流媒體技術在遠程教學中的應用探討

黃文深

摘要：流媒體技術是為處理遠程教育中多媒體信息傳送問題而出現(xiàn)、發(fā)展起來的一種新型網絡科學技術。本文首先介紹了如今的遠程教育出現(xiàn)的問題及其產生原因、流媒體概述和流媒體以及遠程教育的有效結合，并說明了流媒體發(fā)展中碰到的問題以及處理辦法。

關鍵詞：流媒體技術;遠程教育;問題;方法

一、引言

遠程教育打破了原有的時間與空間的束縛，任何時間和地方均能夠教課和學習，課程的內容可以用視、音頻以及動畫、圖文的形式顯現(xiàn)在用戶端的播放器上。教學資源能夠是交互的多媒體課件，又能夠是名師講堂的實踐課堂紀錄，或是二者的連接。這樣的交互性和真實性給如今的遠程教育注入了新的動力與生機。所以，遠程教育對網絡的視、音頻傳輸?shù)囊笫謴娏摇Ｃ媾R有限的帶寬與擁塞的撥號網絡，完成狹窄網絡的視、音頻以及動畫傳送最可行的處理方案即是流媒體技術。經過流媒體形式實施傳送，盡管在網絡十分擁塞或不穩(wěn)定的撥號連接的條件下，也可以給予清晰和不間斷的影音傳送給觀眾，完成了網上動畫和影音等多媒體的實時播放。流媒體技術的出現(xiàn)和發(fā)展，一定會對遠程教育的發(fā)展出現(xiàn)關鍵影響。

二、遠程教育存在的問題及其出現(xiàn)原因

以前是將文字印刷作為核心的教育然后到電視教育，現(xiàn)如今現(xiàn)是以網路信息技術為主體的網絡教育，如今遠程教育成長的速度不斷加快，不過也存在著如下部分問題：

（一）多媒體教學內容的傳送變成遠程教育成長的障礙

網絡時代需要大家持續(xù)地學習新的知識和技術，才可以趕上時代的腳步。所以學習一定會成為伴隨每個人終生的伴侶。遠程教育打破了以往面對面課堂教學的限制，為學習者給予了時間分散和資源共享以及地域廣泛、互動式的教學模式，所以特別受到人們的青睞。不過人們在實施遠程教學或學習時了解到當前遠程教學依然出現(xiàn)的部分問題。例如：網絡課程主要是針對文件資料和一小部分的靜態(tài)圖片，內容依然相對簡單并且抽象，缺少吸引力，盡管有各種媒體也并未同步展現(xiàn)的，不能發(fā)揮其統(tǒng)一效果;老師和學生之間的交互形式相對少且方式老舊、盡管是相對領先的交互方式，比如E-mail和BBS傳輸?shù)膬热菀泊蠖际俏淖郑瑢崟r性不足且情感溝通方層面也相對薄弱，不能創(chuàng)造一個切實有助于學習者學習的優(yōu)良環(huán)境;全球各地均有很多擁有較高教學價值不過卻以多媒體方式出現(xiàn)的學習資源，因為其容量很大，不能很好地在網絡上實施傳輸，進而關系到了教學價值的體現(xiàn);盡管部分多媒體學習資源能夠花相應時間從互聯(lián)網上獲得，不過學習者依舊不能與這部分多媒體學習資源實施互動，只好被動地接納，不助于學習者積極性、創(chuàng)造性的發(fā)展等。擁有以上問題的遠程教學方式把實質上是立體的、交互的、綜合的知識系統(tǒng)加以描繪、傳播和感知，進而讓學習者在他們內心中再次設計出立體的、交互的、綜合的知識系統(tǒng)，明顯是低效率的、不健全的。事實上，遠程教育應當是能夠給出一種立體的和非線性的以及視音頻等各種媒體相統(tǒng)一的、能夠交叉的、擁有各種感受的以超媒體和超鏈接為基礎的教學模式。目前遠程教學發(fā)展的阻礙之一是怎樣在遠程教育中很好的傳輸容量很大的多媒體教學資源和信息，及其怎樣有效的體現(xiàn)視音頻資源的教學有點，而這部分要求流媒體能夠實現(xiàn)。因此探究流媒體在網絡遠程教育中的應用方式一定會推動流媒體在遠程多媒體教育中的高校應用，從而促進遠程教育的持續(xù)發(fā)展。

（二）遠程教育內涵的束縛

目前，現(xiàn)代遠程教育被認可成是一種師生脫離的、無法當面組織的課程教學。這種定義中提出三個層面的內涵。1）學生與老師一直處在一種即將分離或要準分離的狀態(tài)。2）學生之間也處在一種即將分離或要分離的狀態(tài)。3）應用傳播媒體工具與傳播體系來實施教學。這種定義及其內涵在以往和現(xiàn)在，首先發(fā)揮出了引導我們工作的作用，但是另一方面也約束了我們的探究與實踐，在相應程度上變成我們工作的束縛。大家都知道，隨著高級網絡設備的快速發(fā)展，使各個領域的應用能夠實時保持著聯(lián)絡。而現(xiàn)代遠程教育便是要利用最領先的技術來開展教學，而這部分高新科學技術的引入又一定會打破已有遠程教育出現(xiàn)的束縛，推動它的發(fā)展。流媒體技術是近些年來發(fā)展、遠景較好的媒體技術，因此我們應當主動地把流媒體技術導入這里面，探究它的應用形式以實現(xiàn)有效運用流媒體技術為遠程教育的老師與學生服務，從而推動遠程教育本質上的發(fā)展。

（三）現(xiàn)代遠程教育需要多媒體化

如今的遠程教育的發(fā)展能夠推動教育的數(shù)字信息化，所以教育數(shù)字信息化會是當前遠程教育的主要目標。教育數(shù)字信息化的基本特點是網絡化、智能化、多媒體化。所以，多媒體化便是如今的遠程教育發(fā)展的方向之一。多媒體化是信息設施的整合化、信息特點的多樣化、復雜情況的虛擬化，進而導致體積很大，很難在網絡上流傳、分享。不過多媒體教育或資源用它生動、具體、容易被學習者體會和接納等優(yōu)點始終獲得學習者的歡迎，也被教育工作者覺得是一種可行的教學模式。所以多媒體化漸漸變成急待處理的問題。而流媒體能夠推動“多媒體化”。所以，為了更為可行的完成多媒體化，而并非機械的多媒體化，我們應當探究流媒體在遠程教育中的應用形式。

（四）設備資源的利用不合理

現(xiàn)今的遠程教育盡管基礎設施十分領先——寬帶連接、設備健全高端，然而這些均變成擺設，并未被足夠地利用，在教學上依舊保持著以教課書作為主要，其它媒體作為輔助的局勢，盡管部分遠程教育單位運用了網絡來實施網絡教學，也僅是把課堂變個環(huán)境，僅是換湯不換藥。無法打破原來的教學模式，也便說不上遠程教育的本質性發(fā)展。流媒體能夠幫助我們很好地處理以上出現(xiàn)的問題。應用流媒體技術能夠很簡便地把老師上課的圖像和聲音以及電子教案一同傳送給學習者，也能夠按照需要把學習者的圖像和聲音傳輸給老師，這種能夠模擬出學校教育的模式;同樣，也能夠模擬出教室，以提高學習者之間的溝通。此外，也能夠簡便地得到世界上頗多的多媒體學習資源來加以學習。這種才是切實意義上的遠程教育——打破時間的約束、提高學習機會、拓展教學范圍、加強教學質量、減少教學成本;師生和生生交互便捷、資源提取簡單的達到時代需求的教學模式。

三、流媒體技術的優(yōu)點

流媒體就是一種能夠讓音、視頻以及別的多媒體特意在互聯(lián)網上以實時的、不需要進行下載等候的方式實施播放的技術。具體而言，流媒體出現(xiàn)了廣義與狹義含義之分。從廣義的角度來講，流媒體就是讓音、視頻變成流暢與不間斷的傳送流與回輸流的技術、模式以及協(xié)議的全稱，我們普遍都稱它為流媒體系統(tǒng);而狹義視角的流媒體是比較于以往的下載或回放方式來講的一類媒體格式，可以從互聯(lián)網上得到音、視頻等不間斷的多媒體流，用戶能夠邊下載邊播放，讓延時明顯減短。和單一的網絡下載形式對比，這樣的對多媒體文件一邊下載一邊播放的流媒體傳輸形式擁有如下突出的優(yōu)勢：

（一）啟動時間大幅度地減少

用戶不需要在等待全部內容下載至硬盤上才進行觀看。普遍來講，一個較長時間的影視片段在幾秒鐘內便呈現(xiàn)在客戶端上，并且播放過程普遍不會產生斷續(xù)的狀況。此外，全屏播放視頻對播放速度基本沒有影響，補過快進和快退過程需要相應時間等待。

（二）對系統(tǒng)緩存體積的需求顯著減少

因為互聯(lián)網是以包傳輸為根本實施斷續(xù)的不同步傳輸，數(shù)據(jù)被拆分為很多包實施傳輸，動態(tài)變化的網絡讓每個包或許會選用不一樣的路由，所以到達用戶電腦的所用時長也便不一樣。因此，在用戶端需要緩存內容來補足延遲與卡頓的影響以及確保信息數(shù)據(jù)包傳輸順序的準確，讓媒體數(shù)據(jù)可以不間斷輸送，不會由于網絡短暫擁塞而讓播放產生卡頓。盡管流媒體傳送仍然需要緩存，不過因為無需將全部的動畫和視音頻內容均下載緩存起來，所以，對緩存的標準下降。

（三）流媒體傳輸?shù)耐瓿捎幸欢ǖ膶崟r傳輸協(xié)議

采取RTSP等實時傳輸協(xié)議，更為符合動畫和視音頻在網絡上的流媒體實時傳達。流媒體在傳輸?shù)臅r候是分段傳輸，用戶不需要等待全內容傳輸結束，便能夠瀏覽到實時的不間斷的內容。不過因為不一樣的公司發(fā)展的文件格式不一樣，傳輸?shù)男问揭灿兴煌?/p>

四、流媒體技術在遠程教育中的應用

（一）應用流媒體技術設置遠程教育視音頻點播信息庫

網絡教育資源的存量以及品質的高低直接關系到網絡的使用效率，而使用的效果以及反饋信息又為資源的挖掘給予了依據(jù)與動力，兩者相輔相成，共同推動。因此在如今的遠程教育網絡的創(chuàng)建過程中，應當是在互聯(lián)網資源的應用中持續(xù)開發(fā)資源，在開發(fā)當中又持續(xù)的改善對資源的利用，當然同時能夠在資源開發(fā)、使用過程中按照現(xiàn)實情況改善軟、硬件裝配。流媒體技術給學生給予頗多的教學資源，經過流媒體的網絡教學直播與點播特性，學生能夠在網上獲得知識，進而達到資源分享的目的。若是把已有的每個學科的教學錄像帶、VOD、DVD教學數(shù)據(jù)轉變?yōu)榱髅襟w信息保存在服務器當中，那么能夠構成巨大的教育資源庫，學生不需要走出家門就能夠便捷、快速地獲取想要的流媒體教學內容。

（二）利用流媒體技術完成教學視頻在線直播

流媒體技術能夠使用網絡來現(xiàn)場直播教育內容，學生在網上的所有接入點均可以即時瀏覽至現(xiàn)場直播教學。關于流媒體的網上直播教學無需預先保存流媒體文件，也就是能夠把視/音頻數(shù)字化后直接播放，并且還能夠即時直播電子文件與屏幕顯示信息，實現(xiàn)視頻/音頻信息與電子文件直播信息全部一致。現(xiàn)場直播的教育過程完成后，能夠產生基于流媒體模式的教學課程，保存到服務器內，學生能夠在任何時候從服務器內點播在課堂上還沒聽懂的課程內容，直至全部領會教學內容才停下。

（三）利用流媒體技術制作網絡型交叉式多媒體課件

把不同教學實質轉化為流式文件保存在流媒體服務器當中。學生能夠按照自己的現(xiàn)實情況，選用恰當?shù)臅r間，經過線上拜訪對應的服務器，實施自主學習。學生能夠自主調整學習進度，比如對學習內容實施快倒、快進或暫停等各種交叉控制。采用流媒體的視頻會議與視頻點播屬性，老師和學生、學生與學生、學生和媒體之間能夠實施全方位的交叉。在這樣的學習模式中，學生全部了解學習的自主權，能夠按照自身的情況，積極選擇教學實質、教學速度，學生也無需被動地接納知識，而是積極自主地參加到學習當中。

（四）運用流媒體技術實現(xiàn)各地協(xié)作學習

采用流媒體的視頻會議或視頻通話功能，各地老師和學生能夠經過溝通、探討等活動，實施協(xié)作式學習。遠程教育和學校教育之間顯著的不同的是：在以往的遠程教育當中，師生之間和學生之間沒有溝通討論，不能創(chuàng)造優(yōu)良的學習環(huán)境，進而關聯(lián)到了教學效果。情感與思想的溝通是教育的一個關鍵層面，一個較好的老師不但用他的才能來教育學生，也能夠使用別的思想來聯(lián)系著學生。流媒體的視頻會議性能為兩地師生之間和同學之間的溝通、探討給予了條件。學生在學習當中，能夠對大家有興趣的問題實施討論，交談自身學習的心得感受，供別的同學借鑒，讓大家相互推動、相互點播、拓展思路、一同提升，進而創(chuàng)造優(yōu)良的學習環(huán)境，發(fā)揮出他們的創(chuàng)造性來源，培育他們的創(chuàng)新性思維。經過共同學習，讓他們的知識獲得重新設計，進而出現(xiàn)新的知識，拼產生創(chuàng)造性火花。

（五）采取流媒體技術制作不同種類的網絡教程

隨著網絡課程早就熟練的發(fā)展起來，教育部從2003年開始規(guī)劃在全國區(qū)域內每年創(chuàng)建上千部精品課程，投放到互聯(lián)網上以便于學生自主學習。所有課程均要求講主講老師的講課錄像創(chuàng)作成流媒體的模式。

即使流媒體能夠幫助我們處理遠程教育出現(xiàn)的問題，不過國內現(xiàn)代遠程教育并未較好地把流媒體技術利用到教育中，部分學校在這一層面做了些準備，也只是把商業(yè)上利用的點播體系不加調整地運用到遠程教育上來。最終導致教學效果并不十分成功，其主要缺陷體現(xiàn)在如下幾個方面。

①它無法更好乃至無法營造一種類似的課堂環(huán)境和氛圍。由于它僅是單向播放的，學習者位于被動接受的位置。不能與老師、同學實施實時的交互。不助于學習者積極性的發(fā)揮與創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

②它只是把已有的視頻和音頻教學資源單一的展現(xiàn)給學習者，并未把視頻、音頻以及目前領先的教育教學理論很好的連接起來。

③它并未給予基于視頻和音頻內容的搜索和查詢功能，無法實現(xiàn)學生有目的、有需求的學習。

④它沒有個性。因為在已有系統(tǒng)中，視頻和音頻均是一個完整并且前后順序確切的資源，因此他便不能達到各種學習風格學生的學習需要，也并未為學生的學習給予足夠到位的服務。

五、遠程教學系統(tǒng)平臺實例分析

設計一個基于FlashMediaServer的遠程教學系統(tǒng)能夠劃分成遠程服務中心、用戶子系統(tǒng)以及網絡接通等各大部分。所有的遠程教育系統(tǒng)的構建方案，其屬性是需求既可以實施點播和討論等服務，又可以實施實時教育兩邊活動。作者覺得，遠程教學系統(tǒng)平臺的構建應當包含遠程適時授課、視頻播放、教學輔導、課程探討等實質，這里面適時授課和視頻播放是音頻資源和學習資源的雙重傳輸，也就是音頻資源傳輸?shù)耐瑫r，學習資源也是一同展示。

（一）系統(tǒng)流程分析

在系統(tǒng)工作流程中，用戶可以劃分成三大類：管理員和教育者以及學習者。在系統(tǒng)平臺首頁當中用戶能夠輸入自己的賬戶與密碼，系統(tǒng)會按照用戶打入的信息在信息庫中檢索，確認用戶是不是為本系統(tǒng)平臺用戶并推斷用戶身份。若是有誤，按照系統(tǒng)的順序，會跳轉用戶注冊頁面，用戶能夠根據(jù)用戶頁面的指示填寫用戶信息，注冊成為該系統(tǒng)平臺下的用戶，再次登陸。若是本系統(tǒng)平臺的用戶，便會跳轉到屬于自己的學習中心頁面。其中，用戶能夠管理個人信息，要是想要修改密碼和在線互動信息;查看與檢索課程內容，點播對應的課程資源;以及在線互動溝通，發(fā)起個人在學習上的問題，相互探討交流等。若是管理員，系統(tǒng)會跳轉到管理員界面，查看目前系統(tǒng)中每個用戶信息、課程內容、課件資料以及課程視頻資源資料，還能夠添加別的管理員。

（二）流媒體文件的制作和傳播

1.基本制作流程

基于FlashMediaServer3流媒體服務器，不管是制作適時視頻流或是制作點播型視頻，其從錄制最初鏡頭到流式內容轉換主要通過如下過程：打開流媒體服務器和編碼器：用錄像設備獲得視頻信號，對教學步驟加以錄制：經過專用線路把其傳到視頻收集卡，由視頻收集卡把模擬基帶視頻信號轉變成數(shù)字視頻信號：用于編碼的視頻編碼器把采集的數(shù)字視頻信號壓縮成為所要求的流媒體格式，同時傳達到流媒體服務器，接著把視頻信號傳送給提出需求的客戶端或把壓縮后的視頻數(shù)信息保存在服務器上;運用服務器視頻流加以適時教學。

2.視頻點播功能

（1）視頻課程列表作用。用視頻縮略圖的主題以及摘要：形式展示出全部視頻信息，用戶點入課程主題或圖片便可以跳轉到該課程的內容列表，或者直接進入播放主界面，在播放主界面中，假如視頻有和自身相關的教學資源，那么以相應的框架形式加以整合。

（2）播放界面的設計。該界面的設計是整個系統(tǒng)的重點模塊，視頻教學系統(tǒng)最關鍵的功能，也就是流媒體播放技術在這里體現(xiàn)。這個播放主界面用一種框架的方式展現(xiàn)，模擬課堂教學場景，能夠收集教師教學的錄像或錄音，在核心區(qū)域一同出現(xiàn)講稿，比如如幻燈片、網頁等，而且與服務器端程序連接起來，給予BBS、論壇與Email等適時與非實時的溝通。這個播放主界面主要包含以下四個部分：

1）媒體播放部分：嵌入控件播放流媒體內容，普遍是老師教課錄像或錄音;

2）內容導航部分：顯示教學課程每節(jié)名稱和知識點結構;

3）內容顯示部分：用于和流媒體內容播放一同展示的講稿內容，普遍把教學要點轉變?yōu)榫W頁或PowerPoint幻燈片方式的電子課程教學設計;

4）交互部分。用于老師與學生、學生與學生之間的溝通，有實時溝通的聊天功能，也有非實時溝通互動的論壇和郵件功能。

結語

國內當前的遠程教育并未較好地把流媒體技術運用到教育中，當前許多基于流媒體技術的遠程教育系統(tǒng)尚是不完善的階段，只是把流媒體技術導入，至于怎樣使用，也要求我們教育人員進行探究和摸索。經過探究，相信一定可以設計出一套科學的把流媒體技術使用到遠程教育中的形式，并在此根本上挖掘遠程多媒體教學服務平臺，才可以讓流媒體在遠程教育中獲得科學的應用，體現(xiàn)出其該有的屬性與優(yōu)點，更好地支持教育服務;才可以讓遠程教育以立體的、交互的、非線形的、各種體驗的、針對超媒體和超連接的各種教學方式朝學習者傳輸知識和指導學習以及實時交互，更充分地展現(xiàn)出遠程教育的有點，我們相堅信，隨著網絡流媒體技術的不斷發(fā)展，流媒體這一結合多媒體和網絡技術優(yōu)點于一體的新型媒體，一定會變成關鍵的遠程教育媒體。

參考文獻：

[1]趙妍.流媒體技術在網絡教學中的應用研究[J].軟件，2013，3404：149-150.

[2]錢杰.遠程教學交互理論支持下的微視頻設計與開發(fā)[J].信息與電腦（理論版），2016，01：137-138.

[3]陶莉.流媒體技術在遠程教學中的應用[J].江西廣播電視大學學報，2016，1803：90-93.

[4]吳廣智.芻議網絡遠程教育中多媒體視頻資源的開發(fā)與應用[J].教育教學論壇，2014，52：267-268.

[5]齊麗君，阿迪雅.流媒體技術在遠程教育中的應用[J].現(xiàn)代農業(yè)，2015，08：100-102.

[6]胡敏.流媒體技術在網絡中的應用與發(fā)展探究[J].電子測試，2014，03：131-132.

（廣東省湛江市初級實驗中學 廣東湛江 524000）