媒體技術的教學研究與設計3篇

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第一篇

1網絡化教學及流媒體技術現狀

20年前，國外很多發達國家，就已經開始了網絡化教學的研究，并將其應用于各類教育、教學模式中。美國已有超過200所大學開始提供網絡課程。早在1995年，日本就啟動了對全國100所中、小學進行聯網教學的實驗研究；韓國的網絡教學的研究與實驗開始于1997年；馬來西亞已經擁有者真正意義上的虛擬大學。在國內，教育部于1998年了《關于發展我國現代遠程教育的意見》，這標志著我國的網絡化教育進入了一個規范化的發展階段。目前，國內的遠程教育試點院校已有68所，招生規模達到了上千萬。目前的流媒體技術還不能提供很高的可擴展能力和實用性服務。常用的解決方案一般都要有專門的硬件支持。內容分發網絡（ContentDeliveryNetworkCDN）采用的是部署多個CDN服務器，服務器間協同工作，將多媒體數據進行分發；IP多播（IPMulti⁃cast）是修改Internet的路由機制，部署支持廣播功能的路由器來實現所需功能。這些方法花銷很大，卻不能從根本上解決問題。

2P2P流媒體技術優點

P2P技術作為一種新的應用模式，被使用在在很多領域。最常見的有：內容共享、分布式計算、通信與協作及P2P搜索引擎等幾類應用[11]。P2P流媒體技術在實現資源和服務共享方面，是通過系統節點間的直接交互來實現的，具有“對等”的特點，節點即是服務器，又是客戶端，可擴展性強；另外，采用P2P流媒體技術的系統采用的是“自組織”的工作方式，沒有中心服務器，結點可隨時加入或退出，非常靈活，具有很強的動態性；另外，容錯性強、數據可用性高和抵抗攻擊能力強，響應速度快、播放質量高，這都是P2P系統所具有的優勢。

3基于P2P流媒體技術的網絡化視頻教學系統總體結構設計

P2P流媒體技術的網絡化視頻教學系統主要包括衛星接收系統、多媒體制作系統及服務管理系統這幾大部分組成。其中衛星接收系統部分的功能是負責接收、播放、采集、保存全部衛星節目；多媒體制作系統部分的的功能則可以將各種類型的媒體轉換成數字化的流媒體，以流媒體的格式存放到服務器中。服務管理系統主要由系統管理服務器和P2P流媒體服務器兩大部分組成。其中，系統管理服務器可實現用戶管理、資源管理、用戶的分級注冊等功能，而P2P網絡建立、數據維護、分發與調度等工作都是由P2P流媒體服務器來實現的。這種基于P2P流媒體技術的網絡化系統整體結構如圖1所示。

4流媒體處理的部分關鍵技術

4.1采集和播放

本系統中是利用DirectShow開發包進行流媒體數據的采集和播放的。它的開發環境具有開放性，利用它可以方便地捕獲數據，進行相應的后期處理后，直到存儲到文件中。它能支持多種媒體格式，例如MPEG、AVI、DV、ASF、MP3和WAVE等，在回放媒體數據時方便快捷。DirectShow開發包直接支持DVD的播放，可對視頻進行非線性編輯，與數字攝像機的數據交換也能很容易的完成。

4.2系統編碼方式

系統采用MPEG-4編碼方式，利用己有的MPEG-4編碼器、CLSIDFromString函數，將編碼器類別號字符串轉為編碼器的類別號，部分代碼如下所示：

4.3系統解碼方式

媒體流的解碼回放是利用DirectShow中的ClientShowMedia類中的函數MediaPlay來實現的，部分代碼如下所示：

4.4節點激勵機制實現方法

節點激勵機制就是通過激勵節點合作以獲得信譽值，信譽值越高的節點，就越先對待。本系統采用了“基于積分的間接互惠機制”[2]。方法中規定，某個節點只能選低于或等于這個節點本身等級的節點作為服務供應對象。因此，節點等級越高，可供選擇的供應節點具有的可靠性也會越高，相應地服務質量Qi也就越高。若設xi為節點貢獻資源，Si為可獲積分，Ri為相應等級，Ui、Qi、Ci之間的關系如式1所示：圖1基于P2P流媒體技術的網絡化視頻教學系統總體結構圖得的收益，Ci為節點i上傳資源耗費的成本。Qi使節點獲得收益Ui，節點i上傳資源耗費的成本Ci又使節點收益Ui降低。ai定義了節點i的視頻流質量，bi定義了節點i的共享成本值。考慮存儲所需成本及帶寬因素，上傳資源所耗費節點的成本如式2所示：(2)其中，CL表示存儲成本，Li表示上傳資源塊數量，M表示資源塊的平均大小，CT表示傳輸成本，Ti表示節點i上的傳輸速率，傳輸時長用Di表示。該方法中，可獲積分Si的累積分布函數如式3所示：(3)式中f表示的是概率密度函數，累積分布函數F(S)及參與系統的節點數量決定了積分的評定。質量函數被定義為式4：(4)其中，節點的等級為Ri，可供選擇的高質量的服務節點數為Gi，高質量服務供應節點數為RiGi。

5結束語

本文研究分析了流媒體技術在遠程教育中的應用及P2P流媒體的相關技術，討論了P2P流媒體技術的優點，設計了一個網絡化的流媒體視頻教學系統。目前，本系統只能基于校園網的，今后還要進一步地進行深入研究，使其可以面向整個Internet，應用于更廣泛的網絡教學中。

本文作者:閻瑞華楊廣柱陳紅梅工作單位:佳木斯大學

第二篇

1網絡遠程教育模式概述

為解決以上諸多網絡學習的矛盾“，流媒體技術”應運而生。

2媒體技術概述

流媒體技術也稱流式媒體技術。所謂流媒體技術是一種網絡傳輸技術，它不需要把整個壓縮文件下載到個人計算機上后再觀看，而是把經過壓縮處理的連續影像和聲音信息放到網站服務器上,讓用戶邊下載邊觀看、收聽。流媒體技術首先在使用者端的電腦上創建一個緩沖區，在播放前預先下一段數據作為緩沖，在播放所耗的速度大于網絡實際連線速度的時候，播放程序會自動取用緩沖區內的數據，這樣既可以避免播放中斷，也保證了播放的品質。

2.1流媒體應用方案

本系統主要采用了RealNetworks公司的RealMedia和Microsoft的WindowsMedia兩種流媒體技術。

2.1.1RealMedia系統簡介

流媒體技術在網絡教學中的應用研究李敏河南財政稅務高等專科學校451464孫大鵬華北水利水電大學451000RealNetworks公司發明的RealMedia，可以在非常低的帶寬下（低達28.8kbps）提供足夠好的音質讓用戶能在線聆聽。由于RealMedia的出現，相關的應用比如網絡廣播，網上教學，網上點播等等才浮出水面，形成了一個新的行業。RealNetworks提供的RealMedia及其開發工具包是一種智能流（SureStream）技術。當用戶的鏈接速率低于編碼速率時，為了搶占網絡媒體量陣地，服務器會丟失一些重要的信息，用降低清晰度的方式來換取影音的完整性。網絡中大部分的媒體資源在線播放的默認格式是Real格式。

2.1.2WindowsMedia系統簡介

WindowsMedia流媒體解決方案是一個能適應多種網絡帶寬條件的流式多媒體信息的平臺。而且它還提供了用戶用以創建、管理、廣播和接收通過Internet傳輸的極其豐富的流式文件的一系列服務和工具，即包括流式媒體的制作、、播放（同時支持單播和廣播）以及管理的一整套解決方案，還提供了SDK工具包供二次開發使用。WindowsMedia流媒體是現代遠程網絡教學應用的一套比較理想的技術方案。WindowsMediaService系統由制作、和播放部分組成。WindowsMedia的工具主要有WindowsMedia編碼器、WaveToASF、WindowsMediaAuthor、MediaPresenterForPowerPoint和MediaEncoder。這些工具用于制作和生成ASF格式的多媒體流。

3基于流媒體的遠程教學系統的構建

在普通的WEB方式下，首先要將視頻整從服務器全部下載到本地客戶端，然后才能觀看。如果視頻文件比較大，下載時間會很長而且還要占用很大的本地存儲空間。但是使用流媒體技術，則是把經過壓縮后的連續影像和聲音放到流媒體服務器上。用戶不必下載整個文件，可以邊下載邊播放，這樣就節省了下載的等待時間和本地存儲空間。流媒體播放器在播放前先下載一小段視頻到流媒體技術在客戶端創建的緩沖區里，然后從緩沖區內讀取數據進行播放，與此同時客戶端后臺繼續下載視頻文件的其余部分。因此，即使下載期間網絡傳輸速率不穩定或者傳輸暫時中斷，也不會明顯影響視頻的播放，從而播放質量得到了有力的保證。為了滿足支持所有常用視頻文件格式的需要，系統同時嵌入RealNetworks公司的RealMedia和Microsoft的WindowsMedia兩大主流播放器，嵌入的視聽窗口不需要打開一個額外應用就可以提供完善的播放控制，同時也可以獲得快進、暫停、后退等操作功能。嵌入播放器系統流程圖如下：嵌入的播放器支持包括Microsoft公司的*.wmv、*.asf的媒體播放器支持的格式和Real公司RealPlayer播放器支持的*.rm格式等。

4總結

基于流媒體技術的遠程教學系統已經得到了廣泛的應用。文章在介紹遠程網絡教育模式和流媒體技術的概念和特點的基礎上，分析總結了流媒體技術在遠程教育系統中應用的必然性，然后研究了如何將微軟的WindowsMedia和MediaPlayer兩大流媒體解決方案應用到遠程教學系統中，并以RealPlayer為例給出應用方法。

本文作者:李敏工作單位:河南財政稅務高等專科學校

第三篇

一、展示多元化的生物信息

在生物教學過程中利用以計算機為核心的多媒體技術可以充分做到圖、文并茂，調動學生的多種感官，吸引學生的注意力，提高教學質量。例如：在“細胞分裂”一課中，通過利用計算機模擬細胞的有絲分裂，讓學生自己去觀察、動腦去研究、發現細胞有絲分裂過程中染色體和DNA數目變化的基本規律，學生這樣獲得的知識要比傳統的講授法獲得的知識要深刻得多。同時促進他們在很短的時間內主動完成對所學知識的掌握，使枯燥的教學活動變得興趣盎然。

二、促進學生對知識體系的整體了解

在正常的教學過程中，有的時候在說到某一個知識點的時候需要用到其他的知識點來做鋪墊，但在傳統的教學方式中是無法做到這一點的。但是，利用計算機多媒體技術，可以直接跳轉到要使用的知識點上，這樣可以開拓學生的知識視野，讓學生對知識體系有一個整體的了解，進而融會貫通所學的知識，這種新型的教學過程對于學生提高知識體系的整體掌握有極大的促進作用。

三、提高課堂的教學效率

生物教學涉及到的教學用圖很多，教學用圖就要不斷更新，做到這一點也比較困難。在傳統的教學過程中，一堂課不可能帶很多掛圖而且也浪費很多時間更換教學掛圖，另外，一般的掛圖圖幅比較小，坐在后排的學生看不清掛圖，甚至有的同學找不到方向，這樣利用掛圖進行教學的效率就大打折扣。在進行“細胞器的結構和功能”這一節的教學過程中，如用掛圖要用7張掛圖，頻繁更換掛圖讓學生暈頭轉向。但是，利用多媒體技術就不同了。利用多媒體及相關的軟件，在教學過程中教師可以隨意放大所要講解的細胞器，讓學生能夠很快的看到細胞器的顯微和亞顯微結構并可以把細胞器在同一屏幕上進行相互比較，使學生直觀的掌握了所學知識，提高了課堂教學效率。

四、利用計算機可提高學生“探究性”學習的能力

現代的生物教育是實現學生素質教育的一項重要環節，這就要求我們在生物教學過程中必須以學生為主體，充分發揮生物學科的特點，開展“探究性”學習。要求學生在學習過程中發現問題、解決問題，并在探究的過程中獲取知識、發展技能、培養能力，特別是創造能力，同時接受科學價值觀、科學方法等的教育，發展自己的個性。在現有條件下，充分利用計算機及互聯網所提供的有利條件，讓學生發揮各自的優勢，共同參與、相互協作，通過查找、觀察、研究、討論、整理等環節最終得出相關的知識結論，在這個過程中最重要的是學生自主參與過程，而互聯網的應用使這一切不用走出校門在課堂上就可以進行。

本文作者:程飛工作單位:江西省萬載中學