基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造-基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造- 基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造- 基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)構(gòu)造- 摘 要：基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)由硬件、軟件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)管理機(jī)構(gòu)組成的一體化有機(jī)的系統(tǒng)。本文從系統(tǒng)物質(zhì)根底、教學(xué)系統(tǒng)支撐平臺(tái)、學(xué)生如何進(jìn)展學(xué)習(xí)、如何實(shí)際開展教學(xué)工作四個(gè)方面來考察。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用軟件、信息、多媒體教學(xué)The multimedia teaching system frame based on Internet Liu zhengyong Qian huanyan Ying an

2、ming(The Modern Teaching Center of Nanjing University of Science and Technology, 210094)Abstract The multimedia teaching system based on Internet is made up of the hardware and software and teaching contents and teaching manage organization。This paper analyses the multimedia teaching system frame fr

3、om the system physical base and teaching system support platform and how students studying and how develop teaching work.Key words computer network、internet applications、information、multimedia teaching一引言基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)是一個(gè)由硬件、軟件、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)管理機(jī)構(gòu)組成的一體化有機(jī)的系統(tǒng)，對(duì)它整個(gè)構(gòu)造的完好的認(rèn)識(shí)，需要從四個(gè)方面考察：要理解系統(tǒng)施行的物質(zhì)根底，可以看它的硬件構(gòu)造

4、；要理解教學(xué)系統(tǒng)支撐平臺(tái)環(huán)境，要看它的軟件構(gòu)造；要理解學(xué)生如何進(jìn)展學(xué)習(xí)，要看它的教學(xué)內(nèi)容的組織構(gòu)造；假設(shè)是想理解如何實(shí)際開展教學(xué)工作，那么需要看它的教育管理職能部門的組織構(gòu)造。本文從這四個(gè)角度來介紹基于Internet的多媒體教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)造。二硬件構(gòu)造支撐網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)的物質(zhì)根底就是一個(gè)實(shí)際的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，一般是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中心，它根據(jù)支持的學(xué)生人數(shù)、范圍、學(xué)生訪問網(wǎng)絡(luò)的方式等諸多因素的不同，變化很大，組織構(gòu)造形式也各不一樣，但一般來說，都具有如下模塊：接入模塊 撥號(hào)和Internet接入、交換模塊、效勞器模塊、網(wǎng)絡(luò)管理與計(jì)費(fèi)模塊、撥號(hào)用戶與局域網(wǎng)用戶模塊、課件制作與開發(fā)模塊，雙向交互式同步教學(xué)模塊，

5、其構(gòu)造示意圖為：圖1 網(wǎng)絡(luò)根本物理構(gòu)造示意圖接入模塊的主要設(shè)備是路由器，路由器的主要作用是通過網(wǎng)絡(luò)專線將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)接入Internet，從而使本網(wǎng)的用戶可以訪問Internet資源，而其它網(wǎng)絡(luò)用戶可以訪問本網(wǎng)信息。交換模塊是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接與傳輸?shù)暮诵?，主要的設(shè)備有主干交換機(jī)、分支集線器和連接各模塊的網(wǎng)絡(luò)電纜，由它們組成整個(gè)骨干網(wǎng)絡(luò)。效勞器模塊主要負(fù)責(zé)信息的搜集、儲(chǔ)存、發(fā)布，它們是對(duì)外提供教學(xué)與信息效勞主要實(shí)體，一般有Web效勞器、FTP效勞器、E-mail效勞器、DNS效勞器、數(shù)據(jù)庫效勞器等等，它們可以由一臺(tái)或多臺(tái)高性能的計(jì)算機(jī)承擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)管理模塊主要對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展監(jiān)控、運(yùn)行性能的監(jiān)測(cè)、故障的預(yù)警和

6、診斷等等；計(jì)費(fèi)模塊主要是記錄網(wǎng)絡(luò)使用者的資費(fèi)信息，以控制網(wǎng)絡(luò)資源的有償使用。撥號(hào)用戶與局域網(wǎng)用戶模塊主要功能是讓學(xué)生和教師可以以多種方式訪問網(wǎng)絡(luò)資源，從而到達(dá)教學(xué)或?qū)W習(xí)的目的，其主要設(shè)備是訪問效勞器，訪問效勞器的主要作用是使得沒有連入Internet的學(xué)生可以通過 撥號(hào)的方式來訪問網(wǎng)上的教育資源。在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)展學(xué)習(xí)的學(xué)員可以通過三種方式接入本網(wǎng)：首先是通過 線路直接撥號(hào)訪問；其次是局域網(wǎng)用戶可直接訪問；第三是外部網(wǎng)用戶可通過網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)，進(jìn)入學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通過校園網(wǎng)與CERNET互聯(lián)，這樣，對(duì)于如今已經(jīng)是這些網(wǎng)絡(luò)的用戶，不需要任何變動(dòng)，只需進(jìn)展登記注冊(cè)，便可進(jìn)入本網(wǎng)進(jìn)展學(xué)習(xí)。課件制作與開發(fā)模塊主

7、要是開發(fā)、維護(hù)網(wǎng)上的教學(xué)內(nèi)容與教育資源，以實(shí)現(xiàn)教育信息的不斷更新與豐富。雙向交互式同步教學(xué)模塊是一個(gè)基于高速數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)雙向可視會(huì)話系統(tǒng)，它可以將演播教室中教師的講解情況實(shí)時(shí)傳送到遠(yuǎn)程多媒體教室，教師在講解中，還可以看到遠(yuǎn)程教室中學(xué)生的表情與神態(tài)，并能接收到學(xué)生的詢問，類似于本地課堂教學(xué)。此模塊的核心設(shè)備是基于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)如H.320的視頻會(huì)議終端、MCU多點(diǎn)控制單元、攝像機(jī)等。MCU是一種多端口設(shè)備，通過它可以使得多個(gè)視頻終端在一個(gè)會(huì)話中互相通信，其主要控制功能包括音頻混合、音頻切換、視頻混合和視頻切換。三軟件構(gòu)造僅指教學(xué)支持系統(tǒng)一個(gè)完好的基于Internet的教學(xué)系統(tǒng)，不僅需要系統(tǒng)軟件的支持，如網(wǎng)

8、絡(luò)操作系統(tǒng)、WEB效勞器、FTP效勞器等等，還需要一些專門支持教學(xué)的應(yīng)用軟件。1 適應(yīng)性超媒體學(xué)習(xí)系統(tǒng)：由于參與遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)的學(xué)員來自各行各業(yè)，他們沒有一個(gè)統(tǒng)一的起點(diǎn)，才能參差不齊，因此，遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)必須可以針對(duì)不同才能的學(xué)生，提供不同形式的教學(xué)。適應(yīng)性超媒體教學(xué)指根據(jù)學(xué)生的個(gè)別才能特征，動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)與學(xué)習(xí)者當(dāng)前學(xué)習(xí)才能最相關(guān)的基于超媒體教學(xué)內(nèi)容。它有兩個(gè)含義，首先是學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇上，系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)歷史記錄和才能估計(jì)，選擇學(xué)生沒有掌握或是沒有學(xué)習(xí)過的教學(xué)內(nèi)容，這些學(xué)習(xí)內(nèi)容是與當(dāng)前學(xué)生才能最接近的。學(xué)習(xí)內(nèi)容的選擇與組織以認(rèn)知單元為最小單元，一個(gè)認(rèn)知單元就是教學(xué)目的中所規(guī)定的最小的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)這一個(gè)小知

9、識(shí)點(diǎn)所展開的教學(xué)內(nèi)容稱之為一個(gè)認(rèn)知單元。每個(gè)學(xué)習(xí)階段，可以選擇一個(gè)或幾個(gè)認(rèn)知單元。其次，是在學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織上，系統(tǒng)將根據(jù)對(duì)學(xué)生估測(cè)的才能和學(xué)生的認(rèn)知風(fēng)格，選擇最適宜學(xué)習(xí)者的內(nèi)容呈獻(xiàn)方式，在適應(yīng)性學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，每個(gè)認(rèn)知單元的教學(xué)展開都有好幾種形式，有一些詳細(xì)、有一些簡(jiǎn)單；有一些詳細(xì)形象、有一些抽象；另外，提供給學(xué)生的相關(guān)輔助材料，練習(xí)試題等等，都各不一樣。學(xué)習(xí)內(nèi)容的組織，主要以超媒體的方式進(jìn)展，差異主要表達(dá)在鏈接的層次和鏈接的單元上，它將根據(jù)不同才能的學(xué)生，有所不同。詳細(xì)說，本系統(tǒng)的主要功能有：1 教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)適應(yīng)；2 教學(xué)內(nèi)容導(dǎo)航的適應(yīng)；3 教學(xué)內(nèi)容的動(dòng)態(tài)構(gòu)建的適應(yīng)；4協(xié)作式的問題解決；5自主

10、選擇學(xué)習(xí)策略的適應(yīng)。2多媒體授課系統(tǒng)從功能上可以分成兩個(gè)部分：一個(gè)是課件點(diǎn)播系統(tǒng)，一個(gè)是同步播送授課系統(tǒng)。3師生交互工具為了有效的支持分布在異地的師生間交流，遠(yuǎn)程交流工具應(yīng)不僅僅提供傳統(tǒng)的基于文本交流，還應(yīng)提供包括圖形、語音、視頻等多媒體的支持。同時(shí)，類似于傳統(tǒng)的教室教學(xué)中的黑板，身處異地的師生也可以通過特定的軟件白板來交換意見。軟件共享白板：軟件共享白板是一個(gè)為在Internet環(huán)境進(jìn)展教學(xué)的教師和學(xué)生提供文本以及圖形共享的區(qū)域。教師可以將一張圖片貼入共享白板中，并利用系統(tǒng)提供的特定畫圖工具和文本輸入工具，在所貼的圖片上進(jìn)展標(biāo)記、說明。教師端的白板中的圖形和文字可以通過Internet 同步

11、傳遞到交流環(huán)境中的其他學(xué)生端白板中。學(xué)生可以同步的觀察教師在白板中的板書內(nèi)容，這樣，共享白板實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)教室中黑板的功能。語音交互：語音交互是異地師生之間一種有效的交流方式。視頻交互：為了增加師生教學(xué)過程的生動(dòng)性，也需要師生間可以看到各自的視頻圖象。教師可以任意選擇特定的學(xué)生端視頻，也可以同時(shí)看到多個(gè)學(xué)生端的視頻圖象。學(xué)生端可以選擇觀看教師端視頻。傳統(tǒng)文本交談：與一般的文本聊天客戶端程序有一樣的功能，包括私人交談和公眾交談兩種方式。在私人交談形式下，教師可以選定特定的一個(gè)在同一交流環(huán)境中的學(xué)生進(jìn)展文本交流。也可以是一個(gè)學(xué)生與同環(huán)境中的另一個(gè)學(xué)生之間進(jìn)展私人交談。在公眾交談形式下，一個(gè)教師或者學(xué)生

12、的鍵入的文本信息可以被同一交流環(huán)境中的其他學(xué)生和教師共享。同步閱讀機(jī)制：在交流過程中，可以提供同步閱讀的機(jī)制。教師可以通過鍵入U(xiǎn)RL地址，并將該地址播送到同一交流環(huán)境中的所有學(xué)生端閱讀器，使得學(xué)生端的閱讀器與教師端的閱讀器到達(dá)同步顯示。這樣教師可以定位在同一個(gè)環(huán)境中的所有學(xué)生端的閱讀器，從而指導(dǎo)學(xué)生在Internet中閱讀學(xué)習(xí)資源。4網(wǎng)絡(luò)題庫管理系統(tǒng)基于Web的題庫系統(tǒng)用于支持教師和學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)展組卷并進(jìn)展各種類型的測(cè)試。題目?jī)?nèi)容主要是各級(jí)各類學(xué)科內(nèi)容的測(cè)試題、達(dá)標(biāo)題等，支持各種類型的測(cè)試，并可以根據(jù)不同的測(cè)試目的提供相應(yīng)的組卷策略，包括智能組卷、相對(duì)評(píng)價(jià)組卷、絕對(duì)評(píng)價(jià)組卷，教師可以根據(jù)不同

13、的測(cè)試目的，通過網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)組卷后，下載到本地進(jìn)展使用?；赪eb的題庫系統(tǒng)可以完成一般的題目管理功能，如題目增加、刪除、修改等等。試題內(nèi)容支持圖形、語音、公式等多種形式的媒體。還應(yīng)能對(duì)學(xué)生的測(cè)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析。5考試與評(píng)價(jià)系統(tǒng)考試以及對(duì)考試結(jié)果的分析與評(píng)價(jià)，在遠(yuǎn)程教育中起著重要的作用。由于借助了計(jì)算機(jī)和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)，使得遠(yuǎn)程考試在許多方面優(yōu)越于傳統(tǒng)考試。6教學(xué)資源庫管理系統(tǒng)資源庫系統(tǒng)主要功能是對(duì)各種教學(xué)資源進(jìn)展采集、管理、檢索和利用。它由兩部分組成：CAI軟件庫和學(xué)習(xí)資源庫。CAI軟件庫包括通過各種渠道搜集到的國(guó)內(nèi)外繼續(xù)教育優(yōu)秀課件，可能是一門完好的課程，也可能是一節(jié)課或一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。CAI軟件庫

14、中的CAI軟件應(yīng)滿足學(xué)科齊全、內(nèi)容豐富和形式多樣等要求，以適宜不同層次、不同學(xué)科的繼續(xù)教育培訓(xùn)的需要或個(gè)別化培訓(xùn)的需要。學(xué)習(xí)資源庫為各級(jí)各類學(xué)校提供豐富的學(xué)習(xí)背景材料、擴(kuò)展學(xué)習(xí)材料以及其他各種分類多媒體素材。學(xué)習(xí)資源庫也可用作培訓(xùn)教師備課用參考資料(包括各種史料、教參、優(yōu)秀教案和優(yōu)秀課例的分析等)。資源庫中的CAI軟件庫和學(xué)習(xí)資源庫可通過光盤庫或磁盤陣列來儲(chǔ)存和管理。磁盤陣列可以作為資源的臨時(shí)存放地，分門別類之后刻錄到光盤中永久儲(chǔ)存。CAI軟件庫和學(xué)習(xí)資源庫應(yīng)當(dāng)分開，既可以通過同一個(gè)資源庫系統(tǒng)管理軟件進(jìn)展管理和維護(hù)，也可以分別開發(fā)CAI軟件庫管理軟件和學(xué)習(xí)資源庫管理軟件進(jìn)展管理和維護(hù)。學(xué)習(xí)資源

15、庫后臺(tái)管理軟件是效勞器端管理軟件，效勞器端管理軟件負(fù)責(zé)整個(gè)學(xué)習(xí)資源庫的管理和維護(hù)，同時(shí)提供和客戶端閱讀器的接口。效勞器端管理軟件應(yīng)具有以下功能：1 詢、修改資源庫的索引數(shù)據(jù)庫；2 覽并能全文檢索資源庫中的內(nèi)容；3 讀取和下載資源庫中的內(nèi)容；4 剪輯資源庫中的內(nèi)容；5支持并發(fā)訪問。7自動(dòng)答疑系統(tǒng)自動(dòng)答疑是一個(gè)適應(yīng)性的知識(shí)庫系統(tǒng)，它分自動(dòng)答疑與人工答疑兩大部份。在教學(xué)設(shè)計(jì)階段，教師將本學(xué)科最常見的疑難問題按一定的組織方式，存放到領(lǐng)域知識(shí)庫中，當(dāng)學(xué)生在遇到疑難問題時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程提交問題的描繪，系統(tǒng)將根據(jù)學(xué)生提交的問題描繪，對(duì)領(lǐng)域知識(shí)庫進(jìn)展智能搜索主要采用的技術(shù)有中文詞語的切分、全文檢索、語義網(wǎng)絡(luò)匹

16、配、關(guān)鍵詞索引等，按照檢索內(nèi)容相關(guān)程度的上下，將對(duì)該問題的解答呈現(xiàn)給學(xué)生。當(dāng)在知識(shí)庫中沒有檢索到對(duì)該問題的解答時(shí)，系統(tǒng)將通知學(xué)生，并采取兩種方法進(jìn)展后續(xù)處理：1問題通過電子郵件的方式發(fā)送到主持這門課程的學(xué)科教師，當(dāng)教師對(duì)該問題進(jìn)展答復(fù)后，系統(tǒng)將自動(dòng)將解答發(fā)送到學(xué)生的電子信箱；2將問題公布在答疑布告牌上，征求解答，有人對(duì)其解答后，系統(tǒng)將通過電子郵件通知該學(xué)生。8學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)不管系統(tǒng)具備多么高的智能性，計(jì)算機(jī)并不能替代人類教師，計(jì)算機(jī)可以把人類從簡(jiǎn)單的重復(fù)性的智力勞動(dòng)中解放出來，但教學(xué)過程中的高級(jí)診斷、管理、推理必須由人類教師來完成，可以說，缺乏人類教師參與的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，不是一個(gè)完美的學(xué)習(xí)系統(tǒng)，在基

17、于Internet的教學(xué)系統(tǒng)中，人類教師的參與仍然非常重要，它可以彌補(bǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜智能的缺乏。詳細(xì)的說，系統(tǒng)的教學(xué)管理應(yīng)具備如下功能：針對(duì)性的輔導(dǎo)、疑難解答、協(xié)作監(jiān)控和施行智能個(gè)性化的遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)環(huán)境。9作業(yè)批閱系統(tǒng)作業(yè)批閱系統(tǒng)是基于WWW的協(xié)作式作業(yè)修改系統(tǒng)，學(xué)生可以通過該系統(tǒng)提交作業(yè)，獲取作業(yè)修改結(jié)果，并根據(jù)教師建議來修改和編輯作業(yè)。經(jīng)過幾輪交互后，教師可對(duì)最后作業(yè)作出評(píng)價(jià)。作業(yè)系統(tǒng)具備的幾個(gè)功能有： 教師發(fā)布作業(yè)； 學(xué)生完成并提交作業(yè)； 教師修改并點(diǎn)評(píng)作業(yè)；作業(yè)庫的管理；作業(yè)轉(zhuǎn)發(fā)；協(xié)作批閱；分析與評(píng)價(jià)。10網(wǎng)絡(luò)課件寫作系統(tǒng)開發(fā)網(wǎng)絡(luò)課件寫作系統(tǒng)的主要目的是為了方便不具有專業(yè)編程經(jīng)歷的各站點(diǎn)

18、教師編制網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件。該系統(tǒng)應(yīng)該具備根本的多媒體的集成功能，并能制作根本的HTML網(wǎng)頁，也就是首先要具備一些通過用軟件的根本功能，其次要具備一些支持教學(xué)課件的寫作功能，一是要有素材庫的管理功能，二是內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)，三是要有大量的課件寫作模板，四是要支持各種各樣的教學(xué)策略。多媒體課件制作工具用于向教學(xué)單位或教師提供各類素材，構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)課程或新教學(xué)模塊平臺(tái)。教學(xué)單位或教師可以通過該軟件抓取素材庫中的素材來構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程或網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊。在該平臺(tái)上構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)課程，就能直接在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。11教學(xué)管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程教學(xué)管理系統(tǒng)將根本覆蓋教學(xué)活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，如從學(xué)生入學(xué)到學(xué)生畢業(yè)的各項(xiàng)活動(dòng)，其管理的范圍不僅僅是管理機(jī)構(gòu)和行政部門，而且