基于流媒体技术三分屏课件应用可行性探析
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摘 要：基于流媒体技术三分屏课件能最大程度地再现课堂情境，延长教学时间，且符合“双重编码理论”，一线教师制作方便快捷。作者结合张掖医学高等专科学校实际，对该类课件的应用可行性和缺陷进行了分析。
关键词：流媒体技术；三分屏课件；应用可行性；缺陷
中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）08-0066-04
一、认识流媒体技术与三分屏课件
1.流媒体技术
流媒体是指在互联网中以数据流的方式实时音、视频多媒体内容的媒体。流媒体技术就是将连续的影像和声音信息经过压缩处理后，存入视/音频服务器中，用户可以一边下载一边观看、收听，无须等待整个文件下载完毕再使用，大大节省了用户的时间。
2.三分屏课件
三分屏课件顾名思义是将计算机屏幕分为三个区域，一个区域显示教师授课的课堂录像，其余两个区域分别显示教学内容，包括教师电子讲义（PPT、Word文档等）和电子讲义的索引目录，方便学生有选择地学习。
基于流媒体技术三分屏课件是将三分屏课件至点播服务器，利用流媒体技术这种传输方式向客户端传播课件数据，用户可边下载边观看学习。
二、基于流媒体技术三分屏课件制作工具及总体制作流程
目前常见的三分屏课件制作工具较多，国内某些高校采用SMIL语言（同步多媒体集成语言）编写制作，除此之外有微软公司的Microsoft Producer for PowerPoint2003、CyberLink公司的Streamauthor（串流大师）、Web Creator、课件快手和课件梦工厂等。
三分屏课件制作软件操作简便，总体制作流程大同小异，如图1所示。
三、基于流媒体技术三分屏课件应用可行性分析
1.从“双重编码理论”角度看其应用可行性
美国心理学家佩维奥（Paivio）于1969年提出了“双重编码理论（Dual-Coding Theory）”，如图2所示。该理论认为大脑中存在两个功能独立却又相互联系的认知系统处理不同的信息：来自语言经验的语言系统和非语言系统(心理表象系统)。语言系统处理语言信息，并将它以字符为基本单位编码储存在文字记忆区；非语言系统则是处理非语言信息，编码是以心象作为其基本单位存储在图像记忆区，也在对应的语言记忆区留下一个文字对照版本，这两种系统同样能够相互关联地工作，两种系统能直接地被特化的刺激激活，非语言系统被物体或物体的形象激活，语言系统被词语激活。[1]许多研究也表明，听觉和视觉有机整合在一起的效果比单独使用任意一种的记忆效果更好，它并不是两者效果的简单相加。基于流媒体技术三分屏课件有机整合各种学习素材于一体，能同时触及学习者的听觉、文字视觉、图像视觉。讲解的语音信息与文字、图片、动画视觉信息同步时，学习者可以在听觉工作记忆中加工对文字内容形成的表征，在视觉工作记忆中加工对图片、动画形成的表征，增加学习者在言语和视频表征之间建立联系的机会。视频信息是基于语音和视觉的，可用来了解静态媒体中得不到的动态思维信息。[2,3]
2.从学生自主学习角度看其应用可行性
高校课堂教学信息量大，同时学生拥有更加自主和开放的学习时间和空间。我校是一所医学高专院校，课堂教学中各种医学技能性操作内容较多。据笔者调查，学生在课外进行自主学习时，大部分仍然是阅读纸质教材，只能针对理论性知识进行复习，课堂中教师的实践操作部分难以复现，加之学生长时间停留在文字教材上容易产生厌倦心理，自主学习效率和质量较低。
随着高校校园网建设和个人计算机的不断普及，学生拥有计算机的人数逐渐增多，这为他们基于网络多媒体课件进行自主学习提供了便利。然而深入了解目前我校学生计算机的用途，多用于游戏、聊天、看电影等娱乐活动，真正用于专业学习的时间少之又少。究其原因，我校没有适合学生自主学习的教学资源是重要因素之一。基于此，如何开发适合本校的多媒体课件教学资源来辅助学生自主学习，有效提高学生学习效率和质量，同时提高学生个人计算机利用率，成为我们每位高校信息技术领域教师应深入探讨的课题。笔者不断探索在实践教学中应用“1T+3L”混合教学模式，“1T”指课堂教学(Classroom Teaching)，“3L”分别为课前导学(Guided Learning)、课后教师助学(Help Learning)和学生自学(Self Learning)。引入基于流媒体技术三分屏课件资源后，将会使此教学模式如虎添翼，同时为学生自主学习提供更加丰富的原料。针对某门课程的初学者或某些难度较大的章节，教师可事先录制课前导学三分屏课件，学生通过校园网点播进行预习。根据“双重编码理论”，将获得比单纯阅读书籍和PPT课件更好的预习效果。课后可通过课堂实录三分屏课件进行自主学习，再现实践操作内容，教师通过各种手段助学和答疑。
3.从提高课堂教学质量角度看其应用可行性
如何有效提高课堂教学质量和效果，使不同层次的学生既“吃得饱”又“吃得好”，是每位高校教师一直关心的问题。我校医学专业课程中对实践操作内容的教学存在一些问题，以《人体解剖学》为例，教师在实验室讲解解剖操作内容时，通常是许多学生围绕在一具尸体旁观看教师操作，站在后排的学生由于距离远而看不清甚至看不到教师的操作内容，学习效果欠佳。如果能将授课录像与相关课件进行整合，形成基于流媒体技术的三分屏课件，将真实课堂环境在课后最大程度地再现和延伸，学生利用这些资源进行自主复习，可有效缓解实践操作内容观看不清造成教学效果欠佳等问题，对提高教学质量起到重要补充作用，同时对如何在信息技术高速发展环境下进行教学改革有着现实的指导意义。[4,5]
4.从现阶段我校信息化建设情况看其应用可行性
目前我校已建成校园网，但由于各种因素制约，还未建成网络教学平台和教师之间教学资源交流平台，现有教学视频资源库不能够实现有效共享，校园网未能充分服务于教学，有效利用率低，严重制约了我校教育信息化建设进程。与此同时，学生利用校园网自主学习的愿望愈发强烈。为了有效缓解应用与需求的不平衡，笔者认为在本校建设基于流媒体技术三分屏课件资源平台，支持学生自主和开放式学习有着充分的可行性和迫切性。
5.从现阶段教学课件类型及三分屏课件的优势看其应用可行性
目前各类多媒体课件制作工具较多，著名的有PowerPoint、Flash、Authorware、Director、Toolbook和Action等。课件按使用目的可以分为教学演示型、自主学习型、模拟实验型、训练复习型、资料工具型等；按传播形式分为网络多媒体课件和单机多媒体课件。[6]这些课件在使用场合和效果方面各有千秋，可谓仁者见仁，智者见智。从实际应用情况看，使用最多的是教师自行开发的课堂教学演示型课件，占92% ，而这其中PPT课件又占绝大多数。[5]其他类型课件由于制作过程较为复杂，加之一线教师精力和制作水平等原因，多只用于公开课、示范课、教学比赛和课件大赛中。
PPT教学演示型课件有其自身的优势及不足。优势集中体现在制作过程“短、平、快”，即简单快捷，技术门槛低，教师可快速制作出符合自身要求的课件；可整合各种常用媒体，便于演示。不足之处体现在交互功能欠佳，容易出现文字搬家的情况；更适合在课堂中演示，课后复习时触及感官单一，且课件中许多只是讲义的提纲，教师生动的讲解内容和场景无法呈现，并不适合自主学习。为了在技术和效果层面进行平衡，笔者认为采用基于流媒体技术三分屏课件有其独特的优势，体现在以下几个方面：
（1）在制作技术与应用效果之间找到了平衡点。基于流媒体技术三分屏课件可有效整合PPT课件和教师课堂实录，教师具体制作时同样简单快捷，技术门槛低，只需将PPT课件或其他电子讲义与课堂实录同步整合，使用场合可以是课堂教学或课后学生自主学习，学习效果优于单纯使用PPT课件。
（2）可同步播放多种媒体，最大程度再现课堂情境，符合“双重编码理论”。学生比较乐于接受的教学形式之一是课堂教学，基于流媒体技术三分屏课件恰如其分地将教师的授课录像和电子讲义有机整合在一起同步播放，再现了课堂情境，延长了教学时间，对多感官进行有效刺激。
（3）具有索引功能，更有利于学生自主学习。对于学习内容中的重点和疑难问题，学生可利用其索引功能选取其中一段反复播放学习，节省学习时间，提高学习效率。
（4）建设成本低，占用网络带宽小，播放环境要求低，传播方式灵活，适合教学资金紧张的院校。基于流媒体技术三分屏课件资源建设成本低，就其制作软件而言，有完全免费的Microsoft Producer for PowerPoint2003。某些制作软件分为个人版制作系统和专业版制作系统。个人版制作系统只需准备摄像头、麦克风和普通PC机，完成的课件可上传至点播服务器供学生通过校园网点播。专业版制作系统是将录制系统安装在专用录制服务器中，使之与教师使用的普通PC机分离。点播时，由于采用流媒体技术，传输体积大大减小，占用网络带宽小；用户只需在客户端计算机利用IE浏览器即可播放，无需第三方软件支持；除了采用网络传输外，还可作为单机版课件使用。
四、基于流媒体技术三分屏课件缺陷分析
1.从“教学信息三项流”角度分析其缺陷
根据教育心理学原理，完整的教学过程存在教学信息的三个流向，简称“教学信息三项流”，如图3所示。第一条信息流是教师按照预定的教学要求，将有组织的教学信息梯次传递给学生，称为“教的信息流”；第二条信息流是学生对教师所讲授的内容作出必要的反应，并把该信息传递给教师，称为“学生反应信息流”，它可以是单个学生的反应或者若干学生的集体反应；第三条信息流是教师针对学生反应做出的反馈，称为“强化信息流”，这个信息流的作用是帮助学生巩固成绩或者改正错误，即正强化或者负强化。“教学信息三项流”反映了教学互动的基本规律。整个教学活动中教师或者学生除了借助语言、文字表达教学信息外，还借助面部表情、肢体动作来表达教学信息。三条信息流中教的信息流信息量最大，约占所有信息流60%以上，其它两条信息流约各占20%左右。[7,8]
对照“教学信息三项流”理论，不难看出基于流媒体技术三分屏课件应用于自主学习时的缺陷。由于时空分离和教学环境虚拟化，学生学习后的“反应信息流”无法及时传递给教师，致使教师无法实时观察和捕捉学生的反应，进而阻断向学生传递“强化信息流”。整个教学过程只强调了“教的信息流”。
2.从制作技术角度分析其缺陷
基于流媒体技术三分屏课件从制作技术层面分析，缺陷集中体现为两方面：
（1）某些三分屏课件制作软件对屏幕区域划分自由度和对操作系统的兼容性欠佳。典型代表是微软公司开发的Microsoft Producer for PowerPoint2003（以下简称Producer）。利用该软件制作的三分屏课件无专门用于调整各区域大小的可视化功能。如需调整，必须修改模板所在的网页文件，需要一定的网页编程知识。由于微软公司对Producer升级较慢，目前只能在其官网下载Producer2003版本,对最新的Windows7或Windows8操作系统兼容性较差。
（2）课件后产生的文件较多，包括PPT文件、HTML文件、视频文件、音频文件等，不利于教师的知识版权保护。[8]
五、针对缺陷提出建议
1.通过实时通讯进行师生交流
如果说基于流媒体技术三分屏课件是连接真实课堂教学与学生课外自主学习之间的第一道桥梁的话，那么可在两者之间架起第二道桥梁：通过实时通讯手段来传递“学生反应信息流”和“强化信息流”。例如通过手机、QQ、E-mail、微博等通讯手段及时进行师生交流，或在三分屏课件中录制导学课、答疑课、习题课等作为补充，如图4所示。
2.下载三分屏课件打包工具
针对课件后产生文件较多的问题，目前可在互联网中下载到三分屏课件打包工具，这将在一定程度上弥补此缺陷。
参考文献：
[1]陈长胜,刘三娅,汪虹,陈增照.基于双重编码理论的双轨教学模式[J].中国教育信息化,2011(3).
[2]Robert B.Kozama著,缪蓉、赵国栋译.教育技术研究的方法与策略[M].北京:北京师范大学出版社,2003:96-128.
[3]张燕敏.同步多媒体课件对学习认知的优势及其制作[J].现代教育技术,2007,05(17).
[4]白万清.用情景互动和评价机制提升网络在线课堂质量初探[J].中国教育信息化,2012(5):74-75.
[5]教信息中心[2011]22号.关于举办第十一届全国多媒体课件大赛的通知[Z].
[6]刘跃军.课堂多媒体课件评价指标体系构建[J].宜宾学院学报,2011,11(11).
[7]加涅,布里格斯,韦杰著，皮连生等译.教学设计原理（第四版）[M].上海:华东师范大学出版社,1999:3-4.
[8]任翔,任博.论三分屏课件的合理性及其缺陷[J].现代教育技术，2009,19(05):133-135.