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摘要 要获得震撼性的多媒体课件演示效果,就需要具备高速的网络应用环境,用前瞻性的课件开发理念,指导创新桌面化Web应用开发。同时拥有高水准的艺术设计修养以及优秀的程序开发技术,再借助一流的教案设计,创设极富情感的情境教学体验。
关键词 多媒体课件;情境教学;AIR应用;云计算;模块化设计;虚拟现实
中图分类号:G436 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2009)24-0114-02
Innovation of Multimedia Courseware Designing Concept//Wu Rui, He Yuan
Abstract To gain the shocking effect of the multimedia courseware demonstration, we must have high-speed network application environment and forward-looking designing concept to guide the innovative desktop web application designing. At the same time, we have a high standard of art design cultivation, outstanding program development technology and first-class lesson plans design to create highly emotional situational teaching.
Key words multimedia courseware; situational teaching; AIR application; Cloud Computing; modular design; virtual reality
Author’s address Hubei Urban Construction Vocational and Technical College, Wuhan, 430205, China
在全球经济一体化网络信息时代,教育教学的形式也发生着改变。国家要大力发展远程教育系统,就必须开发优秀的多媒体精品课件。虽然互联网上多媒体课件很多,但少见精彩的作品,其原因是多方面的。课件开发中的资金、时间、人员素质、项目管理等因素,都会影响开发的最终品质。高端的多媒体精品课件开发是个系统工程,具备前瞻性的开发指导思想是项目成功的前提,但是,现在的许多理论观点往往缺乏实践。
笔者在多年的课件项目研发成果的基础上,就课件开发中的平台、标准、形式、理念、原则、方式分别来阐述创新多媒体课件开发理念。
1 以高速网络环境为开发平台
1.1 高规格的音视频素材需要更高速的网络传统的Web(全球信息网或万维网)不能满足高端多媒体课件的传输需求;一个多媒体课件系统,常包含大量的音视频内容数据。同样的画面内容,VCD与HDTV(High Definition Television)给人的视听感受是完全不同的,高分辨率的影像对人的视听冲击力肯定会更强烈,就像普通的电视画面是不可能有电影的临场感。HDTV传输速率约为20 Mbps,支持杜比5.1声道高保真传送,有720P、1080i、1080P三种显示分辨率。以武汉城市为例,ADSL/1M带宽,实际的网速约为113 KByte/秒,任何一种高清格式,在互联网上都难以正常播放。所以,一个高速的网络环境,才是最有效运行高端多媒体课件系统的保证。
1.2 不同类型的高速网络建设发展快速虽然目前互联网上最有效的实用形态,还是以文本数据类为主的Web表现形式,但是,全球IT(Information Technology)行业正在迅猛发展,比如超高速网络建设的应用。Google的搜索引擎建立在100多万台服务器、200多个分布点上,第三方可以在Google的云计算(Cloud Computing)中,通过Google App Engine运行大型并行应用程序。2008年Microsoft推出了蓝天(Windows Azure)操作系统,Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。当然,如果以高性能光纤局域网环境来开发,数据传输也没有瓶颈的问题。还可以采用桌面化Web应用开发标准;在本地运行大数据量的程序内容,把文本类数据程序通过Web实时更新。
2 以桌面化Web应用为开发标准
2.1 多媒体顶级应用的成功模式现在的网络游戏发展极快,比如《孤岛危机》这款大型3D游戏,无论是其照片级的画面渲染效果,还是其超强的游戏性都非常的震撼。类似这样的游戏很多,已形成一个巨大的产业市场。这类大型游戏的主程序内容都是本地化运行的,游戏中的部分后台数据是Web平台实时交互的。当然,不可能完全照搬游戏来开发多媒体课件,开发一个大型的3D游戏是需要有相当规模的资源和团队,这对于多媒体课件开发中的个人与小团队力量来讲是不现实的。但是,游戏是非常成功的多媒体顶级应用,课件开发可以参照这种模式。
2.2 实现富媒体的AIR应用方案一般传统的网络应用程序都是基于页面开发的,HTML页面就是网络程序的表现层,可是HTML更适合于文本信息,基于页面的系统难以满足多媒体课件用户更高的体验要求。Adobe AIR(Adobe Integrated Runtime)方案允许利用现有的Web开发技能(包括Flash,Flex,HTML,JavaScript,AJAX),无需学会传统桌面的开发技术,就可以创建跨平台的富互联网RIA(Rich Internet Applications)应用。用户与AIR应用程序可以桌面化多媒体互动。只要AIR虚拟机Runtime被安装在用户的计算机上,AIR应用程序就可以像其他桌面应用程序一样,能安装和运行。
3 以数字化流行时尚为开发形式
3.1 数字化流行时尚是社会主流导向现实生活中的数字电视、数码相机、MP3/MP4等,众多的数字化应用产品不计其数,已形成数字化流行时尚,社会的流行导向会影响多数人的取向,这也是年轻人比较热衷的、易于接受的表现形式。多媒体课件是教与学的结合,使用的对象是教师与众多的学员。教师开发多媒体课件辅助教学,并希望年轻学员易于接受,这就需要把握流行时尚的导向,并借助于这种形式,这样,多媒体课件从形式感上就会让学员喜欢。要赋予多媒体课件的时尚理念,色彩是最能表达视觉感受的,每年发布的国际流行色,是课件开发色彩设计的最好参考。
3.2 高性能智能手机平台发展迅猛现如今的手机产品,早已是数字化时尚的代名词;2008年,Google智能手机(T-Mobile G1)发布,使用Android操作系统,支持WCDMA/HSPA网络,理论下载速率7.2 Mbps,并支持WiFi。与此同时NVIDIA发布了Tegra(芯片上的计算机)系列处理器APX 2500。Tegra系列处理器集成了ARM11 CPU、GeForce GPU核心、高清视频和图像处理器,可以播放1080 P的高清视频,具有超强的HCI(人机界面),支持Flash与3D用户界面和多媒体API,体积仅为144平方毫米,功耗小于1瓦。类似这样高性能的移动产品,已经是多媒体课件比较理想的终端应用平台了。
4 以情境创设为教案的设计理念
4.1 最为理想的认知方式所谓的情境教学(Situational teaching)就是通过教与学的良好互动,在教学过程中创设的情感氛围,从而使学员对感知对象产生心灵情感共鸣。多媒体课件的情境创设,可以采用虚拟现实技术,创设具有鲜明的动态形象感知过程。如果以单学科知识点为创设对象最易实现,其中的情感互动氛围和感知方式是情境创设的核心。在知识的组织与优化引导上,情境教学能够体现教师的作用特点,可以发挥学员的自主性认知方式与个性化的认知过程,从而达到最有效的教学目的。
4.2 终端运行平台发展支持2008年作为顶级显卡厂商NVIDIA公司又推出了CUDA (Compute Unified Device Architecture) SDK2.0,CUDA是基于NVIDIA图形处理器(GPU)上全新的并行计算体系架构,它是一个全新的软硬件架构,是高性能GPU计算解决方案,可以将GPU视为一个并行数据计算的设备,对所进行的计算进行分配和管理。类似CUDA技术的深入应用与发展,将会真正实现创设情境教学所需要的,基于个人用户桌面化环境,开发具有震撼性的虚拟现实多媒体交互系统。
5 以高质量艺术性为设计原则
优秀的艺术设计是多媒体课件作品的品质保证,设计原则是关键,因为,人是任何课件形式作用的对象,一般人对视听感受都有自主的形式美鉴别。人对情感因素的触动也特别敏感,例如影视作品能调动观众情绪,所以,多媒体课件系统内的展示设计与创作,需要以人为本,可以通过独特的表达方式和艺术语言传达知识,表现作品的思想和情感。要创设一个传授知识点所需要的情感氛围,需要有极高的艺术表现力,从最基本的图形单元设计到人机交互心理体验,都必须精益求精,力求完美地表达艺术设计理念,这是具有特色的多媒体精品课件成功开发的关键。这样的多媒体课件产品,应该具有市场的品牌价值。
6 以模块化架构设计为开发方式
当我们的前期工作都准备好时,选择一个最有效的软件开发方式会事半功倍。多媒体课件项目的开发,常需很多人的协同作业。尤其是开发工程量特别大时,模块化设计(Block-based Design)就具有非常明显的优越性,能够缩短开发周期和提高开发效率。高端的多媒体课件项目,本身就是一个系统工程,采用模块化架构设计,能够方便团队分组并行开发,也利于软件后期的升级与维护。
模块化设计主要有主程序、子程序、子过程等框架结构,可以在系统中设计定义各个框架之间的链接关系,并以功能块为单位进行独立开发。例如对课件系统中某个重要的模块,集中优势资源力量优先开发,却不影响整体项目的完成。当然,前期的项目方案设计必须精细和完善。很显然,模块化架构设计易于系统的优化与扩展,能够提高课件系统的运行性能。
7 结论
总之,一套好的教案设计是多媒体课件成功开发的前提;其次,先进的软件架构设计,能够对课件系统的用户环境和开发环境进行科学合理的整合与分布;再次,经济约束条件、审美需求和样式,再融合极富创意的艺术设计理念是关键;最后,优秀的程序、动画、图形设计技术的应用,则是高端多媒体课件开发成功的保证。
中国的IT行业发展迅猛,类似IPv6、Web2.0、网格计算、云计算的深入应用,伴随全球网络终端用户软硬件环境的不断改善,可以预见,互联网的春天又将到来,那将是个更高速、更高效、智能化的多媒体网络世界,创新多媒体课件的开发运用将落到实处。
参考文献
[1]何克抗.现代教育技术[M].北京:北京师范大学出版社,1998
[2]德斯蒙德·基更.远距离教育理论原理[M].丁新,等,译.北京:中央电大出版社,1999
[3](美)Jones G R.网络教育——21世纪的教育革命[M].北京:高等教育出版社,2000
关键词 多媒体课件;情境教学;AIR应用;云计算;模块化设计;虚拟现实
中图分类号:G436 文献标识码:B 文章编号:1671-489X(2009)24-0114-02
Innovation of Multimedia Courseware Designing Concept//Wu Rui, He Yuan
Abstract To gain the shocking effect of the multimedia courseware demonstration, we must have high-speed network application environment and forward-looking designing concept to guide the innovative desktop web application designing. At the same time, we have a high standard of art design cultivation, outstanding program development technology and first-class lesson plans design to create highly emotional situational teaching.
Key words multimedia courseware; situational teaching; AIR application; Cloud Computing; modular design; virtual reality
Author’s address Hubei Urban Construction Vocational and Technical College, Wuhan, 430205, China
在全球经济一体化网络信息时代,教育教学的形式也发生着改变。国家要大力发展远程教育系统,就必须开发优秀的多媒体精品课件。虽然互联网上多媒体课件很多,但少见精彩的作品,其原因是多方面的。课件开发中的资金、时间、人员素质、项目管理等因素,都会影响开发的最终品质。高端的多媒体精品课件开发是个系统工程,具备前瞻性的开发指导思想是项目成功的前提,但是,现在的许多理论观点往往缺乏实践。
笔者在多年的课件项目研发成果的基础上,就课件开发中的平台、标准、形式、理念、原则、方式分别来阐述创新多媒体课件开发理念。
1 以高速网络环境为开发平台
1.1 高规格的音视频素材需要更高速的网络传统的Web(全球信息网或万维网)不能满足高端多媒体课件的传输需求;一个多媒体课件系统,常包含大量的音视频内容数据。同样的画面内容,VCD与HDTV(High Definition Television)给人的视听感受是完全不同的,高分辨率的影像对人的视听冲击力肯定会更强烈,就像普通的电视画面是不可能有电影的临场感。HDTV传输速率约为20 Mbps,支持杜比5.1声道高保真传送,有720P、1080i、1080P三种显示分辨率。以武汉城市为例,ADSL/1M带宽,实际的网速约为113 KByte/秒,任何一种高清格式,在互联网上都难以正常播放。所以,一个高速的网络环境,才是最有效运行高端多媒体课件系统的保证。
1.2 不同类型的高速网络建设发展快速虽然目前互联网上最有效的实用形态,还是以文本数据类为主的Web表现形式,但是,全球IT(Information Technology)行业正在迅猛发展,比如超高速网络建设的应用。Google的搜索引擎建立在100多万台服务器、200多个分布点上,第三方可以在Google的云计算(Cloud Computing)中,通过Google App Engine运行大型并行应用程序。2008年Microsoft推出了蓝天(Windows Azure)操作系统,Azure的底层是微软全球基础服务系统,由遍布全球的第四代数据中心构成。当然,如果以高性能光纤局域网环境来开发,数据传输也没有瓶颈的问题。还可以采用桌面化Web应用开发标准;在本地运行大数据量的程序内容,把文本类数据程序通过Web实时更新。
2 以桌面化Web应用为开发标准
2.1 多媒体顶级应用的成功模式现在的网络游戏发展极快,比如《孤岛危机》这款大型3D游戏,无论是其照片级的画面渲染效果,还是其超强的游戏性都非常的震撼。类似这样的游戏很多,已形成一个巨大的产业市场。这类大型游戏的主程序内容都是本地化运行的,游戏中的部分后台数据是Web平台实时交互的。当然,不可能完全照搬游戏来开发多媒体课件,开发一个大型的3D游戏是需要有相当规模的资源和团队,这对于多媒体课件开发中的个人与小团队力量来讲是不现实的。但是,游戏是非常成功的多媒体顶级应用,课件开发可以参照这种模式。
2.2 实现富媒体的AIR应用方案一般传统的网络应用程序都是基于页面开发的,HTML页面就是网络程序的表现层,可是HTML更适合于文本信息,基于页面的系统难以满足多媒体课件用户更高的体验要求。Adobe AIR(Adobe Integrated Runtime)方案允许利用现有的Web开发技能(包括Flash,Flex,HTML,JavaScript,AJAX),无需学会传统桌面的开发技术,就可以创建跨平台的富互联网RIA(Rich Internet Applications)应用。用户与AIR应用程序可以桌面化多媒体互动。只要AIR虚拟机Runtime被安装在用户的计算机上,AIR应用程序就可以像其他桌面应用程序一样,能安装和运行。
3 以数字化流行时尚为开发形式
3.1 数字化流行时尚是社会主流导向现实生活中的数字电视、数码相机、MP3/MP4等,众多的数字化应用产品不计其数,已形成数字化流行时尚,社会的流行导向会影响多数人的取向,这也是年轻人比较热衷的、易于接受的表现形式。多媒体课件是教与学的结合,使用的对象是教师与众多的学员。教师开发多媒体课件辅助教学,并希望年轻学员易于接受,这就需要把握流行时尚的导向,并借助于这种形式,这样,多媒体课件从形式感上就会让学员喜欢。要赋予多媒体课件的时尚理念,色彩是最能表达视觉感受的,每年发布的国际流行色,是课件开发色彩设计的最好参考。
3.2 高性能智能手机平台发展迅猛现如今的手机产品,早已是数字化时尚的代名词;2008年,Google智能手机(T-Mobile G1)发布,使用Android操作系统,支持WCDMA/HSPA网络,理论下载速率7.2 Mbps,并支持WiFi。与此同时NVIDIA发布了Tegra(芯片上的计算机)系列处理器APX 2500。Tegra系列处理器集成了ARM11 CPU、GeForce GPU核心、高清视频和图像处理器,可以播放1080 P的高清视频,具有超强的HCI(人机界面),支持Flash与3D用户界面和多媒体API,体积仅为144平方毫米,功耗小于1瓦。类似这样高性能的移动产品,已经是多媒体课件比较理想的终端应用平台了。
4 以情境创设为教案的设计理念
4.1 最为理想的认知方式所谓的情境教学(Situational teaching)就是通过教与学的良好互动,在教学过程中创设的情感氛围,从而使学员对感知对象产生心灵情感共鸣。多媒体课件的情境创设,可以采用虚拟现实技术,创设具有鲜明的动态形象感知过程。如果以单学科知识点为创设对象最易实现,其中的情感互动氛围和感知方式是情境创设的核心。在知识的组织与优化引导上,情境教学能够体现教师的作用特点,可以发挥学员的自主性认知方式与个性化的认知过程,从而达到最有效的教学目的。
4.2 终端运行平台发展支持2008年作为顶级显卡厂商NVIDIA公司又推出了CUDA (Compute Unified Device Architecture) SDK2.0,CUDA是基于NVIDIA图形处理器(GPU)上全新的并行计算体系架构,它是一个全新的软硬件架构,是高性能GPU计算解决方案,可以将GPU视为一个并行数据计算的设备,对所进行的计算进行分配和管理。类似CUDA技术的深入应用与发展,将会真正实现创设情境教学所需要的,基于个人用户桌面化环境,开发具有震撼性的虚拟现实多媒体交互系统。
5 以高质量艺术性为设计原则
优秀的艺术设计是多媒体课件作品的品质保证,设计原则是关键,因为,人是任何课件形式作用的对象,一般人对视听感受都有自主的形式美鉴别。人对情感因素的触动也特别敏感,例如影视作品能调动观众情绪,所以,多媒体课件系统内的展示设计与创作,需要以人为本,可以通过独特的表达方式和艺术语言传达知识,表现作品的思想和情感。要创设一个传授知识点所需要的情感氛围,需要有极高的艺术表现力,从最基本的图形单元设计到人机交互心理体验,都必须精益求精,力求完美地表达艺术设计理念,这是具有特色的多媒体精品课件成功开发的关键。这样的多媒体课件产品,应该具有市场的品牌价值。
6 以模块化架构设计为开发方式
当我们的前期工作都准备好时,选择一个最有效的软件开发方式会事半功倍。多媒体课件项目的开发,常需很多人的协同作业。尤其是开发工程量特别大时,模块化设计(Block-based Design)就具有非常明显的优越性,能够缩短开发周期和提高开发效率。高端的多媒体课件项目,本身就是一个系统工程,采用模块化架构设计,能够方便团队分组并行开发,也利于软件后期的升级与维护。
模块化设计主要有主程序、子程序、子过程等框架结构,可以在系统中设计定义各个框架之间的链接关系,并以功能块为单位进行独立开发。例如对课件系统中某个重要的模块,集中优势资源力量优先开发,却不影响整体项目的完成。当然,前期的项目方案设计必须精细和完善。很显然,模块化架构设计易于系统的优化与扩展,能够提高课件系统的运行性能。
7 结论
总之,一套好的教案设计是多媒体课件成功开发的前提;其次,先进的软件架构设计,能够对课件系统的用户环境和开发环境进行科学合理的整合与分布;再次,经济约束条件、审美需求和样式,再融合极富创意的艺术设计理念是关键;最后,优秀的程序、动画、图形设计技术的应用,则是高端多媒体课件开发成功的保证。
中国的IT行业发展迅猛,类似IPv6、Web2.0、网格计算、云计算的深入应用,伴随全球网络终端用户软硬件环境的不断改善,可以预见,互联网的春天又将到来,那将是个更高速、更高效、智能化的多媒体网络世界,创新多媒体课件的开发运用将落到实处。
参考文献
[1]何克抗.现代教育技术[M].北京:北京师范大学出版社,1998
[2]德斯蒙德·基更.远距离教育理论原理[M].丁新,等,译.北京:中央电大出版社,1999
[3](美)Jones G R.网络教育——21世纪的教育革命[M].北京:高等教育出版社,2000