（教育技术学专业论文）基于流媒体技术的远程交互学习研究.pdf

摘要 现代远程教育作为计算机网络技术与多媒体技术迅速发展的产物，不仅成为 了许多大学传统教学方式的有益补充，而且已成为了现在社会办学教学方式的主 体。而对于远程学习而言，交互的重要性是不言而喻的。然而在目前由于有限的 带宽资源、从而无法保证网络q 0 s 的情况下，人们追求的高品质视频、音频等同 步组合起来的多媒体，并不能很好的实现，而流媒体技术则成为了解决上述矛盾 的最好选择。 本论文共分五部分组成： 一、远程交互学习的理论基础及研究背景 这部分主阐述在远程交互学习中所应用的理论基础交互理论、建构主义理 论，以及在理论的前提下，流媒体技术的在第三代远程教育中产生。 二、流媒体技术的介绍 这一部分论述流流媒体的传输原理、m p e g 一4 技术，流式文件的制作。通过对 流媒体技术的远程教育应用视频点播、视频教学、网络电视的研究，分析流媒体 将会被远程教学越来越关注。通过网络的流媒体技术，将会为我们国家的的远程 教育、终身教育提供有效的利用。 三、流媒体技术对交互学习效果的影响。 这一部分，这是本论文比较重要的一部分。通过与传统的远程交互学习、和 传统媒体技术、交互学习应用，和与传统课堂交互学习的分析，研究基于流媒体 技术的远程交互学习。基于流媒体技术的远程交互学习较之于传统的远程交互学 习把交互的概念更加积极、生动、深入；较之于传统多媒体，在技术上延时短、 传送速率提高、容易控制交互手段提高，播放变得自由。同时模拟传统课堂，情 境再现，增加远程学习者在进行自学时产生的空间、时间距离感。 四、网络环境下流媒体交互实施 通过分析实例，研究流媒体技术在远程交互学习中所担任的角色。 五、实施过程中可能出现的问题及思考 通过做本次论文，对流媒体的深入研究，发现基于流媒体技术远程交互学习 在交互质量上还需要不断改近、在技术上如带宽、格式、标准、服务质量有待改 善。 关键词：流媒体、交互学习、移动学习交互理论 a b s t r a c t m o d e md i s t a 妣ec d l l t j i st h er e s u l to f 糟p j dd c v e l o p i n go fc o m p u t e rn e t w o r k t e c h n o l o g y 孤dm u l t i m e d i at e c h n o l o g y i tn o to n l yb e c o m e sab e n e f i c i a ls u p p l e m e n t o ft r a d i t i o n a lt e a c h i n gm e t h o di nt h eu n i v e r s i t i e s ，b u ti ta l s ob e c o m e st h em a i n t e a c h i n gm e t h o di nm o d e ms o c i e t y a sd i s t 觚c cs t u d y i n gi sc o n c e m e d b e c a u s eo f l i m i t e db m a d b a i l ds o u r c e ，t h eq o so fn e t 、o r kc 蛐n o tb cg i l a r 柚t e e d n a ti st os a y ， t h ew i s ho fm u l t i m e d i aw h i c hi sc o m b i n e db yh i 曲q u a l i f i e dv i d e oa n da u d i oa tt l l e s 锄e 口a c ec o u l dn o tc o m et m e b u t ，w ec o u l ds o l v et h i sp r o b l e mw e ub ys t r e 枷 m e d i a t h e r ea r ef i v ed a n si nt h i st l l e s i s ： i t h e o r e t i c a lb a s ea n ds t u d yb a c k 丹o u n do fd i s t a n c ei n t e r a c t i o ns t u d y i i lt h i ss e c t i o n ，1w i l ls h o wy o u 也et h e o r c “c a lb a s eo fd i s t a n c ei n t e r a c t i v es t u d v t h a t i s ，i m e r a c t j v ct h e m 丫锄d 咖s t n j c t i v j s m a i i du n d e rt l l e s ct l i c o r i e s ，s t r c 锄m e d i a c o m e si n t ob e i n 窟i nt h et h i f d 霉嘶e i 砒i o no fd i s t 扣k ee d u c a t i 油 i i i n t m d u c t i o no fs t r e 锄m c d i at e c h n o l o i | y 1 n h i sp a ni st h ei n t r o d u c t i o n o fs t r c 锄m e d i a sd c l i v e r i n gp “n c i p a l s ，m p e g t e c h n o l o g y ，p f o d u c t i o no fs t 咒锄t h r o u g ht l l es t u d yo fd o c u m e n t s t r e a mm e d i a i n t e r a d i o ne d u c a t i 彻v i d e 0d i b b l e 、v i d e ot c a c h i n g 、n e t w o r kt e l e v i s i o n ，卸a l v z i n 2 s t r c 枷m e d i aw i l lb c m em o 砖柚dm o r ef o c u d n e t 、v o r ks t r c a mm e d i at ec ：h n o l o 窟y w n ls e r v ed i s t a n c ee d u c a t i a n dl i f c l o n gs t u d yw e l l i l i t h ce 仃e c to fs t f c 锄m c d i at e c h n 0 1 0 9 yt oi n t e m c t i o ns t u d v t h i si sm o 他i m p o f t 卸tp a f to ft l i i st h e s i s t h m u g l lt r a d i t i o n a ld i s t 蛐c ei n t e r a c t i v e s t u d y ，仃a d i t i o n a lm u n i m e d i al c c h o l o g y ，a p p l i c a t i o no fi m e r a c t i v es t u d y ，i n t c m d i v e s t u d yi nt m d i t i 彻a lc l a s s ，w ew i l ls t i l d vd i s t 锄c ei n t e f a c t i v cs t u d vb a s e do ns t r c 锄 m c d i at e c h n o l o g y p 缸e dw i t i lt | a d i t i o n a ld i s t a n c ci n t e f a d i v es t u d y ，d i s t 卸c c i n t e r a 吐i v e s t u d y b 硒e do ns t r c 枷 m e d i at e c h n o l o g vd e 印e nt l l en o t i o no f i n t 明姒i 叫，柚dm a l 【e “m o 犯v i v i d l y 柚da g 簪s i v d y ；c o m p 缸e dw i t ht r a d i t i o n a l m u l t j m e d i at e c l l i l o l o g y ，d c l j v c r i l l g 糟t ch 勰b c e ne n l l a i 赋d ，c o n t m l l i n gt h ci n t e r a c t i o n m e a n sb e c o m e sm o 托e 弱i l y ，p l a y i n gw i nb c n l o 豫矗_ e c m e 锄t i m e ，i m i t a t i n g t m d i t i o n a lc l a s sa n dr e a p p e a r a n c e0 fs t a t i o nc o u l di n c r c 弱el c a m e r s f e e l i n go fs p a c e a n dt i m ew h e nt l i e vt e a c ht l i e m s e l v e s i v p u t t i n gi n t oe f i e c ti n t c r a c t i v e l yt l l es t 坨锄m e d i ai nt h en e t w o r k t h r o u g l l 锄a l y z i n gc o n c f e t ee x a m p l e s ，s t u d yt h ef o l eo fs t r e a mm e d i at e c l i l l o l o g y p l a y e di nd i s t a n c ei n t e r a c t i v es t u dv v p r o b l e m s i i lt h ec o m i n go u tp r o c c s sa i i dt h i n k i n g s t u d y i n gs t ”锄m e d i ad e e p l yb yt i l i st h e s i s ，w ed i s c o v e rt h a ts t r e 锄m e d i a t e c h n o l o g yd i s t a n c ei n t e r a c t i v es t u d y si n t c r a c t i o nq u a l i t ys h o u l db ei n c f e a s i n 醇y r a i s e d ，a n di nm et e mo ft e c l l l l o l o g ys h o u l db ei m p r o v e d ，s u c ha sb r o a d b a n d ，f o 珊a t ， s t a n d a 帕，q u a l j t yo f r v i c c k e yw o r d s ：s t c 砌i n gm e d ! i a ；m u “i | ls t u d y ；m l e a m i n g 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究 工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致 谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得东北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使 用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：础一日期：二堡名l 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位 论文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机 构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数 据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编 学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名：么生乞指导教师签 日 期：趔：上日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 电话： 邮编： 引言 流格式媒体出现之前，人们若想从网络上观看影片或收听音乐，必须先将影 音档案下载至计算机储存后，才可以点选播放，不但浪费下载时间、硬盘空间， 也无法满足消费者使用方便及确切的需要。 s 仃e 锄j n gm e d i a ( 流媒体) 的发展，实现了边观看边下载。流媒体一般是指的 是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放上网站服务器，让用户一边下载一 边观看、收听，而不需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可以观看的视频 音频传输、压缩技术。当然，使用者必须事先安装播放软件。 随着信息社会的快速发展，流媒体技术在互联阿媒体传播方面起到了主导的 作用。其中视频点播、远程教育、视频会议、h l t e m c t 直播、网上新闻发布、网 络广告等方面的应用空前广泛，方便了人们全球范围内的信息、情感交流。 流媒体在中国的宽带建设中被列为最主要的应用之一，人们普遍看好流媒体 技术未来的发展。网站巨头m o o 公司创始人杨致远曾预言，鉴于宽带网络用户 数量日益增加，企业高度重视流媒体技术的时候到了。他说：“从早期发展向大规 模应用的过渡已基本完成，我们相信，通过网络传播多媒体信息的条件已经成熟， 流媒体技术腾飞的时刻即将到来。” 流媒体成为互联网应用的主流，并因其广泛而又独特的魅力占领互联网重要 市场，从而推动互联网整体架构的革新，拉动信息经济的发展。近几年来，流媒 体技术在世界范围内已有应用，特别是1 9 9 5 年推出第一个i l l t e m e t 流媒体播放器 以来，h t 啪e t 流媒体应用有了爆炸性增长，互联网的发展决定了流媒体市场的 广阔前景。据国际权威机构的调查，仅2 0 0 0 年在网上访问流媒体的人数增加6 5 ，西方网络发达国家访问流媒体的人数已达到1 1 亿人，约占网民的1 3 ，在 亚洲也迅速增加到2 5 0 0 万人，将近网民的1 9 。与用户增长相呼应，逐年地，互 联网上视频流媒体技术应用大幅度增长。 现代远程教育作为计算机网络技术与多媒体技术迅速发展的产物，不仅成为 了许多大学传统教学方式的有益补充，而且已成为了现在社会办学教学方式的主 体。然而在目前由于有限的带宽资源、从而无法保证网络q o s 的情况下，人们 却又不断追求高品质的视频、音频等同步组合起来的多媒体( 常称为“r i c h m e d i a ”) ，而流媒体技术则成为了解决上述矛盾的最好选择。 第一章远程交互学习的理论基础及研究背景 一、远程交互学习的理论基础及现状 ( 一) 、远程交互学习的研究背景 根据三代信息技术和三代远程教育的理论”1 ，远程教育发展经历了以下三 个阶段：函授教育、多种媒体教学的远程教育、以及开放灵活的远程学习和基于 双向交互的电子通信技术。在远程教育发展的前两个阶段，教师与学生、学生与 学生之间的交互主要通过面对面的方式进行，媒体传播教学模式主要是单向信息 传递，学生作为学习者只能被动的接受信息，不能与媒体之间进行真正意义上的 交互。第三代远程教育与前两代相比，第三代远程教育中交互发生了巨大的变化。 3 第三代远程教育以其开放办学以及强大媒体交互特点正越来越受到广泛的 关注。我国现代远程教育要达到构建终身教育体系和学习化社会，建成以卫星传 输和计算机网络相结合的现代远程教育网络。而遍布世界各地的h i t c m c l 无疑是 远程教育的首选载体。在h t 啪e t 上采用流媒体格式，制作相应的教学资源是远 程教育实旌过程中简单、有效的多媒体方案。 流媒体是将已有的普通的数字文件或由编码设备实时生成的文件生成连续 的数据流。一般的流媒体文件都支持现今流行的底层网络传输协议。支持本地和 网络的回放。在客户端，用户不需要等待文件完全下载完毕，而是一边下载一边 就可以实时播放、控制节目，从而实现v o d 点播和直播。现代远程教育一般意 义是指构筑在计算机网络尤其是互联网络基础上，通过各种现代通信手段，完成 远程异地的同步或异步的交互式的教学过程。我们知道，现有的互联网带宽是无 法承载庞大的视频、音频、影像等多媒体文件大量下载到客户端，即使可以，用 户或学员也无法忍受长时间的下载等待过程，更谈不上直播。而流媒体本身是连 续的数据流，在网络上是以数据包的形式传输并支持压缩解压缩编码，因此， 它不仅可以在高速的局域网使用，同样，也支持以拨号方式连接的低带宽的 i n t e m e t 环境下的使用。从而实现流式多媒体内容的发布。 ( 二) 理论基础 1 、交互的理论基础 交互作用是远程教育概念的核心，但远程教育当中，到目前为止，还有人给 交互的理论做一个系统的陈述。只是根据研究者研究的视角与侧重不同，提出一 群理论，如穆尔的交互影响距离理论，加里森的交互控制理论等等。远程教育学 生在远程教育中并不是孤立无助的。霍姆博格、穆尔、丹尼尔、巴斯、西沃特等 人都非常强调远程教育中学生与教材、教师、教育机构之间的双向交互。f 4 】 2 魏德迈( w e d e m e y c f ，美国) 在5 0 年代用“独立学习”( h l d e p e n d e n ts t u d y ) 概念描述远距离学习，强调学生对学习控制的自主、灵活。培养学生的独立自主 是远距离教育的一个重要目标。独立学习理论体现了学生与教学内容个别化交互 的思想，构成了远距离教育的学习论基础。 霍姆博格认为远程教育系统的特点在自学，但这并不意味着学习者是孤立 的。教师和学生之间的个人情感关系有利于促进学生轻松愉快的学习和激发学生 的学习热情，学习者从和指导教师之间的双向交流以及远距离教育组织机构之间 的双向交流活动中受益，这就是有指导的教学会谈。学生和指导教师之间的这种 双向交流是他主要关注的一个问题，而学生的作业被视其为这种交流的催化剂。 另外，霍姆博格也非常强调学生与学生之间的交流。1 5 j 丹尼尔则认为远程教育系统中，即包括学生独立进行的学习活动和促进学生 同其他人的交往活动，后者就是他所称的“交互作用”。远程教育就是通过学习 者的这种独立学习活动和交互作用二者之间的平衡实现的。 戴维西沃特对这一理论的探讨则主要集中与对远程教育学生学习的关注应 该具有连续性。他明确强调远程教育学生的学习需要，要求在远距离教育系统中， 在教育机构和学生之间建立一种交互作用的模式。这种模式是通过学习材料所不 能提供的，不论它涉及的多么好。西沃特的结论是：一个远程教育系统保证教学 质量的关键就是关注的连续性。 穆尔在1 9 8 9 年提出的远程教与学的三种基本相互作用的理论，获得了远程 教育理论界的高度评价。基更认为这一理论的提出标志着远程教育理论基础的日 臻成熟。穆尔提出的远程教与学的三种基本相互作用是指学生和教育资源( 课程 学习材料) 学科教学内容的相互作用，学生与教师的相互作用，以及学生与学生 的相互作用。第一种基本相互作用是学生和教师( 或教育院校机构) 设计、开发、 发送的教育资源( 其主体是多种媒体的课程材料) 所呈现的教学内容的相互作用。 而后两种基本相互作用则是人际交互作用，可以是面对面的人际交流，也可以通 过其它建立在技术基础上的双向通信机制来实现；可以是个别化的一对一的人际 交流，也可以是基于集体的交互作用。【6 】 基更( k e e g 孤，爱尔兰) 在9 0 年代初总结了他本人提出的“教与学再度综合” ( r e i n t e g r a t i o no f t c a c h i n g a c t s ) 理论。基更认为，远距离教育形态的教与学是分离 的，而远距离教育系统的工作核心是将分离的教与学重新联结。为了确保教与学 联结的发生，必须加强学习支助服务( 人际的或技术的辅导、通信、会谈) 。教与 学再度综合理论体现了师生、生生社会化交互的思想，构成了远距离教育的教学 论基础。 陈丽2 0 0 4 提出，学生可以通过媒体获得学习信息，还可以通过与媒体的直 接交互进行学习；学生可以利用双向交互技术与教师之间进行个别化交互，信息 技术支持教师和学生进行同步或异步等多种形式的交流；学生间可以开展多种形 式的远程交流与协作，这种形式的交流协作在前两代远程教育中几乎不可能实 现。 2 、建构主义理论 建构主义p 1 ( c o n s t mc t i v i s m ) 也译作结构主义，最早提出者可追溯至瑞士的皮 亚杰( j p i a g c t ) 他认为，儿童是在与周围环境相互作用一同化、顺化和平衡的 过程中，逐步建构起关于外部世界的知识，从而使自身认知结构得到发展。建构 主义学习理论强调以学生为中心，不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识 的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；而且要求教师要由 知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。“我所关心 的重要问题是新结构的不断形成问题，这些新结构既不是在环境中也不是在主体 自身内部在他的发展的各阶段之前预先就形成了的”( 皮亚杰，1 孵1 ) ，教师无法 壹接作用于学生的身心，只是与学生建构起一个双方都能接受豹文本。至于学生 是否接受，需要学生主体的主动参与和自主选择。现代社会建构理论是皮亚杰认。 知建构理论的发展和延伸，其中心论点是：个体的认知结构是在人类社会范围内， 通过个体间的交互作用及其自身的认知过程而建构的。现代社会建构主义不仅把 学习看作是一个自我建构过程，更强调个人的认知建构离不开社会交互作用。远 程教育活动本身是一种建构性的活动，是一种通过媒体，建立虚拟的学习环境， 与学生进行的建构性交互学习活动。”运用建构主义理论，意味着教师应当在教 学过程中彻底摒弃以教师为中心、强调知识传授、把学生当作知识灌输对象的传 统教学模式，因而必然要对传统的教学理论、教学观念提出挑战。“在整个教学 过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用，利用情境、协作、会 话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神，最终达到使学生 有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”也就是说，学习是个体建构和 社会建构交互作用的过程，知识是个体与环境相互作用的过程中逐步建构的结 果。 4 第二章流媒体技术以其应用 一、流媒体技术的应用发展状况 随着计算机硬件技术和宽带网络的快速发展，人们希望互联网不再只有简单 的网页浏览和文件下载等功能，更能承载实时的音频、视频数据信息。要实现网 上音频、视频传播就必须在传播文件本身下功夫，这样就出现了流媒体。 什么是流媒体? 流媒体是指采用流式传播的方式在i n t e m e t 播放的媒体格式， 而流式传播方式则是将整个a v 及3 d 等多媒体文件经过特殊的压缩方式分成一 个个压缩包，由视频服务器向用户计算机连续、实时传送。 ( 一) 流媒体技术在远程教育中应用 1 、视频点播( d e oo nd e m 卸d ) l ”j 流媒体视频点播是流媒体视频技术的一种典型应用，它近乎实时的交互性和 即时性，使其迅速成为一种崭新的传播渠道，v o d 在网络教学上显示出其强大 的优势。流媒体视频点播的教学形式从功能上分为两种形式：课件点播和同步广 播授课系统。 通过w e b 浏览器点播视音频流。用户在客户端向服务器提出视音频要求。 流媒体从服务端以流式传输的方式传送到客户机上w e b 浏览器通过播放插件 ( p l u g - i n ) 或流媒体播放器便可实现栅音频流的回放。点播过程如图所示。 在客户端用w e b 浏览器打开教学系统服务器的网页后，操作过程如下： ( 1 ) 通过网页上的超连接访问某一流媒体。 ( 2 ) 流媒体服务器接收到请求后，通知客户端。 ( 3 ) 客户端收到信号，调用播放器( 或插件) 。 ( 4 ) 播放器将发送给服务器有关接收的信号。 ( 5 ) 服务器开始以流的形式传输文件，播放器开始一边接收一边播放。 视频点播系统组成 5 学生客户通过w e b 浏览器小t t p 访问流媒体服务器中的视音频流 2 、课件点播 教师把授课的音、视频文件数字化，转换为流式视音频文件存储在流媒体 服务器中。与一般用途的视频点播不同的是：课件点播不仅需要播放视音频， 而且还需要同步播放与其相关的文本、图表、动画等，这些图文信息存储在w e b 服务器中，是以网页文件的形式呈现出来。 客户端只需要一个w 曲浏览器和支持流媒体播放的插件，通过网页中的超 级链接，访问授课站点，再点播相应的课程，视音频与其相对应的文字和图表 将在浏览器中同步播出。用户可以对播放的内容进行暂停、重播、回绕、翻页等 多种交互控制。此外，在网页中一般还应具备与学习内容相关的工具窗口，包括 讨论、答疑、练习、作业、考试，以及作业和考试的点评等等。 3 、视频教学 一般的视频会议软件通常仅以音视频为中心，难以完成传统教学的全部功 能。视频远程教学系统并非是单纯的视频会议系统；而从教学应用出发。以开展 实时教学个过程为中心，多路音视频广播、多方交谈讨论、电子举手提问，让学 生有如置身于真实的上课环境，确保上课的高效完成。而且，课件实时传输。通 过屏幕广播、程序共享、虚拟打印、页面同步等多种技术。将任意课件、文档实 时传输到每个用户的屏幕上，并可进行圈点、标注等操作。无缝连接硬件白板。 多达十多页的电子自板确保教师随意做板书，师生之间沟通无限。互动答题、在 线评测让教师迅速掌握学件的学习效果。优秀的课堂录制、编辑、课件广播及点 播功能为学校提供一整套完整的课后e 1 f n j n g 解决方案。充分利用单搔和组播 特性。适应h t c m e t 城域网、卫星网、校园网等多种混合环境为全球各地师生提 供统一的教学服务。任意多的教室和用户同时在线。采用服务器集群技术，极大 地满足了教学中一对多的广播特性。 4 、网络电视 从中国第一家网络电视台中国虹桥网1 9 9 9 年6 月1 日开播算起，能够通过 网络观看流畅而丰富的视频内容，成为网民的愿望。随着宽带用户群体的迅速增 长，网络电视开始逐渐走进我们的生活。 网络电视，也就是i p l 、，( i i l t 锄e tp r o t o c o lt w i n t e i a c t l v ep e r s o n a lt v ) 【1 4 1 是通 过宽带互联网( 如电信和网通a d s l 网络) ，以家用电视机( 需配置机顶盒) 或电脑 显示器为显示终端，来传输包括电影、电视节目等在内的多媒体内容，用户使用 时通常使用微软公司的m e d i ap l a y e r 、r e a ln e “o r k 公司的r e a lo n e 在线视频播放 软件来自主点播视频节目网络电视可以为用户提供视频点播f v o 】吣、直播、录 播、数据广播、游戏等服务。目前国内外皆开始商业化的营运，也就是在电视上 加装机上盒( s c t t 叩b 呶) ，透过a d s l 的宽带线路，便可以利用电视机来观看影 音节目或进行互动的应用进行学习。例如日本n o v a 公司( w w w n o v a n e j p ) 就是利用机上盒与电视提供同步语言教学的服务，包含了七种不同国家的语言学 习课程，拥有4 1 万个学生客户。台湾固网也于去年底宣布t r i p l cp l a y 数据影音 三合一服务的计划i 而除了影音的服务之外，这些固网业者也正积极的计划推出 其它相关的服务，其中关于幼儿远程学习便是其一项，一则是幼儿需要操作简单 的载具，电视符合这样的需求，二则是小孩子一天花在电视上的时间非常的多， 如果能够让他在电视机的荧光幕前不仅是看看卡通，甚至是些不营养的节目，而 是能够有学习的价值与功能，相信父母都会愿意替孩子付出一些代价。 网络电视系统如图所示，整个系统可以划分为：前端、网络和接收端。前端 主要要包括了流媒体系统、用户管理系统、存储设备、编码器、信源转换设备等。 在网络电视系统的前端部分中实时性的视频信号( 如卫星电视、有线电视等) 或 非实时性的视频节经过接收系统( 如d v d 、录像带等) 经过接收系统后进入编 码器部分，输出的数字化文件按照实时广播或点播的要求分别被传送到广播流服 务器和点播服务器，供点播的节目需要存储设备中，流媒体服务器在用户管理系 统的控制下把视频文件以视频的方式推送到网络中去。网络电视系统的接收端包 括了计算机、电视、手机和其他智能终端设备。计算机可以独立处理完成视频解 码任务，同时还可以与信息交互；电视则多需要配置机顶盒才能完成；手机目前 市场上由于网络传输速率和视频解码处理能力的限制还无法提供比较流畅的视 频信号。但是当3 g 【1 5 j 网络投入运营以及更加有效的编方案后，手机会逐步成为 网络电视的真正终端设备。 关于网络电视在远程学习中应用尚在发展阶段，但他的发展空间是巨大的。 就其身特征而言，它的可交互性、普遍性都是适合在远程学习中应用的。 5 、m - l e a m i n g 移动学习( m o b i l el e a r i l i l l g ，简写成m 1 e 锄i n g 。它是随着移动计算技术( m o b i l e c o m p u t i l l g ) 的快速发展，在教育技术领域一个新的概念悄然而生。移动学习是移 动计算技术和e - 1 e a n l i n g 的交点，通过移动计算机技术和互联网技术支持，使学 习者在任何时间、任何地点进行不实，学习者带来一种随时随地学习的体验。 移动学习倡导，随时随地的进行学习。目前可以实施的形式，主要有三种基 于短消息的移动学习、基于浏览的移动学习、基于无线网络的移动学习。基于短 消息的移动学习，通过对短消息达成学习者与互联网服务器之间的交互，完成学 习者的学习过程。但是这种学习的交互是间接的，不连续的。基于浏览的移动学 习，可以经过电信的网连接入互联网访问远程学习的服务器，进行实行交互的学 习。基于校园无线的准移动学习，目前只能在局部范围内( 如整个校园、一栋楼) 7 移动学习。虽然，无线网络( w “蝌) 技术发展已经相对成熟，可以作为准移动 学习的实现技术，但是从3 g 技术不同标准之间的争论和产品开展来看，在全球 或者我国实现连浏览的移动学习估计还需要一段时间。 ( 二) 、流式文件的制作 以微软为例，m i c r o s o f tw i n d o w sm e d i as e r v i c c 【1 1 j 是一个能适应多种网络带宽 条件的流式多媒体信息的发布平台，包括了流式媒体的制作、发布、播放和管理 的一整套解决方案。其核心是a s f ( a d v 孤c c ds t 帐哪f o r n l a t ) ，它是一种开放标准， 支持部件下载及本地或网络回放，具有丰富的流问关系及扩展性，可依靠多种协 议在多种网络环境下进行数据传送。a s f 格式的流媒体尤其适合i p 网上传输， a s f 文件的内容既可以是我们熟悉的普通的数字多媒体文件，也可以是一个由诸 如视频采集卡、捕获卡等编码设备实时生成的连续的数据流，因此a s f 可以传 送事先录制好的节目，也可以传送实时产生的节目。在客户端可使用微软免费提 供的m c d i a p l 钾盯便可以在h t c m e t 上播放、点播节目。 声音编辑制作高品质串流音乐的关键在于在不产生失真的条件下，让声音讯 号越强越好。s o u n df o r ) 【p 声音编辑程式不仅可以用来录音，也可以用来编辑、 过滤声音资料、改善声音的品质或者对声音进行编排。这些音效编辑程式可以使 用剪贴的方式来重新编排整段声音，也可以在原本录制好的声音中的任何地方插 入其他声音片段( 包含特殊音效) ，或者使用声音过滤功能来降低杂讯或者嘶声的 比率，制作出高质量的声音流媒体。我们可以通过使用微软提供的w h i o 啪 m e d i a 女l l 【i t4 1 软件将现有的符合m p e g1 格式影像文件保存为多媒体编码格 式为e l i c d d cw i n d a w sm c d i af o r ma t d rw i n d o w s 并设置合适的压缩比例，从而 生成适于互联网上播放的32 0 | 2 4 0 格式，3 0 帧s 的质量较好的a s f 流媒体文件， 并使图像和声音保持同步。 对于已经是数字格式的数字文件，比如v c d 碟片，可以采用一些专门的工 具软件，比如超级解霸2 0 0 0 中的v c d 转a 工具程序将其转换为a v i 格式， 然后便可以采用如上方法进行转换。对于录像机、摄像机等设备的信号采集，可 使用专用视频采集卡，将其模拟信号或数字信号采集并转换成a s f 格式的流媒 体文件 a u t l i o 聊a r c 课件的网上发布与播放 利用a u t h o n a r e 的s h o c k w a v e 技术，通过w e b 可在i n t e m e t 上发布与播放 a u t h o 刑盯e 多媒体课件，从而将a u t h o 刑a r e 应用于网络远程教学。s h o c k w a v 技 术是一种浏览器( 皿，n e t s c 印e 及其他兼容的浏览器) 插件技术( p l u g - i n ) ，该插件 可从m a c m m e d i a 公司的w 曲站点自由下载。 p o w e rp o i n t 文件转换成流媒体 p r e s e n t e r o n e ，它的前身是r e a lp r e s e n t e r ，一款著名的p o w e rp o i n t 文 件转换文件，它也是r e a ls y s t e m 的一部分，利用它能够把微软的幻灯片文件转 换成r e a lv i d e o 和r e a la u d i o 格式的文件。开启该软件后载入p o w e r p o i n t 文 件。接通m i c ，开始录制，调用p w e r p o i n t 文件，然后教师一边操作，一边录 音和录象。软件f 司时识剔教师操作的各个动作点，加以标识。也就是标志教师翻 页的位置。生成由s m i 控制的同步的视频文件和p 0 w e r p o i n t 转换后的r p 流媒体 文件。 二、流媒体技术的前景分析 随着宽带成为网络架构的重点，网络上的信息不再是文本、图像或简单的声 音文件。流媒体不同于传统的多媒体，传统多媒体文件需要从服务器上下载之后 才能播放，一个一分钟的视频文件夹，在5 6 k 的窄带网络上至少3 0 分钟才能下 载到本地硬盘。而流媒体的特点是运用可变宽带技术，使人们可以在2 8 k 到 1 2 0 0 k 的宽带环境下在线欣赏高品质音频和视频节目。 现代远程教育以其开放办学特点正越来越受到广泛的关注。我国现代远程教 育要达到构建终身教育体系和学习化社会，建成以卫星传输和计算机网络相结合 的现代远程教育网络。而遍布世界各地的h l t 啪e t 无疑是远程教育的首选载体。 在i n t e m c t 上采用流媒体格式制作相应的教学资源是远程教育实施过程中简单、 有效的多媒体方案。 流媒体是将已有的普通的数字文件或由编码设备实时生成的文件生成连续 的数据流。一般的流媒体文件都支持现今流行的底层网络传输协议。支持本地和 网络的回放。在客户端，用户不需要等待文件完全下载完毕，而是一边下载一边 就可以实时播放、控制节目，从而实现v o d 点播和直播。现代远程教育一般意 义是指构筑在计算机网络尤其是互联网络基础上，通过各种现代通信手段，完成 远程异地的同步或异步的交互式的教学过程。【1 6 】我们知道，现有的互联网带宽是 无法承载庞大的视频、音频、影像等多媒体文件大量下载到客户端，即使可以， 用户或学员也无法忍受长时间的下载等待过程，更谈不上直播。而流媒体本身是 连续的数据流，在网络上是以数据包的形式传输并支持压缩解压缩编码，因此， 它不仅可以在高速的局域网使用，同样，也支持以拨号方式连接的低带宽的 h l e m e t 环境下的使用。从而实现流式多媒体内容的发布。 计算机的发展，网络盛行，教育趋势将是家庭学校。使用流媒体进行远程学 习是未来人们受教育的新方法。因为它的实时性，可以任何时间、任何地方，同 时、不同时获取自己需要的。 第三章、流媒体技术对交互学习效果的影响 一、以流媒体为基础的远程交互学习与传统远程交互学习分析 现代远程学习是一个“人一机一人”的多向信息交流与传递，也是一个由教 师、学生、计算机多媒体共同完成教学任务的教学过程。学习过程便是交往活动 的参与者或交往主体教师与学生、学生与学生通过媒体、教育资料进行沟通、 情感交流和为达成一致的相互理解而进行的教学活动，所以交互显得尤为重要。 以流媒体技术的远程教学为学习者提供用其他媒体进行学习无法得到的便 利，使远程学习变得更加直接、更加有效、更加有利于使用。在传统远程教育( 函 授教育、广播电视教育等) 中，学习主要通过学习者与各种精心制作的教材之间 的个别化交互活动展开，这些教材虽然也闻接体现了教师的教学经验，但缺乏教 学内容交互的针对性和主动性，给予学习者的社会性交互机会往往很少，即使有 也只是通过通信和定期面试来实现，学习者很少有机会加入到学习群体与同伴们 进行思想和其他学习信息的交流，比如函授教育的个别分散学习，广播电视大学 的录音电视教学等所以在学习中建构起来，不是十分流畅。由于传统教育媒体 在功能上的信息单向传递特性，以及传递时间存在漫长的周期，学习者在学习中 遇到的问题不能得到及时的解答，故很难在学习过程中及时调整自己的学习状 态，容易造成学习者的孤立，从而势必影响学习者的学习情绪与学习效果。 以流媒体技术为远程交互学习活动的开展，谱写了现代远程教学交互研究与 应用的新篇章。“一般认为现代远程教育的交互作用是程序教学、小组讨论、角 色扮演等教学方式与现代教育媒体如i n t c m c t 网络、视频会议系统、交互式电视 等有机结合的产物。”随着流媒体技术的发展，远程教学交互有了突破性的进展： 允许教师和学生之间实时( 同步) 或非实时( 异步) 的以文本、图像( 图形) 、音频或视 频等形式进行交互式教学活动。在网络远程教学中，学习者和学习资源( 人力、 物力资源) 都同时是教育传播中的接收者和发送者，教学过程呈现在学习者与媒 体、学习者与教师、学习者与学习者等之间的双向或多向交流中。远程教学交互 又有了新的内涵：“网络环境下的远程教学交互指的是远程教学交往双方通过网 络这一中介而发生的有目的、有计划、有组织的相互影响与相互作用。”( 1 7 】“与 第一、第二代远程教育相比，第三代远程教育( 网络远程教学) 的优势主要体现在 双同通信和交互上，即通过现代信息技术实现同步和异步通信，使教与学变的更 加开放和灵活、多样化和个性化。 网络功能日渐强大，流媒体技术的完善，使远距离教学的零距离状态成为可 能，使得远程学习由“个体学习”向“社会学习”的转变成为可能。学习者可以 根据自己的需要，随时随地与人交互和对话，且对话的时间和空间无限扩大，使 得学习者不再有孤独感和寂寞感，可以随时与人或接受他人的讨论，进行协作学 习。克服了第一、二代远程教育距离感，因此，通过滚媒体技术实现相互交互、 相互作用完成学习过程、提高知识建构将是零距离状态下的普遍行为是一定的。 流媒体与其它多媒体的分析 1 0 到目前为止，远程学习者中主要是通常是通过计算机网络来进行学习的。而 除了第一、二代学习媒体之外，主要学习媒体有b b s 、e m a i l 、视频点播、视频 会议、网络电视、流聊天、电子白板。 ( 一) 、流媒体与多媒体的技术分析 从技术上分析如图，流媒体的技术的优势是显而易见的。远程学习者所需要 的学习内容无需下载到本机上，节省时间，延时短，学习进程完全可由学习者自 己控制。 传统多媒体技术流媒体技术 传输延时延时长、非常明显延时短 传送速率很低显著提高 实时控制较难实现简单易行、控制方便 存储空间占用本机的存储空间不必将文件下载到本机 上 用户交互性差好 媒体服务质量质量低质量高 媒体播放方式下载后播放实时播放、顺序播放 ( 二) 、交互模式异同步中分析 从是否同步角度分：同步交互和异步交互 1 、同步交互 同步过程的学习是利用模拟真实课堂教学方式的双向实时交互式网上学习。 同步的远程教学方式为远程学习者提供了一个虚拟的课堂，打破了远程学习 中时间、空间的限制。教师现场授课的语音、数据、图像等实时地传送到远端教 室或学生的桌面系统上，这样学生就可以同普通的学生一样昕老师的授课，既实 现教学资源的共享又能获得较好的教学效果。在同步过程中，根据远程学习者是 否可以和教师进行实对的交流，比如向老师提问等。同时流媒体具有单播、组播、 广播的几种播放方式，在授课系统划分为双向交互式系统和单向广播式系统两大 类。交互式系统的特点是交互性好，教师在教学活动中可以看到学生的表情和动 作，听到学生的声音，并可和学生进行现场交流，所以教学效果比较好，尤其是 那些需要学生参与的课程，比如外语教学。单向广播方式的特点是覆盖范围广， 但由于缺乏交互性，教学效果不如双向系统。 2 、异步交互 点播系统是远程教学系统设计的另一个重要的子系统。【1 9 】利用该系统我们可 以在教学活动进行的同时将流媒体课上传到网站，供远程学习者点播。远程学习 者多数来自于社会的各个阶层，进行远程学习往往是利用工作之后、闲暇之余， 在时间上很难做同步，而把教师的授课内容、教学内容制成流媒体课件，按照个 人需要进行学习。流媒体点课件的出现，解决了一般的多媒体课件容量较大，下 载完整个课件需要等待很长的时间的问题。并且节省了占用本地计算机的存储空 1 1 间，此外，对制作单位的知识产权提供了有效的保护。 流媒体课件是基于流媒体技术的多媒体课件，它通常资源共享，访问不分时 间地点；等待时间短，与文件大小无关；访j 两方便，交互性强；客户端操作简单， 系统使用方便；无需下载流媒体课件，保护了制作单位的知识产权。 异步同步 b b s 、电子邮件、课件视频会议、流聊天、电 媒体 点播子白板 学习接受信息他们根据学习者接受信息 自