（教育技术学专业论文）基于网络流媒体的教学应用系统研究.pdf

箍要 为了羹好逸襞霜学校躺信怠纯基辎设慈，本文探讨邋遘滚媒体誊搔帮流攥体 点播的方式实现学校谋黧教学大规模开放的技术解决方案。方寨实质是臻构建 个基于网络流媒体的教学应用系统。系统设计采用软件录搔的形式，以微软和 r e a l n e t 哲。非s 受费兹拣鹚较释秘筑秀重产器慕秉豫敬待筑组合惫袭转录攒王 舆，可任意扩兖慕播逢京熬羹：器磅黥麓大的 l e l i xs e r v e r 捷赣瀛媒体鼗务，霹 充分满足羧警应用的多秘霭求；娃s m i l 技术开发臌用实现屏幕鸟摄像头录制溅 媒体的商务患播。 本文对如何构建基予髑络流媒体的教学应用系绞进行具体的研究。所设计的 系统壹嚣媒镰藤舞器系统、流攥侉痿惠源、远嚣警瑗孛t 窝远程学习熏户黎袋蠲 个部分缀成。在对流媒体信息源的处躐中，秘餍最新韵h i f i 声卡产品，褥现场 录音技术应用于多媒体电教室授课中。构建流媒体教学威用网站为系统的实际_ 陂 爝撵谈工幸# 莽瑟。舞菇绱建静关键奁予剥蘧舞鞋蠢l i xs 麟v e r 漉媾俸平螽熬强丈 臻毙，群决好教爆授课鸯浚浚与毒卡算机蘑纂视频滋纛矮秘点播黪阉步超越，势魁 麓要为鼷上教擎攥繁交薰繇境。辩滚赚俸囊撵葶妥患播秘矮步瓣戆本文避孬了寅簸 研究并稳出解决阀题静熬体办法。 关键词：网络：流媒体；数学应用系统；s m i l ：同步：赢播；点播；h e li xs e r v e r 焱b $ 弋r a e t l no 氐r o 瓿t l e u s e 啦e b r m 嚣蛀0 ni n 蠡a s t 掰c m r e 穗e o l i o 鐾尊，as e h e m e 曲o 憾 o p e n i n 窑c l a s s r o o r ni n s t r u c t i o no n l i n ew i t hm ea p p l i “m o no f1 i v 0b r 0 8 d c a s t i n ga n d b r o a d c a s t i t l go nd e m a n do f s t r e 龇i n gm e d i ao nal a r g es c a i ei sd i s c u e di nm i sp a p e n 囊弦a f 叠娃e d 魄越氇s 涵塞t 鑫孙e eo 耋龟os 馥魁嚣e 强受oe o n s 枉鞋e 圭矗go f 皴i 矗s 豪瞰e t l 掰l a l 鑫p 蹿i e 采i o ns y s t e f 珏b a s e 瑾。髓蠡嚣t w 掰莨a 蘸ds 程e 鑫m l 醚鼗l 矬o d i 8 ti sd e s i l 辫e d 像鲢 s t r e 眦i n gm o d i ai sf e c o r d e da n db f o a d c a s t e db y $ o ei nm es y s t e m w i 血f r o e e n e o d i n gs o 魏w a r eo f m i c s o 盘a n dr e 巅n e t w o r k s ，矗n d 垃l ee x e e l l e n ts c r e e n - r e e 0 撼e r s o 腑a r eo fc h i n a ，w ec a n e x p a n dm eq u a 嫩i 够o fs 霉n i n g sw h e r eg a m i n gm e d i ai s 建潮舔瓣避b 嚣3 s 舒d 嚣w w 鞠。獭氆揪疆曦s 羟譬鞠 交gm 拳d 浚s o 羚i e e so 轼文i x s e r v e r ，蝮l es y s t e me 拽n 纯l l ys 趣童i s 每v a 靠o u sd e m a n d so f i n s t 娜c t i o n a la p p i c a t i o n ； t l l er e c o r d e ds t r e 啪so f8 c r e e na n d c a m e r ac a nb eb r o a d c 牲s t e do nd e m a n d s y 襄e l o 毽。硅s 量y1 释i 氇妞e x l o i 耄a 菇。轻a 珏畦a p p l i e 鑫圭主o no s 畦l 己t e e | 越碍l o g y 。 班也主sp a p e 毛主ts 抛d i e sc o n c w t e i yf o re o a s t 瑚c t i n ga ni 丑s t 瑚c 娃o n 鑫呈紫p l i c 教i 雌 s y s t o mb a s e 鑫。羲n t w o r k 抛堪s t 蹬黼i n g 撒e d i a 。t 纛e & s i 辫t o 疰s y 贰e 辨i se o 擞p o s e do f f b 疆p 瞅s ，w 嫩c ha r e ：t h os 挫e a m i n gm e 纛i 8s e “e fs y s e m ，也es o u r c eo fs t j e a 瑚i 娃嚣 m e d i a ，t h ed i s t a n c ea d m i n i s n a t i v ec e n t e ra n du s e rt e r i n i n a l sf b rl e a r i l i n go n l i n e 。i n p r 。e 蕊s 协g _ d f 氇es o 辩eo fs t r e 巍m 遗g 雠e 蠢 蕊i t 蠲p l i 嚣st 魏搴s e e 控譬s o d 勰m 妇g 秘e h 戎o g y 协m 珏l l i m e 巷耋ae l 弱辩o m 弧s 攮l e i o 珏诚魄氇e 纛e w e s tp f 穗鞋e to f i f i s o u n dc a r d ，t h ei n s t m c t i o n a lw e b s i t eo fs t r e 锄i n gm e d i aa p p l i c a t i o ni sc o n s t r u c t 删协 p f o v i d e 虢b r 娥n gi 霸t e r f 酞# 热r 氇es y s 姆戳+ 强e 妾e yo fe o n s t m c | i 蕺g 墩ow e 酶 犯l 扬8 融 u s i n g 也ef b m i d a b l e 鼬、枞o no fh e l i xs e r v e r s o l v i n 鐾u 博s y n c h o n i z e dp r o b l e mi n l i v e 玟潞& a s t i n g 鑫n db r o a d c 盘建i 毽鏊豫d e 掰托do fs t 辩拽粥i n gm e 或a 鑫b o 啦s c 豫e na l 堪 e 基m e f a ，p o v i 毂gt h ei n o r 戳矗v ee 菲v i i 昏嘲e n t 热ri 矬s 锄e t i 髓o n + l i n e f o rs o l 惦建g t l a tp r o b l e m ，也es ”c h r o m z e de x p e r i m e mw a sd o n e ，a 1 1 dt h es p e c i 髓cm e t h o dw a s p v i d e d 。 薹 上溧筋 教师日益增多，为满足教举需要，学院兴建了大量的多媒体电激嶷。在2 0 0 0 年广 两工学院只有见闻多媒 拳电教室，经过几年豹扩充建设，到2 0 脯年，己建成了四 十多阕多媒体瞧教室。攀陵耨建赞蘩量教学袋缝大多数麓教室酃蔗多豢落惑截室， 成了名副蕻安的“多媒体电教大楼”。多媒体电教黛征日趋予成为学院课堂徽学的 基础设施，成为学院信息化教学的主鬻环境。 三是多媒髂嚣舅承飘房( 多摸髂潮络教室) 款建设。在落患慰找，各嚣备鼗、 各个学秘都离不开信惠搜术，大学象器适应时代的要求就必须其备良好斡倍息素 养。开设栩关的信息技术课程在各个专业( 学科) 成为普遍的奄势，这些信息技 术课程熬开设需大量豹多媒谗诗算极竣备，要兴建众多魏枧爨以满足漂程嚣蒙， 广嚣工学除凡乎每个系帮毒建畜鑫豹多豢薄诗冀税瓿赛。逡黧多媒薅枫赛都是 网络化的w 以同时作为多媒体网络激室，开展锫种信息化教学活动，如c a i 教 学，、列络数学等。 謇予燕裔嚣茭瓮势，暴焉熬都愚最精鼹诗舞租设备；擎陵醴建袋鼹售惠纯鏊礁 设施目前祷来还是眈较先进的。但遮煞投入巨大的先进设备利精得如何呢? 对教 育的作用搿多大呢? 实际情况是难以让人感到乐x 兕的。一是嘲绦教育资源嫒惹 煮路无辜、蠢车无货熬现象援：较警遍。二是弱终数雾燹源祗承平重复齐发，臻建 是书本羰寒，姣乏骧弓l 力。三是不羲撬信息毯教学黥教学设诗，没有充分考惑裂 信息化教举的特点。学苎i 曼真正利用网络来进行学糊的机会很少。教师用多媒体教 塞上课，酱遍酌情况是鲻电脑投影取代板书，虽然珂以提高上澡的知识密度，拓 宽表褒力积敬蓥教学效聚，毽多媒体教室、舔络等受逶蔷患诧基磴设蔻骈蕴含耱 巨大能力谯邋没有得到究分利用。豪陆何让这些投入巨大的教商信息化设施产生应 有的效益，更好地服务于学校教学活动以促进学校教育的信息化发展? 作为一名 专业教育技术工作者需要对此进行认真的思考，并且应该为问题的解决作出自已 切实的努力和行动。这是本文研究的基本出发点。 学校既己建成众多的多媒体电教室和宽带校园网，可以利用这些教育信息化基 础设施，做到在上课的同时，以流媒体的方式直播和记录课堂教学实况并提供给 学生作为学习资源，在较大的范围内( 众多的多媒体电教室乃至所有具有校园网接 口的普通教室、会议场所等) 突破校园客观时空条件限制。这是学校教育信息化基 础设施建设投入提高效益的有效途径之一。 1 2 研究应用现状分析 长期以来人们一直都在努力研究和探索，希望借助技术的力量来打破课堂教 学的时空限制，于是课堂教学直播和课堂教学录像就应运而生。课堂教学直播打 破了教室空间的限制，让异地的学生也能同时观看教学实况：课堂教学录像则突 破教室的时空限制，学生可以异时异地观看教学实况。 上世纪电视技术的发展产生了电视课堂教学直播和课堂教学录像的应用。而电 视教学直播和电视教学录像需要复杂昂贵的电视摄像、录像、编辑与播出设备， 需要专门的技术人员支持，一般大都在演播室而不是实际上课的教室中进行。学 生观看教育电视需要用到电视机等音像放映设备，难以随时随地进行学习。由于 技术运用的限制，电视课堂教学直播和课堂教学录像在学校教学中难以普遍应用， 对突破课堂教学时空限制的作用是比较有限的。 进入二十一世纪，宽带网络技术得到了很大的发展和应用。由于数字音视媒 体在网上传播需要占用大量的带宽资源，宽带网络的建立为其在网络中的广泛运 用提供了良好的环境。对课堂教学进行网络直播，对课堂教学录像进行网络视频 点播( v o d ) ，人们利用宽带网络对打破课堂教学的时空限制作了新的尝试，由此 产生了网上虚拟课堂、虚拟大学的教育形式。 流媒体技术现已成为网络音视技术的主流，流媒体由于具有占用带宽少，可 以实施内容检索等独到优点，其应用得到了很大的发展，并已迅速渗透到教育领 域中。用流媒体再现多媒体电教室课堂教学实况，需要记录、存贮和传输教师现 场授课的音视流和演示计算机屏幕视频流，两个流媒体在最后播放时应该保持良 好的同步状态。同步播放( 实时或非实时) 演讲者( 或教师) 音视频和演示计算机屏 幕视频的研究和应用目前是个比较新兴而热门的领域，已有多种技术和产品投入 实际应用。 1 2 1 硬件录播 采用硬件录播的方式需要专用的硬件设备，比如音视频编码器、录播服务器 等。硬件录播系统基于i p 网络，可以进行视频、音频和计算机动态屏幕的一体化 同步录制直播。是在视音频录制直播的基础上，增加了计算机动态屏幕的录制直 播功能，该功能对于全面记录会议、教学、培训的实况提供了极大地方便，可广 泛地用于视频会议、课件制作、多媒体教学等多种场合的录制直播。像国内锐取 软件技术有限公司的课易录多媒体录播系统、金科育电子技术有限公司的网视宝 网络实时录播机 2 l 、卓越睿新信息技术有限公司的全自动录播系统1 3 1 就属于这类硬 件录播产品。 硬件录播系统的优势是： 1 有专用高性能硬件和嵌入式操作系统的支持，数据处理速度快，录播效果优异。 2 专门的底层开发技术，延时小，实时性强，摄像机画面与计算机屏幕画面同步 性好。 3 一般都支持多种音视源输入。 4 一般都能远程录播，不需教师操作。 5 具备视频服务器功能，可直接供客户端访问。 6 集成专门的管理和编辑制作软件，功能强大。 硬件录播系统的局限性是： 1 需要购买硬件设备，投入大，多媒体教室数量多时更显突出。 2 要固定安装录播专用硬件设备，当使用的多媒体教室数量多时，维护管理难度大， 维护成本高。 3 一般大都是基于c s 结构，客户端使用专用播放器，大规模运用受限较多。 4 自带的视频服务器功能和负载能力有限。 硬件录播系统较适合针对固定场所( 如远程教室，特定用户) 的教学直播和 点播，其录制下来的教学实况为特定格式的录像文件，需其专门开发的播放器才 能播放，通用性受到限制。有的录制下的教学录像文件为通用a v i 格式，需要经过 转换为流媒体格式才能在第三方v o d 系统中点播，耗时多不方便，不易大规模运 用。 1 2 2 软件录播 软件录播不需要购买专门的录播硬件设备，而是充分利用演示计算机的强大 运算能力，在用课件上课的同时，使用录播软件实时播放并录制通过计算机u s b 接口或1 3 9 4 接口接入的摄像机视频与通过声卡接入的音频，以及计算机屏幕的演 示过程，最后形成同步多媒体课件并发布到服务器上供学生点播使用。软件录播 具有较低的成本和较强的使用灵活性，随着技术的发展计算机的运算能力越来越 强大，软件录播的优势逐渐显示出来。这类录播软件有集成式的软件主要是针 对教育领域的应用，软件可以用来直播并录制下计算机屏幕和教师授课的音视频， 可以对录制下的文件进行编辑，可以将所录制的文件自动处理，生成计算机屏幕 强教爨授漯豢撬频同多疆教豹丽络漂传劳在网懿上发毒。还有繇集或式戆，饔些 软件主要精采进行直播，有些贝i 主要稍于录制计葬机屏幕和摄像桃音视频，没有 唐播功能，避有些则只能进行计算机尉幕录像。 j 集成式专用录播软件 这类较佟院较有代表髓静是美国o 淤x 公司酶s e r e e n 耗t e h 软静礴，该软彳孛聚鬻 臼己独特的群幕录像技术，具有很高的数据压缩率，w 以在较小的传输比特率( 可 以小至5 6 k b p s ) 下面播放较流畅的计算机屏幕画面。您集成运用了m c r o s o f tm e d i a 浚媒落技术帮r e a l n e t w o 妇s 懿滚媒镕技术，可班生裁并垂动发毒兼容手这蘸耪蓉 统的同步流媒体网络课件( 方便用户选择采用何种主流的流媒体月菠务平台) 。该软 件支持直播、本地录制和远程录制。该软件有p o w e r p o i n t ，s m a r t b o a r dn o t e b o o k 与m i m i os t u d i o 交互式毫子自板的接口，可以优艇：录剖这些软件的操作运髑，使 褫频画面更为清维流杨。实浏应用该软件发现也存穗莱些局限蘸，院如壹攘泶割 屏幕时( 并非优化录制配肖接口的p o w e r p o i n t 等软件) ，鼠标快速运动容易产生 似橡皮擦避般的色块变化，使画面交得凌乱让人难以接受。还肖直接录下的是 s c r e e n w a t e h 独特辏式戆袋像文传，鬟器躅s e r e e 酣a t c h 攫效器方戆播款，器嚣疆 m c r o s o f tm e d i a 或r e a l n e t w o r k s 格式在网上发布时需要进行较长时间的运算处理 才能生成相关发布文件。猩专门的制作塞进行课件歼发这个软件是个不错的选择， 但不太适合凌上课安排紧密浆多媒体呶教室普遍使嬲。 国内渍肇同方的嗣方翁录【5 】专业版矮有类骰静录攒功能，普通缀则不其备赢攒 功能。英创公词的易录通【6 j 软件也具有相似的功能，其点播发布逐要依靠该公司开 发的另一套嬲络服务软件，点播时必须安装其独特的播放器插件。这些软件与 s e r e e 黼a t 旗一稃受鬟灌多袋裁，不餐大麓攘在多攥髂毫教室霞麓。 2 非集成式泶播软件 这些软件一般是通用型的，与集成式录播软件相比，这类软件的功能相对较 少，毽特轰鳝鞠，鸯些功熊豹表瑷还嚣常往秀。 ( 1 ) 酣i c r o s o f tn e t m e e t i n g 这是微软宥名的网络视频会议应用软件，可以直播摄像机视频并共享计算机桌 疆( 屏幕) ，它的s d k 开发缎馋被广泛应爝于各釉网络视频会议和远程教育系统巾。 该软 睾基予e s 结稳，波滗辩相互逶谶簧设定i p 蟪疆，受蔽较多，不霞予大簸模 运用。该软件主要用于视频会议网络崴播，不具备计算机屏幕录制功能。 ( 2 ) w i n d o w sm e d i a 编码器9 这是徽软熬滚媒葵编璐爨，霹敬遴纷摄像头或诗箨橇羼幕魏浚媒塔莲缝编蕊 ( 使用时只能选择一个视频源) 。该软件通过流媒体服务器进行赢播，并可同时泶 4 制下流媒体文件( 格式为w m v 文件) 。实测该软件性能，发现在采用基于质量的变比 特率压缭编薅辩( v b r ) ，诗冀援霹摹稷鞭壹撵蠡然浚扬，在屡慕蠹疆方覆其有稳当 优异的表现。 ( 3 ) r e a l p r o d u c e rb a sicll 这是r e a l n e t 再o r k s 的流媒咎编码器，可叹进行摄像头与声卡的滚媒髂压缩编 鹬，但不蒸备计算辊羼幕直撵和泶翻功髓。它进行流媒体童播需要遴过 r e a l n e t w o r k s 的流媒体服务器，直播的同时可以记漾下流媒体文件( 格式为r m 文 件) 。r e a l n e t w o r k s 流媒体是当今世界上流媒体应用的主流之一，具有很高的性能 耪矮量。 ( 4 ) 屏幕录像专家6 0 屏幕录像软件的主要功能是录制计簿机屏幕的演示过程。这炎软件目前有融不 少产品，比如c 鞠t a s i a ，h y p e r e 勰，群纂录象枫，瓣蓁录象专家等。屡幕录壤专 家是一款餮产软件，垒中文赛匿，揉律简单。它爨奋较独特静蠢渤扩帧技拳，使 得录制的屏幕录像具有比较流畅的播放效果。屏幕泶象专家软件除了用独自开发 的高压缩比的视频压缩编码进行屏幕激像外，还裔压缩编码接翻，可以用其谨视 簇疰缠缡璃遴行霉蓁录像，壹揍产玺轰￥l 筏菝文俸。它支骛装i c r o s o f t 渖繇￥k c o d e ( v 卜v 3 ) 与m i c r o s o f tm e d i av i d e o9 编码，用这两种编码所录制的a v i 屏 幕录像文件通过实测证明w 被s m i l 兼容。而采用m i c r o s o f tm p e g 4v k ic o d ev 3 编码录利其蠢更衰豹压绞魄，录裁的文体容量小，霹祗嚣却清濒流畅。可以利用该 软件的这种独特性自& 进行间步流媒体谍俘的开发谁作。 1 3 研究内容和研究意义 本文研究的主要内容是探讨依托大学校园网，通过流媒体纛播和流媒体泶像 点播的方式实现学校课嫩教学大规模开放的技术解决方案，方察实质是要构建一 个基于网终流媒体的教学痰瘸系统。方寰魏特点是裂爝软 孛录掇豹灵活性，在多媒 体电教室、酱通教室、会议厅等任何一个连通校颡麟的教学场所郁可鞋实现瀛媒 体网上直播和录像点播，可为大学里的网络教育应用提供动态的、丰富的教学资 源。为了使方案具有实璐的可操作性，本文做了栩废的实验、实测翻技术开发工 律，椽建浚媒传教学应麓瓣菇爻系统爨供工箨赛瑟，对方案遴孬技术实餮豹骏涯 和应用的探讨。 将全校规模的课堂教学流媒体网上直播和录像点播作为常规性教学应用蹦前 謦内大学还没骞缀姆豹必骥，本文骺皴豹工薅是在这方嚣馥一黧臻究羁搽讨，茨 更好地利嗣大学校园网和多媒体电教嶷等教育信息化基础设施，为提高其投入的 效益探索更多的途径。这对于进一步促进学校教育信息化，拓展信息化教育的深 度蠢广凄黎：露积辍麴意义。 1 ，4 骚究方法 本文的研定方法主婴纛： l 绩怠系缓工程设诗方法 根撼蒸予阏臻滚媒体鹣教学艘餍系统所应爨菊的功麓对其总体架构鞠各缀成 辫分进行蕊髂敬设诗。 2 文献研究法 本文鹘礤寇嚣要查潮丈量的文献资辩。 3 实验醭究方法 本文散了相关的实骢、实测和技术开发工作。 。5 研究照的 本文的研究提供了将企校规模的谍堂教学流媒体潮上直播酾泶像点播作为鬻 舰性教学皮用的珂操作的技术解决方案，可为广躐誓学院的领铎和相关部门的教 弯痿惑毒乏建设鞫菝惠诧教骞发袋决蒙提供参考袋糍。交予蓦蠹与广嚣王学藏馕嚣 襁似的学校肖缀多，本文的研究正作可以是很好的倦签。 甚 第2 章研究的学习理论基础与技术基础 学生通过网络流媒体观看课堂教学实况，并利用网络进行交互，这是在网络环 境下进行的学习活动。学生在课堂上课或观看流媒体教学录像，是一种接受教师 授课的教学信息从而获得专业知识和技能的学习过程，可以用皮亚杰的“同化” 与“顺应”理论进行阐释。学生的学习活动要受到学校社会或网络社区( 学校社 会的延伸) 的影响，学生知识和技能的获取不仅是一种个人的建构，还是一种社 会的建构。课堂教学是情境化的，网络交互环境形成网络社区的情境， 情境学习理念是描述学习活动的社会文化视野。认知是分布存在的，合作 学习理念则主张学习者经由社会协商的过程获得多元观点，学生在学校社 会或网络社区中学习会受到分布式认知的作用与影响，合作学习对他们获取更加 完备的知识和技能有积极的促进作用。皮亚杰的“同化”与“顺应”理论、社会 建构主义、情境学习理念、分布式认知与合作学习理念是本文研究的学习理论 基础。 本文的研究是要探讨课堂教学流媒体在高校的大规模常规性应用，这需要大量 地使用流媒体直播和流媒体录像点播：需要运用s m i l 技术实现教师授课音视流与 计算机屏幕视频流的同步点播；海量的流媒体录像文件需要使用f c s a n 技术进行 数据的存储和读取：需要运用服务器集群和服务器负载均衡技术来实现高带宽、大 并发流的视频点播应用。流媒体技术、s m i l 技术、f c s a n 技术、服务器集群和负 载均衡技术是本文研究的技术基础。 本章节对以上所提及的学习理论基础与技术基础进行阐述。 2 1 学习理论基础 2 1 1 皮亚杰的“同化”与“顺应”理论1 7 l 皮亚杰将人类认知看成是主体和复杂环境的一种具体的生物适应形式，人们 的心智总是对环境加以重新分析和解释，使之与自身己有的心理框架相一致。他 认为认知总是同时表现出同时存在而又互补的两个方面，将之称为“同化”与“顺 应”。“同化”指的是使外在刺激适应于主体内在心理结构的过程，而“顺应”指 的是相反的或互补的过程是使内在心理过程适应于同样的这些刺激之结构的过 程。也可以说“同化”是通过已有的认知结构获得知识。“顺应”是改变认知结 构以处理新的信息。 学生在教室中上课或通过网络观看课堂教学直播和录像是种接受教师教学 信息从而改变自己认知结构的学习活动。每个学生都有各自独特的知识基础、个 人经验和看问题的视野，同样的教师上课每位同学的体会和感受是不一样的，这 就是“同化”的作用。但经过较长时间的课程学习和练习，学生最后不同程度地 具有了该课程的专业知识和能力，说明学生的认知结构已经发生改变，这就是“顺 应”的作用，“同化”与“顺应”在整个课程学习过程中是同时并存，相互平衡的。 2 1 2 社会建构主义 社会建构主义【8 】【9 j 是建构主义思潮中一个重要范型。社会建构主义着重 探讨社会文化对心理发展的影响，并将建构的历程描述为源自社会文 化，产生于社会互动的活动。社会建构主义将知识视作社会的建构。其原因 首先是由于语言是知识的重要基础之一，而语言则是一种社会的建构：其次个人 的主观知识需经发表接受他人的审视和评判，才有可能重新形成并成为人们接受 的客观知识，而个人所具有的主观知识的本质也是客观知识的一种体现。 社会建构主义以维果茨基的“最近发展区”( z o n e so fp r o x i l i l a l d e v e l o p m e n t ：z p d ) 理论为基础。z p d 就是“实际的发展水平与潜在的发展水 平之间的差距”( 维果茨基，1 9 7 8 ) 。z p d 表示儿童在成人或更有能力的同伴 协助下，认知能力成长的空间及限度，这是一种社会建构的思想。 b o r w n 和c a m p i o n e ( 1 9 9 4 ) 进一步将“最近发展区”的概念扩展为“多 元最近发展区”( m u l t i p l ezoneso fp r o x i m a ld e v e l o p m e n t ) ，认为一间 教室中的学习者各有不同的发展途径，发展速度也各自不同。甚至同一 名学习者可能有多个z p d 不同的学习者组成的学习社区则有各类的 z p d 【i o 】。 一 校园大学里教师、学生和学校其它职员共同构成一个特殊的社会一 学校社会。校园大学的网络教育则是其学校社会的延伸( 虚拟大学) 。 学校社会成员通过交流互动构建知识，形成独特的校园文化和价值观 念。学生通过教师和杰出同学的协助实现自己专业领域和其它各种素质 的z p d ，这都是属于社会建构的范畴。 2 1 3 情境学习理念 情境学习的研究者认为，真正的、完整的知识是在真实的学习情境中获得的。 在关于情境学习的理论著述中，较具有代表性和影响力的是l a v e 的情境学习观点 和b r o w n 等人的情境学习与情境认知观点【1 2 】【1 3 】【14 1 。 ( 1 ) l a v e 的情境学习观点 l a v e 的情境学习观点最全面系统地阐述则是在1 9 9 1 年l a v e 与w e n g e r 合 著 的 “ s i t u a t e d l e a r n i n g ：l e g i t i m a t ep e r i p h e r a l p a r t ic i p a t i o n ”( “情境学习：合法的边缘性参与【1 5 】”) 一书中。其核 心的概念是“合法边际参与”( 1 e g i t i m a t ep e r i p h e r a lp a r t i c i p a t i o n ： l p p ) 和“爨践共同体”( c o m m u n i t ie so fp r a c t ic e ) 。 l a v e 辍人类学款方法繇究零忑艺学徒裁多年，魏发凝传统学缝参 与行业活渤时，首先臻从做打杂工作开始，才能慢慢地进入行业活动 的核心内窬，藉由合法的边际参与的机会，在工作中逐渐建构自融的 专业知识。l p p 认为没肖合法参与靛飒会，就等于没有学习机会，这楚 稃社会文亿实践的褫角。 所谓实践共同体，指的是这样一个群体：所有成员拥有一个共同的关注点， 共同致力予解决一组问题，或者为了个主题共同投入热情；他们在这一共鼢追 求懿领域中遴过持续不瑟豹糖互彳睾霜褥发震叁云靛黧识秘专长。 ( 2 ) b r o w n 等人之“情境学习”及“认知学徒制”的理念 b r o w n 等人在“情境认知与举习文化” ( b r o w n ，j ，s 1 9 8 9 ) 文串指出，知识具有骥境蛙，是程情境中逐避活动雨产生麴，与焚鼗 应用酶文纯和背景褪笑。 认知学徒模式是b r o w n 等人( 1 9 8 9 ) 考虑剿知识的情境性而提出的。 通过这种认知学徒摸妓对学生进行情境化的舆实教学。b r o w n 的认知学 徒麓模式怒戳一静类 娃子行翌学徒麓懿方式，逶过矮韵与柱会程要幸# 用使学生能够适应于真实的实践。 课堂教学是情境化的，学生埒教师之间本身就是天然的师徒关系。 在漂堂教誉孛逶过簿塞交互、奎裳交互形成了一转独特戆课堂学习毒 会文化倩境，远程学嫩通过观蓄课堂教学流媒体录像便能感受到这稀 社会文化情境。网络交互环境还w 形成网络社区的情境。学生学同样 的课程内蜜，通过网络形成专业课程的学习必同体。 2 ，l 。4 分森式谈螽与台 篁孥嚣理念 分布式认知【1 7 】( d i s t r i b u t e dc o g i 娃t i o n ) 理论认为，智力、认知不是个体思维 的专有属性。相反，认知是分布存在的，不仅分布予参与知识的社会性建构的各 个残曩豹大膝孛，秀显广泛分毒手奏荚翁工翼、翔浚表薤摸式敬及其毽豹入工剡 晶上。因此教育目标也皮从个体掌握知识转向协作的绩效。按照分布式认知的观 点，设计课潋学习环境的最终目的，就是要培育一个通过社会协商、在教师指导 下进 亍意义建孝句的学习共同体，在这一共同体中逐步生成一个分带式豹专业炽浚 鲻络，学习活动函绕这释分布静专堑知识两组织，皴弱学生奁冬教筛、圆倦、材 料和计算机工具的互动中，学会学习、分享智慧。 合作学习【讳】理念网样主张学习者经由社会协商的过程获得多元观 蠡。售悫按零特鬃是鼹络技术熬发装。缓霉会律学嚣理念鸯雯广泛煞发 挥，合作的范围突破了学校围墙以及同伴的隈制。 尊 在网络化的教学环境中，学生通道网络形成学习共同体，照有利于他们从分 蠢式谈知霹舍 乍学露辑形戏麓多元理点中受益。 2 2 技术基础 2 2 。l 流媒髂技术 1 流式传输 流媒体魁指在i n t e 玎l e _ 【i n t r a n e t 中使用流式传输技术的连续时蕊媒体，如音频、 麓频或多娱俗文箨。流媒俸在撵敖裁并不下载整个文传，瑟是边下载内容露入 内存，一边谶行播放。这样可使启动殛时大大缩短，而且还缩小了对缓存静需求。 流式传输有两种方式：顺序流式传输和实时流式传输。顺序流式传输是顺序下栽， 在下载文件的同时可观餐在线媒体。农给定对刻，只能理看已下载那部分，黼不 怒魏妥还未下载斡部势。酒子标准虢鞭曙p 鞭务器霹发送这弹影式静文静，穗不 需要其它特殊协议，它缀常被称作h t t p 流式传输。它较适合予传输高质量的视 频片段，但比较容易产生延迟。实时流式传输指保诋媒体信号带宽与网络连接匹 配，使媒体可羧实露理露。它嚣要专麓鼹滚媒薅黢务器与落输掺议，且豢竟会影 响图像的质爨。 2 流媒体传输的网络协议 ( 1 ) 实时传输协议w 限( 鼬a 1 砸m et r a n s p o r tp r o t o e 0 1 ) r t p 燕籍子i n t e m e t 上劈；c 圣多媒髂数据浚兹一释传输协议。r 蕈p 被定义梵一辩 一或一对多的情况下工作，其目的是提供时间信息朔实现流同步。r t p 通常使用 u d p 来传送数据，但r t p 也可以在t c p 或删铃其它协议之上工作。当应甩程 序开始，一令鼹p 会话辩将镬矮嚣令端日，一个绘楚浮，一个绘翔陵p 。嚣p 零 身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流登控制式拥塞控 制，它依靠r - t c p 提供遮灶服务。通常r t p 算法字# 不作为一个独立的网络屡求实 现，两是传梵应用程序代碣的一部分。 ( 2 ) 实时传输控制协议r t c p ( r e a lt i m e 胬a n s p o r c o “l r o lp r o t o c 0 1 ) r t c p 和r t p 一起提供流量控制和拥塞控制服务。在r 1 p 会诺期间，备参与 者周期性地传送r t c p 包，r t c p 包中含有已发送的数据包的数爨，丢失的数据包 豹数量等统计资粒。嚣懿，服务器霹淡利鬟这些臻怠动态遗改变谨稳速率，慧至 改变有效载衙类型。r t p 和r t c p 配台使用，它们能以有效的威馈和最小的_ 开销 使传输效率最佳化，因而特别适合传邀网上的实时数据。 ( 3 ) 实薅滚秘浚r t s p ( ；己e 8 lt i m es 辩a 搬i n gp 姆e q l ) r t s p 怒应用级的安时流播放协议，主要舀标怒为流媒体的肇播和组播撬供牢 靠的播放性能，它在体系结构上位于r t p 和r t c p 之上，使用t c p 或r t p 完成数 l 垂 掇传竣。 ( 4 ) 资源颈订协议疑s v p ( r e s o 搬e or e s e “ep 幻c o i ) r s v p 协议撬供0 螂，颡鏊一帮分网络资潦( 潮繁宽) ，鑫静楚鸯了改善啻颓 和视频的传输质擞。 ( 5 ) 烈a ( p o g r o s s - v en e t w o r k sa 泌i o ) 铷波 速是& a l 专臻夔实蹲镶浚凌议，宅觳采缮u d p 蕊赣数爨。 ( 8 ) m m s ( m i c r o s o 盎m e d i as e r v e rd r o t o c 0 1 ) 终议 这是微软的流媒体臌务协议，m m s 是连接碱n d o w sm e d i a 单播服务的默认 方法。 3 流媒髂翁撩敬方式 ( 1 ) 单播 单攒是攒在客户端与媒体服务器之闻需要戆立个雅独的数据邋道，扶套 黢务器送窭瓣每令鼗撂惫哭能转送给一令客户瓤。每个矮产必绥努爨对媒钵l 襄务 器发送革独瀚查溜，而媒体服务器必须内每个溺户发送所申请的数据毯拷炎。这 种方式易给服务器造成巍大负担，且浪赞链路带宽。 2 ) 缀疆 i p 缀撵技术构建一羊孛鼷有缝播能力簸阕络，允许路由器次将数掇包复测瓤 多个通道上。遮棒革台溅务器熊够对众多静客户枫瀚嚣誊发送连续数器流丽无鼷辩。 媒体服务器必需要发送个信息包，丽不是多个：所有发出请菇乏的客户端共攀同 一信惠彀。这大大罐蔫了辩络戆瓣弼效率。 ( 3 ) 点播姆广播 点攒涟藏楚客户溃舄黻务嚣之闻懿变动连羧，蹩点攘连接挺馁了辩滚戆羧夫 控翱。广搔逐接攒静是掰户缓魂接i 殳流，毽霜户不藐控鞭滚。这鼹秘方法对溺络 带宽都要求鞍篱。 4 智能流技术( s u r es t r e a m ) 智耱流接求是摇在个绽爨蓬絮斑是诲不弱邃攀熬多令浚磷馨专装鬻，会筹燮 黼一个文佟中，劳采雳荦孛复杂虢客户瑚琵务器辘铡搽灏荣宽靛黛亿，霹戳逶废翔 不霾匏繁变，获褥最佳的传辕效渠。 5 流媒体操作平螽 基嚣鏊黼上蹇滚戆流媒薅搽 睾平螽燕廷e 鑫i t w o r 酶公霹敢较e a is y 贰e 雉， m i c r o s o f t 公司的w i n d o w s 聃e d i a ，a p p l e 公司的q u i c k1 i i m e 。其皆r e a l n e t w o r k s 霹鼓说楚擞器上领走懿流媒薅瓣决方紫提供蠹。凝系统鞋j l 服务瓣产品，铡终端产 瑟帮客户壤产熬组或。黧兹蠼赣鹩舨零是鞭e l i xs e r ￥e r ( 瑕务器端) ，辩e l i x p r o d u e e ( 豢雩# 臻) ，r e 氇i o n p i 8 y e r ( 客户端) 。核心是 e l i xs e r v e r 。箭舨 享戆流媒季拳系缓菇富强大鹣凌琵，领先麓技术窝广溅豹兼容缝。瓣嚣e li xs e ￥e r 炎持多爨流焱搭酝妇疆i 测o w s 燕e d i a 程奄u i e k 芏i 翔e ，并实瑷了瓣簇蒺翡餐麓淀， 这些跨点馕爨它搬冥竞争力。 2 2 2s m i l 技术 世募3 并涤会c 鹣r l d 并i 照凝bc o n s o r i 锄 手l g 鹁年s 胄开始撂广懿积瓣l 歉 其骞基本穗潮绪擒箝标记港言：阕步多媒体集麓滔蠢( s y n c h r o n z e d l t i m e d i 矗 i n t e g r 8 t i o nl 8 n g u 8 9 e ) ，筵稼s 鹾i l 。巍l l 暑缎渗潦残隽霹终多爨葵懿嚣舔遂溺 标准语言。 s 鏊i l 整糖滴挚嚣毒效鳃关鞭浯言，它可班将褒i n t e r n e t 上不囊位餮笛媒体 文件关联副一起。媒体播放嚣载入s m i l 文件时，会根据文件中设鬣的播放顺序和 位漫等属性，将逡些文件黎成到圈一塞瞄援放。霹懿支持s 醚i l 文件缝援救嚣磷 r o a l p l a y e r8 o 、瑶u i c 燃i 辩e4 1 毪i 及 n t e r n e t 萎x p i o r o r5 。5 毽e t a 及事# l j 二敝 零。其它敝零靛翊络潮览嚣只要安装了稳应嚣接释，如r e 8 l p l 8 y e r 秘融i c 瓣i 瀚 的p l u g - i n ，也同样可以橘放s m i l 文件。 ls 斟i l 麴特点 s 醚l lj | 嚣予扩震墼蠹记疆言翡莲薅( 淑t 铋s i o n 融r k h pl a n g # 嚣g e ，麓稼勰l ) ， 姥i n t e r n e t 上用子集成多媒体节鼹尤其怒滚媒体的主要添言工爨。s m i l 具有以下 特点： ( i ) 不需改变媒体文馋 s 鬻l l 文 孛只是将各种媒体文律关联缝合莛浓。褥并没有将宪稍改变。要黧新 缀合生成新的多媒体节目，只需羹新编辑s m i l 文件两无需对各媒体文件做任何改 变。 ( 2 ) 媒体霹分露式存跫 。 由予潮i l 为每一个关联的媒体文彳譬都箍出了一个独寂静濂乙缝缝，在编铡多 媒体节目时，可以使用存放在网络中任何一台服务器上的媒体文件。 ( 3 霹灵溪缝攘黢媒落芽鞭 一 跗i l 谣京w 戳很方後蛾建立和控制多媒体节疆璐及备关联文件的时阀线。对 手爨有内部辩澜线豹媒体文件，魄如音频鞫褫频文佟，胃潋运弼s 黼i 乙选择播放其 中的一个藏几个片断。 ( 妨灵活睾富辫京筠效粟 当多媒体节目中含有步个同时播放的w 视媒体对教时，运用s m i l 可以精确嵌 撵整令窑鞠靛搔敖蠢蜀，健褥各媒体藕褥益彰，掰户一嚣了然，戆努薅嚣网络雾 筑搏豹丰富教莱。 ( 5 ) 支持不鼹溪言攒教 运用s m t l 可以使用户端的播放器选择播放不同谣言的同一媒体内容。 ( 8 ) 适应不圈翳潮终豢室 运用s m i l 可啦为不同的传输带宽列出不同的媒体文件，用户端的媒体播放器 会根据其各囱的传输带宽选择载入相威的文件来播放。 ( 7 ) 编辑方便 由予s 辩i l 文彳牛是缝文本文辞，使糟文本编辑嚣群戬攫方便滚对其进 亍修敬。 2s m i l 的基本语法规则 s m l 是一种标记语言，语法非常简单，它采用了简捷明了的谬法命令，通过对 餐砖标记、元素、嚣往等懿设置建立每文本、鹜冀、声音、稷缀等多媒薅绩憨戆 关联以及播敞的各种设置。s m i l 具有以下一些常用的语法规则： ( 1 ) 开始与绺束标签 整个文 孛以 开始，强 结束。 ( 2 ) s 麓i l 文体组成 s m i l 文件由 和 标记定义的头部以及由 和 标记定 义的正文两个部分组成。废文部分是必需的，头部则是可选的。s 搬i l 文件的头部 狳了包含文传魏标题、佟考、舨投等遴麓售患箨，矮包含对撵放布爱蕊设受。 ( 3 ) s m i l 代码大小写规定 s m i l 所荫的标记、元索和属性，除了表示关联媒体文件的路径和名称以外， 都必须以枣写字母来表示。 ( 4 ) 标记的封闭性 所有的标记都是封闭类型的，但并不是所有的标记都是成对出现的。有的标 基通过“”来表示结束。 ( 国藩谴蘧瓣表示 所有的属性值都必须封闭在双引母”内。表示文件路径和名称的属性德可 以用大写、小写或者大小筠混合来表示，必须和文件的实际情况兜全一致。 ( s ) 潮i l 文件懿嚣缀名 s j i i l 文件是纯文本文件，可跌使用任何文本编辑软件建立一个s 礁i l 文件，完 成编辑后，将输出文件设为纯文本格式，文件的后缀名为“s m i l ”或“s m i ”。 ( 7 ) 头部标记中特殊符号的表示 焉头部标记攒透文 孛僚怠辩，需要耀代褥来表零诸如弓l 号、受、括号、澈弩 等特殊符号，以保证这数符号在媒体横放器中能正确显示。 ( 8 ) 注释行的袭示 s 疆i l 文终源代码孛魄胃戮客套注释学，注释行程媒体撵敷嚣中是不显示豹。 注释行以 l 开始不必含有结束符号“”。 3 关联媒体文箨 在渊；l 文传孛，关跋溪撵敷蕊媒钵文俘，怒遥过文捧歪文帮分中戆攥钵爨诞 袋实褒豹。媒体豁逆夔乎箬麓羲是将媒髂文馋弓| 入瓣i l 文 孛孛，遴遥对该炎稼记嚣 个属性的设鬣，来描述媒体文件的文件格式和所处的位置，以殿媒体文件在s m i l 文静中懿其它 亍为。 1 ) 关联较e a l s e r v e r 上靛媒诲文 孛 媒婆文馋蕊u 跹缝蛙定义的方法懿下麟示： 2 ) 建立搬对u 甄地垃 如果在同一个s m i l 文件中，有多个所关联的媒体文件位于问台服务器上， 埘以在s m i l 文孛瓣头部郝努孛设薰一令擐底层麴u 随地娃，撩荧媒传文终鲍u 怼 露戳弼帮这个藤鼷钉r l 豹相对路疆来表示。铡如 h e a d ) ( 3 ) 关联疆e b s o r v e r 上翦媒体文棒 媒体文体游u 耗适城定义鼹方法静下新示： 4 关联本地枫上虢媒体文 串 媒髂文静麓甜跹逮蟪京义静方法鳐下； 5 组合媒体文l 牛 s 麓i l 最主要熬葫栽裁燕鼙数壤多个缀髂是象缀翕农起，澎藏多豢搭文转缆。 截文件维牛，可以设置整个组合的播放行为和缀含巾备文俦之阍的播放顺序。 ( 1 ) 矮痔播液筑舍 使用组合标记 和 组成豹缀合，其中的子露素是按照先掰次序逐个 播艘靛。， ( 2 ) 同步播放缀合 使用缀合标诧 耱 + 可戳鲻时播放多个媛体对象。当溅媒体罪务撼 强发东弱步强教缎舍对，它会确辍组食中黼包含豹掰蠢媒体对象缎毒熬麓步瞧。 2 。2 。3f s 蛾海爨存蘧按求 f c s a n 即光纤通道存储局域网，主凝由光纤磁擞阵列和光纤通道交换机构成， 具有海量的存储空间和高速的读写性能。 根据s n i a ( 存储网络国际协会) 的定义，磁盘阵列( d i s ka r r a y ) 就是通过一套 控制软件结合在一起的、在一个或多个可访问磁盘子系统上的一系列磁盘；该控 制软件将这些磁盘的存储空间以个或多个虚拟磁盘的形式提供给主机。运行在 控制器上的控制软件一般称为固件( f i r m w a r e ) 或微码( m i c r o c o d e ) ；运行在主机上 的通常称为卷管理器。而由控制软件整合而形成的磁盘阵列子系统( d i s ka r r a y s u b s