富媒體課件及其交互特性

黃如民

【摘要】桌面與Web互聯(lián)為信息資源的設計開發(fā)提供了一種新型架構方式,也使得富媒體課件成為繼單機課件和網(wǎng)絡課件之后又一種課件類型。文章從教學交互的角度闡釋了富媒體課件的內(nèi)涵及其技術特征,探討了富媒體課件的交互方式、交互分層結構,并與其他類型的課件進行了全面的性能比較。

【關鍵詞】富互聯(lián)網(wǎng)應用;富媒體課件;桌面特性;交互

引言

富互聯(lián)網(wǎng)應用(Rich Internet Applications)簡稱RIA,是為了提高用戶體驗的豐富性而出現(xiàn)的一種新型Internet應用程序,具有高度互動性和豐富UI功能[1]。RIA的出現(xiàn)與繁榮標志著富媒體時代的到來,富媒體最重要的特征不在于提供圖文、動畫、音視頻等豐富的媒體表現(xiàn)形式,而在于賦予用戶前所未有的交互體驗,這種交互體驗表現(xiàn)在選擇的主動、創(chuàng)作的自由和無限擴展。我們可以自由選擇、設定、甚至創(chuàng)作極富個性的數(shù)字內(nèi)容,并擴展到瀏覽器、桌面、移動設備、智能終端等多種形式的應用環(huán)境。當前兩類RIA技術備受關注,一個是以Silverlight為代表的基于瀏覽器RIA,一個是以AIR(Adobe Integrated Runtime)為代表的桌面RIA。瀏覽器RIA技術力圖使瀏覽器具有豐富的桌面特性,將瀏覽器變成Webtop(見圖1),桌面RIA架構則試圖模糊桌面與瀏覽器應用之間的界限,在桌面及其他終端部署極具互動的網(wǎng)絡應用程序,甚至于丟棄Webtop而帶領Web應用進入純粹的桌面時代?？偠灾?兩者在理念與技術上趨于融合,都試圖結合豐富的桌面特性實現(xiàn)桌面或其他終端與網(wǎng)絡服務的無縫互聯(lián),支持Silverlight的理念是“瀏覽器(網(wǎng)絡)即桌面”,而支持AIR的理念是“桌面即網(wǎng)絡”。

圖1 兩種RIA技術理念與技術特性的融合取向

我們暫且不去討論以上兩類技術的優(yōu)劣,二者把桌面特性與Web特性相結合的技術架構顯然為信息資源的設計開發(fā)提供了新型的架構方式,為教學資源與過程的組織以及技術平臺的實現(xiàn)都提供了一種嶄新的思路。多媒體課件是組織教學資源與過程的重要載體之一,是信息化教學的主要手段和方式?？梢詳嘌?在此技術架構支撐下,一種新的課件類型即將形成,那就是富媒體課件(Rich-Media Courseware)。從運行平臺的變遷看,富媒體課件跨越了單機課件和網(wǎng)絡課件進入第三個階段,即跨平臺的桌面與Web互聯(lián)階段。

一 富媒體課件

學習通過教學交互來實現(xiàn),教學交互是學習過程的基本功能屬性。任何類型的課件,無論是輔助教師教學還是支持學生自主學習,均是“通過有效的教學交互改變學生,并使這種改變逐漸接近教學目標【2】”。根據(jù)“教學交互層次塔”理論(圖2),教學交互分為:學生與媒體界面的操作交互,學生與教學要素的信息交互以及新舊概念交互。信息交互與概念交互以操作交互為條件和技術保障,操作交互是媒體界面交互性和學生操作媒體熟練程度的綜合體現(xiàn),是媒體設計和開發(fā)的重心[3]。富媒體課件區(qū)別于單機課件和網(wǎng)絡課件的本質特征在于提供了豐富的操作交互形式。

圖2 教學交互層次塔模型[4]

1 富媒體課件與“富”的內(nèi)涵

富媒體課件是RIA的教學應用,RIA的基本特征是豐富的桌面特性+富終端與網(wǎng)絡互聯(lián),因此我們做如此定義:結合桌面特性實現(xiàn)桌面或其他終端與網(wǎng)絡互聯(lián),并具有豐富的操作交互形式的教學軟件?！案弧泵襟w與“多”媒體的概念在兩個不同用字上凸顯其涵義:“多”媒體強調(diào)媒體表現(xiàn)形式上的“多”,而“富”不僅包含對媒體表現(xiàn)形式上的“多”的概括,還包含對基于桌面特性的操作交互形式的“多”的表達。同時,“富”還體現(xiàn)在媒體跨平臺運行,其運行平臺具有包括移動設備、PDA在內(nèi)的多種終端形式,即“富”終端。

2 富媒體課件的技術特征

(1)桌面特性與Web特性的融合

桌面特性提供超越Web特性的交互體驗。Web特性的優(yōu)勢在于利用Internet信息服務使資源訪問和交流共享的范圍遍及至互聯(lián)網(wǎng)的任何角落,同時Web應用分層架構、易于部署。傳統(tǒng)的Web應用開發(fā)是基于頁面的、服務器端數(shù)據(jù)傳遞的模式,把應用程序的表示層建立于HTML頁面之上。這種基于頁面的Web應用漸漸不能滿足網(wǎng)絡用戶全方位的體驗要求。交互媒體Flash的出現(xiàn)在一定程度上豐富了Web頁面的表現(xiàn)形態(tài),并提供了類似桌面的交互能力,然而在諸如利用本地資源改善交互性能,集成對桌面文件、系統(tǒng)任務的調(diào)用,緩沖數(shù)據(jù)離線操作,本地存儲以及信息推送等方面,基于瀏覽器頁面的Web應用幾乎無能為力,而對于像三維渲染(涉及虛擬現(xiàn)實等應用)這樣的基于大運算量的交互更是低效。桌面特性的運用彌補了上述不足,整合了Web特性的桌面交互成為Web頁面交互與本地交互的完美結合,而且這種結合基于現(xiàn)有網(wǎng)絡應用程序架構(如J2EE和.NET)及Web技術,并非傳統(tǒng)的C/S實現(xiàn)模式。

圖3 Web特性與桌面特性的融合

(2)桌面或其他終端形式與Web互聯(lián)

無論是單機課件還是網(wǎng)絡課件,桌面和Web界面(瀏覽器)之間總存在一種明確的界限,單機課件單機運行,網(wǎng)絡課件網(wǎng)絡運行。單機課件發(fā)布到網(wǎng)絡(如PowerPoint、Authorware、方正奧思等工具制作的課件通過網(wǎng)絡發(fā)布)就等于加上了瀏覽器的外殼,因安全沙箱(Security Sandbox)限制而喪失訪問本地功能和部分桌面特性;網(wǎng)絡課件發(fā)布在桌面運行,也要借助瀏覽器,使用桌面特性將極為困難。Flash似乎是個特例,既能以插件方式嵌入瀏覽器頁面,也可以發(fā)布于桌面,然而需要指出,桌面運行的Flash借助Web應用程序可以實現(xiàn)訪問網(wǎng)絡服務,但訪問本地資源極為有限且要發(fā)布為獨立播放程序,若借助第三方工具集成訪問其他應用的功能,則又喪失使用網(wǎng)絡服務的能力。某些如VB或Delphi等軟件開發(fā)的單機課件可以嵌入Web控件或以Sockets或者TCP/IP等協(xié)議完成C/S模式訪問網(wǎng)絡,但這種結合具有若干局限性。對于C/S模式網(wǎng)絡課件與富媒體課件的區(qū)別,在此文后面部分作了介紹。

富媒體課件在網(wǎng)絡課件基礎上又前進了一步。依托桌面與Web的互聯(lián),富媒體課件模糊了單機運行與網(wǎng)絡運行的界限,既可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡應用的優(yōu)勢,同時表現(xiàn)出優(yōu)異的交互性能和訪問本地資源的能力。隨著3G技術的成熟,其他諸如移動設備等網(wǎng)絡終端會實現(xiàn)與網(wǎng)絡服務之間更為流暢的無縫互聯(lián),富媒體課件也因此會獲得更為廣闊的應用平臺,為學生提供豐富的學習體驗。

二 富媒體課件的交互特性

1 富媒體課件交互的基本特征

交互能力始終是衡量課件優(yōu)劣的重要指標,課件交互設計的好壞直接影響課件的質量和教學應用效果。操作交互是課件交互的實現(xiàn)基礎,操作交互的設計是課件設計和開發(fā)的重心。根據(jù)交互發(fā)生平臺的不同,我們把富媒體課件的操作交互分為不包含桌面特性的Web頁面交互和桌面交互(含其他終端交互),兩類交互的組合是是富媒體課件的主要特征。

當前,桌面已成為網(wǎng)絡媒體交互實現(xiàn)的主流平臺,集成Web特性的桌面交互也成為操作交互的重要形式。桌面交互彌補了Web頁面交互的諸多不足,使學生與媒體界面的交互變得高效和極富表現(xiàn)力,因此對多媒體課件的發(fā)布,如今不僅要考慮Web頁面,更要考慮如何部署到桌面環(huán)境或具有桌面特性的其他終端。所以,具有豐富表現(xiàn)力的桌面交互是富媒體課件操作交互的基本表現(xiàn)形式,是區(qū)別于其他類型課件的本質特性。需要指出,Desktop和Webtop均是部署包括富媒體課件在內(nèi)的RIA終端環(huán)境,桌面交互并不一定發(fā)生在純粹的Desktop環(huán)境,也可能發(fā)生在具有桌面特性的Webtop界面。

2 富媒體課件交互分層結構

桌面交互是富媒體課件的基本特征,富媒體課件依賴于桌面交互的存在而存在,但要實現(xiàn)其他層次的教學交互,還需要借助Web交互。兩者的關系是:沒有桌面交互,在Web交互也不可能發(fā)生;同時沒有Web交互,操作交互就變得毫無意義。Web交互的價值在于提供與學習資源、教師及學習同伴之間的信息交互,而桌面交互主要提供與課件及集成本地應用程序界面之間的操作交互。

圖4 富媒體課件交互分層結構

Web交互的實現(xiàn)架構就是Web應用程序的實現(xiàn)架構(見圖5),通常包括四層,分別為數(shù)據(jù)存儲層、網(wǎng)絡服務層、交互邏輯層、用戶界面層。當前客戶端界面包括四種,從基于HTML的頁面拓展至以瀏覽器插件,再到桌面和其他終端形式,逐漸從瀏覽器拓展至智能終端界面,最終達到在富客戶端無障礙部署應用。Web交互根據(jù)信息反饋的即時性又可以區(qū)分為同步交互與異步交互。

圖5 Web交互的實現(xiàn)架構

桌面交互處在Web交互的用戶界面層,實現(xiàn)學生與媒體界面的操作交互。因為結合了桌面特性,其操作交互的形式非常豐富。

桌面交互按響應方式可分為對象響應操作和條件響應操作。對象響應操作包括菜單交互、按鈕交互、(文本、語音等)輸入交互、熱區(qū)交互、熱對象交互、拖拽交互等。條件響應操作與對象響應操作區(qū)別在于交互響應的觸發(fā)機制不同,其響應發(fā)生在時間或運算邏輯滿足條件后。

圖6 桌面交互類型

桌面交互按操作功能可分為數(shù)據(jù)操作、文件與程序調(diào)用、與服務及終端的數(shù)據(jù)通訊。其中數(shù)據(jù)操作包括緩存及離線操作數(shù)據(jù)、本地數(shù)據(jù)存取、不借助Web應用程序的Web數(shù)據(jù)直接存取。文件與程序調(diào)用包括對系統(tǒng)任務、應用程序的調(diào)用和對本地文件的讀寫。與服務及終端數(shù)據(jù)通訊包括與Web應用程序之間的數(shù)據(jù)通訊和以點對點方式直接將信息推送至其他學生或教師的客戶端。

表1 三種類型課件性能比較表

三 富媒體課件與其他類型課件的性能比較

1 富媒體課件與單機課件的比較

單機課件與富媒體課件在媒體界面交互方面沒有明顯不同,借助本地響應,兩者在運行效率不會表現(xiàn)多少差異。然而單機課件不能廣泛應用互聯(lián)網(wǎng)資源,也不能實現(xiàn)學生與學習資源,學生與教師以及學生與學生之間的實時或非實時交互,因此在信息交互方面無法與富媒體課件相比。單機課件較難實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和程序的更新,富媒體課件顯然在信息更新方面更勝一籌,富媒體課件則具有將更新信息迅速推送至客戶端的信息推送能力,即通過桌面對服務端更新狀態(tài)的即時響應,實現(xiàn)當服務器發(fā)出數(shù)據(jù)更新指令或任意終端更新數(shù)據(jù)并提交服務器,所有終端立即完成全局更新。富媒體課件雖然在實現(xiàn)架構上增加了桌面交互設計的部分,但應用程序的開發(fā)依舊基于主流的Web技術,程序的更新和改造變得非常容易,也因此具有良好的適應性,這恰恰是單機課件的痼疾,面對已被完整編譯的課件,幾乎無法單獨提取需要的一小部分素材,也常常因為一個課件元素的更新而改動整個課件。另外,通常單機課件需要安裝才能運行,而富媒體課件可以通過網(wǎng)絡發(fā)布,并通過下載少量客戶端運行數(shù)據(jù)到本地完成前端部署。

2 富媒體課件與網(wǎng)絡課件的比較

嚴格地講,我們通常所指的網(wǎng)絡課件應該被稱之為Web課件,即網(wǎng)絡課件是一種Web應用軟件,一般使用Web應用程序來開發(fā),或直接把把單機課件發(fā)布為瀏覽器運行的Web網(wǎng)頁;另外一種網(wǎng)絡課件架構形式是C/S模式,這種模式需分別建立服務端和客戶端應用程序,一般以分布式結構進行網(wǎng)絡部署,運行于局域網(wǎng)環(huán)境,這類課件由于系統(tǒng)開發(fā)及維護成本過高且過多依賴于內(nèi)部網(wǎng)絡系統(tǒng)環(huán)境,在市面上已不多見。富媒體課件與C/S模式的網(wǎng)絡課件在架構形式上有相似之處,其根本區(qū)別在于,富媒體課件基于現(xiàn)有Web技術來實現(xiàn)客戶端應用,并利用Web應用服務器實現(xiàn)廣域范圍的客戶端部署,在技術實現(xiàn)方式和發(fā)布的廣度上富媒體課件要遠遠優(yōu)于C/S模式的網(wǎng)絡課件。富媒體課件是Web課件的發(fā)展,如果說網(wǎng)絡課件把單機課件的運行平臺升遷至Web環(huán)境,那么富媒體課件則是把網(wǎng)絡課件的運行平臺拓展至桌面及其他終端。

圖7 富媒體課件與網(wǎng)絡課件之間的關系

表2 網(wǎng)絡課件與富媒體課件的比較

表2詳細比較了多媒體網(wǎng)絡課件與富媒體課件在多個技術指標上的差異,在整合媒體能力、交互性、信息更新等方面,富媒體課件幾乎全面超越網(wǎng)絡課件。以下列舉了富媒體課件區(qū)別于網(wǎng)絡課件的顯著優(yōu)勢。

(1)操作交互能力

在操作交互方面,富媒體課件具有桌面即時響應的強大交互,能夠實現(xiàn)視音頻的較為流暢的交互。網(wǎng)絡課件借助于富媒體、流媒體等技術實現(xiàn)對內(nèi)容的動態(tài)表現(xiàn),縮小了與單機課件之間在表現(xiàn)能力上的差距,但仍然達不到單機課件整合媒體的水平,無法對各種媒體形式加以豐富的表現(xiàn),富媒體課件借助桌面終端能力彌補了這一差距。

(2)信息推送與更新

富媒體課件具有網(wǎng)絡課件不具備的信息推送能力,不僅可以象網(wǎng)絡課件一樣通過更新服務網(wǎng)站的信息來實現(xiàn)內(nèi)容更新,而且可以直接將信息從客戶端推送至終端桌面,實現(xiàn)一處更新而全局更新。例如:通過網(wǎng)絡課件通過網(wǎng)站更新信息,要求終端學生必須打開瀏覽器,訪問網(wǎng)站后才可以看到更新的內(nèi)容,有時候會出現(xiàn)因為沒能及時刷新頁面導致學生無法獲取到最新信息的情況;而富媒體課件的桌面特性避免了上述問題的出現(xiàn),一旦服務網(wǎng)站信息更新,客戶端信息即刻被刷新,同時客戶端信息一旦發(fā)生改變并提交,其他桌面終端可以立即響應并更新信息或狀態(tài)。

(3)桌面集成

富媒體課件可以集成桌面功能,充分利用本地系統(tǒng)資源,擴展訪問其他應用程序,調(diào)用其他服務,使其他技術運用成為可能:如手寫輸入、語音輸入等多通道交互。

(3)本地存儲與離線操作

富媒體課件也可實現(xiàn)客戶端數(shù)據(jù)存儲和本地數(shù)據(jù)庫的訪問,從而完成網(wǎng)絡課件無法完成的離線操作,減少與服務端之間的數(shù)據(jù)往返,加快了交互響應的速度。

四 富媒體課件的支撐技術

富媒體課件屬于RIA程序,當前RIA技術主要包括RIA應用和RIA支撐服務。如表3所示:

AIR、Silverlight、JavaFX是開發(fā)富媒體課件的主要技術。也可以說,是這些基于桌面交互的新技術催生了富媒體課件,使網(wǎng)絡課件的運行環(huán)境拓展到桌面和其他終端形式,從而豐富了多媒體課件架構的類型。當前,兩大主流技術是AIR和Silverlight。AIR為RIA在桌面及其他終端的實現(xiàn)形式之一,結合Web與桌面的雙重優(yōu)勢,并現(xiàn)有Web技術來開發(fā)桌面應用。AIR被譽為“將Web應用帶到下一個臺階”的技術【5】,簡單易學,開發(fā)迅速,是富媒體課件開發(fā)技術的首選。Silverlight則是跨平臺、支持多種瀏覽器的富媒體呈現(xiàn)技術,與Flash一起成為RIA在瀏覽器的實現(xiàn)形式。Silverlight試圖成為Web應用向桌面應用無縫過渡的解決方案【6】,其最突出的特點是使用XAML語言可以動態(tài)創(chuàng)建內(nèi)容,靈活展現(xiàn)和組織已有的資源,所以并不象編譯好的Flash內(nèi)容一樣不容易被搜索引擎分析和檢索,很容易被搜索引擎和資源系統(tǒng)收錄。

五 結語

富媒體課件作為一種新的多媒體課件類型,整合了富互聯(lián)網(wǎng)應用的技術優(yōu)勢,在基于桌面特性的交互表現(xiàn)上大大超越了單機課件和網(wǎng)絡課件,為教學交互提供了更為廣闊的設計空間和實現(xiàn)方式。富媒體課件的交互設計從技術角度分為Web交互設計和桌面交互設計,利用AIR或Silverlight結合現(xiàn)有Web應用開發(fā)技術可以方便地建立富媒體課件的交互架構【7】。對于學科教師和課件設計開發(fā)人員,需要把握富媒體課件的技術特征,充分挖掘新型架構方式下桌面交互的應用價值,提升教學交互設計的能力。

參考文獻

[1]Tom Noda,Shawn Helwig.Rich internet applications[EB/OL].

[2][3][4]陳麗.遠程學習的教學交互模型和教學交互層次塔[J].中國遠程教育,2004,(3):25-28.

[5]沈建苗.Adobe AIR把Web應用帶到下一個臺階[J].電腦世界,2009,(1):167.

[6]程化.Scott Guthrie 談Silverlight[J].程序員,2008,(12):32-34.

[7]J.Lin.Enhanced Architecture Models for Rich Internet Applications[J].Software Engineering and Applications,2007, (1):94.

Rich-Media Courseware and the Features of Interactive

HUANG Ru-min

(School of Information and Communication, Xuzhou Normal University, Xuzhou, Jiangsu, 221009, China)

Abstract: The interconnection between desktop and web provide a new type of architecture for the design and development of information resources which causes rich-media courseware to become after the stand-alone courseware and the web courseware as another kind of multimedia courseware type. The paper threw light on the connotation of rich-media courseware and its technical features, discussed on the interactive forms of rich-media courseware and the hierarchical architecture which was compared comprehensively with courseware of other type in performance.

Keywords: Rich Internet Applications; Rich-media Courseware; Desktop Features; Interactive