多媒体网络毕业论文

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 H.261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 G.722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28.8K、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。

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