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多媒体教学

多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学手段有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。

多媒体教学其实古已有之,教师一直在借助文本、声音、图片来进行教学。但是在20世纪80年代开始出现采用多种电子媒体如幻灯、投影、录音、录像等综合运用与课堂教学,这种教学技术又称多媒体组合教学或电化教学,90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用地位。因此,现在我们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。它又可以称为计算机辅助教学(computer assisted instruction,即CAI)。

多媒体计算机辅助教学是指利用多媒体计算机,综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求,进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来,同时按需要加上声音的配合,以及使用者与计算机之间的人机交互操作,完成教学或训练过程。

所以,多媒体教学通常指的是计算机多媒体教学,是通过计算机实现的多种媒体组合,具有交互性、集成性、可控性等特点,它只是多种媒体中的一种。

它利用计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理对学习、教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。侧重于学生可随时通过Wifi接入校园网及互联网,方便的获取学习资源,教师可利用无线网络随时随地查看学生的学习情况、完成备课及进行科研工作。其核心在于无纸化教学的实施,及校园内无线网络的延伸。

一个完整的多媒体计算机系统是由硬件和软件两部分组成。其核心是一台计算机,其外围主要是视听等多种媒体设备。多媒体系统的硬件是计算机主机及可以接收和播放多媒体信息的各种输入/输出设备,其软件是多媒体操作系统及各种多媒体工具软件和应用软件。

硬件结构
  典型的多媒体系统的硬件结构:

整个系统可以分为5部分:

主机是多媒体计算机的核心,用的最多的还是微机。目前主机主板上可能集成有多媒体专用芯片。

视频部分负责多媒体计算机图像和视频信息的数字化摄取和回放。主要包括视频压缩卡、电视卡、加速显示卡等。视频卡主要完成视频信号的A/D和D/A转换及数字视频的压缩和解压缩功能。其信号源可以是摄象头、录放像机、影碟机等。电视卡(盒):完成普通电视信号的接收、解调、A/D转换及与主机之间的通信,从而可在计算机上观看电视节目,同时还可以以MPEG压缩格式录制电视节目。加速显示卡:主要完成视频的流畅输出,是Intel公司为解决PCI总线带宽不足的问题而提出的新一代图形加速端口。

音频部分主要完成音频信号的A/D和D/A转换及数字音频的压缩、解压缩及播放等功能。主要包括声卡、外接音箱、话筒、耳麦、MIDI设备等。

视频/音频输入设备包括摄像机、录像机、影碟机、扫描仪、话筒、录音机、激光唱盘和MIDI合成器等;视频/音频输出设备包括显示器、电视机、投影电视、扬声器、立体声耳机等;人机交互设备包括键盘、鼠标、触摸屏和光笔等;数据存储设备包括CD-ROM、磁盘、打印机、可擦写光盘等。

随着科技的进步,出现了一些新的输入/输出设备,比如用于传输手势信息的数据手套,数字头盔和立体眼镜等设备。

多媒体软件系统按功能可分为系统软件和应用软件。
  多媒体系统软件主要包括多媒体操作系统、媒体素材制作软件及多媒体函数库、多媒体创作工具与开发环境、多媒体外部设备驱动软件和驱动器接口程序等。
  应用软件是在多媒体创作平台上设计开发的面向应用领域的软件系统。

多媒体系统的层次结构与计算机系统的结构在原则上是相同的,由底层的硬件系统和其上的各层软件系统组成,只是考虑多媒体的特性各层次的内容有所不同。

下面分别叙述各层的作用:
  最底层是直接和多媒体底层硬件打交道的驱动程序,在系统初始化引导程序作用下把它安装到系统RAM中,常驻内存。
  第二层是多媒体计算机的核心软件,即视频/音频信息处理核心部件,其任务是支持随机移动或扫描窗口下的运动及静止图像的处理和显示,为相关的音频和视频数据流的同步问题提供需要的实时任务调度等。
  第三层是多媒体操作系统,除一般的操作系统功能外,它为多媒体信息处理提供设备无关的媒体控制接口。例如,Windows操作系统提供的媒体控制接口。
  第四层是开发工具/著作语言,用于开发多媒体节目,如Authorware等。
  第五层是多媒体应用程序,包括一些系统提供的应用程序,如Windows系统中的录音机、媒体播放器应用程序和用户开发的多媒体应用程序。

免管理多媒体教室控制系统是一套开放型、智能型、科学型多媒体教室建设方案。

系统设计符合数字化校园的总体构想,包括普通的数字信息、视音频信息、控制信息等,是校园现代教育技术数字化思想在多媒体教室系统中的完美延伸。

免管理系统由多套设备经过整体的结合并进行统一智能控制的高科技系统。该系统充分优化了教学设备的配置和管理,大大节约了老师的上课时间。使课堂教学走向简单化,智能化。

自进入九十年代以来,多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展,其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落,正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。

因为多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点,具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能,这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。多媒体技术是以计算机为中心,把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起,而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号,这样作以后,计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换,还可以查询、检索。充分发挥多媒体教学的优势,对于培养学生的创造思维,具有重要作用。

大家知道,在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的,学生只能被动地参与这个过程,即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容,可以选择适合自己水平的练习,如果教学软件编得更好,连教学模式也可以选择,比如说,可以用个别化教学模式,也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,而不是一切都由教师安排好,学生只能被动接受。按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激直接给予的,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的,必须发挥学生的主动性、积极性,才能获得有效的认知,这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件。

人机交互、立即反馈是多媒体技术的显著特点,是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起,产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式,而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义,它能够有效地激发学生的学习兴趣,使学生产生强烈的学习欲望,从而形成学习动机。交互性是多媒体计算机所独有的,正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法,而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。

那么,与普通教学相比,多媒体教学的优势在哪里

直观性,能突破视觉的限制,多角度地观察对象,并能够突出要点,有助于概念的理解和方法的掌握;

图文声像并茂,多角度调动学生的情绪、注意力和兴趣。

动态性,有利于反映概念及过程,能有效地突破教学难点;

交互性,学生有更多的参与,学习更为主动,并通过创造反思的环境,有利于学生形成新的认知结构;

通过多媒体实验实现了对普通实验的扩充,并通过对真实情景的再现和模拟,培养学生的探索、创造能力;

可重复性,有利于突破教学中的难点和克服遗忘;

针对性,使针对不同层次学生的教学成为可能。

大信息量、大容量性,节约了空间和时间,提高了教学效率。


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