信息管理在多媒體教學中的應用

陳迪 李江

摘 要：隨著多媒體技術的發展，計算機技術、音頻視頻技術、圖像壓縮技術和處理技術集多媒體于一身已成為其發展的趨勢。這一趨勢，導致計算機處理信息量增大、媒體呈現多樣化。信息管理系統在多媒體教學中良好的可擴展性、易維護性和通用性的相關研究，具有理論意義和實用價值。

關鍵詞：信息管理；多媒體教學；應用原理

近年來，多媒體技術越來越受到廣大教育工作者的關注，并廣泛地應用于教學。這一現代化教學方式創新了教學手段的同時，也彌補了傳統教學方式的不足。實際教學中，我們需要大量的多媒體數據（圖像、音頻、視頻、動畫等），一方面，積累了大量的信息數據，另一方面也容易產生數據混亂、難以查找、管理無效等問題。大量的信息數據可以為制作多媒體課件提供有效材料，促進教學的現代化發展。而數據混亂、難以查找、管理無效等問題則會降低教學工作效率、影響多媒體課件制作效果，更無法達到教學信息資源共享，不利于教學輔助工作的有效進行。目前，多媒體技術設備在我國高校中正在普及和改善，特別是重點院校和經濟發達省份的院校，幾乎每一個教室都配備了計算機、投影儀和聲控設備，為多媒體技術更好地應用教學提供了必要的物質基礎。

一、多媒體信息技術的廣泛應用

多媒體信息技術是信息化時代的產物，具有發展快、活躍性強、多功能等特點。它融合計算機、聲音、文本、圖像、動畫、視頻和通信所具有的諸多功能，利用高速信息網，實現了信息資源共享和計算機的全球聯網，廣泛應用于圖書、教育、通信等各種行業，日益改變著人們的學習、工作與生活。為了充分發揮多媒體教學信息在教育教學中的作用，提高多媒體教學信息制作的質量和效率，使多媒體信息數據管理有序、便于查找，亟須建立多媒體教學信息管理系統，這也是高校教師進行多媒體教學信息管理的最終目標。多媒體教學信息管理系統的建立，可以有效地整合數據資源，便于教學中查找和使用數據資源，既可降低工作成本，有效提高信息資源的利用價值，又可加強信息的交互性和時效性，保證了信息的合理利用。教學實踐證明，多媒體教學信息管理系統的建立，優化了教學數據管理方式與管理手段，促進了教學方法的改革，大大提高了教學效率和教學質量。

利用多媒體對真實情景的模擬和再現，一是為教學帶來了生機與活力。多媒體可以擴充普通理科實驗的內容，培養學生的探究、想象、創造能力，提高實驗效率。二是為教師備課提供了便利。由于教學內容的可復制性和應用的靈活性，使得教師在進行教學設計時，避免了以往用粉筆、黑板的局限性，可以隨時更新、增補教學中的知識內容，大大提高了備課效率。但隨著時間的推移，大量多樣的多媒體數據出現了管理混亂、利用效率低、難以共享等問題。

二、當前國內外多媒體信息管理系統研究的狀況

（1）國外多媒體信息管理系統研究的現狀。多媒體信息管理系統是一項綜合性較強的技術體系，它涉及面廣，包括數字圖像、視頻、音頻處理及存儲、傳輸、檢索、識別等專業領域。例如，在美國被認為是高性能計算與通信計劃（HPCC）在信息技術應用領域基礎中具有挑戰性環節的數字圖書館（Digital Library）技術，對于國民素質的提高和國家競爭力的提升有著深刻而廣泛的影響。又如，英國、法國、德國、瑞士、意大利、澳大利亞、加拿大都十分重視多媒體信息管理系統的研究。

多媒體數據壓縮技術是多媒體技術中的關鍵部分和核心部分，近年來其技術本身和應用都得到了突飛猛進發展，尤其是圖像壓縮算法更是引人注目。通常人們把圖像編碼方法分成三類，一是根據圖像信源的統計特性而采用的預測編碼法、變換編碼法、矢量量化編碼法、神經網絡編碼法等。二是根據人眼視覺特性而采用的基于方向濾波的圖像編碼法、基于圖像輪廓紋理的編碼法，這類方法充分考慮到了信息接受者的主觀特性和主觀意義。三是根據圖像傳遞的景物特征而采用的分形編碼法和基于模型的編碼法。

多媒體信息檢索技術是根據用戶的要求，對圖形、圖像、文本、聲音、動畫等多媒體信息進行檢索，得到用戶所需要的信息。這項技術因應用廣泛且前景廣闊而得到越來越多的關注。隨著信息的快速增長，人們獲取有效信息的難度逐漸增大，原有的利用關鍵字和文件名的檢索方法已經不適合數據量大及具有天然結構特征的聲像數據。因此，近年來國外多媒體研究的熱點是基于內容的檢索。

關于多媒體信息獲取與輸出技術，要從兩方面論述。一是多媒體信息的獲取技術，它主要指人機交互的界面，在用戶和多媒體系統兩者之間，強調在人與多媒體系統之間傳遞、交換信息。二是多媒體信息的輸出技術，通過人機界面用戶向系統提供命令、數據等輸入信息，這些信息經系統處理后又通過人機界面，把產生的輸出信息回送給用戶。因此，信息的顯示風格和用戶的操作方式是人機界面的核心內容，它集中體現了多媒體系統的輸入輸出功能和用戶對系統進行操作的控制功能。隨著信息技術的發展，人們對語音識別、圖形識別和圖像理解等先進技術的應用更多地體現在對多媒體終端設備的使用上。

（2）國內多媒體信息管理系統研究的現狀。在我國，多媒體信息管理系統的研究是隨著辦公信息化發展的要求展開的。在全球信息化的大趨勢下，我國政府部門和大中型企業根據自身發展實際，加強了信息化建設，尤其強化了多媒體數據管理的建設。目前，越來越多的政府部門及大中型企業從國外引進或自建多媒體數據管理系統，實現了文件管理的電子化。多媒體數據管理系統的應用，一方面大大提高了政府部門和企業的辦公效率，另一方面也為用戶提供了更為便利的服務。在多媒體數據壓縮方面，信息科學研究者開展了卓有成效的研究與開發工作。在國家“863計劃”的支持下，多媒體數據壓縮在理論和科研實踐方面取得了可喜的研究成果。例如，VCD 的創設及應用的普及，中科院聲學所在MPEG-1解碼設備的設計與產業化方面的卓越貢獻，而由哈爾濱工業大學和國家智能計算機研發中心聯合完成的MPEG-2解碼設備，已應用到了DVD和數字衛星電視接收機等產品中，并進入產業化階段。

三、正確理解多媒體信息管理系統的應用原理

多媒體信息的管理是多媒體信息管理系統的主要功能，其核心模塊是用戶操作模塊。在核心模塊中，關鍵是多媒體信息的添加和多媒體文件的上傳。在國內外的研究中，多媒體文件上傳主要采用AJAX，對文件的壓縮主要根據.NET framework提供的zipstream類，采用多線程加快文件的上傳速度。

多媒體信息管理系統是在充分分析學校對信息管理的個性化需求的基礎上，依據結構化分析和設計的方法及面向對象的分析和設計理論，采用中間件技術和MVC模式，基于.NET開發環境開發而成。要開發一個功能實用、操作方便、簡單明了的多媒體信息管理系統。

在系統的設計上，采用先進的面向對象系統架構設計理論，依據軟件工程可復用理論的最新成果設計開發，采用可擴展標記語言作為系統數據總線。在系統開發過程中采用.NET技術，基于瀏覽器/服務器模式，自主研發了應用定制框架，建立了靈活的分布式應用體系。數據庫采用SQL Server 2000，在統一的數據庫設計和行業業務應用規劃基礎上，實現了系統業務協同辦理，技術上實現了無縫集成，業務上滿足了業務流程自動化對多種關鍵技術的集成應用的需要。

針對實際情況，多媒體教學信息管理系統采用統一管理、分散應用的方式來組織和管理學校的多媒體教學信息。系統包括上傳、查找、展示、后臺管理等模塊，為教學信息的使用者和管理者提供了方便，使系統的管理維護更加方便，使數據查詢更加靈活，使系統的擴展更加容易。

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