Silverlight在醫學網絡課程中的應用

鄭磊琦 張守亮

1.新鄉醫學院現代教育技術中心； 2.新鄉醫學院第二附屬醫院， 河南 新鄉 453000

Silverlight在醫學網絡課程中的應用

鄭磊琦1張守亮2

1.新鄉醫學院現代教育技術中心； 2.新鄉醫學院第二附屬醫院， 河南 新鄉 453000

Sliverlight是眾多RIA技術中有代表性的一種，它具有響應速度快、交互好、多維展示等特點，使用該技術能實現多媒體演示、電子白板、在線考試、虛擬課堂等。

網絡課程；RIA；Sliverlight；電子白板；虛擬課堂

隨著網絡教育的發展，各種功能豐富，結構完整的網絡教學平臺不斷涌現，網絡課程的數量也在迅速增長，開放的學習條件、豐富的學習資源使得網絡教學具有傳統教學方法無法比擬的優勢，醫學教育已不再是傳統的單一課堂授課方式,而是現代課堂教學與“網絡化學習”相結合的更加靈活的混合教學模式[1]。

醫學網絡課程中資源涉及大量的三維標本、視頻和動畫演示，在網絡教學平臺中，容易出現以下問題：（1）學生學習瀏覽時需要安裝相應的插件，存在管理、維護不便問題；（2）雖然操作簡單，但要開發出豐富的效果來展示數據，實現復雜的交互較為困難；（3）瀏覽器兼容性不好容易影響系統正常運行，這些在瀏覽過程中的“體驗問題”越來越突出，導致學生的參與度不高。

在醫學網絡課程開發中使用R I A（Rich Internet Applications）技術可以解決這些問題。

RIA是將桌面應用程序的交互的用戶體驗與傳統的Web應用的部署靈活性結合起來的網絡應用程序。當前較有特色的幾種RIA技術有Flex、Silverlight、JavaFX等。在醫學網絡課程的開發中使用Silverlight 技術，可以充分運用客戶端的計算能力，借助于客戶端的腳本引擎，將部分服務器的運算轉移至客戶端，保證了快速的響應和方便的交互，帶來良好的學習者體驗，從而提高了學習者的學習效率和質量。

1.Silverlight 技術

Silverlight 是由微軟公司推出的一個安裝簡單的、跨平臺、跨瀏覽器插件，可以實現如 P2P網絡電視、視頻分享、電子相冊、在線游戲、搜索引擎以及其他交互豐富的網絡服務。目前 Silverlight 最新的版本是 5.0Beta。與其他RIA技術相比，Silverlight有以下幾個方面的特點：

1.1 支持多線程，可發揮客戶端多CPU處理能力。

1.2 S i l v e r l i g h t可以使用.N E T Framework支持的任意語言(包括VB. NET、C #和JavaScript)來創建基于Silverlight的應用程序，開發出交互性更強的互動多媒體網站，而Flash在程序控制方面相對較弱。

1.3 以XAML為基礎的表現層在客戶端可以看到程序的源代碼，搜索引擎可索引其內容，利于搜索引擎優化；而Flash則是在導出時生成swf格式的二進制文件，因此搜索引擎很難對其進行索引[2]。

1.4 Silverlight由微軟開發，在服務器和應用平臺方面具有天然的優勢。

1.5 可同時播放多段HD視頻，Flash視頻的質量與之相比還有一定差距。

2. Silverlight在醫學網絡課程中的應用

開發醫學網絡課程涉及多個方面，下面主要從用戶體驗方面討論Silverlight的應用效果。

2.1 多媒體演示

學生利用網絡課程進行學習主要是學生在自適應環境下的自主學習 ,教師應為學生創設形象多樣的情境,使學生能夠更好地同化新知識。在醫學網絡課程中更是需要大量的圖片、視頻來展示所需要內容，給學生以直觀的印象。

圖片在情境創設中顯現出其獨特的優勢，作為多媒體呈現的重要手段，其呈現方式對學生的學習效果具有明顯影響。Silverlight除了能如flash一樣以矢量方式對圖像進行無限制的伸縮外，還可使圖片具有3D效果，即透視化3D。與把一個3D空間對象投影到2D空間中不同，透視化3D，就是把2D對象放到3D空間中去[3]。利用圖像的PlaneProjection屬性使其具有在3維形狀，如RotationY使對象在三維坐標中沿著Y 軸旋轉一定的度數，GlobalOffsetX是在X軸坐標上的偏移。

在網絡課程中播放教學視頻，為保持播放流暢，往往降低畫面分辨率，致使畫質不清晰，細節表現不足；倘若網絡帶寬不足或服務器負載過大，經常會造成視頻播放中途停止或斷續的現象，將降低學習者的學習興趣，影響學習效果。Flash視頻（flv）雖然可以流暢播放教學視頻，然而全屏觀看時的視頻質量還有待提高。Silverlight支持可擴展的解碼器，不會因為傳輸或播放大量內容而影響播放質量。Silverlight 5現在支持 GPU加速視頻解碼，這大大減少了CPU加載高清視頻的時間。即使是低性能的上網本，使用Silverlight5也能觀看1080p高清晰視頻。學生若需要加快教學視頻觀看的同時聽懂所講的內容，可在客戶端通過自動音頻修復效果器用不同的速度播放視頻內容。

2.2 電子白板

電子白板是醫學網絡課程中常用的也是重要的輔助教學工具，教師通過電子白板講解教學內容和提出問題，學生也可以通過白板回答問題、提出問題、查看老師和其他學生的發言，實現師生、生生間的實時在線討論和交流。

基于 Silverlight 的電子白板主要利用XAML+WCF 技術實現。可以使多人同時使用白板繪制圖形，發送文本消息，而這些動作都將會反映在每個使用者的屏幕上。

Silverlight通過調用繼承于 Canvas 對象的 InkPresenter對象,在畫面上規范處一塊可供描繪的區域，給用戶提供在線的自由筆跡編輯和采集功能，即“數字墨水”，把筆跡用 BASE64編碼，發送到服務器，完成筆跡采集工作；之后，客戶端從服務器端獲取采集信息，實現筆跡的解碼和顯示，使得我們在網頁的上書寫變得像拿著光筆在觸摸屏上書寫一樣簡單，免去鍵盤輸入的不便。這項功能使老師和學生、學生和學生之的交流和討論更為簡潔方便，提高了互動的效果與效率。

2.3 在線考試

在傳統的醫學考試中，除了選擇題以外，還有匹配題、主觀題、繪圖等，而目前在線考試系統以客觀題和簡單的文字主觀題居多，一般的實現模式是在客戶端呈現數據，所有運算返回服務器端執行，即事件處理程序（如鼠標點擊）由服務器端處理，結果再返回到客戶端， 因此交互性能有限。

Silverlight技術提供的高互動性，客戶端與網頁的交互可以采用桌面系統類似的方式在本地實現，即代碼在瀏覽器端運行，事件處理程序由客戶端處理完成。這意味著客戶端除了可以處理常用的鼠標單擊雙擊事件外，也可處理拖曳鼠標事件。利用此項功能，結合數據庫可實現匹配類型題目的設計。若設定一定區域為答案區，考生可將選定的答案拖曳至答案區，并將選擇的答案隱藏，可在一定程度上防止作弊現象的發生。另外，利用“數字墨水”[4]功能，可以延續傳統考試的風格，實現和傳統考試一樣的自由書寫。

2.4 虛擬課堂

在網絡課程教學中使用虛擬課堂能夠達到更好的效果，如果使用Silverlight 1.1開始有Balder 3D 引擎支持，且是開源的，其獨特的渲染引擎、實體結構、陰影系統提供了一個完整的、易于使用的并可完全定制的3D圖形開發環境，可提供基于網絡的真正的實時三維圖形。至Silverlight 5，又增加Graphics Processing Unit（GPU）加速3D API支持，提供更好的3D效果。

Silverlight中的SilverMotion3D控件提供了快速實時渲染效果，充分利用多核心CPU系統，以獲得硬件的最大性能；其友好的、功能齊全的API，使用戶基本上無需專業的三維力學知識，就可以展開工作，這對醫學院校教師來說尤為方便。教師可以方便的導入包含各種動態燈光、相片和素材的完整3D場景（包含Blender，3DS Max，Maya，MilkShape等），就可以在瀏覽器中生成虛擬場景，如組建虛擬標本實驗室；另外，SilverMotion還具有自動關鍵幀動畫功能、運行時完全動態攝像機可調位置、目標、視野、鏡頭焦距、屏幕寬高比和投影類型，可定制的對象和動作的轉換，精確的屏幕采摘等功能，要實現動態的，交互式效果，以模擬真實的教學場景。

3.結語

RIA 是未來Web應用程序的發展方向，在醫學網絡課程設計與開發中利用silverlight技術，不再需要單獨安裝和維護視頻、動畫、公式編輯器、虛擬現實等插件，便于使用，加強師生互動體驗，提高學習者的學習興趣和學習效率 ,輔助教師的教學工作。

[1]劉紅,王士勇.基于 Silverlight 的網絡虛擬教學系統的設計與實現[J].現代教育技術,2009(10)

[2]鄧夢德.Flex在遠程教學系統開發中的應用研究[J].現代教育技術,2009(9)

[3]王基一.論遠程教育中的交互[J].中國遠程教育,2001(4)

[4] 孫超,鐘珞.基于 Silver light 的富界面應用研究[J].武漢理工

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.04.078

鄭磊琦(1978-),男,河南新鄉人,新鄉醫學院現代教育技術中心,實驗師,研究方向:教育技術。