论多媒体技术在自然教学中的应用 我们即将进入21世纪。21世纪是一个科学技术竞争的时代。科学技术的竞争,归根到底科技人才竞争。邓小平同志在《把教育工作认真抓起来》一文中指出:“实现四个现代化,科学技术是关键,教育是基础。” 小学教育是基础教育,是人才建设的奠基工程。小学自然是义务教育小学阶段的一门重要基础学科,担负着向学生进行科学启蒙教育的任务。通过自然课的教学,可以使学生初步了解和认识自然界里常见的事物,扩展小学生的知识领域,激发他们学习自然的兴趣。更有利于培养他们良好的科学素质,对培养科技人才的幼苗,提高劳动者素质具有深远意义。 多媒体是高科技的产物,它具有以下特点:一、能把文字、图形、图像、视频、符号、动画和声音等多种信息进行集成;二、多媒体技术是以计算机为中心对多媒体信息进行综合处理和控制,使之按用户的习惯显示在屏幕上;第三、多媒体技术利用其强大的图形交互和窗口交互操作,使人们能通过十分友好的人机交互界面来操纵控制多媒体信息的显示。由于多媒体的这些特点,它逐步进入我们的课堂,帮助教师进行教学。利用多媒体强大的人机交互功能,灵活调用声、像、文并茂的教学信息,能激发学生的求知欲、创造欲,同时还能增强对知识的认识和理解力。 小学自然教学是一门实践性很强的学科。在自然教学中,我们不能单纯靠老师讲解,也不能完全依靠教师的演示,必须让学生亲自动手实验,在反复观察实验活动中,掌握各种知识、技能。我根据自然课的特点,把多媒体技术用到了自然教学中,服务于我们的自然教学。 一、运用多媒体技术为学生自行探求科学知识创设情境 自然教学中注重指导学生通过观察实验和独立思考自己去获得结论,注重指导学生自行探求知识,其目的是使学生在获取知识的过程中,同时锻炼和发展有关的能力,初步掌握研究自然科学的初步方法。 教学中向学生提供实物教材,再恰当地辅以多媒体手段,就可以为学生自行探求科学知识创设情境,帮助学生从感性认识向理性认识过渡,为从形象思维到抽象思维搭桥,收到更好的教学效果。比如教学《土壤的成分》,在学生自己采集土壤样品后,进行观察、分析,并经过充分讨论之后,多媒体出示一幅土壤成分的表解;教学《鱼》的外部形态特征,在学生通过观察实验,并进行充分研讨之后,再由多媒体依次出示鱼的各部分的名称和必要的注解,最后拼成一条完整的鱼,在重点的地方,在出示画面的同时,伴随着发出“叮”的一声和闪烁相应部位,从多方面刺激学生感官,让学生引起兴趣和注意……这种手段的使用,在内容上可以做到画龙点睛,在效果上也可事半功倍,在培养与训练学生的思维能力上更会有效。 由于地区性和季节性等原因,往往在创设情境及搜集实物教材方面遇到困难,这时多媒体就更能大显身手了。比如初春时教学青蛙,在我国南方,青蛙已经出洞了,而在北方,这时的青蛙可能还在地下冬眠,很难捉到青蛙。这时,我们就可以利用多媒体放影一段青蛙的录像。在讲青蛙是怎么捉害虫的时候,录像的速度比较快,为了让学生观察清楚,更好地掌握这一知识点,可以利用多媒体技术,用慢镜头播放,使学生能清晰地看到:一只大青蛙张开大嘴,倒在下颌的长舌像张开的折尺一样伸出来,舌尖一下子粘住了一条虫子,又一折,送进嘴里去。学生的注意力全都集中到了屏幕上。而且可以根据学生的学习情况,利用多媒体的交互作用,灵活播放。青蛙捕食这个讲不清,道不明、实验又极难做成功的难点,迎刃而解了…… 二、利用多媒体帮助培养学生实验操作能力 一些最基本的动手实验操作技能,应该在小学自然课的教学中掌握。这不仅是中小学教育内容衔接所必要,也是科学技术飞速发展的形势对教育提出的迫切要求。因此,贯彻自然教学新大纲,教好自然新教材,不仅要敢于放手让学生面对大自然进行独立地探索,还要切实发挥教师的主导作用,采用必要的手段,去指导学生认识各种实验器材、材料,学会使用的方法,掌握实验操作的基本技能。在这方面,多媒体技术也是大有用武之地的。在教学中使用多媒体技术配合实验,这可以增强教学效果,使学生更好地进行观察,对研究的问题理解得快,印象深刻。 1、实验前,用多媒体帮助学生装配实验,掌握实验的注意事项 如《水的蒸发和沸腾》一课,要求学生会使用酒精灯给试管里的水加热。课本上有插图,但图是静态的,部分学生不容易理解。于是,我用多媒体做了一个小课件:第一步,出示酒精灯,让学生认识酒精灯。讲到什么部位,就闪一下什么部位,刺激学生感官,帮助学生记忆。第二步,做一个点酒精灯过程的动画:先出示移去灯帽的过程,再出示怎么点火,最后出示灯芯被点燃,重要的地方,如点灯时手的位置等都能重复播放,并加文字注解,播放时教师讲再配合讲解。点燃后,出示一个问题:为什么要由下往上点火?第三步,出示一个燃烧着的灯芯的特显,让学生观察比较火焰的三层颜色的区别:外层是淡黄色的,第二层是桔红色的,最里边一层是浅蓝色的。然后,出示标注,让学生记住最里边的一层叫做和焰心,第二层叫内焰,最外边一层叫做外焰。同时介绍外焰的温度最高,所以要用外焰加热。第四步,多媒体演示如何熄灭酒精灯,“桌面”上的酒精灯帽“飞”到了灯芯上,灯熄灭,同时强调一定要用灯帽盖灭火焰。演示完一遍之后,再让同桌同学相互思考、讨论,并且让各小组实际操作一遍。最后,演示加热试管。出示一个试管,装入少量水,试管夹从上半部分将试管夹住,酒精灯的外焰正好给试管的底部加热,并且把实验中的要点、重点通过多媒体展示在屏幕上,配合教师的演示讲解,使学生在理解的基础上掌握方法。演示完毕,再让学生复述,要求正确回答出给水加热的方法:试管里装多少水?试管夹夹在试管的什么部位?试管的与火焰的角度?用哪部分火焰加热?等等。然后,再让学生进行实际操作,用酒精灯给装水的试管加热,并仔细观察水沸腾时的现象。通过与传统教学方法的对照与检测,学生掌握的情况是十分令人满意的。 三、利用多媒体技术引导学生运用所学的知识分析解决实际问题 理论要联系实际,学习知识的目的是为了运用,对小学自然学科同样有这个要求。在指导学生自行获取知识之后,还要积极指导学生自己去分析与解决实际问题,这不仅可以促使学生加深对已学知识的理解,而且可以使学生在实践中丰富知识,开阔视野,受到锻炼,增长才干。在这方面,恰当地运用多媒体技术也可以发挥启发诱导的作用。 如教学《呼吸器官》一课,这是一堂暗箱式内容的教材,要分析人有哪些呼吸器官。我们有实物模型,它虽然能向学生展示人有哪些内脏及位置。但是,它不能向学生展示人呼吸时气体经过了哪些器官,无法让学生通过自己观察得出人有哪些呼吸器官。为了能让学生自主的学习,可以用多媒体技术设计一个动画:标有蓝色的箭头沿着鼻、咽、喉、气管、支气管、肺示意吸气的过程,让学生思考吸气时,气体经过哪些器官;又出示一幅动画:标有黄色的箭头沿着肺、支气管、气管、喉、咽、鼻示意呼气过程,再让学生思考,人呼气时,气体要经过哪些器官。在学生了解了人呼吸要经过哪些器官后,让学生来说说,呼吸器官有哪些,在人体内的什么位置。由于运用上述教学方法,人有哪些呼吸器官学生都能说出来。 在讲气体交换这一抽象的问题时,我同样运用多媒体技术设计了这么一个教学过程:我们通过实验,学生得出了人吸进去的气体中含有的氧气多二氧华碳少;呼出来的气体中含有的二氧化碳多氧气少。那么这到底是怎么一回事呢?于是要讲到一个气体交换问题。关于人的呼吸器官,专门有一部科教育片的录像,但是与我们的教材不是太相符。我于是把其中有用的部分用视频捕捉卡捕捉到电脑里,进行修改加工,这样一来,这部分重点内容在课堂上要用几遍就可以用几遍,要怎么用就怎么用,改变了电视录像灵活性差的缺点。而且,课堂讨论气氛也大有改观,学生的思维普遍都很活跃,事后记忆效果极好。这一切,都归功于多媒体技术,他的可交互性,灵活性是其它电教手段所不及的。 四、恰当、合理、适时地运用多媒体,强调教学效益 现在,多媒体辅助教学在探索中前进,逐步民开,于是在一些老师心中就产生了一种偏面的想法:要上好一堂课,就一定得用多媒体。其实任何事物都有他的两面性,多媒体也不例外。一堂课怎么上,采用什么样的教学手段,这是由教学内容决定。我们有些课的内容,如前面讲到的青蛙,由于我国地大物博,不同地区之间存在着地区差异。为了解决教材编排与地区差异之间的矛盾,我们就可以用多媒体技术进行教学,再或者一个抽象的概念,用了多媒体之后,把这个抽象的问题转化成了一个非常容易理解的,直观的问题……象这些内容,这们就可以运用多媒体技术,因为它的教学效果是其它教学手段达不到的;但也有一些教学的内容:如小学自然第一册中的《玩石头》,各种各样的石头,应让学生自己在玩的过程中去找出他们之间的异同,发现他们各自的特性。它所要达到的教学目的,在学生玩的过程中就可以完成了,所以,就可以不运用用多媒体技术进行教学了。 总之,多媒体是一种先进的现代化教育手段,把他应用于我们的小学自然教学,用这高科技的产物来辅助我们的科学启蒙教育,不但可以帮我们解决许多问题,而且在潜移默化中给学生进行了一次又一次的爱科学、学科学、用科学的思想教育。随着科学技术的不断发展,教学网络化必将是未来教学的发展趋势。把多媒体技术与网络教学合理结合,让多媒体课件在网上进行传播。这是其它教学手段所不能达到的。 希望能帮你
摘要: 多媒体通信技术是当今世界科技领域中最有活力、发展最快的高新信息技术,它时时刻刻都在影响着世界经济的发展和科学技术进步的速度,并不断改变着人类的生活方式和生活质量。多媒体通信综合了多种媒体信息间的通信,它是通过现有的各种通讯网来传输、转储和接收多媒体信息的通信方式,几乎覆盖了信息技术领域的所有范畴,包括数据、音频和视频的综合处理和应用技术,其关键技术是多媒体信息的高效传输和交互处理。关键词:多媒体 图象 音频 功能The application of multimedia technologyAbstract: Multimedia communications technology is the world's science and technology in the field of the most dynamic and fastest growing high-tech information technology, it always have influence in the world economic development and the pace of scientific and technological progress and changing the human way of life and quality of life . A variety of integrated multimedia communications between the communications media information, it is through the various existing communications network to transmit and receive multimedia information and dump the means of communication, cover nearly the area of information technology in all areas, including data, audio and video The integrated treatment and application technology, its technology is the key to the efficient transmission of multimedia information and interactive processingKey words: Multimedia audio features images引 言随着技术的迅速发展,图像、视频等多媒体数据已逐渐成为信息处理领域中主要的信息媒体形式。多媒体通信是信息高速公路建设中的一项关键技术,是多媒体、通信、计算机和网络等相互渗透和发展的产物,它将极大地提高人们的工作效率,改变人们的教育、娱乐等生活方式,是21世纪人们通信的基本方式。第一章 多媒体通信技术基础简介多媒体通信的基本概念和特征 基本概念媒体是信息表示和传输的载体,是一个重要的概念。ITU-T I .374建议将媒体划分为感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体5类。多媒体数据是指多种式样信息的载体,如文本、图形、图像、声音等数据。其特点主要有以下几点:(1)多媒体数据种类繁多(大多是非结构化数据),不同来源的媒体,具有完全不同的形式和格式;(2)多媒体数据量庞大;(3)多媒体数据具有时间特性和版本概念,如在视频点播系统中必须考虑到媒体间以及媒体内部在时间上的同步关系。由此可知多媒体数据与传统的数值和字符不同,因而其存储结构和存取方式也具有特殊性,描述它的数据结构和数据模型也是有差别的。在这种情况下就产生了一种全新的数据库系统--多媒体数据库系统。多媒体数据库是能够有效实现多媒体数据的存储、读取、检索等功能的数据库系统。它的主要特点是:(1)继承了传统数据库的一些优点,例如数据独立性、利用数据库查询语言进行高层次查询、开发控制、容错技术等;(2)能对具有时空关系的数据进行同步和管理。但是目前对于多媒体数据库的功能以及实现方法还没有达成共识,因而出现了多种形式的媒体数据库,并且实现方法也各不相同。从其总体发展上看,多媒体数据库的数据模型可分为关系数据模型、面向对象的数据模型和超媒体数据模型3类。基于不同数据模型的多媒体数据库管理系统(DBMS)的功能也有很大差别,通常基于关系数据模型的多媒体DBMS可以实现多媒体数据的存取,对多媒体数据对象之间的语义关系、时态关系、空间关系不加处理,所以这部分工作就留给应用程序去完成了。面向对象的数据模型和超媒体数据类型可以支持多媒体数据对象之间的语义关系、时态关系、空间关系的处理,其抽象程度更高,但DBMS的实现也相对复杂。在多媒体通信系统中另一个常出现的词汇是"超媒体"。在出版物中经常会出现表示注解意思的"注"字,由"注"你可以找到与之相关的一段文字或一篇文章。这种由"注"而链接到一段文字或一篇文章的链即称为超链拨,同理,超级链也可以将若干不同媒体链接起来,其集合便称为"超媒体"。多媒体通信的特征多媒体通信技术的发展打破了传统通信的单一媒体、单一电信业务的通信系统格局,反映了通信向高层次发展的一种趋势,是人们对未来社会工作和生活方式的向往。多媒体通信技术是一种综合技术,涉及多媒体技术、计算机技术、通信技术等多个领域。多媒体通信系统必须同时兼有集成性、交互性、同步性3个主要特征。 集成性多媒体通信系统的集成性指的是能对内容数据信息、多媒体和超媒体信息、脚本信息和特定的应用信息等4类信息进行存储、传输、处则和显现的能力。(1) 内容数据信息(2) 信息是以某一种结构的形式存在的,典型的结构有两种:一种是对象构,其中可处理的最小单元为对象(Object);另一种是文件结构,其中处理的最小单元为文件(File)。多媒体和超媒体信息多媒体和超媒体信息与单媒体信息不一样,它们是结构化的信息,由结构框架和内容数据2部分组成。多媒体和超媒体信息的最小表达形式由两类,一类称为对象,另一类称为文件。(3) 脚本信息脚本信息是一组特定的用语意关系联系起来的、结构化的多媒体和超媒体信息,需要提供表示这一组多媒体信息的运作过程和与外部处理模块间的关系。(4) 特定的应用信息上述3类信息都是低层信息,可以由标准来定义和表示。特定的应用信息是高层信息,是与应用密切相关的,将随应用场合的不同有很大的不同,它的表示方法是基于上述3类的基础之上的。 交互性交互性指的是在通信系统中人与系统之间的相互控制能力。在多媒体通信系统中,交互性有两个方面的内容。一是人机接口,也就是人在使用系统的终端时用户终端向用户提供的操作界面;二是用户终端与系统之间的应用层通信协议。多媒体通信终端的用户对通信的全过程有完备的交互控制能力,这是多媒体通信系统的一个主要特征,也是区别多媒体通信系统与非多媒体通信系统的一个主要准则。 同步性同步性指的是在多媒体通信终端上显现的图像、声音和文字均以同步方式工作。如用户要检索一个重要的历史事件的片断,该事件的活动图像或静止图像存放在图像数据库中,其文字叙述和语言说明则是放在其他数据库中。多媒体通信终端通过不同传输途径将所需要的信息从不同的数据库中提取出来,并将这些图像、声音、文字同步起来,构成一个整体的信息呈现在用户面前。多媒体通信系统中的同步性是多媒体通信系统最主要的特征之一,信息的同步与否决定了系统是多媒体系统还是非多种媒体系统。同步可在链路层级、表示层级和应用层级3个层面上实现第二章 多媒体音频技术音频技术发展较早,几年前一些技术已经成熟并产品化,甚至进入了家庭,如数字音响。音频技术主要包括四个方面:音频数字化、语音处理、语音合成及语音识别。音频数字化目前是较为成熟的技术,多媒体声卡就是采用此技术而设计的,数字音响也是采用了此技术取代传统的模拟方式而达到了理想的音响效果。音频采样包括两个重要的参数即采样频率和采样数据位数。采样频率即对声音每秒钟采样的次数,人耳听觉上限在20KHz左右,目前常用的采样频率为11KHz,22KHz和44KHz几种。采样频率越高音质越好,存贮数据量越大。CD唱片采样频率为,达到了目前最好的听觉效果。采样数据位数即每个采样点的数据表示范围,目前常用的有8位、12位和16位三种。不同的采样数据位数决定了不同的音质,采样位数越高,存贮数据量越大,音质也越好。CD唱片采用了双声道16位采样,采样频率为,因而达到了专业级水平。音频处理包括范围较广,但主要方面集中在音频压缩上,目前最新的MPEG语音压缩算法可将声音压缩六倍。语音合成是指将正文合成为语言播放,目前国外几种主要语音的合成水平均已到实用阶段,汉语合成几年来也有突飞猛进的发展,实验系统正在运行。在音频技术中难度最大最吸引人的技术当属语音识别,虽然目前只是处于实验研究阶段,但是广阔的应用前景使之一直成为研究关注的热点之一。第三章 多媒体图像视频技术3.1视频技术虽然视频技术发展的时间较短,但是产品应用范围已经很大,与MPEG压缩技术结合的产品已开始进入家庭。视频技术包括视频数字化和视频编码技术两个方面。视频数字化是将模拟视频信号经模数转换和彩色空间变换转为计算机可处理的数字信号,使得计算机可以显示和处理视频信号。目前采样格式有两种:Y:U:V4:1:1和Y:U:V4:2:2,前者是早期产品采用的主要格式,Y:U:V4:2:2格式使得色度信号采样增加了一倍,视频数字化后的色彩、清晰度及稳定性有了明显的改善,是下一代产品的发展方向。视频编码技术是将数字化的视频信号经过编码成为电视信号,从而可以录制到录像带中或在电视上播放。对于不同的应用环境有不同的技术可以采用。从低档的游戏机到电视台广播级的编码技术都已成熟。图像压缩技术图像压缩一直是技术热点之一,它的潜在价值相当大,是计算机处理图像和视频以及网络传输的重要基础,目前ISO制订了两个压缩标准即JPEG和MPEG。JPEG是静态图像的压缩标准,适用于连续色调彩色或灰度图像。它包括两部分:一是基于DPCM(空间线性预测)技术的无失真编码,一是基于DCT(离散余弦变换)和哈夫曼编码的有失真算法。前者图像压缩无失真,但是压缩比很小,目前主要应用的是后一种算法,图像有损失但压缩比很大,压缩20倍左右时基本看不出失真。MJPEG是指MotionJPEG,即按照25帧/秒速度使用JPEG算法压缩视频信号,完成动态视频的压缩。MPEG算法是适用于动态视频的压缩算法,它除了对单幅图像进行编码以外还利用图像序列中的相关原则,将帧间的冗余去掉,这样大大提高了图像的压缩比例。通常保持较高的图像质量而压缩比高达100倍。MPEG算法的缺点是压缩算法复杂,实现很困难。第四章 多媒体通信系统1、 体系结构多媒体通信(multimedia communcations)是在位于不同地理位置的参与者之间召开的一种会议或者进行的交流,通过局域网(LAN)、广域网(WAN)、内联网(intranet)、因特网(Internet)或者电话网来传输压缩的数字图像和声音信号。像电视那样的多目标广播、录象机那样的流式播放、电话会议、电视会议、IP电话、可视电话和IP传真等等都是多媒体通信技术的一些具体的和各有特色的应用。多年来,国际电信联盟(ITU)为公共和私营电信组织制定了许多多媒体计算和通信系统的推荐标准,以促进各国之间的电信合作。ITU的26个(Series A~Z)系列推荐标准中,与多媒体通信关系最密切的7个系列标准如表4-1所示,三种类型的多媒体通信系统的核心技术标准集如表4-1所示。表4-1 ITU系列推荐标准系列名 主要内容Series G 传输系统、媒体数字系统和网络Series H 视听和多媒体系统Series I 综合业务数字网(ISDN)Series J 电视、声音节目和其他多媒体信号的传输Series Q 电话交换和控制信号传输法Series T 远程信息处理业务的终端设备2、网关的功能和结构网关是一台功能强大的计算机或者工作站,它担负线路交换网络(如电话网络)和信息包交换网络(如因特网)之间进行实时的双向通信,提供异种网络之间的连通性,它是传统线路交换网络和现代IP网络之的桥梁。IP电话(见" IP电话")的出现允许电话呼叫在信息包交换网络上进行,从而引发一场电信工业的革命。但IP电话在成为主流电话服务的道路上遇到了许多障碍。其中最大的一个问题是在IP电话网络和公众交换电话网络之间缺乏连通性。一个重要的原因是早期的网关存在对IP电话进入主流电话服务的限制。例如,通过网关建立呼叫比较困难,而且需要使用非常规的电话号码;不同的网关之间的兼容性妨碍呼叫的建立;声音的质量比较差、有回音以及延迟时间比较长等。这就促进了开发允许IP和PSTN客户能够相互通信的网关,其中的一个措施就是提高网关的处理能力。低档的网关有1~6个端口,典型地使用高档奔腾处理器的PC机方案,提供媒体处理、呼叫控制和信息包的处理等网关功能。高档网关把网关功能分散到几个处理器来实现,这叫做计算机基电话集成(computer-telephony integration,CTI)平台,可提供100多个端口。网关的基本功能可归纳为三种:(1) 转换协议(translating protocols):网关作为一个解释器,使不同的网络能够建立联系,例如,允许PSTN和网络相互对话以建立和清除呼叫。(2) 转换信息格式(converting information formats):不同的网络使用不同的编码方法,网关将对信息进行转换,使异种网络之间能够自由地交换信息,例如声音和电视。(3) 传输信息(transferring information):负责在不同网络之间传输信息。网关的主要部件包括:(1) 线路交换网络(switched-circuit network,SCN)接口卡,这是一种典型的T1/E1或者叫做PRI ISDN线路接口卡,它们与线路交换网络进行通信。主速率接口(primary rate interface,PRI)由23个B通道和一个64 kb/s的D通道组成,叫做23B+D,相当于T1线的带宽。(2) 数字信号处理器(digital signal processors,DSP)卡,它执行的任务包括声音信号的压缩和回音的取消等。(3) 网络接口(network interfaces)卡,它用来与网络进行通信,典型的网络卡包括10/100BaseT网络接口卡(network interface cards,NIC),或者把它们的功能集成到主机板上。(4) 控制处理器(control processor),它协调其他网关部件的所有活动,这个部件通常是在系统的主机板上。网关的主要软件包括:(1) 执行所有网关基本功能和选择功能的网关软件。例如,网关平台(Gateway Platform)执行转换协议、转换消息格式和传输信息等基本功能,支持声音压缩、协议转换、实时的传真解调/再调制以及执行系列协议。(2) 特定网关的应用软件,它执行自定义的功能以及管理和控制功能。3、会务器的功能和结构会务器(gatekeepers)是用于连接IP网络上的电视会议客户,是电视会议的关键部件之一,许多人把它当作电视会议的"大脑"。它提供授权和验证、保存和维护呼叫记录、执行地址转换而不需要你去记忆IP地址、监视网络、管理带宽以限制同时呼叫的数目从而保证电视会议的质量、以及提供与现存系统的接口。会务器的功能一般都是用软件来实现。会务器的功能分成两个部分:基本功能和选择功能。会务器必须要提供的基本功能包括:"地址转换(Address Translation):使用一种可由注册消息(Registration messages)更新的转换表,把别名地址转换成传输地址(Transport Address)。这个功能在线路交换网络上的电话企图呼叫IP网络上的PC时显得尤其重要,在确定网关地址时也很重要。准入控制(Admissions Control):使用准入请求/准入确认/准入拒绝ARQ/ARC/ARJ(Admission Request, Confirm and Reject)消息,对访问局域网进行授权。H323标准规定必须要有用来对网络服务进行授权的RAS消息(RAS messages),RAS是一个注册/准入/状态(Registration/Admission/Status)协议,但它不定义授权存取网络资源的规则或者政策,因此服务提供者需要会务器来干预现存的授权方法。此外,企业管理人员和服务提供者也许想使用他自己的标准来授权,例如,根据订金、信用卡等。带宽控制(Bandwidth Control):支持RAS带宽消息(RAS bandwidth messages),即带宽请求/带宽确认/带宽拒绝BRQ/BCF/BRJ(Request, Confirm and Reject)消息,以强制执行带宽控制。至于如何管理则要根据服务提供者或者企业管理人员的政策来确定。在许多情况下,如果在网络或者特定的网关不拥挤的况下,对任何带宽的请求都应该给予满足。区域管理(Zone Management):用于管理所有已经注册的端点(endpoint),为它们提供上面介绍的功能。至于确定哪个终端可以注册以及地理或者逻辑区域的组成(单个会务器管理的终端、网关和多点控制单元MCU)则由网络设计人员决定。会务器提供的选择功能包括:呼叫控制信号传输方法(Call Control Signalling):在中有两种呼叫控制信号传输模型:会务器安排呼叫信号传输模型(Gatekeeper Routed Call Signaling Model)和直接端点呼叫信号传输模型(Direct Endpoint Call Signaling Model)。会务器可根据访问提供者的要求进行选择。呼叫授权(Call Authorization):会务器可根据服务提供者指定的条件对一个给定的呼叫进行授权或者拒绝。其条件可包括会议时间、预定的服务类型、对受限网关的访问权限或者可用的带宽等。带宽管理(Bandwidth Management):根据服务提供者指定的带宽分配确定是否有足够的带宽用于呼叫。呼叫管理(Call Management):提供智能呼叫管理。会务器维护一种呼叫表以指示被呼叫终端是否处于忙状态,并为带宽管理(Bandwidth Management)功能提供信息。会务器的结构会务器通常设计成内外两层,如图4-8所示。会务器的内层叫做核心层,它由执行协议堆的软件和实现多点控制单元MCU(multipoint control unit)功能的软件组成,有的软件开发公司把它叫做会务器核心功能部件。MCU的主要功能是连接多条线路并自动或者在会议主持人的指导下手动交换电视号。会务器的外层由许多应用程序的接口组成,用于连接网络上现有的许多服务。外层软件加分吧!
多媒体教育应用的重大意义及发展趋势[日期:2005-09-02] 来源:中央电化教育馆 作者: [字体:大 中 小]一、多媒体教育应用的重大意义自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供最理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括:多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术之所以对教育领域有如此重大的意义,是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。首先应该说明一点:这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。在前几年的一些书籍中曾提到过多媒体组合教学,那种多媒体的概念不一样,那只是将几种媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录相加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心,把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号,这样作以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换,还可以查询、检索。显然,这与原来把多种形式媒体组合在一起是完全不一样的,因为它是通过计算机把几种处理不同媒体信息的技术集成在一起。集成方法就是通过模数转换,全变成数字;而且为了便于加工,便于传输,还要进行数据压缩,传到指定地点以后再还原,有一整套复杂的技术通过计算机来实现。所以现在的多媒体技术,实际上是以多媒体计算机来体现的,下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。1、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥人机交互、立即反馈是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。交互性是计算机和多媒体计算机所独有的,正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。大家知道,在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,如果教学软件编得更好,连教学模式也可以选择,比如说,可以用个别化教学模式,也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件,即能真正体现学生的认知主体作用。2、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有来自嗅觉,来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。3、超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的,超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息,节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理,其优越性在于:(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。4、多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境从八十年代中期到九十年代初,计算机作为工具在教育领域被广泛应用主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各种数据库和电子表格处理软件的应用);二是作为文字处理工具(如WPS和WORD软件)。近年来,计算机在教育领域作为工具应用的一大发展,是作为教学过程中一种有效的认知工具。众所周知,在过去的廿年中,强调刺激-反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论,已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入,认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,换句话说,多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具,能有效地促进学生的认知发展,所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力,并在世界范围内日益扩大其影响。下面我们就从“学习的含义”(即关于“什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。(1)、关于学习的含义学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定情景即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情景”:学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用,还要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题,并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知结构,也称“图式”。(2)、关于学习的方法建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:①要用探索法、发现法去建构知识的意义;②在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证;③要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“交际协商”(也叫“内部协商”与“社会协商”)两种,自我协商是指自己和自己辩论什么是正确的;交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥主导作用:①激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;②通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。③为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识,切忌直接对学生进行灌输。下面我们通过两个实际课例说明如何把多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具以实现这样的学习环境。课例1:澳大利亚“门尼·彭兹中心小学”所作的试验试验班为六年级,有30名学生,教师名字叫安德莉亚,当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。像往常一样,安德莉亚鼓励她的学生围绕教学内容拟定若干题目(例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题),确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用,并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet网上查阅资料以后,其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前,教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说,从奥运会举办的时间轴线,他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法,他认为并不总是这样,例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916,1940和1944这几个年份没有举行奥运会,这时教师提出问题:“为什么这些年份没有举办奥运会?”,有的学生回答,可能是这些年份发生了一些重大事情,有的学生则回答发生了战争,有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战,1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商,决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充:①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响;②对奥运历史初期的几次过渡性(两年一次)奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上,以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学:“有无不同意见?”沙拉举起手,高声回答说:“我不同意用希特勒照片,我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难(例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人)的照片,以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。从以上课例可以看到,教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题(例如奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩)的情景,以激发学生的学习兴趣和主动探索精神,再通过展开讨论,把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导;教师在整个教学过程中说的话很少,但是对学生建构意义的帮助却很大,充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开,而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用Internet实现资料查询),所以上述例子是以多媒体计算机和Internet网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。课例2:澳大利亚“伟治·柏克小学”所作的试验试验班由三年级和四年级的学生混合组成,主持试验的教师叫玛莉,要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是,让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游,从而建立一个有利于建构“动物”概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力,因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组,每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择:愿意开发哪一个展馆,愿意选哪一种动物;是愿意收集有关的动物图片资料,还是愿意为图片资料写出相应的文字说明;或是直接用多媒体工具去制作软件,都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。这样,每个展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如,他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态,到图书馆和Internet网上去查询有关资料,以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后,玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用,而且在此基础上开展的协作学习,只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如,在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时,玛莉向全班同学提出一个问题:“什么是有袋动物?除了袋鼠有无其它的有袋动物?”有些学生举出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论,从而在相关背景下,锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和Internet网络作为认知工具,实现建构主义学习环境,从而有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构并促进学生认知能力发展的又一范例。二、多媒体教育应用的发展趋势综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文,以及历届“ED_MEDIA”世界大会(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒体与超媒体”世界大会,简称ED_MEDIA世界大会,这是国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议)上所发表的基本观点,可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势:1.多媒体技术与网络通信技术的结合1995年末,在国际信息界有一件最引人注目的大事,就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”,这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能,可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息;并能把静态文档变成可动态执行的代码,这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况,为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景,这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如,一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面,而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面,还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时,不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然,这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的,它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。可以说,HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新,也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点:从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来(今年6月于美国波士顿召开的ED_MEDIA世界大会上,在121篇大会交流的多媒体教育应用论文中基于3W服务器和HotJava以实现多媒体技术与网络通信技术相结合的教育应用论文共有七篇)。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用,就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势,也是当前发展最快的一个趋势,我们必须迎头赶上去。2、多媒体技术与仿真技术的结合多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display),他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套——它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。由于设备昂贵,目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门,但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景,所以这一发展趋势也应引起我们的注意。例如,达特茅斯医学院所开发的一种“交互式多媒体虚拟现实系统”,可以使医务工作者体验到并学习到如何对各种战地医疗的实际情况做出反应。利用该系统的实习者可以感受到由计算机仿真所产生的各种伤病员的危险症状,实习者可以从系统中选择某种操作规程对当前的伤病情况进行处理并可立即看到这种处理方式所产生的后果。为了使实习者获得更深刻的体验,系统还可仿真各种外科手术,其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作,并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确,和进行某种技能的训练。VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题,这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统,利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验,可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象,以及对加速度的影响。这样,学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验),从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。VR技术在化学教学中也取得了显著效果。北卡罗莱纳大学的科学家们已经研制了一种可以让用户用手操纵分子运动的VR系统。用户戴上头盔并通过数据手套进行反馈控制,可以使分子按某种方式结合在一起。不难看出,这种VR系统不仅在教学上有重要意义(例如可直接观察到蛋白质的分子结构),而且在科学研究上也有重大的价值,因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药,或者是工业上所需要的某种特殊材料。随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入,实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等),近年来这种情况开始有所改变。例如在今年6月召开的ED-MEDIA世界大会上,出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划,其优异的性能价格比令人惊叹!QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉,而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图象来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市,当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右,朝上看或朝下看,摄像机头向目标移近或移远等),被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时,城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转,以便从不同角度进行观察,并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。更令人难以置信的是,由于采用了先进的图象压缩算法,在QTVR系统中,用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟
多媒体技术就是通过计算机对语言文字、数据、音频、视频等各种信息进行存储和管理,使用户能够通过多种感官跟计算机进行实时信息交流的技术。多媒体技术所展示、承载的内容实际上都是计算机技术的产物。
我们所谓的媒体就是指承载和传输某种信息或物质的载体。可分为五大类:感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。在计算机领域里,媒体主要是传输和存储信息的载体。
传输的信息包括语言文字、数据、视频、音频等等;存储的载体包括硬盘、软盘、磁带、磁盘、光盘等等。多媒体是把各种媒体的功能进行科学地整合,联手为用户提供多种形式的信息展现,得到的信息更加直观生动。
多媒体技术则是利用计算机把文字材料、影像资料、音频及视频等媒体信息数位化,并将其整合到交互式界面上,使计算机具有了交互展示不同媒体形态的能力。
多媒体技术有以下几个主要特点:
(1)集成性能够对信息进行多通道统一获取、存储、组织与合成。
(2)控制性多媒体技术是以计算机为中心,综合处理和控制多媒体信息,并按人的要求以多种媒体形式表现出来,同时作用于人的多种感官。
(3)交互性交互性是多媒体应用有别于传统信息交流媒体的主要特点之一。传统信息交流媒体只能单向地、被动地传播信息,而多媒体技术则可以实现人对信息的主动选择和控制。
(4)非线性多媒体技术的非线性特点将改变人们传统循序性的读写模式。以往人们读写方式大都采用章、节、页的框架,循序渐进地获取知识,而多媒体技术将借助超文本链接(Hyper Text Link)的方法,把内容以一种更灵活、更具变化的方式呈现给读者。
这 之前有些的,什么时候要
多媒体在舞台设计上的应用研究 序言 近年来,这种建立在艺术与科学基础之上的新兴艺术形式在众多专业人士以及热爱它的人们的努力推动下以迅猛的势头发展着。它以它变幻莫测的艺术魅力和现代科学的新鲜感吸引着人们。将多媒体技术应用于舞台背景设计这种综合艺术得以应运而生。两者的结合是顺应自然的,同时也是有着充分的时代发展的铺垫。它涉及到艺术设计的多个方面,是一种综合性的设计理念。多媒体舞台背景设计在中国的发展仅仅不到10年,但是它代表了以后艺术设计的综合性的发展趋势。多媒体技术已经深入到舞台设计的方方面面。 一、舞台多媒体艺术表现特点 1.为舞台表演提供更丰富的表现力多媒体把艺术创作“搬”上舞台,让艺术品创作的过程展现在观众面前,如果在节目中仅仅展现艺术品的成品,未免太单调。以书法为例,若加入舞台多媒体背景技术,书法作品在创作时一笔一划都将展现在观众眼前。动态的创作笔法与静态的完成品相比,那种抑扬顿挫的创作过程则更能让观众感受到艺术的气息。这是传统艺术与一般数字艺术、视觉艺术相结合的产物。多媒体背景所能展现的动态背景比传统舞台背景更具有表现力。在真实剧情背景里,动态背景就能把场景表现得更加真实,如多媒体背景中常用的风吹草动的背景,比实物背景布景中不动的道具“草”要生动得多。在渲染氛围背景中,动态背景更能起到渲染整个节目节奏和氛围的作用。如:2008年春晚的杂技表演《花式篮球》,背景以不同姿势动态人物的剪影闪过,突破了以往杂技节目纯粹表演的表现形式,使整个节目氛围活跃且更具时代感。2.电影语言得以运用多媒体所特有的非线性叙事能力能轻松实现时间大跨度转换。如今把非线性叙事搬上舞台,便可使舞台表演时间的转换更直接地传达给观众。如倒叙或插叙叙述方式,只要舞台背景更替,就能很轻松很直观得告诉观众时间的转换。同样,非线性叙事也能让编剧或导演在时间上进行更大胆地进行创作和加以把握。舞台多媒体背景使电影蒙太奇走向舞台,实现舞台空间的灵活转换,如分割方式——技巧转场(淡,化,划,甩如甩出,定格,数字特效)和连贯式转场(相似性转场,逻辑性转场,比喻性转场,过渡性转场),在舞台多媒体技术出现后,都能运用到舞台背景转场,使舞台的场景转换自然、合理、连贯、流畅。同时,舞台多媒体背景能把更多形式的场景“搬”上舞台,实现虚拟空间的真实再现,打破了传统舞台背景的空间局限性。比如大海、太空、沙漠、草原、戈壁等等。在传统舞台背景设计中,这些背景都不可能被“搬”上舞台,而舞台多媒体技术则把这些“不可能”变成“可能”,实现了传统舞台背景中难以实现的布景设置。如:2008年春晚小品《军嫂上岛》中成功地营造了大海的环境背景,让观众真实地感受到军嫂遥望海岛思念丈夫的急切心情。波涛汹涌的大海背景,咆哮的海浪拍打礁石的声音效果与演员们惟妙惟肖的表演完美融合,整体效果更加真实,更赋感染力。3.降低制作成本传统舞台背景布局基本都采用实物摆设的方式,因此一旦要更换背景就需要拉上帷幕,这就造成节目背景设计的呆板与单调,不能及时做到更替。而舞台多媒体背景解决了这一问题,甚至实现了在几分钟几秒中内的更换,少了“拉帷幕”的环节,使节目更有连贯性,给观众一气呵成之感。并且通过数字压缩,多媒体视频、音响资料可以长时间保存,节省空间,易于保存,不易损坏。同时可利用网络通讯把图像和文件迅速地传到四面八方。将来人们一旦需要某一内容,可通过网络调出,在网络终端上阅读,满意时,再从终端打印机上打印出来。 二、多媒体技术在舞台设计中的应用 多媒体艺术的发展在一定程度上依赖于不同阶段来自技术领域的影响。随着现代科技的发展,更多的电子、物理技术运用进多媒体舞台设计中,为舞台设计注入新的活力。1.LED大屏幕的使用近年来,随着L E D显示技术的飞速发展,凭借着高亮度,低电压,功耗小、寿命长、容易拼接等优点,被广泛应用到舞台设计当中。高亮度可以让舞台更加绚丽多彩,容易组合拼接更是可以随意按需要将屏幕装饰成各种形态,既可以作为背景屏使用,更作为舞台道具被随意装饰摆设,具有非常大的可塑性。而低能耗,性能稳定,寿命持久更可以保证舞台的安全使用。它的诞生深刻地影响着装饰艺术和其他艺术形式,基于它这些显著的优点,高性能的全彩L E D屏一出现即成主舞台设计的宠儿,被广泛应用在各种舞台设计当中。从小舞台剧到大型文艺会演,它的身影总是那么璀璨。如:北京奥运会开幕式中的击缶表演,安置在缶敲击面四周的L E D灯光与现场的背景灯光相互配合,营造出变化千万的开幕式“倒数”效果。还有空中升起的“奥运五环”标志和表演中心舞台上的卷轴,都是由LED灯管所组成的。2.声光电的运用舞台的发展与舞台声音的发展是并存的。随着舞台的一系列变化,舞台声音的运用也融入了高新科技的成分。多媒体技术在舞台声音上的运用,使舞台的纵深空间大大增加,使舞台声音的层次也更加丰富了。舞台声音也成为舞台多媒体技术的重要表现手段。八声道可以营造出一个立体的空间声音场,坐在下面的观众可以清晰的听到雨水从沿着屋檐的铁皮雨管从左边流到右边,可以听到风从左边的树梢上吹过,听到右前方鸟儿的啼鸣。以往,这些感受是根本不可能实现的,但现在通过多声道的控制,完全可以给观众营造出极致的现场视听效果。同时舞台布光是演出空间构成的重要组成部分,是根据情节的发展,对人物内心和特定场景进行全方位的灯光设计。如:百老汇名剧《猫》运用声、光、电等各种现代技术手段创造出梦幻般的舞美效果,其强烈的视听冲击力让观众真正置身于猫的世界。如从天而降的大鞋,巨型下水道口,猫通向天国的长廊,这些大型道具在全电子控制下制造出让人瞠目结舌的视觉效果。3.互动让舞台空间得到更大的扩展虚拟互动系统结合了多媒体技术,网络技术,数字图像技术,其核心技术是混合现实,混合现实技术是通过计算机产生影像,提供给观众一个可以感观的虚拟客观世界的一种技术。这种技术提前了虚拟现实与现实混合的后期制作时间,让人身临其境地感受到现实环境和虚拟物品处在同一时空。实时混合现实技术是比较尖端的新技术,我们所研究的舞台多媒体艺术则必须是实时混合的。这有利于虚拟世界和真实世界相融。让人们在现实的世界中感受虚拟空间所存在的事物,这种身临其境的感觉给观众带来的更强的感官感受。近年来戏剧界不断进行多媒体戏剧的尝试,在新的作品中采用大量的影像与互动媒体技术作为叙事的表现手段,将248影像与表演两个空间互相交错,演员可以与电脑制作出来的虚拟的角色在舞台上进行对话交流,甚至舞蹈,为观众制造出更多元的艺术体验。如:中国音乐剧《蝶》将先进的混合现实技术和动漫技术融入其中,在剧中加入全息影像技术,代替演员和L E D大屏幕动画出场的将是重生一般的全息虚拟造像,无论从哪个角度来看,效果都将事半功倍,让人赞不绝口。 三、未来舞台多媒体艺术的发展方向 1.更广阔的舞台空间目前,多媒体技术在舞台上的运用,还仅仅是在舞台背景上进行尝试。多媒体技术仍可以运用在舞台表演的其他方面。比如把舞台背景的场景扩展到观众席,让观众有身临其境之感。我们设想是否可以将观众席置于方形背景之中,让多媒体背景将在场观众包围,并且配合灯光和现场烟雾等舞台效果营造更为幻化虚拟的舞台空间旁观者,而是置身于舞台之中。如2007年星光大道年度总决赛中北京选手张芯的歌曲节目《天下无双》。其背景为三个错落摆放的屏幕上显示的翠绿的竹林,加上绿色的朦胧灯光,虚无缥缈如同仙境。但是,为何不把观众也融入进这动人的场景中去呢?如果把观众席周围也摆放上大尺寸的显示屏,展现出竹林的场景,逼真的效果是否更能打动台下的观众?2.加强舞台的预示性多媒体技术应该可以用来模拟整场舞台表演,即导演可以在正式表演之前对整场演出,包括场景,灯光,特技效果,演员表演等进行全方位模拟(如三维模拟效果,更加真实)。多媒体模拟演出的演出效果有很强的预视性,可以在演员进场彩排之前看到舞台的大体效果,以及为安排演员所在位置提供参照等等。同时导演只需在模拟的多媒体影像中就能很好的掌握整个演出的时间,减少屡次彩排所造成人力,物力,财力的消耗。2008年春晚在播出前进行了5次彩排,导演在最后两次彩排的时候仍在调整时间。整整5次彩排花费人力物力难以想象。假设多媒体技术运用到舞台演出模拟上,那么导演对整场演出就能更好把握。 总结 多媒体艺术给舞台设计注入了一股新的活力,使舞台设计形式等出现了根本性的转变。从产生,发展到今天的广泛运用,它的优越性让我们看到多媒体技术将成为今后舞台设计中必不可少的中坚力量。它的优越性让我们看到今后舞台设计的多元化,可以说它给了设计者更大的设计空间去展现舞台的魅力。换个角度想,它同样加大了设计者的技术难度和能力要求,设计者不仅要掌握好传统的舞台布景设计,也要研究透多媒体技术的运用和表现形式。同样,在新兴多媒体技术的研究和发展上,我们还停留在初级阶段,要想多媒体技术在舞台发展上走得更远,仍需要不断的努力与研究。从舞台背景的运用延伸到其他领域,让多媒体技术融入舞台的方方面面。 ∷参考文献 [1] 李兴国主编:《影视艺术与高科技应用》,中国传媒大学出版社,2005.7 [2] 陈玲著:《新媒体艺术史纲》,清华大学出版社,2007.2 [3] 许鹏等著:《新媒体艺术论》,高等教育出版社,2006.7 [4] 陈念群编著:《数字媒体创意艺术》,中国广播电视出版社
我好 发货飞 非会员反弹
摘 要 随着Internet的进一步发展及其在全球的迅速蔓延,引发了对传统教育模式的新一轮革命。以网络为特征的现代远程教育的崛起和发展,必将促进各类信息教育技术的进步,也将对社会经济形态结构、文化教育体系带来潜移默化的影响。本文介绍了多媒体远程教育领域目前在国内外的发展现状,并指出了目前我国远程教育与西方发达国家相比,在开出的课程种类、课程内容、课程质量以及实时性等交互方面都还有一定的差距。尤其在实时远程教育系统方面存在着较大问题,并提出了一些设想。关键词 多媒体,远程教育,发展现状,实 时 进入数字化、信息化时代的二十一世纪,人们对教育的需求日益增加。多媒体远程教育作为一种新的教育模式,将最大限度利用现有的教育资源,是实现高等教育的大众化、现代化、终生化和国际化的新型教育形式和必然途径。同时现代计算机技术、网络技术、通信技术、多媒体技术、数据库技术和人工智能技术等的发展,为多媒体远程教育的发展提供了强有力的技术保障条件。1.远程教育的定义及分类 Desmond Keegan 曾经给远程教育定义了5个要素:学生和教师在地理上是分开的,不是面对面的;政府教育部门对教育机构的资格认证;应用现代通信技术;提供双向的交互功能;学生可以随时随地上课。它的最大特点就是远程和交互。 从采用技术的角度分类,远程教育可以分为基于邮政方式、基于广播电视方式、基于Internet 网方式和基于电信网方式。前两种方式已经形成一定规模,目前在世界上对于远程教育的研究主要集中于后两种模式。基于Internet网方式 这种方式采用Internet网的WWW 技术和其他如浏览器、E-mail、FTP、BBS 等应用实现在时间上、地点上完全独立的教学模式。可组织网上讨论,利用Internet 网组建网络学校。学生可以增强自治力和逐渐形成一个“自我安排进度的、专家和优秀教师指导的、时间和空间独立的学习环境”。学生们可以通过电子的“虚拟对话”争论课程中提出的问题,Internet 的访问者也被邀请加入“课堂讨论”,这些观点对于课程来说是一个很好的补充,基于电信网方式 基于电信网方式是把学校的教室安排在远端,可以解决学校教室不足的问题。学生们在多个远端教室同时上一名优秀教师的课。在技术上,利用了电信网的高数据量传输和数据传输的可靠性。一般有演播室(中心教室)、远程教室和通信网络三部分。 2.多媒体远程教育领域目前在国内外的发展现状 计算机从单机到网络的发展已经触动了传统的教育模式,各种形式的教育模式中最活跃、最有前途的一个领域就是远程教育(Distance Education)。这种教育改革并不意味着就是让计算机代替教师的角色,计算机应该作为辅助教学的一种有效的工具。国外的发展现状 在世界范围内,网络时代信息化社会的到来正一步步推动学校教育改革,校园的围墙逐渐消失,学生在网络上的虚拟学校中学习的新型教育模式已悄然兴起。 1996年8月美国加利福尼亚、德克萨斯等十个州共同创建了各州认可的、各高等院校承认课程学分的虚拟大学,学生在电子课堂中上课、考试并获得学位证书,从而正式拉开了网络远程教育的序幕。目前美国有80所大学通过网络修得学位,网上虚拟大学开出的课程已覆盖了各个主要的学科领域。例如,美国国家技术大学(NTU),1998年夏季学年开设了化学工程、桥梁工程、工商管理等16门课程。威士康辛大学1998年元月建成了它的第一个电子教室,并为商业、文学、教育、图书馆学和社会科学5个门类开设了17门课程。以亚特兰大和乔治亚洲为主的美国南部地区教育董事会,开始通过Internet来转播南部50所大学的课程。同时,美国已经开始把注意力放到中小学校基础设施的建设上来。美国总统克林顿于1996年提出了“教育技术行动” (Education Technology In-itiative)。行动纲领指出:到2000年,全美国的每间教室和每个图书馆都将联上信息高速公路,让每个孩子都能在21世纪的技术文化中受到教育。 另外,加拿大、英国等其它西方国家也在大力开展网络远程教育工作;例如,加拿大滑铁卢大学远程教育和继续教育学院使学生可以方便地进入虚拟课堂完成该大学文学、理学、和环境方面所需的全部课程,该大学提供250多门课程供选择,并提供非全日制的技术管理硕士课程,可边工作边另学习,西蒙福莱士大学开设了地理学、历史学和心理学等28门课程;英国的开放大学开设了数学、农业、结构工程等十一门课程。国内的发展现状 与西方发达国家相比国内的网络技术应用工作开展地相对较晚,1995年底我国首条覆盖全国的计算机互联网络CERNET才正式建成和投入使用。受技术条件的限制,国内在CERNET建成后才开始进行网络远程教学的研究工作,但发展相当迅猛。目前从网上可查到的信息和各院校开放的对外服务看,国内清华大学、北京大学、上海交通大学、同济大学、华南理工大学、北京医科大学、中山医科大学、中国人民大学、湖南大学、华南师范大学、中国科技大学、长春邮电学院、辽宁大学、浙江大学、北京广播电视大学、广东广播电视大学、浙江广播电视大学、西安交通大学等十几所高校已陆续提供了自己的网上远程教育资源,此外还有一些中学,如北京101中学、深圳中学、南京师大附中、江苏省常中等中学也开设了网校,其它如一些省市地区机构也纷纷在网上设立了远程教育站点,如COL网校、云舟网校、新疆远程教育资源网、吉林教育教学网、万恒远程教育网等。3.我国多媒体远程教育目前所存在的问题 当象美国这样的发达国家,已经将计算机多媒体网络教育普及到幼儿教育阶段的时候,我们的高等院校才开始步入远程教育领域。所以与西方发达国家相比,在开出的课程种类、课程内容质量以及实时性等交互方面都还有很大的距离。大多数的高校远程服务站点仅仅推出了基于WWW方式的课件教学的服务。这些课件教学一部分是多媒体形式的,剩下一部分甚至仅仅是文本加图片方式的课件教学,仅有个别高校的远程教育网点加入了测试、管理以及实时文字、语音交流的模块(如清华、北大、上海交大等)。 尤其是实时远程教育方式还亟待发展,学生们在多个远端教室同时上一名优秀教师的课,这种方式目前仍缺乏很好的交互性。虽有学校已成功地实施了,如湖南大学、浙江大学采用先进的双向交互式技术的远程教育系统正式启动了,广西远程教育系统最近也建成了。但对于大多数院校来讲,实时远程教育系统都是目前亟待解决的难点与重点。国内实时远程教育目前最大的一个问题就是交互性差的问题,很多学校的电子教室仍然是沿用传统的电教模式,教师在里面讲,学生只能在外面听,只是媒介从电视机上搬到了计算机的显示器上。4.一个有关实时远程教育系统的部分设想CSCW的概念的介绍 计算机支持的协同工作(CSCW)是近年来出现的一种新的计算机应用模式,它表明计算机应用有了新的突破,从过去实质上仅支持个体工作,发展成为支持群体工作,群体中的用户可以通过计算机交流信息和讨论问题,共同完成某项任务。 一般而言,CSCW是指某群体中的人们,在计算机的协助下,执行某项共同的任务,并为他们提供一个共享环境的界面。其中群体可以是一个或多个单位、项目或小组。但这里特别强调的是,群体中的人们必须执行共同的任务,CSCW为他们提供一个共享的工作环境和一个友好而灵活的计算机的交互手段。CSCW是研究群体如何工作,探讨各种技术特别是计算机技术如何支持群体工作的一个新的研究领域。 我们所讨论的实时远程教育模型是建立在集中式结构CSCW系统与多媒体通讯信的基础上。系统的交互性 在实时远程教育系统中,教师如何才能在讲课时就能不断提问学生;在课后又能专门留一段时间提问或回答学生的问题? 视频会议系统是一个很好的参考模型,可将以视频会议系统为主的实时在线远程教育和以WWW为主的自主式远程教育两种方式有机地组合起来。教师与学生之间、学生与学生之间的会话,对共享媒体的同时访问,会引发并发控制的问题。并发访问共享的媒体在分布式网络系统中是一个重要的设计问题,大多数研究人员认为应该在某一时刻仅有一个访问者来访问共享媒体。设定教师在整个系统中享有最高的权力,他控制着通信与访问共享白板的权限,所有想要取得授权的请求被送到教师端,教师可以根据情况授权给其中某一个学生。教师也可以在任何时刻收回对某一学生的授权。系统的通信方式 系统中主要的通信方式为点到多点的通信。通常,点到多点的通信方式主要有广播通信(broadcast)和多点通信(multicast)两种。广播通信的方式是消息从一点发出,发向网上的所有端点,这些端点上运行的软件将判断收到的消息是否是发向自己的,是发向自己的消息则接受,否则,就丢弃该消息。多点通信,是指消息从一点发出,发向网上所有等待该消息的端点,这些端点都使用同一个用于多点通信的地址。 本系统的传输媒体是Internet。如果采用广播通信,将消息发向全网的所有机器上,然后通过机器的IP层去识别该消息是否应该接收。Internet遍布全球,让所有有关或无关的机器参与消息的发送,显然不切实际。此外,由于我们将传送的是多媒体信息,数据量大。因此,如果向网上每台机器广播的话,势必会占用大量的网络带宽,造成网络拥塞。 而Internet上的IP协议是支持多点通信的,它通过在消息的目的地址中填入IP的多点通信地址,通话同时向一组遍布于Internet网上的主机传送同一个消息。 拥有一个IP多点通信地址的所有机器构成一个多点通信组。一个通信组可以跨越多个物理网络。每次多点传送后,多点通信组的成员接收到的数据都相同。一台主机可以任意加入或退出一个多点通讯组,一台主机也可以同时加入多个多点通信组。TCP/IP提供了A、B、C、D、E五类IP地址。IP多点通信地址是IP地址中D类地址。 由于多点通信组的数量有限,可以集中管理,因此多点通信地址没有层次结构,所有Internet网的多点通讯组采用单一层次,在逻辑上是等同的。每个多点通信组都拥有唯一的多点通信地址,一类是标准的永久性地址,由Internet中央管理机构(NIC)统一分配,另外一类是暂时性的多点通信地址,根据需要创建。为了能够对跨越多个物理子网的多点通信发送进行控制,TCP/IP提供了Internet网的组管理协议IGMP,管理多点通讯网关和多点传送机器间的组员身份信息交换。 因此,在设计该系统时,在点对多点通信时采用多点通信的方式是比较合适的。教师端在授课时应首先上网,申请到一个多点通讯组(固定或临时均可)的地址,随后加入该“虚拟课堂”的学生登录,教师端统计成员列表,同时将申请到的多点通讯组地址传送给学生,这样,教师和学生可通过多点通信方式来传送消息。多媒体数据的传输 该系统的另外一个重要问题,就是如何解决多媒体数据的传输?系统中需要传送动态的视频数据、语音数据。首先,如何实时地传送它们是这个系统工作台的关键所在。一般由于未经压缩的音、视频数据具有很大的数据量,要实时地传送多媒体数据,除了仰仗网络传输速度的快慢之外,还需对视、音频数据作压缩处理,一方面压缩减少了声音、图像和运动视频的存储容量,另一方面压缩降低了在网络上传送这些数据所必要的比特率。 ISO/MPEG是为运动视频的压缩制定的标准,该标准不仅利用了每帧数据的信息冗余,而且也利用了各帧间的信息冗余,压缩比率很高,最高可达到100:1,平均为50:1。此外,CCITT 是国际电报电话咨询委员会的提供可视电话和电视会议中视频的压缩解压标准。CCITT 是可视电话和电视会议中音频的压缩解压缩标准。由于有了这些压缩标准,使多媒体数据在Internet网上传送成为可能。系统的工作原理(以西安交通大学远程教育系统为例) 教师端 在多媒体电子教室中,安装二、三台带云台的摄象机、视频捕捉卡、计算机、麦克风及音箱等多媒体设备。通过多媒体通信服务器(又称Producer)中的视频捕捉卡,获得现场教学实况(视、音频数据),通过Real Producer Plus G2软件(Real Network公司的),把这些数据转换成实时的多媒体数据流Real Video格式,传送到位于远程教育中心的Real Server G2服务器(SUN E3500)上。一方面,由Real Server服务器直接播放;另一方面,以文件(*.rm)格式的形式存放到服务器上。 客户端 用户使用普通的多媒体PC机,安装了Real Player G2的客户端浏览器软件后,就可以通过校园网或Internet网,接收实时网上示范教学。再安装上视频头,用于摄取学生图像,便于教师观察学生听课情况;耳机,用于接收教师声音;话筒,用于收集和传输学生的声音。 Real Server G2媒体播放服务器使用Real Server G2版软件,该软件可根据用户的网络带宽,自动提供从、56K的Modem直到高速局域网的图象压缩质量。 用户使用普通的多媒体PC机,通过拨号或者专线接入校园网,只要安装了Real Player G2客户端软件, 可以通过WWW浏览方式,查询并点播本系统提供的视频服务。5.结束语 国家教委目前也特别重视远程教育在我国的发展,以6月21日国家教育部高教司召开的试点工作会议为标志,“中央电大人才培养模式改革和开放教育试点”项目正式启动。这一试点项目是教育部组织实施《面向21世纪教育振兴行动计划》和现代远程教育工程的重要组成部分,也是教育部改革高等教育人才培养模式、发展现代远程开放教育的重要举措,为我国的远程教育发展拉开了新的帷幕。了解远程教育目前在我国的发展现状及问题,可以群策群力,大家一起来为远程教育事业添砖加瓦,使我国的远程教育水平早日迈入发达国家行列,这是本文的宗旨。
试论现代设计的内涵与多媒体技术的关系
多媒体、网络技术与期刊编辑新变革 【内容提要】学术科技期刊的现状已不能适应科学技术的迅猛发展和读者的多样化需求 ,多媒体、网络技术的发展和应用将引发传统编辑手段的全面变革。学术科技期刊实现 全程电脑化的时机已逐渐趋向成熟。计算机技术的日新月异将使学术期刊编辑方法和手 段不会仅仅停留于简单的键盘输入和排版。目前,多媒体技术、网络技术的各种手段运 用于学术科技期刊的编辑出版发行,尚处于初始阶段,但不久将会全面而深入地展开。 【关 键 词】学术性期刊/编辑出版/多媒体技术/网络技术 【 正 文 】 一 计算机技术的发展日新月异,在未来的几年中,各种计算机相关技术都会得到飞速 发展和应用,使计算机变得更加人性化,智能化。而多媒体技术与网络技术的迅猛势头 对传统学术科技期刊带来的影响尤为深远。 目前,学术科技期刊的现状已不能适应科学技术的迅猛发展和读者的多样化需求, 纸介学术科技期刊,以传统的方式办刊,不仅难以在市场经济潮流中站稳脚跟,而且也 正受到计算机和多媒体网络技术、电子报刊和电子出版物的挑战。学术科技期刊必须面 对社会发展的现实,转变传统的期刊编辑出版模式,迅速实施期刊编辑出版的计算机化 ,并逐步实现向多媒体、网络化编辑的转变和过渡。使学术科技期刊所承载的信息更加 高速、全面、方便、准确地传至读者手中。 按照常规的期刊出版流程,作者的稿件经编辑加工后,由印刷厂录入排版,打出校 样,经过数次校对,然后制版印刷。如果利用作者的磁盘文件,在电脑上编辑加工,则 可省去排版输入程序,编辑人员坐在计算机前改稿把关,减少了校对次数,却又同时减 少出错的概率,并且大大减轻由重复输入造成的精力和时间的浪费,缩短出版周期。 值得指出的是,随着多媒体技术和网络技术的蓬勃兴起,越来越多的作者已不满足 于稿件软盘的寄递,而是希望用电子邮件把自己的稿件发送到编辑部的电子信箱中,出 版部门只要运行电脑中设置的E —mail程序,就可在计算机显示屏上看到作者的来稿。 在另一方面,计算机技术又始终处于高速发展的进程中。处理器速度不断得到提高 ,硬盘的容量也正以每年60%的幅度在增长,但是价格却在持续下降。1994年1兆字节 的价格为1美元,到1998年1 兆字节就只值5美分了。如果说, 以前阻滞我国学术科技 期刊电脑化进程的多为财经方面的原因,今天已经不成为太大的障碍。 问题主要在于,由于传统期刊编辑、出版和发行的配套运作已相对成熟,整个流通 程序比较固定和规范,而采用一种新的编辑形态,就意味要有相应的人员管理及工作运 作方式的变更。有些期刊编辑出版部门因此宁愿稳妥地在其固有领域及方式上保持观望 ,而不愿在这方面进行人员、资金和其他方面的投入,反映了一种认识上的误区。 应该看到,学术期刊实现全程电脑化已逐渐趋向成熟。而且,计算机技术的日新月 异的发展趋势还表明:学术期刊编辑方法和手段不会仅仅停留于目前较为普遍的简单的 键盘输入和排版。多媒体和网络的各种技术手段全面运用于学术期刊的编辑出版的前景 必将成为现实。多媒体技术和网络技术给予我们一个发挥创造力和提升人本身智慧能力 的机会。信息技术正在潜移默化地改造我们的听觉、视觉、嗅觉、触觉,改变着人类传 统的时空观念,社会运动方式,伦理道德观念和法律环境。这场席卷全球的革命刚刚从 改变我们的行知模式开始,正以坚定的步伐深入我们生活的每一个侧面,改造行业社会 生活的每一个角落,更改造着人们认识生活,思考世界的观点、方法。 二 多媒体技术是指用计算机对文字、图形、声音、动画、影像等多媒体信息进行综合 数字化处理的计算机技术。多媒体技术主要应用于多媒体个人计算机、多媒体信息管理 系统、多媒体通信、多媒体电子出版物等,近期以来,运用多媒体手段来对学术科技期 刊进行编辑加工、行政管理和发行宣传,也成为一种显著的趋向。多媒体技术的应用将 引发传统编辑手段的全面变革。传统编辑方法与手段同多媒体技术结合后,将给未来学 术科技期刊的编辑工作带来全新的变化。 多媒体技术与计算机、网络技术、通信技术、数字技术的结合,使期刊出版工作过 程和学术科研信息传播不受时间、地点、国界、环境等影响,这将有利于提高世界信息 的流通速度,促进远隔重洋的各民族文化科技的及时交流。 多媒体综合了报纸、广播、电视等功能,将文字、声音、图像、动画等要素结合起 来,这一结合也成为学术期刊编辑、发行的一种全新形式,给受众以全方位的、多维的 信息,光纤通道将电视网、电话网、计算机网三网合一,使三大传统媒介开始走向高度 的综合。 充分利用多媒体文、图、声、像的优势,有利于全面提高学术期刊编辑工作效率和 刊物质量,促进电脑多媒体编辑技术的有的放矢地发展,并为今后计算机技术的普及、 繁荣打下良好基础。 多媒体编辑要处理大量的3D图形、 数字音频和视频信息, 还有从Web网络传来的 高带宽信息。加速图形端口(AGP)即将大量投入应用,这是一种用来连接CPU和图形加 速器、比PCI更快的总线,AGP 同时还提供图形适配器与系统内存之间的连接,有了这 种连接,在3D应用程序中就可以将大量的纹理贴图保存在系统内存中。到2000年,所有 的图形都将是3维, 使用字处理或者电子表格软件的人将不会觉察到有什么不同。 近期出版的一些专业电子排版系统,已集文字处理与图形图像处理功能于一身。不 仅大大降低了此前许多排版软件在文稿中植入特定图像时的繁琐操作和不便,而且可以 利用软件提供的多种绘图、制图功能,使非美工专业人员也能方便地制作出具有专业水 准的图形图像,并通过手写板或扫描仪顺利实现图文混排。使数学、化学、物理等科学 公式的排版简便规范,同时提供各种流程图、电子电路以及各类图库。 近日,IBM公司分别推出中、英文语音识别系统的语音录入软件,它们以声音接收 装置为媒介,将阅读文稿的语音直接转化成计算机上文本的版面,尽管目前此类软件在 配置、环境、程序设计等方面有不少尚待完善之处,但随着新的优化软件的不断问世, 它必将极大地提高文字输入的速度,从而最大限度地改变期刊计算机排版采用键盘输入 的格局。可以预见在不久的将来,我们真的可以与计算机进行交谈,正如一些科幻电影 中描述的一样,计算机可以听懂我们话语,并按我们所说的去做。 多媒体技术的发明,终于使人和机器从原来的对立中摆脱出来,人性化的局面、虚 拟现实的出现,直到人工智能的进步,语音的输入使我们刹时感到PC已不再冰冷,芯片 上已能出现人的情感,而且是高智能的集成。 随着计算机网络以及电子邮件中可视图像和活动声像传输的成为现实,将进一步产 生期刊在稿件传递、审稿阅稿、修改校对、联系沟通、装帧质量、出刊速度全方位的突 破。
多媒体技术在教学中的应用 ——多媒体教室设计 修红1 王存林2 (1大连女子商业职业中专 2大连女子职业中专 辽宁大连116021)摘要:本文首先论述了在教学中应用多媒体技术的意义在于变抽象为直观,便于学生观察和认识,有利于学生理解和掌握教材;化繁为简、化难为易,提高教学速度、节省课时,减轻了教师的劳动。接着重点阐述了构建多媒体教室所需的设备和应用中的重点问题:系统环境的选择和图像处理;动态的显示与色彩、声音技术。本文最后还提及了多媒体在教学中运用的前景。关键词:多媒体技术 多媒体教学 多媒体教室 动态显示 Applying the multimedia technology to teachingXiu Hong 1 Wang Cunlin 2 3(1Dalian Girl’s Secondary Vocational School of Commerce 116021)(2Dalian Girl’s Secondary Vocational School 116021)Abstract:At first,this article describes the significance of applying the multimedia technology to teaching in two aspects ,and one is to make the abstract become the intutionistic so as to be propitious to the obervation,cognition ,understanding and mastering teaching material of the students;The other is to make the complex become the simple in order to improve the teaching speed、saving hours and relieving teachers’s article puts an importance on expounding the following three problems about the devices and application of building multimedia classroom:1)the selection of system environment and image )dynamic displaying and the technique of color and sound..Meanwhile,it also introduces the prospect of applying the multimedia technology to words: Multimedia technology multimedia teaching multimedia classroom dynamic displaying 1 引言近几年来,计算机多媒体技术快速发展并走向成熟,在微机上就可以实现许多传统模拟的数字化。使得视频、音频、图像、动画和图形文字一起在计算机中进行处理,因此,计算机所处理和表达的信息量急剧增加,从而为多媒体计算机在计算机辅助课堂教学中的应用提供了可能。2.多媒体技术在教学中应用的意义多媒体技术在教育教学中的应用是最有前途、令人振奋的发展领域。社会的进步、科学技术、知识的急剧增加和人口的膨胀,急需训练有素、能适应时代要求的人才。、利用多媒体技术所具有的高度集成性、良好的交互性、信息容量大、反馈及时等特点,将多种信息同时或交替作用给学习者感官,从根本上改变了传统教学的种种弊端,使学习便加趣味化、自然化、人性化。多媒体技术在教育教学中应用的意义既深且远。(1)多媒体教学使教学内容由抽象变为直观,便于观察和认识,有利于学习和掌握教材。多媒体计算机所提供的刺激不是单一的刺激,而是对多种感官的综合刺激,这对于学生知识的获取和掌握,都是非常重要的。心理学家赤瑞特拉曾作过两个著名的心理实验:一是人类获取信息究竟通过哪些途径?他通过大量的实验证实:人类获取信息的士83%来自视觉,11%来自听觉。这两个加起来就有94%,可见信息主要是来自视觉加听觉。多媒体技术使得信息既能听得见又能自得见,集声光形色动等为一体,直接对学生的视觉和听觉感官产生作用,这种通过多感官刺激获得的信息量比单一的听老师讲课强得多。信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以获取大量的知识。他的另一个实验是关于知识保持,即记忆持久性的实验。结果表明:如果既能听得到,又能看得到,再通过讨论、交流,用自己的语言表达出来,知识的保持能大大优于传统教学的效果。而多媒体技术能使学生既听到又看到,且又有足够的讨论。这说明多媒体计算机技术的应用不仅有利于学习知识,而且有利于知识获取后的保持。(2)化繁为简、化难为易,提高教学速度、节省课时,减轻了教师的劳动。(3)随着科学技术的发展,多媒体技术将与网络技术结合起来,与仿真技术结合起来,与人工技术等高科技结合起来应用在教育教学中,那必将掀起人类教育事业的一场新革命。3.多媒体教学的实践——多媒体教室作为多媒体技术在教学中应用的一个尝试,我们建立了一个多媒体教室。其中的主要教学手段是应用图像处理、计算机动画以及声音来处理教学问题。在系统整个中主要包括:计算机、投影仪、屏幕、音响、扫描仪五个部分;在教学内容上采用循序渐进、逐步开展的原则,将传统的教学方法与现代化的教学实践相结合。教师讲解、指导,结合系统显示模拟。合理安排时间,留下足够时间给学生讨论。这样,实现了学生从三个方面,即听、看、讲(交流)来达到对知识的认识、理解和巩固。3.1系统环境的选择和图像处理为达到良好的教学效果,采用支持多任务、多媒体的Windows环境,使用的开发工具主要是Powerpoint,这个软件是非常适合用于演示的软件系统。它有各式各样的模板,提供了多种绘图工具、丰富的图片和文档等,而且用它做成的课件可以很方便的演示。在教学过程中,对于必须画出的图,使用Powerpoint提供的绘图工具在模板上直接画出,而对于现已成形的实物框图,就可以使用扫描仪,将其扫描成图形文件,供Powerpoint调用。另外,为了能使学生对于一些部件有一个直观形象的认识,也通过扫描仪将这些部件扫描成图形文件,加到教案当中。这样一来,使得原来需要教师在黑板上画的许多框图,就可经过一“扫”而进学生视野,而且可多次重复使用大大,减轻教师的劳动。另外,也使许多教师想给学生看,但学生又不容易看到的实物,通过图片,使学生得到一个直观的印象,加强了学生的理解。能否引起学生的兴趣并很快理解和掌握知识很重要。为了增添学生兴趣,界面要设法吸引人。在这里调用了Windows和Word中的图片,并且从一些光盘图片库中选了许多漂亮的画片。之后,使用剪贴和拼凑,组成一幅幅既吸引人又内容相关的图片。3.2动态的显示与色彩、声音技术人对静止东西的敏感程度远不如运动的东西。在课堂上,如果学生看到的总是静止不动的图像、文字和数据,学生就容易疲劳,从而觉得乏味,用不了多久学生的注意力就会分散。为此,我们充分利用了该软件所提供的丰富的动态显示功能,使多数画面从屏幕中央向四周慢慢展开,有的是从上而下一点点地翻开,有的却是自上而下,自左而右,或从左下角、右上角,或飞进时,旧的一角则以弱色显示,从而形成鲜明的对比,使学生的注意力能紧紧跟随着教师的讲解,而不致三心二意。在使用动态显示时,也注意到一点,这所以用动态显示是为了增强教学效果,不能为了动态显示而乱用动态显示。该动的要动、该静的要静,要注意动静的结合从而达到更好的教学效果。不同的色彩、亮度对一个人的视觉产生的刺激是不同的。有的颜色使人心清气爽,而有的色彩搭配会使人昏昏欲睡,所以合理地使用色彩搭配对教学效果的提高是很有益的。因为所作的教案是演示给学生看。所以界面的主色调不能用沉,深的格调,而应尽可能地使界面欢快流畅,多选白、红等颜色,而尽可能少灰、褐等颜色。对于重点的词、句,以醒目的颜色作为前景色,而对于繁杂的、枯燥无味的原理图,则更需要注意颜色的合理搭配填充。使学生看到框图不是感觉那是一个个枯燥无味的框,而是象在看一幅美丽的图画,从而激发学生学习的兴趣,也使学生在学习中得到美的享受。不同的亮度也使学生的注意力产生不同程度的集中,重点字词,加大显示力度。声音作为多媒体的一个方面,我们主要采用了录音技术来配合画面的显示,教师的讲解多一些。在多媒体教室的使用中,对于声音的使用我们不处于摸索之中。4.结束语多媒体教室的实践活动,以真实的实例反映了多媒体技术在教学运用的优势,受到学生的欢迎和支持。精心制作的多媒体教案,不但加深了学生对内容的理解,增加了学生的兴趣和信心,而且提高了教师的工作效率,减轻了劳动强度,使教师得以安排更多的时间组织讨论、辅导答疑和进行教学创造。它的使用给教师的备课和组织教学带来了方便。虽然多媒体在教学的运用上还存在这样那些的缺点和不完善,但随着计算机技术的发展,多媒体在教学中的应用必将越来越广泛。参考文献:[1]朱秀昌,宋建新 多媒体网络通信技术及应用 北京 电子工业出版社1998[2](美)考克斯(Cox,N.)等著 多媒体网络互连指南 北京 科学出版社 1996[3]李学农,丁彦青,温玲 多媒体教学优化设计 广州 广东高等教育出版社 1996[4]毛汉书 网络技术基础 北京 人民邮电出版社 2000作者简介:修 红:生于1968年,女,教师,大连女子商业职业中专。通讯地址:辽宁省大连市女子商业职业中专邮政编码:116021王存林 :生于1966年,男,副校长,大连女子职业中专。通讯地址:辽宁省大连市女子职业中专邮政编码:116021--------------------------------------------------------------------------------------------------- 论多媒体技术在自然教学中的应用 我们即将进入21世纪。21世纪是一个科学技术竞争的时代。科学技术的竞争,归根到底科技人才竞争。邓小平同志在《把教育工作认真抓起来》一文中指出:“实现四个现代化,科学技术是关键,教育是基础。” 小学教育是基础教育,是人才建设的奠基工程。小学自然是义务教育小学阶段的一门重要基础学科,担负着向学生进行科学启蒙教育的任务。通过自然课的教学,可以使学生初步了解和认识自然界里常见的事物,扩展小学生的知识领域,激发他们学习自然的兴趣。更有利于培养他们良好的科学素质,对培养科技人才的幼苗,提高劳动者素质具有深远意义。 多媒体是高科技的产物,它具有以下特点:一、能把文字、图形、图像、视频、符号、动画和声音等多种信息进行集成;二、多媒体技术是以计算机为中心对多媒体信息进行综合处理和控制,使之按用户的习惯显示在屏幕上;第三、多媒体技术利用其强大的图形交互和窗口交互操作,使人们能通过十分友好的人机交互界面来操纵控制多媒体信息的显示。由于多媒体的这些特点,它逐步进入我们的课堂,帮助教师进行教学。利用多媒体强大的人机交互功能,灵活调用声、像、文并茂的教学信息,能激发学生的求知欲、创造欲,同时还能增强对知识的认识和理解力。 小学自然教学是一门实践性很强的学科。在自然教学中,我们不能单纯靠老师讲解,也不能完全依靠教师的演示,必须让学生亲自动手实验,在反复观察实验活动中,掌握各种知识、技能。我根据自然课的特点,把多媒体技术用到了自然教学中,服务于我们的自然教学。 一、运用多媒体技术为学生自行探求科学知识创设情境 自然教学中注重指导学生通过观察实验和独立思考自己去获得结论,注重指导学生自行探求知识,其目的是使学生在获取知识的过程中,同时锻炼和发展有关的能力,初步掌握研究自然科学的初步方法。 教学中向学生提供实物教材,再恰当地辅以多媒体手段,就可以为学生自行探求科学知识创设情境,帮助学生从感性认识向理性认识过渡,为从形象思维到抽象思维搭桥,收到更好的教学效果。比如教学《土壤的成分》,在学生自己采集土壤样品后,进行观察、分析,并经过充分讨论之后,多媒体出示一幅土壤成分的表解;教学《鱼》的外部形态特征,在学生通过观察实验,并进行充分研讨之后,再由多媒体依次出示鱼的各部分的名称和必要的注解,最后拼成一条完整的鱼,在重点的地方,在出示画面的同时,伴随着发出“叮”的一声和闪烁相应部位,从多方面刺激学生感官,让学生引起兴趣和注意……这种手段的使用,在内容上可以做到画龙点睛,在效果上也可事半功倍,在培养与训练学生的思维能力上更会有效。 由于地区性和季节性等原因,往往在创设情境及搜集实物教材方面遇到困难,这时多媒体就更能大显身手了。比如初春时教学青蛙,在我国南方,青蛙已经出洞了,而在北方,这时的青蛙可能还在地下冬眠,很难捉到青蛙。这时,我们就可以利用多媒体放影一段青蛙的录像。在讲青蛙是怎么捉害虫的时候,录像的速度比较快,为了让学生观察清楚,更好地掌握这一知识点,可以利用多媒体技术,用慢镜头播放,使学生能清晰地看到:一只大青蛙张开大嘴,倒在下颌的长舌像张开的折尺一样伸出来,舌尖一下子粘住了一条虫子,又一折,送进嘴里去。学生的注意力全都集中到了屏幕上。而且可以根据学生的学习情况,利用多媒体的交互作用,灵活播放。青蛙捕食这个讲不清,道不明、实验又极难做成功的难点,迎刃而解了…… 二、利用多媒体帮助培养学生实验操作能力 一些最基本的动手实验操作技能,应该在小学自然课的教学中掌握。这不仅是中小学教育内容衔接所必要,也是科学技术飞速发展的形势对教育提出的迫切要求。因此,贯彻自然教学新大纲,教好自然新教材,不仅要敢于放手让学生面对大自然进行独立地探索,还要切实发挥教师的主导作用,采用必要的手段,去指导学生认识各种实验器材、材料,学会使用的方法,掌握实验操作的基本技能。在这方面,多媒体技术也是大有用武之地的。在教学中使用多媒体技术配合实验,这可以增强教学效果,使学生更好地进行观察,对研究的问题理解得快,印象深刻。 1、实验前,用多媒体帮助学生装配实验,掌握实验的注意事项 如《水的蒸发和沸腾》一课,要求学生会使用酒精灯给试管里的水加热。课本上有插图,但图是静态的,部分学生不容易理解。于是,我用多媒体做了一个小课件:第一步,出示酒精灯,让学生认识酒精灯。讲到什么部位,就闪一下什么部位,刺激学生感官,帮助学生记忆。第二步,做一个点酒精灯过程的动画:先出示移去灯帽的过程,再出示怎么点火,最后出示灯芯被点燃,重要的地方,如点灯时手的位置等都能重复播放,并加文字注解,播放时教师讲再配合讲解。点燃后,出示一个问题:为什么要由下往上点火?第三步,出示一个燃烧着的灯芯的特显,让学生观察比较火焰的三层颜色的区别:外层是淡黄色的,第二层是桔红色的,最里边一层是浅蓝色的。然后,出示标注,让学生记住最里边的一层叫做和焰心,第二层叫内焰,最外边一层叫做外焰。同时介绍外焰的温度最高,所以要用外焰加热。第四步,多媒体演示如何熄灭酒精灯,“桌面”上的酒精灯帽“飞”到了灯芯上,灯熄灭,同时强调一定要用灯帽盖灭火焰。演示完一遍之后,再让同桌同学相互思考、讨论,并且让各小组实际操作一遍。最后,演示加热试管。出示一个试管,装入少量水,试管夹从上半部分将试管夹住,酒精灯的外焰正好给试管的底部加热,并且把实验中的要点、重点通过多媒体展示在屏幕上,配合教师的演示讲解,使学生在理解的基础上掌握方法。演示完毕,再让学生复述,要求正确回答出给水加热的方法:试管里装多少水?试管夹夹在试管的什么部位?试管的与火焰的角度?用哪部分火焰加热?等等。然后,再让学生进行实际操作,用酒精灯给装水的试管加热,并仔细观察水沸腾时的现象。通过与传统教学方法的对照与检测,学生掌握的情况是十分令人满意的。 三、利用多媒体技术引导学生运用所学的知识分析解决实际问题 理论要联系实际,学习知识的目的是为了运用,对小学自然学科同样有这个要求。在指导学生自行获取知识之后,还要积极指导学生自己去分析与解决实际问题,这不仅可以促使学生加深对已学知识的理解,而且可以使学生在实践中丰富知识,开阔视野,受到锻炼,增长才干。在这方面,恰当地运用多媒体技术也可以发挥启发诱导的作用。 如教学《呼吸器官》一课,这是一堂暗箱式内容的教材,要分析人有哪些呼吸器官。我们有实物模型,它虽然能向学生展示人有哪些内脏及位置。但是,它不能向学生展示人呼吸时气体经过了哪些器官,无法让学生通过自己观察得出人有哪些呼吸器官。为了能让学生自主的学习,可以用多媒体技术设计一个动画:标有蓝色的箭头沿着鼻、咽、喉、气管、支气管、肺示意吸气的过程,让学生思考吸气时,气体经过哪些器官;又出示一幅动画:标有黄色的箭头沿着肺、支气管、气管、喉、咽、鼻示意呼气过程,再让学生思考,人呼气时,气体要经过哪些器官。在学生了解了人呼吸要经过哪些器官后,让学生来说说,呼吸器官有哪些,在人体内的什么位置。由于运用上述教学方法,人有哪些呼吸器官学生都能说出来。 在讲气体交换这一抽象的问题时,我同样运用多媒体技术设计了这么一个教学过程:我们通过实验,学生得出了人吸进去的气体中含有的氧气多二氧华碳少;呼出来的气体中含有的二氧化碳多氧气少。那么这到底是怎么一回事呢?于是要讲到一个气体交换问题。关于人的呼吸器官,专门有一部科教育片的录像,但是与我们的教材不是太相符。我于是把其中有用的部分用视频捕捉卡捕捉到电脑里,进行修改加工,这样一来,这部分重点内容在课堂上要用几遍就可以用几遍,要怎么用就怎么用,改变了电视录像灵活性差的缺点。而且,课堂讨论气氛也大有改观,学生的思维普遍都很活跃,事后记忆效果极好。这一切,都归功于多媒体技术,他的可交互性,灵活性是其它电教手段所不及的。 四、恰当、合理、适时地运用多媒体,强调教学效益 现在,多媒体辅助教学在探索中前进,逐步民开,于是在一些老师心中就产生了一种偏面的想法:要上好一堂课,就一定得用多媒体。其实任何事物都有他的两面性,多媒体也不例外。一堂课怎么上,采用什么样的教学手段,这是由教学内容决定。我们有些课的内容,如前面讲到的青蛙,由于我国地大物博,不同地区之间存在着地区差异。为了解决教材编排与地区差异之间的矛盾,我们就可以用多媒体技术进行教学,再或者一个抽象的概念,用了多媒体之后,把这个抽象的问题转化成了一个非常容易理解的,直观的问题……象这些内容,这们就可以运用多媒体技术,因为它的教学效果是其它教学手段达不到的;但也有一些教学的内容:如小学自然第一册中的《玩石头》,各种各样的石头,应让学生自己在玩的过程中去找出他们之间的异同,发现他们各自的特性。它所要达到的教学目的,在学生玩的过程中就可以完成了,所以,就可以不运用用多媒体技术进行教学了。 总之,多媒体是一种先进的现代化教育手段,把他应用于我们的小学自然教学,用这高科技的产物来辅助我们的科学启蒙教育,不但可以帮我们解决许多问题,而且在潜移默化中给学生进行了一次又一次的爱科学、学科学、用科学的思想教育。随着科学技术的不断发展,教学网络化必将是未来教学的发展趋势。把多媒体技术与网络教学合理结合,让多媒体课件在网上进行传播。这是其它教学手段所不能达到的。 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 浅谈多媒体技术在劳动技术课堂教学中的应用 自九十年代以来,多媒体技术迅速兴起继而蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影像(GIF、FLASH等动画)这样的特点,所以能提供理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。下面笔者就自己在课程方面的教学经验及实践,对多媒体技术在劳动技术课堂教学中的应用作粗浅的窥探。 一、课堂教学中多媒体的技术特点 运用多媒体技术的课堂教学的特点是:教师实时参与,学生在教师指导下学习;多媒体计算机仅仅作为先进的教学手段,由教师直接操纵。 配置——将带有“集成控制系统”的多媒体计算机与各种视音频设备(如大屏幕投影电视、视频展示仪、录像机,影碟机、录音卡座、功放、话筒等)组合起来参与课堂教学。 特点——这里,多媒体计算机仅作为教学手段,主要用来集中控制视音频设备、发布各种教学信息。教师在多媒体教室可以使用教学所需的任何教学媒体(如幻灯片、投影片、图片、实物、模型、录音 带、录像带、光盘、CD-ROM、计算机软盘等),来丰富教学内容。由于集中控制,操作简便、直观,且教师还可以通过人机对话,调用各种教学资源。由于这类多媒体示教室的规模可达200-300人甚至更多,投资相对较少,但收益面广,又能与传统的课堂教学相衔接,因此使用普遍。当然,多媒体计算机只由教师控制,不直接接受学生的反馈信息。 二、正确认识多媒体技术对劳动技术课堂教学的作用 1、 多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持。多媒体计算机提供的外部刺激是多种感官的综合刺激,这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有来自嗅觉,来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。 2、 多媒体计算机可作为认知工具实现很理想的学习环境。由于劳动技术对象大小的局限性及运动过程的隐蔽性,所以在动手实践时很多演示过程进行得很快,也有很多对象不能让学生全方位地观察,不能直观地让学生领会接受直接影响课程教学的效果,多媒体计算机可通过课件以图片的形式将实物的各个角度完整地展示,可通过录像文件播放形式全面反复地展示全过程,更可以通过模拟技术通过多媒体去除现实中的各种影响因素将最理想的状态以不同的速度直观地反复地演示,从而创造一个理想的认知环境。 3、 多媒体计算机能提高教学效率。多媒体技术在劳动技术课程中的辅助应用,极大了丰富了学习的认知环境,激起学生的学习兴趣,缩短了学生认知课程对象的时间,使学生能更加有效地获取和保持知识,从而极大地提高了教学效率,通过多媒体系统部分地替代人工讲解工作,还可缓解课堂上教师的劳动量。 在教学《靠垫的设计》一课时,我特别制作了一个教学课件:屏幕上首先出现了各种各样精致舒适的靠垫,学生一下子被吸引了过去。此时,屏幕上又出现了:你最喜欢哪个靠垫,为什么?学生一下子活跃了起来,纷纷发表意见。本来,象这样的问题,单靠老师理论上的讲解,学生很难听懂,会感受到枯燥无味。而现在屏幕上出现了丰富多彩的靠垫,有动物形的:史奴比,机器猫,还有星星月亮等。这样,优美的画面、悦耳的音乐,一下子把学生吸引住了。学生在观赏的同时也激发了他的学习兴趣,想到自己要设计一个更有创意的靠垫时更是跃跃欲试。原本枯燥的内容立即变得生动有趣了。 4、 不能替代动手实践的主体模式。劳动技术教育是学生素质教育的重要组成部分,重在培养学生的动手实践能力,多媒体技术在劳动技术课程中的应用,虽然包括了多种外部感官刺激,但终究是培养学生劳动技能的一种辅助模式,即使是将来仿真技术的发展应用,也不能替代学生亲自动手实践的主体模式,多媒体技术的应用,只能在加深课程理解、加强环境感受等方面起到更有效的效果,要更深一步理解并操作,则需要学生亲自去动手实践身感心受。 三、如何合理充分地在劳动技术课程中应用多媒体技术 1、 合理组建选用多媒体教学系统。在组建多媒体教学系统时,可根据学校规模、学生数量及学校财力确定多媒体教学系统的规模大小。一般一个多媒体教室至少需要一台多媒体计算机(CPU主频达到600MHZ以上内存128MB以上已能基本满足要求)和各种视音频设备(至少需要投影仪和音箱)。不论计算机与视音频设备多少,都需要将他们合理搭配连接,有校园网的学校还要考虑将该教室的计算机并入网络,以实现与网络中心及网内其它计算机的资源共享; 2、 合理选用课堂教学软件。当前被广泛采用的教学软件是微软公司的POWERPOINT和MACROMEDIA公司的AUTHORWARE,还有DIRECTOR,FLASH等。下面笔者简要介绍应用最广泛的前两种。 Powerpoint(以下简称PPT)是微软的OFFICE系列组件之一,原意是幻灯片,是为了方便公司介绍发布产品而定制的。由于它的编辑多媒体的功能相对强大,立刻被应用于课件制作。PPT的特点是无需编程,简单易学,一个没有基础的教师经过几个小时的培训,就能做出一个不错的课件,几乎每个教师都以Powerpoint起步。PPT内置丰富动画、过渡效果和几十种声音效果,并有强大的超级链接以及由此带来的交互功能
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多媒体教育应用的重大意义及发展趋势[日期:2005-09-02] 来源:中央电化教育馆 作者: [字体:大 中 小]一、多媒体教育应用的重大意义自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供最理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括:多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术之所以对教育领域有如此重大的意义,是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。首先应该说明一点:这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。在前几年的一些书籍中曾提到过多媒体组合教学,那种多媒体的概念不一样,那只是将几种媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录相加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心,把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号,这样作以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换,还可以查询、检索。显然,这与原来把多种形式媒体组合在一起是完全不一样的,因为它是通过计算机把几种处理不同媒体信息的技术集成在一起。集成方法就是通过模数转换,全变成数字;而且为了便于加工,便于传输,还要进行数据压缩,传到指定地点以后再还原,有一整套复杂的技术通过计算机来实现。所以现在的多媒体技术,实际上是以多媒体计算机来体现的,下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。1、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥人机交互、立即反馈是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。交互性是计算机和多媒体计算机所独有的,正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。大家知道,在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,如果教学软件编得更好,连教学模式也可以选择,比如说,可以用个别化教学模式,也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件,即能真正体现学生的认知主体作用。2、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有来自嗅觉,来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。3、超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的,超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息,节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理,其优越性在于:(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。4、多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境从八十年代中期到九十年代初,计算机作为工具在教育领域被广泛应用主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各种数据库和电子表格处理软件的应用);二是作为文字处理工具(如WPS和WORD软件)。近年来,计算机在教育领域作为工具应用的一大发展,是作为教学过程中一种有效的认知工具。众所周知,在过去的廿年中,强调刺激-反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论,已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入,认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,换句话说,多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具,能有效地促进学生的认知发展,所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力,并在世界范围内日益扩大其影响。下面我们就从“学习的含义”(即关于“什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。(1)、关于学习的含义学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定情景即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情景”:学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用,还要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题,并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知结构,也称“图式”。(2)、关于学习的方法建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:①要用探索法、发现法去建构知识的意义;②在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证;③要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“交际协商”(也叫“内部协商”与“社会协商”)两种,自我协商是指自己和自己辩论什么是正确的;交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥主导作用:①激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;②通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。③为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识,切忌直接对学生进行灌输。下面我们通过两个实际课例说明如何把多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具以实现这样的学习环境。课例1:澳大利亚“门尼·彭兹中心小学”所作的试验试验班为六年级,有30名学生,教师名字叫安德莉亚,当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。像往常一样,安德莉亚鼓励她的学生围绕教学内容拟定若干题目(例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题),确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用,并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet网上查阅资料以后,其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前,教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说,从奥运会举办的时间轴线,他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法,他认为并不总是这样,例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916,1940和1944这几个年份没有举行奥运会,这时教师提出问题:“为什么这些年份没有举办奥运会?”,有的学生回答,可能是这些年份发生了一些重大事情,有的学生则回答发生了战争,有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战,1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商,决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充:①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响;②对奥运历史初期的几次过渡性(两年一次)奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上,以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学:“有无不同意见?”沙拉举起手,高声回答说:“我不同意用希特勒照片,我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难(例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人)的照片,以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。从以上课例可以看到,教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题(例如奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩)的情景,以激发学生的学习兴趣和主动探索精神,再通过展开讨论,把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导;教师在整个教学过程中说的话很少,但是对学生建构意义的帮助却很大,充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开,而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用Internet实现资料查询),所以上述例子是以多媒体计算机和Internet网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。课例2:澳大利亚“伟治·柏克小学”所作的试验试验班由三年级和四年级的学生混合组成,主持试验的教师叫玛莉,要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是,让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游,从而建立一个有利于建构“动物”概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力,因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组,每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择:愿意开发哪一个展馆,愿意选哪一种动物;是愿意收集有关的动物图片资料,还是愿意为图片资料写出相应的文字说明;或是直接用多媒体工具去制作软件,都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。这样,每个展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如,他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态,到图书馆和Internet网上去查询有关资料,以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后,玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用,而且在此基础上开展的协作学习,只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如,在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时,玛莉向全班同学提出一个问题:“什么是有袋动物?除了袋鼠有无其它的有袋动物?”有些学生举出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论,从而在相关背景下,锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和Internet网络作为认知工具,实现建构主义学习环境,从而有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构并促进学生认知能力发展的又一范例。二、多媒体教育应用的发展趋势综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文,以及历届“ED_MEDIA”世界大会(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒体与超媒体”世界大会,简称ED_MEDIA世界大会,这是国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议)上所发表的基本观点,可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势:1.多媒体技术与网络通信技术的结合1995年末,在国际信息界有一件最引人注目的大事,就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”,这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能,可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息;并能把静态文档变成可动态执行的代码,这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况,为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景,这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如,一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面,而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面,还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时,不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然,这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的,它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。可以说,HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新,也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点:从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来(今年6月于美国波士顿召开的ED_MEDIA世界大会上,在121篇大会交流的多媒体教育应用论文中基于3W服务器和HotJava以实现多媒体技术与网络通信技术相结合的教育应用论文共有七篇)。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用,就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势,也是当前发展最快的一个趋势,我们必须迎头赶上去。2、多媒体技术与仿真技术的结合多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display),他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套——它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。由于设备昂贵,目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门,但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景,所以这一发展趋势也应引起我们的注意。例如,达特茅斯医学院所开发的一种“交互式多媒体虚拟现实系统”,可以使医务工作者体验到并学习到如何对各种战地医疗的实际情况做出反应。利用该系统的实习者可以感受到由计算机仿真所产生的各种伤病员的危险症状,实习者可以从系统中选择某种操作规程对当前的伤病情况进行处理并可立即看到这种处理方式所产生的后果。为了使实习者获得更深刻的体验,系统还可仿真各种外科手术,其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作,并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确,和进行某种技能的训练。VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题,这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统,利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验,可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象,以及对加速度的影响。这样,学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验),从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。VR技术在化学教学中也取得了显著效果。北卡罗莱纳大学的科学家们已经研制了一种可以让用户用手操纵分子运动的VR系统。用户戴上头盔并通过数据手套进行反馈控制,可以使分子按某种方式结合在一起。不难看出,这种VR系统不仅在教学上有重要意义(例如可直接观察到蛋白质的分子结构),而且在科学研究上也有重大的价值,因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药,或者是工业上所需要的某种特殊材料。随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入,实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等),近年来这种情况开始有所改变。例如在今年6月召开的ED-MEDIA世界大会上,出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划,其优异的性能价格比令人惊叹!QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉,而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图象来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市,当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右,朝上看或朝下看,摄像机头向目标移近或移远等),被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时,城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转,以便从不同角度进行观察,并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。更令人难以置信的是,由于采用了先进的图象压缩算法,在QTVR系统中,用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟
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在平平淡淡的日常中,许多人都有过写论文的经历,对论文都不陌生吧,借助论文可以达到探讨问题进行学术研究的目的。相信许多人会觉得论文很难写吧,下面是我收集整理的语文多媒体教学的应用与反思论文,欢迎大家分享。
摘要:
语文多媒体教学是传统黑板板书式教学的必要补充,它有其独特的优点,也存在诸多不足。笔者认为要根据语文学科特点,具体情况具体分析,针对不同的情况做出相应选择,促进语文教学改革的深入开展。
关键词:
语文;多媒体教学;反思
在轰轰烈烈的语文教学改革中,多媒体教学以其它教学手段无可比拟的优势,正逐步走进课堂,对于提高语文教学质量,培养学生语文能力起到了积极的促进作用,显示出语文教育改革的美好前景。
然而,在教学实践中,我们也听到了一些异样的声音:很多教师不喜欢这种教学方式。通过调查发现:目前我国语文多媒体教学确实存在诸多问题。这到底是多媒体教学本身的问题,还是在应用时出现了偏差?
本文针对语文多媒体教学,深入分析多媒体应用于语文教学的优势及弊端,努力为语文多媒体教学寻找创新点和突破口,以期对多媒体教学的发展有所裨益。
一、多媒体语文教学的优势
(一)能创设教学情境,激发学生学习兴趣
传统中学语文教学属于语文知识层面教学,教师采用唇耕舌耘、粉笔加黑板的单一教学手段。由于语文本身包罗万象的特性和学生认知心理尚未成熟,课堂里经常出现教师在讲台上讲得口干舌燥,讲台下学生却听得兴味索然的景象。
多媒体技术的出现,能把声音、图像、文字、视频等有机地结合起来,化静为动,变枯燥为生动,变抽象为形象,打破课堂教学的时空限制,创设一个更为生动活泼的教学情境。这样,直观形象与联想、想象相结合,就能更好地激发学生的学习情趣,使他们积极主动地去体味作品中所创造的意境,迅速而正确地把握文章的内涵。例如教《听潮》时,上课伊始,切入大海涨潮的一段录像,那波澜壮阔的画面和呼啸而至的潮汐声,能让没有见过大海的同学耳目为之一新;又比如学生学习鲁迅作品普遍感到难以理解和把握作品的思想和艺术价值。如果在教《祝福》时先让学生预习,上课再放一些背景知识,课件中再以图片展示祥林嫂三次不同的肖像。通过比较,学生可以清晰地看到这些变化,体会人物所遭受的惨重打击,理解封建礼教和封建迷信对她的迫害。
(二)有利于优化教学手段,提高教学效率
传统的语文课,一篇课文至少要用两节课才能完成,长一些深一些的课甚至要讲一个星期,而老师仍然觉得没讲透,学生仍然难以理解。运用多媒体上语文课则不同,它打破了课堂45分钟的时空限制,纵贯古今,横跨中外,节省大量的时间,而且借助于直观的形象,有些内容无需长篇大论,学生已了然在胸了。比如上《景泰蓝的制作》,因涉及的是工艺品的制作流程,如果仅用语言表达,学生怎么都只能是一种理性的认识,但一旦运用多媒体将景泰蓝制作过程显示出来,学生就很容易得到感性的了解,并且能省去教师很多不必要的语言解释。
(三)有利于开拓思维,培养学生创新能力
高中语文新大纲中明确提出语文教学要“注重培养创新精神”、“重视创造性思维的培养”。但如何培养创新精神呢?建构主义理论认为,学习总是与一定的社会文化背景即“情境”相联系。在实际情境下进行学习,可以使学习者利用自己原有认知机构中有关经验去同化和索引当前学习的新知识,从而赋予新知识以某种意义。在用多媒体进行语文教学中,可将声像图文等各种教学信息有机地组合在一起,构造特定的教学情境,它丰富的表现力可引发学生无限的遐想,激发学生无穷的联想和想象,从而使他们思维高度活跃而引发创新的火花,产生出前所未有的思维空间与创造灵感。
(四)有利于实现个性化教学
传统教学中,学生的语文水平存在较大差异,但由于教师个人的时间和精力有限,不可能在课堂45分钟之内给每一位学生进行纠错和辅导。因而,语文教学与学生的个体需求存在矛盾。现在,网络和多媒体技术为学生的个性化学习提供了可能。教师利用多媒体的超文本技术对教学信息按联想思维方式进行非线性地组织与管理,将教学内容变成一个个单元体系,实施柔性的教学计划,由于这些单元是可以互相调整和调换的,学生可以根据自己的特点,合理分配时间,利用网络资源,选择一条最适宜的发展途径,实现真正的因材施教和个性化教学。
二、多媒体语文教学的弊端
近几年来,随着多媒体及网络技术的飞速发展,为计算机应用于教育领域创造了广阔的天地.然而在多媒体课件广泛运用于教学的同时,一些多媒体教学的误区也随之产生,关于这方面目前讨论已很多,这里就不再赘述。本文将着重点放在多媒体技术应用于语文教学的局限性:
(一)多媒体不能取代语文个性化教学
众所周知,语文教学不单是认知活动,同时也是情感活动。语文课的特质要求语文教师用优美的语言,通过生动富于魅力的朗读,去诱发课文中的美,去感受作品中所蕴含的丰富情感,以诗人般的激情,创设课堂的美的氛围,同时将自己感受到的美去感染学生,并通过师生的思维互动,碰撞出心灵的火花。而这一切,多媒体课件是难以取代的。但是,目前大多数语文课,由于多媒体技术的介入,语文教师注意的是多媒体的操作和教学内容的演示,学生眼睛盯的是多媒体的演示屏幕。在这样的被多媒体“统治”了的课堂里,无论是教师还是学生都已“目中无人”,人性化的师生人际情感交流已被冷冰冰的“人机交流”所取代,哪里还谈得上语文个性化教学?
(二)多媒体的滥用与误用,直接导致了语文课教学诗意的苍白
在中小学教学中,数学、物理、化学等属于认知学科,认知学科很多情况上问题是确定的,结果是唯一的,教师教学的主要目的是使学生理解和掌握知识。在这一点上,利用多媒体技术可以使问题形象、直观,重点难点突出,收到事半功倍的效果。
但语文不同,它的丰富性和复杂性是其他学科所不能比拟的。我们知道,文学语言就不同于其他语言,它具有含蓄性、情感性、隐喻性、象征性、模糊性和不确定性特点。因而采用多媒体的直观视觉形象是难以传达文学语言的内涵的。
试想,朱自清的《春》中,“小草偷偷地从土里钻出来”那“偷偷地”和“钻”其情味又岂能用直观的视像来传达?“风轻悄悄的,草软绵绵的”,其用词之妙又有哪位摄影师能用画面来表现?试想,如果哈姆雷特只剩下影视屏幕或图片上的一个形象,那么“一千个读者就会有一千个哈姆雷特”又从何谈起?
因此,在多媒体语文教学中,文学作品中所包含的韵味是网络或一个课件难以演绎的,绝不能以生动的图像和音乐来替代学生自己对语言的领悟。教师不能过于依赖以声像功能为主的多媒体课件进行教学,而应该让师生之间面对面的共同研读与欣赏,领悟语言运用的规范、准确和意蕴丰富等,达到培养语感的目的,从而提高学生的阅读能力和写作能力。
三、走出困惑的选择
多媒体发展到现在,就面临着困惑,多媒体应用于语文教学到底是利大于弊还是弊大于利?我们应该如何取舍?首先,笔者认为我们应该抛弃那种“非此即彼”的极端思维方式,针对不同对象做出切实有效的选择。其次,为了让多媒体技术在语文教学中更好地发挥其功效,笔者建议在制作和使用多媒体课件时不妨遵循以下原则和对策:
(一)原则
第一,以教学性为出发点。教师在进行授课时应以达到良好的教学效果为主要目标。使用多媒体与否,关键是看能否促进学生更好地理解知识,能否有利于活跃学生思维,即以教学性为出发点。如果不根据实际,只是一味地赶时髦,不仅不能发挥多媒体的教学优势,反而会起到画蛇添足的效果。
第二,以学生为中心。多媒体技术运用于语文教学,究竟是为了促进教还是为了促进学?目前,人们在多媒体语文教学中较多考虑的是教的因素,即如何通过多媒体手段提高教师教的质量。笔者认为运用多媒体教学时要把重点放在帮助学生理解知识、提高学习效果上,也就是说,要以学生为中心,比如:课件制作应针对不同层次学生的接受力和理解力;课件制作应充分考虑学生可能提出的.一切问题;比如前文提到的学习《听潮》等文章,对于大多未见过大海的内地学生,提供一些关于大海的视听形象是很有必要的,但对生长在沿海对大海司空见惯的学生,播放这些视听形象就可能产生负效应,禁锢他们的思想,抑制他们的想象。
第三,尊重语文学科的特点和规律。语文学科不同于数学、物理等学科,语文教学更是一种情感教育。如果语文课上没有了语文教师富有激情、充满个性化的声音。那么,这样的语文课就必定索然寡味,学生的积极性又从何而来?因而,我们必须尊重语文学科的特点和规律,切忌滥用或不恰当使用多媒体技术,否则再先进的教学手段也只能是穿新鞋走老路,甚至将原来的优良传统也丢掉了。
(二)对策
1、维持策略。在语文教学中,对于某些问题,用传统的语言、文字等形式已能表达得十分清楚,如果单纯为了追求形式的多和全,花费大量的时间和精力去收集、制作影像资料,必定得不偿失;另外,文学语言不同于其他语言,利用多媒体直观的视觉形象有时是难以传达文学语言的丰富内涵的。在这种情况下,我们不能一味追求教学手段的现代化,相反,继续采用传统的教学手段是最佳选择。
2、折衷策略。多媒体教学与众多其他教学手段相比有着独特的优点,但是多媒体并不是全能媒体,并非所有课程的所有教学都必须使用或适宜使用多媒体教学手段。因此,把多媒体与其它多种媒体同样看待,研究多媒体与其它媒体的有机组合,在教学中合理设计、搭配、应用多媒体和其它媒体,共同发挥出综合效益。特别是选择适合发挥多媒体特性的语文教学内容,制作多媒体教材,把有限的制作能力用在关键的地方,把好钢用在刀刃上。
3、摒弃策略。对于某些需要创设情景或是随时需要在教学中更新知识和增补学术前沿内容等的教学内容,不妨暂时摒弃传统的教学手段,来一堂现代化教学,利用网络多媒体技术创建新的语文教学环境,让学生真正感受到多媒体和网络技术所展现出的诱人魅力。也让作为信息时代的语文教师,按照新语文教学大纲的要求,“努力掌握和运用现代教育技术,充分利用现代化的教学设备,提高教学质量和效率”。
总之,语文教学应在充分分析语文学科自身特征和课程内容的基础上选择符合自己实际情况的教学手段才是明智的选择。不能盲目攀比或迷信所谓的现代多媒体和网络技术,因为不管采用什么教学手段,目的只有一个,那就是提高教学质量,最终实现“提高学生正确理解和运用祖国语言文字的水平”(语文教学大纲)的教学目的。
多媒体教育应用的重大意义及发展趋势[日期:2005-09-02] 来源:中央电化教育馆 作者: [字体:大 中 小]一、多媒体教育应用的重大意义自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,所以能提供最理想的教学环境,它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括:多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法,最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术之所以对教育领域有如此重大的意义,是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。首先应该说明一点:这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。在前几年的一些书籍中曾提到过多媒体组合教学,那种多媒体的概念不一样,那只是将几种媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录相加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心,把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号,这样作以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换,还可以查询、检索。显然,这与原来把多种形式媒体组合在一起是完全不一样的,因为它是通过计算机把几种处理不同媒体信息的技术集成在一起。集成方法就是通过模数转换,全变成数字;而且为了便于加工,便于传输,还要进行数据压缩,传到指定地点以后再还原,有一整套复杂的技术通过计算机来实现。所以现在的多媒体技术,实际上是以多媒体计算机来体现的,下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。1、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥人机交互、立即反馈是计算机的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。交互性是计算机和多媒体计算机所独有的,正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。大家知道,在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,如果教学软件编得更好,连教学模式也可以选择,比如说,可以用个别化教学模式,也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件,即能真正体现学生的认知主体作用。2、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激,而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持,都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉(Treicher)作过两个著名的心理实验,一个是关于人类获取信息的来源,就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实:人类获取的信息83%来自视觉,11%来自听觉,这两个加起来就有94%。还有来自嗅觉,来自触觉,1%来自味觉。多媒体技术既能看得见,又能听得见,还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量,比单一地听老师讲课强得多,信息和知识是密切相关的,获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验,是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的:人们一般能记住自己阅读内容的10%,自己听到内容的20%,自己看到内容的30%,自己听到和看到内容的50%,在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说,如果既能听到又能看到,再通过讨论、交流用自己的语言表达出来,知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取,而且非常有利于知识的保持。3、超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字,而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息,那就成为一个超媒体系统,换句话说,超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下,也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分,即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。如果按超文本方式组织一本书,就和传统的文件或印刷的书籍完全不同,这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页,从哪段正文开始阅读,以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序,也不是索引,而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明,人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较,前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的,超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息,节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据,链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理,其优越性在于:(1)可按教学目标的要求,把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中,有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材,只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式,分别出版。显然,这样的教科书,其内容必然是单调、枯燥的,与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。(2)按教学内容的要求,把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验,把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起,无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一,但由于学生个体之间差异很大,要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的,而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情,只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。4、多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境从八十年代中期到九十年代初,计算机作为工具在教育领域被广泛应用主要有两个方面:一是作为数据处理工具(如各种数据库和电子表格处理软件的应用);二是作为文字处理工具(如WPS和WORD软件)。近年来,计算机在教育领域作为工具应用的一大发展,是作为教学过程中一种有效的认知工具。众所周知,在过去的廿年中,强调刺激-反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论,已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入,认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境,换句话说,多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具,能有效地促进学生的认知发展,所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展,建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力,并在世界范围内日益扩大其影响。下面我们就从“学习的含义”(即关于“什么是学习”)与“学习的方法”(即关于“如何进行学习”)这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。(1)、关于学习的含义学习是获取知识的过程。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情景即社会文化背景下,借助其他人(包括教师和学习伙伴)的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定情景即社会文化背景下,借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程,因此建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。“情景”:学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求,也就是说,在建构主义学习环境下,教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用,还要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题,并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。“协作”:协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。“会话”:会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划;此外,协作学习过程也是会话过程,在此过程中,每个学习者的思维成果(智慧)为整个学习群体所共享,因此会话是达到意义建构的重要手段之一。“意义建构”:这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指:事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知结构,也称“图式”。(2)、关于学习的方法建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习,也就是说,既强调学习者的认知主体作用,又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者,而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者,而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。学生要成为意义的主动建构者,就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用:①要用探索法、发现法去建构知识的意义;②在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料,对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证;③要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系,并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程(即交流、讨论的过程)结合起来,则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“交际协商”(也叫“内部协商”与“社会协商”)两种,自我协商是指自己和自己辩论什么是正确的;交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。教师要成为学生建构意义的帮助者,就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥主导作用:①激发学生的学习兴趣,帮助学生形成学习动机;②通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索,帮助学生建构当前所学知识的意义。③为了使意义建构更有效,教师应在可能的条件下,组织协作学习(开展讨论与交流),并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括:提出适当的问题以引起学生的思考和讨论;在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解;要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识,切忌直接对学生进行灌输。下面我们通过两个实际课例说明如何把多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具以实现这样的学习环境。课例1:澳大利亚“门尼·彭兹中心小学”所作的试验试验班为六年级,有30名学生,教师名字叫安德莉亚,当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。像往常一样,安德莉亚鼓励她的学生围绕教学内容拟定若干题目(例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题),确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用,并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet网上查阅资料以后,其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前,教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说,从奥运会举办的时间轴线,他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法,他认为并不总是这样,例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916,1940和1944这几个年份没有举行奥运会,这时教师提出问题:“为什么这些年份没有举办奥运会?”,有的学生回答,可能是这些年份发生了一些重大事情,有的学生则回答发生了战争,有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战,1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商,决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充:①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响;②对奥运历史初期的几次过渡性(两年一次)奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上,以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学:“有无不同意见?”沙拉举起手,高声回答说:“我不同意用希特勒照片,我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难(例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人)的照片,以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。从以上课例可以看到,教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题(例如奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩)的情景,以激发学生的学习兴趣和主动探索精神,再通过展开讨论,把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中,学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置,但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导;教师在整个教学过程中说的话很少,但是对学生建构意义的帮助却很大,充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开,而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的(同时用Internet实现资料查询),所以上述例子是以多媒体计算机和Internet网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。课例2:澳大利亚“伟治·柏克小学”所作的试验试验班由三年级和四年级的学生混合组成,主持试验的教师叫玛莉,要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是,让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游,从而建立一个有利于建构“动物”概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力,因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组,每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择:愿意开发哪一个展馆,愿意选哪一种动物;是愿意收集有关的动物图片资料,还是愿意为图片资料写出相应的文字说明;或是直接用多媒体工具去制作软件,都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。这样,每个展馆就成为学生的研究对象,孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如,他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态,到图书馆和Internet网上去查询有关资料,以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后,玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式,不仅大大促进了学生学习的自觉性,充分体现了学生的认知主体作用,而且在此基础上开展的协作学习,只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如,在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时,玛莉向全班同学提出一个问题:“什么是有袋动物?除了袋鼠有无其它的有袋动物?”有些学生举出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论,从而在相关背景下,锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和Internet网络作为认知工具,实现建构主义学习环境,从而有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构并促进学生认知能力发展的又一范例。二、多媒体教育应用的发展趋势综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文,以及历届“ED_MEDIA”世界大会(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒体与超媒体”世界大会,简称ED_MEDIA世界大会,这是国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议)上所发表的基本观点,可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势:1.多媒体技术与网络通信技术的结合1995年末,在国际信息界有一件最引人注目的大事,就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”,这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能,可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息;并能把静态文档变成可动态执行的代码,这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况,为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景,这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如,一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面,而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面,还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时,不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然,这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的,它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。可以说,HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新,也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点:从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来(今年6月于美国波士顿召开的ED_MEDIA世界大会上,在121篇大会交流的多媒体教育应用论文中基于3W服务器和HotJava以实现多媒体技术与网络通信技术相结合的教育应用论文共有七篇)。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用,就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势,也是当前发展最快的一个趋势,我们必须迎头赶上去。2、多媒体技术与仿真技术的结合多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉,使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中,并对其真实性丝毫不产生怀疑,通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说,虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界,在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display),他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互,还需要戴上一副数据手套——它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。由于设备昂贵,目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门,但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景,所以这一发展趋势也应引起我们的注意。例如,达特茅斯医学院所开发的一种“交互式多媒体虚拟现实系统”,可以使医务工作者体验到并学习到如何对各种战地医疗的实际情况做出反应。利用该系统的实习者可以感受到由计算机仿真所产生的各种伤病员的危险症状,实习者可以从系统中选择某种操作规程对当前的伤病情况进行处理并可立即看到这种处理方式所产生的后果。为了使实习者获得更深刻的体验,系统还可仿真各种外科手术,其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作,并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确,和进行某种技能的训练。VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题,这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统,利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验,可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象,以及对加速度的影响。这样,学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验),从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。VR技术在化学教学中也取得了显著效果。北卡罗莱纳大学的科学家们已经研制了一种可以让用户用手操纵分子运动的VR系统。用户戴上头盔并通过数据手套进行反馈控制,可以使分子按某种方式结合在一起。不难看出,这种VR系统不仅在教学上有重要意义(例如可直接观察到蛋白质的分子结构),而且在科学研究上也有重大的价值,因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药,或者是工业上所需要的某种特殊材料。随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入,实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等),近年来这种情况开始有所改变。例如在今年6月召开的ED-MEDIA世界大会上,出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划,其优异的性能价格比令人惊叹!QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同:它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉,而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图象来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下,在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市,当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右,朝上看或朝下看,摄像机头向目标移近或移远等),被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时,城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转,以便从不同角度进行观察,并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。更令人难以置信的是,由于采用了先进的图象压缩算法,在QTVR系统中,用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟
这 之前有些的,什么时候要