基于校園網絡電視的學習環境設計與實現

【摘要】文章在對網絡電視的含義、內容服務、教學應用分析的基礎上，提出了基于校園網絡電視的學習模式，設計、構建了基于校園網絡電視的學習平臺——“影視學堂”，為我國西部地區開展網絡電視教學進行有益的探索和嘗試。

【關鍵詞】網絡電視；學習環境；設計；實現

【中圖分類號】G434【文獻標識碼】B 【論文編號】1009—8097 (2008) 07—0097—04

一 引言

數字化學習環境建設成為當前學校教育信息化進程中的一個熱點。教育部2006年頒發的《全國教育科學研究“十一五”規劃綱要》中明確提出：要“深化數字化學習環境建設、數字化教育資源建設和共享機制研究，推動網絡課程開發研究”。中國教育技術協會“十一五”規劃課題中，將“數字化學習平臺的開發”列為“教學環境和資源開發研究”系列子課題，具有重要的研究價值和現實意義。

近年來，網絡電視的產生為教育提供了一種全新的學習環境。如今寬帶已經進入社會生活的各個領域，并逐步成為人們方便工作、享受生活的一種重要手段，而能充分體現寬帶優勢的視頻類媒體的應用，將成為寬帶應用的主流和發展方向。網絡電視以其獨特的優勢和交互功能，為數字化學習環境建設和遠程教學提供了一種全新的學習平臺，創造了一種全新的學習模式。

本文以寧夏大學“影視學堂”學習平臺構建為例，結合影視學科教學實際，充分利用網絡電視新媒體的潛在優勢和交互功能，構建互動、開放的數字化學習交流環境，以應對信息時代的教育變革和數字化學習的需要。

二 網絡電視的含義、內容服務和教學應用

1 網絡電視的含義

網絡電視（Internet Protocol TV ，簡稱IPTV），“是一種利用帶寬或有線電視網，集多種技術于一體，通過IP協議，向用戶傳送視音頻節目內容及多種交互式服務的一種業務。”[1]其具有的潛在特征主要表現在：①網絡電視是一種多媒體業務，能夠集文本、聲音、圖形、圖像、視頻、動畫多種媒體信息于一體；②網絡電視通過互聯網協議（IP）實現對用戶的服務；③網絡電視最大的優勢是能夠真正實現互動；④網絡電視用戶終端多樣，可以是個人電腦（PC機）、電視（機頂盒）或手機（移動網絡）；⑤網絡電視傳輸的不僅僅是電視類業務，還包括通信類業務及增值業務等。[2]

2 網絡電視的內容服務

目前網絡電視提供的節目內容主要有：視頻服務、通訊服務、增值服務、信息服務等。[3]

（1） 視頻服務

目前基于PC終端的網絡電視視頻服務主要有：①下載：用戶將所需的視頻節目資源下載到本地硬盤，在本地電腦上保存和播放；②點播：用戶根據需要自主選擇、點播節目，在線收看，并能靈活控制播放過程；③直播：教學中一些重要的學術活動、專題講座、課堂教學，通過直播形式進行傳播，學生在線即時收看，大大擴大教學規模。

（2） 通訊服務

目前網絡電視借助互聯網實現的通訊服務主要有：①可視電話。以電腦和計算機網絡為平臺的可視電話，借助QQ、MSN、Netmeeting、UC等多種通訊軟件，實現用戶之間視音頻溝通，是一種“點對點”的通訊模式。②視頻聊天。可視電話目前只支持兩點之間的視音頻通訊，而近年來逐漸發展起來的視頻聊天可以實現多人之間的即時通訊和交流，是一種“一對多”的傳輸模式。

（3） 增值服務

增值服務是網絡電視的一大特色，其中基于互動功能的網絡電視教育服務越來越受到社會的廣泛關注。教育本身的互動屬性決定了它是互動網絡電視的一個核心應用。在教育教學中，借鑒網絡電視互動模式，構建基于校園網絡電視的學習環境，能夠為學生提供大量直觀形象的視頻教學資源，實現教與學雙方實時視頻通訊和互動協作渠道，利用網絡各種優勢，為學習者提供各種必要的學習支持服務，創建有利于學生多元化發展的學習環境。

3 網絡電視的教學應用

隨著電視、多媒體、網絡等教學媒體手段的發展，數字化學習環境中出現了一種新的教學媒體形式——流媒體（Streaming media）技術。它是利用互聯網來傳遞并能被用戶一邊觀看一邊下載的活動媒體信息。網絡電視利用流媒體技術，通過網絡視音頻流將教學信息傳輸到個人多媒體PC終端，進行解碼輸出，從而開展交互式網絡電視教學，實現IP課件點播、網絡廣播、網絡電視、網絡電影、視頻點播（VOD）、網絡直播、視頻會議等多種教學功能，為學習者提供一個全方位、自主、互動的數字化學習環境。在該環境中，學生通過提供的資源庫快速查找所需要的視頻學習資料，并可通過網絡與教師進行多種形式的互動、溝通與交流。可以預見，網絡電視在今后的教育教學中具有良好的應用前景。

三 基于校園網絡電視的學習模式構想

按照教學設計理論，一個完整的教學模式通常包括理淪基礎、目標傾向、實現條件、操作程序和評價方法五個基本構成部分。基于校園網絡電視的寧夏大學“影視學堂”學習模式構成要素，亦可借鑒教學模式的五個組成部分，并按其組成進行模式設計。[4]

1 理論基礎

任何一種學習模式的設計都是在一定的教育思想、教育理論的指導下進行的。“影視學堂”以學習者為中心，在建構主義學習理論、學習支持服務理論、遠程學習圈理論、媒體選擇理論等科學理論指導下，為學習者提供必要的學習服務支持。

2 學習目標

學習目標是學習模式設計的核心，是學習者通過學習所期望達到的結果。“影視學堂”學習目標初步定位為：在校園網絡電視學習環境下，通過自主學習、協作學習和教師輔導、同伴互助，在互動、交流過程中，使學習者適應數字化學習方式，為自主學習、終身學習奠定基礎。

3 實現條件

該學習模式的實現，以校園網絡電視學習平臺為支撐，利用系統提供的各種學習資源和支持服務，通過視頻點播、網絡直播和各種交互方式進行學習，各種信息技術手段的應用是學習者必備的基本技能。

4 操作程序

操作程序是學習模式在學習中的具體實現方式。在“影視學堂”中，學習者采用的操作模式如圖1所示。

在該學習模式中，問題是學習的起點，學習者以問題為入口，其目的就是要解決在影視學科學習過程中遇到的疑難與困惑，并與他人協作，實現信息資源的共享與交流。

學習者根據個性化特點，通過系統提供的各種交互功能和數字化學習資源，進行自主學習、協作學習；并可得到教師實時、非實時的交互輔導和幫助。在學習過程的各個階段，學習者及時總結，不斷進行自我反思與評價，通過BLOG等方式與他人進行交流、分享心得體會。系統也為學習者提供作品發布、交流的平臺，在與他人分享與交流的過程中逐步提高影視創作才能。

5 評價方式

評價是學習過程中必不可少的一個環節。在該學習模式中，更多采用過程性評價與自我反思的方式。在學習過程中，學習者主動進行自評、他評。

四 基于校園網絡電視學習環境的設計

1 課程對學習者的要求

《電視制作》是一門理論性和實踐性很強的綜合性課程。該課程的學習光靠傳統課堂上老師的講解是遠遠不夠的，更需要學習者在課后主動地多鉆研、多實踐、多交流、多探討，因此，為學習者創建互動、開放的學習交流環境顯得尤為迫切。同時，教學中對一些優秀影視作品（案例）的分析與解讀是影視學習過程中必不可少的一個環節。一個重要的問題，就是如何引導學生觀看影片？如何為學生提供豐富的影視學習資源？如何創建更加便捷的影視學習、交流環境？

2 學習需要分析

根據筆者親身觀察及實際調查發現，學習者所期望的影視學習平臺應能具備以下功能：（A）提供有針對性的視頻資源庫；（B）建立遠程輔導的平臺；（C）創建互動交流的環境；（D）提供作品發布的平臺；（E）提供必要的學習交互服務。

3 功能層次設計

“影視學堂”采用自下而上的三層功能結構劃分，分別為：（1）內容層：包含各種教學信息，形式有Html文檔、視頻學習資源、PowerPoint演示文稿、文本、動畫、圖片、學習工具支持等；（2）功能層：包括網絡直播、視頻點播、學習交互服務三大功能模塊；（3）導航層：為整個系統提供信息導航，師生可以通過各種超鏈接進行聯想發散式學習、交流及互動。

4 欄目策劃

在“影視學堂”學習環境總體欄目策劃、設計過程中，根據學習者的特點，按照系統主要功能構想和《電視制作》學科教學實際需要，確定“影視學堂”各欄目設置初步方案，如圖2所示。

網絡直播——提供在線直播、電視轉播等節目內容，供師生即時收看。具體欄目包括：學術交流、課堂直播、遠程輔導、視頻會議、電視轉播等。

視頻點播——提供各種視音頻學習資源，供師生隨時點播。具體欄目包括：影視賞析、視頻講堂、鏡頭案例、校園短片等。

學習交互服務——針對學科課程特點和學習者需要，提供文章發布、博客家園、圖片發布、視頻發布、主題論壇、學科聊天室、好友圈、資源共享、站點聚合等功能，為學習者創建一個相對開放、互動交流的學習平臺，通過多種渠道促進師生交流與信息分享。

五 基于校園網過電視學習環境的實現

1 系統構架設計

“影視學堂”學習平臺采用集群技術，設置多臺媒體服務器，并使這些服務器協同工作，作為一個整體向用戶提供信息服務。在服務器端，視頻服務器/編碼器、WEB服務器分別由幾臺較高性能的計算機獨自承擔，協同工作，如圖3所示。

由于服務器的能力有限，在系統架構中需要考慮對服務器進行超載保護。超載保護主要涉及兩個方面：一是點播媒體流速限制，即對每個用戶的平均流速進行監控，使其流速不超過設定的閥值，從而間接地減輕了流媒體服務器的負載；二是服務器超載保護，即當系統在一段時間內CPU和內存的平均使用率超過一個閥值時，系統拒絕新的點播請求，但對當前用戶仍然提供正常服務。

2 系統功能實現

（1） 網絡直播功能

服務器后臺：用Helix Server服務器實現網上直播，采用RealNetWorks公司的前端視音頻捕獲軟件Helix Producer plus實時錄制現場信號，并傳送給Helix Server服務器進行現場流式直播。

直播功能模塊目前只實現了兩個功能：一是通過網絡轉播電視節目；二是通過Helix Server服務器實現教學直播。在收看過程中，學習者通過QQ群及其它網絡通訊工具進行即時溝通，參與節目交流、討論。其用戶界面如圖4所示。

（2） 視頻點播功能

點播功能模塊采用美萍vod點播系統和Helix Server服務器有機結合，實現視頻節目的按需點播。為了提高系統的穩定性和可靠性，所有視頻節目文件存儲在Helix Server服務器，美萍vod點播系統安裝在WEB服務器。使用時通過美萍vod后臺管理系統，從Helix Server服務器間接調用視頻節目文件，這樣大大降低服務器承載負荷，確保整個點播系統平臺良好運行。其用戶界面如圖5所示。

點播功能模塊為學習者創建了【影視欣賞】、【專題講堂】、【視聽語言】、【校園短片】【網絡視聽】等欄目，每個欄目又細分為若干子欄目，并逐步提供相應的視頻資源、案例，學習者根據自身學習需要自主點播、共同分享視頻資源。在點播過程中，通過“用戶留言”功能，實現站點管理者與用戶之間的互動，不斷滿足學習者多元學習需求，逐步提高視頻點播服務效率。

（3） 學習交互服務功能

交互服務功能借助Moodle數據庫環境，利用PHP168+MySQL技術加以實現。PHP168整站是PHP領域當前功能最為強大的建站系統。該系統操作簡單，使用方便，用戶只需很少的編程知識即可通過PHP建立一個Web交互站點，所有功能模塊可以自由安裝、刪除，并可方便地對其進行二次開發。其代碼全部開源，個人用戶完全免費使用。其交互服務功能用戶界面如圖6所示。

交互服務功能模塊提供的支持服務主要包括【影視學習雜志】、【博客家園】、【畫面薄】、【視頻播客】、【課程論壇】、【影視聊天室】、【互動圈子】、【資源共享】、【站點聚合】及【內容搜索】、【訪客留言】、【電子雜志投稿】等多個欄目功能，為學習者遠程協作、交流及資源共享提供全方位的服務支持。學習者經注冊、登錄后，獲取相應的用戶權限，即可開展自主學習、協作學習。

3 平臺的管理

平臺管理是數字化學習環境建設中的一個重要環節，高效的管理模式”影視學堂”學習平臺能夠正常運行的保障。該平臺初步嘗試采用參與式平臺開發及管理的方式。由師生共同參與，共同設計、規劃、實現符合自身學習需要的影視學習平臺，為學習者創造了良好的數字化學習環境，大大激發了學生學習興趣，促進了教學方式的變

革。

六 結束語

本文在對網絡電視的含義、內容服務、教學應用分析的基礎上，提出了基于校園網絡電視的學習模式，設計、構建了基于校園網絡電視的寧夏大學”影視學堂”學習平臺，從而實現了視頻資源的共享，創建了互動、開放的學習交流環境，為學習者自主學習、協作學習、遠程互動創造了條件。隨著流媒體技術、網絡帶寬的發展，網絡電視必將在教育教學中發揮越來越重要的作用。

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參考文獻

[1] 人民郵電報.國際電聯明確IPTV定義中國將影響IPTV走向.[EB/OL].

[2] 宮承波.新媒體概論[M].北京:中國廣播電視出版社，2007:292-293.

[3] 安旺國.IPTV在中小學教學活動中的作用分析[J].教育傳播與技術，2007，(4):61-64.

[4] 安旺國.基于校園網絡電視的數字化學習環境開發與應用[D].上海:上海師范大學，2008.

Design and Implementation of Learning Environment based on IPTV in Campus

——A Case Study of the [Film and Video Course] in NingXia University

AN Wang-guo1XING Yao-dong2

(1.College of Education Science，Ningxia University，Yinchuan，Ningxia，750021，China;

2.College of Physics Electronic Engineering ，Taizhou University，JiaoJiang， Zhejiang ，318000，China)

Abstract: Through the analysis of the meaning， content services， teaching application of Internet Protocol TV， the author proposed a model of learning on the basis of IPTV in Campus， designed and constructed the learning platform based on IPTV——[ Film and Video Course ] .It is benefit for developing IPTV education in some less-developed regions such as Western China.

Keywords: IPTV；Learning Environment；Design；Implementation