基于Internet的多媒體教學(xué)系統結構-

[摘 要]：基于Internet的多媒體教學(xué)系統是一個(gè)由硬件、軟件、教學(xué)內容、教學(xué)管理機構組成的一體化有機的系統。本文從系統物質(zhì)基礎、教學(xué)系統支撐平臺、學(xué)生如何進(jìn)行學(xué)習、如何實(shí)際開(kāi)展教學(xué)工作四個(gè)方面來(lái)考察。

[關(guān)鍵詞]：計算機網(wǎng)絡(luò )、應用軟件、信息、多媒體教學(xué)

The multimedia teaching system frame based on Internet Liu zhengyong Qian huanyan Ying anming

(The Modern Teaching Center of Nanjing University of Science and Technology, 210094)

[Abstract] The multimedia teaching system based on Internet is made up of the hardware and software and teaching contents and teaching manage organization。This paper analyses the multimedia teaching system frame from the system physical base and teaching system support platform and how students studying and how develop teaching work.

[Key words] computer network、internet applications、information、multimedia teaching

一．引言

基于Internet的多媒體教學(xué)系統是一個(gè)由硬件、軟件、教學(xué)內容、教學(xué)管理機構組成的一體化有機的系統，對它整個(gè)結構的完整的認識，需要從四個(gè)方面考察：要了解系統實(shí)施的物質(zhì)基礎，可以看它的硬件結構；要了解教學(xué)系統支撐平臺（環(huán)境），要看它的軟件結構；要了解學(xué)生如何進(jìn)行學(xué)習，要看它的教學(xué)內容的組織結構；若是想了解如何實(shí)際開(kāi)展教學(xué)工作，則需要看它的教育管理職能部門(mén)的組織結構。本文從這四個(gè)角度來(lái)介紹基于Internet的多媒體教學(xué)系統的結構。

二．硬件結構

支撐網(wǎng)絡(luò )教學(xué)系統的物質(zhì)基礎就是一個(gè)實(shí)際的計算機網(wǎng)絡(luò )，一般是一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中心，它根據支持的學(xué)生人數、范圍、學(xué)生訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )的方式等諸多因素的不同，變化很大，組織結構形式也各不相同，但一般來(lái)說(shuō)，都具有如下模塊：接入模塊（電話(huà)撥號和Internet接入）、交換模塊、服務(wù)器模塊、網(wǎng)絡(luò )管理與計費模塊、撥號用戶(hù)與局域網(wǎng)用戶(hù)模塊、課件制作與開(kāi)發(fā)模塊，雙向交互式同步教學(xué)模塊，其結構示意圖為：

圖1 網(wǎng)絡(luò )基本物理結構示意圖

接入模塊的主要設備是路由器，路由器的主要作用是通過(guò)網(wǎng)絡(luò )專(zhuān)線(xiàn)將整個(gè)網(wǎng)絡(luò )接入Internet，從而使本網(wǎng)的用戶(hù)能夠訪(fǎng)問(wèn)Internet資源，而其它網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)能夠訪(fǎng)問(wèn)本網(wǎng)信息。

交換模塊是整個(gè)網(wǎng)絡(luò )連接與傳輸的核心，主要的設備有主干交換機、分支集線(xiàn)器和連接各模塊的網(wǎng)絡(luò )電纜，由它們組成整個(gè)骨干網(wǎng)絡(luò )。

服務(wù)器模塊主要負責信息的收集、儲存、發(fā)布，它們是對外提供教學(xué)與信息服務(wù)主要實(shí)體，一般有Web服務(wù)器、FTP服務(wù)器、E-mail服務(wù)器、DNS服務(wù)器、數據庫服務(wù)器等等，它們可以由一臺或多臺高性能的計算機承擔。

網(wǎng)絡(luò )管理模塊主要對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行監控、運行性能的監測、故障的預警和診斷等等；計費模塊主要是記錄網(wǎng)絡(luò )使用者的資費信息，以控制網(wǎng)絡(luò )資源的有償使用。

撥號用戶(hù)與局域網(wǎng)用戶(hù)模塊主要功能是讓學(xué)生和教師能夠以多種方式訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)絡(luò )資源，從而達到教學(xué)或學(xué)習的目的，其主要設備是訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器，訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)器的主要作用是使得沒(méi)有連入Internet的學(xué)生可以通過(guò)電話(huà)撥號的方式來(lái)訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)上的教育資源。在網(wǎng)絡(luò )中進(jìn)行學(xué)習的學(xué)員可以通過(guò)三種方式接入本網(wǎng)：首先是通過(guò)電話(huà)線(xiàn)路直接撥號訪(fǎng)問(wèn)；其次是局域網(wǎng)用戶(hù)可直接訪(fǎng)問(wèn)；第三是外部網(wǎng)用戶(hù)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò )中轉，進(jìn)入學(xué)習網(wǎng)絡(luò )。學(xué)習網(wǎng)絡(luò )通過(guò)校園網(wǎng)與CERNET互聯(lián)，這樣，對于現在已經(jīng)是這些網(wǎng)絡(luò )的用戶(hù)，不需要任何變動(dòng)，只需進(jìn)行登記注冊，便可進(jìn)入本網(wǎng)進(jìn)行學(xué)習。

課件制作與開(kāi)發(fā)模塊主要是開(kāi)發(fā)、維護網(wǎng)上的教學(xué)內容與教育資源，以實(shí)現教育信息的不斷更新與豐富。
雙向交互式同步教學(xué)模塊是一個(gè)基于高速數據網(wǎng)絡(luò )雙向可視會(huì )話(huà)系統，它可以將演播教室中教師的講解情況實(shí)時(shí)傳送到遠程多媒體教室，教師在講解中，還可以看到遠程教室中學(xué)生的表情與神態(tài)，并能接收到學(xué)生的詢(xún)問(wèn)，類(lèi)似于本地課堂教學(xué)。此模塊的核心設備是基于相關(guān)標準（如H.320）的視頻會(huì )議終端、MCU（多點(diǎn)控制單元）、攝像機等。MCU是一種多端口設備，通過(guò)它可以使得多個(gè)視頻終端在一個(gè)會(huì )話(huà)中互相通信，其主要控制功能包括音頻混合、音頻切換、視頻混合和視頻切換。

三．軟件結構（僅指教學(xué)支持系統）

一個(gè)完整的基于Internet的教學(xué)系統，不僅需要系統軟件的支持，如網(wǎng)絡(luò )操作系統、WEB服務(wù)器、FTP服務(wù)器等等，還需要一些專(zhuān)門(mén)支持教學(xué)的應用軟件。

1． 適應性超媒體學(xué)習系統：

由于參與遠程學(xué)習的學(xué)員來(lái)自各行各業(yè)，他們沒(méi)有一個(gè)統一的起點(diǎn)，能力參差不齊，因此，遠程教學(xué)系統必須能夠針對不同能力的學(xué)生，提供不同形式的教學(xué)。

適應性超媒體教學(xué)指根據學(xué)生的個(gè)別能力特征，動(dòng)態(tài)呈現與學(xué)習者當前學(xué)習能力最相關(guān)的基于超媒體教學(xué)內容。它有兩個(gè)含義，首先是學(xué)習內容的選擇上，系統根據學(xué)習歷史記錄和能力估計，選擇學(xué)生沒(méi)有掌握或是沒(méi)有學(xué)習過(guò)的教學(xué)內容，這些學(xué)習內容是與當前學(xué)生能力最接近的。學(xué)習內容的選擇與組織以認知單元為最小單元，一個(gè)認知單元就是教學(xué)目標中所規定的最小的一個(gè)知識點(diǎn)，針對這一個(gè)小知識點(diǎn)所展開(kāi)的教學(xué)內容稱(chēng)之為一個(gè)認知單元。每個(gè)學(xué)習階段，可以選擇一個(gè)或幾個(gè)認知單元。其次，是在學(xué)習內容的組織上，系統將根據對學(xué)生估測的能力和學(xué)生的認知風(fēng)格，選擇最適合學(xué)習者的內容呈獻方式，在適應性學(xué)習系統中，每個(gè)認知單元的教學(xué)展開(kāi)都有好幾種形式，有一些詳細、有一些簡(jiǎn)略；有一些具體形象、有一些抽象；另外，提供給學(xué)生的相關(guān)輔助材料，練習試題等等，都各不相同。學(xué)習內容的組織，主要以超媒體的方式進(jìn)行，差別主要體現在鏈接的層次和鏈接的單元上，它將根據不同能力的學(xué)生，有所不同。具體說(shuō)，本系統的主要功能有：

（1） 教學(xué)內容的動(dòng)態(tài)適應；

（2） 教學(xué)內容導航的適應；

（3） 教學(xué)內容的動(dòng)態(tài)構建的適應；

（4）協(xié)作式的問(wèn)題解決；

（5）自主選擇學(xué)習策略的適應。

2．多媒體授課系統從功能上可以分成兩個(gè)部分：一個(gè)是課件點(diǎn)播系統，一個(gè)是同步廣播授課系統。
3．師生交互工具

為了有效的支持分布在異地的師生間交流，遠程交流工具應不僅僅提供傳統的基于文本交流，還應提供包括圖形、語(yǔ)音

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