基于實時交互模式的在線課程直播教學平臺的研究

商娟葉

摘要：目前，在線課程直播教學模式的實現，仍然存在一定的問題，包括硬件支持不足、靈活性低、交互性弱。同時，在整個在線課程教學過程中，教師不了解學生的具體學習效果，對于確定下一個教學計劃缺乏可靠的依據。提出一種實時交互技術以增強整個在線課程教學平臺的互動性;同時，結合學習過程的監控方法，在整個在線課程學習過程中展示學生的學習效果，最終構建在線課程直播教學平臺。測試結果表明，在線課程直播教學平臺可以提高學生的教學效果。

關鍵詞：實時交互模式;網絡課程;直播教學;過程監控

中圖分類號：TP393

文獻標志碼：A

ResearchonOnlineCourseTeachingPlatformBasedon

RealtimeInteractiveMode

SHANGJuanye

（CollegeofTechnology，XianInternationalUniversity，Xian710077，China）

Abstract：Atpresent，theimplementationoftheonlinecourseliveteachingmodestillhascertainproblems，includinginsufficienthardwaresupport，lowflexibility，andweakinteractivity.Atthesametime，duringtheentireonlinecourseteachingprocess，theteacherdoesnotunderstandthespecificlearningeffectofthestudents，andlacksareliablebasisfordeterminingthenextteachingplan.Thisstudyproposesarealtimeinteractivetechnologytoenhancetheinteractivityoftheentireonlinecourseteachingplatform.Atthesametime，combinedwiththemonitoringmethodofthelearningprocess，thestudentslearningeffectisdisplayedthroughouttheonlinecourselearningprocess，andfinallytheonlinecourseliveteachingplatformisconstructed.Thetestresultsshowthattheonlinecourseliveteachingplatformcanimprovetheteachingeffectofstudents.

Keywords：realtimeinteractivemode;onlinecourse;liveteaching;processmonitoring

0引言

隨著信息技術的發展，互聯網為公民提供的功能越來越多，如在線多媒體技術，也稱為網絡課程技術，可有效在教學過程中提供服務。該手段與多媒體技術在日常教學工作中的區別在于，離線多媒體技術在教學工作中通過多媒體系統進行相應的教學演示，并通過計算機上的實時顯示完成相應的教學任務。通過多媒體技術開展相應的教學任務稱為單一離線教學，隨著信息技術的發展，通過互聯網可以實現越來越多的教學功能。因此，網絡課程直播教學平臺作為一個適合互聯網發展要求的新型在線課程教學平臺。

在整個網絡課程執行過程中，師生之間的互動是最重要的因素。本文提出的網絡課程直播教學平臺以體育網絡課程為主要研究對象，旨在作為不同體能訓練的訓練基礎，提高體能訓練師的基本技能，糾正學生在體能訓練中的姿勢。基于體育教學的教學目標，需要師生之間的實時信息交流，這也是該網絡課程直播教學平臺互動模式的基礎。只有采用這種互動模式，整個網絡教學平臺才能提高學生的學習效率和效果[12]。

在線課程直播教學平臺的實現以在線多媒體通信技術為基礎，除了對在線多媒體語音通信的需求外，研發機構對于網絡多媒體技術的硬件產業研發投入了大量的資源，主要是編解碼芯片的設計，促進了網絡直播產業的發展。

關于在線多媒體的發展，從20世紀80年代開始，美、日、歐洲等國就投入了大量的IT力量進行研發，隨著互聯網以及移動互聯網技術的發展，傳統的在線語音通信已經不能滿足需求，視頻通信更是成為了當前用戶的迫切需求，因此網絡課程直播教學需求研究逐漸向智能化，模塊化，自動化和虛擬化發展。如美國在網絡直播教學推廣方面處于領先地位，文獻[3]中研究了在工程課程和環境保護教學中應用網絡直播課程，發現學生對網絡廣播持積極態度：在干預的五周內，提前觀看網絡直播的學生比例為80%92%。然而網絡程直播教學平臺仍然存在交互性不足的缺點，在整個教學過程中，教師不能與學生進行實時交互，無法準確了解學生的學習進展，因此需要針對教學過程中的實時交互需求，通過設計網絡課程終端監控方法、服務器和學習過程，實現學生學習效果的反饋，從而改善學生學習方法，提高學習效率。

1實時交互的在線直播教學平臺設計

1.1關鍵技術

該平臺設計的核心在于網絡課程終端、服務器和學習過程的監控方法，該監控方法的主要目的是通過數據庫方法監控用戶瀏覽在線直播視頻的行為，以便用低負載服務器進行學習。整個監控方法包括多個功能模塊：視頻瀏覽模塊，日志模塊和信息報告模塊。通過視頻瀏覽模塊，可以訪問在線視頻，并且可以在上述網絡課程終端上顯示相應的視頻;日志模塊與視頻瀏覽模塊連接，定期存儲視頻瀏覽模塊訪問的視頻聯動和訪問時間;信息報告模塊與日志記錄連接[46]。

模塊將記錄在日志模塊中的視頻和訪問時間上傳到外部服務器。通過數據庫對聯動視頻進行存儲，主要通過相應網絡課程的指定視頻的鏈接;輸入模塊，萬層外部網絡課程終端發送的視頻的鏈接和訪問時間的接收;判斷模塊，與輸入模塊和視頻聯動數據庫連接，用于對比輸入的視頻聯動是否與數據庫中的視頻聯動一致，判斷視頻瀏覽時間是否符合時間要求。系統監控方法的架構圖，如圖1所示。

由圖1可見，在整個監控方法中，核心在于對整個監控反饋時間是否能夠滿足用戶的響應需求。

1.2系統設計

本文研究的網絡直播平臺以體育運動教學作為研究對象，由于在體育運動教學過程中，教師與學員之間需要在運動、呼吸及意識形態方面形成統一狀態體，便于教師能夠實時了解到學員的學習狀態情況。系統主要包含網絡直播模塊、實時交互模塊及結果評估模塊，采用B/S架構，支持教學過程中各類終端的登陸應用[7]。

（1）網絡直播模塊

網絡直播模塊主要包括兩部分：教學資源采集和教學資源的播放。教學資源收集，教學資源的收集需要收集教師的音頻/視頻信息，并在教學過程中捕捉相應的教學行動。收集完相應的信息后，數據被壓縮并傳輸到網絡終端服務器。

屏幕捕獲編碼模塊將教師的屏幕劃分為16個，并且通過Hook技術監視16個視頻區域。教學資源收集過程，如圖2所示。

通過音視頻播放技術實現對教學資源的播放，教學資源播放包括音頻，視頻和屏幕解碼播放。通過服務器將相關教學資源的代碼發送給客戶端的播放模塊，通過播放模塊對播放資源進行解碼和播放。關鍵問題是解決音視頻同步問題，確認整個系統的相應參考時鐘并確認相應的呼叫功能為無效播放，在數據開始時間和結束時間確認相應的時間標簽，在整個播放過程中，系統讀取相應的時間標簽并根據參考時鐘上的時間播放。

（2）實時交互模塊

在網絡課程直播教學平臺中引入實時交互模塊。老師和學生可以通過模塊實時討論，當學生遇到問題時，他們可能會通過麥克風和相機等音頻—視頻傳輸工具進行問題提問。教師可以根據問題進行相應的分析，或通過攝像機實時傳輸的視頻糾正學生的動作。該模塊可以有效地促進學生的課堂學習參與，有助于提高學習效率。

音視頻交互模塊主要包括兩部分：客戶端的視頻解碼部分和網絡傳輸部分。在網絡傳輸部分，實時交互模塊實現相應的數據發送和接收，音頻視頻資源分別通過Nellymoser編碼器和On2Vp6編碼器實現音頻/視頻資源的編碼和解碼。實時交互模塊的傳輸過程，如圖3所示。

（3）教學評估模塊

教學結果評估是對系統用戶關于網絡教學過程的重要組成部分，通過對學生在線上課時間、觀看視頻時間、與教師互動頻率等仿麥呢進行綜合性評價，可為教師更好的了解學生學習過程。

2系統運行結果測試

系統運行結果采用對比的方式對系統性能進行測試，選用20名用戶分成2組進行系統測試，分別為實驗組和對照組，對照組采用傳統的離線教學模式，實驗組采用網絡課程直播教學平臺教學，采用問卷調查的方式進行教學結果的評估，并通過分析軟件對結果進行分析，問卷統計結果如表1所示。

從表1可以看出，兩組中對于教學方法和教學結果的認可度分別為80%和90%，顯著高于對照組（40%和60%）。這表明在線直播教學平臺對于提高學生學生效率方面有明顯的作用。

3總結

在線交互對于教學而言有重要的改革提升，本文設計并實現了基于交互模式的網絡課程直播教學平臺，并探討了新的課程教學模式和方法的適用性。同時，在分析了基于互動模式的網絡課程直播教學平臺的教學效果后，這種網絡課程教學確實可以提高學生在學習課程中的學習興趣和效率。

參考文獻

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（收稿日期：2019.09.17）