论多媒体技术在网络课程教学中的应用

钟力，王小南，虞海珍

（1.海南大学城西校区，海口570228；2.海南大学教务处，海口570228）

0 引言

随着信息技术的发展及应用，多媒体技术[1]不再是传统的辅助教学工具，也不是简单的计算机辅助教学延长线的位置，而是为构造新的网络教学环境创造条件，尤其适应教育的远程化、社会化、全球化发展，是一种比较理想的传播工具。多媒体具有的融合性、非线性化、无结构性、相互交涉性、可编辑性、实时性以及信息的存储利用功能，是能够培养发散性思维的工具，可以促使学习个别化的实现，在这种教学模式中，学生学会对自己的学习负责，教师进一步改进教学策略。

尽管如此，多媒体技术仍然只是作为一种工具被应用到教育领域，能不能提高教学质量，保证教学效果，必须站在客观角度合理应用及评价。本文以《网络安全》课程为例进行研究，探讨多媒体技术在网络教学中的应用及其对课程实现网络教学的意义。

1 多媒体网络教学规划设计

随着网络的普及应用，运用多媒体技术实现传统课堂教学到网络教学的转变已成为教育网络化的前沿课题，然而，该技术在课程的网络教学的应用中仍然存在一定不足，例如教学内容、教学顺序及教学策略一成不变，不能根据学生学习情况反馈进行调整及改变，针对该问题，本着教学内容和教学策略分开原则，在《网络安全》课程教学中，本文设计的多媒体技术教学应用规划中考虑教学内容、教学策略及学生学习，如图1所示，应用规划将教师教学与学生学习智能联系起来，由教学内容设计教学策略，追踪并反馈学生学习情况，达到优化教学效果的目标。

图1 多媒体教学规划设计图

1.1 教学内容

教学内容通过MySQL数据库[2]组织与存储，教学内容库将课程内容按章节划分成多个单元，每个单元包含若干知识点，知识点是教学内容中的最小单元，按照知识结构赋予每个知识点索引和描述及相关关系，知识点构成网状结构，该结构是教学顺序设置和教学策略构建的基础。

1.2 教学策略

该模块主要根据教学内容及学生学习情况为教师设置最优的教学顺序及教学策略[3]。首先，根据教学内容库中的知识点的特征及相关关系，设置网状结构链的教学顺序，在此基础上，结合学生模型信息反馈，构建教学策略。

1.3 学生模型

该模块通过人机交互功能[4]记录学生对教学知识点的掌握程度，具体包括学习历史信息、提问历史信息及评估信息。其中，学习历史信息通过cookie[5]追踪学生在问答系统的浏览记录及提问记录，通过知识点的网状索引及描述生成学生对知识点掌握程度的评估信息，进一步以评估信息为依据，实现为学生制定个性化的学习策略，为教师制定优化教学效果的教学策略。

2 多媒体网络教学规划实现

应用多媒体技术的网络教学成为传统教学的一个辅助方式[6]，本文以《网络安全》课程为例阐述如何运用多媒体技术实现普通课程的网络教学。《网络安全》课程的教学通过运用多媒体技术，采用MySQL数据库技术组织并设计教学内容及教学策略，探讨采用Flash动画、Web技术，视频及ActionScript等多媒体技术构建网络教学平台[7]，设计教学情境[8]及人机交互功能，实现规划内容中的学生模型模块功能。

2.1 教学内容库

该模块主要采用MySQL数据库技术，MySQL是一款较为成熟的软件，基于图和流线，本文将教学内容划分为概念层和实体层，其中，概念层次为不同的章节建立对应的知识点信息表，信息表内容包含其索引及描述，知识点E-R图如图2所示；实体层次将《网络安全》划分为9个章节，每个章节包含若干个知识点，实体层次机构如图3所示。

2.2 教学策略库

教学策略库的设计采用最优相关关系原则指导教学，根据知识点的相关关系，在教学内容实体层的网状链结构中找到知识点最优相关关系链，该数据结构需同时满足以下要求：

（1）先进行基础知识点的教学；

（2）在基础知识点所在链的下一级知识点中选取相关关系最近（即优先因子最高）的知识点进行教学；

（3）优先选取知识点相关关系链长度最大的知识点进行教学。

图2 知识点E-R图

图3 教学内容结构图

本文采用Java[9]与MySQL数据库实现知识点最优相关关系链设计，首先，根据学生学习历史信息为不同的知识点设置大小不等的优先因子，在每一个教学章节的开始初始化计算因子，进一步，以实现上述三个要求为目标找到知识点最优相关关系链，实现函数保存为optimal-correlation，该算法通过概念层和实体层的低耦合保证教学内容数据库的变化不影响教学策略选择的前台功能，便于前台功能的扩展和维护。

2.3 学生模型

学生模型是多媒体教学应用规划中最重要的模块，该模块功能通过多媒体网络教学平台实现。本文采用JSP作为前台开发工具，MySQL作为后台数据库设计对客户端要求较低的基于B/S多层架构[10]的多媒体网络教学平台。多媒体技术在该平台中的应用可以为精品课程、共享课程等提供技术及平台服务，一方面，为学生提供课堂外的在线学习及交流平台，实现多种教学资源的共享，提高学生自主学习效率；另一方面，可以实现课堂教学内外的师生互动，提升教学质量，并为教学策略的制定提供依据。本文以《网络安全》课程教学为例说明多媒体技术在网络教学中的应用。本小节以下部分内容主要阐述多媒体网络教学平台的设计与实现。

（1）该平台提供较完整的学习资料浏览及下载服务，包括网络课件、习题库、行业资讯、文献资料、经典编程展示等，如图4所示，此外，还包括在线问答、教学交流、任务分组交流、在线论坛等，是一个采用多媒体技术创建的具有开放性、智能性及互动性的共享型教学平台，以“身份认证和访问控制”为例，在该教学平台中，利用Flash[11]展示了不同应用领域的身份认证方式，包括基于共享密钥（如电子邮件登录认证）和基于生物学特征（如指纹）的认证方式，学生通过鼠标点击选择不同领域的认证方式，在基于生物学特征的身份认证展示中，学生可以在模拟论坛中体验指纹录入及指纹验证，还可以通过分组认证方式进入游戏环节，提高学习的趣味性，通过不同认证方式的切身体验，学生可以较容易理解原本乏味的理论知识并总结各种认证方式的优缺点，从而提高学习效率。

图4 多媒体网络教学平台

（2）在课堂教学外，提供课程教学平台链接供学生登录以查询感兴趣的课程相关内容，并发表对课程相关内容的见解及评论，该平台利用cookie技术追踪并统计学生在网状教学内容库中的下载历史及提问历史等信息，如图5和图6所示，通过数据统计信息反馈学生对不同知识点的掌握程度及兴趣，其中，知识点的下载和提问历史信息是optimal-correlation函数的输入，进一步，前台调用optimal-correlation函数，输出知识点最优相关关系链，以此作为教学策略制定的依据。

图5 提问历史信息

图6 提问信息统计

综上分析，多媒体技术在网络教学中的应用规划进展如图7所示。多媒体网络教学平台可以提供课堂教学以外的资源共享、师生交互及学生之间交互等服务，学生可以利用携带方便操作简单的智能终端（如手机、平板等）实现随时随地的网络在线学习和交流，进而更好地巩固课堂内容，把抽象的理论知识直观化，实现较好的教学辅助效果，因此，本文研究的多媒体教学规划设计方案可以作为弥补传统教学不足的有力手段。

图7 多媒体教学规划进展示意图

3 多媒体技术应用效果评价

无论是传统的“老师讲，学生听”式的面授教学，还是应用多媒体技术的网络环境下的教学，策略对于教学及学习效果的促进作用均不可忽略。网络环境为师生提供丰富的共享资源和便捷的教学（学习）平台，对学生而言，可以通过对丰富的网络课程资源进行筛选、归类、加工等策略实现对课堂教学内容加深理解和补充，还可以通过提问及讨论等多种方式发现自身学习过程中出现的问题和不足，及时调整，从而提高学习效率和质量。对于教师而言，如何对教学平台上的共享资源进行筛选以保证学生集中注意于相关的学习内容至关重要，多媒体技术在网络课程教学中的应用需要针对学生的年龄、专业、认知结构及学习动机等选择有利于激发学生积极主动性和学习动机的内容予以展示及详解，从而优化教学效果。本文对三个年级的学生进行课程问卷调查，结果显示，92%的学生认为采用多媒体技术的学习及教学策略可以更好地激发其学习兴趣，提高学习效率，优化教学效果。

4 结语

及ActionScript等多媒体技术及MySQL数据库技术和JSP设计多媒体网络教学平台，并从网络资源利用的学习效率、教学效果及教学目标实现三个方面对多媒体技术在网络课程教学中的应用效果进行分析与评价，证明多媒体技术在网络教学中的应用可以激发学生学习主动性，提高学习效率，优化教学效果，有效弥补传统教学的不足，进一步促进教学目标的实现。

综上所述，相对于传统教学，应用多媒体技术进行网络教学，能够优化教学效果，激发学生兴趣，扩展学生学习的广度和深度，促进学生自身的发展，符合国家对提高学生综合素质的教育理念，在知识获得及思维能力培养方面均达到教学目标。

通过对《网络安全》课程运用多媒体技术为例，分析从多媒体教学规划设计入手，采用Flash动画、视频