范文一:慕课下多媒体课件定位与课件设计的发展趋势.doc
慕课下多媒体课件定位与课件设计的发展趋势
1 MOOCs教学资源的特征分析
随 着 MOOCs(massive open online courses)等新型教学形式的兴起,课程教学资源建设逐渐呈现以纸质教材 + 网络自主学习平台为主流的发展趋势[1].通过分析世界着名的 Coursera、Udacity、edX 等 MOOCs 平台发现,一门设计较好的 MOOCs,结构与内容设计通常有课程讲座视频、课程测验评价和互动交流 3 部分组成[2].
(1)课程讲座视频。一门课程的节数依据课程教学大纲,由授课教师总体把握,整个课程通常控制在 4~16 周内完成。MOOCs 的教学安排通常每周授课 1 次,每次课时长为 2 小时,按知识点通常分解为若干个时长为 8~15 分钟的微视频。视频删除了课程引入、结束词以及各种打断或干扰环节,所有视频都确保学生能够下载,需要时可重复学习。MOOCs 让学习者自己驾驭课程学习、选择学习路线和速度。每次课程活动包括:若干8~15分钟的讲座视频(视频中嵌有小测验)、课程测验和考试、同伴评价题目、编写程序作业、调查题目、课程讨论区、Google 视频群聊等。
(2)课程测验评价。MOOCs 课程测验评价包括在线评测与学生互评。在线测试主要包括课堂教学视频中嵌入测试题,题型可以是单选题、多选题、简答题等,大部分在线测试题是机器按程序自动评估打分,用于测查学生的理解程度,鼓励其边学习边巩固。MOOCs 的嵌入测验结果不计入学生的修课成绩。学生互评是指每个学生评价规定数量的其他学生的学习活动。MOOCs 采用同伴评估法对学生的课程小论文、论坛讨论中的表现、数学证明过程、工程图纸、绘画作品、项目设计、产品设计等进行打分。这样的打分评估可鼓励同学间互相沟通交流,增强学生的参与意识;同时解决由于学生人数众多教师无法短时间内完成对其作业作品评价的问题。
(3)互动交流。互动交流包括师生互动与生生互动。MOOCs 的讨论区中,数以千计选择同一门课程的学生以他们特有的方式互帮互助。有些授课教师通过网络社交平台积极参与到讨论区中,而有的教师则邀请助教参与讨论并对问题进行反馈或答复。学生可使用网络软件进行在线讨论,分享学习体验、交换意见等。
2 MOOCs视角下多媒体课件的定位分析
MOOCs 视角下的学习是一种完全的网络教学模式[3].虽然强调互动性,但优质资源建设仍然是 MOOCs 的核心所在。如何发现、建设、汇聚优质资源和实现共享是未来教育资源建设的聚焦点[4].传统多媒体课件的定位属于计算机辅助教学范畴,随着 MOOCs 的推行,教师的主导地位发生一定的变化,多媒体课件的教学辅助作用进一步提升。主要体现在:?课程设计、课程资源建设、课程评价设计、开课与课程结束时间由教师确定完成[5];?学习资源选择、学习过程由学生自主把控;?学生直接对接教学平台,与教师变为间接联系,如图 1 所示。【1】
在 MOOCs 环境下,多媒体课件及评价将替代教师面对面的讲授。因此,MOOCs 视角下的多媒体课件比传统的多媒体课件担负更多授业解惑的功能,这也意味着 MOOCs 视角下的多媒体课件设计要求更高。
3 MOOCs视角下影响多媒体课件设计的因素分析
影响多媒体课件设计的主要因素有学习者特征与教育传播过程。其中,教育传播过程分为信息选择、媒体设计、信息传送、信息接收、评价反馈 5 个主要阶段[6].
(1)学习者特征。MOOCs 课堂是一个国际化的世界性课堂,学习者可能来自不同国家,有不同的母语,据分析 Coursera 平台上的注册学生中有 65% 来自美国境外,40% 是发展中国家;学生的专业知识程度差异很大,有新手或本领域的专家;学生的年龄跨度大,从十几岁青少年到 80 岁老人;学生的选课理由和动机也不相同,有的学生是为获得一个由教授签名的课程完成证书,有的则仅仅是为观看部分课程视频,有的学生则会进一步参加课程讨论社区[2].因此,多媒体作品应该具有直观、简洁、准确、系统的特点以适应各类学习者。
(2)信息选择。多媒体课件在选择信息时需要合理划分知识点,使每个知识点有独立教学目标以及适合多媒体课件表达的知识模块。划分的知识点间应相互联系,构成一门完整的课程。
(3)媒体设计。媒体设计包括媒体素材类型选择和媒体整合设计。考虑到学生情况与接收媒体设备的复杂性,选择与整合设计的教学媒体,呈现信息方面以简洁直观为主,可用图、动画、视频等媒体展示;媒体格式方面以适应智能手机、平板电脑、个人计算机接收的媒体为主,可用 MP4、FLV、SOOCs 学习的网络传输有 2 种:一是通过局域网访问,网络传输速度是目前最大的问题,特别是通讯高峰期,网络传输速度慢。二是通过移动能讯 3G 或 4G 访问,流量占用是主要考虑的问题。因此,多媒体课件应采用占用空间小、流量小、画质清晰的媒体格式,如 MP4、FLV、SOOCs 的教学评价由于学生数量巨大,教师无法短时间内完成学生作业评价与测试评价,学习评价往往通过学生间的互评完成。
4 多媒体课件设计发展的新趋势
MOOCs 视角下的多媒体课件除保持传统的多样性、交互性、实时性等特性外,其发展还呈现以下新趋势,如图 2 所示。【2】
1)信息呈现系统化。
由于 MOOCs 视角下的学习是在网络环境下进行课程的完整学习,所有教学信息通过网络传授给学习者,因此需要呈现完整系统的课程教学信息。主要体现在:
(1)制定课程的总体教学目标与各部分具体教学目标,具体教学目标与总体教学目标形成完整的教学目标体系。
(2)依据制定的教学目标体系,将课程划分为若干个知识点,每个知识点有独立的教学目标,知识点之间形成完整的知识系统,保证知识点之间的联系。
(3)以知识点为单元,为每个知识点设计一个多媒体教学课件,课件与课件之间的知识内容相互联系,构成一门课程的完整知识信息呈现体系。
2)学习参与真实化。
教学评价的真实参与、教学情景的真实化是吸引学习者主动参与学习的手段。MOOCs 视角下的学习是一种学习者主动参与学习过程的自主学习。为此,多媒体课件的设计将以学为中心展开,增强学习的真实性,吸引学习者主动参与学习。主要体现在:
(1)嵌入课程测试。学习过程中的教学重点与难点处嵌入测试题,实时提醒学习者注意学习的重点与难点,考察知识掌握情况,引导学习者学习。
(2)设计以系统评价与生生评价为主的课程评价体系,让学生充当学习的主人。
(3)设计专用讨论区,实现师生互动与生生互助互学。
(4)设计师生面对面授课效果的多媒体课件,画面中仅出现知识信息(与教师),呈现教师当面讲述课程的情景效果,同时避免出现学生听课的场景,避免学习者产生局外人的感觉。
3)信息表达直观化。
1OOCs 视角下由于学习者的国籍几乎可以覆盖到全球每一个能够接入互联网的国家,因此设计多媒体教学课件时,根据学习者特征的复杂性,需要考虑用最简洁、直观的方式呈现知识内容。主要体现在:
(1)知识内容呈现直观。尽可能用形象直观的媒体(如图、动画、视频等)呈现教学内容,减少文字、声音独立呈现知识内容的现象。
(2)知识内容表述简单直接。由于教学资源可反复调用,故设计多媒体教学课件时,可弱化或取消开始引言与课后总结等环节,将时间集中于新知识内容的呈现。
(3)知识内容的表述音形结合、以示范性为主,以语音、文字、画面结合,形成不同学习者可理解、形象直观的作品。
4)媒体选择微型视频化。
教学视频时间长度按照学习者的最佳注意持续时间(8~15 分
钟)设定,每个知识点的学习时长划分尽可能短小精悍,以 8~15 分钟内完成学习任务为主。
5)制作技术专业化。
(1)画面清晰、稳定,制作精良,剪辑符合视觉规律。不同的学习者通过不同的显示设备均能看清知识内容。
(2)配音语音清晰,没噪音;语速快慢结合,音量适度。
(3)字幕清晰准确。字幕科学精练,与画面、语音、重点难点配合精确,文字显示清楚,无干扰画面现象。
6)信息接受简易化。
(1)多媒体课件操作简单。课件不需要培训就可使用,使学习者将精力集中于知识内容的接收理解方面。
(2)适应多平台运行环境。由于信息技术设备与使用环境的限制,传统多媒体课件运行环境相对单一。MOOCs 视角下多媒体课件要适应网络运行与单机运行,需要适应 OOCs 视角下多媒体课件设计的主要目的是帮助学习者完成学习任务。这一目标的实现,很大程度上取决于多媒体课件的设计策略与使用策略,取决于呈现知识信息的方式。今后我们要紧密结合课程改革发展的新方向,探索多媒体课件的新定位,依据学习者的实际需求,开发出适应新型学习环境的多媒体课件。
范文二:多媒体音箱的发展趋势
LP到磁带、再从磁带到CD、从CD到包括iPod在内的各类MP3播放器、PC、乃至后来的智能手机等数码音源的演进,音响产品作为音乐的回放设备也一直在产品形态、功能诉求、销售渠道方面发生着变化。 在文章的开始,我们需要先引入一个观点,那就是:“音源的变化引领着音响市场的变革”,最最初的LP到磁带、再从磁带到CD、从CD到包括iPod在内的各类MP3播放器、PC、乃至后来的智能手机等数码音源的演进,音响产品作为音乐的回放设备也一直在产品形态、功能诉求、销售渠道方面发生着变化。 多媒体音箱是伴随着PC多媒体娱乐功能的加强而诞生的,不管是曾经的2.0音箱,还是辉煌一时的2.1音箱,都已经随着我们娱乐方式的多样化而产生了变化,具体发展趋势有以下几种: 家电化和家居化 曾几何时,多媒体音箱的另一个代名词就是“电脑音箱”,当PC成为多媒体音箱的首选音源时,这将会严重限制多媒体音箱的应用场合和使用方式,数量众多的多媒体音箱厂家也只能在国内IT渠道进行价格战的厮杀,“杀敌一千,自损八百”的扩张模式导致的行业利润率偏低、可持续发展路线狭窄的恶果,已经让不少国内一线的多媒体厂家大伤脑筋。 家电化、家居化的路子,是目前多媒体音箱行业走出“红海”的一个机会(虽说这个路线已经提出了很多年),尤其是在目前各类节目源的异常丰富和无线远距离信号传输已成现实,如何把握这个机会,重新调整产品线布局、改进产品形态和操控方法是不少多媒体厂家需要考虑的一个问题。 “云音乐”和智能化 未来的音源是什么?肯定不是实体唱片,也不再是存储在你硬盘里的各种格式的音乐文件,而是由“云音乐内容提供商”提供的海量云音乐,用户不需要再去购买或存放本地音乐软件,想听什么歌曲都可以从“云”端获取,这个音源的变革又在酝酿着多媒体音箱的另一场革命,那就是朝着“云音乐”和智能化的方向发展。 具备云音乐播放功能的多媒体产品源自罗技和SONOS,尤其是后者,可以说是目前市场上最为成熟的云音乐播放音箱,内置的各类云音乐服务功能,可以让用户在任何时间、任何房间随心所欲的欣赏自己喜爱的歌曲。 智能化则体现在音箱的操控性和“用户体验”,通过各种移动智能设备来控制音箱,音箱可以自动根据用户的听音喜好推送类似的音乐、进行针对用户的“个性化音乐数据库”。 多媒体音箱的未来趋势 1 随时随地听音乐 随着时代发展,多媒体音箱会继续延续便捷的设计理念,结合网络并存,可以随时享受音乐乐趣。而在传统的产品中,要实现这一点几乎是不可能的,网络为您提供云音乐内容,为用户省去购碟麻烦,可以随心欲的播放自己喜欢的产品。 2 多区域聆听 一套系统已经不能满足现在用户的需求,多媒体音箱更是可以将一套系统一分为二,设置两至三个区域,可同时聆听不同的音乐曲目。 3 享受任何品质的音乐 网络提供的不同音质品质的声音,有大码率文件的高品质音频文件,同样也有较小码率的文件选择,用户可以根据自己的设备需求去选择,聆听自己满意的音乐。 4 相互分享 一起玩音乐可以说是最有乐趣的事情,而未来的播放设备也会为此考虑,将自己喜欢的音乐一同分享,创造自己的音乐朋友圈,您会体会到好音乐一同分享的快乐所在。 未来多媒体音箱在逐步朝智能化迈进,在享受高品质音乐的同时,更能与时代接轨,把当今流行的手机或电脑设备当做操控平台,通过海量的云音乐,去寻找自己喜欢的曲目,并且还可以多环境聆听,随时随地的享受音乐带来的乐趣。
范文三:数字多媒体的发展趋势
一、引言
几年来近,数数字字媒多体日中天,成如为科人员和新技关注的闻点,热时产同业也界推波澜,形成了一助股字多媒体数潮热但。细仔去地研一究这下种益损半各的象,可现以发有现当相的一大部分人为地是促来起的由于数。多字体媒身本无严格的并义,所以每定个都可人按照以己自知的范围、考虑识题的方法以及所问的处位地对,究什么竟数字多是体给予解媒。释有些一把只要人具有图、图形像类之东西都的称为数字多体媒许,原多本常非明确的技术在也都现上了加多媒体"几个",字似只乎有样这才算先进是术。也有技一厂商为了销售些的需,把要原本销的产品冠上滞字数媒多体的子,帽图试改变市上场的势颓诸如此。类,林总林,总不枚举胜在一。些传下,宣多许用对户数字媒多体得的出论就是数结字多体媒示,演初确实声图看并茂文,但仔细再想,想似又乎并无太的好处。一大些曾似识的相面,组织界着定内固容的数字媒多演示体在,览展上总会是够能看到而且,这种状已况经持维了年。因几为种理解这用,户逐渐对字多数媒体了兴趣,但仍失有许多还人研究和开发在乎类似的系统几似乎,数多媒体字研究的就这么一是领域。这是我点数字多国体技媒研究水术和应用水平平相较低对一的个重要原因"。炒热着,着凉"吃怕就是用恐心理对户这种态的一种状折射
。事上实数,多媒体字不并某种是产(品例计算如或电机视的)更新代,虽然它可向换用提供户声文像并茂图接的口但它也,仅仅不只是个一户用面设界的计题。从某种意义问来上说多,媒体一是个术技时代,这时代个类于似世本初纪期的"电化"子和0年4以后的代"计算化机的"程。数字多进媒体数对化字信的广泛接息受,并"创造将表、、理解现体验、、流"交作为支持其主的要动流这不。仅响了用影接口而且要户影响信处息的全理部容内包括,设备网络通、信信、处理方法、息据库存数储,以及现有的算计机、信通、大众传、播用信家电器息、版等出多方许。数字面多体媒的这种特,不可避征免地要几对所有信乎领息域及其究研和市场都产极大生影响。高的平的水究研工作可以大大,地促进应。正确用地了解字多媒体数术技发的展势趋,不仅研究对员人有益对推动,场市的发开有也大极好的。处面将重点下介绍下国内外一数字多媒体研对的究些一点热课题相关和用应以期,能对个问题这一些有的了解和新认。识
二、数
字媒多体究研总趋的势
果你如数字多媒跟体研人究员讨什论是数么字多体时媒,他可会向能描述一你幅令十人分动激的场:景数多字体媒统中系包含人类了几所乎有的感觉包,括、视听、嗅、触、味
觉各个方面,户用在统系便中可验体到个一虚"拟界"所提世供"的实真感"。觉这但种幻与真虚实嘈交、用自由出进户尽的尽善美的字多媒数体系,统即虚拟也实现(R),V认被为数字是多媒体的极终但,目只能前作看人是的们理。想然目前虽技的术还不达到,确确实实说但明未了来技术发展的趋:向好更自然的更互性,更交大围的信息存范服务。创取一个能建不发展断数的多媒体字应用的环,境是们在已我有的基上为础来人类未活创造生一出个在功能空、间、间时及与人交互人上都不同现在的崭新世于的界需要,是也我们数字多在媒技术研究方面应把体的关键。握
从数多媒字研体的究展发来看目,前经已过了走字多数媒体识认的:蒙"阶启。通段这一过段阶,多人尤许是其大量的在用潜户解了了数字多媒体的要主义,对数涵多字媒的体概和念应有了用步的初解和考虑理这对,今更后规大模发的展奠定了用基础。这一户阶段最型的典用便应是多媒体"演系统"。尽管许示多人之为称字多媒体信息管理系数统,这但系种统离真的数正多媒体信息字理尚有管很大的距。离种这演示统对用系户的念教概育直观是、有的的,效虽带来的然一了些题,但问的确十分有益是、是十分重也的要。这阶一的研究段工也大多数作是绕着类似围概于演示念个思路来这进行,的如各种数字例多体硬媒接件、用口户面数字多媒界体、数化字多媒编体创辑、数作字媒体多信等通。等过通这个启蒙阶段规范,的数化字媒多研体究体和系重的要领已经域初步成形需要研究,的点重题也问初已露倪。端
前,目数字媒体多研的工究正作于爬处阶坡,许多问题段一旦解决,被会将生出产巨的效大。益从内外国的主要究工研作看,来字数多体的研究媒趋主要有以势几个方下面:·
字数多体媒信网络环境通研究的和立建,使将数字多得体从媒机单单点,向分布合、数字多作媒应体用境发展。建设一个环够能在世范围界内自交互由的字多数体通媒信网,"在息高速信公路的"浪下热经在紧锣密已鼓进地。行对这种络网及设其备研的究以,建立在及这网络种之上分的应用和布信息务的研服究当前是一非常个明显热点的。·对数
多字体媒信息处的已理经深入到媒体内了部,用利经已本基熟成图像理解、的言识语别、全检索文技术等研究字多数媒体基内容的于处,开发理够进能行基内容于处理系统的,包括码、创编、作现及表应,已用为成字数多媒体信管理息的要重方。向
·字多数媒的体各类准有标是研究重点。的熟的标准在不成修断、颁布,订的新方和法术的技现出带来又了新标准体的。各制类准标的研将究有利于产规范化品
,使得户用使的更加用便方。·
数字多媒的体技术续继向其它域领扩,使展应其用范围的进一扩大步数字多。媒并体工程行平、数台多媒字体仿真、能数字智多媒等新的体术和应用技层出穷,不大了原有扩术技域的内涵领,改了善性能,其造创出新了的概念。也有一些但拉"旗,大虎作"皮的现象,在只名称上文章,并未真作做多少工作正,但不是这流。主
·字多媒体数的究人员研开已始分充注虚意现实拟临境(技术)发展的有,相多的当究已研开始针其对基本术和技外围技术进等行,取得并很大的了进。展用利盔头示器等显别设备特造沉浸创的环境、式开相发应应的用是在该方向上,主的工作要也。有些研一把重点放在究了过超通媒数据体库供提全景的有具间和空时合成间信息形式的于基网的半络沉式虚浸拟空的间面。上
·应及市场用究研中向大规面用户模高档次应用的趋势和分明十。显包括用数字多家媒终端、点体播电服务VO视D)教、育/乐娱用字多媒体数件软数字多媒、体会议统等系。学医家、用军及等已用为成字数多体应用媒域的最领要重组的成部。分
三数、字媒多通体信及信服息务随
着美国"息高速信公(路IN)I的提"出,在世界围内范起了掀股一设全建"信球息速高公路"GI(I的热潮,许)多家都国把其成在看未信息来社中能会立否的足键。无关论哪个一国提家何出形种的式信网络,几乎息都约不而地将支持数同多媒体字信和应通用作其建设的主要为标目。此,数因字媒多通体和信息信务也服就为成前研究的热点目。
国际上多从数次字多媒体议会的论文看来,关数有字媒多体通信其相关技及术的文论了相占大当的重比。目,主要研究的前问题有下以个几方:面
1数字.多媒体通信网系络统组成能的进行够字数媒多体信息递的网络传原行是宽带局以网为域的主但现,研在究员人将图力把它展扩到一能个全为、市国全至全球提供乃通信服务范的围ATM。网络优的势十已分显,但明有相当仍的研究工多作在围绕已着的有网络行进例,如DDF、IEhetnrte、速高交换以太、I网SND以及CATV络。另网外也,有为数多字媒通信专门体研的交制设备,如用换于议会统交系换多点的制控等。器其使用中CTA的趋V十向分得注值,它将现有的意用有线于视电的网与光络网纤为作骨网把信号送到街道边的干结光点,最机后公一用里树总线状构的结轴电缆同到连户用。一每节光可连几点个以上的百户。用光纤骨干网采用提的高CA了VMT网的带及宽可靠,性而且还以改可造成具为有双向(行和下上)信行转僵息的式,形交互使应用式点播电如脑VO(D、点播)新闻、多人戏等成游为能可。这形种式虽然
不是型的典数字多体媒通信网,但却为把数多媒字体应送到千用万家户的大交众互传播形提供了式一很好的启示。种
.2息服信器务
络不网应将仅所有的用相户互接,而且还要连通网络向用过提户各种各样的服供务才能更大范围,扩地大户群,扩用大应服务的用范围。因,研究此符合数多字体媒务服特征的信息服器务成为当前了的一重要方个向除了目前。已相成熟的对信息服形务式图如馆服书务、息揭示信板服等外务,够能供点提播视电能的视频功务服(V器dieoSer evr)已为成究重研点。
为在未来的数因多媒字网中,体向要意一任用户提供点个播电的视务,并且服能具要有录机的操作像方,就式求要频视务服器能存储够巨大压缩视频音频的据,并数快速地检索并源能源断不地向户用提供。其中磁盘或光存储盘列管阵理、据根用户口的接同分辨率进行不的频数视据编码点、播频视服务器的调度与控及制服务器信协通等议都是,待急解的决问。美国题raOcl公司e目利用前nCUEB2-PP巨型M机作视为频服务,器划将计美的优秀影国片数都化字起存,来不令向有点播电视的家具提庭服务供,而也且划计数字化向影电进院传行。这递系统目个前在做正验,其实的它字数媒多服体如点务新闻、播播点音、卡乐拉O点播服务等也在研究开发之中。K
3.通协议信性及能由于许
字多媒数体通过程信效及并果不十分清楚许,多关数于字媒多体信通网协及议能性析工分仍作不断进行之中在,中关于其连媒体续视频如、声音等可能按不统的传议协法方如(超时发、出重处错等理)行进处。理以所如何适,应连续性媒体中的时媒体实特性、基于络服务质量网的协议控制可、变速率传的方输、式步方法同及协其议特性都,是要需解的决题。问
各对现有种网(络今如牌网环、以网太)上等字数媒多体通信的协议分工析作也,有人做在应的研相。究
、分四布理及合处工作作数字
多媒体络为网字多数体分布媒应用及作合作工奠了基定础在。内国这种工作,中在建集立起种一够能支持人多通的环信境上。研如制基计于算机会的系统议,准更确地目说前只是一种支持数可字媒多多体通人信环的境,仅决解视频通信及其了部媒分体控的制题。国问上际种这工作更地多与CSC(W计机支持的合算作)及件群统系相结,合中集面在向用服应、建立媒体空务等方间。
1面.数多字媒体会系议统
于计算基的机数字多体会媒系统的议究研实已际有十年的几史。早期由于视历的压缩频传及输题问有解决,没虽然操纵公共在实体会议及制等方面有很控进展大但一直不,人们为重视。所从80代末年,实时起视频引到入会议
系统后中这,面对处的面交形式极大地互进促了应,产用生一了系的列需求。以如医学域领为背的景eMiadBse工程a,由渥太华大设学并实计现,可各为医生种同对共人进行会依病供提可行了手的。段军以事背为景数字的多体媒军事会议统,系以可把一指挥个系的统干若挥指所连接起来,构一个成点分地散又但如对面面会的议境环日本。ECN开发"的办室鱼公人"统系可,使许以多用通户过局部络网和SDNI网现视实频、写手形图及据的数享传输共合作和应用大大,高了提办效公率。些都是这成的范例功。国内研的究多数集中大视在频图如像传何方输,面有一些也位单会在控制议及用方应做不少工面,如作北东大学清、华大、学防科大、上海交国大等单。位前目研的订中究在点控多、电制话信线息输传、作应用合与数、库结据等构方面国防科大,数多字媒体信息系实验统正室研究会议在统与系超媒体结合,形成虚信拟空间的息有问关。
2题.实化景拟虚议媒会体空间
般的一数多字体会媒议统对系每一会方参加议仅能提者供一路的字多媒数体信息,包括音、声频等,无论视是谁发言,他人其只能被就动观地,看会氯场氛并不明。为解显这个决题问人,有提了实出化景虚拟会系统议概念的。一是种于声关合音的成,论哪无一发方,他言的视频图将像现出在所会有参加者的屏幕上,但议有所参加者声音都可的以被到听。这间需中要来将自各方于声音在的一进行处合,混的是在有点控制多器之的传输类枢设中备,上的则有是接在方收终端的进上。另行种一更复杂为的形式,是声除外音,要还将来自于各方图像序列的进混合,行成一个虚拟开的议空会,大间家尽分散地各管,地似乎但又都在一起。然这当多源种多性用户数多媒体字务还可服用于许多以方地如数,多字媒体信服务等。息
.其3它布应用研分究分
式数字布多体媒据数、分布式用户创库系统、多用户超媒作系统等体也都是,布分应用不同种类。的基于ItnrneteW的WW(oWlrd WiedW bse是)一基于个文超本的息查询工具,信它欧由洲子物理研究中核(心CRE)研制N,并已在球全到得广应泛。用WWW够将全世能界Itnenrt网e点同不点的相关数地据信编息织到一起用,只户需出查询提的容要内,求WW就可W以动自地完成寻地找及查点工询作。WW主W由服要和务客程序组成,户客户程序分为又面向本文及向数面多媒体字的很多不同种形的式。例如由美国堪,萨大斯研制的M学OSAC,I就能提供数多媒体的字务服据。说M,TI媒的体实验室(Media abL甚)至在自己的验室实架中了设台一像机,摄通过Intrnet网络e全向界世关他们心的们人提实供室现场验频信视号。
由此见,可数多字体
媒的应研用如与网究相络合,将会产结生出许意多想不而效果到非心研究成的,果也能解许多决目前人们盼望尽解决快问题的
。
五数字、媒多的体码与处理编
数字媒体中多编技码术一是其直键技术关一,之它涉及信到息压缩的、征特取抽、合、成步等同方的问面题。
1数.多字媒体压编码缩J
EGP、PMGEI-H、.21等6为人已所熟识,们并且成了国际标准,但形关压于技缩术的研究一却没有停直止人们在算,及实现技法术上仍在做大研究量以期,获得更质高和更量压缩比高并,且在现上更实简例和加便宜小波。W(vaet)和l形分法已成算重点的研为究方向并取已一得定成果,层次化矢量量化(VHQH:eraichicl aVecot Quarnitzatoi)压缩n法已命名方得iPcuterT EL公司的视压缩频达比到106:0,1简直人难令以象。其想它一的方些如法基于型的特征模码、编于自基应适网格图序像的列编码、超低比较率的码编,也都为数字等媒多体息信编码的研带入究新的了活。国力际准标的展扩如MP型EG-、2MEGP-等,4开针始对先原存的某些在限如局适应存不适应储输、传应适低质量而不满能广播级质足要量等求行了改进进,也了人引的们意注。
2数字多媒.译码的软件体
化为现有的大多数因视频、编器都译是硬件实现的,虽用速度很快,但然常常格比价较贵昂使,得般用户一也问不津作为。编码码一个很的重要趋势就是研的究基纯于软的实件时码方译法。为因大多数在应中,生产者总用是少数,码编可稍用高的代价但,消费是多者,数此要求因码译代的要价。小所以纯件软译的码方式可以得一使的用户般不特殊设用备也,可得以到较水平的媒体高表,现其是尤频视服务的这种方法要。求码方编应具有较法高非的称性,对而且应能应付够通及表信对现实性的时求。要
.合成3同步与多
媒种的合成可体使得以些一来并不存原在场景产的生来,出如前的虚拟述会议影像、超实的现片制影作等。尤是电影的其制作使,得特变技容得易,对景布和具道破的损坏失降低,影片使制成作大大本降。下家熟知大《侏罗纪的公园》就把是演的员演与虚拟表恐龙迭的加了到一起形成了,成合的果效。《鸦乌》一片男主角布顿·李中朗途幸中中弹夭亡,影只好片利虚拟合成用法方续继拍,摄达到竟了与前半部子天衣无片的效果。缝些都是这些一媒合体效成的果子例,充反映了分数多媒字技术体的步进。同步与合是相成相辅成,的同步更地多应用于实媒时体间的之现表面。自动方步、同动特自征匹同步配、同的步式化形述的研描究要主表在现和分化布面考虑方得较。多
六、
数字媒多体信管理及基息于内的检索
数字容多体信媒息
管理实其不是一并容件的事情,但易目前国有内些号"智能称化""数字、媒多体信息理"管的系统,其实根就没本实现有数字对媒体多息的信效有理管只是一个,按固定安的多媒排体奏演。要到数做多媒体字息的信有效管,理必做到须以几下:点第一要,对数有字媒体多进行空间布和局辑逻安排的活有效灵工的;第具二要,对能种各体媒信息立起建容一内的联系,级并把种联系在用户接口这上分充现体;第三,有要完备的较信管理操纵息手段,最的好用户能在基内容于级进一行检索第;,数四多媒体字据数的量不受或应受计算少机内及外存的存制限,如超媒例的体点数或节字多媒体数数据库的组元至数少应能在千个乃至个万以上。
前目数字多的媒体信管理技息术主要扩有关系数据展库法方(NF)2面向对、数据方法象(-OO及)媒超系体统的方法。大数系多有统只能步初到做述上的第点,一数多媒体字数的据也量少较,在它几个方其的工面也非作简常单,几没乎涉有及内容一级。国防科数大多媒体信息系字实统验经室过5年多究,研HW在S础上基研的制分式布媒体数超据库系H统D,已B可基本以上到做前的述四方面。个其是尤对文本体、图媒媒体形图、像媒体(目仅前像)、数为库据体媒视频媒及体均可深入以内到一容进级行建和基于内链一级的检索容引入,热字、热区、热的元、点热链源等概,对不同媒体之念内容关联起了间非常要的重作。用国在外这方面,研究的已为热成点有,多单位许已有相当大的进了展。如例,本东日京学工大业科研学所最近究也出了其带有自推动特征抽的取超体媒化图像、频视数据系统库从。字多媒数信体管息的理究研来看,前目工的作主要集中以下在个方面几:
1.基内于容检的索基于内容(
Cnoent-tasBd)的检索e是个比一复杂的概较念譬。对单媒如体来说,前我以们知的熟文全检(文索媒体)本、像理解图图像(媒)体都等于这个范属;但畴它把到数字多放媒的这个体环睛,境许多题的重问点和含义就变和扩化了。展对于文本体而言,媒不仅只仅向查者询供提较快的文全信的息置位统、计等数据更重,要是的立这建文本些概念之中的关联(间如超媒体一的个词单能会需要可段文字一进参行照解),或释与是其媒它体的照参表现。对于图像说,特征来的取提是一方面,但于一对个理着成千管万上像图的据数来说库,更重要的全面地利是信息来快用地找到速似相概下念不的媒同的体信息对视频。媒我们体常把常它作看为一组静态像序图。列许基多于内容处的理可以从像图媒中继体过承,但还有来于场关的一景些信,如息镜头扫的、景换的动作物、动运表的达等一内些。对于容整个息信
库或媒超体网来,基于说内容应还括包同逻辑不元之单间语义的,如超媒例体网结构的、智化浏览、过滤查询等能。于基容的内息处理应信可对以切媒一体行进只,有这,才样能分反映充媒体的内语义容结构及义语息。
2信.超媒系统体超媒体
统系然仍是数多媒字体信息管理中分十有的效工,许具超多媒体技术已于融许多其它系的统之中但就超。体系媒统而,是建立言在关数系据基库之础上,还是将系数据库关作一种媒体包含为超媒入体中之,仍不同看的法。目前从来看,乎似面向对以象基为础的后更者合理为些一第三代。媒超系所应具备的体征特,虚节点、如结构、版虚本、检索查询与等,有一系统可以做到些目前。研的热究有:基点于容的超内媒体(BHC、智能化超)媒,体及以持支多人合的超媒作体统系可以实现自、动息信发的超现媒体系体。等期超早媒的体链由人是加工上去,但的现在的研是究使要超体媒够能自地根据内容动建起这立些接连并且,够在多能、多机网各、种同的不超媒体统系实间现,如实例数现字多媒的W体WW总。,之容和内构结的理处成为问题的键关
3。.有时间和空带感间数字多的体媒息结信
构般一信息管理只是一类信息的的组合挑或,选数字但媒体多信都可息以向用户提有时供间和感间空的感息,这是一般的信信息统系所不到做。的这用技种术可以立建座博一馆物,有所景的如物真同的一样实你,可以由自地其在中漫步观察,也可和以过某个通操跨越时空去作与古人例如作()对者,或参话有关考资。料意注这形式并非种拟虚现中实场的景,而由是散离信的组息织来的全起景化虚拟世界据数Virt库ualWo ld Draatbas),e人有之称三维全景图,为也有称人为半之实现时。感间、空感间可也造以成用身户临其境的感觉,完性和整浸性沉其是主特性,基要于内的空间容超媒技术是主要体撑支术之一技。
七结束语、数字
多体媒的研远远不究仅于限上的所以谈几个方的,其它面应如平台用数字多媒体终端和究、专研用大模集成规电路究、研字数媒体创多作具工数、字媒多应体用究、研拟虚实技现研术究,由于大等学已了解经较,多于限篇幅都也未着重提。到可相以信一旦,我的基们础施设善完起,我们的技来成术熟来起,字数媒多的研体就究取会令得人意想到不效益的这一点是。庸置勿疑的
范文四:多媒体的发展趋势
场景:多媒体系统中包含了人类几乎所有的感觉,包括听、视、嗅、触、味觉各个方面,用户 在系统中便可体验到一个
从多媒体研究的发展来看,目前已经走过了多媒体认识的:启蒙
许多人尤其是大量的潜在用户了解了多媒体的主要涵义,对多媒体的概念和应用有了初步的 理解和考虑,这对今后更大规模的发展奠定了用户基础。这一阶段最典型的应用便是
目前,多媒体的研究工作正处于爬坡阶段,许多问题一旦被解决,将会产生出巨大的效益 。从国内外的主要研究工作来看,多媒体的研究趋势主要有以下几个方面:
·多媒体通信网络环境的研究和建立,将使得多媒体从单机单点,向分布、合作多媒体
应用环境发展。建设一个能够在世界范围内自由交互的多媒体通信网,在
·对多媒体信息的处理已经深入到了媒体内部,利用已经基本成熟的图像理解、语言识 别、全文检索等技术研究多媒体基于内容的处理,开发能够进行基于内容处理的系统,包括 编码、创作、表现及应用,已成为多媒体信息管理的重要方向。
·多媒体的各类标准有是研究的重点。成熟的标准在不断修订、颁布,新的方法和技术
的出现又带来了新的标准体制。各类标准的研究将有利于产品规范化,使得用户的使用更加 方便。
·多媒体的技术继续向其它领域扩展,使其应用的范围进一步扩大。多媒体并行工程平 台、多媒体仿真、智能多媒体等新的技术和应用层出不穷,扩大了原有技术领域的内涵,改 善了其性能,创造出了新的概念。但也有一些
·多媒体的研究人员已开始充分注意虚拟现实(临境)技术的发展,有相当多的研究已开
始针对其基本技术和外围技术等进行,并取得了很大的进展。利用头盔显示器等特别设备创 造沉浸式的环境、开发相应的应用,是在该方向上的主要工作。也有一些研究把重点放在了 通过超媒体数据库提供全景的具有空间和时间合成信息形式的基于网络的半沉浸式虚拟空 间的上面。
·应用及市场研究中面向大规模用户和高档次应用的趋势十分明显。包括家用多媒体
终端、点播电视服务(VOD)、教育/娱乐用多媒体软件、多媒体会议系统等。医学、家用及 军用等已成为多媒体应用领域的最重要的组成部分。
三、多媒体通信及信息服务
随着美国
路
标。因此,多媒体通信和信息服务也就成为目前研究的热点。
从国际上多次多媒体会议的论文来看,有关多媒体通信及其相关技术的论文占了相当大 的比重。目前,主要研究的问题有以下几个方面:
1.多媒体通信网络系统的组成
能够进行多媒体信息传递的网络原行是以宽带局域网为主的,但现在研究人员将力图把
它扩展到一个能为全市、全国乃至全球提供通信服务的范围。ATM网络的优势已十分明显, 但仍有相当多的研究工作在围绕着已有的网络进行,例如FDDI、Ethernet、高速交换以太网 、ISDN以及CATV网络。另外,也有为多媒体通信专门研制的交换设备,如用于会议系统交换
的多点控制器等。其中使用CATV的趋向十分值得注意,它将现有的用于有线电视的网络与光
纤网作为骨干网把信号送到街道边的光结点机,最后一公里用树状总线结构的同轴电缆连到 用户。每一光节点可连几百个以上的用户。光纤骨干网的采用提高了CATVM网的带宽及可靠
性,而且还可以改造成为具有双向(上行和下行)信息转僵的形式,使交互式应用如点播电脑 (VOD)、点播新闻、多人游戏等成为可能。这种形式虽然不是典型的多媒体通信网,但却为 把多媒体应用送到千家万户的大众交互传播形式提供了一种很好的启示。
2.信息服务器
网络不仅应将所有的用户相互连接,而且还要通过网络向用户提供各种各样的服务,才 能更大范围地扩大用户群,扩大应用服务的范围。因此,研究符合多媒体服务特征的信息服 务器成为了当前的一个重要方向。除了目前已相对成熟的信息服务形式如图书馆服务、信 息揭示板服务等外,能够提供点播电视功能的视频服务器(Video Server)已成为研究重点。 因为在未来的多媒体网中,要向任意一个用户提供点播电视的服务,并且要能具有录像机的 操作方式,就要求视频服务器能够存储巨大的压缩视频音频数据,并能快速地检索并源源不 断地向用户提供。其中磁盘或光盘存储阵列管理、根据用户接口的不同分辨率进行的视频 数据编码、点播视频服务器的调度与控制及服务器通信协议等,都是急待解决的问题。美国 Oracle公司目前利用nCUBE-2MPP巨型机作为视频服务器,计划将美国的优秀影片都数字化存
起来,不令向具有点播电视的家庭提供服务,而且也计划向数字化电影院进行传递。这个系 统目前正在做实验,其它的多媒体服务如点播新闻、点播音乐、卡拉OK点播服务等也在研究
开发之中。
3.通信协议及性能
由于许多媒体通信过程及效果并不十分清楚,许多关于多媒体通信网协议及性能分析工 作仍在不断进行之中,其中关于连续媒体如视频、声音等不可能按传统的协议方法(如超时 重发、出错处理等)进行处理。所以,如何适应连续性媒体中的实时媒体特性、基于网络服 务质量的协议控制、可变速率的传输方式、同步方法及其协议特性,都是需要解决的问题。 对各种现有网络(如今牌环网、以太网等)上多媒体通信的协议分析工作,也有人在做相应的 研究。
四、分布处理及合作工作
多媒体网络为多媒体分布应用及合作工作奠定了基础。在国内,这种工作集中在建立起 一种能够支持多人通信的环境上。如研制基于计算机的会议系统,更准确地说目前只是一种 可支持多媒体多人通信的环境,仅解决了视频通信及其部分媒体的控制问题。国际上这种工 作更多地与CSCW(计算机支持的合作)及群件系统相结合,集中在面向应用服务、建立媒体空
间等方面。
1.多媒体会议系统
基于计算机的多媒体会议系统的研究实际已有十几年的历史。早期由于视频的压缩及 传输问题没有解决,虽然在操纵公共实体及会议控制等方面有很大进展,但一直不为人们所 重视。从80年代末起,实时视频引入到会议系统中后,这处面对面的交互形式极大地促进了 应用,产生了一系列的需求。如以医学领域为背景的MediaBase工程,由渥太华大学设计并实 现,可为各种医生共同对病人进行会依提供了可行的手段。以军事为背景的多媒体军事会议 系统,可以把一个指挥系统的若干指挥所连接起来,构成一个地点分散但又如面对面的会议 环境。日本NEC开发的
、手写图形及数据的共享传输和合作应用,大大提高了办公效率。这些都是成功的范例。国 内的研究大多数集中在视频图像如何传输方面,也有一些单位在会议控制及应用方面做不少 工作,如东北大学、清华大学、国防科大、上海交大等单位。目前的研究订中在多点控制、 电话线信息传输、合作应用、与数据库结构等方面,国防科大多媒体信息系统实验室正在研 究会议系统与超媒体结合,形成虚拟信息空间的有关问题。
2.实景化虚拟会议媒体空间
一般的多媒体会议系统对每一方会议参加者仅能提供一路的多媒体信息,包括声音、视 频等,无论是谁发言,其他人就只能被动地观看,会场氯氛并不明显。为解决这个问题,人有 提出了实景化虚拟会议系统的概念。一种是关于声音合成的,无论哪一方发言,他的视频图 像将出现在所有会议参加者的屏幕上,但所有参加者的声音都可以被听到。这中间需要将来 自于各方的声音在一处进行混合,有的是在多点控制器之类的传输中枢设备上,有的则是在 接收方的终端上进行。另一种更为复杂的形式是,除声音外,还要将来自于各方的图像序列 进行混合,开成一个虚拟的会议空间,大家尽管分散地各地,但似乎又都在一起。当然这种多 源性多用户多媒体服务还可以用于许多地方,如多媒体信息服务等。
3.其它分布应用研究
分布式多媒体数据库、分布式用户创作系统、多用户超媒体系统等,也都是分布应用的
不同种类。基于Internet的WWW(World Wide Webs)是一个基于超文本的信息查询工具,它由 欧洲核子物理研究中心(CERN)研制,并已在全球得到广泛应用。WWW能够将全世界Internet 网点不同地点的相关数据信息编织到一起,用户只需提出查询的内容要求,WWW就可以自动地
完成寻找地点及查询工作。WWW主要由服务和客户程序组成,客户程序又分为面向文本及面
向多媒体的很多种不同的形式。例如,由美国堪萨斯大学研制的MOSAIC,就能提供多媒体的 服务。据说,MIT的媒体实验室(Media Lab)甚至在自己的实验室中架设了一台摄像机,通过 Internet网络向全世界关心他们的人们提供实验室现场视频信号。
由此可见,多媒体的应用研究如与网络相结合,将会产生出许多意想不到而效果非心的 研究成果,也能解决许多目前人们盼望尽快解决的问题。
五、多媒体的编码与处理
多媒体中编码技术一直是其关键技术之一,它涉及到信息的压缩、特征抽取、合成、同 步等方面的问题。
1.多媒体压缩编码
JPEG、MPEG-I、H.261等已为人们所熟识,并且形成了国际标准,但关于压缩技术的研究 却一直没有停止,人们在算法及实现技术上仍在做大量研究,以期获得更高质量和更高压缩 比,并且在实现上更加简例和便宜。小波(Wavelt)和分形算法已成为重点的研究方向并已取
得一定成果,层次化矢量量化(HVQ:Hierachiacl Vector Quantization)压缩方法已命名得
Picture TEL公司的视频压缩比达到1600:1,简直令人难以想象。其它的一些方法如基于模 型的特征编码、基于自适应网格图像序列的编码、超低比较率的编码等,也都为多媒体信息 编码的研究带入了新的活力。国际标准的扩展型如MPEG-2、MPEG-4等,开始针对原先存在的
某些局限如适应存储不适应传输、适应低质量而不能满足广播级质量要求等进行了改进,也 引了人们的注意。
2.多媒体译码的软件化
因为现有的大多数视频编、译器都是用硬件实现的,虽然速度很快,但常常价格比较昂
贵,使得一般用户不也问津。作为编码码的一个很重要的趋势就是研究基于纯软件的实时译 码方法。因为在大多数应用中,生产者总是少数,编码可用稍高的代价,但消费者是多数,因 此要求译码的代价要小。所以纯软件的译码方式可以使得一般的用户不用特殊设备,也可以 得到较高水平的媒体表现,尤其是视频的服务。这种方法要求编码方法应具有较高的非对称 性,而且应能够应付通信及表现对实时性的要求。
3.合成与同步
多种媒体的合成可以使得一些原来并不存在的场景产生出来,如前述的虚拟会议影像、 超现实的影片制作等。尤其是电影的制作,使得特技变得容易,对布景和道具的破坏损失降 低,使影片制作成本大大下降。大家熟知的《侏罗纪公园》就是把演员的表演与虚拟的恐龙 迭加到了一起,形成了合成的效果。《乌鸦》一片男主角布朗顿·李中途中幸中弹夭亡,影
片只好利用虚拟合成方法继续拍摄,竟达到了与前半部片子天衣无缝的效果。这些都是一些 媒体合成效果的例子,充分反映了多媒体技术的进步。同步与合成是相辅相成的,同步更多 地应用于实时媒体之间的表现方面。自动同步、自动特征匹配同步、同步的形式化描述的 研究主要在表现和分布化方面考虑得较多。
六、多媒体信息管理及基于内容的检索
多媒体信息管理其实并不是一件容易的事情,但目前国内有些号称
信息管理
目前的多媒体信息管理技术主要有扩展关系数据库方法(NF2)、面向对象数据方法(O-
O)及超媒体系统的方法。大多数系统有只能初步做到上述的第一点,多媒体数据的量也较少 ,在其它几个方面的工作也非常简单,几乎没有涉及内容一级。国防科大多媒体信息系统实 验室经过5年多研究,在HWS基础上研制的分布式超媒体数据库系统HDB,已可以基本上做到前
述的四个方面。尤其是对文本媒体、图形媒体、图像媒体(目前仅为像)、数据库媒体及视 频媒体均可以深入到内容一级进行建链和基于内容一级的检索,引入的热字、热区、热元、 热点等链源概念,对不同媒体之间内容关联起了非常重要的作用。在国外,这方面的研究已 成为热点,有许多单位已有了相当大的进展。例如,日本东京大学工业科学研究所最近也推 出了其带有自动特征抽取的超媒体化图像、视频数据库系统。
从多媒体信息管理的研究来看,目前的工作主要集中在以下几个方面:
1.基于内容的检索
基于内容(Content-Based)的检索是一个比较复杂的概念。譬如对单媒体来说,以前我
们熟知的全文检索(文本媒体)、图像理解(图像媒体)等都属于这个范畴;但把它放到多媒体 的这个环境睛,许多问题的重点和含义就变化和扩展了。对于文本媒体而言,不仅仅只向查 询者提供较快的全文信息的位置、统计等数据,更重要的是建立这些文本中概念之间的关联 (如超媒体的一个单词可能会需要一段文字进行参照解释),或是与其它媒体的参照表现。对 于图像来说,特征的提取是一方面,但对于一个管理着成千上万图像的数据库来说,更重要的 是全面地利用信息来快速地找到相似概念下的不同媒体的信息。对视频媒体我们常常把它 看作为一组静态图像序列。许多基于内容的处理可以从图像媒体中继承过来,但还有关于场 景的一些信息,如镜头的扫换、景物的动作、运动的表达等一些内容。对于整个信息库或超 媒体网来说,基于内容还应包括不同逻辑单元之间的语义,例如超媒体的网结构、智能化浏 览、过滤查询等。基于内容的信息处理应可以对一切媒体进行,只有这样,才能充分反映媒 体的内容语义及结构语义信息。
2.超媒体系统
超媒体系统仍然是多媒体信息管理中十分有效的工具,许多超媒体技术已融于许多其它 的系统之中。但就超媒体系统而言,是建立在关系数据库基础之上,还是将关系数据库作为 一种媒体包含入超媒体之中,仍不同的看法。从目前来看,似乎以面向对象为基础的后者更 为合理一些。第三代超媒体系所应具备的特征,如虚节点、虚结构、版本、检索与查询等, 有一些系统可以做到。目前研究的热点有:基于内容的超媒体(CBH)、智能化超媒体,以及支 持多人合作的超媒体系统、可以实现自动信息发现的超媒体体系等。早期超媒体的链是由 人工加上去的,但现在的研究是要使超媒体能够自动地根据内容建立起这些连接,并且能够 在多机、多网、各种不同的超媒体系统间实现,例如实现多媒体的WWW。总之,内容和结构的
处理成为问题的关键。
3.带有时间和空间感的多媒体信息结构
一般的信息管理只是一类信息的组合或挑选,但多媒体信息都可以向用户提供有时间感 和空间感的信息,这是一般的信息系统所做不到的。用这种技术可以建立一座博物馆,所有 的景物如同真实的一样,你可以自由地在其中漫步和观察,也可以通过某个操作跨越时空去 与古人(例如作者)对话,或参考有关资料。注意这种形式并非虚拟现实中的场景,而是由离 散的信息组织起来的全景化虚拟世界数据库(Virtual World Database),有人称之为三维全 景图,也有人称之为半现实。时间感、空间感也可以造成用户身临其境的感觉,完整性和沉 浸性是其主要特性,基于内容的空间超媒体技术是主要支撑技术之一。
七、结束语
多媒体的研究远远不仅限于以上的所谈的几个方面,其它如应用平台和多媒体终端研究
、专用大规模集成电路研究、多媒体创作工具、多媒体应用研究、虚拟现实技术研究等,由 于大学已经了解较多,限于篇幅也都未着重提到。可以相信,一旦我们的基础设施完善起来 ,我们的技术成熟起来,多媒体的研究就会取得令人意想不到的效益。这一点是勿庸置疑的 。
范文五:多媒体课件教学的特点和发展趋势探讨
多媒体课件教学的特点和发展趋势探讨,信息技术教学与研究,
陈焕伟 王 华 张竹田 约3922字
摘要: 本文采用文献资料查阅和逻辑推理的方法,对多媒体计算机辅助教学的产生和发展的历程进行了分析,并对多媒体课件的特点和发展的趋势进行了探讨,为更好地利用多媒体进行辅助教学提供了一定的理论支持。
关键词: 多媒体课件教学特点和发展发展趋势
多媒体课件是20世纪90年代随着多媒体技术的发展与CAI相结合的产物,它能同时抓取、处理、编辑、存储、展示不同类型信息媒体,将文字、声音、图像、图形、动画等多媒体进行教学内容的呈现和传递,是为辅助教学而专门设计的计算机程序。多媒体课件应用于教学的优点:速度快、容量大、交互能力强。它能够扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率;具有丰富的表现力,有利于知识的获取和保持;良好的交互性有利于激发学生的学习兴趣,发挥其作为认知主体的作用;对教学资源能够有效地进行组织和管理,实现资源共享,有利于扩大教学规模。近年来,越来越多的高科技成果渗透到教育领域,为很多学科提供了发展的空间,多媒体与其它学科结合的新的教学方法的研究越来越多。
对教师来说不仅接触到高科技领域,学习了新知识,而且在教学过程中,可减少示范次数,节省体力,有较多的时间和精力去发现问题,及时纠正错误。同时,教师能从繁重的教案编写中解放出来,一方面可以专心搞科研;另一方面,也有充沛的精力设计出有创意的更多更优秀可以因材施教的课件,使教学质量不断地提高。
1.多媒体的概念
多媒体(Multimedia)是随着科学技术的发展和人们对传播媒体的广泛应用而产生的一个复合术语。从早期教学技术中多媒体优化组合来理解多媒体,是指语言、文字等传统教学媒体和各种电子类现代教学媒体的有机组合。这种结合使相应的单个教学媒体功能互为补充,但各种媒体信息并不能统一为一个整体进行处理和管理。20世纪80年代中后期,多媒体计算机的出现使得多媒体的内涵发生了深刻的变化。今天的多媒体主要是指处理和应用多种媒体信息(如符号、文字、图形、动画、声音、视频、图像等)的一套综合技术。在理论上关于多媒体的定义很多,以下定义能较好地反映多媒体的内涵特征:多媒体是指在计算机的控制下,通过人机交互方式实现同时采集、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型的信息媒体技术,包括:文字、图形、图像、动画、声音等。
2.多媒体课件的概念
计算机能够进行教学是因为在计算机系统中运行了具有教学功能的软件,这种具有教学功能的计算机软件统称为课件(Courseware),它是在一定的学习理论指导下,根据特定的教学目标设计,反映某种教学策略,呈现某种教学内容,指导和控制教学活动的计算机程序。多媒体课件是根据教学大纲的要求和教学的需要,经过严格的教学设计,并以多种媒体的表现方式和超文本结构制作而成的课程软件。多媒体计算机辅助教学软件也称多媒体CAI课件,简称多媒体课件或MCAI课件。我们可以主要从两方面来认识:从技术上讲,多媒体课件主要采用多媒体技术交互处理文、图、声、像等信息媒体,以表现内容的一种计算机软件;从内容上讲,多媒体课件是针对教学目标和教学对象的特点,合理地选取与设计教学信息媒体并进行有机的组合,从而形成优化的教学结构的一种教学系统。
3.多媒体课件的特点
(1)集成性。多媒体计算机系统把多种形式的信息媒体整合在一起,可以进行集中的加工、处理,再综合表示出来。这种对媒体信息的集成性能改善信息的采集、加工、存储和表达的方法,使人们通过各种感官的有机组合获取信息,从而更能吸引人的注意力。
(2)交互性。多媒体计算机系统利用图形菜单、图标、窗口等美观的图形界面作为人机交互界面,利用键盘、鼠标、触摸屏及数据手套等多种方式作为人机之间进行信息交互的接口,
使信息的传播和信息的接收之间进行方便的通信和交流,用户可以随意地控制,任意地操作各种媒体。
(3)智能性。多媒体课件不仅仅只是一个呈现者,还应该是能根据学习者的学习过程对其学习效果进行评价,决定学习内容和进度来促进学习。
(4)虚拟化演示和模拟是多媒体中应用的一个重要的方面,虚拟化是未来多媒体发展的一个趋势。
4.多媒体课件的发展趋势
根据多媒体课件的现状和计算机技术的发展,目前多媒体课件大致有以下几个发展方向。
(1)工具化。进行一个多媒体课件的开发,至少需要由教学专家、学科专家、计算机专家等分工协作,共同完成。而在实际工作中,很难组织这样一个彼此协调的团体,且又很难找到一个这样精通各方面的专家。通常是精通教学的不一定懂计算机软件开发,懂计算机软件开发的不一定有教学和具体学科方面的知识,这在很大程度上限制了高质量课件的开发,从而影响了多媒体课件的推广应用。为了从根本上解决这一问题,我们必须加强对教学软件和课件开发工具的研究,因为一个通用型多媒体课件工具软件,不仅可以综合处理包括文本、图形、动画、图像和音响等各种信息,而且对使用者的计算机方面的知识要求不高,使用者只需根据系统的提示输入有关课件结构、教学单元内容、教学管理和教学单元之间的连接等方面的数据,即可生成课件,因而提高了课作制作效率,加快了课件开发进程。依靠课件开发工具的支持,课件的制作就可实现工程化和产业化。国外已有一些著名的开发工具,如Director,Authorware等。
(2)理论化。目前人们愈来愈重视认知学习理论对多媒体课件的指导作用。近年来,随着认知学习理论的普及,人们认识到学生是信息加工的主体,是意识的主动建造者,教师不可能向学生直接灌输知识,必须创建良好的学习环境和理想的交互作用方式以利于学生发挥主动性和创造性。因此,在多媒体课件教学中,“个别化”模式己被打破,因为根据认知学习理论的研究发现,个别化模式确实有利于发挥认知主体的主动性,但就其学习效果来说,往往只对涉及较低级认知能力的学习,目标比较有效,而对涉及较高级认知能力的学习目标则不如“协作型”教学模式。在多媒体课件中学生模型是用于记录学生情况的一种数据结构,是为了使计算机辅助教学在进行教学时能了解所教对象,做到比较有针对性而建立的。传统的学生模型大多数是“知识型”,即只能记录学生的原有知识水平。随着认知学习理论的发展,目前的学生模型己逐渐转向“认知型”,即着重记录学生关于当前所学概念的认知结构与认知能力特点,实现认知模型的学生模型建造。目前这些问题仍处于研究、探索阶段,其关键是要解决认知结构的形式化表示与认知能力的表征及定量测量等问题,解决这些问题是多媒体课件教学在理论上的一个发展方向。
(3)网络化。多媒体课件与计算机网络结合,使每个终端可在远地通过网络从主机的大容量存储器中随时提取教学内容进行学习,并可与计算机交互作用,讨论学习的心得体会。所完成的作业、练习及所提的问题可输入计算机,由网络传送给教师,所有的学习者可在不同的时间内,通过同一学习内容而互相联系,展开讨论,形成交互式学习。因此,它是一种共享各种教学资源、开放的、远距离大面积的交互式教学方式,是一种较理想的多媒体教学系统。随着网络化的模式的出现,多媒体课件教学方式在个别化方式的同时,还呈现出另一个重要特性,即协作化学习。协作化学习是指多个学习者对同一问题用多种不同观点进行的观察、比较、分析、综合等交互活动,这些交互活动是深化问题理解和获得高级认知能力的外部条件。多媒体课件教学中的协作学习,就是能对学习者群体的合作学习进行支持的一种多媒体教学模式,即为学习过程的参与者提供协商讨论、相互交流和信息共享的环境。
(4)多媒体化。多媒体课件具有生动形象、主动灵活、人机交互、及时反馈和个别化等特点,这些方面是其它媒体无法比拟的。多媒体技术,不仅具有计算机的存储记忆、高速运算、逻辑判断、自动运行的功能,更可以把符号、语言、文字、声音、图形、动画和视频图像多种
媒体信息集于一体,使人通过多个感官来获取相关信息,提高信息传播效率,同时由于多媒体采用了图形交互界面、窗口交互操作、触摸屏等技术,使人机交互能力大大提高,可实现教学中信息的双向交流。另外,大容量的磁盘、光盘等存储设备的出现,为计算机存储大量的声音和图像信息提供了物质条件,新的压缩技术为图像信息的存储和传输提供了必要的技术手段。因此,多媒体技术应用与CAI形成的多媒体课件系统是一种利用多媒体计算机综合管理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种信息,把多媒体各个要素按教学要求,进行有机组合并显示在屏幕上,同时完成一系列人机交互操作的教学系统,而不是多种信息媒体的简单复合。它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声、动于一体,作用于学生各个感官的教学信息,又为学生提供生动、友好、多样化的人机交互界面和方便灵活、多样的人机交互方式。它是一种较理想的教学系统,也是当前世界教育技术发展的新趋向。
(5)智能化。智能CAI系统(ICAI)是指将人工智能理论和技术应用于计算机辅助教学,为学生提供一个新型的学习环境,它能根据学生的学习特点、学习历史和学习风格,采用不同的教学方法和教学策略,能更好地满足不同学习者的不同需要,诊断学习者的错误,判断错误产生的原因并产生相应的校正策略,能更好地体现因材施教和个别化的教学原则。它是当前多媒体课件研究的主要方向。
参考文献:
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[3]张军.多媒体教学的回顾与思考.电化教育研究.
[4]刘得学.多媒体CAI课件的开发设计及其网上发布[D].四川师范大学硕士学位论文.
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