利用流媒體技術實現機械制造實習網絡教學

黃 克

(江蘇農林職業技術學院機電工程系，江蘇 句容 212423)

隨著信息技術的發展，課堂和課外網絡化教學已經逐漸在許多大中專院校推廣和應用，尤其對技術類院校的機械制造實習教學來說，面對實習基地、操作模式、實習設備及指導教師有限而實習學生數量眾多、實習期有限的矛盾，實習效果常常無法保證，而將以上實習要素以網絡視頻的形式呈現出來，對實習內容以視頻資料的方式進行講解，不僅可以大大提高實習資源的利用率，而且全新的視頻點播方式也豐富了教學方式，提高了實習教學效果。

然而，網絡傳輸速度和視頻本身數據量大、處理復雜等特性原因，使得視頻資料利用在實際教學中受到很大的顯著，對數據量大、傳輸速率要求高的的機械制造實習內容來說制約尤為明顯。針對以上制約因素，近幾年隨著信息技術的深度發展，“邊下載邊點播”的流媒體適應了網絡多媒體化的發展而應運而生，從而從根本上解決了視頻信息在中低帶寬網上的傳輸難題，大大豐富了Internet上信息資源，釋放了信息資源蘊含的價值，提升了應用效率。

1 流媒體工作原理介紹

流媒體技術是一種主要解決以Internet為代表的中低帶寬網絡上多媒體信息傳輸問題，可以使音頻、視頻及其他多媒體在Internet上以實時的、無需下載等待的方法進行點播的網絡技術，由于該技術支持從Internet上獲取音頻和視頻等連續多媒體流，保證了客戶邊接受邊播放，促使傳輸過程中的延時明顯縮短，視頻流暢優勢更為突出。隨著互聯網技術的深度發展,流式媒體越來越普及,流式媒體是通過網絡傳輸的音頻、視頻或多媒體文件,在播放前并不下載整個文件,流式媒體的數據展,流式媒體技術越來越成熟和普及，在流式媒體技術環境下，借助網絡傳輸的音頻、視頻或多媒體文件已無需在播放前下載完畢，流式媒體技術支持下的數據流隨時傳送隨時播放，因為當流式媒體文件傳輸到您的網絡之時，在播放之前該文件的部分內容已存入內存。總的來說，在“流式”媒體技術支持下，用戶只需利用接入Internet的計算機和下載播放器即可向電視一般在網絡上流暢地點播即時的音視頻內容。顯然這對容量極大且即時性突出(教師隨時指導實習)的機械制造實習課程網絡教學來說是一次革命。

2 基于流媒體技術的機械制造實習網絡教學的應用

2.1 網絡直播課堂教學

利用流媒體技術進行網絡直播課堂教學是最常見的一種網絡教學利用方式，簡單理解就是利用網絡來現場直播課堂教學的內容。基于流媒體技術環境下的網絡直播就是教師現場授課的語音、數據、圖像等教學信息實時地傳送到遠端教室或學習者的桌面系統上，這樣實習學生在網絡的任何一個接入點都能實時觀看到現場直播教學。基于流媒體的網絡直播課堂不需要事先存儲流媒體文件，即可將視音頻信息數字化后直接廣播，而且還可以實時直播電子文檔和電子屏幕信息，做到視頻音頻信息和電子文檔直播信息完全同步。網絡直播課堂突破了傳統課堂受時間、地點和人數的限制，實習者可以不受地點的限制，在任何一臺聯網的多媒體計算機上接受課堂教育，各種信息如聲音、文字以及作為輔助的圖形、圖像、動畫、視頻等多媒體信息完整地展現給學習者，給學習者提供多重感官刺激，激發學習興趣，調動學習者的深層次思維，加深對所學內容的理解教師，同時也能即時發現實習學生實習過程中的反饋信息，方便教師及時調整課堂教學。

2.2 遠程網絡教學

遠程實時教學最能體現網絡教育的突出優勢。為確保網絡教育的質量，實時教學是網絡教育必可不少的教學組成部分。一般情況下，教學開始后通過視音頻采集設備，現場采集授課教師的視頻和音頻為輸入，經過計算機編碼變成流媒體文件格式，再經務器通過多播形式將流媒體信息發布出去，實習學生在客端通過播放器進行信息接收。該流媒體系統借助于現代通信手段，將指導教師現場授課的形象、數據、聲音等多體文件，經過特殊的壓縮方式，分成一個個壓縮包，時地、連續地傳送到遠端的聽課終端，從而實現了網絡實時教學。

2.3 自主點播學習

流媒體技術為自主學習、個別化學習提供了前提條件。基于流媒體視頻資源的網絡學習中，實習學生都是通過計算機進行學習，實習生和指導教師直接面對的是計算機或網絡終端。各種教學內容轉換成流式文件存儲在流媒體服務器中，實習學生根據自己的需要，選擇適合自己的學習時間、地點、方式、進度和指導教師進行自主學習，享有完全的自主權。在流媒體技術支持下的教學能夠充分照顧個體的差異性，以實習者為中心，給其提供一個可操作的自主學習環境，依據自身的興趣、能力和水平來安排學習進度，遇到問題時可通過網絡向教師請求指導或幫助，也可以與其他同學共同探討問題在這種模式中，實習學生自身不再是被動地從指導老師那里獲取信息，而是主動地去學習和如何利用。

3 流媒體技術在網絡教學中存在的問題及對策

流媒體技術在逐漸普及過程在也存在來自自身和支持環境方面的限制，具體表現在：一是傳輸過程中的抖動和延時問題，干擾到了數據包傳輸順序和數據的連續輸出。對此，除了需要確保足夠大的帶寬，還需要網絡和軟件具有良好的穩定性和可伸縮性，目前對等網絡能夠有效地解決網絡擁塞問題。

作為支持環境的網絡流媒體課件制作水平問題，如未能設置基于音視頻內容的檢索和查詢系統，沒有將諸如機械制造相關內容之間銜接起來，造成知識的割裂等。解決以上問題需要一線教師與專業技術人員有效溝通，及時更新教學觀念，熟悉課件制作原理方法，將網絡技術與教學內容融洽結合，提高教學效果。

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