基于SMIL技術(shù)的通用教學(xué)網(wǎng)站的研究與設(shè)計(jì)

【摘 要】本文旨在研究與設(shè)計(jì)非計(jì)算機(jī)專業(yè)的教師不需要復(fù)雜過程，輕松快速地生成屬于自己的教學(xué)網(wǎng)站。該系統(tǒng)采用了SMIL和流媒體技術(shù)實(shí)現(xiàn)多媒體課件資源的分布式管理，能夠?qū)崿F(xiàn)課件的分布式管理和個(gè)性化定制，可提供教學(xué)需要的多種功能，使在線課堂的學(xué)習(xí)更生動(dòng)、流暢，提高了教師教學(xué)效果和學(xué)生自學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】SMIL；流媒體技術(shù)；教學(xué)網(wǎng)站

1.引言

現(xiàn)代生活中人們能夠接觸到的多媒體信息越來越容易、方便、豐富。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將教師的多媒體教學(xué)信息分發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上的需求也越來越迫切，越來越普遍。它可以讓想學(xué)習(xí)的人很容易獲得優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)同shi如何讓不具備更多信息技術(shù)的其他專業(yè)老師自己建立個(gè)性化的教學(xué)網(wǎng)站？更加簡單、易操作的通用型教學(xué)網(wǎng)站系統(tǒng)能滿足這個(gè)需求。實(shí)現(xiàn)的方法有很多，本文實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)利用JSP配合Java的數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術(shù)，瀏覽器、Apache Tomcat服務(wù)器、SQL_server后臺(tái)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三層結(jié)構(gòu)來搭建網(wǎng)站，其中融入同步多媒體集成語言（Synchronized Multimedia Integration Language，SMIL）技術(shù)來實(shí)現(xiàn)多媒體在線課堂設(shè)計(jì)，最終實(shí)現(xiàn)Browser/Server模式的教學(xué)網(wǎng)站設(shè)計(jì)。

2.多媒體融合技術(shù)——SMIL

SMIL是由W3C（World Wide Web Consortium）組織規(guī)定的多媒體操縱語言。由XML定義并與其完全兼容的標(biāo)記語言，最新版本已發(fā)展到2008年12月發(fā)布的SMIL3.0，它包括一系列的標(biāo)記模塊，用于控制媒體對(duì)象及其融合播放的參數(shù)，如內(nèi)容控制、布局、鏈接、媒體對(duì)象、時(shí)間控制、過渡效果等。使用SMIL進(jìn)行多媒體融合有以下特點(diǎn)：

（1）不限定媒體類型和文件格式。只要是播放器支持的多媒體文件，都能鏈接到SMIL文檔中來同步播放。

（2）媒體素材的存儲(chǔ)位置不受限制。SMIL通過URL對(duì)素材文件進(jìn)行引用，這些素材可以存儲(chǔ)在任何服務(wù)器上，也就是說可以同時(shí)播放存儲(chǔ)在不同地方（服務(wù)器上）的多媒體片斷。

（3）時(shí)間控制。素材的起始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和播放時(shí)長都能在SMIL中設(shè)置，而且還能指定播放素材的某一片段。

（4）隨意定制的演示空間布局。SMIL可以將播放窗口劃分為不同的區(qū)域，同時(shí)播放不同的媒體素材。一般的情形下在一個(gè)區(qū)域（屏幕的上部）播放視頻，在另一個(gè)區(qū)域顯示文字（屏幕的底部）。當(dāng)然，也可以直接在視頻上面顯示文字。

（5）豐富的過渡效果。SMIL定義了超過100種的過渡效果，控制動(dòng)畫和轉(zhuǎn)場(chǎng)效果可以應(yīng)用于各種可視素材。

（6）多語言選擇支持。SMIL語言將根據(jù)具體的語言設(shè)置來播放相應(yīng)版本的演示內(nèi)容。

（7）支持智能流（Surestream）技術(shù)。該技術(shù)能夠?yàn)楦鞣N不同連接速度的用戶提供最佳的多媒體服務(wù)。

基于SMIL的多媒體創(chuàng)作工具有很多，如：RealNetworks公司的SMILGen，Confluent Technologies公司的Fluition，制作動(dòng)態(tài)幻燈片的RealSlideshow、三星影音編輯軟件SMIL Editor以及制作彩信的MMS Composer等等。

在教學(xué)網(wǎng)站中采用SMIL技術(shù)將各種各種多媒體課件的素材整合到一起，任課老師通過教學(xué)網(wǎng)站后臺(tái)管理程序?qū)⑽募陷d到WEB服務(wù)器（應(yīng)用程序服務(wù)器）上。比如當(dāng)用戶發(fā)出播放請(qǐng)求（request）時(shí)，服務(wù)器將在線課堂流媒體文件運(yùn)用流媒體技術(shù)（Stream）傳送到客戶端（Client），而客戶端程序?qū)⒉粩嘟邮盏椒獍≒acket）予以重組，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)在屏幕上。這樣就能夠?qū)?yōu)秀教師的教學(xué)資源最大限度地加以利用，而且大大降低了課件的制作難度，動(dòng)態(tài)生成了個(gè)性化課件，適宜在廣大教師中普及應(yīng)用。

3.教學(xué)網(wǎng)站系統(tǒng)功能分析與實(shí)現(xiàn)

從系統(tǒng)使用者的使用權(quán)限角度劃分，主要功能分為系統(tǒng)管理模塊、教師模塊、學(xué)生在線學(xué)習(xí)管理模塊三個(gè)大部分。

系統(tǒng)管理主要實(shí)現(xiàn)對(duì)教師創(chuàng)建教學(xué)網(wǎng)站的審批管理和對(duì)學(xué)生登錄各個(gè)教學(xué)網(wǎng)站的授權(quán)管理。

教師管理模塊由任課教師實(shí)現(xiàn)，包括課程教學(xué)網(wǎng)站的創(chuàng)建或刪除、各種課程資源和課程活動(dòng)的增刪改功能、定制網(wǎng)頁風(fēng)格、課程作業(yè)管理、在線測(cè)試管理等。

學(xué)生在線學(xué)習(xí)部分，學(xué)生使用注冊(cè)的賬號(hào)和密碼登陸某一個(gè)或幾個(gè)課程教學(xué)網(wǎng)站，參與教學(xué)網(wǎng)站的各項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)。

3.1 教師課程學(xué)習(xí)管理功能實(shí)現(xiàn)

教師管理維護(hù)方便簡易，將教學(xué)網(wǎng)站的管理工作交給老師，實(shí)現(xiàn)了基于WEB的可視化編輯操作，使教師從制作到管理網(wǎng)絡(luò)課程變得輕松，降低網(wǎng)站開發(fā)門檻。

這個(gè)模塊的具體功能有：

（1）教師基本信息管理。系統(tǒng)管理員是否開通此教學(xué)網(wǎng)站的依據(jù)材料。

（2）網(wǎng)站的整體設(shè)計(jì)。教師可根據(jù)所受課程的需要自行設(shè)計(jì)教學(xué)網(wǎng)站，包括：首頁風(fēng)格設(shè)計(jì)，整體網(wǎng)頁風(fēng)格設(shè)計(jì)、教學(xué)網(wǎng)站欄目管理。

（3）課程與學(xué)習(xí)管理。關(guān)于課程信息與學(xué)生學(xué)習(xí)的有關(guān)的資料都在這一部分體現(xiàn)出來。

課程建設(shè)中包含了教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、課程簡介等內(nèi)容。

課程學(xué)習(xí)中包括電子教案、在線課堂、同步章節(jié)測(cè)試。利用SMIL整合多媒體文件，如聲音、圖片、視頻、文字、動(dòng)畫等，使學(xué)生通過教學(xué)網(wǎng)站進(jìn)入到在線課堂進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

課程作業(yè)的發(fā)布與批改。將作業(yè)發(fā)布到網(wǎng)站上供學(xué)生查看、下載和對(duì)學(xué)生提交的作業(yè)進(jìn)行評(píng)價(jià)并提交的網(wǎng)站上供學(xué)生查看。

在線答疑。以留言板的形式與學(xué)生在線交流、回答學(xué)生的問題、管理留言板內(nèi)容。

在線測(cè)試。教師可以在線出題或上傳已有的試卷供學(xué)生在線測(cè)試或下載解答。

課程資源管理欄目中的內(nèi)容可以由教師和學(xué)生共同上傳建設(shè)，如教學(xué)軟件、其他參考資料、各種素材等。允許各種類型的文件資料，可以有文本、音視頻、圖片、圖像、動(dòng)畫等等，并且可以實(shí)時(shí)的更新。讓學(xué)習(xí)得到擴(kuò)展，充分體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)課程的特點(diǎn)。

3.2 學(xué)生在線學(xué)習(xí)功能實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)為學(xué)生提供了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的全景教學(xué)環(huán)境。首先，學(xué)生若初次登陸網(wǎng)站進(jìn)入課程學(xué)習(xí)網(wǎng)站，需要利用自己的學(xué)號(hào)進(jìn)行注冊(cè)，以后就可以通過學(xué)號(hào)和密碼登錄相應(yīng)的某門課程的網(wǎng)站首頁，然后進(jìn)行諸如查看課程基本信息、在線課堂學(xué)習(xí)、下載電子教案、參考資料、軟件、作業(yè)、測(cè)試題、上傳學(xué)習(xí)資料、查看老師的作業(yè)評(píng)價(jià)等操作，還可以在教學(xué)答疑欄目中在線留言，或回復(fù)別人留言等與老師和同學(xué)進(jìn)行交流。

4.結(jié)束語

本教學(xué)網(wǎng)站系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)很好地將SMIL、流媒體技術(shù)和JSP技術(shù)結(jié)合在一起，為一般教師充分利用網(wǎng)絡(luò)資源開展輔助教學(xué)提供了極大的方便，是傳統(tǒng)教學(xué)模式、教學(xué)手段上的有意義的延伸和補(bǔ)充。提高了教與學(xué)的效果，受到廣大師生的歡迎。本系統(tǒng)將在在線考試模塊及學(xué)生教師互動(dòng)上有待進(jìn)一步改進(jìn)，使此教學(xué)系統(tǒng)功能更趨完善、強(qiáng)大。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸煒妮.基于SMIL的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].福建電腦，2010，26（3）：131-132.

[2]林韜，別紅霞.基于C#的SMIL多媒體融合編輯系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2010，27（2）：76-78.

[3]胡學(xué)聯(lián)，陸多俊.可視化SMIL編輯器及其在網(wǎng)絡(luò)教育中的應(yīng)用[J].微型電腦應(yīng)用，2005（10）：8-10.

基金項(xiàng)目：吉林省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助（項(xiàng)目編號(hào)：201215170）。

作者簡介：劉磊（1975—），男，講師，研究方向：智能計(jì)算。