關(guān)于在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)的研究

摘要:該文主要介紹了在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上如何實(shí)現(xiàn)多媒體授課的構(gòu)建原理、技術(shù)支持及實(shí)現(xiàn)方法，提出了一種新型的多媒體教學(xué)方案，尤其對(duì)網(wǎng)絡(luò)中流媒體信息的處理及文件上傳提供了新見解。

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù);多媒體技術(shù);流媒體;文件上傳

中圖分類號(hào):TP37文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2009)25-7180-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及應(yīng)用，及現(xiàn)代教育技術(shù)的改進(jìn)與教學(xué)方法手段的變革發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)系統(tǒng)接踵而來(lái)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相當(dāng)激烈。而且目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)系統(tǒng)都構(gòu)件在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，對(duì)硬件的依賴性很大，通常我們受到計(jì)算機(jī)多媒體供應(yīng)商的限制，例如一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)部多少個(gè)結(jié)點(diǎn)可以授權(quán)使用這種教學(xué)模式，如果需要擴(kuò)展，則必須購(gòu)買許可證書及硬件保護(hù)設(shè)備，用戶無(wú)法自己隨意擴(kuò)展自己的多媒體教學(xué)系統(tǒng)。這樣不僅建設(shè)維護(hù)麻煩，效率不高，而且經(jīng)濟(jì)費(fèi)用昂貴，對(duì)一般財(cái)政缺乏的單位是個(gè)負(fù)擔(dān)。鑒于以上理由，本人經(jīng)過研究和探索，提出利用現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)，在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)。

1 技術(shù)原理

現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)大都構(gòu)建成C-S(Client-Server，客戶機(jī)-服務(wù)器)模式，那么教師機(jī)與學(xué)生機(jī)就可以使用這種模式。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，目前在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與工作站之間一般使用CGI(Common Gateway Interface，公共網(wǎng)關(guān)接口)，ASP(Active Server Pages，動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè))，PHP(Personal Home Page，個(gè)人主頁(yè))和JSP(Java Server Pages，)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。經(jīng)過比較可知，ASP技術(shù)實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟高，操作方便，因此，在互連網(wǎng)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué)時(shí)，我們采用ASP模式，通過腳本實(shí)現(xiàn)控制。其他公共功能與局域網(wǎng)平臺(tái)一樣，均可通過調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)實(shí)現(xiàn)。

2 關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)

2.1 文本消息互遞

教師通過網(wǎng)絡(luò)授課平臺(tái)，將要講授的內(nèi)容、重點(diǎn)難點(diǎn)放在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，學(xué)生可以通過登陸教學(xué)網(wǎng)站瀏覽信息，獲得知識(shí)。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能非常簡(jiǎn)單，只要有類似聊天室的功能即可，技術(shù)方法上很容易實(shí)現(xiàn)。

2.2 教師機(jī)控制學(xué)生機(jī)

在教學(xué)過程中必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行監(jiān)控。這個(gè)在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中也是必要的，而且還是可行的。一般利用服務(wù)器(教師機(jī))優(yōu)先啟動(dòng)，客戶端(學(xué)生機(jī))隱含啟動(dòng)程序的原則完全可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生機(jī)的監(jiān)控。但是，為了節(jié)約系統(tǒng)資源，減少系統(tǒng)進(jìn)程管理，不采用此種方案，而是利用Windows豐富的API動(dòng)態(tài)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的管理和控制。

① 鎖屏功能

在教學(xué)當(dāng)中，有時(shí)需要教師來(lái)講授或演示，學(xué)生集中注意視聽。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，借助常用控制的API(Application Programming Interface，應(yīng)用程序接口)函數(shù)“GetWindowsDesktop”獲得桌面的控制，這個(gè)API函數(shù)的參數(shù)有0，1兩種狀態(tài)，如果參數(shù)為0，系統(tǒng)控制有效，鎖住桌面;如果參數(shù)為1，系統(tǒng)控制失效，釋放桌面。當(dāng)鎖住桌面時(shí)，學(xué)生機(jī)的鍵盤和鼠標(biāo)無(wú)效，整個(gè)狀態(tài)像死機(jī)，屏幕顯示教師演示程序效果。

② 黑屏功能

如果任課教師想讓某臺(tái)或全部學(xué)生機(jī)處于肅靜狀態(tài)，可以通過向?qū)W生計(jì)算機(jī)發(fā)送一個(gè)指令信息的方式，使學(xué)生機(jī)屏幕顯示預(yù)定畫面(如:黑屏等)，這樣教師可以向?qū)W生做口頭講述，以免學(xué)生獨(dú)自玩計(jì)算機(jī)而分散注意力。

③ 監(jiān)控功能

利用教師機(jī)(服務(wù)器)和學(xué)生機(jī)(客戶機(jī))之間的網(wǎng)絡(luò)通信，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生機(jī)的監(jiān)控。具體實(shí)現(xiàn)原理是，教師機(jī)向要監(jiān)控的學(xué)生機(jī)發(fā)送消息，學(xué)生機(jī)反映消息，然后學(xué)生機(jī)與教師機(jī)建立通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。教師機(jī)端等數(shù)據(jù)傳輸完后將文件的信息顯示在監(jiān)控平臺(tái)預(yù)定的窗口中，這樣如果消息不斷，即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)控，如果僅僅傳送一個(gè)消息，則接收一幀畫面，屏幕顯示靜態(tài)圖像，如果控制好時(shí)間，可以實(shí)現(xiàn)視頻的效果，那么監(jiān)控窗口顯示動(dòng)態(tài)圖像。但是，這種監(jiān)控方式跟系統(tǒng)性能有密切關(guān)系，也就是說(shuō)，如果系統(tǒng)性能能夠保證，基本上可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果系統(tǒng)性能差一點(diǎn)，緩沖一段時(shí)間后也能達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控。

④ 分組教學(xué)功能

為了實(shí)現(xiàn)因材施教，可以考慮對(duì)基礎(chǔ)不同的學(xué)生實(shí)現(xiàn)分組教學(xué)，這樣基礎(chǔ)好的學(xué)生少花點(diǎn)時(shí)間，基礎(chǔ)較弱的學(xué)生多花點(diǎn)時(shí)間，從而達(dá)到整體教學(xué)平衡。鑒于此，我們利用計(jì)算機(jī)虛擬網(wǎng)技術(shù)，將學(xué)生機(jī)的IP地址改調(diào)到同一網(wǎng)段，這樣就可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生的分組教學(xué)。當(dāng)然，這種分組教學(xué)模式還可擴(kuò)展為學(xué)校不同班級(jí)的教學(xué)模型，這就看如何自由運(yùn)用了。

⑤ 重新開關(guān)機(jī)功能

在計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，調(diào)用Windows提供的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理程序(如:rundll32.EXE等)，可以實(shí)現(xiàn)客戶機(jī)(學(xué)生機(jī))的重新開關(guān)機(jī)功能。當(dāng)然這個(gè)過程無(wú)需征求學(xué)生同意，強(qiáng)制執(zhí)行。

3 多媒體信息廣播

從當(dāng)前的多媒體信息廣播中，常見的多媒體數(shù)據(jù)傳輸方法來(lái)看，為適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)需求的多媒體主要具備了2個(gè)大的特點(diǎn):

1)減小多媒體文件的體積。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)多媒體技術(shù)的一個(gè)重要前提就是能在使用者能接受的品質(zhì)下，將龐大的多媒體信息進(jìn)行最大程度的減小。

2)信息“流”傳輸除了減小多媒體文件的體積外，在網(wǎng)絡(luò)中的多媒體還有一個(gè)特點(diǎn)就是都支持“流(Stream)”傳輸方式。

所謂“流”，是一種數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑褂眠@種方式，信息的接收者在沒有接到完整的信息前就能處理已收到的信息。這種一邊接收，一邊處理的方式，很好地解決了多媒體信息在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸問題。使用者可以不必等待太長(zhǎng)的時(shí)間，就能收聽、收看到多媒體信息。并且在此之后一邊播放，一邊接收，根本不會(huì)感覺到文件沒有傳完的。

幾乎每一種網(wǎng)絡(luò)多媒體信息解決方法都使用了“流”技術(shù)來(lái)進(jìn)行信息的傳輸，足見其對(duì)網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)的重要意義。

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)緊密結(jié)合，使得多媒體教學(xué)內(nèi)容的效果豐富多彩。但是，在“流”傳輸方式下，多媒體信息的壓縮及傳輸技術(shù)比較麻煩，為了解決好帶寬與網(wǎng)速及數(shù)據(jù)流量的關(guān)系，在保證系統(tǒng)不失真的情況下，對(duì)要傳輸?shù)拿襟w信息進(jìn)行壓縮處理。然后再分頻復(fù)用，達(dá)到將媒體信息及時(shí)有效的傳送給學(xué)生機(jī)。

Windows操作系統(tǒng)是目前最普遍的操作平臺(tái)，我們可以使用Windows的多媒體服務(wù)( Windows Media Service)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)“流”式數(shù)據(jù)傳輸。Windows Media Server的核心是ASF。ASF是一種數(shù)據(jù)格式，音頻、視頻、圖像以及控制命令腳本等多媒體信息通過這種格式，以網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的形式傳輸，實(shí)現(xiàn)“流”式多媒體內(nèi)容發(fā)布。其中，在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)膬?nèi)容就稱為ASF 流(ASF Stream)。ASF支持任意的壓縮/解壓縮編碼方式，并可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，具有很大的靈活性，其表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

① 點(diǎn)播功能(Video On Demand簡(jiǎn)稱VOD)

因?yàn)锳SF技術(shù)支持任意的壓縮/解壓縮編碼，可以使用任何一種底層網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，這使它既能在高速的局域網(wǎng)內(nèi)使用，也可以在撥號(hào)方式連接的低帶寬Internet環(huán)境下使用。點(diǎn)播服務(wù)方式下，用戶之間互不干擾，可以對(duì)點(diǎn)播內(nèi)容的播放進(jìn)行控制。這種方式最為靈活，但是占用服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)資源多。

ASF的點(diǎn)播內(nèi)容均存放在VOD服務(wù)器上，建立VOD站點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)頁(yè)發(fā)布，在同一時(shí)間可多點(diǎn)同時(shí)點(diǎn)播相同或不同的節(jié)目，即多個(gè)計(jì)算機(jī)可在不同的地點(diǎn)、不同的時(shí)刻，實(shí)時(shí)、交互式地點(diǎn)播同一ASF流文件，用戶可以通過上網(wǎng)查看和選擇內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)播。播放過程中可實(shí)現(xiàn)播放、停止、暫停、快進(jìn)、后退等功能。

② 直播功能

直播服務(wù)下，用戶只能觀看播放的內(nèi)容，無(wú)法進(jìn)行控制。可以使用ASF文件作為媒體內(nèi)容的來(lái)源，實(shí)時(shí)的多媒體內(nèi)容最適合使用直播服務(wù)方式。通過視頻捕捉卡把攝像機(jī)、麥克風(fēng)記錄的內(nèi)容輸入到計(jì)算機(jī)，進(jìn)行編碼生成ASF流，然后通過該機(jī)把信號(hào)傳送到網(wǎng)絡(luò)，用戶通過網(wǎng)頁(yè)收看直播內(nèi)容。 計(jì)算機(jī)可同時(shí)接收相同或不同的節(jié)目頻道，直播計(jì)算機(jī)可作為一個(gè)小電視臺(tái)，連在網(wǎng)上的每一臺(tái)計(jì)算機(jī)都可實(shí)時(shí)接收多個(gè)不同的節(jié)目頻道。

③ 遠(yuǎn)程教育

這種遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)由多媒體制作計(jì)算機(jī)、VOD服務(wù)器、用戶機(jī)(學(xué)生機(jī))組成。

多媒體制作計(jì)算機(jī)要安裝視頻采集卡、聲卡及數(shù)碼攝像機(jī)等多媒體設(shè)備，用于制作流媒體文件;VOD服務(wù)器用于存儲(chǔ)和發(fā)布流媒體信息;用戶機(jī)是連在網(wǎng)上的普通多媒體計(jì)算機(jī)，通過網(wǎng)頁(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。網(wǎng)頁(yè)上有教員授課的視頻文件、多媒體課件、學(xué)習(xí)內(nèi)容提要、參考資料、復(fù)習(xí)/練習(xí)題、作業(yè)等信息。

4 學(xué)生提交答案與作業(yè)

4.1 應(yīng)用FTP方法

FTP(File Transfer Protocol，文件傳送協(xié)議)的作用是把文件從一個(gè)計(jì)算機(jī)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)計(jì)算機(jī)。當(dāng)您啟動(dòng)FTP從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)拷貝文件時(shí)，您也是啟動(dòng)了2個(gè)程序:一個(gè)是您本地機(jī)上的FTP客戶程序:提出拷貝文件的請(qǐng)求。 另一個(gè)是運(yùn)行在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)上的FTP服務(wù)器程序，他響應(yīng)您的請(qǐng)求把您指定的文件傳送到您的計(jì)算機(jī)。這個(gè)方法實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，采用最古老的文件傳輸技術(shù)，利用FTP方法傳送到指定的目錄。

4.2 應(yīng)用上傳組件

可以利用ASP的Filecopy System方法實(shí)現(xiàn)文件的傳送功能，但這個(gè)方法只能傳送文本文件，對(duì)于其他類型的文件無(wú)法傳送，使得系統(tǒng)功能受到限制。支持中文的無(wú)組件文件上傳ASP函數(shù)，由于ASP不支持二進(jìn)制寫入文件，所以存成文件時(shí)必須使用組件，本函數(shù)只提供截取上傳文件的數(shù)據(jù)，可以寫入到數(shù)據(jù)庫(kù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)我國(guó)目前的實(shí)際狀況，大規(guī)模的校園網(wǎng)還不是很多，而且大多數(shù)教育部們無(wú)法接受高價(jià)位的硬軟件混合為主的多媒體教學(xué)網(wǎng)。低價(jià)位高性能的純軟件多媒體教學(xué)網(wǎng)成為學(xué)校改變傳統(tǒng)教學(xué)模式的首選。

在上面提出的純軟件多媒體教學(xué)采用最新壓縮算法和高效內(nèi)核技術(shù)，突破了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在實(shí)際應(yīng)用中的技術(shù)障礙和成本限制，不需附加任何硬件設(shè)備，摒棄了同類產(chǎn)品的安裝復(fù)雜、使用繁瑣等缺點(diǎn)，充分顯示了產(chǎn)品的安裝方便快捷、界面直觀友好、功能簡(jiǎn)捷易用等特點(diǎn)，利用現(xiàn)有資源，最低成本投入在最短的時(shí)間里為您提供最強(qiáng)大的新一代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境。

參考文獻(xiàn):

[1] 蘇會(huì)芳.多媒體教學(xué)研究與思考[J]. 科技資訊，2007(14).

[2] 沈德海，于忠黨.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)研究[J]. 四川教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，4(23).

[3] 龍開紅，等. 淺談Internet網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模式及應(yīng)用[J]. 科技信息(科學(xué)教研)，2007(12).