流媒體技術(shù)在高校信息化教學(xué)中的應(yīng)用分析

王偉楠

(中山大學(xué)新華學(xué)院，廣東 廣州 510520)

0 引言

隨著我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的教學(xué)方式受到了較大的沖擊。目前，我國(guó)正處在教育改革的關(guān)鍵時(shí)期，信息化教學(xué)手段正在蓬勃發(fā)展。截至目前，我國(guó)的信息化教育模式主要分為以下4種：基于Internet的網(wǎng)絡(luò)傳播模式、衛(wèi)星通信傳播模式、視頻會(huì)議傳播模式和光盤傳播模式。這4種教育模式不僅各有所長(zhǎng)，也適用于不同的教學(xué)環(huán)境中，但就目前來看，基于Internet的網(wǎng)絡(luò)傳播模式是發(fā)展速度最快、使用人群最為廣泛的教育模式之一。

目前，我國(guó)基于Internet的網(wǎng)絡(luò)傳播模式的教育方式主要采用HTML標(biāo)記語言編寫靜態(tài)文本網(wǎng)頁(yè)，通過用腳本語言編寫而后動(dòng)態(tài)控制的方式來發(fā)布靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)教育信息。但同時(shí)，這些靜態(tài)的網(wǎng)絡(luò)教育信息已經(jīng)不能滿足當(dāng)前教育模式的需要。在教學(xué)改革不斷推進(jìn)的過程中，人們更希望能夠從靜態(tài)的網(wǎng)頁(yè)和電子教科書中解脫出來，讓教師和學(xué)生進(jìn)行交互式的對(duì)話，通過網(wǎng)絡(luò)形式來滿足課堂中音頻與視頻的點(diǎn)播訴求，打破傳統(tǒng)課堂中時(shí)間和空間上的限制。但由于原有的發(fā)展受多方面因素的限制，例如網(wǎng)絡(luò)寬帶、傳輸速率、平臺(tái)的兼容性和信息技術(shù)水平等，這些訴求并不能得到完全的滿足，對(duì)于音頻和視頻的交互以及教學(xué)信息的及時(shí)反饋仍然具有一定的難度。

隨著我國(guó)信息技術(shù)水平的提升和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的完善，流媒體技術(shù)在眾多信息技術(shù)手段中脫穎而出。流媒體技術(shù)的出現(xiàn)不僅意味著我國(guó)信息技術(shù)水平達(dá)到新高度，也使得音頻、視頻傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)越來越普及，在為人們?nèi)粘５膶W(xué)習(xí)生活帶來巨大變革的同時(shí)，也為教育改革翻開了新的篇章，為網(wǎng)絡(luò)教育模式注入了新的活力和生機(jī)，使網(wǎng)絡(luò)教育登上一個(gè)新的臺(tái)階[1]。

1 流媒體和流媒體技術(shù)

流媒體又被稱為流式媒體。傳統(tǒng)的應(yīng)用打開技術(shù)只能在文件下載的基礎(chǔ)上進(jìn)行瀏覽，而流媒體支持瀏覽者一邊下載音頻、視頻軟件一邊進(jìn)行收聽和觀看，這也是流媒體不同于其他媒體形式的重要特點(diǎn)之一。流媒體內(nèi)容的復(fù)雜性也決定了流媒體技術(shù)的復(fù)雜性。流媒體是一種能夠保證音頻、視頻等多媒體文件在Internet上無須下載等待即可實(shí)時(shí)播放的技術(shù)。但同時(shí)，流媒體技術(shù)又不是單一的，而是集數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲(chǔ)、傳輸和網(wǎng)絡(luò)通信等多個(gè)內(nèi)容為一體的技術(shù)手段。

2 流媒體技術(shù)在高校信息化教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

信息化教學(xué)本身就是針對(duì)傳統(tǒng)教育教學(xué)模式的創(chuàng)新改革，集成了教學(xué)與管理，打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了時(shí)間與空間便利。除實(shí)時(shí)教學(xué)之外，通過流媒體交互式電視點(diǎn)播系統(tǒng)(Video on Demand，VOD)還可實(shí)現(xiàn)交互學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的因材施教，而且基于信息化網(wǎng)絡(luò)，學(xué)生可與教師、其他同學(xué)共享學(xué)習(xí)資源與經(jīng)驗(yàn)等[2]。

2.1 節(jié)約時(shí)間

不同于傳統(tǒng)媒體先下載再觀看的模式，流媒體可以一邊下載一邊觀看。由于流媒體文件播放主要利用傳輸與播放同步的方式，在用戶端中點(diǎn)擊播放鏈接時(shí)，只需較短的預(yù)置時(shí)間，便可播放文件，文件其他部分則會(huì)通過后臺(tái)服務(wù)器繼續(xù)下載，可有效避免長(zhǎng)時(shí)間等待，從而節(jié)約大量時(shí)間。

2.2 節(jié)省空間

就儲(chǔ)存空間而言，由于獨(dú)特的數(shù)據(jù)壓縮與解壓技術(shù)，與相同音頻、視頻文件對(duì)比，相同內(nèi)容的流媒體文件體積只有其大約5%。利用流媒體選擇傳輸、播放、遺棄同步的技術(shù)，數(shù)據(jù)包到達(dá)終端之后，通過解碼器進(jìn)行音頻、視頻信息還原，然后遺棄，只需少量緩存，無須占據(jù)過大儲(chǔ)存空間。

2.3 良好的交互性

流媒體服務(wù)器與用戶端流媒體播放器間的交流溝通是雙向的，用戶可自由控制播放進(jìn)度，或者進(jìn)行各種操作，快速檢索與瀏覽相關(guān)信息，從而在很大程度上滿足用戶多元化與個(gè)性化需要。通過流媒體視頻會(huì)議與點(diǎn)播功能，教師、學(xué)生、媒體間可實(shí)現(xiàn)全面交互。

3 高校教學(xué)中常用的流媒體功能

流媒體常用的播放模式為單播、組播、點(diǎn)播、廣播等。不同模式、不同應(yīng)用環(huán)境中，性能也相對(duì)不同，教學(xué)中常用的功能是點(diǎn)播與直播。

3.1 點(diǎn)播

點(diǎn)播即客戶端與服務(wù)器主動(dòng)銜接，用以選擇內(nèi)容項(xiàng)目，進(jìn)行客戶端連接初始化。點(diǎn)播鏈接可提供對(duì)流的高度控制，但是各客戶端獨(dú)立連接服務(wù)器，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)寬帶同時(shí)被全部占據(jù)。點(diǎn)播一般用來發(fā)布預(yù)制好的影音文件，其由各種壓縮軟件壓縮而成，可通過對(duì)應(yīng)播放器進(jìn)行播放。點(diǎn)播可促使訪問服務(wù)器的客戶端自主控制媒體流，而終端可在不同時(shí)間、地點(diǎn)實(shí)時(shí)訪問流媒體資源。

3.2 直播

直播負(fù)責(zé)播放具體實(shí)況，其在遠(yuǎn)程教育教學(xué)與實(shí)驗(yàn)演示中發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。只需提前通知學(xué)生實(shí)況流式課程直播時(shí)間，學(xué)生便可利用網(wǎng)絡(luò)開展學(xué)習(xí)。在實(shí)況流制作過程中，將捕捉設(shè)施與運(yùn)行編碼器的計(jì)算機(jī)相互對(duì)接，編碼器則基于網(wǎng)絡(luò)連接流媒體服務(wù)器。同時(shí)，還可將數(shù)字媒體播放設(shè)施與編碼計(jì)算機(jī)相互銜接，順利實(shí)現(xiàn)以錄制資料為載體的實(shí)況廣播。由于學(xué)生不能對(duì)實(shí)況內(nèi)容播放進(jìn)行控制，需通過廣播流方式播放。在直播時(shí)，利用設(shè)備與軟件錄制儲(chǔ)存內(nèi)容，直播結(jié)束之后，用戶可通過點(diǎn)播反復(fù)瀏覽學(xué)習(xí)直播內(nèi)容與資源，還可重新傳輸于網(wǎng)絡(luò)[3]。

4 流媒體技術(shù)在高校信息化教學(xué)中的應(yīng)用分析

4.1 實(shí)行遠(yuǎn)程教育教學(xué)

當(dāng)前部分高校并未全面普及信息化教學(xué)，尤其是年齡較大、經(jīng)驗(yàn)豐富的教師普遍抵觸信息化教學(xué)，主要是由于其習(xí)慣采取單向灌輸教學(xué)模式，且在信息化技術(shù)學(xué)習(xí)與掌握方面存在一定難度，認(rèn)為內(nèi)容傳輸與制作比較耗費(fèi)時(shí)間。引進(jìn)流媒體技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)，這些教師在課堂上依舊可以面向所有學(xué)生授課。學(xué)生則可以一邊觀看教師授課，一邊下載教學(xué)內(nèi)容，同時(shí)可與教師交流互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)封閉式教學(xué)模式向開放式教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，顯著提升教學(xué)實(shí)效性。

4.2 豐富、完善教學(xué)內(nèi)容

受經(jīng)費(fèi)與技術(shù)的限制，以前信息化教學(xué)只能面向?qū)W生呈現(xiàn)文本與靜態(tài)圖片，教學(xué)方式單一、內(nèi)容匱乏，缺乏吸引力。而且部分教師制作的多媒體課件內(nèi)存較大，導(dǎo)致無法順利傳輸下載，難以充分發(fā)揮其教學(xué)價(jià)值。利用流媒體技術(shù)，可幫助教師在網(wǎng)絡(luò)上傳輸各種音頻視頻文件，甚至是大量多媒體課件，根本不需要顧慮寬帶局限問題。學(xué)生也可從單一被動(dòng)式學(xué)習(xí)中得到解脫，完全不受時(shí)間、地點(diǎn)限制，只需就自身興趣愛好，自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容與直播或者點(diǎn)播方式即可，可有效調(diào)動(dòng)自身學(xué)習(xí)積極性與主動(dòng)性。

4.3 強(qiáng)化師生與生生交互

一直以來，部分高校教師認(rèn)為學(xué)生在大學(xué)階段不受控制，教育難度過大。所以就網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教育教學(xué)方式依舊存在一定的抵觸情緒，覺得學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上更不會(huì)主動(dòng)學(xué)習(xí)，反而會(huì)降低對(duì)于學(xué)生的約束力，使得學(xué)生曠課率提高。但是，流媒體技術(shù)具備音頻、視頻交互功能，在不同地點(diǎn)，教師與學(xué)生可利用攝像頭與麥克風(fēng)實(shí)時(shí)交互溝通。教師完全可通過網(wǎng)絡(luò)隨機(jī)抽查學(xué)生問題，以檢測(cè)學(xué)生聽課狀況。教師還可組織安排所有學(xué)生針對(duì)具體問題進(jìn)行討論分析，督促學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)言、認(rèn)真傾聽其他同學(xué)意見，培養(yǎng)學(xué)生良好的交流溝通能力與思維發(fā)散能力。同時(shí)，教師還可利用流媒體交互功能，合理安排先進(jìn)學(xué)生與后進(jìn)學(xué)生配合，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生協(xié)調(diào)合作，后進(jìn)學(xué)生有不理解的部分可實(shí)時(shí)向先進(jìn)學(xué)生求助，從而將先進(jìn)學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)傳播載體，促使學(xué)生學(xué)會(huì)自主探索、共享、鞏固知識(shí)體系，自主思考解決問題，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的顯著提升，與此同時(shí)，還可降低教師教學(xué)任務(wù)量，減輕教學(xué)壓力。

5 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展過程中，高校教育教學(xué)已逐漸進(jìn)入基于多媒體與網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)平臺(tái)的新時(shí)期。因此，發(fā)展以網(wǎng)絡(luò)與多媒體為載體的信息化教育對(duì)于推動(dòng)高校教育事業(yè)發(fā)展、提升教育教學(xué)效率與質(zhì)量、構(gòu)建終身學(xué)習(xí)體系具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。流媒體技術(shù)以其自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，即可創(chuàng)造開放式、交互式學(xué)習(xí)環(huán)境并轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，促使學(xué)生從被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，倍受高校信息化教學(xué)領(lǐng)域青睞。據(jù)此，文章主要對(duì)流媒體技術(shù)在高校信息化教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，以期為各高校教育教學(xué)提供幫助與豐富的可借鑒經(jīng)驗(yàn)。