基于流媒体技术的物理实验网络教学分析

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1、基于流媒体技术的物理实验网络教学分析　　摘要：流媒体技术与其他学科的整合已经大势所趋，通过最大限度地利用多媒体和网络资源，既可减轻教育工作者不必要的重复劳动，又可提高教学实效性，还可督促学生利用网络查阅资料进行学习和科学研究。将流媒体技术与大学物理实验教学和管理相结合，优势日益明显，已成为师生互动交流探索知识的有力媒介。　　关键词：流媒体，互动，实验教学　　1引言　　随着现代教育技术的发展，探索如何利用多媒体辅助教学来充分调动教与学的积极性，提高课堂教学效率，培养学生的创造能力，已在现代教育教学领域内迅猛开展。近几年的教学实践证明：利用计算机多媒体辅助教学的灵活性

2、、直观性、仿真性、高容量性，极大地调动了学生的学习积极性，提高了课堂教学质量，学生能力也得到大幅度的提高。流媒体应用流技术在网络上实现多媒体文件的传输，即把连续的“文字、图片、表格、多媒体动画、视频、教师的电子讲稿及音频”等信息经压缩处理后放上网站服务器，让用户一边下载一边观看和收听，既节约磁盘空间，又节约了不少时间，不再需要等整个压缩文件下载到自己机器后才可观看。该技术先在使用者客户端的电脑上创造一个缓冲区，于播放前预先下载一段资料作为缓冲，当网路实际连线速度小于播放所耗用资料的速度时，播放程序就会取用这一小段缓冲区内的资料，避免播放过程中的中断，也使得播放品质

3、得以维持。　　2流媒体工作原理　　流媒体技术是一个综合的技术，包括采集、编码、传输、储存、解码等多项技术，应用系统一般由分编码端、服务器端和用户终端三部分组成，其在学校的应用前景广阔，可用于课件点播、交互教学、电视转播、远程监控、视频会议等。它利用现有局域网搭建流媒体物理实验网络教学应用平台，构建网上点播平台，扩展共享教学资源，以网络传输手段为院系部乃至学校用户提供丰富的教学资源，促进物理实验教学，提高高校物理课程实验教学水平。由这个平台提供图文声像并茂的实验教学信息，利用超文本、超链接的信息组织方式和友好的人机界面，实现实验教学信息的多媒体化，为实验者提供良好的

4、交互实验环境。　　系统分为两大模块：实验演示和实验操作。利用Pro-E、VC++、Matlab、UG等软件实现实验过程的仿真；通过WindowsMediaEncoder、RealProducer、FrontPageXX、ProducerforPowerPointXX等软件[1]编写实验教学网络课件，通过录制视频或制作动画，配上声音解说，实现图、文、声、像结合，体现网络课件的交互性和趣味性。　　学生和教师可以根据具体情况选择学习内容和施教内容，要实现个性化施教，必须考虑大学物理网络教学平台包括教学资源库和学习者个人特征数据库。教学资源库具体包括：知识点库、课件库、作

5、业库、试卷库、答疑库等；学习者个人特征则记录着用户的基本信息、学习进展、对知识的掌握(学习成绩、作业答疑、现有知识结构、知识点的掌握程度)情况等，通过校园网实现音视频实况转播、视频预订，制作并存储节目，整个系统的构架如图所示。另外，硬件上要求校园网的每个教室或寝室或校内网吧安装相应的软件及视频卡摄像头、麦克风，从而把学习者实时的声音和图像通过校园网传到监控中心，在存储服务器安装Server软件，可以存贮传输过来的实时图像，在点播服务器安装Server软件，存储视频节目，实时响应。　　　　3流媒体课件显著特点　　与其它的网络技术相比，流媒体有其独特优点：无须下载，可

6、在线即时收听收看；有很大的压缩比，只需占用更少的带宽和存储空间，适应于任意带宽的网络环境。除此之外，流媒体课件还具有以下显著特点：　　3.1流媒体技术使课件点播生动活泼　　课件点播是远程教育的主要形式。它的优势是多媒体课件具有更丰富的表现力，而且学生可以在方便的时候学习，形式更加灵活自由。课件点播的实现方式是先由教师制作课件并将教师所讲课程用摄像机拍摄下来，用采集卡采集进计算机后编码成流媒体格式；另一方面将教材或课件输入计算机，利用Flash制作动画演示；另外利用SMIL语言将教师讲课的录像、教材文本、FLASH演示和搜集到的其它素材集成在一起，制作出表现力丰富的

7、多媒体课件；最后将多媒体课件放在流媒体服务器上，然后再集成到网站里，如果需要对学生收费，还要加上身份认证、计费的功能。　　3.2交互教学功能体现[2]　　为了实现交互教学，需将摄像机拍摄的教师授课过程实时地传输到流媒体编码机，经过采集卡的采集、编码后再实时地上传给流媒体服务器，再由流媒体服务器实时发布到其它教室的终端计算机，并利用投影仪将教师的授课过程实时地播放出来，供学生观看。　　为了方便与授课老师不在同一个教室的学生能与老师在授课过程中实时地交流问题，可以在学生所在的教室安装摄像机和编码计算机，用来拍摄并上传提问学生的影像，并在授课老师所在的教室安装一台终端计

8、算机和投影