探討多媒體教學的數(shù)字化平臺建設

趙子江　高　荔

文章編號：1672-5913(2009)06-0021-03

摘要：隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機教學已經(jīng)從傳統(tǒng)的模式逐漸過渡到數(shù)字化模式。如何采用多媒體技術(shù)科學地、有效地建設和完善數(shù)字化教學平臺，是值得探討的問題。本文就數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與特征、技術(shù)條件、教育內(nèi)容和方式的合理選擇，以及數(shù)字化平臺的建設等方面內(nèi)容進行了闡述。

關鍵詞：教改；多媒體教學；數(shù)字化平臺

中圖分類號：G642

文獻標識碼：B

1數(shù)字技術(shù)的發(fā)展與特征

數(shù)字技術(shù)是計算機技術(shù)，在計算機發(fā)展的早期階段，人們利用計算機進行軍事和工業(yè)生產(chǎn)的數(shù)值計算。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機硬件技術(shù)的發(fā)展，人們開始用計算機處理和表現(xiàn)自然事物，包括教育在內(nèi)的多種領域急切地盼望引入這一新生事物，并且初步地應用于多個領域，為各個領域帶來了巨大的沖擊和變革。

1.1數(shù)字技術(shù)的發(fā)展

1984年，美國Apple (蘋果)公司開創(chuàng)了計算機處理圖像的先河，在世界上首次使用Bitmap(位圖)概念對圖像進行描述，從而實現(xiàn)了對圖像進行簡單處理、存儲以及相互之間的傳送等功能。蘋果公司的“Apple”計算機運行Macintosh操作系統(tǒng)，首次采用了先進的圖形用戶界面(就是現(xiàn)在Windows的概念)和Icon程序設計理念，并建立了圖形化人機接口標準。

1985年，美國Commodore公司將世界上首臺多媒體計算機系統(tǒng)展現(xiàn)在世人面前，該計算機系統(tǒng)被命名為Amiga。并在隨后的Comdex89展示會上，展示了該公司研制的多媒體計算機系統(tǒng)Amiga的完整系列。

同年，為了解決大容量存儲問題，激光只讀存儲器CD-ROM問世，對計算機多媒體技術(shù)的發(fā)展起到了決定性的推動作用。CDDA技術(shù)(Compact Disk Digital Audio)也已經(jīng)趨于成熟，使計算機具備了處理和播放高質(zhì)量數(shù)字聲音的能力。

1986年3月，荷蘭PHILIPS(菲利普)公司和日本SONY (索尼)公司共同制定了CD-I(Compact Disc Interactive)交互式激光盤系統(tǒng)標準，使多媒體信息的存儲規(guī)范化和標準化。CD-I標準允許一片直徑5英寸的激光盤上存儲650MB的數(shù)字信息量。

1987年3月，RCA公司制定了DVI(Digital Video Interactive)技術(shù)標準，規(guī)范了交互式視頻技術(shù)方面的標準，使計算機能利用激光盤以DVI標準存儲靜止圖像和活動圖像，并能存儲聲音等多種信息模式。DVI標準的問世，使計算機處理多媒體信息具備了統(tǒng)一的技術(shù)標準。

1990年11月，美國Microsoft(微軟)公司和包括荷蘭PHILIPS(菲利普)公司在內(nèi)的一些計算機技術(shù)公司成立“多媒體個人計算機市場協(xié)會(Multimedia PC Maketing Council)”。主要任務是對計算機的多媒體技術(shù)進行規(guī)范化管理和制定相應的標準。制定了多媒體計算機的“MPC標準”。該標準對計算機增加多媒體功能所需的軟硬件規(guī)定了最低標準的規(guī)范、量化指標，以及多媒體的升級規(guī)范等。

1991年，多媒體個人計算機市場協(xié)會提出MPC1標準。從此，全球計算機業(yè)界共同遵守該標準所規(guī)定的各項內(nèi)容，促進了MPC的標準化和生產(chǎn)銷售，使多媒體個人計算機成為一種新的流行趨勢。

1993年5月，多媒體個人計算機市場協(xié)會公布了MPC2標準。該標準根據(jù)硬件和軟件的迅猛發(fā)展狀況做了較大的調(diào)整和修改，尤其對聲音、圖像、視頻和動畫的播放、Photo CD做了新的規(guī)定。此后，多媒體個人計算機市場協(xié)會演變成多媒體個人計算機工作組(Multimedia PC Working Group)。

1995年6月，多媒體個人計算機工作組公布了MPC3標準。該標準提高了軟件、硬件的技術(shù)指標，制定了視頻壓縮技術(shù)MPEG的技術(shù)指標，使視頻播放技術(shù)更加成熟和規(guī)范化，并且指定了采用全屏幕播放、使用軟件進行視頻數(shù)據(jù)解壓縮等項技術(shù)標準。

同年，美國Microsoft(微軟)公司開發(fā)的Windows95操作系統(tǒng)問世，使多媒體計算機的用戶界面更容易操作，功能更為強勁。隨著視頻音頻壓縮技術(shù)日趨成熟，個人計算機已經(jīng)日趨成熟，開始占據(jù)主導地位。

國際互聯(lián)網(wǎng)絡Internet的興起，促進了數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，驗證了數(shù)字化的趨勢和必然性。在教育教學領域，多媒體技術(shù)領域的發(fā)展，把計算機技術(shù)、通信技術(shù)和大眾傳播技術(shù)融合在一起，為建立更廣泛意義上的數(shù)字化教學平臺提供了條件。

1.2數(shù)字技術(shù)的特征

數(shù)字技術(shù)具有量化準確、表達方式多樣化、便于信息的傳送與交流、海量存儲等技術(shù)特征。其中，對于教學起到重要作用的是“表達方式多樣化”這一重要特征。它的具體體現(xiàn)就是所謂的“多媒體技術(shù)”。

多媒體技術(shù)是集多種媒體形式為一身的、具有交互性的計算機應用技術(shù)。用多媒體技術(shù)構(gòu)建教學平臺，是目前最為科學、最為理想的教學手段。但是，在實際操作中，還應考慮諸多問題，如技術(shù)條件、教學內(nèi)容的合理選擇、平臺建設的具體細節(jié)等。

2技術(shù)條件

(1) 計算機的硬件條件。要實現(xiàn)多媒體技術(shù)，計算機需要大容量存儲器、處理速度快的CPU(中央處理器)、CD-ROM、高效聲音適配器，以及視頻處理適配器等多種硬件設備，并且需要相應的外圍設備，例如數(shù)碼相機、掃描儀、打印機、自動控制設備等。

(2) 成熟的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。這是解決海量數(shù)據(jù)傳送、存儲與調(diào)用的關鍵。對于教學中常用的圖像文件、音樂文件、視頻文件的數(shù)據(jù)壓縮，使這些原本數(shù)據(jù)量非常大的文件得以輕松地進行網(wǎng)絡間的傳送和課堂展示。

(3) 多媒體的軟件條件。就目前發(fā)展而言，軟件在很大程度上決定了應用領域的大小和可操作性。借助合適的軟件，人們才得以在教育教學以及多領域多學科中使用計算機，從而充分地利用多媒體技術(shù)解決相關問題。

(4) 相關的技術(shù)支持。在多媒體技術(shù)中，沒有相關技術(shù)的支持也是不行的。在多媒體技術(shù)所涉及的廣泛領域中，每一種應用領域都有其獨特的技術(shù)特點和條件。將相關技術(shù)融合進計算機多媒體技術(shù)中，或者與之建立某種有機的聯(lián)系，是多媒體技術(shù)能否成功應用的關鍵。

3教學內(nèi)容和方式的合理選擇

就理論而言，包括教育教學在內(nèi)的多學科、多領域都可以被數(shù)字化，進而進行數(shù)字化處理和管理。但是，并不是所有學科都適合這樣做。如何選擇學科，使數(shù)字化的信息更加科學，更加合理，更便于教學，是重要的問題。

3.1教學內(nèi)容的選擇

根據(jù)筆者多年的教學經(jīng)驗，認為選擇的原則可以是如下學科：

(1) 基礎教育學科。

(2) 容易量化而又比較抽象的學科。

(3) 適合多媒體表現(xiàn)形式的學科。

基礎教育學科是指基礎課、專業(yè)基礎課以及公共選修課等學科。要求知識面寬，前瞻性強，這是調(diào)動各種媒體形式進行教學的合適舞臺。而容易量化而又比較抽象的學科在應用了數(shù)字技術(shù)之后，能夠充分利用多媒體技術(shù)將其形象化、人性化，使理解和交流更為容易。

3.2教學方式的選擇

教學方式的選擇原則應該是：使用最適合的數(shù)字化表現(xiàn)手段，表現(xiàn)最適合的教學內(nèi)容。教學的手段應該是全方位的，應該調(diào)動所有的媒體表現(xiàn)形式，滿足如下的需要。

(1) 圖形和圖像處理的需要。圖形和圖像是人們辨識事物最直接和最形象的形式，在教育與教學中，很多難以理解和描述的問題用圖形或圖像表示，就能起到一目了然的作用。

(2) 大容量數(shù)據(jù)交換與存儲的需要。隨著教育與教學的深入開展，師生之間的交流從語言到數(shù)據(jù)，從作業(yè)到廣泛的信息交流，被處理的媒體種類不斷增加，信息量加大，要保存和處理大量的信息，成為一個亟待解決的大問題。

(3) 音頻信號和視頻信號處理的需要。這是數(shù)字化教學平臺使用的另一個重要手段。通過可視化的數(shù)據(jù)傳送與播放，使受教育者和教育者之間的溝通變得順暢和自然。經(jīng)過多年的發(fā)展，計算機能夠?qū)σ纛l信號和視頻信號進行采集、數(shù)字化處理和重放，并能對重放的過程和模式進行控制。

(4) 界面設計的需要。計算機與使用者之間的層面叫做界面，它是計算機與人類溝通的重要渠道，也是制作教學課件的必經(jīng)之路。在計算機發(fā)展的早期階段，人們忽略了界面設計問題，這使得沒有相當經(jīng)驗和技術(shù)的人無法使用計算機。隨著計算機應用的拓展和普及，界面采用了圖形、聲音、動畫等多種形式，并安排了交互性控制按鈕，使操作變得容易和親切。

(5) 獲取信息的需要。在現(xiàn)代教育中，教授的是信息，學習的是信息，交換的也是信息，這是至關重要的。

(6) 高科技研究的需要。研究型大學在辦學中，強調(diào)教育與科研并重，數(shù)字化教學平臺自然也不例外。借助計算機應用技術(shù)，使科研成果的獲得與轉(zhuǎn)化更加快捷，便利。利用虛擬的數(shù)字技術(shù)進行多方位、多角度的教學，使接受和研究知識的過程縮短，更快培養(yǎng)有用人才，為國家建設投入生力軍。

4數(shù)字化平臺的建設

建設數(shù)字化平臺主要包括以下幾個方面：

4.1選擇合適的媒體軟件和數(shù)據(jù)格式

既然要用到數(shù)字化教學表現(xiàn)形式，就不得不考慮軟件的應用，以及數(shù)據(jù)之間的兼容性等問題。選擇軟件的原則是：

(1) 必須是正版軟件。

(2) 媒體制作軟件生成的媒體文件格式和數(shù)據(jù)壓縮算法應具有通用性。

(3) 盡量采用平臺軟件能夠兼容的文件格式和數(shù)據(jù)壓縮格式對數(shù)據(jù)進行保存。

4.2選擇合適的平臺軟件

實際上，平臺軟件的選擇余地并不大。采用算法語言編程自然是最理想的辦法，自由度大，界面交互性強，平

臺的外表和內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加合理，看上去也更加專業(yè)。但由于大多數(shù)教師并不精通計算機，因此只限于很少一部分人構(gòu)建教學平臺。圖1就是筆者利用編程制作的教學平臺界面。

筆者認為，對于大多數(shù)教師而言，目前微軟的PowerPoint(以下簡稱簡稱PPT)就是不錯的平臺軟件，簡單易用。并且可以利用鏈接、調(diào)用、關聯(lián)相關軟件等一些列手段彌補該平臺的不足。

利用PPT作為平臺軟件的基本框架如圖2所示。

4.3選擇合適的傳統(tǒng)配套媒介

數(shù)字化媒體只有和傳統(tǒng)媒體共同作用，充分調(diào)動人們的多種感知功能，才能使教學更加完善和科學化。筆者先后出版了若干本教材，多角度、多方位地闡述了與多媒體教學的數(shù)字化平臺建設有關的知識、見解和具體的實現(xiàn)手段。

圖3(a)是《多媒體技術(shù)應用教程》第6版(978-7-111- 09435-7)，從計算機專業(yè)的角度著重介紹了如何運用多媒體手段制作多種媒體形式，并如何完善教學平臺的建設。是一本理論性和實踐性兼顧的教材。

圖3(b)是《多媒體技術(shù)基礎》(978-7-111-13570-8)，從實際應用的角度出發(fā)，以實用目的為中心，介紹多種媒體形式的設計和制作，最終完成教學平臺建設的全過程，適用于非計算機專業(yè)的讀者。

圖3(c)是《平面設計藝術(shù)》(978-7-111-16447-0)，介紹了平面設計的起源與發(fā)展，與教學平臺建設、教案設計、界面設計等多領域有關的版面構(gòu)成觀念，色彩觀念，以及綜合設計觀念。

圖3傳統(tǒng)配套媒介

4.4選擇合適的教學交互項目和方式

選擇合適的教學交互方式是一個認知規(guī)律和教學規(guī)律的問題，并非數(shù)字技術(shù)問題。事實上，這非常重要，這些都融入在教育心理學和教學法中，本文不再贅述。

至于交互方式，應充分利用平臺軟件的功能，搭建多種模式、多種環(huán)境、多種數(shù)據(jù)格式的互動平臺，靈活地運用交互功能，以教學的需求為中心，合理、科學地安排。

在本文的最后，筆者強調(diào)：完成多媒體教學的數(shù)字化平臺建設，其關鍵條件必須得到滿足。這些條件包括：數(shù)字化教學平臺的硬件環(huán)境、軟件環(huán)境、社會環(huán)境(人才需求、專業(yè)需求)等。除此以外，師資力量、主管部門的支持、業(yè)績考核的政策(質(zhì)與量的考核標準)等內(nèi)容也是非常重要的。

參考文獻：

[1] 趙子江. 多媒體技術(shù)基礎[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2009.

[2] 趙子江. 多媒體技術(shù)應用教程[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2008.

[3] 趙子江. 平面設計藝術(shù)[M]. 北京: 機械工業(yè)出版社, 2005.