交互式多媒体技术论文

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1LBA系统

1．1LBA系统组成结构

LBA系统（LearningByAsking，LBA）主要包括3部分：web服务器、客户端和视频服务器。事先录制专家讲课或会谈过程，将该视频在视频流服务器中存储，同时提供互联网访问权限，每个视频会由许多分主题构成，并按内容将这些数字视频再分成许多独立的片段，每个片段对应一个特定的主题。此外，系统还标示了每个片段的时间段，以提供一个基于内容的结构支持。作为快捷实用的系统，用户仅需在计算机里安装1个web浏览器，1个Realplayer播放器和1个声卡，就能获取在线学习资料。在web服务器上创建元数据图书馆，同时包括视频片段的各种数据，如题名，关键词，讲授者，文件大小，起始／终止时间等。元数据图书馆和其他相关的教学资料（如Powerpoint幻灯片、教学课件等）都存储在相关数据库（relational）中，当用户发出在线授课请求时，LBA系统根据请求内容，从数据库中检索符合要求的结果发送给用户。目前，LBA普遍采用Apache作为web和RealSystem服务器。在LBA系统中，采用交互式电子课堂模式实验进行验证。电子教室可模仿传统教室的设备，创造一个在线学习环境，系统在同一个界面中实时展示授课者的视频、Powerpoint幻灯片和授课笔记。当播放授课视频时，系统可以自动展示所对应的幻灯片和该主题的所有笔记。假如学习者在某个学习阶段不作任何操作，系统将按既定程序从头至尾再次播放。视频区用来播放教学视频录像；Power－point幻灯片向用户提供与教学视频同步的多媒体影像资料；交互区用来课程的选择、提出相关问题并通过查询得到某些问题的回答。学习者可以随时介入，通过界面控制按钮来控制学习内容和进度。交互式多媒体技术提供了一个交互式的电子课堂在线学习环境，通过用户与内容间的连续交互进行学习。

1．2LBA系统的多媒体技术支持

多媒体是将文本、图像、音频、视频、动画等多种通信媒介连接在一起的技术。多媒体技术是基于计算机，集成了2种或2种以上媒介信息的传递方式。通过多媒体课件的生动展示，可以吸引读者更加关注学习内容。而多媒体教学适合进行强化教育、有利于实现学习个体化。LBA系统采用交互式多媒体技术，增强了学习者与虚拟教师间的实时交流，而且只用1台计算机就能展现联合文本、图像、音频、视频等多种媒介，运用相关链接和工具，使用户能够浏览、创建和进行交流，并允许用户有改变音频、视频显示系统的权限，从而提供灵活、便捷的学习环境。

2实验

2．1实验内容

本实验通过衡量学习者考试成绩的等级和学习者的满意度，调查E－Learning系统的学习效果。实验进行如下假设：1）相同授课时间的情况下，处在基于交互式多媒体技术的E－Learning环境（即LBA系统）中的学生将比传统教学环境中的学生取得更高的成绩。2）处在基于交互式多媒体技术的E－Learning环境中的学生将比传统教学环境中的学生有更大的教学满意度。本文将通过实验描述验证以上2个假设。实验者是39个在校大学生，都在学程，平均年龄19．6岁，其中男生22人，女生17人。提供给实验者相同的授课时间和学习资料，而且保证实验者在此之前没有任何E－Learning的经历。实验者随机分为2个对照组，每组又被随机安排或使用LBA在线听课，或在传统课堂听课。2个组分别讲授Internet搜索引擎的内容，传统课堂组在日常教室里上课，在线听课组则在一个特殊实验室里上课，该实验室配置了30个NT工作站，安装了所有必要的软件。每人1台电脑，并配备耳机，使实验者在能听到教学视频资料声音的情况下不打扰他人。实验过程作如下控制：2个对照组的授课时间和授课学习内容一致；事先准备在线资料的教师和课堂组的教师是同一人，在线教师用同样的资料给课堂组上课；2个组都进行相同内容的考试；2组被实验人员在实验前均不知道授课内容。

2．2实验步骤

实验者被告知按照他们在实验中的个人成绩，将给予5个额外的学分。在线听课的学生均按以下步骤进行：1）简要描述实验目的和步骤。2）预测试。要求实验者在笔试中回答某些问题，问题涉及相关讲课内容的一些基本概念。目的是在线授课前检验实验者对课程的了解程度。3）进入LBA系统训练。通过一个生动的描述，使实验者懂得如何使用LBA系统的电子课堂。4）在线授课过程。系统训练结束后，实验者有45min时间观看在线授课内容，预先准备的授课视频大约持续29min，因此，在开始进行下一步实验前，实验者有时间复习前面所学内容。5）最后进行测试。实验结束后，实验者进行另一场笔试：包括判断题、多项选择题和2个基于授课内容的论述题。最后测试的问题与预测试的问题虽然类似，但不相同，其更难，也更趋向专业性。最后，每位实验者填一张调查表，明确其个人背景信息，同时反馈实验者对实验的满意度。由于实验者相互讨论会影响其的个人成绩，所以在线授课期间，实验者不允许互相讨论。已录制了在线授课视频的教师在正常上课时间给课堂组的实验者上同样的课程，并按照与在线组相近的步骤进行实验，只有第3步和第4步改用45min正常课堂时间进行听讲和复习，并允许实验者象平时上课一样，进行课堂提问和做笔记。预测试和最后测试均为闭卷考试，满分为50分。实验者的个人学习成绩通过最后测试成绩与预测试成绩的差额（即学习所得成绩）进行衡量。

2．3实验结果

实验者学习所得成绩的平均分和标准偏差值如表2所示。由表2可知，在线组实验者的学习成绩高于课堂组的成绩，该结果满足第1个假设，即使用LBA系统的实验者比传统课堂的实验者取得的成绩更好。实验者满意度衡量标准：1－极端不满意，2－很不满意，3－不满意，4－一般，5－满意，6－非常满意，7－极端满意。在线组和课堂组实验者满意度如表3所示，表3中，2组实验者的满意度相当，因此，假设2不成立。

2．4实验结果分析

实验结果表明，E－Learning环境可为多媒体教学和互动性提供基于内容的结构支持，并提高学习效率。因此，LBA组实验者的学习成绩高于课堂组的原因如下：1）LBA系统可以提高学习者的能动性。如果学习者没有听懂视频资料中的某部分内容，其可以重复播放，返回复习，直到弄懂为止；也可以在任何时候选择点击视频资料的某一段进行深入学习。但在传统教学课堂上，学习是以授课者为中心的连续过程。尽管授课者提倡鼓励学习者提问题，但由于多种原因，许多学习者即使听不懂授课者的授课内容，也不会在课堂上询问或要求重复讲授，因此，失去了正确理解和深入学习的机会。2）在基于多媒体技术的新环境中学习，通过生动的多媒体教学手段可以引发学习者的学习兴趣，且比在传统课堂上更能集中精力。与传统教学环境相比，E－Learning系统能给学习者更大的参与性和灵活性，能帮助学习者更好地理解和掌握学习资料。

3结束语

本文研究了基于交互式多媒体技术的E－Learning系统，该系统在基于多媒体的E－Learning环境中提供了结构上的支持，促进了用户的参与和交流，取得了较好的学习效果。但LBA系统在学习内容上还存在一定的不足，国内比较缺乏高质量、多媒体互动的E－Learning课件和平台，没有标准的软件，在线课程的不同格式，不仅不易管理，而且耗费较大；制作在线教程（包括视频编辑处理、制作元数据、数据库维护等）需要花费相当多的时间和精力；多媒体设备通过网络传递，需要足够的带宽和传输速度。本文虽不赞成E－Learning取代传统课堂学习，但E－Learning可作为传统课堂教学的补充手段，特别对于终生教育非常有利。由于实验主体的数量相对较少，因此，本实验还存在一定的局限性，若有更多的实验者参与其中，实验结果将更加准确；另外，本实验把研究重点放在检验互动的在线学习环境是否比传统教学环境一样有效，因此，没有其他的系统装置去调查E－Learning内容和媒体的不同显示格式对学习效果的影响。

作者：刘莹 单位：青岛大学图书馆