首页 -> 2006年第10期
基于数据管理的多媒体课件集成系统的设计
作者：吴 华 栗青生
一、基于数据管理的多媒体课件开发与集成系统的特点分析
1．多媒体展示的集成性
这里的集成，包括两方面的含义，一方面是多媒体信息载体的多样性，需要一种能够把多种信息进行集成展示的工具；另一方面是多个多媒体课件的集成展示。信息技术的发展，为多媒体数据的集成管理提供了高效、实用的信息平台，多媒体课件的集成性是末来多媒体课件发展的主要方向。
2．多媒体元素的开放性
这里的多媒体元素是课件中所包含的任一文本、图形、图像、音频和视频信息。课件的开放性是指用户可以根据教学需要，分离或组合课件所包含的任一元素，或者增加若干相适应的元素。开放性的课件需要一个能够有效管理这些元素数据的课件开发工具。但要注意，这里的开放性指的是开放式管理和整合，并不是侵权修改。开放性管理有利于媒体的集成，更有利于个性化的因材施教。
3．数据管理的智能性
多媒体课堂里的数据应该有两方面的含义，一是多媒体课程数据，即前面提到的文本、图形、图像、音频和视频等信息资源和课件数据，二是课堂管理数据，包括学生听课情况、学习效果等反馈数据。对这些数据的智能化分析和调整，是保证教师进行多媒体教学成败的关键。
ＷＥＢ时代的数据管理给我们带来了很多机遇，同样给我们提出了很多的问题，结构化、半结构化和非结构化的数据需要用更有效的数据管理机制。因而远程数据的智能提取、智能检索和智能存储，课堂数据实时采集和智能分析，是实现智能化教学的前提，也是本系统的一个突出特点。
二、基于数据管理的多媒体课件集成系统的功能结构及实现
课件集成系统由课件管理模块、课堂编辑模块、多媒体集成模块、发布演示模块和后台数据库模块组成，考虑到该系统和课堂教学结合的紧密性和网络特性，我们把该系统名称定为“Ｅ媒体课堂”。它是一个集课件编辑、课堂管理和课件整合、集成、发布于一体的课件开发平台，课件编辑、整合过程就是教师备课的过程。教师可以根据教学的需要，一方面综合运用多媒体教学资源、教学策略进行教学设计和备课；另一方面，可以凭借网络知识库、试题库、多媒体素材库灵活处理教学过程中的关键数据；第三方面，集成系统充分考虑以学生为中心的教学宗旨，在备课和上课过程中加强对学生的学习状况和学习进程进行有效的管理。
1．课件编辑模块
为了突出本系统在课件方面的“集成性”、“可编辑性”和“灵活性”特点，我们专门设计了一个个性化的课件编辑器。该编辑器不仅具备所有的文本编辑器的特性，而且集成了课件模板、特效编辑功能，同时还分别支持试题库数据、学生库数据等数据库，支持章节表数据、检索数据、课堂日志数据、讲义教案数据等数据列表，支持音频和视频等多媒体数据。如果有必要，用户还可以灵活增加其他的数据，如主题词数据和飞播数据等。经过综合编辑的课件可以经过课件转换工具利用浏览器来播放，如图1所示。
图1 课件编辑模块结构图
2．多媒体集成模块
多媒体集成模块是本系统设计的重要组成部分，该模块管理的主要对象是课堂教学中的各类教学资源。根据教学资源的不同的数据表现形式和不同的数据结构，我们把教学资源分为课程资源、学生资源和媒体资源三个部分。其中课程资源包括教学课件、课件素材、电子教案等；学生资源包括学生基本信息、课内教学活动信息和课外学习信息；媒体资源包括课堂内外的各类教学媒体和互联网络资源等。三类信息资源通过互联网和浏览器整合在一起，如图2所示。
（１）课程资源管理。包括教学课件、课件素材和电子教案的课程资源是该系统的重要数据对象，它们的表现形式为文本、图形、图像、音频和视频等元素，内容涉及面广，格式丰富多样。考虑到多媒体元素的集成性，我们采取开放式素材管理模式，对各类素材进行相对独立的管理。例如，对文本素材（包括章节表、教案和讲义等），我们使用了对话框方式或视图方式进行单独管理，以文本、超文本或其他文档方式进行存储。完整的素材还可以上传到远程素材库，方便了课件的整合。根据课件的使用方式，对已做好的课件的管理分为章节表管理、索引管理和使用方式管理等部分。章节表管理给出本课程的所有章节，索引管理可以对任一章节进行检索，使用方式管理分为行出现式和整屏出现式，行出现式模仿教师板书方式，符合教师和学生的思维方式，整屏出现式适合学生自学和教师浏览总结。
为了方便教师对学生的考核，课程资源模块还集成了试题库、知识要点库等内容。教师对试题库的管理分两个层次，一是编辑层次，即在课件编辑和备课过程中编辑、增加、删除和修改题库中的试题内容，二是在课件演示过程中（或者是在授课过程中），随时点击相应按钮，所选文字自动入库。这样大大增强了教师选题的灵活性，通常是在一门课程授完之后，一个完整的试题库就建成了，不仅方便了期末的考试和考查，而且更有利于本学科的课程建设。
（２）学生资源管理。把学生资源集成在课件管理系统中作为一种资源来管理是本系统的一个重要特色，系统第一次登陆时，系统会根据用户输入的学科名称和类别建立或导入本学科对应的学生信息。这些信息包括学生基本信息、课堂活动信息和课外活动信息等。课堂活动信息是在教学过程中动态生成的，具体功能由课堂管理模块进行管理。课外活动信息是学生通过互联网对课堂内容的继续深入学习或复习过程的记录。互联网时代的教育模式和学习模式正在逐步改变传统的教育方式，把学生资源作为一种教学数据资源来管理，充分体现了学生这一教学的主体。
（３）媒体资源管理。不同的学习方式，要用到不同的教学媒体资源，教师在多媒体教室的授课方式和学生在课外通过互联网进行学习的方式截然不同，媒体资源也不尽相同。但要得到同样的教学效果，必须对多种媒体资源进行统一的管理，这也是本系统把媒体资源管理列为教学管理的一个重要原因。Ｅ媒体教学系统把多种教学媒体资源下的数据进行了统一的编码管理，如利用流媒体技术对课堂教学的录音和录像及时传送到互联网上，使学生可以在不同时间、不同地点共享同一种教学资源。
3．课堂管理模块
课堂管理模块由考勤管理、学习控制管理、课堂日志管理等几部分组成。本系统中，我们利用条形码技术实现了本地课堂考勤的自动化，不论是课堂授课还是大型讲座或报告，只需在门口或入口处放置一台条形码识别仪，报告者便可采集到学生的第一手资料。当然，如果不方便使用条形码方式，可使用手动方式实现。学习控制管理是教师在多媒体教学环境中根据学生的学习特点将教学资源信息传播给学生的一条重要途径，这一过程中教师可灵活利用系统提供的各种类教学策略，如重点播放式、要点提示式、课堂提问式等，不同的教学策略因人而异。课堂日志是根据上课时间、地点、内容和听课人数、讲课内容、提问方式和课堂效果等几项内容的实时记录。教师在上课前启动课堂日志，下课后把课堂日志存盘，不仅方便了教师对学生的日常管理，而且做到了教学效果的实时反馈，加强了教师对教学过程的管理。基于试题库的课堂提问方式，可以以提问、抢答和游戏的形式对学生的学习效果进行有效的检测，课堂分析是对课堂日志综合分析后形成的课堂教学效果的综合评价。
（参考文献本刊略）
（责任编辑张茂林）