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进一步认识教育中多媒体技术的特点 章战士 赵 艳 罗 宇 (第一军医大学教育技术中心 广州 510515) 多媒体技术是当前计算机界最关注的热点问题之一。世界各国都投入大量的人力、物力、资金研究多媒体。很多学者专家都纷纷投入多媒体的开发，许多公司、大学及研究所争先恐后投入开发和使用，并宣称自己的产品具有多媒体技术的功能，特别在教育领域，开展多媒体教学应用是发展的必然趋势。那么，什么是教育中多媒体技术的特点？首先我们来看传统的课堂教学方式是黑板、粉笔、教科书，教员直接面对学员传授知识和技能，教员通过学员的表情、动作、练习和作业来了解学员对所学知识的理解、接受和掌握程度，调整教学方式、方法和进度，以教员传授为主。属于灌输式教学，不利于个别化学习。由此可见，传统的媒体教学，信息交换受到很多的局限性。随着科学技术的发展，现代教学采用了多种的媒体，如光学投影、幻灯、录像、电影、广播等多种媒体手段进行教学，特别医学院校的形态学科显微直播系统更发挥优势，教员在显微摄像下直接讲授，学员在电视大屏幕观看，它的优点是一个教员可以面对几十个，甚至几百名学员授课，解决了一个教员只能面对几个学员观看显微镜，大大的提高了教学效率和质量。但仍然属于一人讲课多人听，单向式传授知识，教员不能及时，广泛地得到学员的反馈信息，学员也不能及时向教员提问和请教。但是这些媒体其承载信息的种类和能力，使用方便程度上都有很大的发展，并广泛应用现代教学领域。随着计算机技术、通信技术、网络技术、多媒体技术日益成熟、普及，现代教育手段也不断发展。在这些现代教育中媒体，其中多媒体计算机最能体现多媒体技术的特点，因具备集成化、数子化、交互化、网络化，而不限一般计算机和文字处理的应用，是根据自己的实际情况，选择自学式授课方式。学习內容、进度以及教与学可以方便地交互实施，这种人机交互的能力大大的提高了教学的质量，促进教育与教学的改革。为了进一步认识和充分利用和发挥这种先进教育多媒体技术的特点。下面重点从七个方面介绍教育多媒体的技术特点： 一、声像技术与计算机结合随着计算机技术的不断发展，人们将计算机不同程度配备多媒体组件，声频卡（Sound Blaster）、视频卡（Video Blaster）、图像压缩/还原卡、CD-ROM合成处理等。一般包含下列技术：1、音频处理技术 音频处理比较完善，虽然公司的产品性能和功能各异，但每个产品都可以采样点信息量来分类：8位、16位、32位声卡，如：创新公司SB-LIVE声卡（数字信息输入）。 2、视频技术，包括视频数字化的处理视频卡将视频图像信息数字化，其规格有多种多样，不同的公司产品有不同的分类，大都可以按性能的高低来划分。特别要注意是视频获取的接口及制式，一般的接口为视频输入口和S-Video高清晰视频输入口，RGB信号接口。从信号的制式来看：要能支持PAL 、NTSC和S-Video多种制式的兼容。因此在建设临床教学网中，特别要注意选择显示设备的性能，因为医疗设备大部分都是美国和日本进口，输出的视频信息为行频率32k信号，一般普通的电视和监视器是不能接收。所以要根据设备的信号源选择采集卡和显示设备。 图形压缩/与还原卡，图形压缩与还原技术是计算机多媒体源的关建。我们知道未处理压缩的数字视频信号是不能直接进行播放或者在计算机上显示，并且给 存储带来困难。为了实现信息的处理，目前图像压缩技术可以进行几倍至几百倍的压缩，可以满足不同的要求。一般采用MPEGI（Moving Picture Expert Group）标准压缩，压缩比可以达到100-200比1，这种压缩技术主要用于制作video-CD的压缩节目，一张VCD盘的容量，可以贮存约650BM，74分钟。MPEG标准压缩是制作DVD，DVD是高清晰度发展的趋势。JPEG（Joint Photographic Experts Group） 压缩/解压板，是适用于专业动画制作的实时动态时压缩/解压，并且贮存信息，价格比较昂贵。我校使用德国MICO DC-30（模拟信号），MICO DC-300（数字信号），其主要功能采集和编辑信息。 二、教学信息组织的非线性化在以往一般都使用录像带贮存教学信息，一本磁带有20分钟、30分钟、60分钟最长180分钟等。播放室集中控制或者教员在课堂插播，学生想看那一段非常困难，只能从头至尾观看，编辑的教学信息是按一定的顺序，一种线性的知识结构。而现代教学信息结构，多媒体教学软件大都是以CD-ROM光盘存储与传统的文字教材、录音教材、录像教材的信息结构不同，它的信息结构大多是采用非线性的超文本媒体结构。简单地说：超媒体是收集、存储和浏览离散信息，以建立和表示信息之间的技术，是一种节点和链组成的信息网络。由于超媒体系统中节点于节点之间用链连成网状，提供多个不同的选择，由教员或学生按自己需要的选择阅读顺序。如：临床教学中，可以根据教学大纲，将病人的病例，尤其是典型病例、症状、体征、诊断、治疗、方案等放在临床教学信息软件库系统中，使学生能把不同的病例进行比较，反复练习，并通过计算机对病人的症状、体征等资料的摸拟，基于计算机进行诊断、鉴别，給出相应的治疗方案。 三、信息处理数字化我们知道图形、图像技术是计算机出现以来发展最迅速的技术领域之一。而多媒体技术吸收图形动画技术、数字图像处理技术和图像压缩技术而发展起来的。一般来说，在计算机上附加一块图像采集处理卡，将视频图像（录像机、摄像机、VCD等）的信息输入计算机，将摸拟的信息转换成数字化。一般可分为三个步骤：取样、量化、编码。多媒体还有一个最关键的问题是实时综合处理声、文、图、像等信息，数字的视频和音频信息的数据量大。因此，数据的压缩和存储是多媒体重要技术的关键。 四、信息存储光盘化多媒体的应用信息包括文本、图形、图像和声音等，由于这些媒体的信息量非常特别，是实时活动的、变化的，数字化后数据量非常大，传统的存储媒体无法满足这一要求。而标准的CD-ROM，是一个直径为本120MM的盘片，用户只能读取光盘信息。它的工作原理是利用聚集液光束在存储介质上进行光学读写，由于高能量的液光光束可以聚成1um的光斑。一张CD-ROM可以存650BM的数据，约束74分钟，因此它具有很高贮存容量和极强的检所能力。而在多媒体教学中，CD-ROM是一种理想的软件存储形式，可以开始替代传统的印刷品，作为教科书发行。特别在临床医疗教学中，针对特殊病例的CT片、X光片、数字缄影、B超等医疗信息，特别是的受季节影响的疾病，学生能看到是非常困难、有限。因此，把这些临床教学的资料通过光盘（CD-ROM）存储，放入临床教学资料库，通过临床教学网，达到随时调用，方便教与学，实施资源共享。 五、信息存储网络化随着计算机技术、网络技术和通信技术的发展，计算机联网接入Internet已成为获取信息资源的重要途径，各行各业都在建设自己信息高速公路內部网络，并通过Internet共享信息资源，获取、发布信息和提供信息服务等。我校于97年建成校院网，联接到部、院、系的办公室及教学场所，并建立了自己的主页，主要用于开发和管理、教学、科研、医疗等信息资源。建成以来，成功的开发了多媒体教学视频点播系统、虚拟现实技术的多媒体课件、医院临床教学影像手术监视系统、全校财务网络帐务管理系统、惠侨楼病案管理系统、办公自动化系统、放射信息系统等，同时建设了教学管理的信息自动化指挥中心，可以调用学校、医院各方面教学的信息资料、远程医疗及远程教育的信息，为校首长的教学管理科学决策，提供参考和辅助工，并对教学场所进行现场教学监控。最主要的还是多媒体教学局域网系统，包括多媒体教材信息库、多媒体素材资源库、教师备课系统、教学视频点播系统、学生自学系统等。实现多媒体网络教学，多媒体信息库是以多媒体信息为中心，储存多媒体素材库和多媒体教材库系统。多媒体素材库主要存储多媒体素材信息资源，提供教师备课时调用，把各种图表、图形、X光片、CT片、B超、医疗手术的信息都可以存入素材库或者刻成光盘方式存储。拓展了从单一的书本上获取信息资料到网络中获取丰富多彩最新的教育信息资源，在网络的环境下促进传统教学手段的改革。医院信息管理网络除了医院管理各项信息外，同时具备有临床教学信息资源共享的功能，承担多媒体临床教学、远程医疗和远程继续教育，将医疗手术、远程医疗讨论的信息送入临床教学信息资源中心。 六、教学过程智能化多媒体网络和多媒体信息资源库的建立，大量的多媒体课件和多样化的教育模式深入课堂，并取得好的教学效果。但在实际教学过程中些系统还存在不足之处，虽然解决了授课中的难点或疑点，但学生的学习仍然使被动的学生无法回答深层次的问题，回答有错时也不能准确确定原因，个别化指导的针对性不强等。随着多媒体技术及人工智能技术的不断发展，在学术界已经有提出智能超媒体，就是将人工智能技术与超媒体的信息组织、管理方式结合在一起而形成的智能型信息处理技术。在智能超媒体教学中，ICAI模块可以利用超媒体提供友好界面来激发学生的学习兴趣和学习动机，同时还可以利用超媒体向学生提供图、文、声像并茂的信息，实现智能化的教室等。那么，什么是教学过程智能化？简称ICAI系统，一般来说，该系统可分为三个基本模块。一个知识库模块（亦称专家模块），即由有丰富经验的专家教授按选定的学课知识，按照教学的规则转换成计算机系统可以理解的表达形式，建立学科领域知识和教学规则地知识库，他包括学科领域有关教学内容的专业知识与技能；二是学生模块，他指明学生知道什么和不知道什么，代表了学生的智能活动。所谓学生模块，是指能生成一种可靠的表达方式来展示学生的实际水平状况，展示学科领域知识与技能的掌握情况以及他的能力；三是教师模块（亦称辅导模块），主要是包含教师的一些辅导策略，该模块主要是模拟人类教师，使ICAI系统能像人类教师一样，按照学科领域教学大纲内容的理解；如：概念的难易、教学的顺序、概念的关系等。ICAI系统的教师模块能够控制、掌握学生的学习水平并做出适时的反馈。ICAI系统在未来的教学过程中能实现下列的功能：第一，实现友好和自然的人机对话，通过人类的自然语言来进行人机对话，深入了解学生的理解，学习的环境更自然，学习更方便；第二，能检测和判断学生在学习过程中犯错误的原因，并给予适当的指导；第三，对预期的提问和错误能给出合理的反馈信息；第四，能不断的积累经验并对具体情况及时调整系统的教学策略。七、学习资源系统化信息技术的发展和广泛应用，计算机的硬件、软件的矛盾越来越突出往往注重硬件的投入，忽视软件的配套问题，导致网络、计算机设备使用率低或闲