基于校园网络电视的学习环境设计与实现

时间:2023-06-14 18:30:09 学习强国 来源:网友投稿

【摘要】文章在对网络电视的含义、内容服务、教学应用分析的基础上,提出了基于校园网络电视的学习模式,设计、构建了基于校园网络电视的学习平台——“影视学堂”,为我国西部地区开展网络电视教学进行有益的探索和尝试。

【关键词】网络电视;学习环境;设计;实现

【中图分类号】G434【文献标识码】B 【论文编号】1009—8097 (2008) 07—0097—04

一 引言

数字化学习环境建设成为当前学校教育信息化进程中的一个热点。教育部2006年颁发的《全国教育科学研究“十一五”规划纲要》中明确提出:要“深化数字化学习环境建设、数字化教育资源建设和共享机制研究,推动网络课程开发研究”。中国教育技术协会“十一五”规划课题中,将“数字化学习平台的开发”列为“教学环境和资源开发研究”系列子课题,具有重要的研究价值和现实意义。

近年来,网络电视的产生为教育提供了一种全新的学习环境。如今宽带已经进入社会生活的各个领域,并逐步成为人们方便工作、享受生活的一种重要手段,而能充分体现宽带优势的视频类媒体的应用,将成为宽带应用的主流和发展方向。网络电视以其独特的优势和交互功能,为数字化学习环境建设和远程教学提供了一种全新的学习平台,创造了一种全新的学习模式。

本文以宁夏大学“影视学堂”学习平台构建为例,结合影视学科教学实际,充分利用网络电视新媒体的潜在优势和交互功能,构建互动、开放的数字化学习交流环境,以应对信息时代的教育变革和数字化学习的需要。

二 网络电视的含义、内容服务和教学应用

1 网络电视的含义

网络电视(Internet Protocol TV ,简称IPTV),“是一种利用带宽或有线电视网,集多种技术于一体,通过IP协议,向用户传送视音频节目内容及多种交互式服务的一种业务。”[1]其具有的潜在特征主要表现在:①网络电视是一种多媒体业务,能够集文本、声音、图形、图像、视频、动画多种媒体信息于一体;②网络电视通过互联网协议(IP)实现对用户的服务;③网络电视最大的优势是能够真正实现互动;④网络电视用户终端多样,可以是个人电脑(PC机)、电视(机顶盒)或手机(移动网络);⑤网络电视传输的不仅仅是电视类业务,还包括通信类业务及增值业务等。[2]

2 网络电视的内容服务

目前网络电视提供的节目内容主要有:视频服务、通讯服务、增值服务、信息服务等。[3]

(1) 视频服务

目前基于PC终端的网络电视视频服务主要有:①下载:用户将所需的视频节目资源下载到本地硬盘,在本地电脑上保存和播放;②点播:用户根据需要自主选择、点播节目,在线收看,并能灵活控制播放过程;③直播:教学中一些重要的学术活动、专题讲座、课堂教学,通过直播形式进行传播,学生在线即时收看,大大扩大教学规模。

(2) 通讯服务

目前网络电视借助互联网实现的通讯服务主要有:①可视电话。以电脑和计算机网络为平台的可视电话,借助QQ、MSN、Netmeeting、UC等多种通讯软件,实现用户之间视音频沟通,是一种“点对点”的通讯模式。②视频聊天。可视电话目前只支持两点之间的视音频通讯,而近年来逐渐发展起来的视频聊天可以实现多人之间的即时通讯和交流,是一种“一对多”的传输模式。

(3) 增值服务

增值服务是网络电视的一大特色,其中基于互动功能的网络电视教育服务越来越受到社会的广泛关注。教育本身的互动属性决定了它是互动网络电视的一个核心应用。在教育教学中,借鉴网络电视互动模式,构建基于校园网络电视的学习环境,能够为学生提供大量直观形象的视频教学资源,实现教与学双方实时视频通讯和互动协作渠道,利用网络各种优势,为学习者提供各种必要的学习支持服务,创建有利于学生多元化发展的学习环境。

3 网络电视的教学应用

随着电视、多媒体、网络等教学媒体手段的发展,数字化学习环境中出现了一种新的教学媒体形式——流媒体(Streaming media)技术。它是利用互联网来传递并能被用户一边观看一边下载的活动媒体信息。网络电视利用流媒体技术,通过网络视音频流将教学信息传输到个人多媒体PC终端,进行解码输出,从而开展交互式网络电视教学,实现IP课件点播、网络广播、网络电视、网络电影、视频点播(VOD)、网络直播、视频会议等多种教学功能,为学习者提供一个全方位、自主、互动的数字化学习环境。在该环境中,学生通过提供的资源库快速查找所需要的视频学习资料,并可通过网络与教师进行多种形式的互动、沟通与交流。可以预见,网络电视在今后的教育教学中具有良好的应用前景。

三 基于校园网络电视的学习模式构想

按照教学设计理论,一个完整的教学模式通常包括理沦基础、目标倾向、实现条件、操作程序和评价方法五个基本构成部分。基于校园网络电视的宁夏大学“影视学堂”学习模式构成要素,亦可借鉴教学模式的五个组成部分,并按其组成进行模式设计。[4]

1 理论基础

任何一种学习模式的设计都是在一定的教育思想、教育理论的指导下进行的。“影视学堂”以学习者为中心,在建构主义学习理论、学习支持服务理论、远程学习圈理论、媒体选择理论等科学理论指导下,为学习者提供必要的学习服务支持。

2 学习目标

学习目标是学习模式设计的核心,是学习者通过学习所期望达到的结果。“影视学堂”学习目标初步定位为:在校园网络电视学习环境下,通过自主学习、协作学习和教师辅导、同伴互助,在互动、交流过程中,使学习者适应数字化学习方式,为自主学习、终身学习奠定基础。

3 实现条件

该学习模式的实现,以校园网络电视学习平台为支撑,利用系统提供的各种学习资源和支持服务,通过视频点播、网络直播和各种交互方式进行学习,各种信息技术手段的应用是学习者必备的基本技能。

4 操作程序

操作程序是学习模式在学习中的具体实现方式。在“影视学堂”中,学习者采用的操作模式如图1所示。

在该学习模式中,问题是学习的起点,学习者以问题为入口,其目的就是要解决在影视学科学习过程中遇到的疑难与困惑,并与他人协作,实现信息资源的共享与交流。

学习者根据个性化特点,通过系统提供的各种交互功能和数字化学习资源,进行自主学习、协作学习;并可得到教师实时、非实时的交互辅导和帮助。在学习过程的各个阶段,学习者及时总结,不断进行自我反思与评价,通过BLOG等方式与他人进行交流、分享心得体会。系统也为学习者提供作品发布、交流的平台,在与他人分享与交流的过程中逐步提高影视创作才能。

5 评价方式

评价是学习过程中必不可少的一个环节。在该学习模式中,更多采用过程性评价与自我反思的方式。在学习过程中,学习者主动进行自评、他评。

四 基于校园网络电视学习环境的设计

1 课程对学习者的要求

《电视制作》是一门理论性和实践性很强的综合性课程。该课程的学习光靠传统课堂上老师的讲解是远远不够的,更需要学习者在课后主动地多钻研、多实践、多交流、多探讨,因此,为学习者创建互动、开放的学习交流环境显得尤为迫切。同时,教学中对一些优秀影视作品(案例)的分析与解读是影视学习过程中必不可少的一个环节。一个重要的问题,就是如何引导学生观看影片?如何为学生提供丰富的影视学习资源?如何创建更加便捷的影视学习、交流环境?

2 学习需要分析

根据笔者亲身观察及实际调查发现,学习者所期望的影视学习平台应能具备以下功能:(A)提供有针对性的视频资源库;(B)建立远程辅导的平台;(C)创建互动交流的环境;(D)提供作品发布的平台;(E)提供必要的学习交互服务。

3 功能层次设计

“影视学堂”采用自下而上的三层功能结构划分,分别为:(1)内容层:包含各种教学信息,形式有Html文档、视频学习资源、PowerPoint演示文稿、文本、动画、图片、学习工具支持等;(2)功能层:包括网络直播、视频点播、学习交互服务三大功能模块;(3)导航层:为整个系统提供信息导航,师生可以通过各种超链接进行联想发散式学习、交流及互动。

4 栏目策划

在“影视学堂”学习环境总体栏目策划、设计过程中,根据学习者的特点,按照系统主要功能构想和《电视制作》学科教学实际需要,确定“影视学堂”各栏目设置初步方案,如图2所示。

网络直播——提供在线直播、电视转播等节目内容,供师生即时收看。具体栏目包括:学术交流、课堂直播、远程辅导、视频会议、电视转播等。

视频点播——提供各种视音频学习资源,供师生随时点播。具体栏目包括:影视赏析、视频讲堂、镜头案例、校园短片等。

学习交互服务——针对学科课程特点和学习者需要,提供文章发布、博客家园、图片发布、视频发布、主题论坛、学科聊天室、好友圈、资源共享、站点聚合等功能,为学习者创建一个相对开放、互动交流的学习平台,通过多种渠道促进师生交流与信息分享。

五 基于校园网过电视学习环境的实现

1 系统构架设计

“影视学堂”学习平台采用集群技术,设置多台媒体服务器,并使这些服务器协同工作,作为一个整体向用户提供信息服务。在服务器端,视频服务器/编码器、WEB服务器分别由几台较高性能的计算机独自承担,协同工作,如图3所示。

由于服务器的能力有限,在系统架构中需要考虑对服务器进行超载保护。超载保护主要涉及两个方面:一是点播媒体流速限制,即对每个用户的平均流速进行监控,使其流速不超过设定的阀值,从而间接地减轻了流媒体服务器的负载;二是服务器超载保护,即当系统在一段时间内CPU和内存的平均使用率超过一个阀值时,系统拒绝新的点播请求,但对当前用户仍然提供正常服务。

2 系统功能实现

(1) 网络直播功能

服务器后台:用Helix Server服务器实现网上直播,采用RealNetWorks公司的前端视音频捕获软件Helix Producer plus实时录制现场信号,并传送给Helix Server服务器进行现场流式直播。

直播功能模块目前只实现了两个功能:一是通过网络转播电视节目;二是通过Helix Server服务器实现教学直播。在收看过程中,学习者通过QQ群及其它网络通讯工具进行即时沟通,参与节目交流、讨论。其用户界面如图4所示。

(2) 视频点播功能

点播功能模块采用美萍vod点播系统和Helix Server服务器有机结合,实现视频节目的按需点播。为了提高系统的稳定性和可靠性,所有视频节目文件存储在Helix Server服务器,美萍vod点播系统安装在WEB服务器。使用时通过美萍vod后台管理系统,从Helix Server服务器间接调用视频节目文件,这样大大降低服务器承载负荷,确保整个点播系统平台良好运行。其用户界面如图5所示。

点播功能模块为学习者创建了【影视欣赏】、【专题讲堂】、【视听语言】、【校园短片】【网络视听】等栏目,每个栏目又细分为若干子栏目,并逐步提供相应的视频资源、案例,学习者根据自身学习需要自主点播、共同分享视频资源。在点播过程中,通过“用户留言”功能,实现站点管理者与用户之间的互动,不断满足学习者多元学习需求,逐步提高视频点播服务效率。

(3) 学习交互服务功能

交互服务功能借助Moodle数据库环境,利用PHP168+MySQL技术加以实现。PHP168整站是PHP领域当前功能最为强大的建站系统。该系统操作简单,使用方便,用户只需很少的编程知识即可通过PHP建立一个Web交互站点,所有功能模块可以自由安装、删除,并可方便地对其进行二次开发。其代码全部开源,个人用户完全免费使用。其交互服务功能用户界面如图6所示。

交互服务功能模块提供的支持服务主要包括【影视学习杂志】、【博客家园】、【画面薄】、【视频播客】、【课程论坛】、【影视聊天室】、【互动圈子】、【资源共享】、【站点聚合】及【内容搜索】、【访客留言】、【电子杂志投稿】等多个栏目功能,为学习者远程协作、交流及资源共享提供全方位的服务支持。学习者经注册、登录后,获取相应的用户权限,即可开展自主学习、协作学习。

3 平台的管理

平台管理是数字化学习环境建设中的一个重要环节,高效的管理模式”影视学堂”学习平台能够正常运行的保障。该平台初步尝试采用参与式平台开发及管理的方式。由师生共同参与,共同设计、规划、实现符合自身学习需要的影视学习平台,为学习者创造了良好的数字化学习环境,大大激发了学生学习兴趣,促进了教学方式的变

革。

六 结束语

本文在对网络电视的含义、内容服务、教学应用分析的基础上,提出了基于校园网络电视的学习模式,设计、构建了基于校园网络电视的宁夏大学”影视学堂”学习平台,从而实现了视频资源的共享,创建了互动、开放的学习交流环境,为学习者自主学习、协作学习、远程互动创造了条件。随着流媒体技术、网络带宽的发展,网络电视必将在教育教学中发挥越来越重要的作用。

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参考文献

[1] 人民邮电报.国际电联明确IPTV定义中国将影响IPTV走向.[EB/OL].<.cn/2006/1110/332834.shtml, 2006-11-10/2008-4-17.>

[2] 宫承波.新媒体概论[M].北京:中国广播电视出版社,2007:292-293.

[3] 安旺国.IPTV在中小学教学活动中的作用分析[J].教育传播与技术,2007,(4):61-64.

[4] 安旺国.基于校园网络电视的数字化学习环境开发与应用[D].上海:上海师范大学,2008.

Design and Implementation of Learning Environment based on IPTV in Campus

——A Case Study of the [Film and Video Course] in NingXia University

AN Wang-guo1XING Yao-dong2

(1.College of Education Science,Ningxia University,Yinchuan,Ningxia,750021,China;

2.College of Physics & Electronic Engineering ,Taizhou University,JiaoJiang, Zhejiang ,318000,China)

Abstract: Through the analysis of the meaning, content services, teaching application of Internet Protocol TV, the author proposed a model of learning on the basis of IPTV in Campus, designed and constructed the learning platform based on IPTV——[ Film and Video Course ] .It is benefit for developing IPTV education in some less-developed regions such as Western China.

Keywords: IPTV;Learning Environment;Design;Implementation

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