基于Flash流媒体技术的高等数学网络课堂的建设与实践＊

王秀清,陈兆英,于朝霞

(济南大学,山东 济南 250022)

基于Flash流媒体技术的高等数学网络课堂的建设与实践＊

王秀清,陈兆英,于朝霞

(济南大学,山东 济南 250022)

本文对三种流媒体技术特别是Flash流媒体技术进行了讨论,介绍了使用相关软件工具进行高等数学网络课件的制作和发布。实践表明,在高等数学课程建设中应用该方法可以为学生提供方便、高效、自主的学习方式,具有一定的推广价值。

流媒体;网络课堂;高等数学;制作工具

网络课堂建设是高等院校课程改革和课程建设的一项重要工作,它对于提高教育教学质量,深化教学改革具有十分重要的意义和良好的示范效应。而流媒体技术在网络课堂建设应用方面更是提供了良好的技术支持,实现了学生随时随地自主学习,拓展了学生的学习空间,弥补了课堂教学的不足。

高等数学等数学课程涉及的学生人数多,学习难度大。学生在学习过程中迫切需要课下能够通过网络进行自主学习,对课堂教学进行复习。传统的网络学习形式都是直接把教师的课件放到WEB服务器(或FTP服务器)上供学生下载使用,这种学习形式虽然可以对课程的学习进行有效的补充,但由于形式单一、操作复杂等原因不能有效调动学生的学习兴趣,实际的学习效果也大打折扣。而基于流媒体的网络课堂,由于可以同时看到老师的影像并可以实时收听到老师的授课声音,配合同步播放的多媒体课件及相关资料,还可以自由的控制播放的进度,从而可以让学生更加有效的进行学习,对教师的授课重点也有所了解,借助于网络缩短了师生的距离,实现了虚拟的“面对面”学习。

1 流媒体及Flash流媒体技术介绍

所谓流媒体技术就是把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上,使用时它会在客户端计算机上创建一个缓冲区,在播放前预先下载一段资料作为缓冲。这样就可以实现让浏览者一边下载一边观看、收听,而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的技术[1-2]。它可以实现在互联网上实时、顺序地传输和播放影、音、图、文等多媒体内容。可以利用流媒体的这一特性来制作网络课堂的视频文件,使得同学们进行网络学习时不必等整个文件下载完毕,只需经很短的启动延时就可以收听、收看到教师的授课。普通的视频文件必须经过重新编码才能变为流媒体文件。

常用的流媒体文件格式主要有RealNetworks公司的Realmedia[3]、M icrosoft(微软)公司的Advanced Stream ing Fo rmat(高级串流格式,简称ASF)[4-5]以及A dobe公司 Flash格式的流媒体(SW F/FLV格式)。在早期的精品课程建设中我们也曾尝试使用过前两种流媒体技术,但随着计算机技术的发展,他们已不是应用的主流技术,本文重点介绍最后一种基于Flash的流媒体技术。

SW F/FLV是基于Adobe公司Shockwave技术的流式动画格式,是用Flash软件制作的一种格式, SWF/FLV文件是Flash的其中一种发布格式,已广泛用于Internet上,客户端安装Shockwave的插件即可播放。现在这种技术已广泛应用于各大视频点播网站。同时,在学校教学方面特别是在网络课件的建设方面也被广泛的应用,支持此种格式的流媒体技术的制作软件也很多,如Adobe Cap tivate,A rticulate Presenter,Techsm ith Cam tasia Studio等。相对于其他流媒体文件来说,Flash形式的流媒体文件体积更小,配置更简单,也无需配置专门的服务器,更加适合在网络上进行传输,因此选择这种方案来制作网络课件具有很大的优势。

2 采集流媒体素材和发布流媒体网络课件

网络课堂是集教师授课视频、教师授课声音、教师授课用PPT课件为一体的综合媒体的展示。建设网络课堂包含两部分的内容:流媒体素材的采集和网络课堂的发布。采集流媒体素材有很多的方式和软件可以使用,结合实践,本文推荐使用Cam tasia Studio软件进行素材的采集。

Cam tasia Studio软件是 Techsmith公司的一款软件,可以从 Techsmith公司网站下载试用版本并可在线购买软件。实际上Cam tasia Studio是一款功能强大的视频处理软件,提供从屏幕录制、视频编辑到视频输出整套工具。输出格式不仅仅是Flash格式,还包括AV I、MOV、RM、GIF动画等多种常见格式。该公司研究开发了属于自己的一套压缩编码算法(TechSm ith Screen Cap ture Codec,TSCC),专门用于对动态影像的编码。利用它来制作精品课程的网络课堂只是利用了这款软件的小部分功能,在进行这种应用时一般选择生成Flash格式,生成的视频文件的扩展名为FLV。FLV是一种全新的流媒体视频格式,它利用了网页上广泛使用的Flash Player平台,将视频整合到Flash动画中。也就是说,网站的访问者只要能看Flash动画,自然也能看FLV格式教学视频,而无需再额外安装其它视频插件,且不用配置流媒体服务器,FLV视频的使用大大方便了网络课堂的建设。

2.1 利用Cam tasia Studio制作和发布网络课件的工作流程

利用软件的“录制PowerPoint课件”功能模块来制作和发布流媒体课件,制作基于WEB的多媒体网络课堂。一般的操作步骤是首先录制相应的视频、声音信息和Pow erPoint幻灯片,得到相应的素材文件,然后在Cam tasia Studio软件中导入素材文件并在软件的时间线上组织安排素材进行剪辑,接着就可以在软件向导的帮助下一步步地生成Flash格式的流媒体网络课件,最后再把生成的相关文件进行整合后发布到WEB服务器上供同学们使用。其基本的工作流程如图1所示。

图1 网络课堂制作的工作流程

2.2 网络课堂的分屏布局

为使学生更方便的自主学习和控制,网络课堂的界面布局被设计成屏幕上的四个区域:视频播放区、目录选择区、演示文档区和课件控制区,如图2所示。视频播放区主要用来播放授课教师的视频信息(通常一并包含了音频信息),目录选择区显示PowerPoint幻灯片的目录索引,该部分配合课件控制区的相关按钮,比如播放、暂停、音量控制等方便学生按需学习,自主选择,灵活掌握学习进度。演示文档区主要用来显示教师上课使用的Pow erPoint演示文稿。其中教师的视频,音频信息与Pow erPoint演示文稿同步播放,从而可以营造出模拟课堂的真实教学氛围,更好的提升学生的自主学习效果。要实现这种分屏的显示效果,需要在该软件发布向导的第三步“Flash模板”的选择中,选择“Two videos side-by-side w ith TOC”这种形式的模板。

2.3 实际应用案例

我们在《高等数学》精品课程建设过程中,通过此软件开发了该课程的网络课件,在实际使用过程中,需要对相关的授课教师进行软件使用的基本培训,并让教师先进行尝试使用,待使用较为熟练后再正式录制,为了提高工作效率,不同的老师应约定文件的统一命名规则,可以先行录制课件的素材文件,待录制完成后再统一进行课件的编辑、发布等工作。通过教师与学生的反馈来看,收到了较好的示范效果。

3 流媒体网络课堂的特点[6]

3.1 流媒体网络课堂具有很强的开放性

它突破了传统教学工作中对场所的限制,将视频、声音、课件等多种信息有效整合,使同学们学习高等数学的时间和空间从课堂延伸到了课外,大大提高了同学们的学习兴趣和复习的效果。

3.2 流媒体网络课堂具有很强的交换性

基于W EB的网络课堂最大的一个特点是可以自主进行点播,由于课件中集成有方便的播放控制按钮,因此同学们可以根据自己的需要快进、快退、暂停以及重复观看某一章节的内容,这样就做到了网络课堂与学生的完全交互,提高了学习效果。

3.3 流媒体网络课堂具有很强的现场性

由于网络课堂完全实现了老师课堂授课状态的实时再现,使学生在网络上学习就能体会到在课堂学习的“身临其境”。

4 存在的问题与建议

(1)在素材采集阶段,课件录制时,都是教师一人独自面对着电脑摄像头进行讲课,缺乏相应的授课环境,难免会出现由于教师紧张而造成的面部表情僵硬、语言表达不够丰富、缺少肢体语言等问题,屏幕上出现的都是教师的“大头照”。这种一成不变的姿势与讲课形式使得教师的授课魅力大打折扣,同学们的学习积极性也不能保证长时间的保持不变。针对这种情况,建议有条件的教师可以在自己实际课堂授课时进行录制,这样录制的课件具有更好的“现场性”。

(2)虽然这种基于视频、音频等综合信息要素的网络课堂能够比传统的多媒体课件更好地激发学生的学习兴趣,但是它对于学生的学习活动不能够动态的掌握,学生仍处于一种被动接受的地位。因此,进行录制前教师的授课设计就显得尤为重要,只有对自己的授课内容融会贯通,精心组织再加上软件的辅助才能制作出一堂精美的网络课程,使学生在学习时发挥出学习的主动性、积极性与创造性。

同时,由于高等数学课程对于很多大学一年级的学生来说是一门难度很大的课程,有些学生又不善于跟老师沟通,因此将网络课件发布到网络上的同时建立配套的网络答疑平台也是十分必要的,如非实时的BBS系统或者实时的QQ、M SN等交流软件,这样,学生就可以在课下观看网络课件的同时又能及时解决自己的疑问,必将促进学生对高等数学的学习兴趣与改善学习效果,为后续课程的学习以及考研等打下一个良好的基础。

5 结束语

本文介绍了常见的流媒体技术和建设基于FLV流媒体技术开发高等数学网络课件的具体方案,并对实现过程中需要注意的一些问题进行了阐述。随着计算机网络技术的发展和多媒体网络教学的深入,流媒体技术已经是实现教学信息化的重要技术之一,特别是基于FLV流媒体技术的网络课堂的应用,必将推动高等数学课程等基础数学学科的建设再上一个新台阶。对于如何更好地发挥流媒体网络课堂的特点和优势,如何更好地与课堂教学相结合,更好地为教学服务,为老师、学生服务还需要各位教师进行更深层次的探讨。

[1]武进霞,林晓明,游文霞.基于流媒体技术的多媒体课件设计[J].计算机应用研究,2003,(4):70-71,87.

[2]安述照,万晓燕.流媒体技术在教学点播中的应用研究[J].潍坊学院学报,2007,7(4):53-55.

[3]李向阳,卞德森.流媒体及其应用技术[J].广播与电视技术,2001,28(9):76-77,80-85.

[4]毕野.基于M icrosoft Producer和Window s Media技术制作和发布流媒体网络课件[J].计算机系统应用,2006,(2):29-33.

[5]李纬莹.国家精品课程网站建设中流媒体技术的应用[J].实验室研究与探索,2010,29(1):47-49.

[6]陆全,肖亚兰,刘华平,等.高等数学网络教育教学资源的建设与实践[C]//大学数学课程报告论坛组委会.大学数学课程报告论坛论文集.北京:高等教育出版社,2007:155-156.

(责任编辑:肖恩忠)

2010-09-18

山东省教育厅教学研究资助项目(SDYY08029)

王秀清(1978-),男,山东潍坊人,济南大学理学院讲师,硕士。

G434 文献标识码:A 文章编号:1671-4288(2010)06-0153-03