕投影,營造出一個高精度大屏幕顯示、高保真音質、受控聲光背景的現代化多媒體視聽教學環境。
(作者單位:梅縣技工學校)
一、引言
現代教育已經在很大程度上依賴于網絡技術和多媒體技術,網絡多媒體教學將在很大程度上彌補傳統教育方式的不足。由于網絡和多媒體的結合具有前所未有的優越性,其在未來必將得到廣泛應用,也將成為一種普遍的教學模式進一步促進教學質量的提高。
我校的計算機室只有隨機贈送的網絡多媒體教學軟件,由于這些軟件版本較早,功能通常較簡單,不能較好的提高學生們的學習興趣,無法滿足現代高水平、高質量教學的需求。因此開發了基于局域網的多媒體教學系統。
二、網絡多媒體教學系統的需求分析
網絡多媒體教學的功能大致可以分為以下幾個方面,老師示范與講解、教師遠程監視、網絡遠程教學、多媒體遠程播放、電子教鞭、屏幕內容錄制、教師遠程輔導、屏幕內容精確回放、電子式搶答、輔助點名,信息交流、傳輸文件,提交作業,考試討論和電子答題等等。
三、系統總體設計
對于網絡多媒體教學系統而言,可以大致分成教師用計算機軟件部分和學生用計算機軟件兩個部分,原理如圖2所示。作為教師計算機,它是整個系統的核心部分,它使每個學生計算機都能收到老師講課的內容,而且還可通過命令對學生計算機進行遠程控制,啟動或關閉學生計算機端的程序。學生計算機軟件相對較簡單,主要是接收教師計算機的廣播和控制,控制指令如關機、重啟和黑屏肅靜,等等。
四、圖像信息的壓縮
圖像壓縮是網絡多媒體教學系統實時傳輸的關鍵問題,圖像壓縮分兩部分進行:鼠標信息的壓縮和圖像的壓縮。用直接傳遞鼠標位置信息的方法,也就是進行語義壓縮,減少信息傳輸量。其方法是:對鼠標圖像進行每秒30次的采樣,對采樣后的推向進行比較,如果鼠標圖像改變則傳遞鼠標的位置信息,沒有改變則不傳。另外為了避免鼠標信息丟失,學生機可能會出現鼠標不動的現象,每隔幾秒就傳一次鼠標信息。
其中X表示鼠標在屏幕上的橫坐標范圍0~1024,Y表示鼠標在屏幕上的縱坐標范圍0~768,當S取值為1表示時表示鼠標信息沒有發生變化,L表示后續鼠標圖像信息的長度。
本文采用局域網內優勢更大的UDP協議傳輸圖像和語音信息,一個UDP數據報的大小最大是64KB,因此要將圖像信息分塊傳輸。我們將教師計算機屏幕圖像劃分為4x4共l6塊,將每塊圖像與之前時刻的圖像比較,并判斷是否發相同,僅對發生改變的圖像塊進行壓縮和傳輸。系統通過幀的同步來防止錯誤的傳遞,每隔一定的時間就發送完整的屏幕信息。
五、結論
系統采用DirectX11技術實現了高速率LAN多媒體教學功能,基于局域網的實驗結果表明,該網絡多媒體教學系統,該系統對網絡寬帶要求低,同時支持100個學生端時所占帶寬為1.6Mb/s左右。系統改變了我校的計算機室只有隨機贈送的網絡多媒體教學軟件的狀態,較好的提高了學生們的學習興趣,滿足了現代高水平、高質量教學的需求。因此開發了基于局域網的多媒體教學系統。針對長春交通學院的計算機教學實際需要。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)07-0029-04
一、多媒體教學系統的應用與發展趨向
努力提高教育教學質量,是高等學校自身發展的客觀需要,是貫徹落實科學發展觀、辦人民滿意的高等教育的重要體現。近年來,各高校不斷增大教學設備投入和資金支持,教育技術現代化、網絡化和信息化進入新的發展階段[1]。多媒體教室和多媒體教學設施的普及為教育技術的發展和教育信息化的推進提供了堅實的物質基礎,促進了多媒體教學的全面提升和發展。多媒體教學技術受到前所未有的關注和重視,多媒體教學成果得到深入推廣和應用。
當前,教育技術界對多媒體教學主要從四個方面進行了深入研究:1.多媒體教室建設和設備管理維護。中山大學[2]、東南大學[3]、重慶大學[4]等高校就如何在管理人員有限的條件下管好數量眾多的多媒體教室,使其既能很好地服務于教學,滿足教學的需求,又能盡量保證設備的完好,降低維修率做了有益的研究和實踐探索。
2.優化多媒體教學環境。福建師范大學[5]、內蒙古科技大學[6]、永州職業技術學院[7]、河南廣播電視大學[8]、集美大學[9]、唐山師范學院[10]、南京郵電大學[11]、廣東第二師范學院[12]、河南理工大學[13]、南京大學[14]、山東政法學院[15]、山西醫科大學[16]等院校研究了優化多媒體教學環境的策略、方法和手段,提出了一些對多媒體教學環境優化具有建設性的措施和建議,并將其付諸實踐。3.多媒體教學管理系統的開發。華中科技大學[17]、中國石油大學(華東)[18]等理工類院校針對教學和管理需求開發了實用性強、技術先進且各具特色的多媒體教學管理系統,極大地提高了管理效率,降低了勞動強度和管理成本。4.多媒體教學管理模式和運行機制。重慶大學[19]、湖南工業大學[20]、三峽大學[21]等院校改革多媒體教學管理模式,進行業務重整,優化流程,積極探索先進的管理方式和機制,從制度和管理層面對多媒體教學建設和發展起到了促進作用。
從總體的發展走勢來看,高校多媒體教學系統的發展呈現出三個趨勢:在設備層面,從單純的設備采購逐漸向系統集成推進;在應用層面,從單純的技術保障向應用系統的部署和推廣發展;在管理層面,從簡單的維護工作向支撐、應用、服務等更深層次的管理工作拓展。
二、華中農業大學多媒體教學系統現狀
華中農業大學自1997年建成第一間多媒體教室,經過十余年的不斷建設和發展,多媒體教學系統已經粗具規模,形成了種類齊全、功能完備、技術先進的多媒體教學系統,覆蓋第一、第二、第三和第四教學樓。滿足了全校各種類型和層次課堂教學的需要。
整個多媒體教學系統按照功能和業務可以劃分為7個相對獨立的子系統:多媒體教室子系統、教學網絡子系統、全自動錄播子系統、標準化考點子系統、教學信息子系統、校園卡認證子系統和語音廣播子系統。這7個子系統在應用中密切配合,保障了全校教學工作的正常開展。
多媒體教室子系統:華中農業大學共有多媒體教室279間,分布于6棟教學樓。其中普通多媒體教室233間,全自動錄播教室5間,交互式電子白板教室29間,交互式液晶觸控屏教室8間,報告廳4間。普通多媒體教室滿足一般多媒體教學需要;全自動錄播教室能夠滿足網絡公開課、精品視頻公開課、精品資源共享課和慕課建設需要;交互式電子白板教室和交互式液晶觸控屏教室能滿足互動教學的需要;報告廳能夠滿足大型會議和各類學術報告的需要。全校多媒體教室類型多樣,既有500座左右的大型報告廳,也有30座的討論室;既有固定課桌椅的教室,也有活動課桌椅的研討室。所有多媒體教室均為網絡型,可以隨時訪問校園網和互聯網,配備多媒體電腦、擴音系統、大屏幕顯示設備和中央控制器,實現了多媒體設備操作的自動化。教師上課前,打開講臺,所有多媒體設備自動開啟。授課結束,關閉講臺,所有多媒體設備自動關機。類型多樣,功能齊全,設備先進的多媒體教室,滿足了各種類型和層次教學活動的需要,成為課堂教學的主戰場。
教學網絡子系統:各棟教學樓之間通過光纖聯結,構成相對獨立的教學網絡,通過統一出口接入校園網。整個教學網絡共有信息點1900多個,接入路由器、交換機、防火墻等網絡交換設備235臺,教學電腦、中央控制器、數字攝像機、IP電話、IP廣播、解碼器、服務器等網絡終端設備1030臺。教學網絡系統承載課程中心、多媒體教學、標準化考點、校園卡認證、IP電話和IP廣播等六大業務。為信息化教學的正常開展提供了通暢、穩定、快捷的網絡保障。相對獨立的教學網絡滿足了多媒體教學設備網絡遠程管理的需要,為多媒體教學設備管理方式的現代化、網絡化和智能化提供了物質和技術保障。
全自動錄播子系統:錄播教室采用先進的全自動網絡錄播設備,與課程中心軟件平臺密切結合,具有智能導播功能,可以實現遠程網絡導播,支持多通道畫面預覽功能,含教師畫面、學生畫面、VGA畫面導播控制。具有手動、全自動、手動全自動一體化三種錄制控制方式。可以選擇性地采用單流單畫面、多流多畫面、單流多畫面三種錄制模式錄制課件。錄播系統具有網絡直播、點播功能。錄制過程中能夠將現場畫面進行網絡直播,通過校園網直播到全校任意教室,也可通過互聯網直播到學校以外的地方。錄制結束后,能夠自動保存錄制課件,并自動上傳至點播服務器,在網上,供師生點播觀看。現在,錄播系統已經成為學校課程中心的有機組成部分,是最為重要的課程資源采集器,是開展各類精品課、視頻公開課和慕課建設的重要場所。
標準化考點子系統:華中農業大學國家教育考試網上巡查系統建設嚴格按照教育部制定的《國家教育考試網上巡查系統視頻標準技術規范》要求,結合《湖北省教育廳關于印發〈湖北省國家教育考試標準化考點建設實施方案〉的通知》要求進行建設,實現校內考場實時網絡遠程監控、管理。學校定點考場電子監控系統,作為前端監控資源,通過網絡通訊技術,為上級考試中心提供服務,實現考場的實時網絡監控和巡查,各級巡查指揮中心能夠通過遠程監控視頻圖像實現遠程考試指揮、監控和管理[22]。
標準化考點子系統覆蓋6個樓棟,建設標準化考點245個(其中普通考點243個,藝術設計類考點2個),試卷保密室2個,閱卷室5個(其中計算機閱卷室4個,普通閱卷室1個),指揮巡查中心2個。按照技術要求,每個考點前端1臺廣角定焦攝像機,后端1臺廣角變焦攝像機,做到整個考點全覆蓋,無死角。
教學信息子系統:所有教學大樓一樓大廳均安裝LED大屏,課表、教務通知等教學信息。LED大屏平時實時同步顯示教務系統課程信息和教學通知,重大考試期間可以切換顯示所有標準化考點監控畫面和所有錄播教室錄播場景。教學信息系統是教學信息、校園文化宣傳與展示的重要陣地。
校園卡認證子系統:全校所有的多媒體設備均已實現教師的校園卡認證使用,即只有經過身份確認和授權的教師校園卡,才能刷開多媒體設備。采用多媒體中央控制器一體化的認證設備,與學校一卡通對接,實現了教師校園卡信息的本地認證,校園卡認證數據自動實時更新,多媒體設備工作狀態實時展示、查詢和數據采集。保障了多媒體設備的正常運行,規范了多媒體設備的使用和管理,減少了維護工作量。
語音廣播子系統:多媒體教室內安裝IP廣播音箱,通過服務器的操作,進行點對點IP尋址廣播管理和控制,能夠實現實時或者定時定點的語音信息。
三、多媒體教學系統建設的原則
多媒體教學系統是學校最為重要的教學設施和場所,基于十余年的建設和管理經驗,華中農業大學提出了多媒體教學系統的總體建設原則:保障教學,便于維護,擴展應用,構建滿足現代教育需求的信息化教育教學軟硬件平臺。今后幾年,計劃著重從兩個方面著手進行建設。
打造穩固、統一的硬件教學平臺。多年來的建設實踐,特別是自2010年開始的第四教學樓的規劃、設計、建設和管理過程,華中農業大學多媒體管理團隊積累了大規模多媒體教學硬軟件平臺建設和管理經驗。信息化的教學大樓內,先進的技術、設備加之科學的管理,有效提升了教學質量和管理效果。但是,由于各棟教學樓建成于不同的時期,基礎設施、多媒體設備配置存在較大差異,因而教師上課的操作模式并不不一致,管理維護的通用性差,導致多媒體設備在使用中出現一些問題。有鑒于此,今后的建設改造工作應當著力向先進技術靠攏,將有利于教學和管理的建設成果,向其他先期建設的教學樓棟推廣,統一多媒體教學設備,從而師的操作使用模式。多媒體教室的硬件教學平臺統一之后,全校教室的工作模式將一致化,方便教師的教學,同時增強設備的通用性,為設備維護帶來更多的便利。
構建個性化、適應教學需求的教學軟件平臺。教學是高等院?;镜墓ぷ魅蝿眨n堂教學在現階段仍然是高等院校最為基本的工作單元。隨著教育理念和教學方式的轉變和更新,多媒體教學在各個學科的應用已經非常廣泛和深入,尤其在華中農業大學 的農學、生物學、工學、語言學等學科已經成為必不可少的工具。教師和學生對多媒體教學設備的依賴程度越來越高,學科教學的發展和教師信息素養的提升,對操作系統和教學軟件的個性化需求日漸增強。隨著硬件性能的提升,網絡的普及,開放教育資源思想日益為教育界所接受和推崇。網絡公開課、精品視頻公開課、精品資源共享課等教育教學實踐活動開展得如火如荼,而慕課等先進的教育方式也正在醞釀和試點之中。這些工作都需要在課程中心等教學軟件平臺上完成。構建個性化、適應教學需求的教學軟件平臺已經成為當務之急。
四、多媒體教學系統建設面臨的挑戰與對策
隨著社會的發展,科技的進步,信息技術在教育領域的滲透與應用日漸廣泛和深入。新技術的涌現,對教學方式方法、教育理念,甚至教育思想都產生了深刻的影響和變革。教育技術領域面臨著前所未有的挑戰和壓力。
教師等使用人員信息素養欠缺,設備不能充分發揮作用。教師由于年齡層次的不同,專業領域的不同,信息素養參差不齊,教育技術能力和水平存在較大差異。特別是裝備技術水平提升之后,教師由于教學慣式的作用,不能、不會,甚至不敢將新的技術運用到教學之中,再加之管理的缺失,培訓的滯后,新的裝備、新的技術不能充分應用于日常的課堂教學,造成設備和建設資金無形的浪費和流失。
管理維護人員素質偏低,知識儲備不足。教育技術領域是傳統電化教育行業的延續和發展,時至今日,華中農業大學和其他傳統名校一樣,面臨人員老化的危機。華中農業大學多媒體管理現在只有1名正式職工負責專職管理,另外還有8名編制外用工人員。隨著事業的發展,各類系統的應用維護工作量驟增,人員知識結構的欠缺,尤其是現代信息技術在教育領域應用方面知識的欠缺成為推動事業發展的障礙。
技術成熟度低,缺乏成功的應用經驗。一直以來,IT界的新理念、新技術層處不窮,教育界、教育技術領域也在不斷探索新技術在教育中的應用和推廣,力圖運用各種新技術,推動教育教學質量的提升。但是,縱觀近年來的發展形勢,真正能夠與教育教學密切結合,有效提高教學質量,推動教育變革的技術并不多見。許多技術,比如說教育云、虛擬桌面等,廠商往往停留在“賣技術”階段,只關心技術的優化創新[23],而不關心其教育教學應用和實際效應,更多的是一種理念,是一種技術發展的趨勢和方向,在實際的大規模部署和應用中存在這樣或者那樣的問題和困難。尤其是在教育領域,國內并未見到大規模成功運用的案例。信息技術要真正做到在教育中的完美應用,與教育教學的深度融合,還需要教育專家與技術人員不斷探索,不斷改進,不斷實踐。
建設經費巨大,工期要求嚴格,工程全面實施風險較大。多媒體教學系統的建設涉及全校所有的教學樓,所有的多媒體教室,點多面廣,需要申報大量的建設項目,籌措大量的建設經費。隨著多媒體教學基礎設施的完成,建設工作重點應當轉向系統性和集成度高的軟硬件應用項目建設,工期長,延續性強,需要大量資金的持續投入。項目建設可能因為經費原因,無法全面實施,甚至有可能出現建設到一半,后續經費無法落實,項目被腰斬的危險。多媒體教學系統的建設和施工還不能影響到正常的教學工作,一般只能集中安排在暑假期間進行,時間緊,任務重,稍有閃失就有可能影響到新學期開學后的正常教學秩序。此外,建設規模的擴大,必然導致后期維修經費的大幅增長,也會帶來沉重的經費負擔。
針對多媒體教學系統在建設和使用中存在的問題,華中農業大學多年來一直在采取積極的應對措施,逐步實踐和探索出了一條切合學校實際的多媒體教學系統建設的新路子。
做好統籌規劃,明確建設思路。華中農業大學遵循“規劃―建設―改進―穩固―擴展”的思路對多媒體教學系統進行后續建設。在學校總體發展思路和工作安排的指導下,根據學校教學發展的需求,對全校的多媒體教學系統進行總體規劃,提出明確的建設思路,持之以恒,確保建設成技術先進,契合自身教學管理,滿足本校教學需求,富有特色的多媒體教學系統。項目建設之前,學校組織相關領域的專家評估測算多媒體教學設施的投入規模,從教育經濟學的角度,按照經濟、適用的原則,科學分析研究多媒體教學設施的建設規模。全面考慮學?,F有和規劃發展中的全日制在校生人數,專職教師人數,學科建設發展規模與多媒體教室數量、多媒體教室類型、多媒體教室座位數的最佳匹配,做到多媒體教學資源的優化配置。統籌規劃多媒體系統的布局和建設方式。項目覆蓋哪些樓棟,有多少多媒體教室,是一次建成,還是分期分批建成,都有明確的計劃。然后,明確界定整個多媒體教學系統的功能和應用,以滿足教學需求為根本出發點,在保證適度的先進性和前瞻性的條件下,對技術選型進行規劃和設計。摒棄獨立購買和安裝設備的觀點和做法,站在系統化建設的角度,高起點,集成化建設多媒體教學系統。項目完成之后,經過實際的教學使用檢驗,及時改進不足之處,確認能夠滿足教學需要之后,再將成熟的技術和建設經驗進行推廣。
培養與引進并重,提升人才素質。多媒體教學系統建設和管理涉及教育學、計算機科學、網絡技術和音視頻處理等學科,隨著富媒體和大數據時代的到來,多媒體教學系統的業務工作已經成為包含軟件和硬件,涵蓋技術和管理的綜合性工作,對從業人員的業務能力、管理水平、溝通技巧等綜合素質要求非常高,這支隊伍的建設必須引起學校各個層面的重視。只有注重內部培養才能跟上技術發展的潮流。同時,積極引進人才,也是保證創新和發展的源泉。
開展教育技術培訓,加強信息素養教育。全球信息化浪潮的澎湃發展,對大到國家、小到個人的信息素養都提出了新的要求。信息化浪潮沖擊下的中國高等教育面臨著諸多挑戰。肩負人才培養重任的高校教師的信息素養水平,在一定程度上影響著人才培養的質量和素質,體現了一所學校的總體建設和發展水平。加強高校教師信息素養教育,是時代的要求,是培養創新型人才的要求,也是提升教學質量的要求。華中農業大學針對全校教職工教育技術能力的具體情況,開展了內容豐富,層次多樣,形式活潑的教育技術培訓。對于一線教師開展多媒體設備操作方法、基本教學軟件使用方法、多媒體課件制作方法以及現代教育思想和理念等逐級提升的系列培訓。為從事多媒體維護與管理的人員提供專業培訓,使之具備與其崗位職責相符的素質和能力。同時,積極邀請具有技術實力的相關公司介紹多媒體技術的發展、應用方向和應用前景,以及新產品、新技術和新設備,拓寬教職工的視野。
多渠道籌措建設經費。多媒體教學系統的建設需要大量的經費作為保障,需要長期的經費投入作為支撐。只有建立經費投入的長效機制,才能保障工作的正常性和延續性。華中農業大學在領導的重視和關心下,長期以來每年投入大量的運行經費,保障設備的正常運行,同時積極申報教育部組織的中央級普通高校改善基本辦學條件專項資金,為多媒體教學系統的建設和發展提供了強大的資金保障。
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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??梢杂卸嗯_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??梢愿鶕闆r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。
參考文獻:
[1]蘇春景:關于Internet對教育負責影響的思考聊城師范學院教科所[M].電化教育研究,2000.3
該校多媒體教學系統是競業達公司數字化校園全面解決方案應用的典型案例之一。由我公司承建的中央民族大學數字化網絡教學系統由主控中心、錄播教室、交互式教學子系統及規范的多媒體教室(共120間)構成。該系統以校園網絡為基礎,實現了教室端設備的遠程管理和控制,視音頻VGA等多路教學信息的同步傳輸、錄制、直播、點播,可視化交互式教學以及資產管理等功能。
系統所提供的可視化集控功能和校園一卡通、IP電話相結合,采用了VGA硬件實時采集技術,實現了VGA信息在網絡上清晰實時的傳輸。專家一致認為該系統設計思想先進,設備選型合理,運行穩定可靠。系統在方案設計、技術選型及實現效果上處于國內高校多媒體網絡教學系統的領先水平。
該校多媒體網絡教學系統采用了競業達公司開放型、智能化的數字化校園全面解決方案。該解決方案建成后,教室端配備了多媒體投影機、網絡中控、計算機、卷簾結構電子講臺和影音系統,結合系統主控中心和錄播教室構成一個集開放型教學、智能操作、遠程控制網管、多媒體教學等多種功能于一體的教學環境。
主控中心
1. 電視墻兩邊液晶顯示器分別4畫面顯示教學樓東區、西區教室教學情況。
2. 左邊等離子電視12畫面循環顯示教學樓所有教室狀況。
3. 右邊等離子電視顯示主控中心網管界面。
1. 最左側為一臺DVD和錄像機,用于完成網絡直播。
2. 兩臺IP電話用于和教室的通訊。
3. 左邊第一臺顯示器為電視墻控制主機,用于控制電視墻顯示內容,第二臺顯示器是網管主界面,用于控制教室端所有設備。
4.右側為卡座和麥克,用于和教室的喊話。
多媒體教室
普通多媒體教室建設以校園網絡為基礎,以競業達多媒體網絡中控為核心,中控采用DSP技術實現網絡通訊及視音頻編碼回傳,創造性地實現了主控中心對所有多媒體教室設備的可視化集中管理。系統充分利用已建設的校園一卡通系統,上課時可直接使用通用IC卡打開多媒體教室的電子鎖等開關。
多媒體錄播教室
多媒體錄播教室以競業達多畫面實時錄播系統為核心,在主播教室授課的同時自動生成標準格式教學課件,完整地記錄老師在講課過程中的活動,不僅包含了老師使用的課件內容,而且還包含了講課現場的實況,還可在后期進行編輯,生成有價值的精品課件,同時以流媒體的方式在網絡中直播、保存起來,以供廣大師生實時收看、后期點播觀看。
1. 用于課程的實時錄播、課件自動生成、后期資料編播。
交互式多媒體教學系統介紹
暢言教學系統是面向全學科的交互式多媒體教學系統,融合了科大訊飛國際領先的智能語音技術。以語文、英語、音樂的均衡發展為切入點,兼顧所有學科的教學,具有操作簡單化,教材有聲化,資源位置化,備、授課一體化,互動語音智能化,兼容設備多樣化等特點。
該系統通過整合電子白板、電腦和投影機等教學設備,并結合自主研發的輔助操控產品,構建符合不同需求的硬件解決方案;通過構建高易用性、強針對性、廣覆蓋性的教學資源平臺,實現教育云的持續共建與充分共享,滿足課堂信息化教學的資源需求,為網絡環境下的教師專業發展、集體研究、協作備課、數字化學習型學校建設、家?;ヂ摰忍峁┲С?;通過完善系統的階梯式全方位培訓,幫助教師快速使用該系統進行交互式教學,全面提升教學效果。
教師可以在電子課本中嵌入本地資源,實現將已嵌入的教學資源到備課位置,幫助教師輕松備課,從而使備課和授課一體化,解決了傳統文本教案與課堂教學分離的問題,打通了從備課到上課的環節。課堂教學內容的標準帶讀可以讓課文和板書開口說話,同步教學資源能夠快速調用全學科教學資源到書到課,劃詞搜索準確定位知識點,交互式課件的快速制作能方便教師制作個性化課件,基于口語評測的互動教學能即時評估學生的口語能力,教學設備應用統計與監管自動統計匯總教學設備和資源使用數據。
交互式多媒體教學系統教學應用效果分析
在以往的教學中,多媒體課件主要用于演示教學資料,預先設計的課件在演示過程中只能進行有限制的切換,如果學生沒有根據預設來教學,教師也不能及時做出更改。而電子白板可以根據教學實際情況調用需要的文段、詞語等,教師可以根據需要靈活地進行編輯、組織。這些特點都為課堂上的師生互動、生生互動提供了技術上的便利。
1.利用暢言交互式多媒體教學,激發學生的學習興趣
“興趣是最好的教師”,暢言交互式多媒體具有生動、形象、高效的特點,調動學生學習的積極性,幫助學生理解抽象的知識,能實現傳統教學實現不了的情境、動畫等;多媒體多姿多彩,生動形象的音響和畫面結合起來,可以從聽覺、視覺等方面吸引學生,從而激發學生的學習興趣。
2.轉變師生角色,體現學生的主體性
教學過程中教師既是學生學習的指導者,也是學生交流的組織者、還是學生學習興趣的激勵者。多媒體網絡技術的引入,能夠為學生提供圖文音像并茂的、豐富多彩的交互式界面,其信息量之大,超乎學生想象。課堂上,學生激烈的討論、聲情并茂的朗讀,可以看出他們的情感處于極其興奮狀態。在交互式的學習環境中,學生可以按照自己的意愿自主地選擇閱讀內容,能很好地發揮自身的主體作用。
3.創設情境,引導主動建構知識
學生在網上瀏覽的過程,本身就是建構知識意義的過程。這些知識完全由學生主動探索、相互協商建構而成,其價值遠遠超過教師在傳統課堂上的灌輸,更有利于知識的保持。在閱讀教學中,教師應引導學生聯系課文理解詞句,適時施予現代教育技術,創造一種最佳的氛圍,引導學生積極探究,突破難點,突出重點,以使學生理解作者用詞語表達內容的匠心所在。
4.通過有效互動,活躍學生思維
教學過程是多要素相互作用動態多變的過程,信息技術環境下交互的出現,更使教學過程呈現出了多樣的變化,它可以讓教師以更感性更直接的方式授課,更輕松地利用主題資源進行教學,使豐富的主題資源在課堂教學中能夠充分發揮其應有的效能,讓課堂教學更加生動精彩。同時也可以讓學生積極地參與到教學中,以提高學生學習的自主性和積極性,實現課堂教學的有效互動,讓課堂教學“動”起來。同時“以為中心的互動課堂”以其所擁有龐大的主題資源庫,為不同的學科提供量身定制的教學資源,培養了學生自主學習、探究學習的能力,使課堂變得更加輕松愉快。也為教師創造出一個操作簡單,互動性強,能夠呈現清晰、自然、精確的多媒體信息的動態演示的教學環境。
5.功能強大,益于教學
(1)巧用工具欄
點擊“開始”按鈕展開菜單后,有遮屏,聚光燈等選項,這些是電子白板的一些特殊功能,將這些功能和激光筆、熒光筆等相結合,可以更為有效地突出課件中的關鍵點,給學生留下較為深刻的印象。
(2)批注可縮放
批注是電子白板互動中最為常用的操作,新版軟件有透明頁批注和屏幕頁批注等不同方式,透明頁批注后漫游的只是批注部分,而屏幕頁批注則可將全部屏幕內容漫游,留下的空白部分還可以進行書寫。批注漫游是教師經常在處理版面不足時采取的一種方法,但我在使用中,發現了可以采取縮小屏幕的方法,一方面騰出了書寫的空間,另一方面保存了原來的內容,避免了學生未及時抄題而不知所云,教師唱獨角戲的局面出現。
(3)批注調用
電子白板能隨時在原有PPT上批注、寫字的特點在課堂上發揮了很大的作用。我經常圖文對照,批注點評,如對于已出示的文字,我可以根據教學內容及學生發言,利用不同顏色的筆將重難點標注出來,讓學生更直觀地了解掌握。
(4)書寫勾畫
在電子白板上進行板書能夠擁有更大的容量,不用再花費時間進行擦除。并且還可以直接在白板上錄制整節課或者某一部分的內容,以視頻格式存儲在電腦里,供學生課后復習,或者缺課同學自學。
(5)文字、圖片自由拖動
教師在進行教材展示學習的時候,只需要直接選中圖片或文字就可以隨意拖動到屏幕的任何位置或者放大與縮小,這樣既能生動與活潑,也能夠更好地為學生在教材上點出重點,理清學習思路。
(6)投影展示
通過投影展示,教師能夠在評講作業和試卷時輕松地將其展示在電子白板上,對于重要問題和好壞作業進行標注評講,能夠吸引學生的注意力,使學生更加清晰地認識到重點問題和錯誤。
當然,盡管該系統比較先進,并不需要教師花大量的時間去設計和制作,但目前大部分教師都習慣使用PPT,還沒有適應從傳統的多媒體課堂到交互式多媒體課堂的改變。因此該系統要真正全面進入課堂,還有一段路要走,需要不斷加強對教師的培訓和指導,讓教師慢慢熟悉、熟練,才會更多地使用它,我們也有信心,盡快促進教師的這種改變,就像當初讓教師脫離小黑板,用上多媒體一樣。
結語
總之,交互式多媒體教學系統有著強大而豐富的功能,能使課堂教學更加科學、有效,更能提高學生的學習積極性和學習效果,也豐富了教師的教學手段,值得進行深度使用和推廣。
參考文獻:
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。
The multimedia teaching system frame based on Internet Liu zhengyong Qian huanyan Ying anming
(The Modern Teaching Center of Nanjing University of Science and Technology, 210094)
[Abstract] The multimedia teaching system based on Internet is made up of the hardware and software and teaching contents and teaching manage organization。This paper analyses the multimedia teaching system frame from the system physical base and teaching system support platform and how students studying and how develop teaching work.
[Key words] computer network、internet applications、information、multimedia teaching
一.引言
基于Internet的多媒體教學系統是一個由硬件、軟件、教學內容、教學管理機構組成的一體化有機的系統,對它整個結構的完整的認識,需要從四個方面考察:要了解系統實施的物質基礎,可以看它的硬件結構;要了解教學系統支撐平臺(環境),要看它的軟件結構;要了解學生如何進行學習,要看它的教學內容的組織結構;若是想了解如何實際開展教學工作,則需要看它的教育管理職能部門的組織結構。本文從這四個角度來介紹基于Internet的多媒體教學系統的結構。
二.硬件結構
支撐網絡教學系統的物質基礎就是一個實際的計算機網絡,一般是一個網絡中心,它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,都具有如下模塊:接入模塊(電話撥號和Internet接入)、交換模塊、服務器模塊、網絡管理與計費模塊、撥號用戶與局域網用戶模塊、課件制作與開發模塊,雙向交互式同步教學模塊,其結構示意圖為:
圖1 網絡基本物理結構示意圖
接入模塊的主要設備是路由器,路由器的主要作用是通過網絡專線將整個網絡接入Internet,從而使本網的用戶能夠訪問Internet資源,而其它網絡用戶能夠訪問本網信息。
交換模塊是整個網絡連接與傳輸的核心,主要的設備有主干交換機、分支集線器和連接各模塊的網絡電纜,由它們組成整個骨干網絡。
服務器模塊主要負責信息的收集、儲存、,它們是對外提供教學與信息服務主要實體,一般有Web服務器、FTP服務器、E-mail服務器、DNS服務器、數據庫服務器等等,它們可以由一臺或多臺高性能的計算機承擔。
網絡管理模塊主要對整個網絡進行監控、運行性能的監測、故障的預警和診斷等等;計費模塊主要是記錄網絡使用者的資費信息,以控制網絡資源的有償使用。
撥號用戶與局域網用戶模塊主要功能是讓學生和教師能夠以多種方式訪問網絡資源,從而達到教學或學習的目的,其主要設備是訪問服務器,訪問服務器的主要作用是使得沒有連入Internet的學生可以通過電話撥號的方式來訪問網上的教育資源。在網絡中進行學習的學員可以通過三種方式接入本網:首先是通過電話線路直接撥號訪問;其次是局域網用戶可直接訪問;第三是外部網用戶可通過網絡中轉,進入學習網絡。學習網絡通過校園網與CERNET互聯,這樣,對于現在已經是這些網絡的用戶,不需要任何變動,只需進行登記注冊,便可進入本網進行學習。
課件制作與開發模塊主要是開發、維護網上的教學內容與教育資源,以實現教育信息的不斷更新與豐富。
雙向交互式同步教學模塊是一個基于高速數據網絡雙向可視會話系統,它可以將演播教室中教師的講解情況實時傳送到遠程多媒體教室,教師在講解中,還可以看到遠程教室中學生的表情與神態,并能接收到學生的詢問,類似于本地課堂教學。此模塊的核心設備是基于相關標準(如H.320)的視頻會議終端、MCU(多點控制單元)、攝像機等。MCU是一種多端口設備,通過它可以使得多個視頻終端在一個會話中互相通信,其主要控制功能包括音頻混合、音頻切換、視頻混合和視頻切換。
三.軟件結構(僅指教學支持系統)
一個完整的基于Internet的教學系統,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. 適應性超媒體學習系統:
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。
適應性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基于超媒體教學內容。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。學習內容的選擇與組織以認知單元為最小單元,一個認知單元就是教學目標中所規定的最小的一個知識點,針對這一個小知識點所展開的教學內容稱之為一個認知單元。每個學習階段,可以選擇一個或幾個認知單元。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獻方式,在適應性學習系統中,每個認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,練習試題等等,都各不相同。學習內容的組織,主要以超媒體的方式進行,差別主要體現在鏈接的層次和鏈接的單元上,它將根據不同能力的學生,有所不同。具體說,本系統的主要功能有:
(1) 教學內容的動態適應;
(2) 教學內容導航的適應;
(3) 教學內容的動態構建的適應;
(4)協作式的問題解決;
(5)自主選擇學習策略的適應。
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)13-0192-03
Abstract: Set the new request in the combination of engineering under the background of the curriculum standards of Higher Vocational Students' ability training and research under the environment of multimedia teaching general rules and specific methods, with important practical value and significance. Good multi media teaching software can improve the learning interest of the students, subsequently improve students learning effectiveness and efficiency, also facilitate teachers in the classroom teaching, strengthen the classroom teaching means, can visually demonstrate for the students to understand the problems. Teaching system based on integrable ware, teachers and students according to the demand can rational organization of teaching resources, the teaching contents can be divided and combined, can be the first after
Key words: ActionScript.5; Multimedia teaching system; Professorship data structure
1 研究的背景
目前,在信息技術飛速發展的下,高職教學也在不斷的改革,采用多媒體輔助教學提高學生上課的積極性突顯重要,特別是高職的數據結構,是計算機專業的重要核心專業基礎課,理論性比較強,傳統的教學越來越不適應高職教育的發展,必須借助于現代的多媒體技術來提高教學的直觀性與趣味性,多媒體技術運用尤顯迫切,但現階段教學仍然采用傳統的方法,出現了老師難教學生難學的狀態,所以認真探究多媒體環境下的教學一般規律和具體方法,具有重要的實用價值和意義。
2 研究的現狀
2.1 國外研究現狀
從以往多媒體在各國的教學中只是一門獨立的課程,應用到其他課程的教學不多,那時的多媒體技術主要是指光學投影技術和音、視頻技術。90年代以后,發達國家在教學上逐步應用多媒體技術進行輔助教學,并取得了良好的效果。信息技術的發展,也帶來了教學手段的不斷更新,國外在這方面提前做出了示范作用。
2.2 國內研究現狀
隨著信息技術應用到高職教學中,多媒體教學日益被高職院校提升到教學改革計劃中,根據國家教委對高職院校的課程體系的改革方案的制訂,各高職院校根據其文件要求認真落實,特別是不斷重視多媒體技術在教學中的應用。
3 研究的理論基礎
3.1 積件思想的技術基礎
高速發展的計算機技術,為實現積件系統的開發提供了強大的技術保障。首先,硬件技術相當強大,大容量的存儲設備可用來存儲積件庫中眾多的教學資源。其次目前的云存儲云技術、網絡化、信息化的環境為教學資源的共享和交流鋪墊了基礎,越來越快的計算機處理器速度為教學信息的輸入、存儲、處理、輸出提供了保障。再次,軟件技術也日益成熟,以面向對象可視化的程序設計思想為基礎的開發工具(如flash actionscript、Authorware、Java)越來越多,提供給師生易學易用的軟件開發環境。
對象鏈接與嵌入OLE(Object Linking and Embeding)技術是實現積件思想的核心技術。運用OLE技術設計出的應用程序(OLE服務器)能夠控制其它多媒體超文本應用程序,如可將文本、圖形、圖像、聲音、動畫、影視等多媒體積件單元數據嵌入或鏈接到當前的教學演示中,從而實現積件庫資源的交互與共享。在一些可借用的積件開發平臺工具如flash、Authorware中,實現多媒體交互的界面方式就有多種,如剪貼板、熱區、圖標、向導、模板、搜索器、助手、打包等。
3.2 Flash ActionScript的功能
1)事件機制
實際上ActionScript的事件機制采用的是監聽的方式, ActionScript里所有的事件都是需要觸發器,監聽器,執行器三種結構,這樣做的好處就是使得這個語言非常的堅強,非常標準化。
2)封裝性
ActionScript引入了封裝的概念,使得程序安全性大大提高,各個對象之間的關系也通過封裝,訪問控制而得以確定,避免了不可靠的訪問給程序帶來的意外產生。
3)XML
ActionScript則創新的將XML也視作一個對象,存取XML就像存取普通對象的屬性一樣方便,用點語法就可以,無疑大大提高了效率。
4)容器
ActionScript采用了容器的思想,真正實現了OOP的編程思想
4 系統設計與實現
4.1 系統實現
多媒體課件是該教學系統的核心。多媒體課件的質量好壞直接關系著教學效果與遠程教育的效益和質量?;贔lash的課件,它可以本地直接播放,也可以將教學內容用Internet上通用的HTML格式的web頁表示,學習者只要通過IE或者Netscape瀏覽器就可以進行相應的學習,我們選用基于流媒體,超文本技術的多媒體網頁開發工具Flash為開發平臺,利用其強大的集成能力,編程能力,并輔助其他多媒體開發工具,如AE,Photoshop等。
4.2 系統總體需求
多媒體教學其功能主要是為了解決學生、教師、輔導員等之間進行交互聯系的工具,同時也是為了促進學生自主學習,提高學生學習效率的途徑。系統分為三大模塊,即:1)課間時光,主要滿足使用者在緊張的學習之余的放松與娛樂的功能;2)自測試題,其中包含了大量典型的數據結構試題,學習者可以自測并通過系統給的答案來檢測學習效果;3)章節學習,該部分是系統的核心部分,采用多媒體技術合理的進行教學設計。
4.3 系統的具體實現
多媒體教學系統的結構如圖1所示。
整個系統由課間時光、自測試題、章節學習等主要模塊構成。“課間時光”主要是為了達到提高學習者人文素質及緊張學習后的放松目的,“自測試題”主要目的是通過自我檢查來發現學習中的問題及了解自己的學習效果。
“視頻點播”是系統的核心部分,運用流媒體技術實現; “測試系統”提供在線實時測試,讓學生了解自己掌握知識的情況;“歷屆試題庫”提供歷屆等級考試的題目供學生參考復習;“課件DIY”提供一個交互空間給學生和教師使用;“教學論壇”也是提供一個在線的交流空間,提高學生學習興趣。
4.4 技術方案細節
4.4.1 測試系統的設計與實現
學習完畢后,對自己的學習效果進行測試是非常必要的。本系統內含1000多項客觀選擇題,測試者可以用鼠標模擬“筆”進行填涂來答題,也可能通過清除筆跡按鈕來清除筆跡。其中答題程序典型代碼如下:
stop();
//定義onMouseDown函數
this.onMouseDown=function(){
//設定線條樣式
this.lineStyle(2,0xF12345,100);
//繪制直線的方法;
if(this._xmouse
this.moveTo(this._xmouse,this._ymouse);
//定義變量huitu,并賦值為真
huitu=true; }}
this.onMouseMove=function(){
//如果變量為真
if(huitu==true){
//繪制直線斷
if(this._xmouse
this.lineTo(this._xmouse,this._ymouse);
//刷新畫面;
updateAferEvent(); } } }
this.onMouseUp=function(){
//設定變量huitu的值為假
huitu=false; };
4.4.2 演示動畫的實現
ActionScript是Flash內置的編程語言,用它為動畫編程,可以實現各種動畫特效、對影片的良好控制、強大的人機交互以及與網絡服務器的交互功能。
ActionScript是一門吸收了C++、Java以及JavaScript等編程語言部分特點的新的語言。ActionScrip使用英文單詞和元件提供了一種為Flash影片設置指令的方法。它的存在確保了Flash影片較之普通的按照線性模式播放的動畫具備強大得多的人機交互能力。
可以為時間軸中的關鍵幀、按鈕和影片剪輯添加ActionScript。選中這些關鍵幀、按鈕和影片剪輯,打開其動作面板,就可以看到它們都添加了哪些腳本。
以下是一個典型演示動畫的實例及代碼,該實例是模擬單鏈表的插入操作的一個動畫,實例開始是一個交互的界面,要求使用者輸入要插入的字符和插入的位置,如圖2所示,后臺代碼首先生成一個以輸入的字符為內容的節點,然后查找到與輸入的位置相符的位置,最后代碼執行斷開原位置鏈并將新節點插入該位置,動畫模擬完成,如圖3所示,代碼如下:
Insert_mc.onRelease=function(){zm._alpha=0
if(innu_txt.text=="1"){s1_mc._alpha =100
s2_mc._alpha =0
s3_mc._alpha =0
s4_mc._alpha =0
s5_mc._alpha =0
s6_mc._alpha =0
s1_mc.syd_mc.s1_txt.text =inch_txt.text
s1_mc.play()
}
if(innu_txt.text=="2"){s2_mc._alpha =100
s1_mc._alpha =0
s3_mc._alpha =0
s4_mc._alpha =0
s5_mc._alpha =0
s6_mc._alpha =0
s2_mc.syd_mc.s1_txt.text =inch_txt.text
s2_mc.play()}
if(innu_txt.text=="3"){s3_mc._alpha =100
s1_mc._alpha =0
s2_mc._alpha =0
s4_mc._alpha =0
s5_mc._alpha =0
s6_mc._alpha =0
s3_mc.syd_mc.s1_txt.text =inch_txt.text
s3_mc.play()}
if(innu_txt.text=="4"){s4_mc._alpha =100
s1_mc._alpha =0
s2_mc._alpha =0
s3_mc._alpha =0
s5_mc._alpha =0
s6_mc._alpha =0
s4_mc.syd_mc.s1_txt.text =inch_txt.text
s4_mc.play()}
if(innu_txt.text=="5"){s5_mc._alpha =100
s1_mc._alpha =0
s2_mc._alpha =0
s4_mc._alpha =0
s3_mc._alpha =0
s6_mc._alpha =0
s5_mc.syd_mc.s1_txt.text =inch_txt.text
s5_mc.play()}
if(innu_txt.text=="6"){s6_mc._alpha =100
s1_mc._alpha =0
s2_mc._alpha =0
s4_mc._alpha =0
s3_mc._alpha =0
s5_mc._alpha =0
s6_mc.syd_mc.s1_txt.text =inch_txt.text
s6_mc.play()}}
5 結論
運用多媒體技術與 ActionScript 編程開發技術開發實現的多媒體交互系統,為教學提供了一個“既可供學生遠程學習,又可供教師在課堂教學中輔助教學”的一個良好的助手,解決了學生難學難懂,老師難講難教的難題。本多媒體教學系統生成與輸出文件具有通用性,可在一般計算機系統及平臺上使用,是互動式的網絡課程課件,便于網絡傳輸和聯網學習操作,具有較好的使用價值。
參考文獻:
[1] 張昕華. 多媒體技術在高職高專雙語教學應用中的問題及對策[J]. 成人教育, 2010(5).
中圖分類號:TP311文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2011)21-5219-02
隨著現代教育技術的不斷發展[1], 不斷涌現出各種與計算機技術、多媒體技術、網絡技術相結合新的教學模式、教學方法。而多媒體教學系統是其中的一個重要組成部分,以其豐富形式、形象、直觀生動、交互性強、趣味性強、易于理解的特點, 在教學中受到廣大師生的好評。作為一名新時代的人類靈魂工程師,就必須具備制作多媒體課件的基本技能。為了讓能老師輕松的制作出實用性強,操作人性化的多媒體課件。特意開發制作了多媒體CAI系統,老師利用該系統可以制作出不同的多媒體課件。
該多媒體CAI系統的設計開發主要涉及到以下內容:
1)運用Authorware這一軟件建立系統的大綱框架,根據大綱框架整理相應欄目的內容素材;2)根據多媒體CAI系統的實際需求,設計了密碼校驗系統、隨機出題系統、術語翻譯系統等;3)為了讓學習者在使用該多媒體課件的時候,可以隨時記錄下相關的問題,并以文本格式保存在電腦里面,特意增設了文本編輯器這一輔助工具;4)通過制作該多媒體CAI系統總結了一些界面設計的原則;5)探討了多媒體CAI系統實現中遇到的關鍵技術,包括系統流程線的編輯、對影片媒體的控制、函數與變量的調用、系統的打包等技術的實現。
1多媒體CAI系統的分析與設計
1) 多媒體CAI系統的需求分析
需求分析就是要分析課件開發的必要性?在動手設計之前,我們不妨先問一問自己:“為什么要開發這個系統?”、“不使用這個系統對教學有何影響?”。如果事前不了解這一些,就有可能造成在人力、物力、時間和金錢上的浪費。需求分析是系統設計的第一階段,首先要搞清系統要達到的目標,并且要確定系統的使用對象,了解他們有什么特點和所具備的知識基礎和技能。多媒體CAI系統開發的需求分析可以按如下環節進行:目標的確定、教學內容的選擇、使用系統的對象、開發系統的技術需求、可行性分析。
2) 多媒體CAI系統的總體設計
系統總體設計從廣義上講應包括系統從需求分析階段結束后,至系統的運行文件完成前的所有過程[3]。但習慣上將教學目標及策略的確定等過程稱作概要設計,而將稿本設計,系統的結構設計等過程稱作詳細設計。
確定教學目標:邏輯關系,并最終確定該系統為樹形結構的層次關系。畫出該系統的知識結構圖,從而為系統的教學內容、教學序列,以及教學過程的選取提供重要依據。
系統開發:系統的開發質量直接關系到系統的整體效果。該過程是將前面各個環節的工作,在計算機上實現的過程。除了要求開發人員對多媒體計算機技術有較高的水平外,還應對教學有一定了解。應由美工人員參與畫面創意,試運行后還必須爭求系統使用者(教師或學生)的評價反饋,并將其及時地在系統開發中體現出來,要反復修改開發過程中的各環節,直到最終成為用戶滿意的成型系統。
測試系統與評估:整個系統開發完成以后就可以使用了,使用的目的是為了檢查系統中存在的錯誤,以及驗證系統是否達到了預期目標。如果沒有發現錯誤并達到了預期目標就可以生成運行版本正式使用了。
3) 系統教學策略的設計
根據課程的教學目標以及相應的教學內容,選擇一種合適的教學模式。我把該系統定義為講解演示型與學生操作與練習型兩種模式的結合。由于該系統的使用對象是大學生,所以應采用理論結合實踐的教學方法。
由于大學生在學習是以理論為指導的思想,使得大學生的多媒體系統與一般的系統有著明顯的差別。大學生用的系統要注意知識結構、理論與實際相結合,講究科學發展觀教學,注意力保持程度、思維方式等方面表現出來的特點;要充分運用色彩、聲音、圖形、動畫、視頻等表現手段,來展現事實,再現情境,提供模仿,引起注意。系統的結構要科學完整,界面要精美活潑,內容要生動形象,練習要豐富多樣,操作要方便簡捷,利于學習。這樣便能讓學生更好的理解、吸收系統中的理論知識。
4) 系統稿本的設計
稿本設計是制作多媒體CAI系統的重要環節,需要對教學內容的選擇、結構的布局、視聽形象的表現、人機界面的形式、解說詞的撰寫、音響和配樂的手段等進行周密的考慮和細致的安排。它的作用相當于影視劇本。稿本設計系統是利用多種媒體形式實現和支持計算機輔助教學的軟件。稿本設計的制作必須服務于教學,其目的是改革教學手段和提高教學質量。在設計和制作稿本設計時應該嚴格遵守科學規范性要求。但要想制作出一個優秀的多媒體教學系統,還應該切實地貫徹其設計原則,并發揮它的指導作用。
2 多媒體CAI系統的實現
首先,運用函數變量實現密碼校驗技術,并完成用戶登錄界面的設計。然后,通過Microsoft Office Access2003軟件實現了試題數據庫表的設計以及用戶成績記錄表的設計,這些數據庫在自我測試欄目里面被調集使用。接著完成對應欄目的程序及界面設計。最后運用Authorware軟件對系統進行打包,并進行測試。
1) 密碼校驗技術的實現
為了限制使用人群,防止課件被濫用,所以特意在用戶登錄課件的時候,設置密碼輸入。
2) 自我測試欄目的實現
該欄目是按章節內容,隨機抽取不同章節試題庫的內容來進行測試。要實現該欄目功能,首先要用Microsoft Office Access2003軟件編輯設計試題數據庫表、用戶成績記錄表。然后通過使用Authorware軟件中自帶的ODBC UCD來建立與數據源的連接,通過執行SQL命令來實現數據庫中數據的讀取、添加和刪除等常見的操作。該測試子系統從試題的抽取到成績的計入,都是利用Authorware的ODBC函數來調用SQL命令來實現的[4]。
3) 術語翻譯欄目的實現
為了方便學習者在使用課件的時候,方便查閱不懂的專業名詞術語,特意設置了術語翻譯欄目,其實質是相當于一個英漢翻譯小詞典。
4) 界面設計的實現
系統啟動的最初為登陸界面,然后進入系統的首頁。整個界面的設計無論在版式、顏色、文字、圖案、圖標、按鈕上的設計都符合多媒體CAI系統的主題。所以要設計出好的界面不僅僅是一門科學,它更是一門藝術。在以往的系統設計中我也總結了一些心得,為了將界面設計得精美實用,就必須遵循一系列界面設計的指導原則、原理與方法[5]。
5) 運用Authorware打包
一般系統在最后時都需要打包以便在任何一臺電腦上都能正常運行,但在打包課件的時候會遇到很多的問題,這些問題會影響課件的執行效果,所以必須引起我們的注意。以Authorware7.0為例,介紹打包過程中應注意的相關事項。例如:規范各種外部文件的位置、外部擴展函數設置、字體設置、合理處理媒體文件、外部動畫文件的調用、特效及外部動畫的驅動、外部視頻文件的壓縮算法、檢查外部鏈接文件。
綜上所述,本文通過對各項關鍵技術的實現,以及反復的測試與修改,最終完成了多媒體CAI系統的開發。
參考文獻:
[1] 黃河明.現代教育技術[M].北京:高等教育出版社,2004,57-69.
[2] 詹素青.現代教育技術與高校教學改革[J]. 嘉應大學學報,2003,(6):40-43.
1引言
從20世紀90年代開始,多媒體技術迅速興起、蓬勃發展,其應用領域不斷擴大。由于多媒體具有圖、文、聲并茂以及有活動影像這樣的特點,所以能提供最理想的教學環境,形成了一種全新的教學系統—多媒體教學系統。多媒體教學系統的建設需要以現代學習理論為指導,對各種多媒體產品進行有機的整合。于是如何在現代學習理論的指導下把現代科技合理、高效地應用于教學成為多媒體教學系統建設的關鍵問題。
2建構主義的學習環境
建構主義也稱結構主義,最早是由瑞士心理學家皮亞杰(J. Piaget)提出來的。建構主義認為,知識不是通過教師傳授得到,而是學習者在一定的情境即社會文化背景下,借助其他人(包括教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式而獲得。因此建構主義的學習環境包括“情境,’,“協作”、“會話,,和“意義建構”四大要素。
“情境”是指學習環境中利于學習者對所學內容的意義建構的情景和意境?!皡f作”與“會話”是學習過程中人與人、人與機之間的交流、討論和合作?!皶?,’是協作過程中不可缺少的環節。“意義建構”是整個學習過程的最終目標。所要建構的意義是指事物的性質、規律以及事物之間的內在聯系。在學習過程中幫助學習者建構意義就是要幫助學習者對當前學習內容所反映的事物的性質、規律以及該事物與其它事物之間的內在聯系達到較深刻的理解,并形成自己的認知結構。
3建構主義的學習環境對課堂多媒體教學系統的要求
建構主義學習環境中的四大要素充分體現了建構主義學習理論的基本學習觀,對課堂多媒體教學系統提出了新的要求:
①學習的主動性要求課堂多媒體教學系統必須解決學習者信息輸人的問題。建構主義認為,學習是學習者利用已有的經驗、知識結構同化和順應新知識,從而對新知識進行主動建構,而不是被動接受。這就要求多媒體教學系統為學習者提供主動參與學習的途徑。
②學習的情境性要求課堂多媒體教學系統必須解決教學信息輸出的問題。建構主義認為,情境能使學習者形成背景性經驗,有利于新知識的建構。情境學習是讓學習者在所學知識的真實的與應用的環境中,通過設計好的教學活動進行學習,在情境中形成知識意義的多方面建構。這就要求多媒體教學系統為學習者創設出生動、逼真的情境。
③學習的社會性要求課堂多媒體教學系統必須解決學習活動開展的問題。建構主義認為,學習者與周圍環境的相互作用對于知識意義的建構起著關鍵性的作用。在協作學習的過程中,學習者們通過會話,對知識的理解更加豐富和全面。同時,學習者在對同一問題的各種觀點進行組織和改造的過程中,提高意義建構的能力。這就要求多媒體教學系統為學習者創造協作學習的方式。
4課堂多媒體教學系統的現狀
課堂多媒體教學系統是指單個教室里搭建起的多媒體教學設備環境,例如多媒體教室、網絡教室等?,F行的課堂多媒體教學系統主要有兩種形式:多媒體教室和多媒體機房。多媒體教室主要以電腦和數字投影儀的組合為主,多媒體機房是具有播映功能的教學機房。本文針對多媒體教室進行探討。
從建構主義的觀點來看,現行的課堂多媒體教學系統仍存在著缺陷:
①沒有充分激發學習的主動性。學習者仍然是以聽教師講述,記筆記的方式進行學習,沒有能夠主動參與學習,進行知識意義的建構。其原因是多方面的,一方面是因為教師沒有轉換教學模式,以建構主義學習理論為指導來進行教學設計;另一方面是因為現行的課堂多媒體教學系統只具有教師輸出和輸人信息的設備(多媒體計算機、視頻展示臺等),沒有提供學習者輸人信息的工具,因而不能完全激發學習者積極參與學習的主動性。
②沒有充分展示學習的情境性。在現行的多媒體教室里,雖然有投影機、視頻展示臺、影碟機、計算機等展示視頻信息的工具以及功放、音響等展示音頻信息的工具,但是它們只是解決了視覺和聽覺的基本需求問題,沒有能夠創設出生動、逼真的學習情境。
③沒有充分體現學習的社會性?,F行的多媒體教室除了安裝有多媒體設備之外,與普通教室的擺設基本相同。“田埂”式擺放的桌椅使學習者安于在自己的“責任田”里埋頭苦干,自得其果,缺乏與同伴的交流、協作。某種程度上也使得一些性格內向,不善與人交流的學習者更加自閉。這一方面是因為教師沒有注重學習的社會性,沒有開展協作學習;另一方面也是因為現有多功能教室沒有為師生開展協作學習創造條件,因而不能完全體現學習者參與學習的社會性。
5實現建構主義學習環境的課堂多媒體教學系統的設計方案
本文從建構主義的三個學習觀及其對多媒體教學系統的要求出發,對現行的課堂多媒體教學系統進行改進,提出了實現建構主義學習環境的課堂多媒體教學系統的設計方案。
5.1控制面板—充分激發學習者學習的主動性
該課堂多媒體教學系統為每一位學習者提供主動參與學習的工具—控制面板,它是學習者輸人信息的工具,包括課前輸人相關內容的掌握情況、課中參與教學活動、課后反饋該教學內容的掌握情況等等。這需要教師備課時考慮多方面的因素,針對本節課的教學內容,制作出有選擇流程的課件。學習者輸人的信息直接傳送到計算機,教師能夠立刻了解全體學生學習的真實情況。利用控制面板,既可以保護學習者的隱私,又可以真實傳達學習者的想法,使得學習者積極參與到教學活動中來,充分激發學習者學習的主動性。
5.2多種媒體綜合應用—充分展示學習者學習的情境性
科學家通過大量的實驗證實:人類獲取的信息83%來自視覺,II%來自聽覺,這兩項加起來就有94 %,其余6%分另紐來自嗅覺、觸覺和味覺。該課堂多媒體教學系統正是通過視覺和聽覺這個獲取信息的主要通道來創設學習情境。視覺上,通過多媒體計算機、電子白板、高分辨率投影機、大屏幕、數字視頻展示臺和QTVR(快速虛擬)等多媒體設備的綜合應用,建造出逼真的視覺感受;聽覺上,通過科學設計出的音響系統以及優質的音響設備,營造出身臨其境的聽覺感受。視聽結合便創設出生動、逼真的虛擬情景,充分展示學習者學習的情境性。
5.3基礎設施人性化—充分體現學習者學習的社會性
科學家關于知識保持即記憶持久性的實驗結果是:人們一般能記住自己閱讀內容的10%,自己聽到內容的20%,自己看到內容的30%,自己聽到和看到內容的50 %,在交流過程中自己所說內容的70%。這就是說,在看到和聽到內容的基礎上,通過討論、交流用自己的語言表達出來,知識的保持將極大的優于傳統教學的效果。該課堂多媒體教學系統改進了基礎設施,為實現這種學習方式創造了條件。該系統的教室設置如圖1所示。