移動多媒體教學平臺的構建

林 興

（閩南理工學院信息管理學院，福建 石獅 362700）

0 引言

隨著計算機技術、移動通信技術的蓬勃發展，移動互聯網正在成為人們連接網絡的主要方式。智能手機和各類社交網站中涌現出大量的音頻、視頻、圖片等數據，對這些數據如何進行獲取和管理成為目前眾多學者研究的主要內容。移動多媒體是指將計算機和視頻技術和媒體結合起來，用于與兩種媒體或以上媒體進行人機交互的信息傳播和移動的便攜式移動設備。移動多媒體技術成為其中一個關鍵技術，它支持更加完善的多媒體信息處理的功能，包括視頻電話、VoIP系統和無線多媒體監控等。移動多媒體通信系統對多媒體信息能夠進行實時采集、傳輸和處理。在移動終端設備的發展過程中，Zenith的最新研究報告預測，到2018年，全世界的智能手機用戶將持續增長，其中排名第一的為中國，達到13億，印度排名第二，為5.3億，美國排名第三，為2.29億。隨著移動通信技術尤其是3g技術的成熟和普及，以及4G的不斷發展，越來越多的教育工作者和學習者開始使用移動終端。由于智能設備的便攜性使得學習者可以很容易地利用零碎時間來學習智能手機和平板電腦[1]。此外，移動終端和各種傳感器（如GPS）的多媒體性能可以幫助開發者進行各種交互式應用程序的開發。本文結合當前教育和信息技術的發展現狀，研究如何將移動多媒體技術應用在教育中，使學習者可以很容易地獲得優質教育資源，為終身學習提供簡便。

1 研究現狀

隨著移動技術和互聯網技術的飛速發展，移動教學平臺在網絡學習和遠程教育的基礎上逐步形成。移動互聯網技術在移動終端平臺中的應用為教育改革提供了平臺和基礎。在美國，斯坦福、哈佛和其他一些高校已經開始應用MOOC移動學習平臺。Viana等人提出了使用移動多媒體技術建立移動文件，結合元數據提取和濃縮的方法自動從用戶的上下文注釋中由用戶和注釋應用自定義規則來推斷上下文的特征。中國在探索教學資源共享方面的研究較早，例如早期的網絡精品課程。蘇等人利用Flash XML構建全面、具體的教學信息和強大的交互功能，構建出符合學生的認知的地理教學多媒體電子教學地圖，并研究了電子地圖的放大、縮小、移動、標簽、查詢的實現技術，在地理教學中取得了良好的應用效果。一些研究者通過多媒體教學、遠程教學和移動媒體技術，結合移動多媒體和大學圖書館的資源管理，構建數字圖書館，以提高學生的自主學習能力，增加閱讀時間[2]。

然而，目前移動媒體技術應用于教學還存在一些不足之處。多媒體技術在教學中使用的是最傳統和簡單的多媒體技術，沒有良好的基于移動終端的教育平臺。傳統的自主學習在線考試方法存在群體問題不靈活、功能單一、應用范圍窄、穩定性差、不能擴展等。本文提出在課程教學中運用移動教學平臺，根據專業特點設計和構建移動教學平臺。此外，為移動媒體教學平臺添加在線考試模塊，這是一個自主學習的在線考試系統，以在線學習和在線考試，幫助學校提高管理水平，降低成本，提升價值，幫助教師通過考試系統掌握學生的學習[3]。

2 移動多媒體教學平臺的關鍵技術

2.1 Ruby on Rail框架

Ruby是一種腳本語言，具有完全面向對象的特性。ORM是對象關系映射的縮寫，它是一種將關系數據轉換為面向對象編程語言的編程技術。Rails中的ORM是活動記錄，它可以直接使用面向對象的語法操作數據庫。Rest架構是網頁應用程序的一種軟件體系結構風格，采用一種只對應用程序的性能進行測試，而不注意具體實現過程的方法，稱為行為驅動開發。Ruby on Rail框架的結構原理是一組基于重寫和動態編程語言的假設建立的框架，非常適合解決項目中的問題，其中的各種工具可以使用框架不需要太多的整合實現更多的功能。動態語言為經驗豐富的開發人員提供更多的功能和靈活性，用更少的代碼表達更廣泛的含義[4]。

圖1 移動多媒體教學平臺的功能結構

2.2 HTML5

HTML5是Internet標準發展到一定階段的必然需求，HTML5的網絡應用服務需要較少的瀏覽器插件。HTML5支持許多技術標準，如呈現數學公式、使用畫布標簽動態圖形呈現、使用視頻標簽進行視頻播放、離線資源緩存、在線資源監視和本地存儲。通過HTML5可以很好地展示教學資源，解決移動多媒體終端資源的兼容性問題，而且HTML5可以生成一些復雜的數學公式[5]。

3 移動多媒體教學平臺的功能和性能需求

移動多媒體教學平臺具有登錄管理、用戶管理、課程管理、考試管理、反饋管理、學習管理、學習評價管理、課程資源管理等功能（如圖1所示）。由于使用移動多媒體教學平臺的對象是教師和學習者，需要教師對教學資源和教學過程進行方便管理，學習者可以隨時隨地使用移動終端學習。

移動多媒體教學平臺對性能有一定的要求，移動多媒體教學平臺的正常頁面和稿件的響應時間應控制在5秒內。系統的并發性是指請求系統每秒可處理的，這需要通過估計用戶規模計算。

移動多媒體教學平臺對性能有一定的要求，移動多媒體教學平臺的正常頁面的響應時間應控制在3秒內。并發性指的是系統每秒可以處理的請求，這需要通過估計用戶的規模來計算。一般來說，當每天在70%的訪問請求發生在40%的時間內時，每個服務器每秒能夠處理的請求的數量的計算公式如（1）所示。在公式（1）中，n代表系統每個服務器每秒能夠處理的請求的數量，L代表服務器的數量。

4 移動多媒體教學平臺的構建

移動多媒體教學平臺可以判斷所使用的移動終端的類型，并顯示不同智能終端相應效果的界面視圖。學習者可以通過網絡將移動多媒體教學平臺用于課程的教學上。移動多媒體教學平臺的架構如圖2所示。移動多媒體教學平臺中包括短消息中心、語音控制機群等無線上網功能，成為網絡信息時代的通信樞紐，該架構充分利用現有的軟硬件設施和短消息技術進行一定多媒體教學平臺的設計。

本設計結合移動多媒體自主學習的在線考試技術，平臺能夠很方便的導入、導出和編輯測試題，能滿足學習者在線考試的需要。前臺顯示系統用來顯示視圖、登錄、注冊等，學習管理和課程管理主要由教師操作，合理規劃課程，布置作業。課程資源管理是移動多媒體教學平臺的重要組成部分，它是用來管理豐富的教學資源，是由教師來添加或修改教學資源；學習管理是用于學習；系統和其他系統的管理子系統主要負責性能的管理，以及在線考試、評價和與用戶的互動。

圖2 移動多媒體教學平臺架構

在Ruby語言中可以用構造函數來創建對象，定義實例方法，每種方法都可以實現一個便于內部和外部調用的函數。Ruby on Rail框架包含快速網頁生成模塊，分別為Mina、fragment和layout，fragment中的頁眉和頁腳是最常用的編寫頁面的方法。頁眉和頁腳顯示在頁面上，只需要調整CSS的一部分，因此布局部分就可以使用了，布局部分主要用于編寫樣式表。

平臺的學生和老師用各自的賬號和密碼登錄，他們有不同的權限。教師主要負責課程、資源、測試、互動、績效和評價的管理，學生負責學習系統的學習。在登錄界面上，學生可以根據需要選擇相應的部分學習。學生導航界面主要分為四個部分：課程學習、課后總結、在線考試和交流反饋。在學習模塊中，學習者可以充分利用教學資源進行學習，多樣化的教材能幫助學習者更好地理解理論知識。課后總結主要包括知識的重點和難點以及學生的筆記。在在線考試部分的問題是豐富多樣的，它可以幫助學生評估他們的學習效果更好，教師可以根據考試成績評價學生的整體學習，溝通反饋，學習者可以與教師或其他學習者互動，提高學生的學習效率。

5 結束語

隨著移動通信技術的迅速發展，使得越來越多的教育工作者和學習者開始使用移動終端。本文結合當前教育和信息技術的發展現狀，研究如何將移動多媒體技術應用在教育中，使學習者可以很容易地獲得優質教育資源，為終身學習提供簡便。本文分析了移動多媒體教學平臺的研究現狀，闡述了移動多媒體教學平臺的關鍵技術，包括Ruby on Rail框架和HTML5。在教學中將移動多媒體技術應用于教學，設計了一個移動多媒體教學平臺。在Ruby框架的基礎上，利用HTML5技術，豐富了教育平臺的功能，在移動教學平臺的在線考試部分采用了在線考試技術，幫助學生更好地評價自己的學習，提高學習效率。