| 出版日期：2003-04-28 总期号：515 本年期号：15 |
|
 |
基于流媒体技术的网络教学
《中国电脑教育报》朱爱红、李连 网络教学是利用计算机及网络进行教学的一种教学方式，具有实时性、交互性、广泛性等特点。网络教学改变了传统教学同时、同地、同进度的课堂教学方式，从而引起了教学模式、教学内容和教学方法的巨大变革。网络教学能够最大限度地发挥人力、物力资源，实现优秀教育资源的共享，提高教学效益。 流媒体技术是包含了采集、编码、传输、储存、解码等多项技术的综合技术。一个流媒体应用系统，一般分为编码端、服务器端和用户终端三部分。本文介绍建立在Windows Media Service平台上的网络教学系统，此系统包括实时教学系统、课件制作系统和课件点播系统三部分。 1. 系统网络结构 系统由服务器端、教师端、学生端构成（如图1）。 
图1 网络教学系统示意图 服务器端包括Windows Media服务器、工具计算机，可放在网络中心或教育技术中心。工具计算机安装视频采集卡、声卡及摄像机，用于制作流媒体文件；Windows Media服务器用于存储和发布流媒体信息。教师机可以放在多媒体教室或网络教室，安装视频采集卡、摄像机、麦克风、声卡等设备。学生机安装Windows Media Player软件。要实现教师和学生、学生和学生之间的交互，学生端也要配备相应设备，数据传输依托校园网（如图2）。 
图2 流媒体应用示意图 2. 实时教学系统 随着教育改革的进展，学生可以更自由地选择教师，很可能出现一个教室容纳不下听课学生的情况。实时教学系统可借助现代通信手段将教师现场授课的语音、数据、图像等实时地传送到其他教室或学生的桌面终端上，这样既实现了教学资源的共享又能获得较好的教学效果。 （1）实现方式 将一台摄像机放在教师授课的教室，通过视频捕捉卡把摄像机、麦克风记录的授课过程实时传输到流媒体编码机，并用Windows Media Encoder进行编码生成ASF流；然后实时上传到流媒体服务器上发布，适合使用广播服务方式。在支持广播的网络中，可以使用Station Service节约网络带宽，减轻服务器负载；在不支持广播的网络中，可以使用Broadcast Unicast Service，用Unicast方式实现广播。 （2）教学过程 教师授课过程发布到其他教室计算机上，利用投影将教师授课过程实时播放出来，供学生观看。教师授课时，可将一些教学软件“广播”给学生看，再配合教师的讲解，使学生在声像并茂的多媒体环境里轻松学习；对于某些实操性强的课程，教师也可采取“广播”的方式，在教师机上边操作、边讲解。 （3）交互教学 实时教学系统又根据学生是否可以和教师进行实时交流，分为双向交互式系统和单向广播式系统两大类。交互式系统的特点是交互性好，教师在教学活动中可以看到学生的表情和动作，听到学生的声音，并可和学生进行现场交流，教学效果比较好，尤其是那些需要学生参与的课程（如外语）。单向广播方式的特点是覆盖范围广，但缺乏交互性，教学效果不如双向系统。 为了方便其他教室的学生在听课过程中实时和教师讨论问题，可以在其他教室安装摄像机，拍摄提问学生的影像，经由编码计算机上传到流媒体服务器，并在教师授课的教室安装一台投影机，用来播放提问学生的视频，从而达到教师和异地学生实时交流的目的。学生不仅在教室还可以在校园网上任意一台联网的计算机上实时观看授课情况。实时教学系统在一定程度上打破了课堂教学空间的限制。 3. 课件点播系统 多媒体课件具有丰富的表现力，学生可以自行选择学习内容，不受时间、地点的限制，学生可以控制开始、暂停、前进和后退等播放过程。ASF技术支持任意的压缩/解压缩编码，可以使用任何一种底层网络传输协议，既能在高速的局域网内使用，也可以在拨号方式连接的低带宽环境下使用，并且对具体的网络环境进行优化。因此，ASF技术很适合课件点播。 实现方式首先是制作课件。可以将教师授课过程用摄像机拍摄下来，用采集卡采集进计算机后用Windows Media Encoder编码成ASF文件；或者将与课程相关的音视频素材、图片、PowerPoint制作成PPT、Word格式文件，再用Windows Media Author转换成ASF文件。然后将ASF文件放到流媒体服务器的发布点上发布。流媒体服务器启动Unicast Service服务模块对外提供ASF流式媒体的点对点连接方式网络发布服务，Unicast服务可为用户提供“用户可控点播”和“用户不可控点播”功能，客户端用内嵌的Windows Media Player接受和播放信息。 结束语：流媒体技术的先进性，必将使其在网络教学中发挥重要作用。面临教育改革的浪潮，老师需要与时俱进，积极利用新技术，探索新的教学方法和手段，努力提高教学水平。 |
||||||||||||||||||||||
