分布式多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)研究

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摘要：在當(dāng)前的教育模式中，遠(yuǎn)程教育受到廣泛推崇，在互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代下，也進(jìn)一步推動(dòng)了分布式多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)建和應(yīng)用。該系統(tǒng)構(gòu)建的成本相對較低，而且能夠突破時(shí)間和空間的限制，將上課內(nèi)容轉(zhuǎn)化為視頻和音頻等信息，并借助互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和系統(tǒng)傳輸至學(xué)生的客戶端，進(jìn)而傳達(dá)教學(xué)信息。由此可見，該系統(tǒng)中信息傳遞的效率和質(zhì)量十分重要，這與其關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化有著密不可分的聯(lián)系。文章主要是結(jié)合我國多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)現(xiàn)狀，對當(dāng)前分布式多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的闡述。

關(guān)鍵詞：分布式多媒體；遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)；多媒體同步

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展迅速，在各類信息技術(shù)的推動(dòng)下，我國的教育模式也發(fā)生了較大變化。目前多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，人們學(xué)習(xí)方式也發(fā)生較大改變。人們可以通過多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)來進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣可以突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，使人們能夠?qū)W習(xí)到自己想要的知識。遠(yuǎn)程教學(xué)能夠使一些經(jīng)濟(jì)較為落后地區(qū)學(xué)生和公民都能夠享受到更多的教育資源，這也有利于人們不斷學(xué)習(xí)新的知識和技能，提高全民族的教育水平、文化素養(yǎng)和綜合素質(zhì)，這對于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及社會(huì)進(jìn)步有著十分重要的意義。

1我國多媒體教學(xué)的研究現(xiàn)狀

1.1我國多媒體教學(xué)的發(fā)展歷程。從目前我國多媒體教學(xué)來看，各大中小學(xué)校、高校、教育機(jī)構(gòu)等都已經(jīng)開展了多媒體教學(xué)，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)已經(jīng)開始深入到人們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)和工作之中。具體教學(xué)操作如下：目前我國教育體系正在發(fā)生較大變革，經(jīng)濟(jì)全球化、知識產(chǎn)業(yè)等的出現(xiàn)，也可以說是網(wǎng)絡(luò)化社會(huì)的一個(gè)綜合性體現(xiàn)。從其實(shí)際發(fā)展來看，我國多媒體教學(xué)發(fā)展主要經(jīng)歷了以下三個(gè)時(shí)期：第一個(gè)時(shí)期，也就是80年代初期至80年代末期，計(jì)算機(jī)開始得到普及，并納入到教育體系之中。尤其是在高校的教育中，計(jì)算機(jī)應(yīng)用普及較快，主要是為了使學(xué)生對計(jì)算機(jī)教學(xué)的興趣，并使學(xué)生掌握基本的技能，了解計(jì)算機(jī)技術(shù)在人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ髦械挠绊懠耙饬x。第二個(gè)時(shí)期，80年代末至90年代末期這一時(shí)間段，主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行輔助性的教學(xué)，并對上課內(nèi)容及系統(tǒng)進(jìn)行輔助性的管理。在這其中以教育軟件和教學(xué)管理軟件為基礎(chǔ)，使計(jì)算機(jī)教學(xué)與教育教學(xué)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，突出學(xué)生的主導(dǎo)地位，對學(xué)生進(jìn)行信息化教育，將信息技術(shù)融合到各個(gè)學(xué)科教學(xué)之中，并對教學(xué)資源進(jìn)行全面整合，與第一時(shí)期相比較，該時(shí)期的硬件實(shí)現(xiàn)已經(jīng)有了明顯不同。第三個(gè)時(shí)期，主要是從90年代末期開始一直到現(xiàn)在，其中將網(wǎng)絡(luò)教育作為其中的重點(diǎn)部分，以建立多媒體電子教室作為主要發(fā)展方向。與此同時(shí)，還需要針對學(xué)生的需求來提供必要的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程，并建立專門的網(wǎng)上教育資源庫，對教學(xué)資源加以整合；同時(shí)還以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，對其教育模式進(jìn)行相應(yīng)的探索，并進(jìn)行相關(guān)的研究性學(xué)習(xí)。1.2我國多媒體教學(xué)過程中存在的不足。從目前來看，我國的分布式多媒體教學(xué)發(fā)展時(shí)間還不長，相對比較基礎(chǔ)。那么在教學(xué)實(shí)踐中，還存在著一些明顯問題，具體表現(xiàn)如下：部分教師對多媒體教學(xué)存在認(rèn)知層面的不足。從實(shí)踐來看，一些教師雖然具有較高的專業(yè)水平與知識層次，但是在計(jì)算機(jī)方面知識儲(chǔ)備不夠，對于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展只存在于表面粗淺的了解，對于計(jì)算機(jī)所制作的一些教學(xué)軟件以及其制作原理也并不了解，甚至存在一定排斥心理和畏懼心理，教學(xué)信心普遍不足；學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對多媒體教學(xué)重要性認(rèn)知不足。為了教育需求也會(huì)在多媒體教學(xué)方面增加一定的投入，但從實(shí)際來看，教學(xué)資金投入相對較大，但仍然存在不足，不論是部分高校還是一些，進(jìn)行多媒體教學(xué)，需要投入大量的資金，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面也需要投入充足的資金，而這一方面很多學(xué)校都有所欠缺；運(yùn)用熟練程度參差不齊。部分教師對多媒體技術(shù)以及一些網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已經(jīng)有了非常熟練的掌握，并且可以充分運(yùn)用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備將其教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行更加直觀的體現(xiàn)，使其課堂教學(xué)效果能夠得到最大優(yōu)化。但很多教師剛開始接觸多媒體教學(xué)設(shè)備，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)操作生疏等一些問題，他們在課堂上一旦出現(xiàn)故障，很難及時(shí)解決，甚至很難銜接好教學(xué)的內(nèi)容，再加上在此期間教師與學(xué)生之間也缺乏必要的交流，很容易打亂教學(xué)的組織和秩序；設(shè)備維護(hù)不及時(shí)。從目前來看，多媒體技術(shù)在當(dāng)前的教育體系中發(fā)展還處于相對初級的階段，雖然各類多媒體教學(xué)軟件已經(jīng)層出不窮，通訊技術(shù)的發(fā)展也對多媒體教學(xué)有了一定的促進(jìn)作用。但在教學(xué)體系中的部分維護(hù)人員，技術(shù)水平不夠?qū)I(yè)，在出現(xiàn)一些緊急性的設(shè)備故障時(shí)很難及時(shí)維護(hù)，這樣也會(huì)對正常的教學(xué)造成影響。1.3分布式多媒體遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。1.3.1多媒體技術(shù)。從上世紀(jì)90年代，我國多媒體技術(shù)開始出現(xiàn)并得到迅速發(fā)展，在短時(shí)間內(nèi)充斥到國民經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)生活之中，開始對人類的生活方式以及生產(chǎn)方式造成巨大影響。從多媒體的特點(diǎn)來看，可以將圖片、文字、聲音進(jìn)行共同呈現(xiàn)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供一個(gè)最為理想的教學(xué)環(huán)境，這也會(huì)對教學(xué)過程造成較大影響。分布式多媒體是我國遠(yuǎn)程教育教學(xué)系統(tǒng)之中的主要部分，該技術(shù)主要是將多媒體系統(tǒng)、計(jì)算系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等進(jìn)行共同的融合，對信息進(jìn)行同步的處理并進(jìn)行管理，，同時(shí)還需要保證信息傳輸和服務(wù)的質(zhì)量。從功能上來看，分布式多媒體主要是通過結(jié)合實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)對單獨(dú)的多媒體系統(tǒng)進(jìn)行了更進(jìn)一步的拓展，現(xiàn)在交互模式下來提供相應(yīng)的服務(wù)，例如視頻通話、在線直播等。為了能夠進(jìn)一步滿足分布式多媒體應(yīng)用過程中所提出的一些新的需求，分布式多媒體系統(tǒng)還需要同時(shí)在服務(wù)器所研究的一些通訊網(wǎng)絡(luò)提供一些必要的鏈接功能。具體如下：端系統(tǒng)模型。從功能模塊的角度來看，該系統(tǒng)又分為輸入模塊、播放模塊、對象處理模塊、數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)、通信界面等；分布式多媒體系統(tǒng)模型。具體模型如下：從以上模型來看，不同層面的系統(tǒng)有著不同的功能，并發(fā)揮著不同的作用，并由主系統(tǒng)來進(jìn)行統(tǒng)一的管理；同步機(jī)制。一般來看分布式多媒體的應(yīng)用還需要保持其內(nèi)部時(shí)間的連續(xù)，這也就涉及到不同媒體之間的同步問題，那么在此情況下，就需要將視頻與音頻信號進(jìn)行高度的同步，并做好必要的圖像處理。具體來看，也就是需要應(yīng)用同步機(jī)制來對控制事件進(jìn)行準(zhǔn)確的定時(shí)，這其中也就涉及到事件驅(qū)動(dòng)同步和連續(xù)同步這兩個(gè)部分。為了能夠保證連續(xù)媒體之間通訊的有效性和實(shí)時(shí)性，那么就必須要求其中與驅(qū)動(dòng)事件所相關(guān)的操作必須嚴(yán)格按照所規(guī)定時(shí)間進(jìn)行完成。1.3.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。（1）常用高速局域網(wǎng)技術(shù)。具體來看，常用高速局域網(wǎng)技術(shù)分為以下部分：以太網(wǎng)和IEEE802.3的CSMA/CD。在局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之中，IEEE802.3的CSMA/CD的應(yīng)用較為常見，該網(wǎng)絡(luò)的劃分較為明確，主要分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層這兩個(gè)部分，上層的物理規(guī)范與媒體無關(guān)，下層的物理規(guī)范與媒體有關(guān)。該技術(shù)主要用于多節(jié)點(diǎn)共享傳輸媒體之中，在這其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)想要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，必須要在媒體上等待一段靜止的路線狀態(tài)，如果其他節(jié)點(diǎn)并不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，那么該節(jié)點(diǎn)才能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。但如果當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)就會(huì)產(chǎn)生一定沖突，那么該系統(tǒng)就是為了避免數(shù)據(jù)沖突而設(shè)計(jì)；IEEE802.5和令牌環(huán)網(wǎng)。IEEE802.3IEEE802.3令牌環(huán)網(wǎng)作為基礎(chǔ)才得以形成，在系統(tǒng)之中可以進(jìn)行信息的識別，并對信息的字段加以控制，，也就是設(shè)置所謂的優(yōu)先級別，只有優(yōu)先級別較高的節(jié)點(diǎn)才能夠獲得令牌，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，這樣可以進(jìn)一步避免網(wǎng)絡(luò)的差錯(cuò)。而且當(dāng)某一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，還可以起到一定的監(jiān)視作用。但是多媒體數(shù)據(jù)的總量較大，需要進(jìn)行更多數(shù)據(jù)的傳輸，是在這一方面令牌環(huán)網(wǎng)也很難滿足多媒體數(shù)據(jù)的傳輸需求。（2）QoS服務(wù)質(zhì)量管理。服務(wù)質(zhì)量管理主要內(nèi)容就是用戶對待服務(wù)的滿意度，從目前的網(wǎng)絡(luò)來看，對服務(wù)質(zhì)量管理的概念已經(jīng)逐漸顯明，很多網(wǎng)絡(luò)都開始注意到這一問題，開始注意到用戶的滿意度需求。一般情況下，分布式多媒體系統(tǒng)所需要處理的信息可以分為近代媒體和連續(xù)媒體這兩部分。連續(xù)媒體數(shù)據(jù)的處理和管理都具有很強(qiáng)的時(shí)效性，且數(shù)據(jù)量也較大，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前一般都需要提前壓縮信息源，并在解壓后才能加以播出。在分布式多媒體應(yīng)用之中的服務(wù)質(zhì)量管理需求也并不是千篇一律，一般都是根據(jù)用戶的特點(diǎn)來加以定制，從而滿足客戶的需求。在分布式多媒體系統(tǒng)之中服務(wù)質(zhì)量管理需要涉及到各個(gè)環(huán)節(jié)，并對其中的各個(gè)環(huán)節(jié)加以協(xié)調(diào)。按照不同的要求，具體可以分為確定型QoS承諾、統(tǒng)計(jì)型QoS承諾、盡全力型QoS承諾這幾個(gè)部分。1.3.3多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)。多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)主要是以技術(shù)作為基礎(chǔ)，以實(shí)際應(yīng)用作為主要目標(biāo)來加以產(chǎn)生并得以發(fā)展。自20世紀(jì)80年代以來，我國對多媒體數(shù)據(jù)庫技術(shù)開始有了一定的研究并不斷深入，同時(shí)對于其所處理的數(shù)據(jù)也有了更高的要求。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的過程中，不僅需要處理一些文字?jǐn)?shù)據(jù)和一些文本數(shù)據(jù)，還需要對圖像、聲音、視頻等一些信息進(jìn)行全面而統(tǒng)一的管理，在這樣的情況下，就對數(shù)據(jù)庫技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn)。從另一方面來看，一些新技術(shù)發(fā)展也為多媒體數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的構(gòu)建提供了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，例如：高速網(wǎng)絡(luò)、圖像處理、數(shù)據(jù)壓縮等。根據(jù)結(jié)構(gòu)來看，多媒體數(shù)據(jù)主要分為以下兩部分：格式化數(shù)據(jù)；非格式化數(shù)據(jù)。而非格式化數(shù)據(jù)的數(shù)量較大，且由多個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)所組成。而且這些非格式化數(shù)據(jù)的整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，具有很強(qiáng)的不確定性，同時(shí)也很難對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)加以了解。那么在對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測的過程中，需要對一些結(jié)構(gòu)進(jìn)行程度的識別。以媒體的性質(zhì)作為劃分多媒體數(shù)據(jù)庫，物理儲(chǔ)存模型可以分為直接儲(chǔ)存、全分解儲(chǔ)存、規(guī)范化儲(chǔ)存這幾個(gè)種類。直接儲(chǔ)存模型主要是將其所有的數(shù)據(jù)作為一個(gè)整體來加以儲(chǔ)存，但該儲(chǔ)存只適用于一些簡單的對象，對于復(fù)雜的對象并不適用；全分解儲(chǔ)存模型主要是根據(jù)每個(gè)對象的屬性來進(jìn)行一項(xiàng)的分解，這種模型所分解的更加徹底，而且其實(shí)際應(yīng)用也更加靈活；規(guī)范化儲(chǔ)存模型主要是嚴(yán)格遵循鄉(xiāng)的規(guī)范化機(jī)制來分解其復(fù)雜的對象，并使其形成一定的集合。

2結(jié)語

從目前來看，不論是國外的多媒體教育應(yīng)用，還是國內(nèi)的多媒體教育應(yīng)用，都呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展趨勢。一方面多媒體技術(shù)可以與當(dāng)前的仿真技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而創(chuàng)造出一個(gè)虛擬的現(xiàn)實(shí)世界，也就是目前的VR技術(shù)。通過該技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，可以使其部分情景呈現(xiàn)更加立體，更加直觀；另一方面多媒體技術(shù)開始與目前的人工智能技術(shù)相結(jié)合，也就是AI技術(shù)。該技術(shù)不僅可以應(yīng)用到多媒體教學(xué)系統(tǒng)之中，進(jìn)行知識推理或者模型識別，而且還可以使其知識庫中的一些導(dǎo)航機(jī)構(gòu)更加智能化。通過程序的設(shè)置使多媒體知識庫具有更加復(fù)雜的思維，通過云計(jì)算等一些技術(shù)來分析學(xué)生的喜好和思維，進(jìn)而為學(xué)生設(shè)置并推薦合適的內(nèi)容，并對學(xué)生進(jìn)行基本的指導(dǎo)，這也有利于教學(xué)效果的提升。

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作者:曾赟 單位:黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院