基于高校多媒體教學(xué)資源平臺(tái)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)研究

馬建昌

隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，社會(huì)信息化建設(shè)成為各行各業(yè)在改革和發(fā)展過程中的一個(gè)重要組成部分。教學(xué)資源的建設(shè)是實(shí)現(xiàn)教育信息化的重要組成部分，沒有豐富的信息資源，對教學(xué)而言就沒有足夠的生命力。因此以計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的信息技術(shù)在教育中的廣泛運(yùn)用尤為重要。

教學(xué)資源平臺(tái) 管理系統(tǒng) 信息技術(shù)

一、國內(nèi)外資源建設(shè)的背景

對于多媒體教學(xué)資源的建設(shè)總體情況上而然，國外比國內(nèi)在建設(shè)方面起步較早、較為成熟，其發(fā)展己經(jīng)具備相當(dāng)規(guī)模。目前國內(nèi)在教學(xué)資源建設(shè)上還處于起步階段，教育資源建設(shè)普遍薄弱，各教育層次資源的發(fā)展也是良莠不齊。

1.國內(nèi)教學(xué)資源建設(shè)

（1）基于局域網(wǎng)的共享型管理模式

隨著多媒體教學(xué)模式的興起，教師逐漸將原有的相關(guān)課件、教案等資源進(jìn)行信息化，相關(guān)管理人員再根據(jù)教學(xué)資源不同的分類方法，將其存儲(chǔ)在上不同的局域網(wǎng)服務(wù)器目錄中，通過簡單的文件共享方式實(shí)現(xiàn)對資源的共享，或通過建立FTP服務(wù)器進(jìn)行文件的上傳、下載以及瀏覽訪問。

（2）基于網(wǎng)站的簡單管理模式

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展、網(wǎng)站的興起，逐漸把教學(xué)資源從原有的共享式文件轉(zhuǎn)到網(wǎng)站進(jìn)行下載和瀏覽，突破了從局域網(wǎng)到廣域網(wǎng)的轉(zhuǎn)變，使得對資源使用范圍更加方便，利用率更高，但沒有過多對資源的細(xì)化和模塊化，表現(xiàn)形式較為單一，以文字資源為主，大量缺少對圖片、音視頻資源的提供，也缺少交流互動(dòng)的支持，仍然停留在一個(gè)對資源共享的形式。

（3）基于網(wǎng)站的多媒體管理模式

這是目前的主要表現(xiàn)方式，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)的逐漸成熟，且各級各類教學(xué)資源網(wǎng)站也越來越多，有以教育主管部門、各院校、各培訓(xùn)單位、公司等建立的教學(xué)資源網(wǎng)都應(yīng)運(yùn)而生，對資源表現(xiàn)形式多樣化，各種形式資源越來越來豐富，相對于網(wǎng)絡(luò)中的教學(xué)資源進(jìn)行了初具規(guī)模的分類和細(xì)化，但缺少對資源的統(tǒng)一管理，缺乏統(tǒng)一的規(guī)范約束。特別是針對某一院校的教學(xué)資源更是存在資源雜亂、零散等特點(diǎn)。

2.國外教學(xué)資源建設(shè)

對于國外教學(xué)資源建設(shè)而然，其發(fā)展已達(dá)到系統(tǒng)化、規(guī)?；某潭?， 具體來說，國外網(wǎng)絡(luò)教育資源的建設(shè)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：教學(xué)資源庫已具規(guī)模，建設(shè)單位諸多，資源豐富；網(wǎng)絡(luò)資源得到了大量使用先進(jìn)技術(shù)的支撐開發(fā)，表現(xiàn)形式生動(dòng)豐富；注重網(wǎng)絡(luò)課件的制作和開發(fā)；資源建設(shè)體系化，額完整的整合平臺(tái)，使用方便快捷、資源利用率高、互動(dòng)性強(qiáng)。

二、多媒體教學(xué)資源平臺(tái)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)研究

研究開發(fā)一套基于高校的多媒體教學(xué)資源平臺(tái)的管理系統(tǒng)，為師生提供一個(gè)圍繞教學(xué)資源展開的多樣化的互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，同時(shí)也滿足學(xué)校教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)與申報(bào)的信息化需要。此系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)在于解決目前高校對教學(xué)資源管理和利用中存在問題。

1.數(shù)據(jù)庫技術(shù)

數(shù)據(jù)庫是信息應(yīng)用系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分，數(shù)據(jù)庫技術(shù)研究和管理的對象是數(shù)據(jù)，所以數(shù)據(jù)庫技術(shù)所涉及的具體內(nèi)容主要包括：通過對數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織和管理，按照指定的結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)倉庫；利用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)設(shè)計(jì)出能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行添加、修改、刪除、處理、分析、理解、報(bào)表和打印等多種功能的數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用系統(tǒng)；并利用應(yīng)用管理系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的處理、分析和理解。因此如何組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，如何高效地獲取和處理數(shù)據(jù)，是通過研究數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、存儲(chǔ)、設(shè)計(jì)、管理以及應(yīng)用的基本理論和實(shí)現(xiàn)方法，并利用這些理論來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和理解的技術(shù)。好的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)能解決計(jì)算機(jī)信息處理過程中大量數(shù)據(jù)有效地組織和存儲(chǔ)的問題，減少數(shù)據(jù)存儲(chǔ)冗余、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、保障數(shù)據(jù)安全以及高效地檢索數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)。

2.多媒體文件的壓縮及存儲(chǔ)技術(shù)

多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)是多媒體技術(shù)中最為關(guān)鍵的技術(shù)。數(shù)字化后的多媒體信息的數(shù)據(jù)量非常龐大，超大數(shù)據(jù)量給存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量、帶寬及計(jì)算機(jī)的處理速度都帶來極大的壓力，因此，需要通過多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼技術(shù)來解決數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與信息傳輸?shù)膯栴}。多媒體中數(shù)據(jù)的壓縮主要指圖像（視頻）和音頻的壓縮，是計(jì)算機(jī)處理圖像和視頻以及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾A(chǔ)。數(shù)字化后的多媒體信息的圖像、視頻信號和音頻信號數(shù)據(jù)中存在的很大冗余,使數(shù)據(jù)壓縮成為可能。數(shù)據(jù)壓縮的實(shí)質(zhì)是在滿足還原信息質(zhì)量要求的前提下，采用代碼轉(zhuǎn)換或消除信息冗余量的方法來實(shí)現(xiàn)對采樣數(shù)據(jù)量的大幅縮減。

多媒體信息存儲(chǔ)技術(shù)主要研究多媒體信息的邏輯組織，存儲(chǔ)體的物理特性，邏輯組織到物理組織的映射關(guān)系，多媒體信息的存取訪問方法、訪問速度、存儲(chǔ)可靠性等問題，具體技術(shù)包括磁盤存儲(chǔ)技術(shù)、光存儲(chǔ)技術(shù)以及其他存儲(chǔ)技術(shù)。

3.流媒體的播放技術(shù)

流式傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)需要緩存。因?yàn)镮nternet以包傳輸為基礎(chǔ)進(jìn)行斷續(xù)的異步傳輸，對一個(gè)實(shí)時(shí)A/V源或存儲(chǔ)的A/V文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)變化的，各個(gè)包選擇的路由可能不盡相同，故到達(dá)客戶端的時(shí)間延遲也就不等，甚至先發(fā)的數(shù)據(jù)包還有可能后到。為此，使用緩存系統(tǒng)來彌補(bǔ)延遲和抖動(dòng)的影響，并保證數(shù)據(jù)包的順序正確，從而使媒體數(shù)據(jù)能連續(xù)輸出，而不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)暫時(shí)擁塞使播放出現(xiàn)停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因?yàn)楦咚倬彺媸褂铆h(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。

流式傳輸?shù)倪^程一般是用戶選擇某一流媒體服務(wù)后，Web瀏覽器與Web服務(wù)器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸?shù)膶?shí)時(shí)數(shù)據(jù)從原始信息中檢索出來；然后客戶機(jī)上的Web瀏覽器啟動(dòng)A/VHelper程序，使用HTTP從Web服務(wù)器檢索相關(guān)參數(shù)對Helper程序初始化。這些參數(shù)可能包括目錄信息、A/V數(shù)據(jù)的編碼類型或與A/V檢索相關(guān)的服務(wù)器地址。

4.三分屏課件制作技術(shù)

三分屏課件制作是把教師視頻與PPT課件一并攝制下來，生成電腦格式的文件，通過Windows系統(tǒng)里的瀏覽器進(jìn)行播放。生成的課件包括三個(gè)部分：教師的視頻、講課的PPT，當(dāng)然也可能是其他電子文檔、課程綱要，這樣的一種制作技術(shù)，由于三分屏課件是基于瀏覽器瀏覽，所以課件可以被掛接到遠(yuǎn)程教學(xué)平臺(tái)上，供學(xué)員進(jìn)行在線學(xué)習(xí)。由于三分屏課件是老師視頻講授同步配合PPT文稿，因此教學(xué)效果非常接近現(xiàn)場授課。經(jīng)過幾年的發(fā)展，三分屏課件開發(fā)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，能夠在很多教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行掛接。正因?yàn)槿绱?，是很多院校與企業(yè)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)的首選媒體形式。

三、結(jié)語

綜上所述，多媒體教學(xué)資源平臺(tái)作為一種高校基礎(chǔ)設(shè)施，建設(shè)過程是長期和持續(xù)的，管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)也應(yīng)是循序漸進(jìn)的。要利用多媒體教學(xué)資源平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量教學(xué)資源的共享與傳播，促進(jìn)高水平的師生互動(dòng)，促進(jìn)主動(dòng)式、協(xié)作式、研究型的學(xué)習(xí)，形成開放、高效的教學(xué)模式，更好地培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題及創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的素養(yǎng)。