流媒体技术在远程教学中的应用探讨

黄文深

摘要：流媒体技术是为处理远程教育中多媒体信息传送问题而出现、发展起来的一种新型网络科学技术。本文首先介绍了如今的远程教育出现的问题及其产生原因、流媒体概述和流媒体以及远程教育的有效结合，并说明了流媒体发展中碰到的问题以及处理办法。

关键词：流媒体技术;远程教育;问题;方法

一、引言

远程教育打破了原有的时间与空间的束缚，任何时间和地方均能够教课和学习，课程的内容可以用视、音频以及动画、图文的形式显现在用户端的播放器上。教学资源能够是交互的多媒体课件，又能够是名师讲堂的实践课堂纪录，或是二者的连接。这样的交互性和真实性给如今的远程教育注入了新的动力与生机。所以，远程教育对网络的视、音频传输的要求十分强烈。面临有限的带宽与拥塞的拨号网络，完成狭窄网络的视、音频以及动画传送最可行的处理方案即是流媒体技术。经过流媒体形式实施传送，尽管在网络十分擁塞或不稳定的拨号连接的条件下，也可以给予清晰和不间断的影音传送给观众，完成了网上动画和影音等多媒体的实时播放。流媒体技术的出现和发展，一定会对远程教育的发展出现关键影响。

二、远程教育存在的问题及其出现原因

以前是将文字印刷作为核心的教育然后到电视教育，现如今现是以网路信息技术为主体的网络教育，如今远程教育成长的速度不断加快，不过也存在着如下部分问题：

（一）多媒体教学内容的传送变成远程教育成长的障碍

网络时代需要大家持续地学习新的知识和技术，才可以赶上时代的脚步。所以学习一定会成为伴随每个人终生的伴侣。远程教育打破了以往面对面课堂教学的限制，为学习者给予了时间分散和资源共享以及地域广泛、互动式的教学模式，所以特别受到人们的青睐。不过人们在实施远程教学或学习时了解到当前远程教学依然出现的部分问题。例如：网络课程主要是针对文件资料和一小部分的静态图片，内容依然相对简单并且抽象，缺少吸引力，尽管有各种媒体也并未同步展现的，不能发挥其统一效果;老师和学生之间的交互形式相对少且方式老旧、尽管是相对领先的交互方式，比如E-mail和BBS传输的内容也大都是文字，实时性不足且情感沟通方层面也相对薄弱，不能创造一个切实有助于学习者学习的优良环境;全球各地均有很多拥有较高教学价值不过却以多媒体方式出现的学习资源，因为其容量很大，不能很好地在网络上实施传输，进而关系到了教学价值的体现;尽管部分多媒体学习资源能够花相应时间从互联网上获得，不过学习者依旧不能与这部分多媒体学习资源实施互动，只好被动地接纳，不助于学习者积极性、创造性的发展等。拥有以上问题的远程教学方式把实质上是立体的、交互的、综合的知识系统加以描绘、传播和感知，进而让学习者在他们内心中再次设计出立体的、交互的、综合的知识系统，明显是低效率的、不健全的。事实上，远程教育应当是能够给出一种立体的和非线性的以及视音频等各种媒体相统一的、能够交叉的、拥有各种感受的以超媒体和超链接为基础的教学模式。目前远程教学发展的阻碍之一是怎样在远程教育中很好的传输容量很大的多媒体教学资源和信息，及其怎样有效的体现视音频资源的教学有点，而这部分要求流媒体能够实现。因此探究流媒体在网络远程教育中的应用方式一定会推动流媒体在远程多媒体教育中的高校应用，从而促进远程教育的持续发展。

（二）远程教育内涵的束缚

目前，现代远程教育被认可成是一种师生脱离的、无法当面组织的课程教学。这种定义中提出三个层面的内涵。1）学生与老师一直处在一种即将分离或要准分离的状态。2）学生之间也处在一种即将分离或要分离的状态。3）应用传播媒体工具与传播体系来实施教学。这种定义及其内涵在以往和现在，首先发挥出了引导我们工作的作用，但是另一方面也约束了我们的探究与实践，在相应程度上变成我们工作的束缚。大家都知道，随着高级网络设备的快速发展，使各个领域的应用能够实时保持着联络。而现代远程教育便是要利用最领先的技术来开展教学，而这部分高新科学技术的引入又一定会打破已有远程教育出现的束缚，推动它的发展。流媒体技术是近些年来发展、远景较好的媒体技术，因此我们应当主动地把流媒体技术导入这里面，探究它的应用形式以实现有效运用流媒体技术为远程教育的老师与学生服务，从而推动远程教育本质上的发展。

（三）现代远程教育需要多媒体化

如今的远程教育的发展能够推动教育的数字信息化，所以教育数字信息化会是当前远程教育的主要目标。教育数字信息化的基本特点是网络化、智能化、多媒体化。所以，多媒体化便是如今的远程教育发展的方向之一。多媒体化是信息设施的整合化、信息特点的多样化、复杂情况的虚拟化，进而导致体积很大，很难在网络上流传、分享。不过多媒体教育或资源用它生动、具体、容易被学习者体会和接纳等优点始终获得学习者的欢迎，也被教育工作者觉得是一种可行的教学模式。所以多媒体化渐渐变成急待处理的问题。而流媒体能够推动“多媒体化”。所以，为了更为可行的完成多媒体化，而并非机械的多媒体化，我们应当探究流媒体在远程教育中的应用形式。

（四）设备资源的利用不合理

现今的远程教育尽管基础设施十分领先——宽带连接、设备健全高端，然而这些均变成摆设，并未被足够地利用，在教学上依旧保持着以教课书作为主要，其它媒体作为辅助的局势，尽管部分远程教育单位运用了网络来实施网络教学，也仅是把课堂变个环境，仅是换汤不换药。无法打破原来的教学模式，也便说不上远程教育的本质性发展。流媒体能够帮助我们很好地处理以上出现的问题。应用流媒体技术能够很简便地把老师上课的图像和声音以及电子教案一同传送给学习者，也能够按照需要把学习者的图像和声音传输给老师，这种能够模拟出学校教育的模式;同样，也能够模拟出教室，以提高学习者之间的沟通。此外，也能够简便地得到世界上颇多的多媒体学习资源来加以学习。这种才是切实意义上的远程教育——打破时间的约束、提高学习机会、拓展教学范围、加强教学质量、减少教学成本;师生和生生交互便捷、资源提取简单的达到时代需求的教学模式。

三、流媒体技术的优点

流媒体就是一种能够让音、视频以及别的多媒体特意在互联网上以实时的、不需要进行下载等候的方式实施播放的技术。具体而言，流媒体出现了广义与狭义含义之分。从广义的角度来讲，流媒体就是让音、视频变成流畅与不间断的传送流与回输流的技术、模式以及协议的全称，我们普遍都称它为流媒体系统;而狭义视角的流媒体是比较于以往的下载或回放方式来讲的一类媒体格式，可以从互联网上得到音、视频等不间断的多媒体流，用户能够边下载边播放，让延时明显减短。和单一的网络下载形式对比，这样的对多媒体文件一边下载一边播放的流媒体传输形式拥有如下突出的优势：

（一）启动时间大幅度地减少

用户不需要在等待全部内容下载至硬盘上才进行观看。普遍来讲，一个较长时间的影视片段在几秒钟内便呈现在客户端上，并且播放过程普遍不会产生断续的状况。此外，全屏播放视频对播放速度基本没有影响，补过快进和快退过程需要相应时间等待。

（二）对系统缓存体积的需求显著减少

因为互联网是以包传输为根本实施断续的不同步传输，数据被拆分为很多包实施传输，动态变化的网络让每个包或许会选用不一样的路由，所以到达用户电脑的所用时长也便不一样。因此，在用户端需要缓存内容来补足延迟与卡顿的影响以及确保信息数据包传输顺序的准确，让媒体数据可以不间断输送，不会由于网络短暂拥塞而让播放产生卡顿。尽管流媒体传送仍然需要缓存，不过因为无需将全部的动画和视音频内容均下载缓存起来，所以，对缓存的标准下降。

（三）流媒体传输的完成有一定的实时传输协议

采取RTSP等实时传输协议，更为符合动画和视音频在网络上的流媒体实时传达。流媒体在传输的时候是分段传输，用户不需要等待全内容传输结束，便能够浏览到实时的不间断的内容。不过因为不一样的公司发展的文件格式不一样，传输的形式也有所不同。

四、流媒体技术在远程教育中的应用

（一）应用流媒体技术设置远程教育视音频点播信息库

网络教育资源的存量以及品质的高低直接关系到网络的使用效率，而使用的效果以及反馈信息又为资源的挖掘给予了依据与动力，两者相辅相成，共同推动。因此在如今的远程教育网络的创建过程中，应当是在互联网资源的应用中持续开发资源，在开发当中又持续的改善对资源的利用，当然同时能够在资源开发、使用过程中按照现实情况改善软、硬件装配。流媒体技术给学生给予颇多的教学资源，经过流媒体的网络教学直播与点播特性，学生能够在网上获得知识，进而达到资源分享的目的。若是把已有的每个学科的教学录像带、VOD、DVD教学数据转变为流媒体信息保存在服务器当中，那么能够构成巨大的教育资源库，学生不需要走出家门就能够便捷、快速地获取想要的流媒体教学内容。

（二）利用流媒体技术完成教学视频在线直播

流媒体技术能够使用网络来现场直播教育内容，学生在网上的所有接入点均可以即时浏览至现场直播教学。关于流媒体的网上直播教学无需预先保存流媒体文件，也就是能够把视/音频数字化后直接播放，并且还能够即时直播电子文件与屏幕显示信息，实现视频/音频信息与电子文件直播信息全部一致。现场直播的教育过程完成后，能够产生基于流媒体模式的教学课程，保存到服务器内，学生能够在任何时候从服务器内点播在课堂上还没听懂的课程内容，直至全部领会教学内容才停下。

（三）利用流媒体技术制作网络型交叉式多媒体课件

把不同教学实质转化为流式文件保存在流媒体服务器当中。学生能够按照自己的现实情况，选用恰当的时间，经过线上拜访对应的服务器，实施自主学习。学生能够自主调整学习进度，比如对学习内容实施快倒、快进或暂停等各种交叉控制。采用流媒体的视频会议与视频点播属性，老师和学生、学生与学生、学生和媒体之间能够实施全方位的交叉。在这样的学习模式中，学生全部了解学习的自主权，能够按照自身的情况，积极选择教学实质、教学速度，学生也无需被动地接纳知识，而是积极自主地参加到学习当中。

（四）运用流媒体技术实现各地协作学习

采用流媒体的视频会议或视频通话功能，各地老师和学生能够经过沟通、探讨等活动，实施协作式学习。远程教育和学校教育之间显著的不同的是：在以往的远程教育当中，师生之间和学生之间没有沟通讨论，不能创造优良的学习环境，进而关联到了教学效果。情感与思想的沟通是教育的一个关键层面，一个较好的老师不但用他的才能来教育学生，也能够使用别的思想来联系着学生。流媒体的视频会议性能为两地师生之间和同学之间的沟通、探讨给予了条件。学生在学习当中，能够对大家有兴趣的问题实施讨论，交谈自身学习的心得感受，供别的同学借鉴，让大家相互推动、相互点播、拓展思路、一同提升，进而创造优良的学习环境，发挥出他们的创造性来源，培育他们的创新性思维。经过共同学习，让他们的知识获得重新设计，进而出现新的知识，拼产生创造性火花。

（五）采取流媒体技术制作不同种类的网络教程

随着网络课程早就熟练的发展起来，教育部从2003年开始规划在全国区域内每年创建上千部精品课程，投放到互联网上以便于学生自主学习。所有课程均要求讲主讲老师的讲课录像创作成流媒体的模式。

即使流媒体能够帮助我们处理远程教育出现的问题，不过国内现代远程教育并未较好地把流媒体技术利用到教育中，部分学校在这一层面做了些准备，也只是把商业上利用的点播体系不加调整地运用到远程教育上来。最终导致教学效果并不十分成功，其主要缺陷体现在如下几个方面。

①它无法更好乃至无法营造一种类似的课堂环境和氛围。由于它仅是单向播放的，学习者位于被动接受的位置。不能与老师、同学实施实时的交互。不助于学习者积极性的发挥与创造性思维的发展。

②它只是把已有的视频和音频教学资源单一的展现给学习者，并未把视频、音频以及目前领先的教育教學理论很好的连接起来。

③它并未给予基于视频和音频内容的搜索和查询功能，无法实现学生有目的、有需求的学习。

④它没有个性。因为在已有系统中，视频和音频均是一个完整并且前后顺序确切的资源，因此他便不能达到各种学习风格学生的学习需要，也并未为学生的学习给予足够到位的服务。

五、远程教学系统平台实例分析

设计一个基于FlashMediaServer的远程教学系统能够划分成远程服务中心、用户子系统以及网络接通等各大部分。所有的远程教育系统的构建方案，其属性是需求既可以实施点播和讨论等服务，又可以实施实时教育两边活动。作者觉得，远程教学系统平台的构建应当包含远程适时授课、视频播放、教学辅导、课程探讨等实质，这里面适时授课和视频播放是音频资源和学习资源的双重传输，也就是音频资源传输的同时，学习资源也是一同展示。

（一）系统流程分析

在系统工作流程中，用户可以划分成三大类：管理员和教育者以及学习者。在系统平台首页当中用户能够输入自己的账户与密码，系统会按照用户打入的信息在信息库中检索，确认用户是不是为本系统平台用户并推断用户身份。若是有误，按照系统的顺序，会跳转用户注册页面，用户能够根据用户页面的指示填写用户信息，注册成为该系统平台下的用户，再次登陆。若是本系统平台的用户，便会跳转到属于自己的学习中心页面。其中，用户能够管理个人信息，要是想要修改密码和在线互动信息;查看与检索课程内容，点播对应的课程资源;以及在线互动沟通，发起个人在学习上的问题，相互探讨交流等。若是管理员，系统会跳转到管理员界面，查看目前系统中每个用户信息、课程内容、课件资料以及课程视频资源资料，还能够添加别的管理员。

（二）流媒体文件的制作和传播

1.基本制作流程

基于FlashMediaServer3流媒体服务器，不管是制作适时视频流或是制作点播型视频，其从录制最初镜头到流式内容转换主要通过如下过程：打开流媒体服务器和编码器：用录像设备获得视频信号，对教学步骤加以录制：经过专用线路把其传到视频收集卡，由视频收集卡把模拟基带视频信号转变成数字视频信号：用于编码的视频编码器把采集的数字视频信号压缩成为所要求的流媒体格式，同时传达到流媒体服务器，接着把视频信号传送给提出需求的客户端或把压缩后的视频数信息保存在服务器上;运用服务器视频流加以适时教学。

2.视频点播功能

（1）视频课程列表作用。用视频缩略图的主题以及摘要：形式展示出全部视频信息，用户点入课程主题或图片便可以跳转到该课程的内容列表，或者直接进入播放主界面，在播放主界面中，假如视频有和自身相关的教学资源，那么以相应的框架形式加以整合。

（2）播放界面的设计。该界面的设计是整个系统的重点模块，视频教学系统最关键的功能，也就是流媒体播放技术在这里体现。这个播放主界面用一种框架的方式展现，模拟课堂教学场景，能够收集教师教学的录像或录音，在核心区域一同出现讲稿，比如如幻灯片、网页等，而且与服务器端程序连接起来，给予BBS、论坛与Email等适时与非实时的沟通。这个播放主界面主要包含以下四个部分：

1）媒体播放部分：嵌入控件播放流媒体内容，普遍是老师教课录像或录音;

2）内容导航部分：显示教学课程每节名称和知识点结构;

3）内容显示部分：用于和流媒体内容播放一同展示的讲稿内容，普遍把教学要点转变为网页或PowerPoint幻灯片方式的电子课程教学设计;

4）交互部分。用于老师与学生、学生与学生之间的沟通，有实时沟通的聊天功能，也有非实时沟通互动的论坛和邮件功能。

结语

国内当前的远程教育并未较好地把流媒体技术运用到教育中，当前许多基于流媒体技术的远程教育系统尚是不完善的阶段，只是把流媒体技术导入，至于怎样使用，也要求我们教育人员进行探究和摸索。经过探究，相信一定可以设计出一套科学的把流媒体技术使用到远程教育中的形式，并在此根本上挖掘远程多媒体教学服务平台，才可以让流媒体在远程教育中获得科学的应用，体现出其该有的属性与优点，更好地支持教育服务;才可以让远程教育以立体的、交互的、非线形的、各种体验的、针对超媒体和超连接的各种教学方式朝学习者传输知识和指导学习以及实时交互，更充分地展现出远程教育的有点，我们相坚信，随着网络流媒体技术的不断发展，流媒体这一结合多媒体和网络技术优点于一体的新型媒体，一定会变成关键的远程教育媒体。

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（广东省湛江市初级实验中学 廣东湛江 524000）