【正文】 使用便利等有點(diǎn)。 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)概述 ....................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 國內(nèi)外計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的發(fā)展及存在問題 ..................錯(cuò)誤 !未定義書簽。大力開展對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與研究對(duì)教育事業(yè)具有十分重大的意義。 PIM。它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到教育、軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、科技等重要領(lǐng)域，尤其是在教育領(lǐng)域的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)具有 十分重大的意義?！币粋€(gè)有效的學(xué)習(xí)環(huán)境也因此成為教師在幫助學(xué)生參與和負(fù)責(zé)自己的學(xué)習(xí)的一個(gè)挑戰(zhàn)(1996 年國家研究委員會(huì) )。因?yàn)檫@種交流是雙向的，所以它能充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與參與性，活躍課堂氣氛，使教學(xué)方式更加多元化和多維化，進(jìn)而在大大提高教學(xué)效率的同時(shí)進(jìn)一步縮短了教學(xué)時(shí)間。這就是多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的“電子舉手”功能，它既克服了在實(shí)踐操作教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師無法及時(shí)解答每一位學(xué)生的問題的不足，又避免了教師需要消耗大量的體力穿梭于學(xué)生之間，而學(xué)生有任何疑問只需通過該功能向教師示意，坐在教師機(jī)前的教師只需將自己的界面切換成問題學(xué)生的學(xué)生機(jī)界面，通過屏幕演示以及話筒對(duì)話，即可實(shí)時(shí)的應(yīng)對(duì)每一位學(xué)生的問 題。 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室在其他學(xué)科的教學(xué) 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室不僅可以在計(jì)算機(jī)教學(xué)中運(yùn)用，還可以通過在系統(tǒng)中安裝其他學(xué)科的 軟件從而對(duì)其他學(xué)科進(jìn)行輔助教學(xué)。第一，在傳統(tǒng)的多媒體教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生都是“一刀切”，沒有針對(duì)性，而在多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，教師可以在同一時(shí)刻進(jìn)行不同的教學(xué)，讓學(xué)生切身地投入到教學(xué)中，參與教師的演示，充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮 學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，同時(shí)還能根據(jù)每一位學(xué)生的接受能力和學(xué)習(xí)程度對(duì)其進(jìn)行因材施教，從而使得每個(gè)學(xué)生都能在自己原有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)之上有顯著的提高。 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的意義 與傳統(tǒng)教學(xué)相比 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 3 在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師通常使用文字、語言、動(dòng)作等表達(dá)方式把知識(shí)傳授給學(xué)生。 而多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)恰恰彌補(bǔ)了以上所述教具之不足。 ①多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)有利于突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)、化抽象為直觀。課堂上如果單純講解，很難吸引學(xué)生，我們可以把一些能用計(jì)算機(jī)演示的教學(xué)用計(jì)算機(jī)演示給學(xué)生，即直觀又可以加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，節(jié)省了時(shí)間，提高了課堂效率。充分利用多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)功能模塊，不僅兼顧了傳統(tǒng)教學(xué)方式中的可取之處，將現(xiàn)代化的教學(xué)理念與其相結(jié)合，從而形成一種理想的教學(xué)形式，還能實(shí)質(zhì)上的將教學(xué)效率提高，使得教師與學(xué)生之間的課堂互動(dòng)變得更為有效和有趣。利用局武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 4 域網(wǎng)將信息傳輸給對(duì)方，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室成為教和學(xué)之間的有效地網(wǎng)絡(luò)信息交流途徑，它為學(xué)生參與課堂問題討論、學(xué)生向教師進(jìn)行咨詢等都提供了十分便利的環(huán)境。這種開放式教學(xué)可以讓學(xué)生們主動(dòng)地獲得更加廣泛的信息，根據(jù)個(gè)人習(xí)慣方式對(duì)學(xué)習(xí)進(jìn)行探究，更有助于教學(xué)效果。 [6]不幸的是，當(dāng)教育性的多媒體的使用被考慮時(shí)，似乎出現(xiàn)了三個(gè)障礙（薩蒙斯， 1994；所羅門， 1994）。為了實(shí)現(xiàn)多媒體也是一種 有效的教學(xué)手段，以上這三個(gè)障礙必須克服。由于純硬件設(shè)計(jì)多媒體教室費(fèi)用很高，實(shí)現(xiàn)困難，所以基于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的純軟件多媒體教室成為主流。 純軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室 純軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)教室，說的是以網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)位基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)音視頻傳輸 的網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)軟件，所有的 音 /視 頻信號(hào)都是以數(shù)字方式進(jìn)行傳輸。人類信息的交換形式 , 已經(jīng)從簡(jiǎn)單的文字、聲音發(fā)展到今天的圖形、圖像、視頻等豐富多彩的方式從二維的平面 媒體向多維媒體表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換計(jì)查評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果 , 從頭至尾都是教師在起著主導(dǎo)作用不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣焙養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性把學(xué)生當(dāng)成了一種被填滿的容器 , 而不是一個(gè)等待被點(diǎn)燃的火把。而且因?yàn)椴捎玫氖菑V播協(xié)議的方式，所以不會(huì)因?yàn)榫W(wǎng)段上點(diǎn)數(shù)的增多而增加額外的網(wǎng)絡(luò)通信流量。 表 21 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室功能簡(jiǎn)要說明 [11] 功能 說明 屏幕廣播 將教師機(jī)的電腦屏幕畫面和語音等多媒體信息實(shí)時(shí)廣播給全體、群體或單個(gè)學(xué)生。 網(wǎng)絡(luò)影院 可以將 VCD/MPEG/MP3/AVI/WAV/MOV 等音頻 /視頻流節(jié)目播放到全體或指定的學(xué)生電腦上，這些學(xué)生都能接收到圖像和聲音信息。 電子教鞭 可以直接在屏幕上繪畫各種 圖形標(biāo)記，書寫文字，進(jìn)行任意的“圈點(diǎn)”，配合教學(xué)廣播功能。您真的可以體會(huì)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的輕松與寫意。 班級(jí)管理 非常強(qiáng)大的班級(jí)、小組、學(xué)生和電腦管理機(jī)制，不但無須配置就可以開始教學(xué)任務(wù)，而且對(duì)“班級(jí)、學(xué)生”概念的引入，可以讓您進(jìn)行多個(gè)班級(jí)配置管理，可以安排學(xué)生的座位，可以進(jìn)行分組管理和教學(xué)演示，等等，都非常方便。 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)軟件方面也沒有特殊的要求。網(wǎng)絡(luò)中，還可以安裝 NETBEUI 和 IPX/SPX 等其他協(xié)議 ,用來支持其他的應(yīng)用，這并不會(huì)影響該系統(tǒng)的運(yùn)行。我國政府也提出了“科技興國”的發(fā)展戰(zhàn)略。根據(jù)我國的具體情況，教育部制定統(tǒng)一規(guī)劃，分三步逐步推進(jìn)我國信息化教育。 教育技術(shù)是利用科學(xué)的學(xué)習(xí)理論對(duì)學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)過程的設(shè)計(jì)、開發(fā)、利用、管理和評(píng)價(jià)的理論和實(shí)踐。 建設(shè)高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí)資源。 傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為中心的，在很大程度上禁錮了學(xué)生的個(gè)性，局限了學(xué)生的發(fā)展空間。 合理地對(duì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行資金投入。 目前不少學(xué)校都在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，然而不論是校園網(wǎng)、多媒體教室局域網(wǎng)，還是單個(gè)的多媒體計(jì)算機(jī)，其信息資源都是非常有限的。 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 11 第二章 系統(tǒng)分析 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的主要設(shè)計(jì)思想 設(shè)計(jì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)的宗旨，就是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)汲取傳統(tǒng)教學(xué)方面的一定經(jīng)驗(yàn)，研發(fā)一個(gè)適合老師授課和學(xué)生學(xué)習(xí)的新型學(xué)習(xí)環(huán)境。而這種交互形式的主要特點(diǎn)在于：前后數(shù)據(jù)間的相互獨(dú)立性、發(fā)生的隨意性和一定的可忽視性。 因?yàn)橐陨咸攸c(diǎn)，一種基于無連接的 傳送機(jī)制被用在數(shù)據(jù)和消息的交互實(shí)現(xiàn)上。又因?yàn)橐话阍跀?shù)據(jù)量中需要交互的數(shù)據(jù)或消息所占的比例都不大，所以采用等待的方式在數(shù)據(jù)發(fā)送上可以非常有效地節(jié)省系統(tǒng)的資源。公共對(duì)話板創(chuàng)建的隨機(jī)性指的是對(duì)話板的建立必須通過數(shù)據(jù)和消息的交互來完成，在此之前，其被要求方是無法感知的。如果每?jī)蓚€(gè)用戶之間都完成一個(gè)握手過程，那么就可以實(shí)現(xiàn)多人對(duì)話。 以往有少數(shù)軟件支持工作組間或用戶間的交互，大部分都是支持用戶與計(jì)算機(jī)之間的交互。這個(gè)時(shí)候，用戶可以很方便地加入群進(jìn)行群聊，還可以自由地選擇退出，從而終止交互活動(dòng)。在發(fā)送方，通過語音輸入設(shè)備將語音數(shù)據(jù)送至采集緩沖區(qū)，當(dāng)采集緩沖區(qū)的容量被占滿時(shí)，異步發(fā)送線程隨之被啟動(dòng)，為保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性，需要同時(shí)引入下一個(gè)緩沖區(qū)，并繼續(xù)進(jìn)行語音數(shù)據(jù)的采集，當(dāng)異步發(fā)送線程返回時(shí)，為了下一輪數(shù)據(jù)的采集能夠繼續(xù)，緩沖區(qū)和線程需要被重新初始化。例如，在目前某些院校在網(wǎng)絡(luò)寬帶和硬件的學(xué)術(shù)下，在課堂外的電子作 業(yè)安排上等，視頻媒體無法很好的實(shí)時(shí)傳輸，但是以文件形式進(jìn)行的傳輸之后再處理的解決方案還是可以被采用的。 牢牢把握住學(xué)習(xí)者的注意力，最大程度的激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)他們的理解能力，最好能讓他們對(duì)所學(xué)知識(shí)記憶深刻，這就是教學(xué)的核心。在人機(jī)教學(xué)環(huán)境下所設(shè)計(jì)研究的教學(xué)軟件，這 種注意的指向性應(yīng)該被好好地考慮，這樣多媒體技術(shù)就可以被教師方便合理地組合成多媒體信息，從而突出屏幕重點(diǎn)，以此來吸引學(xué)生的注意，給學(xué)生們提供長久學(xué)習(xí)的最佳環(huán)境。 （ 2）考評(píng)系統(tǒng)：教學(xué)評(píng)估和教育測(cè)量在教學(xué)環(huán)節(jié)中是十分重要的。 輔助功能模塊分析 任何系統(tǒng)都必須有相應(yīng)的輔助功能模塊作為支持，不能單獨(dú)存在?？荚囅到y(tǒng)采用的是 C/S 模式。 輔助功能 模塊結(jié)構(gòu)圖 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 15 教學(xué)功能模塊分析 [14] 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的教學(xué)功能模塊是系統(tǒng)的核心。根據(jù)教師機(jī)管理和服務(wù)的方式，教學(xué)功能模塊包括以下三個(gè)子模塊：廣播教學(xué)模塊、遙控教學(xué)模塊和系統(tǒng)管理模塊。對(duì)于安裝好了聲卡、麥克風(fēng)和耳機(jī)的具有多媒體支持的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，就可以享有教師機(jī)提供的這些服務(wù)。而該網(wǎng)絡(luò)多媒體播放器的播放速度和質(zhì)量， 在 10M 的局域網(wǎng)上，也有著與本地播放相同的速度和質(zhì)量，并且也支持快進(jìn) /倒退 /選擇節(jié)目的功能。 （ 2）學(xué)生示范 讓某位學(xué)生來示范操作，教師選擇的一位學(xué)生圖標(biāo)對(duì)應(yīng)的學(xué)生屏幕就會(huì)充當(dāng)“教師機(jī)”角色，教師可以通過相應(yīng)的功能鍵取消示范教學(xué)。 （ 1）網(wǎng)上通知 集中控制網(wǎng)上消息。學(xué)生機(jī)執(zhí)行“電子舉手”命令，在教師機(jī)上對(duì)應(yīng)學(xué)生就出現(xiàn)“？”，同時(shí)學(xué)生機(jī)提示“舉手成功！”。多媒體網(wǎng)絡(luò)教室教學(xué)功能模塊結(jié)構(gòu)圖如圖 所示： 教學(xué)功能模塊結(jié)構(gòu)圖 根據(jù)以上分析，多媒體網(wǎng)絡(luò)教室的整體框架如圖 所示： 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 17 圖 多媒體網(wǎng)絡(luò)教室整體結(jié)構(gòu)圖 18 武漢工程大學(xué) 畢業(yè)論文 19 第三章 核心功能詳細(xì)設(shè)計(jì) 圖像（視頻）壓 縮與解壓算法、數(shù)據(jù)傳輸方式、服務(wù)端對(duì)客戶端的服務(wù)策略是多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心工作。所以，圖像的壓縮算法就顯得尤為重要。流媒體傳輸技術(shù)是以時(shí)間的連續(xù)來進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊环N技術(shù)，而包括視頻、音頻、圖片、文本等在內(nèi)的多媒體文件是可以在網(wǎng)上進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。目前，實(shí)時(shí)流協(xié)議 RTSP（ Realtime Streaming Protocol，定義了一對(duì)多的應(yīng)用程序如何有效地通過 IP 網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)）、實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議 RTCP（ Realtime Transport Control Protocol，和 RTP 一起提供流量控制和擁塞控制服務(wù)）、實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議 RTP（ Realtime Transport Protocol，用于 Inter 上針對(duì)多媒體數(shù)據(jù)流的一種傳輸協(xié)議）是支持流媒體傳輸?shù)闹饕獏f(xié)議。通常高速緩存所需容量并不大，因?yàn)楦咚倬彺媸褂铆h(huán)形鏈表結(jié)構(gòu)來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：通過丟棄已經(jīng)播放的內(nèi)容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續(xù)尚未播放的內(nèi)容。 其具體的實(shí)現(xiàn)流格式數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑砣鐖D 所示： 圖 流格式數(shù)據(jù)傳輸原理圖 因此，我們?cè)谠O(shè)計(jì)多媒體網(wǎng)絡(luò)教室系統(tǒng)的時(shí)候，亦可以采用 HTTP/TCP 來傳輸控制信息，用 RTP/UDP 來傳輸實(shí)時(shí)聲音數(shù)據(jù)，而為了順利實(shí)現(xiàn)視頻（圖像）數(shù)據(jù)的傳輸，則同樣要自己構(gòu)造類似于“流媒體”數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議。 MailSlot(sSlot： 通道 )是 TPC(Windows Interprocess Communications)的成員，它可以使數(shù)據(jù)通訊在局域網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)。 MailSlots 一旦關(guān)閉，所有在其內(nèi)的數(shù)據(jù)都會(huì)被刪除掉，這點(diǎn)和磁盤文件不同，它是存在內(nèi)存的臨時(shí)虛擬文件。 為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的廣播，根據(jù)上面 MailSlot Names 的格式（在 CreateFile 建立 Client MailSlot 時(shí) ） ，“電臺(tái)”可以當(dāng)局域網(wǎng)內(nèi)收聽者都建立相同的 MailSlotNames 時(shí)用①或者②的格式就可以進(jìn)行廣播了。 用 Socket 構(gòu)造客戶端與服務(wù)端的數(shù)據(jù)傳輸方式 MailSlots 能在網(wǎng)絡(luò)上很好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，有很多優(yōu)點(diǎn)。要開發(fā)各種各樣的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，可以選擇使用這兩個(gè)組件。這種服務(wù)和日常生活中的公交公司提供的交通服務(wù)、銀行提供的提存款服務(wù)等概念是一樣的。 圖 是常用的端口占用情況是根據(jù)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)在命令（ stata）下進(jìn)行的測(cè)試得到的。 服務(wù)器與客戶機(jī)之間進(jìn)行的通訊是根據(jù)寫入和讀取底層連接 Socket 的字節(jié)流來實(shí)現(xiàn)的。 [19,20,21] 客戶端與服務(wù)端通訊協(xié)議的設(shè)計(jì)： 在一個(gè)同時(shí)包含數(shù)據(jù)通訊客戶端和服務(wù)端的系統(tǒng)中，多個(gè)客戶端應(yīng)該可以同時(shí)被服務(wù)端應(yīng)答并且同等享有服務(wù)端提供的 服務(wù)。 這樣，在客戶端（即 學(xué)生機(jī)）使用 TWinSocketStream 進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)并采用ctBlocking 模式，而在服務(wù)端（即教師機(jī)）采用 stThreadBlocking 模式，另外，客戶端和服務(wù)端的 TWinSocketStream 讀寫都是放在線程中實(shí)現(xiàn)的，這樣多媒體網(wǎng)絡(luò)教室軟件系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)整齊劃一。為此，我們可以在客戶端和服務(wù)端建立一個(gè)規(guī)則 —— 令牌，即擁有令牌者才可采取下一步的數(shù)據(jù)操作。如果客戶端無法及時(shí)知道數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇笮?，就?huì)出現(xiàn)“死等”現(xiàn)象，也就是當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸在客戶端無法及時(shí)結(jié)束時(shí)，客戶端就會(huì)陷入無限等待中?？蛻舳藬嚅_連接是在知道數(shù)據(jù)塊傳輸結(jié)束之后，即收到約定信號(hào)之后。 因此，一般都選擇第一種方案，第二種方案在真正的程序開發(fā)中能不用就盡量不用。就像前面說的，正常釋放令牌就選擇第四步（ A），如要早期釋放令牌就選擇第四步（ B）。AskForFilesName39。AskForFileData39。//數(shù)據(jù)發(fā)送完成，告知服務(wù)端連接 可以關(guān)閉了 KEY_SRV:Array[1..2] of string = //從服務(wù)端發(fā)出以下令牌 (39。)。,39。服務(wù)器端線程收到請(qǐng)求，發(fā)送第 1 個(gè)數(shù)據(jù)塊。服務(wù)器端線程收到請(qǐng) 求，關(guān)閉該連接，結(jié)束線程。在具體實(shí)現(xiàn)上，教師機(jī)對(duì)學(xué)生機(jī)有絕對(duì)地控制權(quán)限，可以通過高級(jí)權(quán)限命令來管理學(xué)生機(jī)；而學(xué)生機(jī)通過局域網(wǎng)給教師機(jī)發(fā)送請(qǐng)求，雙方才能進(jìn)行溝通和交流。 “ IP 多點(diǎn)發(fā)送是 IP 的擴(kuò)充，用于支持多點(diǎn)發(fā)送的那部