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网络教育系统设计开发(FLASH FMS)

添加时间:2019/07/16
本文设计并实现了基于 FMS 的网络教育系统。在系统中,教师可以在线录制或上传课程视频;学生可以观看课程视频,并对难点、疑点进行视频注释;师生间可以通过异步方式的视频留言板及同步方式的视频聊天室进行沟通交流。
  以下为本篇论文正文:

摘要

  随着全球信息化进程的不断发展,教育信息化势在必行,网络多媒体教学正在逐渐成为主流教育形式。网络多媒体教学拓展了教学的时空纬度,为学习者提供了更为丰富、优质的学习资源,必将对提高教学质量、转变教学观念以及推进全民教育产生积极影响。

  FMS 作为流媒体服务器将传统的流媒体功能与灵活的开发环境结合起来, 为教育行业创建提供了创新的、交互式的媒体应用,使基于 FMS 的网络学习具有以下几个特点:

  以学生为中心的活动,简化和建模,基于问题的学习,提供及时而有意义的反馈,确保学生之间互动。

  本文针对目前网络教育的实际情况,将 FMS 技术引入到网络教育当中,分析比较国内外 FMS 的应用情况,以相关的学习理论为指导,以.NET 和 FLASH 技术为支撑,对系统功能、系统架构、系统数据存储做了全面设计,并重点阐述了视频在线录制、视频的流式播放、视频留言板、视频聊天室的实现方法。为学生提供了可视化、直观的视频课程平台,教学资源可以无限扩展,教学种类不受学科限制。师生间通过视频留言板及视频聊天室进行沟通,全面满足了网络课程中同步及异步交流的需要。

  关键词:网络教育;FMS;富媒体

Abstract

  With the successive development of global information society, it is necessary that education use more information technology. The network multimedia teaching is gradually becoming the mainstream of education form that develops the teaching space and time latitude .The network multimedia teaching provides learner with rich resources of high quality, it will certainly have the positive influence on improving the teaching quality, transforming the teaching methods and promoting social education.

  FMS as a stream media server put traditional stream media function and flexible development environment together, for education created and provided creative, interactive medium application. The network study which base on the FMS has a few characteristics as follows: student-centered activities, facilitation and modeling, problem-based learning, providing timely and meaningful feedback, ensuring students interact with each other.

  This thesis aims at currently the practicality instance of web-based teaching, lead the FMS technology into Web-based Teaching, analyze more domestic and international the FMS applied instance, take related study theories as instruction, take the .NET and the FLASH technology as to prop up, did to design completely to system function, system structure, system data saving, and the point expatiate to carry out a method of on-line to record,the flow video play,video message board,video chat room. Provided a visual and intuitionistic flat of video course for the student, the teaching resources can be infinite to expand, the teaching category is free from academics restriction. The teachers and the students communicate through video message board and video chat room,completely meet a demand of communion in network course through synchronous and asynchronous.

  Key words: Web-based Teaching; FMS; Rich media

  网络教学是一个在教师的组织、导引和帮助下,以学生为活动主体,在充满趣味性、生活性的情景里运用网络资源进行主动探究,获取、分析和处理信息,并形成自己的创造性的探究结果的过程。

  网络教学分为同步、异步两种教学模式。目前网络远程教学由于受到网络带宽的限制,多采用异步教学模式,也就是采用 Web 浏览技术,教师先将多媒体课件放到服务器上,用户需要时将其下载到本地计算机再进行播放。这种模式下学生可以在任何自己认为适当的时间学习,由于牺牲了授课的实时交互性,师生之间基本上没有直接交流,使得教学的生动性大打折扣。由于受网络带宽和多媒体占用存储空间大的影响,目前大部分教育网站采用的网页异步教学形式主要以文本、图片为主,偶尔插入小段二维动画和声音媒体提供教材、讲义、练习等内容,有成本小、制作快、存储容量小等优势,但从本质上说,这种网页教学只是简单的将教学内容由书面形式改为电子形式,不能达到生动有趣的教学效果。另外多媒体信息的数据量大,在目前网络接入速度较低的情况下需要很长的时间将课件下载到本地计算机,并且需要占用大量硬盘存储空间,给用户带来很大不便。

  心理学实践表明,人在接受信息时仅使用视觉能记忆 25%,而同时兼用听觉和视觉感受器官能记忆 65%,视觉、听觉等多种器官参加活动能有效地提高记忆效率。因此我们不难看出,只有集音频、视频、协同操作、应用共享、文字交流与一体的多方位互动教学,才能够真正高效的实现师生之间的教学互动。设计一个理想的网络教学模式就是让每个学生都能感受“面对面”方式的同步教学,可以和同组人员协作学习,也可以和老师实时沟通。这种模式要求教师授课场景、授课文字、图片、动画等内容都要实时通过网络传向单机,学生的问题和意见也将实时传递给远方的教师,这需要大量的声音、视频数据的编码、传输,在现实的网络带宽和技术支持下很难完成,需要一种新的技术——富媒体技术的支持。

  富媒体是 Rich Media 的中文翻译,它并不是一种具体的互联网媒体形式,而是指具有动画、声音、视频和交互性的信息传播方法,包含下列常见的形式之一或者几种的组合:流媒体、声音、Flash、以及 Java、JavaScript、DHTML 等程序设计语言。富媒体可应用于各种网络服务中,如网站设计、电子邮件、弹出式广告、插播式广告等。富媒体其实是建立在多媒体基础上的一项新技术,与多媒体技术最大的不同在于,多媒体的应用一般没有交互性,而富媒体却增加了交互性概念。

  网络教育系统中需要有一种技术将文字、声音、图像、视频等多种元素结合起来,并能够实现师生间的交互,基于 FMS 的富媒体技术是最好的选择。基于 FMS 的富媒体技术以 FMS 为流媒体服务器,以 FLV 为视频传输格式,两者的组合打造出全新的网络教育系统。

  FMS 是 Adobe(Macromedia)公司推出的开发流媒体的服务器软件,1.0 版命名为Flash Communication Server,2.0 版更名为 Flash Media Server。FMS 作为流媒体服务器将传统的流媒体功能与灵活的开发环境结合起来, 为教育行业创建和提供创新的、交互式富媒体应用。

  FMS 和其他流媒体服务器有着显着的区别,FMS 也是一个流媒体服务器,但是它的互动性显然是其它的流媒体服务器所不及的,它不但可以有效的处理影音数据(包括实时影音数据),而且,可以进行文本数据的实时通讯,更加有利的是它可以将这种流媒体能力和其它的应用程序服务器集成在一起,从而可以创建功能强大的富媒体应用程序,这就是互联网的明天。

  目前在国际互联网上使用较多的流式视频格式主要有以下三种:RealNetworks 公司的 RealMedia、Apple 公司的 QuickTime 以及 Microsoft 公司的 MicrosoftMedia。Flash的 FLV 视频格式是继这三大格式之后的一种流媒体视频格式。虽然起步较晚,但 Flash的 FLV 视频格式凭借其自身优势,现已成为互联网上非常流行的流媒体格式。

  FLV 流媒体格式是随着 Flash MX 的推出而发展而来的一种新兴的视频格式。FLV 是在 Sorenson 公司的压缩算法的基础上开发出来的。它利用了网页上广泛使用的 FlashPlayer 平台,将视频整合到 Flash 动画中。也就是说,网站的访问者只要能看 Flash动画,自然也能看 FLV 格式视频,而无需再额外安装其它视频插件,FLV 视频的使用给视频传播带来了极大便利。FLV 文件体积小巧,清晰的 FLV 视频 1 分钟在 1MB 左右,一部电影在 100MB 左右,是普通视频文件体积的 1/3。再加上 CPU 占有率低、视频质量良好等特点使其在网络上盛行,目前网上的几家着名视频共享网站均采用 FLV 格式文件提供视频,就充分证明了这一点。

  21 世纪是知识和信息高度膨胀的时代,互联网带给整个社会前所未有的变革,全面改变着人类的生存状态。网络教育作为一种新兴的现代教育方式得到了快速的发展,世界各国对网络教育都给予了前所未有的关注,在 1999 年网络教育市场为 17 亿美元,而到 2004 年为 231 亿美元,平均增长率(复合增长率)为 66%,呈现了高速的增长速①。

  对网络教育高度的关注和资金大量的投入,使的最新的信息技术及多媒体技术能够在第一时间应用到网络教育当中,FMS 作为出色的流媒体器也不例外,在国内外都得到了很好的应用,ADOBE 公司的官方网站上就列举了很多的应用案例。

  布莱恩柯林斯是密西根州立大学的博士和实验室的成员,想要把 Spiro 教授的想法应用到他自己最热爱的学科: 历史。身为一位前历史老师,他知道直接的传统讲述的教学方法经常让学生对复杂的事情失去鉴别能力,而且当把历史的理解应用到现实的情况时会措手不及。 一天,他在观看美国政治活动的广告记录片时,他想出了一个主意用活动广告作为美国历史教学中一个积极吸引学生的方法。“我了解活动广告会是一个很棒的入口让小孩了解历史的情境”柯林斯说。

  布莱恩柯林斯和他的同事为了和其他美国历史老师和学生分享多媒体学习资源创建了一个网站。他们需要将影片剪辑会无缝地嵌入任何的浏览器,而且没有大的用户端下载。规模巨大的视频和静态内容的库需要数据库驱动和容易维护。系统必须被很容易地修改并且可以扩展使用在多种内容的区域。在评估一些解决方案之后,他们认为使用flash 是完美的方案,同时选择 Flash Communications Server②作为部署网络上的声音和视频的应用程序的服务器平台。目前该站点正在为全世界的 K-16 教室提供美国历史、政治学、英语作为第二语言的美国研究方面的教学。该站点使用富数字媒体帮助学习者拉近事件之间的联系是其最大的特点。

网络教育系统设计开发(FLASH FMS):

视频录制画面
视频录制画面

播放带注释的视频
播放带注释的视频

视频留言板
视频留言板

视频聊天窗口
视频聊天窗口

目 录

  摘 要
  ABSTRACT
  第一章 概述
    一、当前网络教育中存在的问题
    二、在网络教育系统中应用 FMS 的必要性
    三、国内外网络教育中 FMS 应用现状
    四、本文的研究意义
  第二章 网络教育应用 FMS 的理论基础及相关技术
    一、网络教育中应用 FMS 的理论基础
      (一)行为主义理论与基于 FMS 的网络教育系统
      (二)建构主义理论与基于 FMS 的网络教育系统
      (三)连接主义理论与基于 FMS 的网络教育系统
    二、网络教育系统中相关技术
      (一)流媒体技术及 FMS 介绍
      (二)Flash 相关知识
      (三)XML 的应用
      (四)ASP.NET 概述
  第三章 基于 FMS 的网络教育系统设计
    一、系统的设计思想和预期目标
      (一)系统的设计思想
      (二)系统预达到的目标
    二、系统的功能模块
      (一)系统功能划分
      (二) 模块功能描述
      (三)用户角色与功能模块之间的关系
    三、系统的架构体系
      (一)设计思想
      (二)系统架构设计
    四、系统的数据存储结构
      (一)数据库设计的原则
      (二)数据库设计
  第四章 基于 FMS 的网络教育系统实现
    一、利用 FMS 实现教师视频录制
    二、利用 FMS 实现课程流式播放及视频注释
    三、利用 FMS 实现视频留言板
    四、利用 FMS 实现师生视频语音交流
  结 论
  参考文献
  后 记

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