基于微視頻的視頻案例支持系統優化及應用研究*

☆陽永清

（長沙師范學院教育技術中心，湖南長沙　410100）

基于微視頻的視頻案例支持系統優化及應用研究*

☆陽永清

（長沙師范學院教育技術中心，湖南長沙410100）

視頻壓縮編碼技術的發展和教學視頻資源的技術演進，為微視頻的出現及在教學中的使用提供了技術基礎，多媒體學習認知理論和遠程學習交互理論為微視頻的應用提供了理論支持，利用微視頻，可以優化視頻案例支持系統，促進幼師國培學員的實踐反思，促進幼兒教育的發展。

微視頻；視頻案例；幼師國培；系統優化

視頻以其直觀生動、聲畫結合的優勢在教學中被廣泛應用，既可以作為系統性的資源生成網絡課程，又可以作為輔助性資源充實課堂教學。視頻公開課、精品視頻共享課、各式各樣的微課競賽客觀上推動了視頻特別是微視頻在教學中的應用。研究和理順微視頻的技術演進和理論支持是十分必要的。

一、微視頻的技術演進

隨著技術的不斷發展和進步，教學視頻資源的制作越來越容易，使用起來也非常地簡單，存儲也是非常方便和靈活，因此，在教學中的應用也逐漸廣泛化。下文從視頻壓縮編碼技術的發展和教學視頻資源的技術演進兩個維度來分析微視頻的技術演進路線。

1.視頻壓縮編碼技術的發展

國際上兩大權威機構ITU和ISO對推動視頻技術的發展和普及功不可沒。ITU主要制定了H.26X系列標準，ISO下屬的MPEG制定的JPEG標準和MPEG系列標準。為了達到視頻圖像更高的壓縮比和圖像質量，并實現更好的網絡適應性，ISO和ITU于2001年共同成立了聯合視頻工作組，在2003年發布了最新的視頻壓縮標準H.264/AVC。該標準的壓縮比在相同視頻圖像下是H.263的兩倍，這樣的壓縮比推動了視頻更加廣泛的應用，同時該標準還具有低碼率、良好網絡親和性的特點，為在網絡上實時的傳輸視頻提供了可靠的保障［1］。另外，H.264也是MPEG-4第十部分，兩個機構的視頻標準兼容性大大加強，視頻之間的轉碼工作量大大降低，使用者從此不必為視頻格式的不兼容而煩惱。

2.教學視頻資源的技術演進

20世紀初的教育電影作為教學視頻資源，開啟了視頻在教學中應用。教學視頻資源的技術演進與成人教育、終身教育的發展及需要密不可分［2］。根據視頻資源的興起背景、應用模式和載體，教學視頻的技術演進大概可分為三個階段（如圖1）：第一階段是教育影視資源，這一階段主要采用實錄和實播形式的教育電影和教育電視，視頻教學資源相對分散，不成體系，準備的時間比較長，專業性要求比較高，學習者通過衛星和電視機開展遠程學習；第二階段是網絡視頻課程資源，主要基于Web開發與瀏覽，視頻成為系統的教學資源在網絡上廣泛的傳播，學習者主要通過計算機瀏覽觀看，可以與視頻教學資源進行簡單的交互；第三階段是微視頻課程資源，伴隨著在學習走向移動化、微型化、碎片化之時，學習內容逐漸走向微型化、移動化，學習方式更多的是非正式學習，傳播者將細化的知識點制作成一個個時長10-15分鐘的微視頻來適應時代的要求。這個階段學習者主要通過智能手機、平板計算機等移動終端瀏覽視頻，可以通過視頻標注、視頻內容檢索技術與學習內容進行深度的交互參與。筆者利用VS+SQL開發了一個視頻案例支持系統，在該平臺上，學習者可以上傳和瀏覽自己的視頻，并對視頻內容進行注釋，針對視頻內容關鍵字進行檢索。總體上可以看出，前一階段資源依然能被后一階段使用，但其核心地位慢慢被取代，并且資源的應用模式和載體逐漸多元化。

圖1　視頻類教學資源的演變與變遷

二、視頻教學理論

視頻能得到不斷的發展和重視，除了自身技術的原因，還與視頻教學理論的研究與發展密不可分。

1.多媒體學習認知理論

2002年，多媒體學習認知理論由美國心理學家理查德.邁耶（Richard E.Mayer）提出。他認為：學習者擁有文字信息處理系統和視覺信息處理系統，分別對語詞和畫面進行系列復雜的處理。在多媒體的學習中，學習者的認知過程要經歷以下三個階段（如圖2所示）：第一階段，從呈現的材料中選擇能引起注意的語詞和畫面；第二階段，將語詞和意象組織到整體的心智表征中；第三階段，將產生的言語表征和視覺表征相互整合，建構基于言語和基于視覺的模型，然后在這些表征和長時記憶中的先驗知識建立聯系。

圖2　多媒體學習認知理論

在多媒體學習中，數字化的視頻資源占據了重要的地位。隨著技術的不斷發展和進步，數字化視頻資源的創作越來越容易，使用操作也非常的簡單，存儲方式也日益的方便和靈活，因此，在教學中的應用也逐漸的廣泛化，表現出一定的教育特性：教師在教學中使用視頻可以進行系統的教學，也可以輔助教學，也能夠通過視頻進行測試和反饋，從而進一步指導學生進行個性化的學習。由此可以看出，視頻資源的應用能夠貫穿整個教學過程，有著極其重要的教育功能。

2.遠程教學交互理論

交互，也稱為互動或雙邊活動，在教學中的互動不是一般課堂教學中常見的講解提問等“即時互動”，而是要求生生之間進行討論、展示、爭辯、操作等“同時互動”。教學交互是一種發生在學生和學習環境之間的事件，它包括學生和學生，學生和教師之間的交流，以及學生和各種物化的資源（如學習資源和媒體）之間的相互交流和相互作用（陳麗，2004）。教學交互層次塔可以幫助教師辨析各種復雜的教學交互現象在網絡學習中的實際作用和相互關系，教學交互層次塔為教師提供了促進網絡學習的有效途徑［3］。

圖3　陳麗的“教學交互層次塔”

如圖3所示，教學交互層次塔用操作交互、信息交互、概念交互三個層面及學生與媒體的交互、學生與學習資源的交互、學生與學生的交互、學生與教師的交互、學生新舊概念的交互五個層次的交互來闡述教學交互對學習的意義。從操作交互、信息交互到概念交互，逐漸從具體到抽象，從低級到高級。而高級的教學交互是以低級的教學交互為條件和基礎的，高級的教學交互是低級的教學交互的目標。媒體是所有教學交互的載體和平臺，由此可知，媒體的教學交互特性是所有教學交互的基礎。學生與媒體界面的操作交互主要做的是頁面框架結構的設計；信息交互設計主要包括學生與學生、學生與教師的交互設計和學生與學習資源的交互設計三個層次的交互設計。但由于在設計、開發和實施網絡課程的過程中，我們只能控制操作交互和信息交互這兩個層面，最高層次的新舊概念的交互無法有效控制。

三、視頻案例支持系統的優化及應用

在《促進幼師國培學員實踐反思的視頻案例支持系統的構建》一文中，筆者已經構建了一個視頻案例支持系統，能夠實現簡單化視頻案例采集、立體全面顯示視頻案例內容、同步顯示視頻和注釋、建立注釋內容與視頻片段的關聯、國培學員可以在線注釋視頻案例、實現快速檢索視頻注釋，提供多種交流互動渠道［4］，詳細框架如圖4所示。微視頻相關技術的發展和視頻教學相關理論的普及，為教學視頻案例庫提供了新的發展思路和途徑。

圖4　系統詳細框架圖

1.上傳微型視頻

教學微視頻是經過精心教學設計，時間控制在10～15分鐘，知識結構完整的微型視頻。微視頻將原來視頻更加精細化，學習者通過觀看微視頻可以完成一個細化且完整的知識點的學習。微視頻由于視頻時間控制比較短，視頻文件相對比較小，視頻上傳的速度大大提高，瀏覽播放的方式得到擴展，學習者可以利用手機、平板電腦等移動媒體實現移動學習。

2.基于信息的視頻注釋

在筆者開發的視頻案例支持系統中，可以對微視頻進行注釋，注釋的流程如下：登陸平臺后，在視頻案例庫中瀏覽感興趣的視頻，在需要注釋的地方停下來并進行微調，點擊“開始”，在注釋框中輸入注釋信息，完成后點擊“完成”，一個基于信息的視頻注釋過程就完成了，視頻注釋和視頻片段建立了一一對應關系。注釋信息進入視頻注釋信息庫，后面的學習者都可以看到，在檢索框中輸入關鍵字還可以檢索視頻片段。

3.基于內容的注釋檢索

學習者在檢索框中輸入關鍵字，可以檢索所有相關的視頻注釋，點擊視頻注釋，視頻自動鏈接到視頻片段的開始注釋點，點擊“播放”可以進行瀏覽。視頻片段檢索方式，方便了學習者針對某一主題進行大量的實踐性知識的學習，并可以進行對比分析。基于內容的注釋檢索由于只需要瀏覽視頻注釋對應的片段，提高了學習的針對性和準確度。

微視頻在視頻案例支持系統中的應用，優化了該系統的各個環節，特別是視頻案例的上傳環節。微視頻的應用，對教學視頻案例的制作和錄制提供了新的思路，對學習者教學素養和信息素養都提出了更高的要求。

［1］于援東.新一代視頻編碼在教育視頻資源中的應用［J］.現代教育技術.2010，（02）：10.

［2］王覓.微視頻課程：演變、定位與應用領域［J］.中國電化教育.2013，（04）.

［3］韋曉紅.基于遠程教學交互理論的微視頻設計開發與實踐研究［D］.桂林：廣西師范大學，2011.

［4］唐小娟，陽永清.促進幼師國培學員實踐反思的視頻案例支持系統的構建［J］.軟件導刊.2014，（06）.

［編輯：陳鉞］

G434

A

1671-7503（2015）11-0078-03

2013年湖南省教育廳科學研究項目“面向幼師國培學員實踐反思的視頻案例支持系統的設計與應用”（課題編號：13C1069）。