（教育技术学专业论文）流媒体技术在现代远程多媒体教学中应用模式的研究与实现.pdf

声明 本人郑重声明； 1 、坚持以“求实、创新”的科学精神从事研究工作。 2 、本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作和取得 麓研究成采。 3 、本论文中除引文外，所有实验、数据和有关材料均是 真实的。 4 、本论文中除弓| 文帮致谢的内容鳋，不包含其健入或其 它机构殴经发表或撰写过的研究成果。 5 、其他同志对本研究所做的贡献均融在论文中作了声明 并表示了谢意。 作者签名： 鑫裳： 浼媒体技术在现代远程多媒体教学中心用模式的研究与实现 中文摘要 流媒体具有体积小、流式传输、资源消耗少、等待时间短、媒体类型多、获取成本 低、压缩率的多样性、跟踪用户信息、交互性等优势，自然而然已成为“第四代媒体” 中最独特的一种媒体，甚至可以说为“第五代媒体”。但它在现代远程多媒体教育中的 r 应用却仅仅停留在外围，在学术研究上还停留在技术介绍与经验总结层面上。、甥一方面 t 现代远程多媒体教育发展前景无限美好，但目前发展并不快，处于一个非常“尴尬”的 境地：发展遇到瓶颈，内涵的缺失成为其发展的桎梏。因此流媒体技术在现代远程多媒 体教学中应用模式的研究与实现已成为现代远程教育研究的主要课题之一。辛 本课题即带着这些问题，从现代远程多媒体教学的实际情况以及流媒体技术的应用 现状出发，将流媒体与“第三代媒体”在软硬参数方面进行了比较研究，。发现流媒体在 现代远程多媒体教学中比“第三代媒体”更能创设丰富的学习情境，增强学习者与学习 内容的交互，方便师生、生生之间的协作与情感交流，更有助于学生进行探究式、协同 式学习，更能激发学生的学习兴趣，更有助于学生进行意义建构。通过调查、分析得出 现有流媒体技术的教育应用模式存在简单照搬商用模式、没有营造近似课堂教学的情景 与氛围、缺乏理论指导、忽视学生个性等不足。并认识到现有流媒体的界定大都从技术 上来考虑的，无法体现流媒体的教育特征，因而本课题从教育的视角重新审视流媒体， 提出流媒体是指采用流方式在网络上传输的具有媒体适应内容、学习交互性的视频、音 频、和动画等动态信息的媒体。在此基础上构建出个别化的、师生交互式的、协同学习 式三种主要的流媒体技术应用模式， 篡篓筹带财加以 媒体教学支持平台。、y 关键词： u 并对其相应典型应用做了细致设幸沁矗后，探索实 n 整合尝试- 丌发出一个基于流媒体搜术的远程多 飞够燃样湖辨埔咪斛施臌式 流媒体技术在现代远程多媒体教学中应用模式的研究与实现 a b s t r a c t ： 英文摘要 t h e s t r e a m i n gm e d i a h a sb e c o m et h em o s td i s t i n c tm e d i ai nt h ef o r t he r am e d i a d u et oj t sn u m e r o u sv i r t u e s i n d e e di t i s ak i n do f t h ef i f t he r am e d i a ”b u ti t s a p p l i c a t i o ni nt h em o d e r nd i s t a n c em u l t i m e d i ai n s t r u c t i o ni sn o ts oo p t i m i s t i c a tt h e s a m e t i m e ，t h o u g h t h em o d e r nd i s t a n c em u l t i m e d i ai n s t r u c t i o ni s p r o m i s i n g , i t s d e v e l o p m e n t e n c o u n t e r sa“b o t t l e n e c k ”t h e s c a r c i t y o f c o n n o t a t i o nb e c o m e s a ”s h a c k l e ”o fi t sd e v e l o p m e n t i ti si nn e e do fan e wl i n do f t e c h n o l o g yt ob r e a ka w a y f r o mt h eh o w - d o - y o u - d o t h e s t r e a m i n gm e d i aa n di t sa p p l i c a t i o ni nm o d e r nd i s t a n e e m u l t i m e d i ai n s t r u c t i o nh a s t u r n e di n t oa p r o m i n e n tt o p i c w i t ht h e s eq u e s t i o n s t h i sd i s s e r t a t i o nt r i e st of i n dt h ea d v a n t a g e so f t h es t r e a m i n g m e d i ab yc o m p a r i n gw i t h t h et h i r de r am e d i a ”i ti sm o r e c a p a b l ei nc o n s t r u c t i n ga p r o f u s el e a r n i n ge n v i r o n m e n t ，f a c i l i t a t i n gt h ei n t e r a e t i o na m o n gt h ec o n t e n t 、s t u d e n t s a n dt e a c h e r s ，d e v e l o p i n ga ni n q u i r yo rc o l l a b o r a t i v el e a r n i n g t h e nt h ea u t h o r d i s c l o s e t h ed i s a d v a n t a g e so ft h ee x i s t i n ga p p l i c a t i o nm o d e ，s u c ha sl a c ko f g u i d a n c eo ft h e o r y , n e g l e c t i n gs t u d e n t s i n d i v i d u a l i t ye r e a f t e rt h e s e 。t h ea u t h o re x p a t i a t e st h ei n s t r u c t i o n a l c o n n o t a t i o no fs t r e a m i n gm e d i a d e e p l yb yad e t a i l e dr e s e a r c ha n dr i g o r o u se x p e r i m e n t o nt h eb a s i so ft h ea b o v e w o r k ，t h ea u t h o rc o n s t r u c t st h r e ea p p l i c a t i o nm o d e s t h e r ea r i n d i v i d u a lm o d e ，i n t e r a c t i v em o d ea n dc o l l a b o r a t i v em o d e i nt h el a s tp a r t ，t h ea u t h o r t r i e st or e a l i z et h e s em o d e s ，a n di n t e g r a t et h e s em o d e si n t o ap l a t f o r mn a m e dt h e m o d e r nd i i s t a n e em u l t i m e d i ai n s t r u c t i o n k e y w o r d s ： t h em o d e r nd i s t a n c em u l t i m e d i ai n s t r u c t i o n ；t h es t r e a m i n gm e d i a ；t h ef o r t he r am e d i a ； t h e a p p l i e dm o d e l 2 垫丛堡垫查生墨垡垩望兰墼堡墼兰主生旦塑塞堕塑塑皇壅墨 前言 第一节课题的提出 一、现代远程教育的现状与存在的问题 根据世界经合组织调查研究表明，到2 0 0 2 年，世界上已经有1 0 0 多个国家开展了 现代远程教育，全世界8 7 的大学在网上拥有自己的网站，其中有1 4 已推出现代远程 教育课程。由于网络风暴首先席卷欧美，他们的现代远程教育很自然走在了世界前列， 已形成不小的规模。 美国已有6 0 的高校开展了以互联网为主要手段的远程教育，远程教育开设的学历、 学位课程数已达到4 9 万个，基本上覆盖了美国高等学校的所有学科和专业，另外通过 网络学习的人数正以每年3 倍的速度增长。德国也有将近一万所学校上网，其中有1 4 己开设网络教育课程。英国政府甚至把普及网络化教育作为保证英国人才培养紧跟世界 潮流的战略性举措。韩国的教育网站目前已达到2 0 0 多个，而且仍在以每天一至两个的 速度增加。据韩国教育开发院的预测，今年韩国网上教育市场规模约为5 0 0 亿韩元，约 占整个教育市场的2 ，到2 0 0 2 年将达到5 0 0 万亿韩元的规模。由此可见，现代远程教 育在国外正得到迅猛发展。 当然，我国的现代远程教育发展也很快。先后经历了函授教育、广播电视教育和以 信息和网络等技术为基础的现代远程教育三个阶段。并且现代远程教育市场潜力巨大， 前景十分广阔，每年以1 5 0 甚至更高的速度在增长，笔者认为主要表现在以下几个方面： 1 、信息社会是终身学习的社会，要求人们不断的接受再教育，并且越来越多的人也渴 望进行学习，调查表明：目前，普通家庭在教育方面的投资占中等月收入家庭的1 5 并 有逐年增加的趋势。但在1 8 到2 4 岁年龄段中，由于各种原因仅有2 5 的人有机会接受 正规学校教育，远远满足不了社会的需求。而网民数量的却在不断增加，因此现代远程 教育必然会具有强劲的发展潜力。 2 、职业技术教育是提高个人综合素质、掌握新技能的主要学习手段。目前，国内接受 职业技术教育的人群很大，就北京而言，每年有近6 0 0 万人次要接受职业技术教育。而 职业技术教育实施的途径有多种，比如：夜校，脱产学习，双休日学习等。但是将他们 与现代远程教育相比，不难看出：最好途径应该是现代远程教育。 3 、我国有1 3 亿多人口，因此只要将受现代远程教育人口提升1 ，那么给远程教育带来 不可估量的市场价值。另外，根据赛迪顾问的预测，未来几年，远程教育市场总体规模 的年增长率都很高( 见下图) 。 流媒体技术在现代远程多媒体教学中应用模式的研究与实现 根据此增长率，远程教育市场的总投资将由2 0 0 1 年的2 8 9 亿元人民币达到2 0 0 4 年的1 2 5 4 亿元人民币。 4 、现代远程教育作为一个产业必将成为中国互联网的新热点，是促进网络发展的“强 心剂”。在对中国网民的调查中，更多的网民认为现代远程教育是网络上最有希望的事 业。这一点也已得到广大专家与学者的认同。 总之，现代远程教育的市场规模每年正以4 5 的速度扩张着，2 0 0 2 年全世界就有 7 0 0 0 多万人通过现代远程教育来进行学习。现代远程教育正日益成为人们进行终身学习 的主要学习方式。 虽然基于计算机技术与网络通讯技术以及多媒体技术的现代远程教育有着传统教 育无法比拟的优势，并且在一定程度上有取而代之的威胁，但是现代远程教育仍存在着 一些问题，笔者认为主要存在以下问题。 1 、指导思想观念滞后问题。2 、缺少成形的理论体系。3 、学习资源匮乏且重复建 设。4 、教学设计不完善。5 、教师信息技术知识和水平不高。6 、给学习者带来的负面 影响。7 、缺乏师生之间和学生之间的情感交流。8 、技术的应用效率不高，资源浪费严 重。9 、内容呈现方式较单调、不够丰富。l o 、地区发展不平衡。 从上面的九个方面不难看出：当前现代远程教育处于一个非常“尴尬”的境地，概 括起来为： l 、现代远程教育发展遇到一个“瓶颈”。 2 、现代远程教育内涵是妨碍其发展的“桎梏”。 3 、技术利用率低，设备利用效益不高。 4 、前景无限美好，现实发展不快。 因而，要促使现代远程教育有“质”的发展，解决上述现代远程教育中存在的问题 就成了当务之急。科学技术是第一生产力，并且现代远程教育对技术也有着很强的依赖， 垫壁堡丝查垒里垡垩堡童鉴堡墼兰生生旦堡苎塑型壅兰塞型 所以解决现存的问题，除了需要现代远程教育理论专家来研究，创造出可以指导现代远 程教育健康发展的理论、思想。还需要有新技术的融入。笔者将在这个方面进行深入探 索、研究。 二、流媒体技术的应用现状与前景 流媒体是随网络的发展而产生的一种新而独特的媒体，是采用连续方式或流方式在 网络上通过数据包传输的音频和视频，这种媒体的有效利用需要宽带技术如异步光纤或 a b s l 技术的支持。由于流媒体具有“体积小”、“流式传输”、“消耗资源少”、“等待时间 短”等优势，所以流媒体技术自真正诞生之日起到今天短短几年时间内就被广泛的应用 于互联网多媒体新闻发布、在线直播、网络广告、电子商务、视频点播、远程医疗、网 络电台、实时视频会议等互联网信息服务的方方面面。 并且流媒体技术还有着广阔而且诱人的市场前景。美国2 0 0 0 年进q ? t 一项关于流 媒体的调查，调查结果如图1 所示，在所有上网的人群中，有6 7 的人熟悉流媒体，在 这些人中有9 4 以上的人每年都至少数十次使用流媒体，1 6 左右的人为“活跃”的流 媒体消费者。又根据2 0 0 2 年9 月，美国一家高技术市场调查公司( i n - s t a t ，m d r ) 的调 查表明：以流媒体技术为基础的媒体软件和服务提供商所带来的市场价值到2 0 0 6 年将 达到2 0 亿美元，并且这个市场仍有大量的机会存在，具体情况如图2 。 流媒体具有如此好的优势以及市场活力，显然也表明它已经成为“第四代媒体”中 最独特的一种媒体，甚至可以说为“第五代媒体”。因此教育尤其是现代远程教育理所 当然应该引进流媒体技术。这一工作已经开始，但大都是被用于校园电台或校园视频点 播而没有真正地将这种技术应用于教学。即使有少量用于教学的，也只是简单的、机械 的将商业上使用流媒体技术的模式不加改造的用于教育，这一方面显然无法满足教育的 需要，另一方面也无法充分发挥流媒体的教学优势。 由上可见，流媒体技术在现代远程多媒体教学中的应用研究已成为现代远程教育研 究的主要课题之一。笔者在2 0 0 3 年1 月，通过g o o g l e ( h t t p ：w w w g o o g l e e o m ) 进行检索， 发现国外对流媒体技术在教育尤其在现代远程教育中的应用较为成熟，应用范围比较广 泛也较深入。而流媒体技术在中国的应用则有喜有忧。使人高兴的是流媒体也正在逐渐 引起人们的关注，2 0 0 1 年1 1 月7 9 日，首届中国宽带流媒体技术与应用论坛在北京香 山饭店召开，来自全国各地的、各个行业的参会者感受到了流媒体发展的热潮。在会上， 人们所讨论了各个方面的问题。但是，笔者在中国期刊网上以“流媒体”为关键词进行 检索，却只检索到8 l 篇文章，并且这些文章多数停留在技术介绍与经验总结层面上。 s 鎏壁堡茎查垄型! ! 垩堡兰鳖堡墼堂鏖旦堡苎些婴壅皇壅型 可见，目前国内对流媒体技术在现代远程教育中的应用尚缺乏系统的研究与探索。 因此，如何通过调查、研究，进一步认识流媒体、挖掘流媒体的优势，构建出一系 列合理的将流媒体技术应用到远程多媒体教学中的模式，并将这些模式实现并加以整合 最终开发出一个远程多媒体教学支持平台。通过这个平台在远程教学中的应用，一 方面流媒体技术能得到合理的应用。发挥其应有的特点和优势，更好地为教育服务：另 一方面，能使远程多媒体教学以立体的、交叉的、非线性的、可交互的、多种体验的、 基于超媒体、超连接的种种教学模式来向学习者传授知识、指导学习，实时交互，进而 更充分地发挥现代远程教育的优点，培养出德智体全面发展的、具有高度创新能力和很 强信息能力( 包括信息获取能力、分析能力与加工能力) 的新型人材。这也就是笔者课题 研究的目标。 第二节研究内容的界定 一、现代远程多媒体教学。人类进入了信息时代，信息产业更以其飞快的速度发展 着，并且推动着各行各业的进步。在这形势的影响下，多媒体教学也发展到一个崭新而 且充满活力的阶段现代远程多媒体教学阶段。同时它也成为现代远程教育领域中一 种新兴的重要教育模式，是计算机网络和多媒体教学相结合的产物，是多媒体教学充分 利用网络进行传播的一种方式。正因为它是融多种先进的思想、技术于一身，所以现代 远程多媒体教学不但是提高现代远程教学效益的实用且高效的手段，而且在整个教学过 程中对学员综合素质的提高也有着深远的积极影响。但是，现代远程多媒体教学可以说 还处于初期阶段，因此仍存在着一些问题以及不完善之处，无法高效发挥现代远程多媒 体教学应有的功能。问题、不完善表现在：现代远程多媒体教学的界定不够成熟、技术 利用率不高、它的优缺点认识不清、理论指导滞后等问题。这些都是笔者的研究内容。 二、流媒体的界定、特征以及应用效果研究首先，流媒体是随网络的发展而产生 的一种新而独特的媒体，是为了更好的在网络上传输体积较大但蕴涵丰富信息的视、音 频媒体而产生的。但是目前关于流媒体的界定以及对流媒体技术的使用都远远没有充分 体现流媒体技术的本质以及发挥流媒体技术在现代多媒体教学中的作用。总之，现存的 关于流媒体的界定都没有从教育的角度来考虑，因此，尽管它们在流媒体的发展中发挥 了很重要的作用，但是现存的界定对流媒体技术的在教育方面发展仍存在着一定的阻碍 作用，所以笔者认为有必要从教育的角度来重新界定流媒体，以指导我们的实践，使流 媒体技术能得到突破性的发展。其次，要在现代远程多媒体教学条件下正确审视流媒体 以及流媒体技术的基础上，通过将它与“第三代媒体”。进行对比研究、挖掘流媒体更 有价值与意义的特征，以鼓励、指导与启发它在现代远程多媒体教学中的应用。这些特 征有：流式传输、多种媒体类型、压缩率的多样性、低成本获取、跟踪用户信息、暂无 标准、交互性、非线性等。最后，对流媒体技术在现代远程教育平台上的应用效果进行 了研究。通过实地访谈、观察以及问卷调查，并将结果进行了分析，得出流媒体技术在 。第一代媒体指t 书本；第二代媒体指：广播：第三代媒体指：电影电视；第四代媒体指。计算机、网络、流媒体 6 堕堡竺垫查垄墨垡垩堡童鉴堡整兰生望塑垫些竺窒生兰里一一一 现代远程教学平台上使用可以创造有利于学习的情景，提高学生学习的兴趣，增加师生 之间的交互，方便生生之间的交流等优势。 三、流媒体技术在现代远程多媒体教学中应用模式的研究笔者在调研了国内外一 些著名的现代远程教育系统，较深入了解当前流媒体技术在这些系统的应用状况的基础 上，提出一系列将流媒体技术应用到现代远程多媒体教学中的模式，体现了笔者的一些 观点与思想。模式的核心思想：批判的继承与发扬现有网络教学平台中合理的部分，注 意结合流媒体技术的优势，虚拟出一个更“人性化”的网络课堂平台和其它一些有助于 现代远程教育发展的工具并不断推陈出新、与时俱进的创新。 四、基于流媒体技术的现代远程多媒体教学平台的技术探索、实现。流媒体技术是 新近兴起的一种媒体技术，发展迅猛。因而它在应用上还不可避免的会存在很多问题， 存在不成熟的一面，同时也说明它具有强大的潜力。将流媒体技术应用于现代远程教育， 已经开始起步，但是还处于初级阶段。因此，笔者在本课题的研究中，将紧跟流媒体技 术的发展，对流媒体技术进行跟踪，并尝试利用流媒体技术和网络技术来开发一些工具 或模块，最终将它们整合为一个基于流媒体技术的现代远程多媒体教学平台。 第三节研究方法 本课题的研究方法可分为文献研究、网站调研、实地调查，访谈和观察、响应 信息分析法等五利，： 1 、文献研究为了建构流媒体技术在现代远程多媒体教学中应用模式，笔者阅读了国 内外大量关于现代远程教育和多媒体技术、网络传输技术、流媒体技术以及它们在现代 远程教育中应用等方面的文献，较为深刻理解现代远程教育的本质特征以及媒体在现代 远程教育中的运用规律等。汲取国内外先进合理的、适应现代远程多媒体教学的一些思 想、方法以及理念。这在一定程度上保证了本课题对流媒体技术在现代远程多媒体教学 中应用模式的研究与实现的方向性和前瞻性。 2 、网站调查笔者通过登录2 5 个网络综合教学平台、1 2 个同步网络教学系统以及查阅 相关资料，对“流媒体技术在现代远程教学系统中应用模式与实现情况”进行了调研， 目的在于一方面了解当前比较流行的一些现代远程教育平台的系统构成、功能以及实际 应用效果；另一方面了解流媒体技术在目前现代远程教育中的应用模式以及应用水平 等，为本课题的研究提供一定的借鉴。 3 、实地调查。为了研究流媒体技术在现代远程多媒体教学中的教学效果，笔者以徐州 广播电视大学工商企业管理专业2 0 0 2 年的学习者进行了对比实验与问卷调查。并采用 综合达标度、z 检验对所得数据进行了分析研究。了解与分析流媒体技术在教学效果等 “软参数”方面与“第三代媒体”相比所具有的优势。 4 、访谈和观察为了了解我国现代远程教育的发展情况：了解流媒体技术在我们现代 远程教育中的应用模式以及应用效果，发现存在的矛盾与问题。对江苏省几个开展现代 远程教育以及开放教育的教学点进行了深度访谈和实地观察。 垫鉴堡垫查塑! 型垡墨堡兰鉴堡塾兰! 堕旦篓些堕型塾皇壅墨 一 5 、响应信息分析法。通过观察、调查等到的反馈信息以及响应信息，在此基础上，利 用一些响应信息分析法如卡方检验等进行分析处理。从而等到现存的现代远程教育的优 势以及一些劣势，为笔者的研究提供借鉴。 本研究由于笔者学识有限，另外时间仓促，因此研究中肯定存在一些不足与荒谬之 处，敬请各位专家、学者批评、雅正，不胜感激。 流媒体技术在现代远程多媒体教学中盥用模式的研究与实现 第一章现代远程多媒体教学新论 一般认为，现代远程多媒体教学是伴随着网络技术以及多媒体技术的发展而发展起 来的一种重要教育模式。它是多媒体技术与网络技术相结合的产物，是多媒体教学充分 利用网络进行传播的一种方式。因此，要想更加准确地理解现代远程多媒体教学以及促 进它健康快速发展，我们就应该先了解多媒体技术与网络技术的发展现状以及两者与教 学相结合的程度。这也是笔者所研究内容的基础。所以本章主要分析多媒体技术与网络 技术的发展历史与现状，在此基础上提出现代远程多媒体教学已经发展到一个新阶段， 并深入认识现代远程多媒体教学的本质内涵以及发展现状，并指出“第四代媒体”中 最独特、最具有活力的流媒体技术是解决现代远程教育中存在的问题，使现代远程多媒 体教学取得突破性、实质性发展的技术。 第一节多媒体技术与多媒体教学 多媒体技术是一种新兴的媒体技术，它的出现将人类带入一个崭新的时代。从市场 上看，多媒体技术已经把电视的视听信息传播能力与计算机的交互控制功能相结合，创 造出集图、文、声、像于一体的新型信息处理模型。多媒体技术使计算机业、家电业、 网络通信以及教育等各个信息处理和传播工具的面貌，都发生了令人兴奋的变化。进而， 对人们的生活、工作、学习也产生了深刻的影响。 那么什么是多媒体呢? 多媒体一词来自英文“m u l t i m e d i a ”，而该词是由“m u l t i ” 和“m e d i a ”复合而成的。媒体( m e d i u m ) 原有两层含义：一是指用来存储信息的实体， 如磁盘、光盘、磁带、半导体存储器等，我国的大部分学者将这种含义译为媒质；二是 指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图像等，我国的大部分学者将这种含义译为 媒介。在我们了解媒体的界定之后，不难从m u l t i m e d i a 字面上看出，多媒体是由许多 单一媒体复合而成的。在目前，对于多媒体的界定有了比较一致的看法：“多媒体是以 下两种或两种以上媒体组成的结合体：文本、图形、动画、静态视频、动态视频、声音”。 尽管多媒体与传统媒体相比有很多优势，但是多媒体的发展需要其他技术的支持。因 此，多媒体技术直到数据压缩技术、大规模集成电路制造技术、c d r o m ，以及实时多任 务操作系统等方面取得突破性进展以后才得到实质性的发展。并且随着一些相关技术的 发展，多媒体技术将一直向前发展，前景一片光明。 多媒体技术的应用领域十分广泛。具体表现在以下几个方面：1 、对音频信息的处 理。在多媒体系统中，语音和音乐是必不可少的，音频和视频的同步使视频图像具有更 真实的效果。声音比字符所需的信息量大的多。音频技术在多媒体中的应用极为广泛， 如：视频图像中的配音配乐、静态图像的解说、背景音乐、游戏中的音响效果、语音电 子邮件、可视电话、交互电视、计算机支持的协同工作( c s c w ) 等多媒体通信中的语音 处理。多媒体技术涉及多方面的音频处理技术：音频采集、语音编码解码、语音合成 。李香敏主编， 多媒体教学系统组建与管理，北京：清华大学出版社，2 0 0 2 9 t 第一版 9 垫燮堡垫查垒；型! ! 圣堡兰燮堡塾堂丝旦堡生塑型! ! 墼丝一 与语言合成、音乐合成等。2 、对图形的处理能力。多媒体技术有较强的图形处理能力， 在图像显示硬件等相关软件的配合下，多媒体技术可以产生色彩丰富、形象逼真的图形。 3 、对视频的处理能力。输入视频图像需使用摄像机或录像机等视频设备以及视频图像 获取卡。目前多媒体计算机对视频图像的处理能力不强，一般不能实时录入和压缩视频 图像，只能播放已压缩好的视频图像，并且质量也不能保证，更不用说在当前的网络上 来传递视、音频信息。但是随着流媒体技术的出现以及压缩算法和软件的改进和c p u 速 度的提高，视频处理能力必将会大幅度的提高。从而使体积相对较大的视、音频信息， 在网络上能得到更好的应用。 尽管多媒体教学的发展历史不长，但是，人们对多媒体教学的认识，却随多媒体技 术的不断发展而演变，形成了一些阶段性的不同观点，一是指多种媒体( 投影、幻灯、 录音、电视、电子教具等传统媒体) 组合化教学；二是指以多媒体技术为基础的计算机 辅助教学( m c a i ) ；三是指计算机辅助教学与视听教学的结合：四是指利用多媒体计算机 和网络、通信设备等进行综合化教学。笔者认为：第一种观点是较早期的理解，不能说 是真正意义上的多媒体教学。第二、第三种观点在说法虽然有细微的差别，但是它们的 共同点都是以计算机作为主要媒体的多媒体教学，部分体现了目前多媒体教学的内涵。 而第四种则主要强调是以计算机以及网络为主要媒体的多媒体教学。它更大部分的体现 当前的实际情况以及未来发展的方向。但是随着流媒体技术、人工智能的发展，多媒体 教学已经从第四个阶段向第五阶段发展。这一新的阶段的多媒体教学是利用网络技术、 流媒体技术、人工智能等“高效”技术进行的现代化综合教学。 在其发展演变过程中，多媒体教学的教学模式也相应有所变化，基本上有两种主要 模式。1 、助教型模式。它的典型特征为：花大力气建设多媒体教室，安装多媒体计算 机、视频投影仪、大屏幕彩色投影机，高保真扩音系统等电教设备以及将i n t e r n e t 引 入课堂，极力推广多媒体教学的课堂教学模式，其实质是以教师为中心，是“换汤不换 药”。2 、助学型模式。它的典型特征为：从事多媒体或网络多媒体学习软件的丌发，多 数是研制以人机交互为重要特征的多媒体学习课件，强调课件的智能化、人性化，大力 提倡以学生学习为目标，其实质是以学生为中心。上述两种模式，其共同点都是组织多 媒体教学，增加现代教育的高技术含量。但是它们的不同点也是显而易见的。助教型以 辅助教师课堂讲授为目的，更多地强调如何“教”；而助学型则以学生自我学习为中心， 更加强化怎样适应“学”。从目前看，应该将两种模式交织在一起，在不同时间、不同 条件下，灵活使用这两种模式，共同发挥多媒体教学的作用。但是目前，助教型在开展 范围和投入力度上均大于助学型，就一些普通高校开展多媒体教学的现状而言：迅速发 展的多媒体综合教学，高校普遍采用的多媒体教学应用评估等。但随着素质教育和个性 化教育的不断推进，助教型和助学型这两种不同的多媒体教学模式将向相应的方向演 化，既有相互之间的影响和渗透，又保持各自的特点。 不同的多媒体教学模式摆在我们面前，那么从目前我国学校教育现状出发，到底采 用何种教学模式呢? 为了科学的决策，先来看看美、日两个发达国家在九十年代中期的 1 0 i i | 媒体技术也：现代远程多娩体教学中心用模a 的研究。，实现 做法及结论。据有关资料介绍，1 9 9 4 年美国斯坦福大学教育学教授拉瑞可勃( l a r r y c u b a n ) 分析美国近十几年来计算机辅助教学现状后，得出“计算机向课堂挑战，计算机 失败了”的结论。与此类似，同本在确定2 l 世纪使用多媒体的高等教育思路的同时， 也明确指出要以校园内的面授为主的教学方式。分析发达国家多媒体教学的水平，结合 我国高校多媒体教学的发展状况，笔者认为，我国多媒体教学应按以下几个阶段发展： 第一阶段“局域多媒体教学阶段”，就是以课堂教学模式作为发展的主流，用多媒体技 术来改造传统的课堂教学。这个阶段的多媒体教学就仅仅局限于比较小的空间范围内， 比如教室。突出的特征为：教师为中心、教室为中心。第二阶段“城域多媒体教学阶段”， 随着网络通信技术、信息技术不断发展的基础上，多媒体教学的个性化在增强、距离在 拉大，突破了教师为中心，教室为中心。第三阶段“广域多媒体教学阶段”，随着网络 通信技术的进一步发展，数字压缩技术、人工智能的发展，多媒体教学逐步形成了完全 突破地域、身份、时间等局限。突出特征为：以学习者为中心。第四阶段“多媒体综合 发展阶段”，充分发挥各种技术的优势，利用最先进的指导思想来发展网上虚拟大学、 社会信息化、终身教育社会教育系统工程多媒体化。 多媒体教学的四个阶段，其发展不是孤立的、间断的，而是螺旋式上升、无级推进 的，并且这四个阶段的发展也很适合我国多媒体教学的发展。从发展实际来看，我国高 校目前工作的重点应在第二阶段“城域多媒体教学阶段”也就是要大力开展助学式 多媒体教学。虽说这个阶段的教学模式还足以教师操作计算机为主，统一掌握教学进度 为主。学生与计算机课件直接交互的时间很少，但师、生之间的面对面交互的教学效果， 可以弥补学生与机器之课件交互较少的缺陷。因为人与人之间的交互是可以实时调节 的、无棱角的，而人与机器之间的交互却受很多因素制约，如学生的学习能力和智力水 平、计算机的使用水平、软件的智能水平，以及使用者计算机文化基础水平等等。因此， 目前这种人与计算机课件之间的交互只能算是一种准交互。但是作为教育教学的研究部 门或研究者和一些有能力的高等院校，就不能只停留在这个层次上，虽然目前的人机交 互不能达到面对面交互的效果，但是我们应该利用先进的网络技术、流媒体技术、通信 技术以及成熟的编程语言来进行创建“网络虚拟教室”等相关实验与研究，只有这样， 我们的现代远程多媒体教学才能取得快速发展，走到世界前沿去。 开发出高质量的多媒体教学软件是有效开展多媒体教学的保障。助教型多媒体课件 是帮助教师课堂授课的，因此必然会带有该教师特有的主观印迹，因此课件应由教师自 己设计制作，这是当前助教型多媒体课件编制的主渠道。目前，市面上各种各样的制作 平台不少，但综合功能强大。符合我国教育特色，教员操作简单、易学的尚不多见。为 此，笔者认为，在广泛调研的基础上，由国家教育行政职能部门协调，集中学科专业教 师、教育技术工作者和计算机软件设计人员以及计算机产业界一道，制定统一标准，进 行共同攻关，研制“界面友好、功能豪华”的多媒体课件制作软件和多媒体课件开发工 具，势在必行。经过几年的努力探索，教育界在多媒体教学课件开发平台的规范化方面 已逐步达成共识，这将对推动多媒体课见开发制作的标准化，扩大多媒体课件的适用范 垫塑堡垫查垄坐! ! 垄堡兰鉴堡墼兰主生旦垡茎塑竺! ! 皇塞翌 田，推进多媒体课件开发的系统化进程，促进我国多媒体教学的健康快速发展起着积极 的作用。 总之，多媒体技术的出现与发展，促进了多媒体教学的萌芽与兴旺。多媒体技术给 我们的教育注入新的活力，促进了教育发生突破性的发展。在大力倡导素质教育、教育 信息化的今天，要实现教育的“三个面向”，对多媒体技术和多媒体教学的研究就应一 直坚持下去。 第二节网络技术与网络多媒体教学现状 2 1 世纪将是网络( 计算机网络) 高速发展的时代，网络的应用也已经从高、新、尖 的科技领域深入到社会的各行各业，走进了千家万户。它也凭借方便、快捷、包容性强、 可交互和海量信息等优势成为“第四代媒体”的典型代表， 这已经成为不争的事实。 网络是多媒体的一种，它出现的原因之一是多媒体技术的进一步发展。 计算机网络是计算机技术与通信技术相结合的产物。最早的计算机是作为独立的实 体而存在的，但是随着计算机在各个领域的广泛应用，人们对计算机与计算机之间的信 息交换提出了要求，计算机网络应运而生。关于计算机网络的界定有很多，笔者认为它 们只是在表述上有所不同，但内涵基本是一样的。在本课题研究中，计算机网络的界定 是采用美国著名计算机网络权威a s 坦南鲍姆的定义：“计算机网络是独立自主的计算 机的互连体。”。 计算机网络到今天，已经经历了四代的发展。第一代：远程联机系统。第二代：是 多个主计算机通过通信线路互连起来为用户服务。第三代：国际标准化网络。第四代： 是宽带综合业务数字网。 网络技术是一种非常庞大、复杂但又功能强大的技术。包含的内容非常之多，如： 组网技术、通信技术、协议、编程等，这里就不一一介绍。总之，由于网络技术的存在， 使网络具有十分强大的功能。具体有以下几个主要功能。1 、数据传输。它使处于不同 地点不同单位的计算机之间方便地进行信息传输，如e - m a i l 。2 、资源共享。在网络范 围之内，用户可以共享其他计算机上的软件或硬件，而不用考虑地理位置。3 、实现分 布式的信息处理。对于海。量数据或复杂的信息处理问题，是单机无法解决的，这时可 以借助网络中的多台计算机协同完成。4 、提高计算机系统的可靠性与可用性。在实时 性的计算机系统中，一台计算机出现故障可由网络中的其他计算机替代。从而，提高了 计算机系统的可靠性。 随着网络的普及以及多媒体教学的推进，网络多媒体教学成为教育领域一个新兴的 重要的教育模式，它是网络和多媒体教学的结合产物，是多媒体教学充分利用网络进行 传播的一种方式。利用校园网或i n t e r n e t 网络开展多媒体教学是校园网建设的重要目 标之一。网络多媒体教学将使得学院的教学形式更加丰富、教育模式更加先进、校园更 叶新铭贾波吴承勇等译，计算机网络( 美) l a r r yl p e t e r s o n b r u c es d a v i e 著，北京：机械工业出版社， 2 0 0 1 年6 月，第一版。 1 2 垫堡圭! 垫查丝j 墨垡垩堡兰丛堡塾兰生翼堡垒堕竺! ! ：! 兰坐 加广阔。 在网络多媒体教学环境下，学生成为学习的真正主人。网络多媒体课件中包含丰富 的学习内容，学习者通过点击就可以直观的看到远程教师的图像和声音等大量的信息。 这样的教学不是死板的，不再局限于教师的单一的语言表现形式，而是图像、文本、解 说合理整合的，能合理巧妙的激发学习者的思维，并且利用流媒体等技术可以与教师或 学伴进行实时交流，从而能更加有效的完成教与学的过程。 那么，我国网络多媒体教学发展的历程以及现状如何呢? 1 9 9 9 年，网络教育成为互联网上的新热点，关心教育的各界人士热切瞩目中国网上 教育之发展。在信息技术推动下全球范围的教学革命中，中国的教育体制已经开始了一 次令人欣喜但异常艰难的整体改革。目前，中国网络教育按其筹办主体可以分为三类： 一类是正规高校面向社会开设的学历类和非学历类网络教育。它们通过学分制对学生进 行管理，开设从本科到研究生不同层次的课程。在1 9 9 8 年9 月清华大学、北京邮电大 学、浙江大学、湖南大学四所高校成为我国首批开展远程教育的试点院校；2 0 0 0 年又增 加了4 5 所高校网络教育学院：2 0 0 1 年教育部发布了我国“教育事业十五规划”，明确 提出了新世纪之初我国教育发展的目标和战略措施。其中一个重要的方面就是要在我国 大力发展现代远程教育，发展职业教育、职业培训和继续教育，逐步形成大众化、社会 化的终身教育体系。这一点为我国现今f 处在发展初期远程教育市场提供了一个政策上 的导向。并且又新增了2 2 所院校开展现代远程教育试点工作。至此，丌展现代远程教 育试点的酱通高校已有6 7 所，覆盖面达到3 1 个省、自治区和直辖市。第二类是各地教 育部门或科研机构开设的网络教育，如天津教育科研网、华东南网络中心、广东教育和 科研计算机网等约2 0 多所，其中较为实用的职业技术培训类网络教育，如虚拟中华管 理学院和西鸿网络学院等占有很大的比例。第三类就是中国网校中最为红火的面向基础 教育的网校约2 0 0 0 所。这些网校绝大多数由商业网站经营，其中最风行的有1 0 1 远程 教育网校和科利华北大附中网校等。这些网校通常结合卫星系统和计算机网络，通过网 站、e - m a i l 服务器、b b s 以及电视会议系统等设施以同步授课、讨论和异步浏览的方式 进行教学辅导。 据赛迪顾问的调查，2 0 0 1 年中国教育行业i t 应用市场的总投资额为1 8 0 1 亿元人 民币，而网络教育市场的投资就占到了其中的1 6 ，约为2 9 亿元人民币( 见下图) 。 图：远程教育市场结构 垫壁堡垫查! ：丝垡垩堡兰丝竺墼堂! 生旦堡盎塑塑壅：生壅婴 我国目前的网络教育主要开展学历教育和非学历教育，其中学历教育分研究生课程 进修班、专科起点攻读本科、高中起点攻读本科、普通专科4 个层次类型：非学历教育 面向社会开设继续教育课程，为社会从业人员参加学习提供服务。 第三节现代远程教学的问题与分析 基于网络技术，多媒体技术的网络多媒体教学有着传统教育不可比拟的优势，甚至 有取而代之的威胁。尤其以高校远程多媒体教育为主的整个远程教育目前发展迅速、潜 力巨大。但是，由于我国的远程多媒体教育还处在发展阶段，如果不算电大系统的远程 教育，我国真正意义上的利用网络技术、多媒体技术开展的远程多媒体教育在2 0 0 0 年 才刚刚开始起步。到目前为止，我国的远程多媒体教育系统还存在很多不确定的因素， 对未来的发展方向都还处在一个摸索的过程之中。总之，但网络多媒体教育在带给现代 社会机遇的同时也存在一些不可忽视的问题。 l 、指导思想观念滞后问题 发展现代远程多媒体教育必须对传统教育的丰富理论和实践经验进行继承与发扬、 批判与反思。但如果不能推陈出新、与时俱进，确立新的教育思想和观念，而仅将传统 教育“照抄照搬”到现代远程多媒体教育中，现代远程多媒体教育是难以健康快速发展。 虽然我国已经进入信息时代，但不少人并没有意识到这一点，仍流露出对现代远程多媒 体教育不屑一顾的神态。“要受教育就得进大学”的观念根深蒂固，在他们看来现代远 程多媒体教育是只能列入“另册”的。因此在这种思想主导下，现代远程多媒体教育只 能是穿新鞋走老路。还有一些人一些学校恰恰相反。他们追逐时髦的脚步，看到现代远 程多媒体教育风靡全球便争先恐后买来设备安装上网，而本身对于这种模式的认识还不 很清晰。只知道走在现代化的前列，拥有现代化的设备，便不愁培养出现代化的人才。 一些设备器材还没来得及普及使用，便被宣布已经过时，接着又紧跟时代步伐，只要经 费挤得出来，便不惜重金去购置那些被认为是教学必须的最新“产品”。先进的设备摆 在那里成为炫耀学校现代化水平的“工艺品”或参选某个“头衔”评比的硬件条件。因 此抱有这种思想的人他们并没有真正了解现代远程教育的本质，而他们开发出的现代远 程教育，网上学校也只能是昙花一现，没有实用的价值。 2 、缺少成形的理论体系 一方面，我国远程教育的历史不长，有很多东西还在探索之中。在书店里很难找到 有关远程教育方面的书籍。即使有，有的也是国外远程教育理论的再版。国外的现代远 程教育领先于我们。在自己还没有形成理论体系的时候，照搬他人的理论模式是最简便 的事情，但国情的不同，使得我们不能全盘接受。另一方面，我国现代远程教育研究的 队伍参差不齐，有很多是半路出家，没有也不可能经过系统培训。最先搞网络教育的不 是国家教育部门，而是一些公司企业，不管这些企业公司是为了社会效益，还是商业效 益，他们都不可能将这项事业圆满地独立完成。因为面对庞大的传统教育体制，没有国 家教育部门的共同参与，实施，运作，现代远程教育是不可能充分发挥其效能的。因此， 堕鉴堡垫查鱼塑垡堡堡兰堡堡塾兰! 丝旦堡些些塑壅! ! 壅型 我国的远程教育理论研究是一件枯燥而艰苦的事情，既无史料可查，也无成形的理论可 鉴，它的发展需在进一步的探索实践中完成。 3 、学习资源匮乏且重复建设 教育教学资源在现代远程教育中起着至关重要的作用。网上教育资源的丰富程度决 定着现代远程教育、教学活动适应学习者个别差异的容量。资源质量的高低决定着信息 传递的有效性，也直接影响着现代远程教育被认可程度以及教学效果。如今我国网上的 资源数量不足，据有关部门调查，在所有的网站中，带e d u 后缀的网站数量很少，不到 所有网站的1 ，这可以说明与教育相关度较高的资源在量上是很匮乏的。另外，就对这 少量的网站来说，它们内容结构零乱、覆盖面也较低，管理维护滞后，并且有很多网站 还要收取费用等等。另外据光明日报的一份统计资料显示。在i n t e r n e t 上的所有 资源中，中文资料只占千分之几。由此可见，网上教学资源无论在质上还是在量上都十 分短缺，已经成为严重制约我国网络及现代远程教育发展的重要因素之一。 关于资源短缺问题，很多学校都认识到这个问题，并纷纷投入力量进行相关的开发 建设。但是，现在目前大家都是各做各的，经常是一个课件一个学校做过，其它的学校 和公司又接着再做，这样就造成了大量重复的资源浪费。 资源的低水平重复建设同时也导致了软件资源的质量参差不齐，