時(shí)間:2023-08-06 10:30:20
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中圖分類號:G423 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0 前言
隨著社會信息化程度的不斷提高,計(jì)算機(jī)在社會各個(gè)領(lǐng)域里已經(jīng)得到了廣泛的普及和應(yīng)用。多媒體教學(xué)集聲音、圖像、視頻和文字等為一體,具有生動形象的學(xué)習(xí)效果,作為一種有效的輔助教學(xué)手段,在課堂教學(xué)中產(chǎn)生了積極的作用。將機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)用多媒體課件的形式展現(xiàn),利用計(jì)算機(jī)模擬動畫,將機(jī)械原理陳列柜的零件和實(shí)驗(yàn)室的機(jī)構(gòu)模型制作成多媒體動畫,靈活、逼真地展示機(jī)構(gòu)運(yùn)動狀況,使學(xué)生可在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)學(xué)習(xí),將對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)起著推動作用,教學(xué)效果將會上一個(gè)新臺階。
1 課件開發(fā)設(shè)計(jì)
1.1 開發(fā)工具的選擇
PowerPoint的多媒體編輯功能較強(qiáng)大、內(nèi)置豐富動畫、過渡效果和多種聲音效果,并有強(qiáng)大的超級鏈接功能,能直接調(diào)用外部文件,制作出集文字、圖形、圖像、聲音以及視頻剪輯等多媒體元素于一體的演示文稿。故此,在設(shè)計(jì)多媒體課件采用微軟公司開發(fā)“PowerPoint2003”軟件。選擇“AutoCAD2006”和“Pro/ENGINEER”等軟件作為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動仿真軟件。
1.2 課件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)多媒體課件結(jié)構(gòu)主要以樹狀結(jié)構(gòu)為主,如圖1示,目錄的大標(biāo)題下是各實(shí)驗(yàn)的鏈接,每個(gè)實(shí)驗(yàn)都包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等。多媒體課件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要包括以下方面:節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、鏈的設(shè)計(jì)以及由此產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)路徑的設(shè)計(jì)。
1.2.1 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
根節(jié)點(diǎn)是學(xué)習(xí)者進(jìn)入系統(tǒng)學(xué)習(xí)遇到的第一個(gè)節(jié)點(diǎn),同時(shí)也是其它任何節(jié)點(diǎn)都能返回的中心節(jié)點(diǎn)。圖2的目錄頁是課件設(shè)計(jì)根節(jié)點(diǎn)。從目錄頁可以進(jìn)入課件中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)。
1.2.2 鏈的設(shè)計(jì)
鏈的設(shè)計(jì)主要涉及節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)結(jié)及其表示方式。課件中鏈的設(shè)計(jì)除實(shí)驗(yàn)一為樹性鏈以外,其他實(shí)驗(yàn)的鏈設(shè)計(jì)均采用線性鏈結(jié)構(gòu)。為方便學(xué)生在進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中快速地查詢,瀏覽各實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在目錄頁只需點(diǎn)擊想學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)題,則可進(jìn)入各實(shí)驗(yàn)部分。為了能使學(xué)生和老師更方便地瀏覽課件的各個(gè)部分,在課件的每個(gè)分頁上加入了一個(gè)“目錄”按鈕、一個(gè)“返回”按鈕和一個(gè)“后退”按鈕。如圖3所示。
由于實(shí)驗(yàn)一層次較多,所以在各頁面特意設(shè)置了一個(gè)“返回上一層”按鈕,使學(xué)生和教師能更方便地瀏覽到實(shí)驗(yàn)一的各部分內(nèi)容。動畫、外部的文件等由于格式的特殊性及其容量的限制,采用超鏈接的方式來處理。點(diǎn)擊該機(jī)構(gòu),它就會播放動畫頁面,如圖4a、b示。
1.3 課件主體的制作
課件設(shè)計(jì)中文字內(nèi)容的引入采取逐步引入方式,每段文字引入時(shí)伴隨有動畫效果以弓起學(xué)生的注意,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
1.4 課件腳本設(shè)計(jì)
制作腳本是多媒體開發(fā)人員制作多媒體課件的直接依據(jù)。為增強(qiáng)課件的藝術(shù)氣氛和感染力,采用圖形、動畫、聲音等多種手段進(jìn)行片頭片尾設(shè)計(jì)。主界面設(shè)計(jì)采用菜單、圖標(biāo)、熱區(qū)等方式,使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行選擇。
1.5 素材的搜集
1.5.1 文本素材
課件中文字材料通過自己編輯獲得。在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)多媒體課件中,大部分的文字素材由原有的自編《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》修改篩選。在力求保證課件內(nèi)容完整的同時(shí),適當(dāng)?shù)丶尤胍恍┡c機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)相關(guān)的知識內(nèi)容。
1.5.2 圖像、動畫素材
形象而生動的動畫能夠提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量。對機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)而言,一些機(jī)構(gòu)的運(yùn)動,如果只是單純的看圖形或者口頭講解,學(xué)生理解不透徹。通過插入機(jī)構(gòu)運(yùn)動仿真動畫,讓學(xué)生對對機(jī)構(gòu)運(yùn)動有感性了解。課件中一些復(fù)雜的動畫素材直接從網(wǎng)上直接下載,大部分機(jī)構(gòu)用“Pro/ENGINEER”軟件先將機(jī)構(gòu)零件畫出來,然后組織裝配,再使用“Pro/ENGINEER”的動畫生成功能,生成該機(jī)構(gòu)動畫。
2 結(jié)論
機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課件的開發(fā)設(shè)計(jì)主要是對文字、圖像和動畫等素材進(jìn)行處理,將原本枯燥的文字以豐富多彩的形式展現(xiàn),使學(xué)生能隨時(shí)學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程,對激發(fā)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性起到積極推動作用。
參考文獻(xiàn)
[1]郭京波,高國生,汪西應(yīng),基于Authorware的《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》實(shí)驗(yàn)CAI課件開發(fā)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2D04,8(4).
一、引言
隨著信息時(shí)代的來臨,課堂早已不局限于簡單的講和聽,多媒體教學(xué)漸漸取代了單一的課堂。如今,基于PowerPoint、Flash、Authorware等軟件的多媒體課件被廣泛的應(yīng)用,其中,Authorware雖然相比之下現(xiàn)在的使用者較少,但其獨(dú)特的流程圖編程和強(qiáng)大的互動功能仍受大眾所認(rèn)可,在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中受到了學(xué)生的一致好評。Authorware是由Macromedia公司開發(fā)的一種專用于多媒體制作的軟件,它的最早版本出現(xiàn)于1987年。其獨(dú)特的流程圖編程方式、面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法以及基于圖標(biāo)的設(shè)計(jì)方式使多媒體開發(fā)變得不再困難。Authorware就此成為世界公認(rèn)的領(lǐng)先的開發(fā)因特網(wǎng)和教學(xué)應(yīng)用的多媒體創(chuàng)作工具,被譽(yù)為“多媒體大師”,且隨著之后的版本不斷更新,其功能也越來越強(qiáng)大,至今已更新到Authorware7.0。
二、總體框架
《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》多媒體課件基本功能模塊主要分為其他模塊和課程模塊兩大部分,每個(gè)模塊由若干子模塊所組成,其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。課程模塊即課件的主體部分,其中包括教師上課要講的每一條知識點(diǎn),和相關(guān)的圖片、動畫等元素。課程模塊按照章進(jìn)行分組,每一章又分為若干個(gè)小節(jié),每一小節(jié)根據(jù)具體內(nèi)容包含若干頁。每一頁中,用顏色和字號來突出重點(diǎn)知識點(diǎn)和專業(yè)名詞。本模塊通過合理、清晰的布局,幫助學(xué)生加深對《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》課程內(nèi)容的理解。其他模塊主要包含視頻播放器、游戲部分和實(shí)驗(yàn)仿真部分。其中,游戲部分可以讓師生在學(xué)習(xí)之余有適當(dāng)?shù)姆潘?;視頻播放器包含本課程所涉及的機(jī)械結(jié)構(gòu)的運(yùn)動動畫,有助于學(xué)生理解其原理;實(shí)驗(yàn)仿真部分通過程序模擬出了齒輪范成實(shí)驗(yàn)和減速器拆裝實(shí)驗(yàn),令師生可以隨時(shí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),加深理解。這三者都是獨(dú)立的exe文件,靠Authorware自帶的計(jì)算圖標(biāo)嵌入到多媒體課件之中。
三、多媒體課件的編譯過程
下面以《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》第一章第一節(jié)的第一頁(1-1-1)為例,講述多媒體課件的具體編譯過程。(1)插入一個(gè)顯示圖標(biāo),命名為“bj”。為這個(gè)顯示圖標(biāo)插入準(zhǔn)備好的背景圖片,并其大小適應(yīng)全屏。這個(gè)顯示圖標(biāo)在之后的每一頁中都要用做背景,直接復(fù)制粘貼即可。(2)插入一個(gè)顯示圖標(biāo),命名為“1”。插入文本框“§1-1運(yùn)動副及其分類”并置于頁面最上方的中間,設(shè)置字體為“宋體”,字號為“36”;插入另一個(gè)文本框“一、自由度、約束”.(3)插入一個(gè)等待圖標(biāo),將屬性中的“單擊鼠標(biāo)”、“按任意鍵”選中,將“顯示圖標(biāo)”取消選中,這樣可以在單擊鼠標(biāo)或者按任意鍵的時(shí)候才繼續(xù)播放課件。(4)插入一個(gè)顯示圖標(biāo),命名為“2”,插入文本框“自由度構(gòu)件間的獨(dú)立相對運(yùn)動”,并將“自由度”三個(gè)字的顏色設(shè)置為藍(lán)色,以突出專業(yè)名詞。再插入一張相關(guān)圖片作為教學(xué)輔助,幫助理解。(5)復(fù)制步驟(3)中的等待圖標(biāo)(6)同上步驟交替插入顯示圖標(biāo)和等待圖標(biāo),直到當(dāng)前頁面合理的放置了相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容。(7)插入一個(gè)擦除圖標(biāo),并在屬性中設(shè)置“被擦除的圖標(biāo)”,將當(dāng)前頁面中除了“bj”以外的所有顯示圖標(biāo)都選中,以防止在頁面跳轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)差錯(cuò)。(8)插入一個(gè)導(dǎo)航圖標(biāo),選擇屬性中的“類型”為“跳到頁”,設(shè)置“目的地”為“任意位置”,在“頁”中選中“1-1-2”。
四、結(jié)語
通過實(shí)際教學(xué)驗(yàn)證,Authorware制作的多媒體課件在機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)中有非常多的優(yōu)點(diǎn):Authorware的生動性,可以讓很多枯燥乏味的問題變得生動有趣;Authorware;的交互性,可以很好的帶動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;Authorware多媒體課件的制作過程中,教學(xué)者可以充分發(fā)揮現(xiàn)代科技的優(yōu)勢,在課件中加入很多課外知識,更好的擴(kuò)展學(xué)生的知識面。Authorware多媒體課件的應(yīng)用,可以更好的帶動學(xué)生對于課堂的期待性,變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)。Authorware可以將抽象的教育內(nèi)容具象出來,將復(fù)雜的編寫過程簡化起來,它展現(xiàn)在學(xué)生眼前的是一套圖文并茂的有聲教材,這正好符合面向全體、面向未來、面向世界的先進(jìn)教育理念,在教學(xué)中受到了學(xué)生的一致好評和高度贊揚(yáng)。
參考文獻(xiàn):
[1]云紅艷,楊厚俊,趙志剛,杜祥軍,李琳.基于Authorware實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的仿真[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索.2016,35(2).
[2]賴育庭,陳濤威,陶雄武,陳鵬杰.基于Authorware的調(diào)度員多媒體學(xué)習(xí)開發(fā)平臺[J].通信電源技術(shù).2016,33(2):121-122.
中圖分類號:TP391.4
現(xiàn)代教學(xué)的手段中,多媒體技術(shù)已經(jīng)成為一種優(yōu)化課堂教學(xué)效率的重要工具。在多媒體課件的輔助下,教學(xué)活動能夠沖破時(shí)空的制約,讓教材上靜止的知識以形象、生動、直觀的動態(tài)方式展示給學(xué)生,使學(xué)生能夠充分發(fā)揮自己的想象力和觀察力,增強(qiáng)學(xué)生求知的欲望,提升教學(xué)的趣味性,提高學(xué)生分析問題的能力,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。正面引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生在愉快、輕松的環(huán)境下,快速有效地獲取知識,激發(fā)思維,提升學(xué)生的綜合素質(zhì),從而達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)效率的目的。
1 多媒體課件的制作原則
多媒體課件是一個(gè)教學(xué)的輔助工具。具有高效的教學(xué)輔助功能,是以服務(wù)教學(xué)目標(biāo)為目的的,所以,多媒體課件在制作時(shí)應(yīng)該首先思考學(xué)生的需求和教學(xué)內(nèi)容的需要。設(shè)計(jì)制作課件時(shí),應(yīng)符以下列原則為依據(jù):
1.1 符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律
多媒體課件的設(shè)計(jì)與制作要符合學(xué)生心理的特點(diǎn)、年齡的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)習(xí)慣,同時(shí)綜合教師本人的哲學(xué)觀、系統(tǒng)觀、方法論,合理的篩選、組織教學(xué)信息,制作的多媒體課件要有特點(diǎn)并符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。同時(shí),還要考慮學(xué)科的特點(diǎn)、教材的內(nèi)容、教學(xué)的目標(biāo),要有選擇,有針對性地高效使用多媒體課件。多媒體課件的設(shè)計(jì)與制作一定要符合課程的要求,緊緊圍繞教學(xué)目的去設(shè)計(jì)、使用,多媒體素材的選取應(yīng)同步于教材的內(nèi)容。
1.2 整體性原則
據(jù)相關(guān)調(diào)查統(tǒng)計(jì):在傳統(tǒng)教學(xué)的過程中,如果學(xué)生只是憑借聽能夠記住的教學(xué)內(nèi)容僅為20%,如果同時(shí)用眼看能夠?qū)⒈壤黾拥?0%,眼耳相結(jié)合后掌握的內(nèi)容可高達(dá)65%。由此可以看出多種感官相結(jié)合,能夠大大提升課堂教學(xué)的效果,多媒體課件就是因其自身的生動、直觀、形象且內(nèi)容豐富,能夠更好的調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓眼、耳、腦等感知器官對教學(xué)的信息同時(shí)進(jìn)行處理,從而讓學(xué)生能更好地吸收教學(xué)內(nèi)容。所以,課件的制作應(yīng)該綜合考慮視聽效果,合理選擇素材。綜合學(xué)生的多種感官的調(diào)動,有機(jī)的結(jié)合課件形式與教學(xué)內(nèi)容,達(dá)到課堂效率的整體最優(yōu)化效果。
1.3 直觀性原則
多媒體課件的設(shè)計(jì)與制作是綜合多種計(jì)算機(jī)技術(shù)及多媒體素材之長,形成圖文并茂且具有動態(tài)效果、學(xué)生互動的環(huán)境,此時(shí)傳遞的信息富有極強(qiáng)的直觀性和真實(shí)感,能夠?qū)W(xué)生的各種感官充分調(diào)動起來,發(fā)揮學(xué)生的各種思維能力;而且多媒體教學(xué)還能夠充分展現(xiàn)計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大互動性、重現(xiàn)力和表現(xiàn)力,這是傳統(tǒng)教學(xué)中“一支粉筆、一塊黑板”所不能達(dá)到的效果。課件服務(wù)于多媒體教學(xué),因此課件的制作要側(cè)重于常規(guī)教學(xué)中的重、難點(diǎn),或使用單一電教媒體難以直觀表達(dá)的內(nèi)容進(jìn)行多媒體教學(xué)。
2 多媒體課件設(shè)計(jì)的主要階段
2.1 課件制作過程
2.2 選取教學(xué)章節(jié),明確教學(xué)目的。選取教學(xué)章節(jié)是開發(fā)研制CAI課件的重要環(huán)節(jié)。選題應(yīng)該從CAI使用的必要性以及可行性等方面來進(jìn)行,選取授課內(nèi)容中較為抽象、不好理解、難于通過語言描述、難以捕捉的一些規(guī)律、需要反復(fù)練習(xí)才能掌握的內(nèi)容等,通過借助CAI課件能夠達(dá)到事半功倍的成效。選則課題的同時(shí),還應(yīng)該分析并明確所選課題實(shí)施后能夠達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)。
要認(rèn)真分析并研究計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的相關(guān)教學(xué)文件,包括教學(xué)大綱、教材及其他教學(xué)文件等,要從學(xué)科領(lǐng)域的整體性出發(fā),思考怎樣才能滿足教學(xué)的基本要求,怎樣才能更好的實(shí)現(xiàn)課程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),怎樣才能更多的培養(yǎng)學(xué)生的能力,明確教學(xué)目的。從最基本的實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)出發(fā),將課件的設(shè)計(jì)與制作完成。
2.3 教學(xué)設(shè)計(jì)的階段。教學(xué)設(shè)計(jì)的階段,我們的指導(dǎo)思想就是:一切以教學(xué)大綱為前提,結(jié)合學(xué)生的具體情況,把教材中教、學(xué)的結(jié)合點(diǎn)體現(xiàn)出來。目前計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是各高校中非計(jì)算機(jī)專業(yè)的新生入學(xué)后接觸的第一門的公共基礎(chǔ)課。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)目的就是為了讓學(xué)生在能夠更好的在信息化社會里學(xué)習(xí)、生活、工作,在這些階段中應(yīng)該具備的各種計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識及計(jì)算機(jī)的基本操作技能都是我們的教學(xué)目標(biāo),同時(shí)也要給學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。前幾年,我們學(xué)校在學(xué)生的入學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中采用了上海市教委的計(jì)算機(jī)等級考試的一級考試大綱,內(nèi)容是計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)的相關(guān)知識,教學(xué)內(nèi)容的安排主要是講授OFFICE辦公軟件、動畫的制作、圖像的處理、網(wǎng)站的制作等。同時(shí)學(xué)校還要求所有參加過計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程學(xué)習(xí)的學(xué)生參加一次全國計(jì)算機(jī)等級考試,同時(shí),結(jié)合學(xué)生的心理、年齡、個(gè)性等特征,預(yù)測學(xué)生在基礎(chǔ)知識、基本技能及表達(dá)等方面的情況,以此為依據(jù)來確定課件制作過程的難易度??傊?,本階段就是要預(yù)先勾劃出課件的基本框架并且確定要實(shí)現(xiàn)的教學(xué)效果。
2.4 腳本設(shè)計(jì)階段。針對每頁的對象,如文本、圖形、動畫等,分別建立腳本設(shè)計(jì)卡,卡片內(nèi)容應(yīng)包括內(nèi)容:(1)卡號??ㄆ臉?biāo)注,自然數(shù)序列,方便文檔的管理;很多人不重視卡片號,這對卡片的排序也很不方便;(2)內(nèi)容。各類頁內(nèi)對象的標(biāo)注:1)文本:指出文本的內(nèi)容,字體的大小、屬性等。如需應(yīng)用“熱字”,則另行說明。2)圖形:總圖和按需要而拆開的局部圖,分別畫在不同的卡片上,編以不同的卡號,盡量線形線色,函授曲線要注明表達(dá)式。3)動畫:繪制出動畫的初始狀態(tài),包括背景;對每個(gè)動畫體現(xiàn)出它的典型位置。4)圖象:指明資料來源,盡量說明文件格式。5)視頻:描述其內(nèi)容,并指明來源。6)音效:說明其內(nèi)容,來源;(3)對象的控制以及流程控制。在課件中進(jìn)行流程控制的部分全部由頁編號卡號的接續(xù)鏈及其相應(yīng)的控制符實(shí)現(xiàn),控制的內(nèi)容有控制頁內(nèi)對象,控制對象之間、頁之間、入口和出口等項(xiàng)目。
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中多媒體課件的開發(fā)是在結(jié)合本校及其他院校的《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)》課程教學(xué)活動實(shí)踐的基礎(chǔ)上,結(jié)合眾多任課教師的任課經(jīng)驗(yàn),針對學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)、重點(diǎn)知識進(jìn)行詳細(xì)的演示和講解。課件的制作具有非常鮮明的特點(diǎn),能夠給各高校作為計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的輔助工具,幫助教師教學(xué)并讓學(xué)生能夠進(jìn)行參考學(xué)習(xí)。教學(xué)的過程中有了多種媒體的參與,大大提生了課堂的教學(xué)效果,這已經(jīng)變成現(xiàn)代教育的特點(diǎn)。各高校的教師越來越多的應(yīng)用多媒體教學(xué),變?yōu)檠芯块_發(fā)CAI課件的生力軍。
參考文獻(xiàn):
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引言
生物學(xué)是醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)課程,與醫(yī)學(xué)密切相關(guān),由此看來學(xué)好醫(yī)學(xué)生物是非常重要的。但是事實(shí)上很多中職學(xué)生對生物課堂并不重視,這給教師的教學(xué)帶來了很大困難,三年來,我一直在對醫(yī)學(xué)生物的課堂教學(xué)問題進(jìn)行探究,后來結(jié)合醫(yī)學(xué)生物教學(xué)的特點(diǎn)采用多媒體技術(shù)。使用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)有利于加深學(xué)生對知識的理解,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.多媒體教學(xué)的優(yōu)勢
1.1將復(fù)雜的知識簡單化
醫(yī)學(xué)生物學(xué)課程是讓學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識生命的現(xiàn)象,認(rèn)識生命的本質(zhì),認(rèn)識生物、人、自然環(huán)境三者之間的關(guān)系,包括從構(gòu)成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)到細(xì)胞到生物的生殖和個(gè)體發(fā)育及生物的遺傳和變異等。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中不僅僅要了解精細(xì)的細(xì)胞結(jié)構(gòu),還要看個(gè)體是怎樣出生和發(fā)展的,以及與環(huán)境之間的關(guān)系。多媒體教學(xué)能夠把復(fù)雜的問題簡單化,幫助學(xué)生理解知識[1]。
1.2將抽象的知識形象化
在學(xué)習(xí)生物的過程中,學(xué)生會遇到許多抽象的知識,理解起來比較困難,很容易產(chǎn)生厭煩的情緒,教師通過板書畫圖雖然能幫助學(xué)生理解但是無法表現(xiàn)動態(tài)的過程,通過多媒體技術(shù)把靜態(tài)的圖轉(zhuǎn)化成動態(tài)的圖甚至做成動畫給學(xué)生播放,比如通過細(xì)胞膜進(jìn)行物質(zhì)交換、細(xì)胞增殖各個(gè)周期的變化等,這些抽象的知識被制作成動畫展現(xiàn)出來之后有利于學(xué)生理解和記憶,同時(shí)能提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
1.3模擬實(shí)驗(yàn)
生物課學(xué)習(xí)會涉及實(shí)驗(yàn),我們可以通過多媒體技術(shù)制作一些動畫對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行模擬,學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前可以通過這些實(shí)驗(yàn)動畫進(jìn)行預(yù)習(xí),熟悉操作的過程,從而提高實(shí)驗(yàn)的成功率。
2.多媒體教學(xué)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)存在的問題
隨著時(shí)代的發(fā)展,多媒體技術(shù)被廣泛應(yīng)用,教育行業(yè)也不例外,多媒體技術(shù)的應(yīng)用改變了以往的教學(xué)方式,提高了教學(xué)效率。在新課改的理念下,實(shí)行教學(xué)的改革是必然的,教學(xué)改革不僅僅包括教學(xué)內(nèi)容的改革,還包括教學(xué)方法及教學(xué)手段等的改革。多媒體技術(shù)的應(yīng)用,改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,教師不再只利用黑板和粉筆進(jìn)行教學(xué),與此同時(shí)促進(jìn)了教育的現(xiàn)代化發(fā)展,但是在多媒體教學(xué)過程中仍然存在一些問題。
2.1教師缺乏相關(guān)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用的知識
在對課件進(jìn)行制作的過程中并沒有進(jìn)行認(rèn)真的思考和設(shè)計(jì),這樣就阻礙了多媒體教學(xué)的發(fā)展,使其只能停留在表面的水平,課件內(nèi)容大部分都是從教材上抄下來的,這樣看來,多媒體教學(xué)優(yōu)勢并沒有體現(xiàn)出來,教師只是把教材通過幻燈片播放出來,實(shí)質(zhì)是不變的。
2.2學(xué)生很難捕捉多媒體重點(diǎn)元素
對于學(xué)生而言,采用多媒體教學(xué)還是很新鮮的,多媒體教學(xué)會出現(xiàn)許多的聲音和圖像,學(xué)生把大部分的注意力都集中在它們上面,而忽視教學(xué)內(nèi)容,并且由于幻燈片播放的速度比較快,學(xué)生往往跟不上做筆記,把注意力都集中在動畫效果上,根本不去對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行思考,課堂效率降低。
2.3多媒體教學(xué)存在其自身局限性
對于實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)來說,多媒體教學(xué)還是有自身的局限性的,學(xué)生只能通過多媒體進(jìn)行觀察,不能親自進(jìn)行操作,這樣他們就無法感受到實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,所以印象也不會深刻。
2.4學(xué)生的學(xué)習(xí)主體性得不到充分發(fā)揮
多媒體教學(xué)雖然豐富了教學(xué)的形式但是依舊沒有調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,教師在上課前提前設(shè)計(jì)好課件,然后在課上利用幻燈片給學(xué)生講解,學(xué)生只能被動地接受教師所講的內(nèi)容,學(xué)生的主體性得不到發(fā)揮,在這個(gè)過程中師生之間的溝通比較少,并不能很好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo),造成這種情況的主要原因就是教師把多媒體看成一種傳遞教學(xué)的載體,但事實(shí)上多媒體主要是為了創(chuàng)設(shè)意境,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
3.如何在醫(yī)學(xué)生物學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)中加強(qiáng)多媒體教學(xué)的應(yīng)用
3.1重視硬件設(shè)施的投入
要采用多媒體教學(xué)必須擁有相應(yīng)的教學(xué)設(shè)施,在這其中多媒體計(jì)算機(jī)是核心,然后我們把其他的教學(xué)媒體有機(jī)地組合在一起,然后就構(gòu)建了教學(xué)應(yīng)用系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上我們再安裝一些教學(xué)所需的軟件,多媒體應(yīng)用系統(tǒng)也分很多種,我們可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的不同采用不同的應(yīng)用系統(tǒng)。
3.2加強(qiáng)師資隊(duì)伍的建設(shè)
傳統(tǒng)的教學(xué)模式都是以教師為主體,采用填鴨式的教育模式,學(xué)生只能被動地接受,新課改更提倡讓學(xué)生主動地學(xué)習(xí),教師通過一定的方法給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些情境,然后利用一些教學(xué)資源對學(xué)生進(jìn)行教學(xué),在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候給學(xué)生一些指導(dǎo)[2]。在利用多媒體教學(xué)的過程中教師應(yīng)該積極地參加計(jì)算機(jī)知識的相關(guān)培訓(xùn),努力提高自身的計(jì)算機(jī)專業(yè)水平,并且多了解一些與課件制作有關(guān)的知識,提高自身的綜合素養(yǎng)。要使用多媒體教學(xué),教師自身的計(jì)算機(jī)必須過關(guān),對那些經(jīng)常使用的軟件必須足夠了解。比如在制作課件的時(shí)候必須首先掌握多媒體創(chuàng)作工具的使用方法,并且熟練地使用素材的制作軟件。教師只有提高自己的計(jì)算機(jī)操作水平才能讓多媒體教學(xué)發(fā)揮它最好的效果。
3.3重視教學(xué)軟件的開發(fā)
現(xiàn)在有許多的多媒體制作軟件,比如director等,教師可以利用它們制作教學(xué)課件,但是它們還無法實(shí)現(xiàn)很高的智能化,只能完成一般課件的制作,雖然也存在一些其他的軟件能夠?qū)崿F(xiàn)高智能化,但是在制作方面難度比較大,并且程序設(shè)計(jì)的過程很難掌握,對于教師而言是有很大的難度的。如果能開發(fā)出一種軟件既容易掌握又能實(shí)現(xiàn)很好的性能,通過這個(gè)軟件能制作出高智能化的課件。
結(jié)語
多媒體教學(xué)能夠增大教學(xué)容量,拓展學(xué)生的視野。生物教學(xué)為多媒體的發(fā)展提供了廣闊的空間,多媒體教學(xué)與醫(yī)學(xué)生物教學(xué)相結(jié)合有利于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中應(yīng)該充分發(fā)揮他們的創(chuàng)造力,積極地配合老師的教學(xué),以實(shí)現(xiàn)他們綜合學(xué)習(xí)水平的提升。
中圖分類號:G42 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2013.17.104
1 強(qiáng)化效益,體現(xiàn)價(jià)值
效益與價(jià)值是多媒體課件創(chuàng)作中必須堅(jiān)持的最重要的原則,是多媒體設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。應(yīng)用教學(xué)多媒體課件的指導(dǎo)思想必須是為了提高素質(zhì)教育的教學(xué)效果。可是,課堂實(shí)踐中部分教員常常沒有從實(shí)際出發(fā),對多媒體課件的制作脫離了教學(xué)目標(biāo),對素材的使用有重復(fù)、繁瑣的問題,不僅達(dá)不到提高教學(xué)水平的目標(biāo),反而成為了絆腳石,這樣的教學(xué)多媒體課件顯而易見的是沒有效益和價(jià)值可言的。
前不久有位教員在一次信息安全防護(hù)專題講座中,列舉了一個(gè)上互聯(lián)網(wǎng)而失密的真實(shí)案例,雖使用了多媒體手段,但效果卻令人失望。原因是他應(yīng)用的多媒體表現(xiàn)形式單調(diào),素材內(nèi)容過于簡單,沒有達(dá)到多媒體教學(xué)應(yīng)該起到的輔助效果,多余的動態(tài)設(shè)定嚴(yán)重?cái)_亂了課堂教學(xué)秩序(多媒體的左上角始終有個(gè)標(biāo)志在不停地旋轉(zhuǎn)),影響了學(xué)員的注意力。如此應(yīng)用多媒體不但不能起到優(yōu)化教學(xué)的目的,而且還會影響課堂教學(xué)秩序。如果選擇同樣的多媒體形式,只將表現(xiàn)形式與內(nèi)容稍作調(diào)整,其教學(xué)效果就大不一樣。把原來的圖片換成當(dāng)事人的影像及對當(dāng)事人的處理過程的視頻資料,再通過二維動畫演示其個(gè)人信息被盜過程,這樣一來起到的教育作用就會大大增強(qiáng)。所以,前面不當(dāng)?shù)膱D片與動畫的使用就是一種多媒體價(jià)值的缺失,它只能干擾學(xué)員的學(xué)習(xí),對提高教學(xué)效果沒有任何積極作用。
多媒體設(shè)計(jì)要想體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的價(jià)值取向,一定要根據(jù)學(xué)員的理解思維、深入理解教材的高度進(jìn)行架構(gòu)和設(shè)計(jì)。如:本次授課內(nèi)容所要達(dá)到的目標(biāo)是什么,在本次課中課堂內(nèi)容的層次和構(gòu)成又是什么等。必須做到層次分明、易于理解,使繁雜的課堂內(nèi)容通過多媒體的表現(xiàn)實(shí)現(xiàn)簡單化、清晰化。從教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)出發(fā),緊緊結(jié)合授課主題,活躍課堂氣氛,讓教員和學(xué)員在輕松和活躍的課堂氣氛中授課和學(xué)習(xí),真正達(dá)到課堂教學(xué)的高效化。
2 有效整合,理念創(chuàng)新
課堂多媒體的設(shè)計(jì)工作,至關(guān)重要的是折射創(chuàng)新理念。教師在設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)者要明白多媒體在課堂中使用的目的是:融會授課內(nèi)容、指導(dǎo)授課方法。為了達(dá)到這一目的,面對教學(xué)中繁雜的文本、視圖、動畫、音像等多媒體資源,就需要多媒體設(shè)計(jì)者細(xì)心、深入地進(jìn)行整合和應(yīng)用,由此設(shè)計(jì)出的多媒體課件才算是成功的,由此才能更好地為教員和學(xué)員服務(wù),使得教和學(xué)更加輕松和易懂。
先進(jìn)的教育信息技術(shù)只有為先進(jìn)的教育思想和教育理念服務(wù),才具有廣闊的創(chuàng)作天地。有些教員在教學(xué)中應(yīng)付思想嚴(yán)重,備課流于形式,穿新鞋走老路,換湯不換藥,無非是把過去的教案換成多媒體,還有個(gè)別教員偷懶成性,不愿吃苦,不認(rèn)真?zhèn)湔n,對多媒體依賴嚴(yán)重,每次簡單制作完成設(shè)計(jì)工作后,就原封不動地搬到課堂上,沒有從課堂的實(shí)際情況出發(fā),不懂得變通和靈活使用,缺少獨(dú)立思考空間,不利于思維擴(kuò)展,出現(xiàn)以上的問題和現(xiàn)象,都是因?yàn)槿狈ο冗M(jìn)理念的指導(dǎo)和科學(xué)合理的設(shè)計(jì),使得課堂授課既耗時(shí)又低效。
即便相同的資源環(huán)境,由于多媒體設(shè)計(jì)表現(xiàn)形式和運(yùn)用手法不同,所達(dá)到的教學(xué)效果也不一樣。教員在設(shè)計(jì)多媒體課件時(shí)要勤于用腦,既不要過于簡單,又要把枯燥乏味的課堂知識表現(xiàn)得簡單易懂。
3 和諧圓融,適度有序
和諧圓融、適度有序,是多媒體在設(shè)計(jì)和課堂使用中要始終貫通的指導(dǎo)思想。和諧圓融的意思是要營造便于師生交流和融通的氣氛;適度有序是設(shè)計(jì)者要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)在使用上做到適可而止,缺了不行,過了也不行。正確利用教學(xué)信息資源,注意其呈現(xiàn)順序,教學(xué)實(shí)效力求最優(yōu)化,最忌喧賓奪主或畫蛇添足。
選擇媒體必須遵循“低耗高效”原則,很多教員在進(jìn)行多媒體教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),過分夸大功用,無論上什么樣的課,不從實(shí)際出發(fā),課堂上整個(gè)授課過程全由多媒體呈現(xiàn)完成。殊不知,凡事都有個(gè)尺度,過分依賴、濫用多媒體就有損教育技術(shù)改革的初衷。所以,對于多媒體要適度使用。
前不久,消防總隊(duì)某教官來我院舉辦《消防安全知識講座》,講堂上教官對多媒體的應(yīng)用,可以說取材恰當(dāng),引用巧妙,效果顯著,至今難忘。開講前,教官一改過去那種大講消防安全的重要意義的套路,而是充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢,讓事實(shí)說話。利用多媒體教室投影系統(tǒng),首先讓同志們觀看近幾年國內(nèi)所發(fā)生的重大火災(zāi)的實(shí)況錄像,一幕幕重大災(zāi)難的實(shí)情實(shí)景,無數(shù)生命在無助、痛苦中死去,讓人不寒而栗,再次向人們敲響了防火防災(zāi)的警鐘,使到場的人們無不感受到心靈震撼。
總之,隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,課堂教學(xué)也在發(fā)生著巨大變化,效益、創(chuàng)新、適度等多媒體設(shè)計(jì)要點(diǎn)也會在多媒體的使用上得到越來越廣泛的認(rèn)可,這三個(gè)要素之間的關(guān)系是緊密融合和相輔相成的。廣大教學(xué)工作者既要作為知識的傳播者,又要不斷學(xué)習(xí)和提高多媒體制作和設(shè)計(jì)技術(shù),有效利用多媒體技術(shù)完善課堂教學(xué),提升教學(xué)水平,也就能更好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的缺點(diǎn)和不足,充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ),最終實(shí)現(xiàn)優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)、發(fā)展學(xué)員學(xué)習(xí)和創(chuàng)造能力的目的。
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[中圖分類號]G6434 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1009 — 2234(2013)03 — 0139 — 02
《小學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)與制作》課程是現(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)師范技能課程體系中的一門核心技能課程。本門課程主要是為了提高學(xué)生制作小學(xué)的教學(xué)課件能力,使教育技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的師范技能,增強(qiáng)學(xué)生的市場競爭力。課程在教學(xué)內(nèi)容方面不再過多的介紹理論基礎(chǔ),而是以Flash、Authorware、幾何畫版為主要軟件進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué),充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體,以教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則。通過本課程的學(xué)習(xí),增強(qiáng)了學(xué)生項(xiàng)目分析和設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng),為學(xué)生今后將多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)、信息技術(shù)與課程整合打下良好的基礎(chǔ)。因些,本課程對教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)、預(yù)期人才的培養(yǎng),起著重要的作用,是整個(gè)課程體系的綜合體現(xiàn),是不可缺少的一個(gè)組成部分。
一、職業(yè)崗位分析
現(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)學(xué)生的主要職業(yè)崗位是小學(xué)信息技術(shù)教師、電教管理人員及課件制作人員。
在對以上的職業(yè)崗位的深入分析基礎(chǔ)上,我們確定了“現(xiàn)代教育技術(shù)”專業(yè)學(xué)生應(yīng)掌握的核心技能是:小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)能力、電教設(shè)備的使用與維護(hù)能力、小學(xué)機(jī)房的維護(hù)能力、編程與數(shù)據(jù)處理能力以及多媒體課件設(shè)計(jì)與制作能力。
二、課程設(shè)置
本門課程就是針對學(xué)生的多媒體課件設(shè)計(jì)與制作能力設(shè)置的一門專業(yè)核心課程。本門課程以提高學(xué)生設(shè)計(jì)與制作小學(xué)教學(xué)課件的能力為目標(biāo),把教育技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生的從教技能,為學(xué)生今后將多媒體課件制作技能應(yīng)用于教學(xué)打下良好的基礎(chǔ),增強(qiáng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力。
本課程是現(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)的核心技能課程,是具有現(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)特色、理論實(shí)踐一體化的課程之一;其前置課程有《信息技術(shù)基礎(chǔ)》、《圖形圖像處理技術(shù)》、《Flas制作》和《小學(xué)信息技術(shù)教學(xué)法》等,是以上前置課程的綜合應(yīng)用,是后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)、教學(xué)實(shí)習(xí)等教學(xué)環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)
本課程的設(shè)計(jì)以?“教精學(xué)實(shí),夠用、適用、能用、會用”的教學(xué)原則為指導(dǎo),將《小學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)與制作》課程有關(guān)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合,按照項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動的思路重構(gòu)課程內(nèi)容體系。本著“來于教學(xué)一線用于課堂教學(xué)”、“難易結(jié)合層層遞進(jìn)”和“項(xiàng)目劃分與職業(yè)技能相對應(yīng)”的思路,以工作過程為主線,精選了四個(gè)項(xiàng)目,作為本課程的教學(xué)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。四個(gè)項(xiàng)目囊括整個(gè)課程內(nèi)容。每個(gè)項(xiàng)目按照項(xiàng)目分析、項(xiàng)目所需知識、項(xiàng)目所需技能、項(xiàng)目小結(jié)、知識與技能評價(jià)、思考題幾個(gè)方面進(jìn)行編排。
這四個(gè)項(xiàng)目分別是:小學(xué)美術(shù)課件《樹的裝飾畫造型》、小學(xué)語文課件《黃山奇石》、小學(xué)數(shù)學(xué)課件《認(rèn)識鐘表》以及一個(gè)綜合的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目均是從小學(xué)課堂教學(xué)實(shí)際需求出發(fā),通過“四進(jìn)課堂”、教育見習(xí)、教育實(shí)習(xí)等活動,與小學(xué)信息技術(shù)課程教師共同商討后確定的。
這四個(gè)項(xiàng)目在內(nèi)容、工具和方法上從簡到繁、從易到難,循序漸進(jìn)。小學(xué)美術(shù)《樹的裝飾畫造型》課件制作,主要讓學(xué)生掌握多媒體課件制作的基本流程,熟悉課件制作所需素材的收集與處理方法。通過該項(xiàng)目的訓(xùn)練,學(xué)生可以編寫小學(xué)多媒體課件腳本;能使用基本的多媒體設(shè)備采集課件素材;能利用軟件處理所需素材。
第二項(xiàng)目《黃山奇石》和第三個(gè)項(xiàng)目《認(rèn)識鐘表》在內(nèi)容上更加豐富,同第一個(gè)項(xiàng)目相比無論在腳本的編寫還是素材的處理上,都更加復(fù)雜,通過這兩個(gè)項(xiàng)目的完成,學(xué)生的課件制作技能基本形成。
前三個(gè)項(xiàng)目都是通過模仿已有的課件來完成的,學(xué)生并沒有真正實(shí)現(xiàn)自主設(shè)計(jì)與制作教學(xué)課件,為此我們設(shè)計(jì)了第四個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目我們只為學(xué)生提供教材、教案、設(shè)計(jì)要求以及基本素材,這一階段的學(xué)習(xí)以學(xué)生自主開發(fā)為主,學(xué)生可以通過各種途徑借鑒成形的資料和作品,制作符合小學(xué)教學(xué)新課程改革要求完整的多媒體課件,通過提交腳本、展示課件和現(xiàn)場答辯三個(gè)環(huán)節(jié)來檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果。通過這個(gè)項(xiàng)目使學(xué)生技能得到提升,實(shí)現(xiàn)本課程的終極目標(biāo)——形成課件設(shè)計(jì)與制作技能。
四、教學(xué)方法與手段
1.教學(xué)方法
課件制作是一門與實(shí)踐結(jié)合緊密的專業(yè)核心課程,根據(jù)師范教育的特點(diǎn)和畢業(yè)生就業(yè)崗位的要求,綜合考慮本課程獨(dú)特的教學(xué)規(guī)律和特點(diǎn),在教學(xué)過程中以項(xiàng)目導(dǎo)向教學(xué)法為主多種教學(xué)方法靈活運(yùn)用。在所需知識、技能訓(xùn)練時(shí),根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容,將問題法、示范法等多種教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來。
采用問題法,如在第一個(gè)項(xiàng)目制作之前,向?qū)W生提出“目前比較流行的課件制作集成工具有哪些?各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)?”,通過提出問題引發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)興趣和好奇心,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立解決問題,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。
示范法,在形成性評價(jià)中,教師注意到部分學(xué)生擦除圖標(biāo)的使用達(dá)不到理想的效果,在背景切換時(shí)經(jīng)常會出現(xiàn)白色的空缺,于是就在班級中找一名擦除圖標(biāo)使用得比較好的學(xué)生作示范,分解步驟和操作要領(lǐng),這既為學(xué)生提供了觀察、學(xué)習(xí)和模仿的機(jī)會,也潛移默化的訓(xùn)練了學(xué)生傳授知識的從教技能。
2.教學(xué)手段
(1)電子教案與多媒體課件的使用。在課程的教學(xué)過程中精心準(zhǔn)備了電子教案并制作了多媒體課件,采用多媒體課件輔助教學(xué)。
(2)校園網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的使用。建立了精品課程網(wǎng)站,大量的課程資源上被共享,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量。
五、教材建設(shè)
目前圖書市場上涉及多媒體制作、課件開發(fā)工具使用的教材和參考書種類繁多,但針對小學(xué)教學(xué)的以項(xiàng)目作為載體,貼近小學(xué)教學(xué)實(shí)際的教材卻沒有。為此我們從專業(yè)建設(shè)、課程建設(shè)出發(fā),結(jié)合教改理念、教學(xué)實(shí)踐,總結(jié)成果、總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以校校合作為基礎(chǔ),與教學(xué)一線教師合作開發(fā)了《小學(xué)多媒體課件制作案例教程》,該教材的使用促進(jìn)了課程教學(xué)質(zhì)量的提高。
六、實(shí)踐條件
實(shí)踐教學(xué)是整個(gè)教學(xué)體系中的重要組成部分,是培養(yǎng)學(xué)生技能的主要方法和手段。為此我們建立了與工作崗位相一致的真實(shí)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。利用校內(nèi)的多媒體實(shí)訓(xùn)室、校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地完成多媒體課件制作基本技能的訓(xùn)練、進(jìn)行理論和實(shí)訓(xùn)一體化教學(xué)使學(xué)生不管在哪一種實(shí)訓(xùn)場所,都能接觸到與將來就業(yè)崗位一致的工作環(huán)境,實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)與就業(yè)環(huán)境的無縫對接。
七、教學(xué)評價(jià)
在評價(jià)過程中關(guān)注發(fā)展過程,將形成性評價(jià)與總結(jié)性評價(jià)有機(jī)結(jié)合起來,使學(xué)生、教師及課程的發(fā)展過程成為評價(jià)的組成部分。
1.評價(jià)主體多元化,從單向轉(zhuǎn)為多向,增強(qiáng)評價(jià)主體間的互動,強(qiáng)調(diào)被評價(jià)者成為評價(jià)主體中的一員,建立學(xué)生、教師和一線教師等共同參與、相互作用的評價(jià)制度,以多渠道的反饋信息促進(jìn)被評價(jià)者的發(fā)展。
2.評價(jià)內(nèi)容綜合化,重視知識以外的綜合素質(zhì)的評價(jià),尤其是創(chuàng)新、探究、合作與實(shí)踐等能力的考核。
3.評價(jià)目的多元化,改變將考核學(xué)生作為評價(jià)的唯一目的,強(qiáng)化評價(jià)在教學(xué)反饋中的作用。通過課堂討論、個(gè)別指導(dǎo)、項(xiàng)目展示和與實(shí)踐教師交流等方式收集相關(guān)的教學(xué)反饋信息,及時(shí)的分析、歸納找出教學(xué)過程中存在的不足,并在第一時(shí)間做出調(diào)整,以達(dá)到最佳的教學(xué)效果。
八、課程特色
結(jié)合專業(yè)和課程的特點(diǎn),在課程的整體設(shè)計(jì)中改變了傳統(tǒng)的形式與內(nèi)容,形成了自己“雙師、雙元、雙能“的特色:
擔(dān)任本課程教學(xué)的專任教師均具有雙師素質(zhì),同時(shí),本課程還聘請了來自小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)一線的教師以及齊市教育信息中心從事多媒體制作的老師為兼職教師,擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)的指導(dǎo)老師,這些教師都具有豐富的一線工作經(jīng)驗(yàn),可以將自己的教學(xué)設(shè)計(jì)經(jīng)歷和課件制作的實(shí)踐體會傳授給學(xué)生,使學(xué)生的技能訓(xùn)練工作更貼近職業(yè)需求。
為使課程教學(xué)更加貼近職業(yè)崗位需要,教學(xué)中我們采用了雙主體教學(xué),即“雙元”教學(xué)?!耙辉笔侵笇W(xué)校,主要以奠定課件制作的基礎(chǔ)、培養(yǎng)學(xué)生素材收集與處理和媒體開發(fā)工具的使用能力為主;另“一元”是校外實(shí)訓(xùn)場地,主要包括實(shí)踐教師所在的學(xué)校和學(xué)生的教育實(shí)習(xí)單位,在這里學(xué)生可以了解小學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)際情況,轉(zhuǎn)變自身學(xué)生的角色,更加深入體會到課件的開發(fā)過程和課件的使用過程。
強(qiáng)化“雙能”培養(yǎng),即從教技能與操作技能。在訓(xùn)練學(xué)生課件制作技能的同時(shí),注重學(xué)生從教技能的訓(xùn)練,使學(xué)生不但“會做”還要“會教”,因此該課程在培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生多媒體課件設(shè)計(jì)與制作能力的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對小學(xué)信息技術(shù)課程教學(xué)能力的培養(yǎng)的延伸。
學(xué)生通過《小學(xué)多媒體課件設(shè)計(jì)與制作》課程學(xué)習(xí),多媒體設(shè)計(jì)與制作能力、電化教育設(shè)備使用及計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用能力得到了明顯的加強(qiáng)和提高,掌握了同類軟件的操作技巧,建立了自主學(xué)習(xí)的信心、興趣,培養(yǎng)與提高了學(xué)生自主的意識與方法。多媒體制作已成為我?,F(xiàn)代教育技術(shù)專業(yè)學(xué)生的特長技能和就業(yè)的優(yōu)勢。
〔參 考 文 獻(xiàn)〕
〔1〕姜大源.職業(yè)教育學(xué)研究新論〔M〕.北京:教學(xué)科學(xué)出版社,2007.
〔2〕姜大源.工作過程導(dǎo)向的高職課程開發(fā)探索與實(shí)踐〔M〕.北京:高等教育出版社,2008
1前言
伴隨當(dāng)今多媒體技術(shù)的日益發(fā)展與完善,將多媒體技術(shù)直接應(yīng)用于教學(xué),能夠?qū)⒔虒W(xué)內(nèi)容化隱為明、化靜為動、化難為易,可直接揭示事物的內(nèi)在聯(lián)系及本質(zhì)內(nèi)容,已然在學(xué)校課堂教學(xué)中引起廣泛熱潮[1]。并且多媒體技術(shù)憑借其動靜皆宜、聲像俱佳及圖文并茂的內(nèi)容表現(xiàn)方式與形式,將原本枯燥、乏味的物理課堂帶入多彩而又全新的境界。結(jié)合多年的初中物理教學(xué)實(shí)踐,筆者談?wù)剳?yīng)用多媒體技術(shù)設(shè)計(jì)課堂的幾點(diǎn)體會。
2運(yùn)用多媒體技術(shù)開展情境教學(xué)
在物理課堂教學(xué)中,運(yùn)用多媒體技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)符合各節(jié)教材內(nèi)容的教學(xué)情境,通過氛圍的渲染,教師可將學(xué)生引入形象、直觀、虛擬化的場景之中,讓學(xué)生有種身臨其境之感,學(xué)習(xí)物理的熱情與情緒會因此而倍增,學(xué)習(xí)態(tài)度也會從以往的被動狀態(tài)轉(zhuǎn)化為積極主動。如在“溫度”教學(xué)過程中,教師可以首先運(yùn)用多媒體分別展示幾幅相同季節(jié)具有強(qiáng)烈溫差對比的圖片,如吐魯番盆地的“早晨穿皮襖、中午穿紗,晚上抱火爐吃西瓜”的圖片,北國萬里雪飄、千里冰封的圖片等。通過展示這些圖片,能夠使學(xué)生享受美的熏陶,聯(lián)想冷熱感覺,進(jìn)而加深與強(qiáng)化對溫度這一相對抽象概念的理解與感知。又如在對“重力”內(nèi)容講解過程中,當(dāng)講到重力伴隨地理位置的變化而改變時(shí),教師可在課堂中運(yùn)用多媒體技術(shù)播放航天員景海鵬、陳冬在天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室工作生活的場景片段。這樣不僅能夠增加學(xué)生的知識量,開闊其視野,而且可以體會失重的感覺,感受遨游太空的情境,在不知不覺中便會加深對重力的理解與認(rèn)識。
3利用多媒體突破傳統(tǒng)媒體教學(xué)的重難點(diǎn)問題
多媒體課件具有教學(xué)信息媒體交互性、集成化及多維化等特點(diǎn),能夠極大豐富與提升事物表現(xiàn)力,不僅對信息加工具有較好的輔助作用,而且可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性與思維創(chuàng)造力,易于對物理學(xué)中重難點(diǎn)問題的有效突破。從事初中物理教學(xué)工作的教師都知道,初中物理知識架構(gòu)中,折射定律與光的反射乃是其重難點(diǎn),如果采用傳統(tǒng)形式的教學(xué)媒體就光的折射與反射等難點(diǎn)進(jìn)行揭示,往往難以收到理想的效果。學(xué)生在對這些內(nèi)容進(jìn)行理解時(shí),通常會感覺比較抽象與難懂。為了能夠更好地解決此類問題,促使學(xué)生對這些重難點(diǎn)知識更好地理解與掌握,筆者在課堂教學(xué)中運(yùn)用Flash及Powerpoint等課件,通過創(chuàng)設(shè)逼真情境,營造情境,渲染氣氛,對光的傳播以現(xiàn)場實(shí)際操作與多媒體結(jié)合方式進(jìn)行演示,演示光從不同方向射向界面所產(chǎn)生的折射與反射現(xiàn)象,使學(xué)生通過細(xì)致觀察演示過程,總結(jié)其中所內(nèi)藏的規(guī)律。最終反饋結(jié)果可知,運(yùn)用多媒體課件輔助教學(xué),大部分學(xué)生均能掌握光的折射定律、反射定律以及光路圖的繪制難點(diǎn)等,還能綜合化運(yùn)用所學(xué)知識,對一些與光的折射與反射相關(guān)的問題進(jìn)行解釋[2]。在教師講解電路斷開之后,電路中有電壓而無電流時(shí),許多學(xué)生對此表示難以理解,而運(yùn)用計(jì)算機(jī)所具有的“虛擬現(xiàn)實(shí)”的特點(diǎn),對此進(jìn)行模擬,將這些原本抽象、繁雜的物理現(xiàn)象,以一種形象、生動的方式逼真地展示在學(xué)生面前,促使學(xué)生從中認(rèn)識到斷開電路時(shí),導(dǎo)體當(dāng)中依然存在電力,只不過是未發(fā)生定向移動,所以無電流,這樣在無形中便將物理教學(xué)中的難點(diǎn)問題成功突破。運(yùn)用多媒體為教學(xué)提供輔助,能夠?qū)⑽锢憩F(xiàn)象當(dāng)中許多不可見因素及其內(nèi)在規(guī)律,以一種切合實(shí)際而又逼真的方式展現(xiàn)在學(xué)生面前,發(fā)揮出其化抽象為形象及化無形為有形的作用。另外,還可起到降低思維難度及轉(zhuǎn)換思維模式的作用,最終獲取傳統(tǒng)教學(xué)方式無法比擬的教學(xué)效果。
4運(yùn)用多媒體技術(shù)對物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬
實(shí)驗(yàn)與觀察乃是物理學(xué)基本而又核心的方法,諸多定律、定理均基于實(shí)驗(yàn)與觀察經(jīng)總結(jié)與歸納而得到。將物理實(shí)驗(yàn)做好,對于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢?shí)現(xiàn)學(xué)生物理興趣的提升,具有十分重要的作用與現(xiàn)實(shí)意義。生動有趣、豐富多彩的物理實(shí)驗(yàn)是物理課程重要的內(nèi)容構(gòu)成。因各種客觀因素限制,許多物理實(shí)驗(yàn)難以分析與判斷其過程。利用多媒體技術(shù),能夠?qū)?shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,并控制實(shí)驗(yàn)的速度,對教與學(xué)的進(jìn)度實(shí)施調(diào)整,在計(jì)算機(jī)與教師的協(xié)同配合下,能夠達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ哪康?。此外,對物理?shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬,能夠幫助學(xué)生抓住對象的變化過程及主要特征,就對象變化的現(xiàn)象與條件進(jìn)行細(xì)致觀察,有助于培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)真度[3]。如“凸透鏡的成像規(guī)律”實(shí)驗(yàn),此實(shí)驗(yàn)是整個(gè)初中物理教學(xué)中的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,過程較復(fù)雜。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前,教師可運(yùn)用多媒體,以圖文并茂的方式將操作要求與步驟展示出來,然后要求學(xué)生依據(jù)步驟與要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。而對本實(shí)驗(yàn)結(jié)果的切實(shí)理解,乃是光學(xué)中的知識難點(diǎn)。至此,在對這節(jié)課進(jìn)行總結(jié)時(shí),教師可運(yùn)用多媒體技術(shù)再現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程,找出兩個(gè)凸透鏡成像的重要轉(zhuǎn)折點(diǎn),即二倍焦距處于焦點(diǎn),物體移動至焦點(diǎn),則像越來越大,像距也隨之越來越大。這樣便可幫助學(xué)生更為詳細(xì)地理解此規(guī)律。又如在“通電導(dǎo)線在磁場中的作用”教學(xué)過程中,整個(gè)教學(xué)內(nèi)容略顯單調(diào),學(xué)生對知識點(diǎn)較難理解。在演示實(shí)驗(yàn)過程中,磁感線的方向與分布不會體現(xiàn)出來,學(xué)生對此往往無計(jì)可施,因此,教學(xué)效果就不太理想。教師如若運(yùn)用課件進(jìn)行演示,先將少許鐵屑放置于馬蹄形及條形磁鐵上方位置處的玻璃板上,然后對玻璃板輕輕敲擊,此時(shí)畫面便會呈現(xiàn)出有規(guī)律的磁感應(yīng)線圖形;運(yùn)用電子投影儀將其放大,這樣便更加形象與直觀,學(xué)生對此也會一目了然。教師基于實(shí)驗(yàn),對磁感線進(jìn)行繪制,便可幫助并引導(dǎo)學(xué)生較好掌握“左手定則”的規(guī)律。如此生動的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生視野的開闊,而且可以陶冶學(xué)生的情操,豐富學(xué)生的知識。
5巧設(shè)懸念,促進(jìn)探究
懸念乃是由學(xué)生不滿足于解決的問題而形成的一種思維方式。在初中物理教學(xué)中,適時(shí)、適當(dāng)?shù)貏?chuàng)設(shè)懸念,能夠讓整個(gè)教學(xué)過程形成一種學(xué)生對新知渴望的探索,激發(fā)學(xué)生追求知識的內(nèi)在需求[4]。創(chuàng)設(shè)懸念能夠促使整個(gè)課堂充滿活力與生機(jī),產(chǎn)生凝聚力與吸引力。教師在課堂中恰當(dāng)、巧妙地提出內(nèi)涵豐富而又耐人尋味的物理問題,能夠喚醒學(xué)生對物理知識探究的興趣與熱情,進(jìn)而發(fā)揮出學(xué)生的能動性與主體作用,增強(qiáng)其發(fā)現(xiàn)欲與好奇心。利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)懸念,營造氛圍,能夠把教材知識以聲音、動畫及圖像的方式向?qū)W生展示,學(xué)生在此種虛幻般的學(xué)習(xí)環(huán)境中對物理知識進(jìn)行學(xué)習(xí),會更有興趣。教師依據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中對某些知識的理解與掌握存在的不深入、片面的狀況,故意讓學(xué)生在本以為正確答案的回答中暴露出存在的問題,然后以推理或?qū)嶒?yàn)的方式使學(xué)生恍然大悟,悟出其中的真理與規(guī)律,使學(xué)生對此能夠有一個(gè)更加深刻的印象,進(jìn)而推動教學(xué)的深入開展,讓整個(gè)物理課堂更生動、多彩。比如在“機(jī)械運(yùn)動”教學(xué)過程中,當(dāng)將參照物概念引入時(shí),教師可運(yùn)用課件,展示某廣場在建一棟高度達(dá)396.4米的大樓,工人們正在緊鑼密鼓地忙碌著。突然天空中飄來一片彩云,正好位于此高樓的上方,位于廣場不遠(yuǎn)處的許多人高聲喊道“大樓要倒了”,引起在大樓附近的許多人都驚慌失措,紛紛狂奔而去。工程人員通過細(xì)致查證之后,指出此大樓一切正常,無倒塌跡象??吹竭@里,學(xué)生在下面開始小聲議論:“大家為什么都認(rèn)為這棟大樓要塌了呢?”教師以這一現(xiàn)象為開題,引入?yún)⒄瘴锔拍?,?dāng)給出出乎意料的答案之后,學(xué)生都為之一怔;然后是再深入啟發(fā)學(xué)生,使其對參照物的意義進(jìn)行理解,這樣學(xué)生對此概念的認(rèn)識便會進(jìn)一步加深,進(jìn)而為新課教學(xué)的開展奠定基礎(chǔ),激發(fā)積極探索、自主學(xué)習(xí)思維,達(dá)到“未成曲調(diào)先有情”的教學(xué)境界。
6在課堂教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù)需要注意的問題
在課堂教學(xué)中,不能只注重知識的灌輸,也不可讓學(xué)生脫離教師,一味地與機(jī)器進(jìn)行交互學(xué)習(xí)。多媒體教學(xué)需將學(xué)生在學(xué)習(xí)當(dāng)中的主體作用及教師教學(xué)的主導(dǎo)性充分體現(xiàn)出來,這樣方能更好地體現(xiàn)出多媒體輔助教學(xué)的積極意義??傊?,在課堂教學(xué)中應(yīng)用多媒體技術(shù),需要注意下面兩個(gè)問題。不能代替物理實(shí)驗(yàn)物理是一門實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富的學(xué)科,物理實(shí)驗(yàn)不僅是得出物理理論的基礎(chǔ)與前提,而且是支撐生產(chǎn)實(shí)踐的核心要素,物理實(shí)驗(yàn)并不能因多媒體技術(shù)的運(yùn)用而被取代。物理實(shí)驗(yàn)需要讓學(xué)生親自觀察與操作,讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中獲取一手資料。當(dāng)然,針對一些受到客觀條件限制而不能進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),可以運(yùn)用多媒體技術(shù)對其進(jìn)行模擬輔助,加深學(xué)生的認(rèn)識。酌情使用多媒體教學(xué)多媒體的輔助教學(xué)作用,需以教學(xué)質(zhì)量提升為前提與基礎(chǔ),需與教師教學(xué)緊密配合。多媒體教學(xué)需將傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)秀部分發(fā)揮出來,不能使用多媒體后,便忽視了傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢部分,不可顧此失彼、擺花架子。由于各種教學(xué)手段有其專屬的特點(diǎn)與功能,在教學(xué)過程中需取長補(bǔ)短、相互補(bǔ)充。在初中物理教學(xué)中,運(yùn)用多媒體技術(shù)為其提供輔助,能夠讓整個(gè)課堂教學(xué)變得更為生動、有趣,還能夠有效調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與主動性,使學(xué)生從物理學(xué)習(xí)中感受隱藏的快樂,通過挖掘探究,體會成功的。物理實(shí)驗(yàn)需要多為學(xué)生營造優(yōu)質(zhì)、和諧的探究氛圍,釋放學(xué)生的個(gè)性與創(chuàng)造性,提升物理課堂教學(xué)的適度開發(fā)性與活躍度,從而取得更理想的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]王風(fēng)山.多媒體技術(shù)在物理課堂教學(xué)中的合理運(yùn)用[J].技術(shù)物理教學(xué),2012,20(1):24-25.
[2]葛玲玲.如何充分發(fā)揮多媒體在初中物理課堂教學(xué)中的作用[J].考試周刊,2013(21):159.
多媒體教學(xué)是指在教學(xué)過程中,根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)大綱、教材和教學(xué)對象(學(xué)生)等各方面特點(diǎn),通過教師精心備課,設(shè)計(jì)、探索、合理選擇和運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)媒體,并與教學(xué)方法相結(jié)合,共同運(yùn)用于教學(xué)全過程,以多種媒體信息作用于學(xué)生,形成合理的教學(xué)過程與結(jié)構(gòu),達(dá)到最優(yōu)化的教學(xué)效果。多媒體教學(xué)集聲音、圖像、動畫、模擬等手段為―體,尤其適合用于初中語文教學(xué)。現(xiàn)行的初中語文新教材,內(nèi)容新穎且知識覆蓋面廣,由于學(xué)生的年齡較小,好奇心強(qiáng),理解力有限,要進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)和很好地完成教學(xué)任務(wù),達(dá)到較高的教學(xué)目標(biāo),傳統(tǒng)的教學(xué)手段并不能完全勝任。由于多媒體教學(xué)可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足,對優(yōu)化語文課堂教學(xué)有很大幫助。那么,語文教師應(yīng)如何將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與現(xiàn)代化技術(shù)手段結(jié)合起來,強(qiáng)化課堂教學(xué)效果?下面筆者就多媒體教學(xué)談?wù)効捶ā?/p>
一、初中語文多媒體教學(xué)的優(yōu)勢
多種媒體教學(xué)使學(xué)生在充分感知的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了視、聽、思的有機(jī)結(jié)合,從而使知識能多層次、多角度、直觀形象地展示在學(xué)生面前,既活躍課堂氣氛,又大大提高課堂教學(xué)效率。
1.使教學(xué)內(nèi)容更豐富
在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師只能通過書本、掛圖、模型等有限的手段向?qū)W生傳授信息,這樣的信息來源是非常有限的。而在多媒體課件的制作過程中,需要搜集大量資料信息,這些資料信息的獲取途徑是多種多樣的,有的從書本、圖片獲得,有的從視頻、網(wǎng)上、聲音或自制動畫獲得。這些多方位的信息使得教學(xué)內(nèi)容豐富多彩,增大了信息量,使得教學(xué)方法更加靈活多樣。如學(xué)習(xí)《濟(jì)南的冬天》一課時(shí),學(xué)生在沒有課件的情況下會覺得乏味,如果利用多媒體讓學(xué)生觀賞有關(guān)濟(jì)南冬天風(fēng)景的視頻材料,學(xué)生仿佛置身于冬天的濟(jì)南,這樣就可以讓學(xué)生深刻體會老舍筆下特有的冬景,聽得輕松自如,津津有味,真正達(dá)到寓教于樂的理想境界。
2.使教學(xué)過程輕松愉快
語文教學(xué)是一門藝術(shù)教學(xué),在教學(xué)中,我們應(yīng)該利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段進(jìn)行藝術(shù)再創(chuàng)作完成教學(xué)任務(wù)。在傳統(tǒng)語文教學(xué)中,教師每上一節(jié)課,除了攜帶教案、掛圖及模型等煩瑣的教具外,還要書寫大量板書,教學(xué)任務(wù)繁重。而多媒體課件能圖文并茂、聲像結(jié)合,將它應(yīng)用于語文課堂教學(xué),它那生動形象的畫面和問題情景的設(shè)置,不僅可以吸引學(xué)生的無意注意,而且可以激發(fā)并維持學(xué)生的有意注意。
3.使學(xué)生學(xué)習(xí)更主動
語文是豐富多彩的。教材中枯燥的內(nèi)容及在教學(xué)中無法實(shí)踐的難題,通過利用多媒體的模擬,以具體、形象、生動的形式展現(xiàn)在學(xué)生眼前,能激發(fā)學(xué)生的好奇心,從而使學(xué)生更自主地探討知識,使被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。
4.使教學(xué)難點(diǎn)更易突破
在初中語文教學(xué)中,由于學(xué)生的年齡較小,認(rèn)識能力和思維有限,因此教學(xué)過程中出現(xiàn)的教學(xué)難點(diǎn)較多。例如教學(xué)《聽潮》一課,主要特點(diǎn)是用文字塑造聲音的形象,學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一就是通過朗讀領(lǐng)略大海剛?cè)嵯酀?jì)的美。這對內(nèi)陸的學(xué)生來說,是難以理解和體會的。在教學(xué)中,通過播放自制的潮起潮落的VCD及以潮水聲為背景音樂的范讀錄音,使學(xué)生充分調(diào)動自己的視覺、聽覺等多種感官參與學(xué)習(xí),并將獲得的信息在大腦中匯聚成對大海的立體感性印象,起到化抽象為形象,變深奧為淺顯的作用,從而突破重點(diǎn)、難點(diǎn),進(jìn)而幫助學(xué)生更好地理解課文內(nèi)容。在這一過程中,將書本知識化靜為動,化無形為有形,化抽象為直觀,所以對教學(xué)難點(diǎn)的突破就變得比較容易。
二、初中語文多媒體教學(xué)的設(shè)計(jì)
根據(jù)語文教學(xué)結(jié)構(gòu),合理應(yīng)用多媒體教學(xué)是一個(gè)系統(tǒng)工程,由教師、學(xué)生和媒體三要素構(gòu)成。多媒體是一種嶄新的教學(xué)形式,根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)和呈現(xiàn)時(shí)機(jī),合理應(yīng)用媒體,應(yīng)做到以下幾點(diǎn)。
1.根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和媒體的功能選擇、應(yīng)用多種媒體
在教學(xué)中設(shè)計(jì)多種媒體,必須根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和媒體的功能選擇,充分發(fā)揮多媒體存儲信息量大的特點(diǎn),盡可能提供大量閱讀材料。語文教學(xué)的重要環(huán)節(jié)是閱讀。在傳統(tǒng)教學(xué)中,閱讀教學(xué)的目標(biāo)是通過預(yù)習(xí)、講解、默讀、朗讀、總結(jié)等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)的。由于班級集體授課、課時(shí)及授課進(jìn)度的影響,教師讓學(xué)生默讀、朗讀的時(shí)間很少,加上農(nóng)村初中能提供的閱讀物很少,更談不上大量、有效閱讀。而計(jì)算機(jī)儲存閱讀材料等大量教學(xué)信息,可隨時(shí)讓學(xué)生檢索相關(guān)有用知識,還可提供標(biāo)準(zhǔn)的讀音。計(jì)算機(jī)儲存的教學(xué)信息具有生動、形象、直觀、感染力強(qiáng)等特點(diǎn),符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。在課堂上,可將多種媒體在目標(biāo)導(dǎo)向下協(xié)調(diào)配合、各展所長、互為補(bǔ)充,運(yùn)用各種手段方法向?qū)W生傳遞知識信息,使學(xué)生感知全面、理解深刻,既掌握知識,又培養(yǎng)能力。
2.根據(jù)不同課型的教學(xué)結(jié)構(gòu)和學(xué)生的認(rèn)知過程組合媒體
在教學(xué)中,多種媒體的組合并不是隨意地湊合,一般來講,背景設(shè)置的格調(diào)應(yīng)與課文文本內(nèi)容相呼應(yīng)。如:設(shè)計(jì)《爸爸的花兒落了》的背景,可以采用最簡單的紫色系列作為背景色襯托作者因爸爸去世而表現(xiàn)出的平靜而成熟;制作《木蘭詩》等文言文課件時(shí),應(yīng)選用使課件整體呈現(xiàn)古典沉穩(wěn)風(fēng)格的底色;另外,在設(shè)置背景時(shí)需要根據(jù)教學(xué)步驟選擇相應(yīng)背景,同時(shí)要注意避免各頁的背景風(fēng)格反差太大,應(yīng)盡量保持課件的整體風(fēng)格的一致性。
1.引言
目前,在高校以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的輔助教學(xué)已得到廣泛使用。在高校多媒體教室控制中,目前一般采用兩種模式:單機(jī)控制和網(wǎng)絡(luò)集中控制[1]。但是,由于教室計(jì)算機(jī)大多采用胖客戶機(jī)模式,這樣就會帶來使用和管理方面上的數(shù)據(jù)冗雜、維護(hù)困難和使用不便等問題。
在多媒體教室授課的老師需要在教室計(jì)算機(jī)上存儲數(shù)據(jù),安裝所需軟件,而且老師每換一次教室,都得重復(fù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲和相應(yīng)軟件的安裝。最終可能使得許多教室的計(jì)算機(jī)都有同一位老師的重復(fù)數(shù)據(jù)和軟件,而針對全校每一位老師使用到的任何一專業(yè)軟件及通用軟件,都要在每一臺教師機(jī)上安裝,以防止課表調(diào)整后又要重新裝軟件。教師上課要隨身攜帶U盤、光盤等存儲設(shè)備,并需計(jì)算機(jī)保證對其應(yīng)用的軟硬件全面支持。同時(shí),為了加強(qiáng)系統(tǒng)防護(hù),都采用了硬盤保護(hù)卡,這就要求針對某一批次的同型號配置的計(jì)算機(jī),先制作樣機(jī),再通過硬盤對拷或網(wǎng)絡(luò)發(fā)包進(jìn)行復(fù)制,這會造成大量的數(shù)據(jù)冗余,一旦遇到某計(jì)算機(jī)中病毒或系統(tǒng)被破壞,就必須重新恢復(fù)或硬盤對拷,不僅會影響教學(xué),還會給技術(shù)人員增加大量的維護(hù)工作[2-3]。
2.云存儲及結(jié)構(gòu)模型
2.1 云存儲概念
隨著云計(jì)算的飛速發(fā)展,云存儲的概念就應(yīng)運(yùn)而生了,其是在云計(jì)算基礎(chǔ)上進(jìn)行的一個(gè)延伸[5]。云存儲是一個(gè)虛擬化的技術(shù),其依賴于網(wǎng)絡(luò)而存在,客戶可以通過網(wǎng)絡(luò)將自己的資源上傳至云里并保存,同時(shí)只要有網(wǎng)絡(luò)的存在,用戶就可以對其進(jìn)行訪問。云存儲將服務(wù)器、存儲設(shè)備如U盤等視為一個(gè)數(shù)據(jù)源,并支持多種工作模式,可以根據(jù)需求自動合理地分配資源[4]。首先,云存儲將龐大的數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分細(xì)化,然后將細(xì)化后的小數(shù)據(jù)模塊交給計(jì)算機(jī)集群系統(tǒng),由該系統(tǒng)對小數(shù)據(jù)模塊進(jìn)行分布式存儲。云存儲的核心是實(shí)現(xiàn)存儲設(shè)備和應(yīng)用軟件的完美結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)對存儲設(shè)備的自由訪問。
2.2 結(jié)構(gòu)模型
云存儲是一個(gè)相對復(fù)雜的系統(tǒng),其組成部分包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用軟件、公用訪問接口、接入網(wǎng)和客戶端程序等。其中,存儲設(shè)備在系統(tǒng)中的每一個(gè)部分都扮演著重要的角色,存儲設(shè)備中的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)訪問都是通過一應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)的。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是由訪問層、應(yīng)用接口層、基礎(chǔ)管理層和存儲層組成,其自上而下進(jìn)行排列。
3.云多媒體教室虛擬化管理平臺設(shè)計(jì)
3.1 平臺設(shè)計(jì)思想
云多媒體教室虛擬化管理平臺是應(yīng)用云存儲和虛擬盤存儲技術(shù)[10],主要解決操作系統(tǒng)的啟動和終端用戶數(shù)據(jù)的存儲問題,具有便于維護(hù)管理和低成本的優(yōu)勢?;谠撈脚_,老師可以在自己課程的需求下,存儲數(shù)據(jù)信息和安裝相關(guān)軟件,解決了在每個(gè)教室都重復(fù)安裝軟件的問題。更不需要每次上課都帶U盤來拷貝課件,通過云存儲系統(tǒng)提供的服務(wù),教師不用考慮自己在哪個(gè)校區(qū),哪間教室上課,他們可以通過網(wǎng)絡(luò)訪問到自己的資源和教學(xué)環(huán)境。因此,解決了因?yàn)檐浖惭b出現(xiàn)錯(cuò)誤或病毒感染而耽誤授課的問題。終端的操作系統(tǒng)通過PXE服務(wù)啟動,本地可以有盤,也可無盤,本地操作系統(tǒng)采用軟還原模式啟動,解決了因用戶操作的數(shù)據(jù)而影響系統(tǒng)運(yùn)行的問題。在該平臺上,在工作站上操作一次,所有客戶機(jī)都可使用,無論是安裝系統(tǒng)還是軟件。維護(hù)人員可根據(jù)教學(xué)需求,隨時(shí)進(jìn)行軟件安裝或更新,大大方便了系統(tǒng)與應(yīng)用軟件的維護(hù)。
3.2 關(guān)鍵技術(shù)
平臺軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3所示。管理服務(wù)器業(yè)務(wù)邏輯是整個(gè)系統(tǒng)的核心,PXE啟動引導(dǎo)和數(shù)據(jù)回寫服務(wù)是系統(tǒng)的兩個(gè)引擎。
1)PXE啟動引導(dǎo)
PXE啟動引導(dǎo)部分主要用于客戶機(jī)加電啟動時(shí),網(wǎng)卡初始化完成后,通過網(wǎng)絡(luò)從服務(wù)器端下載操作系統(tǒng)并啟動。PXE啟動服務(wù)模塊負(fù)責(zé)客戶端的開機(jī)引導(dǎo),主要由客戶機(jī)加電、初始化網(wǎng)卡后與服務(wù)器端的DHCP服務(wù)和TFTP服務(wù)組成。服務(wù)器的DHCP服務(wù)主要負(fù)責(zé)工作站IP地址的分配、回收等管理操作,并向客戶端提供相關(guān)信息。TFTP服務(wù)可以向工作站發(fā)送一個(gè)文件,用于引導(dǎo)工作站的開機(jī)操作,然后通過網(wǎng)絡(luò)下載操作系統(tǒng)并啟動的過程。
2)數(shù)據(jù)回寫服務(wù)
終端運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)全部存儲在服務(wù)器端,通過網(wǎng)絡(luò)采用TCP/IP協(xié)議來獲得。針對木地有盤或無盤,數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)回寫在本地或服務(wù)器。在軟件設(shè)計(jì)上采用靠近硬件的思路,一般來說本地存儲比網(wǎng)絡(luò)存儲效率更高。在本地存儲中設(shè)計(jì)了不回寫、實(shí)時(shí)回寫和事后回寫等三種數(shù)據(jù)回寫服務(wù)器的策略。
3)集中管理平臺
在集中管理平臺上用戶可以進(jìn)行系統(tǒng)啟動基木參數(shù)的設(shè)置,獲取客戶機(jī)在線狀態(tài)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)流量,執(zhí)行針對客戶機(jī)的遠(yuǎn)程重啟、遠(yuǎn)程關(guān)機(jī)、遠(yuǎn)程運(yùn)行等操作,也可以對操作系統(tǒng)鏡像進(jìn)行有效管理。
界面上通過不同顏色反映了數(shù)據(jù)服務(wù)器啟動、跨網(wǎng)段及超級工作站等狀況。
a.多系統(tǒng)啟動
云存儲平臺優(yōu)先設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)虛擬啟動,只有當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí),為了保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行,系統(tǒng)可以切換為從本地硬盤啟動,避免了教學(xué)事故的發(fā)生。網(wǎng)絡(luò)啟動支持Windows XP,Windows2003及Win7等。這里要求教室機(jī)BIOS設(shè)置支持遠(yuǎn)程喚醒功能,且CMOS中設(shè)置為網(wǎng)絡(luò)啟動優(yōu)先選項(xiàng)。
b.數(shù)據(jù)服務(wù)器設(shè)置
數(shù)據(jù)服務(wù)器及工作站軟件安裝之前,要將本機(jī)的QS協(xié)議刪除、防火墻等關(guān)閉,以防止過濾掉DHCP包導(dǎo)致操作出錯(cuò)??蛻舳伺c服務(wù)器如果不在同一個(gè)VLAN,要在交換機(jī)上做DHCP中繼。對要使用的數(shù)據(jù)服務(wù)器,在服務(wù)器基木參數(shù)選項(xiàng)卡中設(shè)置默認(rèn)的工作目錄。其中映像文件目錄和還原文件主要是讀的操作,一般放同一磁盤分區(qū)下,臨時(shí)文件主要是寫的操作,該目錄放另一分區(qū)。隨后在磁盤管理選項(xiàng)卡中,添加一個(gè)5-15G大小的無盤啟動盤。
c.鏡像文件上傳
數(shù)據(jù)服務(wù)器建立完成后,要對工作站參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,工作站無盤第一次啟動時(shí)都會按這個(gè)工作站默認(rèn)參數(shù)啟動。使用一臺服務(wù)器上設(shè)定IP段中的一臺工作站,有盤啟動此工作站把FLCLIENT文件包拷貝到硬盤,執(zhí)行后安裝相應(yīng)服務(wù)文件,配置啟動配置網(wǎng)卡型號,關(guān)閉計(jì)算機(jī)。在服務(wù)器端,設(shè)置這臺工作站的默認(rèn)設(shè)置中IO服務(wù)器為當(dāng)前數(shù)據(jù)服務(wù)器的具體IP地址,然后設(shè)置這臺工作站為超級工作站。此時(shí)有盤啟動這臺超級工作站,執(zhí)行FLCLIENT客戶端程序,選擇系統(tǒng)上傳,上傳完畢后關(guān)閉此工作相應(yīng)的SERVER端關(guān)閉此工作站的超站功能。然后所有的工作站選擇網(wǎng)絡(luò)啟動,就可以實(shí)現(xiàn)無盤啟動了。如果以后要安裝程序,重復(fù)此過程,在其上進(jìn)行所需軟件的安裝后,再上傳系統(tǒng)鏡像,所有工作站再次啟動的就會是新安裝程序文件后的鏡像。
d.穿透還原技術(shù)
云存儲平臺獲取管理員同步命令的時(shí)候,會自動將虛擬系統(tǒng)與本地系統(tǒng)的差異數(shù)據(jù)穿透進(jìn)入本地硬盤系統(tǒng)里。所謂穿透,通俗地說就是用無盤系統(tǒng)更新有盤系統(tǒng)。
e.服務(wù)端多機(jī)熱備
云虛擬化管理平臺具有多服務(wù)器熱備功能。在此,服務(wù)器可以是云中的任何一個(gè)節(jié)點(diǎn),通過云存儲,可以把學(xué)校所有多媒體教室納入到云多媒體教室虛擬化管理平臺中。多服務(wù)器熱備是結(jié)合多臺I/O服務(wù)器來使用的,當(dāng)一臺I/O服務(wù)器停機(jī)后,客戶機(jī)會自動切換I/O服務(wù)器以實(shí)現(xiàn)熱備,從而避免了當(dāng)一臺I/O服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí),影響到整個(gè)I/O的服務(wù)。
3.3 性能分析
該平臺與原有多媒體教室集中控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無縫集成。在原來多媒體集控中,一般是總控機(jī)發(fā)出指令,講臺電控鎖開啟,講臺內(nèi)中控機(jī)依次給計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、電動幕、無線功放供電,這些設(shè)備相繼開啟[11-12]。和該平臺集成后,計(jì)算機(jī)啟動后自動從無盤啟動,通過網(wǎng)絡(luò)訪問云服務(wù)器,讀取鏡像文件,從而啟動系統(tǒng)。由于總控機(jī)發(fā)送指令通過的是專門網(wǎng)線,與計(jì)算機(jī)本身不是同一根網(wǎng)線,因此二者不存在沖突和爭用帶寬問題。
4.結(jié)論
目前,云平臺已在多所高校得以應(yīng)用。平臺運(yùn)行效率高,客戶機(jī)不需逐臺單獨(dú)維護(hù),通過服務(wù)器統(tǒng)一設(shè)置即可。有盤、無盤兼容,用戶隨時(shí)可通過帳號訪問到云存儲中的私有文件,系統(tǒng)不必安裝殺毒軟件,應(yīng)用軟還原技術(shù)分別對有盤的PC進(jìn)行有效病毒防護(hù)。對安全性來說,是主動安全防御、事前防御,不用安裝硬還原卡,基木的操作系統(tǒng)文件被安全保護(hù),不會因?yàn)榭蛻舳说牟僮鞫薷?。本地系統(tǒng)可全新還原,實(shí)現(xiàn)徹底防護(hù),不影響機(jī)器的運(yùn)行效率,程序應(yīng)用一段時(shí)間后始終保持流暢。整個(gè)系統(tǒng)保存于云服務(wù)中,方便管理,安全性高,具有個(gè)人網(wǎng)絡(luò)磁盤,數(shù)據(jù)加密保存,更安全。
在高校教學(xué)資源中引入云存儲的概念具有一定的創(chuàng)新性,同時(shí)也必將成為一種趨勢。云存儲可以實(shí)現(xiàn)資源的合理分配與自由訪問,存儲成本也較低,在未來高校資源建設(shè)中也必將扮演著越來越重要的作用。
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中圖分類號: TN711?34; TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A 文章編號: 1004?373X(2017)04?0057?04
Design and implementation of information monitoring and processing system for multimedia network
JIA Xiaoting, XING Jieqing
(Qiongtai Normal University, Haikou 571127, China)
Abstract: As the multimedia network information is updated increasingly and the existing multimedia network information monitoring system cannot get promoted reasonably in monitoring level and processing power, a multimedia network information monitoring and processing system is put forward to solve the problem. The system is composed of monitoring module and processing module. The monitoring module is used to cololect the multimedia network information, and convert it into digital multimedia network information. The processing module is adopted to process the digital multimedia network information through TM320DM368 processor based on the technology of Leonardo Da Vinci. The generated monitoring result feeds back to the monitoring module. The users query the treatment process and monitoring results of system through the client provided by the monitoring module. The system provides a variety of processing algorithms for multimedia network information, mainly including the frame difference algorithm and background decrease value algorithm. The experimental results show the system has hifg monitoring success rate and strong processing ability, and can quickly and accurately display the content that the users require.
Keywords: multimedia network; monitoring system; Leonardo Da Vinci technology; TM320DM368
0 引 言
S著信息技術(shù)的不斷發(fā)展壯大,多媒體網(wǎng)絡(luò)信息以其便捷性、完整性和通俗性,在各行業(yè)的安保領(lǐng)域中被大量使用[1?3]。由于多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的不斷更新,多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控水平、處理能力等方面無法得到合理提升,因而被逐漸淘汰,取而代之的是多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)。這種新型系統(tǒng)在傳統(tǒng)系統(tǒng)的監(jiān)控基礎(chǔ)上,更加側(cè)重于對不斷更新的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的有效處理,以更好地對用戶需求進(jìn)行響應(yīng)[4?6]。
由于我國科研組織對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)研發(fā)正處于初級階段,因此,曾塑造出的系統(tǒng)均存在一些弊端。如文獻(xiàn)[7]塑造遠(yuǎn)程控制多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),其利用多功能監(jiān)控機(jī)對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行監(jiān)控,并通過無線網(wǎng)絡(luò)對監(jiān)控信息進(jìn)行處理和控制。該系統(tǒng)的集成度較高且安裝較為方便,有效節(jié)約了人力和財(cái)力。但其處理能力過于依靠系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn),一旦硬件出現(xiàn)問題,其監(jiān)控成功率和處理能力都將大幅度降低。文獻(xiàn)[8]塑造嵌入式控制多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),該系統(tǒng)將PC機(jī)作為多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的處理平臺,并通過其內(nèi)置的多媒體切換功能,實(shí)現(xiàn)多方監(jiān)控信息的高效率查詢。該系統(tǒng)的性能雖高,但其硬件的成本過高,市場競爭能力較弱;文獻(xiàn)[9]塑造信號模擬多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),該系統(tǒng)利用“信號模擬”這一相對完善且成本低廉的技術(shù),將多媒體網(wǎng)絡(luò)信息存儲為畫質(zhì)更清晰且更易管控的模擬信號,全面提升系統(tǒng)的監(jiān)控水平和處理能力。但其功能過于簡單,信息查詢操作復(fù)雜,僅適合進(jìn)行小型多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的監(jiān)控與處理;文獻(xiàn)[10]塑造數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),該系統(tǒng)的數(shù)字化程度較高,處理能力強(qiáng),且使用更為方便,能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的準(zhǔn)確監(jiān)控。但該系統(tǒng)太過受限于網(wǎng)絡(luò)傳輸能力,且其傳輸安全性能不夠好。
本文設(shè)計(jì)了一種監(jiān)控水平高、處理能力強(qiáng)的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),解決以上系統(tǒng)弊端。該系統(tǒng)由處理模塊和監(jiān)控模塊組成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所塑造的系統(tǒng)監(jiān)控成功率高,處理能力強(qiáng),能夠快速且準(zhǔn)確地顯示用戶所需內(nèi)容。
1 多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)
多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)包括監(jiān)控模塊和處理模塊兩部分。監(jiān)控模塊進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控工作,處理模塊對數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行處理。系統(tǒng)的處理流程和監(jiān)控結(jié)果將實(shí)時(shí)反饋給用戶,便于用戶掌握多媒體網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
1.1 監(jiān)控模塊設(shè)計(jì)
多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)利用監(jiān)控模塊進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的采集工作,并對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控模塊主要由網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)、云鏡解碼器、服務(wù)器和客戶端組成,如圖1所示。
由圖1可知,監(jiān)控模塊經(jīng)由WiFi技術(shù)實(shí)現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控信息的傳遞工作,WiFi技術(shù)的使用不限制終端,使用戶能夠隨時(shí)隨地獲取多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)的監(jiān)控信息。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的采集工作,即將多媒體網(wǎng)絡(luò)信息傳送到多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)中,以對其進(jìn)行處理。系統(tǒng)選用的網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)是SCZ?2250PD網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī),該網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)可在[-20 ℃,40 ℃]的溫度范圍內(nèi)正常工作,并具有25倍光學(xué)變焦能力,其內(nèi)置的日夜轉(zhuǎn)換功能可提升系統(tǒng)對監(jiān)控信息的采集能力和處理能力。
SCZ?2250PD網(wǎng)絡(luò)攝像頭將采集到的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息傳送到服務(wù)器中,由于監(jiān)控模塊中的信息傳輸主要通過WiFi技術(shù),在服務(wù)器的選擇上,應(yīng)重點(diǎn)考慮服務(wù)器的安全性能和傳輸效率,并兼顧其購買成本和運(yùn)行成本。為此,多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)選用我國某公司生產(chǎn)的ME5000多媒體服務(wù)器。ME5000多媒體服務(wù)器的價(jià)格較比國外同功能產(chǎn)品更低,且運(yùn)行安全穩(wěn)定、傳輸效率高。其支持標(biāo)準(zhǔn)多媒體編碼協(xié)議,與用戶終端兼容性較高。ME5000多媒體服務(wù)器通過分析多媒體網(wǎng)絡(luò)信息參數(shù),對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行編碼,并將編碼后的信息傳送到云鏡解碼器和客戶端中??蛻舳说奈恢梦挥谟脩艚K端中,用戶可經(jīng)由客戶端實(shí)時(shí)查詢多媒體網(wǎng)絡(luò)信息,以及系統(tǒng)對信息的處理流程和監(jiān)控結(jié)果。用戶也可通過客戶端進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的處理,其處理工作較為復(fù)雜,應(yīng)經(jīng)由專業(yè)人員獲取到處理許可,方能實(shí)現(xiàn)多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的自主處理。
云鏡解碼器主要進(jìn)行已編碼信息的解碼工作,并將解碼后的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)字信號中包括多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的地址和相對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的地址。多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控和處理系統(tǒng)能夠通過數(shù)字信號操縱網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)行為,同時(shí),數(shù)字信號也將被傳輸?shù)教幚砟K,進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的處理工作。
1.2 處理模塊設(shè)計(jì)
多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)選用達(dá)芬奇技術(shù)作為處理模塊的核心技術(shù)。達(dá)芬奇技術(shù)是為數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息量身定制的處理方案,其能夠在保證處理能力的基礎(chǔ)上,對處理流程進(jìn)行簡化,并為數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息提供多種硬件和軟件的技術(shù)支持,以提高系統(tǒng)處理效率。達(dá)芬奇技術(shù)不僅擁有超強(qiáng)的控制能力,其對大型多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的處理同樣具有優(yōu)良的表現(xiàn)能力。達(dá)芬奇技術(shù)在對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制的同時(shí),也為用戶提供了自主編程接口。其配備的各種內(nèi)置算法知識庫,增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性,為系統(tǒng)后期整改工作提供了便利。監(jiān)控模塊基于達(dá)芬奇技術(shù),選擇了TM320DM368處理器進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的處理工作。TM320DM368處理器的處理頻率高達(dá)432 MHz,且ARM性能較為強(qiáng)勁。圖2是TM320DM368處理器的工作原理D。由圖2可知,TM320DM368處理器先后根據(jù)用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議和實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議,解析監(jiān)控模塊的工作流程并生成服務(wù)質(zhì)量控制反饋,對數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行解碼和顯示等預(yù)處理。解碼后的信息會傳輸?shù)絋M320DM368處理器內(nèi)置的子處理器進(jìn)行處理,圖3是TM320DM368處理器中子處理器工作原理。
由圖3可知,子處理器將首先進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)的環(huán)境解析工作,為數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息選取最優(yōu)處理方案。當(dāng)多媒體網(wǎng)絡(luò)信息輸入到子處理器,計(jì)時(shí)器便開始對處理工作進(jìn)行計(jì)時(shí)。子處理器在達(dá)芬奇技術(shù)的控制下,將已處理的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息生成監(jiān)控結(jié)果,并對其進(jìn)行加密和信號增強(qiáng),以保證監(jiān)控模塊對信息進(jìn)行安全接收,并提高網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的顯示效果。
2 多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)為多媒體網(wǎng)絡(luò)信息提供了多種處理算法,主要包括幀間差分算法和背景減值算法。系統(tǒng)能夠?yàn)槎嗝襟w網(wǎng)絡(luò)中的不同信息自動匹配適合的算法。幀間差分算法通過分析多媒體網(wǎng)絡(luò)信息中相互臨近的幀差數(shù)值,確定出其中待處理信息。圖4是幀間差分算法處理流程圖。根據(jù)圖4分析幀間差分算法的處理流程:將圖4中的幀數(shù)設(shè)為,用代表多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的幀值,代表信息坐標(biāo)點(diǎn),代表相互臨近的幀差數(shù)值,對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息二值化,則其二值化表達(dá)式為:
(1)
(2)
式中,代表標(biāo)準(zhǔn)閾值。多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)利用幀間差分算法,將閾值小于幀差的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)置成輔助信息,這樣便能夠準(zhǔn)確地將目標(biāo)信息提取出來。經(jīng)由二值化處理后的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息,將依次進(jìn)行形態(tài)學(xué)濾波排除干擾,以及拓?fù)溥B通性測試,保證系統(tǒng)能夠?qū)τ脩羲鑳?nèi)容進(jìn)行快速顯示。同時(shí),幀間差分算法為多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)提供了中斷控制,以應(yīng)對黑客入侵、系統(tǒng)信息泄露等突發(fā)狀況。
背景減值算法同幀間差分算法的處理流程較為相似,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
(3)
(4)
式中,代表多媒體網(wǎng)絡(luò)信息中的輔助信息幀值。背景減值算法將多媒體網(wǎng)絡(luò)信息中某一幀值與輔助信息幀值做差,構(gòu)建輔助信息幀值模型。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于其能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)更新,更適用于處理動態(tài)類型的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息。
由于動態(tài)信息中的影響因素較多,背景減值算法需要對其進(jìn)行算法消除,提取出影響因素中的輔助信息。背景減值算法主要通過與平均分配算法或自適應(yīng)算法相結(jié)合的方式,對影響因素中的輔助信息進(jìn)行提取。
平均分配算法對影響因素中的輔助信息的提取原理,主要是對影響因素信息進(jìn)行復(fù)制,通過對所復(fù)制信息的總閾值進(jìn)行平均分配,將影響因素覆蓋掉,求得輔助信息閾值。平均分配算法的用法較為簡單,效果較為理想,但不能用其進(jìn)行過于細(xì)致的影響因素的消除工作。假設(shè)多媒體網(wǎng)絡(luò)信息中影響因素信息的長度為,則有:
(5)
式中:
(6)
自適應(yīng)算法對影響因素中的輔助信息的提取流程為:首先假設(shè)某幀為輔助信息,將多媒體網(wǎng)絡(luò)信息中的其他幀與其進(jìn)行對比,并對不同幀的輔助信息進(jìn)行排查和整改,進(jìn)而得到真實(shí)輔助信息。假設(shè)為輔助信息響應(yīng)速度,則自適應(yīng)算法的目標(biāo)函數(shù)為:
(7)
3 實(shí)驗(yàn)分析
本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)所需達(dá)成的目標(biāo)是:塑造一種監(jiān)控成功率高、處理能力強(qiáng)的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)用戶所需內(nèi)容的快速、準(zhǔn)確顯示。
由于環(huán)境溫度的改變會對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)的硬件性能造成影響,導(dǎo)致系統(tǒng)性能變化。因此,實(shí)驗(yàn)在溫度為20 ℃,40 ℃和-20 ℃的環(huán)境下,分別對本文系統(tǒng)的監(jiān)控成功率和處理能力進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)還選取數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)與本文系統(tǒng)進(jìn)行對比,以便能夠更加直觀地了解本文系統(tǒng)性能。圖5、圖6是三種溫度下兩系統(tǒng)監(jiān)控成功率變化圖,圖7、圖8是三種溫度下兩系統(tǒng)處理能力變化圖。兩種系統(tǒng)的處理用時(shí)統(tǒng)計(jì)表如表1所示。
從圖5中可看出,數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)在溫度為20 ℃,40 ℃和-20 ℃的環(huán)境下監(jiān)控成功率變化較大,表現(xiàn)在成功率數(shù)值的波動和下降幅度明顯增大,其在20 ℃,40 ℃和-20 ℃溫度下的監(jiān)控成功率平均值分別為97%,90%,88%。
從圖6中可看出,本文系統(tǒng)在溫度為20 ℃,40 ℃和-20 ℃的環(huán)境下的監(jiān)控成功率平均值分別為100%,98%和95%,即本文系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了常溫下對多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的完美監(jiān)控,其在高溫和低溫環(huán)境下的監(jiān)控成功率,高出數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)8%和7%,且監(jiān)控成功率非常穩(wěn)定。驗(yàn)證了本文系統(tǒng)具有較高的監(jiān)控成功率。
由圖7、圖8以及表1可知,本文系統(tǒng)的處理能力變化幾乎不受溫度影響,其處理時(shí)間一直在[3.8 ms,6.0 ms]范圍內(nèi)變化。而數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng)在常溫20 ℃下的處理能力較高,但在高溫和低溫環(huán)境下處理時(shí)間明顯增大,系統(tǒng)整體的處理能力較弱。經(jīng)由對以上結(jié)果的對比分析,驗(yàn)證了本文系統(tǒng)具有較強(qiáng)的處理能力。
4 結(jié) 論
由于多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的不斷更新,多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)控水平、處理能力等方面無法得到合理提升。因此,本文塑造的多媒體網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)控與處理系統(tǒng),由監(jiān)控模塊和處理模塊組成。監(jiān)控模塊進(jìn)行多媒體網(wǎng)絡(luò)信息的采集工作,并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息。處理模塊利用基于達(dá)芬奇技術(shù)的TM320DM368理器,對數(shù)字多媒體網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行處理,所生成的監(jiān)控結(jié)果將反饋到監(jiān)控模塊。用戶經(jīng)由監(jiān)控模塊提供的客戶端,對系統(tǒng)的處理流程和監(jiān)控結(jié)果進(jìn)行查詢。系統(tǒng)為多媒體網(wǎng)絡(luò)信息提供了多種處理算法,主要包括幀間差分算法和背景減值算法。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,所塑造的系統(tǒng)監(jiān)控成功率高,處理能力強(qiáng),能夠快速且準(zhǔn)確地顯示用戶所需內(nèi)容。
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