媒体技术的教学研究与设计3篇

第一篇

1网络化教学及流媒体技术现状

20年前，国外很多发达国家，就已经开始了网络化教学的研究，并将其应用于各类教育、教学模式中。美国已有超过200所大学开始提供网络课程。早在1995年，日本就启动了对全国100所中、小学进行联网教学的实验研究；韩国的网络教学的研究与实验开始于1997年；马来西亚已经拥有者真正意义上的虚拟大学。在国内，教育部于1998年了《关于发展我国现代远程教育的意见》，这标志着我国的网络化教育进入了一个规范化的发展阶段。目前，国内的远程教育试点院校已有68所，招生规模达到了上千万。目前的流媒体技术还不能提供很高的可扩展能力和实用性服务。常用的解决方案一般都要有专门的硬件支持。内容分发网络（ContentDeliveryNetworkCDN）采用的是部署多个CDN服务器，服务器间协同工作，将多媒体数据进行分发；IP多播（IPMulti⁃cast）是修改Internet的路由机制，部署支持广播功能的路由器来实现所需功能。这些方法花销很大，却不能从根本上解决问题。

2P2P流媒体技术优点

P2P技术作为一种新的应用模式，被使用在在很多领域。最常见的有：内容共享、分布式计算、通信与协作及P2P搜索引擎等几类应用[11]。P2P流媒体技术在实现资源和服务共享方面，是通过系统节点间的直接交互来实现的，具有“对等”的特点，节点即是服务器，又是客户端，可扩展性强；另外，采用P2P流媒体技术的系统采用的是“自组织”的工作方式，没有中心服务器，结点可随时加入或退出，非常灵活，具有很强的动态性；另外，容错性强、数据可用性高和抵抗攻击能力强，响应速度快、播放质量高，这都是P2P系统所具有的优势。

3基于P2P流媒体技术的网络化视频教学系统总体结构设计

P2P流媒体技术的网络化视频教学系统主要包括卫星接收系统、多媒体制作系统及服务管理系统这几大部分组成。其中卫星接收系统部分的功能是负责接收、播放、采集、保存全部卫星节目；多媒体制作系统部分的的功能则可以将各种类型的媒体转换成数字化的流媒体，以流媒体的格式存放到服务器中。服务管理系统主要由系统管理服务器和P2P流媒体服务器两大部分组成。其中，系统管理服务器可实现用户管理、资源管理、用户的分级注册等功能，而P2P网络建立、数据维护、分发与调度等工作都是由P2P流媒体服务器来实现的。这种基于P2P流媒体技术的网络化系统整体结构如图1所示。

4流媒体处理的部分关键技术

4.1采集和播放

本系统中是利用DirectShow开发包进行流媒体数据的采集和播放的。它的开发环境具有开放性，利用它可以方便地捕获数据，进行相应的后期处理后，直到存储到文件中。它能支持多种媒体格式，例如MPEG、AVI、DV、ASF、MP3和WAVE等，在回放媒体数据时方便快捷。DirectShow开发包直接支持DVD的播放，可对视频进行非线性编辑，与数字摄像机的数据交换也能很容易的完成。

4.2系统编码方式

系统采用MPEG-4编码方式，利用己有的MPEG-4编码器、CLSIDFromString函数，将编码器类别号字符串转为编码器的类别号，部分代码如下所示：

4.3系统解码方式

媒体流的解码回放是利用DirectShow中的ClientShowMedia类中的函数MediaPlay来实现的，部分代码如下所示：

4.4节点激励机制实现方法

节点激励机制就是通过激励节点合作以获得信誉值，信誉值越高的节点，就越先对待。本系统采用了“基于积分的间接互惠机制”[2]。方法中规定，某个节点只能选低于或等于这个节点本身等级的节点作为服务供应对象。因此，节点等级越高，可供选择的供应节点具有的可靠性也会越高，相应地服务质量Qi也就越高。若设xi为节点贡献资源，Si为可获积分，Ri为相应等级，Ui、Qi、Ci之间的关系如式1所示：图1基于P2P流媒体技术的网络化视频教学系统总体结构图得的收益，Ci为节点i上传资源耗费的成本。Qi使节点获得收益Ui，节点i上传资源耗费的成本Ci又使节点收益Ui降低。ai定义了节点i的视频流质量，bi定义了节点i的共享成本值。考虑存储所需成本及带宽因素，上传资源所耗费节点的成本如式2所示：(2)其中，CL表示存储成本，Li表示上传资源块数量，M表示资源块的平均大小，CT表示传输成本，Ti表示节点i上的传输速率，传输时长用Di表示。该方法中，可获积分Si的累积分布函数如式3所示：(3)式中f表示的是概率密度函数，累积分布函数F(S)及参与系统的节点数量决定了积分的评定。质量函数被定义为式4：(4)其中，节点的等级为Ri，可供选择的高质量的服务节点数为Gi，高质量服务供应节点数为RiGi。

5结束语

本文研究分析了流媒体技术在远程教育中的应用及P2P流媒体的相关技术，讨论了P2P流媒体技术的优点，设计了一个网络化的流媒体视频教学系统。目前，本系统只能基于校园网的，今后还要进一步地进行深入研究，使其可以面向整个Internet，应用于更广泛的网络教学中。

本文作者:阎瑞华杨广柱陈红梅工作单位:佳木斯大学

第二篇

1网络远程教育模式概述

为解决以上诸多网络学习的矛盾“，流媒体技术”应运而生。

2媒体技术概述

流媒体技术也称流式媒体技术。所谓流媒体技术是一种网络传输技术，它不需要把整个压缩文件下载到个人计算机上后再观看，而是把经过压缩处理的连续影像和声音信息放到网站服务器上,让用户边下载边观看、收听。流媒体技术首先在使用者端的电脑上创建一个缓冲区，在播放前预先下一段数据作为缓冲，在播放所耗的速度大于网络实际连线速度的时候，播放程序会自动取用缓冲区内的数据，这样既可以避免播放中断，也保证了播放的品质。

2.1流媒体应用方案

本系统主要采用了RealNetworks公司的RealMedia和Microsoft的WindowsMedia两种流媒体技术。

2.1.1RealMedia系统简介

流媒体技术在网络教学中的应用研究李敏河南财政税务高等专科学校451464孙大鹏华北水利水电大学451000RealNetworks公司发明的RealMedia，可以在非常低的带宽下（低达28.8kbps）提供足够好的音质让用户能在线聆听。由于RealMedia的出现，相关的应用比如网络广播，网上教学，网上点播等等才浮出水面，形成了一个新的行业。RealNetworks提供的RealMedia及其开发工具包是一种智能流（SureStream）技术。当用户的链接速率低于编码速率时，为了抢占网络媒体量阵地，服务器会丢失一些重要的信息，用降低清晰度的方式来换取影音的完整性。网络中大部分的媒体资源在线播放的默认格式是Real格式。

2.1.2WindowsMedia系统简介

WindowsMedia流媒体解决方案是一个能适应多种网络带宽条件的流式多媒体信息的平台。而且它还提供了用户用以创建、管理、广播和接收通过Internet传输的极其丰富的流式文件的一系列服务和工具，即包括流式媒体的制作、、播放（同时支持单播和广播）以及管理的一整套解决方案，还提供了SDK工具包供二次开发使用。WindowsMedia流媒体是现代远程网络教学应用的一套比较理想的技术方案。WindowsMediaService系统由制作、和播放部分组成。WindowsMedia的工具主要有WindowsMedia编码器、WaveToASF、WindowsMediaAuthor、MediaPresenterForPowerPoint和MediaEncoder。这些工具用于制作和生成ASF格式的多媒体流。

3基于流媒体的远程教学系统的构建

在普通的WEB方式下，首先要将视频整从服务器全部下载到本地客户端，然后才能观看。如果视频文件比较大，下载时间会很长而且还要占用很大的本地存储空间。但是使用流媒体技术，则是把经过压缩后的连续影像和声音放到流媒体服务器上。用户不必下载整个文件，可以边下载边播放，这样就节省了下载的等待时间和本地存储空间。流媒体播放器在播放前先下载一小段视频到流媒体技术在客户端创建的缓冲区里，然后从缓冲区内读取数据进行播放，与此同时客户端后台继续下载视频文件的其余部分。因此，即使下载期间网络传输速率不稳定或者传输暂时中断，也不会明显影响视频的播放，从而播放质量得到了有力的保证。为了满足支持所有常用视频文件格式的需要，系统同时嵌入RealNetworks公司的RealMedia和Microsoft的WindowsMedia两大主流播放器，嵌入的视听窗口不需要打开一个额外应用就可以提供完善的播放控制，同时也可以获得快进、暂停、后退等操作功能。嵌入播放器系统流程图如下：嵌入的播放器支持包括Microsoft公司的*.wmv、*.asf的媒体播放器支持的格式和Real公司RealPlayer播放器支持的*.rm格式等。

4总结

基于流媒体技术的远程教学系统已经得到了广泛的应用。文章在介绍远程网络教育模式和流媒体技术的概念和特点的基础上，分析总结了流媒体技术在远程教育系统中应用的必然性，然后研究了如何将微软的WindowsMedia和MediaPlayer两大流媒体解决方案应用到远程教学系统中，并以RealPlayer为例给出应用方法。

本文作者:李敏工作单位:河南财政税务高等专科学校

第三篇

一、展示多元化的生物信息

在生物教学过程中利用以计算机为核心的多媒体技术可以充分做到图、文并茂，调动学生的多种感官，吸引学生的注意力，提高教学质量。例如：在“细胞分裂”一课中，通过利用计算机模拟细胞的有丝分裂，让学生自己去观察、动脑去研究、发现细胞有丝分裂过程中染色体和DNA数目变化的基本规律，学生这样获得的知识要比传统的讲授法获得的知识要深刻得多。同时促进他们在很短的时间内主动完成对所学知识的掌握，使枯燥的教学活动变得兴趣盎然。

二、促进学生对知识体系的整体了解

在正常的教学过程中，有的时候在说到某一个知识点的时候需要用到其他的知识点来做铺垫，但在传统的教学方式中是无法做到这一点的。但是，利用计算机多媒体技术，可以直接跳转到要使用的知识点上，这样可以开拓学生的知识视野，让学生对知识体系有一个整体的了解，进而融会贯通所学的知识，这种新型的教学过程对于学生提高知识体系的整体掌握有极大的促进作用。

三、提高课堂的教学效率

生物教学涉及到的教学用图很多，教学用图就要不断更新，做到这一点也比较困难。在传统的教学过程中，一堂课不可能带很多挂图而且也浪费很多时间更换教学挂图，另外，一般的挂图图幅比较小，坐在后排的学生看不清挂图，甚至有的同学找不到方向，这样利用挂图进行教学的效率就大打折扣。在进行“细胞器的结构和功能”这一节的教学过程中，如用挂图要用7张挂图，频繁更换挂图让学生晕头转向。但是，利用多媒体技术就不同了。利用多媒体及相关的软件，在教学过程中教师可以随意放大所要讲解的细胞器，让学生能够很快的看到细胞器的显微和亚显微结构并可以把细胞器在同一屏幕上进行相互比较，使学生直观的掌握了所学知识，提高了课堂教学效率。

四、利用计算机可提高学生“探究性”学习的能力

现代的生物教育是实现学生素质教育的一项重要环节，这就要求我们在生物教学过程中必须以学生为主体，充分发挥生物学科的特点，开展“探究性”学习。要求学生在学习过程中发现问题、解决问题，并在探究的过程中获取知识、发展技能、培养能力，特别是创造能力，同时接受科学价值观、科学方法等的教育，发展自己的个性。在现有条件下，充分利用计算机及互联网所提供的有利条件，让学生发挥各自的优势，共同参与、相互协作，通过查找、观察、研究、讨论、整理等环节最终得出相关的知识结论，在这个过程中最重要的是学生自主参与过程，而互联网的应用使这一切不用走出校门在课堂上就可以进行。

本文作者:程飞工作单位:江西省万载中学