基于高校多媒體教學資源平臺管理系統的設計與開發研究

馬建昌

隨著信息技術的高速發展，社會信息化建設成為各行各業在改革和發展過程中的一個重要組成部分。教學資源的建設是實現教育信息化的重要組成部分，沒有豐富的信息資源，對教學而言就沒有足夠的生命力。因此以計算機多媒體技術和網絡技術為代表的信息技術在教育中的廣泛運用尤為重要。

教學資源平臺 管理系統 信息技術

一、國內外資源建設的背景

對于多媒體教學資源的建設總體情況上而然，國外比國內在建設方面起步較早、較為成熟，其發展己經具備相當規模。目前國內在教學資源建設上還處于起步階段，教育資源建設普遍薄弱，各教育層次資源的發展也是良莠不齊。

1.國內教學資源建設

（1）基于局域網的共享型管理模式

隨著多媒體教學模式的興起，教師逐漸將原有的相關課件、教案等資源進行信息化，相關管理人員再根據教學資源不同的分類方法，將其存儲在上不同的局域網服務器目錄中，通過簡單的文件共享方式實現對資源的共享，或通過建立FTP服務器進行文件的上傳、下載以及瀏覽訪問。

（2）基于網站的簡單管理模式

隨著互聯網技術的發展、網站的興起，逐漸把教學資源從原有的共享式文件轉到網站進行下載和瀏覽，突破了從局域網到廣域網的轉變，使得對資源使用范圍更加方便，利用率更高，但沒有過多對資源的細化和模塊化，表現形式較為單一，以文字資源為主，大量缺少對圖片、音視頻資源的提供，也缺少交流互動的支持，仍然停留在一個對資源共享的形式。

（3）基于網站的多媒體管理模式

這是目前的主要表現方式，隨著網絡技術和多媒體技術的逐漸成熟，且各級各類教學資源網站也越來越多，有以教育主管部門、各院校、各培訓單位、公司等建立的教學資源網都應運而生，對資源表現形式多樣化，各種形式資源越來越來豐富，相對于網絡中的教學資源進行了初具規模的分類和細化，但缺少對資源的統一管理，缺乏統一的規范約束。特別是針對某一院校的教學資源更是存在資源雜亂、零散等特點。

2.國外教學資源建設

對于國外教學資源建設而然，其發展已達到系統化、規模化的程度， 具體來說，國外網絡教育資源的建設有以下幾個特點：教學資源庫已具規模，建設單位諸多，資源豐富；網絡資源得到了大量使用先進技術的支撐開發，表現形式生動豐富；注重網絡課件的制作和開發；資源建設體系化，額完整的整合平臺，使用方便快捷、資源利用率高、互動性強。

二、多媒體教學資源平臺管理系統的設計與開發研究

研究開發一套基于高校的多媒體教學資源平臺的管理系統，為師生提供一個圍繞教學資源展開的多樣化的互動網絡教學平臺，同時也滿足學校教學質量工程建設與申報的信息化需要。此系統的實現在于解決目前高校對教學資源管理和利用中存在問題。

1.數據庫技術

數據庫是信息應用系統中一個重要組成部分，數據庫技術研究和管理的對象是數據，所以數據庫技術所涉及的具體內容主要包括：通過對數據的統一組織和管理，按照指定的結構建立相應的數據庫和數據倉庫；利用數據庫管理系統和數據挖掘系統設計出能夠實現對數據庫中的數據進行添加、修改、刪除、處理、分析、理解、報表和打印等多種功能的數據管理和數據挖掘應用系統；并利用應用管理系統最終實現對數據的處理、分析和理解。因此如何組織和存儲數據，如何高效地獲取和處理數據，是通過研究數據庫的結構、存儲、設計、管理以及應用的基本理論和實現方法，并利用這些理論來實現對數據庫中的數據進行處理、分析和理解的技術。好的數據庫設計能解決計算機信息處理過程中大量數據有效地組織和存儲的問題，減少數據存儲冗余、實現數據共享、保障數據安全以及高效地檢索數據和處理數據。

2.多媒體文件的壓縮及存儲技術

多媒體數據壓縮編碼技術是多媒體技術中最為關鍵的技術。數字化后的多媒體信息的數據量非常龐大，超大數據量給存儲器的存儲容量、帶寬及計算機的處理速度都帶來極大的壓力，因此，需要通過多媒體數據壓縮編碼技術來解決數據存儲與信息傳輸的問題。多媒體中數據的壓縮主要指圖像（視頻）和音頻的壓縮，是計算機處理圖像和視頻以及網絡傳輸的重要基礎。數字化后的多媒體信息的圖像、視頻信號和音頻信號數據中存在的很大冗余,使數據壓縮成為可能。數據壓縮的實質是在滿足還原信息質量要求的前提下，采用代碼轉換或消除信息冗余量的方法來實現對采樣數據量的大幅縮減。

多媒體信息存儲技術主要研究多媒體信息的邏輯組織，存儲體的物理特性，邏輯組織到物理組織的映射關系，多媒體信息的存取訪問方法、訪問速度、存儲可靠性等問題，具體技術包括磁盤存儲技術、光存儲技術以及其他存儲技術。

3.流媒體的播放技術

流式傳輸的實現需要緩存。因為Internet以包傳輸為基礎進行斷續的異步傳輸，對一個實時A/V源或存儲的A/V文件，在傳輸中它們要被分解為許多包，由于網絡是動態變化的，各個包選擇的路由可能不盡相同，故到達客戶端的時間延遲也就不等，甚至先發的數據包還有可能后到。為此，使用緩存系統來彌補延遲和抖動的影響，并保證數據包的順序正確，從而使媒體數據能連續輸出，而不會因為網絡暫時擁塞使播放出現停頓。通常高速緩存所需容量并不大，因為高速緩存使用環形鏈表結構來存儲數據：通過丟棄已經播放的內容，流可以重新利用空出的高速緩存空間來緩存后續尚未播放的內容。

流式傳輸的過程一般是用戶選擇某一流媒體服務后，Web瀏覽器與Web服務器之間使用HTTP/TCP交換控制信息，以便把需要傳輸的實時數據從原始信息中檢索出來；然后客戶機上的Web瀏覽器啟動A/VHelper程序，使用HTTP從Web服務器檢索相關參數對Helper程序初始化。這些參數可能包括目錄信息、A/V數據的編碼類型或與A/V檢索相關的服務器地址。

4.三分屏課件制作技術

三分屏課件制作是把教師視頻與PPT課件一并攝制下來，生成電腦格式的文件，通過Windows系統里的瀏覽器進行播放。生成的課件包括三個部分：教師的視頻、講課的PPT，當然也可能是其他電子文檔、課程綱要，這樣的一種制作技術，由于三分屏課件是基于瀏覽器瀏覽，所以課件可以被掛接到遠程教學平臺上，供學員進行在線學習。由于三分屏課件是老師視頻講授同步配合PPT文稿，因此教學效果非常接近現場授課。經過幾年的發展，三分屏課件開發技術已經日趨成熟，能夠在很多教學平臺上進行掛接。正因為如此，是很多院校與企業進行網絡培訓的首選媒體形式。

三、結語

綜上所述，多媒體教學資源平臺作為一種高校基礎設施，建設過程是長期和持續的，管理系統的設計與開發也應是循序漸進的。要利用多媒體教學資源平臺，實現高質量教學資源的共享與傳播，促進高水平的師生互動，促進主動式、協作式、研究型的學習，形成開放、高效的教學模式，更好地培養學生分析問題、解決問題及創新能力，提高學生的素養。