醫(yī)學(xué)教學(xué)中組合式視頻教學(xué)系統(tǒng)的應(yīng)用

摘 要 由于受到技術(shù)水平的限制，雖然視頻教學(xué)在醫(yī)學(xué)學(xué)科的教學(xué)應(yīng)用中很突出，但是其應(yīng)用的形式卻顯得相對(duì)單調(diào)且繁瑣，擁有一個(gè)簡(jiǎn)單且高效的應(yīng)用平臺(tái)，能夠更好地將組合視頻技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)過程中。文章主要是介紹基于SMIL語言的一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)，來實(shí)現(xiàn)組合視頻技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 視頻教學(xué) 醫(yī)學(xué)教學(xué) SMIL

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 引言

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和視頻技術(shù)的不斷發(fā)展及優(yōu)化，對(duì)于高質(zhì)量視頻的傳輸變得越來越簡(jiǎn)單。而在醫(yī)學(xué)的教學(xué)中，由于所面臨問題的多面性，往往一個(gè)問題用抽象的語言來解釋會(huì)越來越抽象，使學(xué)生更難理解，因此需要用一個(gè)形象的方式來展示學(xué)生在書本中所學(xué)不到的部分，視頻技術(shù)恰恰提供了這樣一個(gè)平臺(tái)，如何利用這些先進(jìn)的技術(shù)，在降低教學(xué)的成本的同時(shí)，提高教學(xué)的質(zhì)量和水平已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注，這也是國(guó)內(nèi)外許多技術(shù)專家正在突破的一個(gè)方面。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景

眾所周知，醫(yī)學(xué)這門學(xué)科的實(shí)踐性以及社會(huì)性強(qiáng)，而且其研究對(duì)象離不開人體，這就避免不了人體研究所帶來的動(dòng)態(tài)性、變化性以及不斷生長(zhǎng)性的特點(diǎn)，特別的，對(duì)于形態(tài)學(xué)，在研究其宏觀、靜止、局部的特點(diǎn)的同時(shí)，還要了解其在微觀、動(dòng)態(tài)、整體的變化。這些復(fù)雜的方面，如果完全用普通的老師傳給學(xué)生的方式，將會(huì)使內(nèi)容大打折扣，對(duì)于學(xué)生而言，也是不大容易理解的。比如掛圖，它是線下比較常用的一種教學(xué)手段，但是制作成本高，不易攜帶，容易毀壞，因此十分不方便。

計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的出現(xiàn)，完美解決了形態(tài)教學(xué)的難題，它能直觀的向?qū)W生展示人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，功能，疾病發(fā)展過程，以及將一些抽象的概念用一些比較具象的方式來表達(dá)，比如細(xì)胞的分裂過程，受精卵的行程及胎兒發(fā)育過程等，這些過程對(duì)于大多數(shù)學(xué)生而言都是無法真實(shí)了解其整個(gè)過程的，即使有機(jī)會(huì)進(jìn)入手術(shù)室，也無法觀察詳細(xì)細(xì)節(jié)，而采用新視頻的攝像技術(shù)，可以采集最詳細(xì)的過程，配合著講師的講解，學(xué)生可以了解全過程，加深體會(huì)和認(rèn)識(shí)。心理學(xué)家赤瑞特拉通過實(shí)驗(yàn)證明：人類對(duì)于信息的獲取，其中83%來自視覺，11%來自聽覺，1.5%來自觸覺，而這三方面加起來占到人類獲取總信息的95.5%之多，所以，對(duì)于人類而言，要在最短的時(shí)間里學(xué)習(xí)最多的知識(shí)就需要多看，多聽和多感受，從這方面而言，簡(jiǎn)單地闡述了形象的視頻技術(shù)在提供生動(dòng)場(chǎng)景，突破文字限制方面的優(yōu)越性，以更自然、逼真、形象的方式像學(xué)生展示一個(gè)多彩的生活世界，對(duì)于改善人機(jī)交互和知識(shí)表達(dá)有重要作用。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，視頻教學(xué)法在引入課堂前主要有三種形式：課前吸引學(xué)生興趣；課堂插播詮釋重點(diǎn)；課后對(duì)教學(xué)內(nèi)容的復(fù)習(xí)。而這種實(shí)現(xiàn)形式都是在一個(gè)教室中配備投影儀等相關(guān)設(shè)備，這種方式，無論如何都帶來一個(gè)問題：視頻資源無法共享。而隨著教學(xué)水平的深入，知識(shí)點(diǎn)的復(fù)雜，我們又需要更多的資源來對(duì)這些復(fù)雜知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)解釋，并形成一個(gè)完美的體系，如解剖結(jié)構(gòu)＼病因病理、臨床診斷等技術(shù)，對(duì)于這種需求，我們就需要一個(gè)專門的編碼軟件和編輯程序來對(duì)視頻進(jìn)行剪輯，這樣，構(gòu)建一個(gè)平臺(tái)是至關(guān)重要的一環(huán)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思想及技術(shù)

由于視頻技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)有視頻教材大多結(jié)構(gòu)較為完整，而為了解決醫(yī)學(xué)教學(xué)中存在的復(fù)雜性，需要將視頻按照知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化，這就要求時(shí)間同步技術(shù)的應(yīng)用，由于不同教師對(duì)視頻所需要的視頻片段不同，因此系統(tǒng)擁有一個(gè)用戶功能，將每個(gè)教師所需要的視頻存放在既定的目錄下；同時(shí)，由于同一個(gè)老師可能教授不同課程，因此其需要的片段可能為多段，這需要在原來的目錄下生成一個(gè)新的列表，然后為片段指定名稱。這樣，整個(gè)系統(tǒng)需要一個(gè)人機(jī)交互界面，教師可選擇視頻片段的存放地址并命名，片段的開始和結(jié)束時(shí)間，這樣多個(gè)片段可湊成整個(gè)的播放序列。

系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)有兩個(gè)難點(diǎn)：（1）視頻的時(shí)間同步技術(shù)，即視頻的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間以及視頻開始和結(jié)束時(shí)所進(jìn)行的功能；（2）播放列表的生成技術(shù)，即將多個(gè)不同內(nèi)容的片段按照一定的規(guī)則排列成一系列視頻。

對(duì)于第一個(gè)難點(diǎn)，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上擁有一系列的視頻剪輯工具，可以任意選擇視頻的開始和結(jié)束時(shí)間，并且可以將一些視頻片段相互組合，形成一個(gè)全新的視頻；而播放列表生成和管理，這就要求用SMIL語言對(duì)系統(tǒng)編寫，以一個(gè)全新的方式展示視頻教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)。

3 系統(tǒng)的功能應(yīng)用

SMIL是同步媒體集成語言的縮寫，是由W3C組織規(guī)定的媒體操縱語言，在語法規(guī)則上與我們熟悉的HTML非常相似，主要用來規(guī)定多媒體片段的開始點(diǎn)、結(jié)束點(diǎn)、以及視頻的播放方式，基于SMIL的特性，我們簡(jiǎn)單介紹組合式視頻點(diǎn)播系統(tǒng)的應(yīng)用。

首先，新的用戶注冊(cè)系統(tǒng)后，系統(tǒng)會(huì)在服務(wù)器中生成一個(gè)默認(rèn)的文件夾。用戶在登錄系統(tǒng)后會(huì)看到系統(tǒng)為用戶提供的四個(gè)功能選項(xiàng)：視頻點(diǎn)播；生成組合的SMIL文件；列表管理；退出系統(tǒng)。我們現(xiàn)在簡(jiǎn)單分析各個(gè)選項(xiàng)的功能：

視頻點(diǎn)播：用戶需要播放視頻片段時(shí)，可在系統(tǒng)默認(rèn)的文件夾下選擇需要的文件，這些視頻文件主要通過rtsp的方式進(jìn)行調(diào)用。流媒體作為網(wǎng)絡(luò)上最主要的觀看方式，因此它具有邊下邊播、減少用戶時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)下流行的流媒體技術(shù)主要分為：（1）微軟公司的medialserver，采用mpeg4編碼，格式為asf或wmv，優(yōu)點(diǎn)是畫面質(zhì)量好，視頻服務(wù)器軟件和客戶播放軟件免費(fèi)；（2）real公司的helix server，采用real9編碼，格式為rm或rmvb，目前應(yīng)用最廣泛，它的視頻畫面較柔和，且同比率情況下流暢度更好；（3）蘋果公司的quicktime，格式為mov，目前應(yīng)用較少。

生成組合的SMIL文件：用戶在視頻列表中選擇需要的視頻，在新頁面中選擇片段起始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間，這將在視頻庫(kù)中形成新的臨時(shí)字段，然后再將視頻存儲(chǔ)。當(dāng)保存完畢后，系統(tǒng)提供兩種選擇，在新的頁面中有兩個(gè)按鈕，選擇“添加”按鈕，將會(huì)進(jìn)行新一段的視頻片段的添加，而“取消”按鈕，將使之前所添加的片段生成列表，使本次登錄添加的視頻片段信心生成一個(gè)SMIL文件存放到用戶默認(rèn)的文件夾下。整個(gè)系統(tǒng)圍繞教學(xué)應(yīng)用設(shè)計(jì)，因此，系統(tǒng)的各種設(shè)計(jì)要在教學(xué)過程中得到最簡(jiǎn)潔的應(yīng)用。比如，用戶在備課階段，用戶可將講課需要的所有視頻片段添加到視頻庫(kù)并生成SMIL列表后，存儲(chǔ)在用戶文件夾中；用戶再次登錄后，選擇“列表管理”就可見到所有選擇的視頻片段，而且每個(gè)用戶的SMIL文件列別不會(huì)交叉和重合。在對(duì)于SMIL列表中，系統(tǒng)不僅為用戶提供了點(diǎn)播功能，還在界面的邊角位置提供了“刪除”功能，可以將多余的或者已經(jīng)使用的視頻片段從服務(wù)器中刪除，這樣不僅節(jié)省了服務(wù)器空間，同時(shí)為用戶對(duì)自己視頻的管理提供了更人性化的服務(wù)。

列表管理：在生成一個(gè)個(gè)的視頻片段后，系統(tǒng)生成相應(yīng)的SMIL文件并添加到列表中，在界面的右端有兩個(gè)按鈕，一個(gè)是視頻管理，另一個(gè)是視頻信息，對(duì)于視頻管理，可以對(duì)視頻進(jìn)行添加，刪除，或者編輯功能，并替換原有視頻；而視頻信息按鈕，可以了解視頻信息并進(jìn)行視頻預(yù)覽，這就保證了授課教師對(duì)于視頻較多情形下對(duì)視頻精確度的掌握，防止視頻混亂現(xiàn)象的產(chǎn)生。系統(tǒng)除了核心功能外，提供了其他如用戶注冊(cè)、管理員、系統(tǒng)維護(hù)及目錄生成等一系列功能，這樣用戶可以更快查找、了解系統(tǒng)中已有的視頻，通過一個(gè)程序，動(dòng)態(tài)地輸出查詢范圍內(nèi)的信息并輸出為EXCEL文件，便于保存和管理。

4 展望

組合式視頻點(diǎn)播系統(tǒng)目前大多用于日常的教學(xué)中，其應(yīng)用范圍相對(duì)來說較為狹窄。更進(jìn)一步的，在考試系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的方式單純的題干部分是文字部分，全部以書面形式來進(jìn)行，但在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對(duì)于一些重要的核心知識(shí)部分則更需要用圖片或視頻來描述，比如，用視頻進(jìn)行描述時(shí)，只需要截取一小段，然后通過系統(tǒng)提供的相關(guān)知識(shí)來進(jìn)行考核，這樣使考核更具有針對(duì)性，對(duì)于提高學(xué)生能力方面比較有效；在科研活動(dòng)中，由于系統(tǒng)中的視頻是可以共享的，這樣大大增加了信息量，可以使一些授課老師獲得需要的資源，從而在科研領(lǐng)域進(jìn)行新的突破，為整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)步有很好的貢獻(xiàn)。

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