探讨多媒体教学的数字化平台建设

赵子江　高　荔

文章编号：1672-5913(2009)06-0021-03

摘要：随着计算机技术的发展，计算机教学已经从传统的模式逐渐过渡到数字化模式。如何采用多媒体技术科学地、有效地建设和完善数字化教学平台，是值得探讨的问题。本文就数字技术的发展与特征、技术条件、教育内容和方式的合理选择，以及数字化平台的建设等方面内容进行了阐述。

关键词：教改；多媒体教学；数字化平台

中图分类号：G642

文献标识码：B

1数字技术的发展与特征

数字技术是计算机技术，在计算机发展的早期阶段，人们利用计算机进行军事和工业生产的数值计算。随着数字技术的发展，尤其是计算机硬件技术的发展，人们开始用计算机处理和表现自然事物，包括教育在内的多种领域急切地盼望引入这一新生事物，并且初步地应用于多个领域，为各个领域带来了巨大的冲击和变革。

1.1数字技术的发展

1984年，美国Apple (苹果)公司开创了计算机处理图像的先河，在世界上首次使用Bitmap(位图)概念对图像进行描述，从而实现了对图像进行简单处理、存储以及相互之间的传送等功能。苹果公司的“Apple”计算机运行Macintosh操作系统，首次采用了先进的图形用户界面(就是现在Windows的概念)和Icon程序设计理念，并建立了图形化人机接口标准。

1985年，美国Commodore公司将世界上首台多媒体计算机系统展现在世人面前，该计算机系统被命名为Amiga。并在随后的Comdex89展示会上，展示了该公司研制的多媒体计算机系统Amiga的完整系列。

同年，为了解决大容量存储问题，激光只读存储器CD-ROM问世，对计算机多媒体技术的发展起到了决定性的推动作用。CDDA技术(Compact Disk Digital Audio)也已经趋于成熟，使计算机具备了处理和播放高质量数字声音的能力。

1986年3月，荷兰PHILIPS(菲利普)公司和日本SONY (索尼)公司共同制定了CD-I(Compact Disc Interactive)交互式激光盘系统标准，使多媒体信息的存储规范化和标准化。CD-I标准允许一片直径5英寸的激光盘上存储650MB的数字信息量。

1987年3月，RCA公司制定了DVI(Digital Video Interactive)技术标准，规范了交互式视频技术方面的标准，使计算机能利用激光盘以DVI标准存储静止图像和活动图像，并能存储声音等多种信息模式。DVI标准的问世，使计算机处理多媒体信息具备了统一的技术标准。

1990年11月，美国Microsoft(微软)公司和包括荷兰PHILIPS(菲利普)公司在内的一些计算机技术公司成立“多媒体个人计算机市场协会(Multimedia PC Maketing Council)”。主要任务是对计算机的多媒体技术进行规范化管理和制定相应的标准。制定了多媒体计算机的“MPC标准”。该标准对计算机增加多媒体功能所需的软硬件规定了最低标准的规范、量化指标，以及多媒体的升级规范等。

1991年，多媒体个人计算机市场协会提出MPC1标准。从此，全球计算机业界共同遵守该标准所规定的各项内容，促进了MPC的标准化和生产销售，使多媒体个人计算机成为一种新的流行趋势。

1993年5月，多媒体个人计算机市场协会公布了MPC2标准。该标准根据硬件和软件的迅猛发展状况做了较大的调整和修改，尤其对声音、图像、视频和动画的播放、Photo CD做了新的规定。此后，多媒体个人计算机市场协会演变成多媒体个人计算机工作组(Multimedia PC Working Group)。

1995年6月，多媒体个人计算机工作组公布了MPC3标准。该标准提高了软件、硬件的技术指标，制定了视频压缩技术MPEG的技术指标，使视频播放技术更加成熟和规范化，并且指定了采用全屏幕播放、使用软件进行视频数据解压缩等项技术标准。

同年，美国Microsoft(微软)公司开发的Windows95操作系统问世，使多媒体计算机的用户界面更容易操作，功能更为强劲。随着视频音频压缩技术日趋成熟，个人计算机已经日趋成熟，开始占据主导地位。

国际互联网络Internet的兴起，促进了数字技术的发展，验证了数字化的趋势和必然性。在教育教学领域，多媒体技术领域的发展，把计算机技术、通信技术和大众传播技术融合在一起，为建立更广泛意义上的数字化教学平台提供了条件。

1.2数字技术的特征

数字技术具有量化准确、表达方式多样化、便于信息的传送与交流、海量存储等技术特征。其中，对于教学起到重要作用的是“表达方式多样化”这一重要特征。它的具体体现就是所谓的“多媒体技术”。

多媒体技术是集多种媒体形式为一身的、具有交互性的计算机应用技术。用多媒体技术构建教学平台，是目前最为科学、最为理想的教学手段。但是，在实际操作中，还应考虑诸多问题，如技术条件、教学内容的合理选择、平台建设的具体细节等。

2技术条件

(1) 计算机的硬件条件。要实现多媒体技术，计算机需要大容量存储器、处理速度快的CPU(中央处理器)、CD-ROM、高效声音适配器，以及视频处理适配器等多种硬件设备，并且需要相应的外围设备，例如数码相机、扫描仪、打印机、自动控制设备等。

(2) 成熟的数据压缩技术。这是解决海量数据传送、存储与调用的关键。对于教学中常用的图像文件、音乐文件、视频文件的数据压缩，使这些原本数据量非常大的文件得以轻松地进行网络间的传送和课堂展示。

(3) 多媒体的软件条件。就目前发展而言，软件在很大程度上决定了应用领域的大小和可操作性。借助合适的软件，人们才得以在教育教学以及多领域多学科中使用计算机，从而充分地利用多媒体技术解决相关问题。

(4) 相关的技术支持。在多媒体技术中，没有相关技术的支持也是不行的。在多媒体技术所涉及的广泛领域中，每一种应用领域都有其独特的技术特点和条件。将相关技术融合进计算机多媒体技术中，或者与之建立某种有机的联系，是多媒体技术能否成功应用的关键。

3教学内容和方式的合理选择

就理论而言，包括教育教学在内的多学科、多领域都可以被数字化，进而进行数字化处理和管理。但是，并不是所有学科都适合这样做。如何选择学科，使数字化的信息更加科学，更加合理，更便于教学，是重要的问题。

3.1教学内容的选择

根据笔者多年的教学经验，认为选择的原则可以是如下学科：

(1) 基础教育学科。

(2) 容易量化而又比较抽象的学科。

(3) 适合多媒体表现形式的学科。

基础教育学科是指基础课、专业基础课以及公共选修课等学科。要求知识面宽，前瞻性强，这是调动各种媒体形式进行教学的合适舞台。而容易量化而又比较抽象的学科在应用了数字技术之后，能够充分利用多媒体技术将其形象化、人性化，使理解和交流更为容易。

3.2教学方式的选择

教学方式的选择原则应该是：使用最适合的数字化表现手段，表现最适合的教学内容。教学的手段应该是全方位的，应该调动所有的媒体表现形式，满足如下的需要。

(1) 图形和图像处理的需要。图形和图像是人们辨识事物最直接和最形象的形式，在教育与教学中，很多难以理解和描述的问题用图形或图像表示，就能起到一目了然的作用。

(2) 大容量数据交换与存储的需要。随着教育与教学的深入开展，师生之间的交流从语言到数据，从作业到广泛的信息交流，被处理的媒体种类不断增加，信息量加大，要保存和处理大量的信息，成为一个亟待解决的大问题。

(3) 音频信号和视频信号处理的需要。这是数字化教学平台使用的另一个重要手段。通过可视化的数据传送与播放，使受教育者和教育者之间的沟通变得顺畅和自然。经过多年的发展，计算机能够对音频信号和视频信号进行采集、数字化处理和重放，并能对重放的过程和模式进行控制。

(4) 界面设计的需要。计算机与使用者之间的层面叫做界面，它是计算机与人类沟通的重要渠道，也是制作教学课件的必经之路。在计算机发展的早期阶段，人们忽略了界面设计问题，这使得没有相当经验和技术的人无法使用计算机。随着计算机应用的拓展和普及，界面采用了图形、声音、动画等多种形式，并安排了交互性控制按钮，使操作变得容易和亲切。

(5) 获取信息的需要。在现代教育中，教授的是信息，学习的是信息，交换的也是信息，这是至关重要的。

(6) 高科技研究的需要。研究型大学在办学中，强调教育与科研并重，数字化教学平台自然也不例外。借助计算机应用技术，使科研成果的获得与转化更加快捷，便利。利用虚拟的数字技术进行多方位、多角度的教学，使接受和研究知识的过程缩短，更快培养有用人才，为国家建设投入生力军。

4数字化平台的建设

建设数字化平台主要包括以下几个方面：

4.1选择合适的媒体软件和数据格式

既然要用到数字化教学表现形式，就不得不考虑软件的应用，以及数据之间的兼容性等问题。选择软件的原则是：

(1) 必须是正版软件。

(2) 媒体制作软件生成的媒体文件格式和数据压缩算法应具有通用性。

(3) 尽量采用平台软件能够兼容的文件格式和数据压缩格式对数据进行保存。

4.2选择合适的平台软件

实际上，平台软件的选择余地并不大。采用算法语言编程自然是最理想的办法，自由度大，界面交互性强，平

台的外表和内部结构更加合理，看上去也更加专业。但由于大多数教师并不精通计算机，因此只限于很少一部分人构建教学平台。图1就是笔者利用编程制作的教学平台界面。

笔者认为，对于大多数教师而言，目前微软的PowerPoint(以下简称简称PPT)就是不错的平台软件，简单易用。并且可以利用链接、调用、关联相关软件等一些列手段弥补该平台的不足。

利用PPT作为平台软件的基本框架如图2所示。

4.3选择合适的传统配套媒介

数字化媒体只有和传统媒体共同作用，充分调动人们的多种感知功能，才能使教学更加完善和科学化。笔者先后出版了若干本教材，多角度、多方位地阐述了与多媒体教学的数字化平台建设有关的知识、见解和具体的实现手段。

图3(a)是《多媒体技术应用教程》第6版(978-7-111- 09435-7)，从计算机专业的角度着重介绍了如何运用多媒体手段制作多种媒体形式，并如何完善教学平台的建设。是一本理论性和实践性兼顾的教材。

图3(b)是《多媒体技术基础》(978-7-111-13570-8)，从实际应用的角度出发，以实用目的为中心，介绍多种媒体形式的设计和制作，最终完成教学平台建设的全过程，适用于非计算机专业的读者。

图3(c)是《平面设计艺术》(978-7-111-16447-0)，介绍了平面设计的起源与发展，与教学平台建设、教案设计、界面设计等多领域有关的版面构成观念，色彩观念，以及综合设计观念。

图3传统配套媒介

4.4选择合适的教学交互项目和方式

选择合适的教学交互方式是一个认知规律和教学规律的问题，并非数字技术问题。事实上，这非常重要，这些都融入在教育心理学和教学法中，本文不再赘述。

至于交互方式，应充分利用平台软件的功能，搭建多种模式、多种环境、多种数据格式的互动平台，灵活地运用交互功能，以教学的需求为中心，合理、科学地安排。

在本文的最后，笔者强调：完成多媒体教学的数字化平台建设，其关键条件必须得到满足。这些条件包括：数字化教学平台的硬件环境、软件环境、社会环境(人才需求、专业需求)等。除此以外，师资力量、主管部门的支持、业绩考核的政策(质与量的考核标准)等内容也是非常重要的。

参考文献：

[1] 赵子江. 多媒体技术基础[M]. 北京: 机械工业出版社, 2009.

[2] 赵子江. 多媒体技术应用教程[M]. 北京: 机械工业出版社, 2008.

[3] 赵子江. 平面设计艺术[M]. 北京: 机械工业出版社, 2005.