黃如民

【摘要】桌面與Web互聯(lián)為信息資源的設(shè)計開發(fā)提供了一種新型架構(gòu)方式,也使得富媒體課件成為繼單機(jī)課件和網(wǎng)絡(luò)課件之后又一種課件類型。文章從教學(xué)交互的角度闡釋了富媒體課件的內(nèi)涵及其技術(shù)特征,探討了富媒體課件的交互方式、交互分層結(jié)構(gòu),并與其他類型的課件進(jìn)行了全面的性能比較。

【關(guān)鍵詞】富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用;富媒體課件;桌面特性;交互

引言

富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(Rich Internet Applications)簡稱RIA,是為了提高用戶體驗的豐富性而出現(xiàn)的一種新型Internet應(yīng)用程序,具有高度互動性和豐富UI功能[1]。RIA的出現(xiàn)與繁榮標(biāo)志著富媒體時代的到來,富媒體最重要的特征不在于提供圖文、動畫、音視頻等豐富的媒體表現(xiàn)形式,而在于賦予用戶前所未有的交互體驗,這種交互體驗表現(xiàn)在選擇的主動、創(chuàng)作的自由和無限擴(kuò)展。我們可以自由選擇、設(shè)定、甚至創(chuàng)作極富個性的數(shù)字內(nèi)容,并擴(kuò)展到瀏覽器、桌面、移動設(shè)備、智能終端等多種形式的應(yīng)用環(huán)境。當(dāng)前兩類RIA技術(shù)備受關(guān)注,一個是以Silverlight為代表的基于瀏覽器RIA,一個是以AIR(Adobe Integrated Runtime)為代表的桌面RIA。瀏覽器RIA技術(shù)力圖使瀏覽器具有豐富的桌面特性,將瀏覽器變成Webtop(見圖1),桌面RIA架構(gòu)則試圖模糊桌面與瀏覽器應(yīng)用之間的界限,在桌面及其他終端部署極具互動的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序,甚至于丟棄Webtop而帶領(lǐng)Web應(yīng)用進(jìn)入純粹的桌面時代?？偠灾?兩者在理念與技術(shù)上趨于融合,都試圖結(jié)合豐富的桌面特性實現(xiàn)桌面或其他終端與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的無縫互聯(lián),支持Silverlight的理念是“瀏覽器(網(wǎng)絡(luò))即桌面”,而支持AIR的理念是“桌面即網(wǎng)絡(luò)”。

圖1 兩種RIA技術(shù)理念與技術(shù)特性的融合取向

我們暫且不去討論以上兩類技術(shù)的優(yōu)劣,二者把桌面特性與Web特性相結(jié)合的技術(shù)架構(gòu)顯然為信息資源的設(shè)計開發(fā)提供了新型的架構(gòu)方式,為教學(xué)資源與過程的組織以及技術(shù)平臺的實現(xiàn)都提供了一種嶄新的思路。多媒體課件是組織教學(xué)資源與過程的重要載體之一,是信息化教學(xué)的主要手段和方式?？梢詳嘌?在此技術(shù)架構(gòu)支撐下,一種新的課件類型即將形成,那就是富媒體課件(Rich-Media Courseware)。從運(yùn)行平臺的變遷看,富媒體課件跨越了單機(jī)課件和網(wǎng)絡(luò)課件進(jìn)入第三個階段,即跨平臺的桌面與Web互聯(lián)階段。

一 富媒體課件

學(xué)習(xí)通過教學(xué)交互來實現(xiàn),教學(xué)交互是學(xué)習(xí)過程的基本功能屬性。任何類型的課件,無論是輔助教師教學(xué)還是支持學(xué)生自主學(xué)習(xí),均是“通過有效的教學(xué)交互改變學(xué)生,并使這種改變逐漸接近教學(xué)目標(biāo)【2】”。根據(jù)“教學(xué)交互層次塔”理論(圖2),教學(xué)交互分為:學(xué)生與媒體界面的操作交互,學(xué)生與教學(xué)要素的信息交互以及新舊概念交互。信息交互與概念交互以操作交互為條件和技術(shù)保障,操作交互是媒體界面交互性和學(xué)生操作媒體熟練程度的綜合體現(xiàn),是媒體設(shè)計和開發(fā)的重心[3]。富媒體課件區(qū)別于單機(jī)課件和網(wǎng)絡(luò)課件的本質(zhì)特征在于提供了豐富的操作交互形式。

圖2 教學(xué)交互層次塔模型[4]

1 富媒體課件與“富”的內(nèi)涵

富媒體課件是RIA的教學(xué)應(yīng)用,RIA的基本特征是豐富的桌面特性+富終端與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),因此我們做如此定義:結(jié)合桌面特性實現(xiàn)桌面或其他終端與網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),并具有豐富的操作交互形式的教學(xué)軟件?！案弧泵襟w與“多”媒體的概念在兩個不同用字上凸顯其涵義:“多”媒體強(qiáng)調(diào)媒體表現(xiàn)形式上的“多”,而“富”不僅包含對媒體表現(xiàn)形式上的“多”的概括,還包含對基于桌面特性的操作交互形式的“多”的表達(dá)。同時,“富”還體現(xiàn)在媒體跨平臺運(yùn)行,其運(yùn)行平臺具有包括移動設(shè)備、PDA在內(nèi)的多種終端形式,即“富”終端。

2 富媒體課件的技術(shù)特征

(1)桌面特性與Web特性的融合

桌面特性提供超越Web特性的交互體驗。Web特性的優(yōu)勢在于利用Internet信息服務(wù)使資源訪問和交流共享的范圍遍及至互聯(lián)網(wǎng)的任何角落,同時Web應(yīng)用分層架構(gòu)、易于部署。傳統(tǒng)的Web應(yīng)用開發(fā)是基于頁面的、服務(wù)器端數(shù)據(jù)傳遞的模式,把應(yīng)用程序的表示層建立于HTML頁面之上。這種基于頁面的Web應(yīng)用漸漸不能滿足網(wǎng)絡(luò)用戶全方位的體驗要求。交互媒體Flash的出現(xiàn)在一定程度上豐富了Web頁面的表現(xiàn)形態(tài),并提供了類似桌面的交互能力,然而在諸如利用本地資源改善交互性能,集成對桌面文件、系統(tǒng)任務(wù)的調(diào)用,緩沖數(shù)據(jù)離線操作,本地存儲以及信息推送等方面,基于瀏覽器頁面的Web應(yīng)用幾乎無能為力,而對于像三維渲染(涉及虛擬現(xiàn)實等應(yīng)用)這樣的基于大運(yùn)算量的交互更是低效。桌面特性的運(yùn)用彌補(bǔ)了上述不足,整合了Web特性的桌面交互成為Web頁面交互與本地交互的完美結(jié)合,而且這種結(jié)合基于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序架構(gòu)(如J2EE和.NET)及Web技術(shù),并非傳統(tǒng)的C/S實現(xiàn)模式。

圖3 Web特性與桌面特性的融合

(2)桌面或其他終端形式與Web互聯(lián)

無論是單機(jī)課件還是網(wǎng)絡(luò)課件,桌面和Web界面(瀏覽器)之間總存在一種明確的界限,單機(jī)課件單機(jī)運(yùn)行,網(wǎng)絡(luò)課件網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行。單機(jī)課件發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)(如PowerPoint、Authorware、方正奧思等工具制作的課件通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布)就等于加上了瀏覽器的外殼,因安全沙箱(Security Sandbox)限制而喪失訪問本地功能和部分桌面特性;網(wǎng)絡(luò)課件發(fā)布在桌面運(yùn)行,也要借助瀏覽器,使用桌面特性將極為困難。Flash似乎是個特例,既能以插件方式嵌入瀏覽器頁面,也可以發(fā)布于桌面,然而需要指出,桌面運(yùn)行的Flash借助Web應(yīng)用程序可以實現(xiàn)訪問網(wǎng)絡(luò)服務(wù),但訪問本地資源極為有限且要發(fā)布為獨立播放程序,若借助第三方工具集成訪問其他應(yīng)用的功能,則又喪失使用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的能力。某些如VB或Delphi等軟件開發(fā)的單機(jī)課件可以嵌入Web控件或以Sockets或者TCP/IP等協(xié)議完成C/S模式訪問網(wǎng)絡(luò),但這種結(jié)合具有若干局限性。對于C/S模式網(wǎng)絡(luò)課件與富媒體課件的區(qū)別,在此文后面部分作了介紹。

富媒體課件在網(wǎng)絡(luò)課件基礎(chǔ)上又前進(jìn)了一步。依托桌面與Web的互聯(lián),富媒體課件模糊了單機(jī)運(yùn)行與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的界限,既可以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的優(yōu)勢,同時表現(xiàn)出優(yōu)異的交互性能和訪問本地資源的能力。隨著3G技術(shù)的成熟,其他諸如移動設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)終端會實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)之間更為流暢的無縫互聯(lián),富媒體課件也因此會獲得更為廣闊的應(yīng)用平臺,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)體驗。

二 富媒體課件的交互特性

1 富媒體課件交互的基本特征

交互能力始終是衡量課件優(yōu)劣的重要指標(biāo),課件交互設(shè)計的好壞直接影響課件的質(zhì)量和教學(xué)應(yīng)用效果。操作交互是課件交互的實現(xiàn)基礎(chǔ),操作交互的設(shè)計是課件設(shè)計和開發(fā)的重心。根據(jù)交互發(fā)生平臺的不同,我們把富媒體課件的操作交互分為不包含桌面特性的Web頁面交互和桌面交互(含其他終端交互),兩類交互的組合是是富媒體課件的主要特征。

當(dāng)前,桌面已成為網(wǎng)絡(luò)媒體交互實現(xiàn)的主流平臺,集成Web特性的桌面交互也成為操作交互的重要形式。桌面交互彌補(bǔ)了Web頁面交互的諸多不足,使學(xué)生與媒體界面的交互變得高效和極富表現(xiàn)力,因此對多媒體課件的發(fā)布,如今不僅要考慮Web頁面,更要考慮如何部署到桌面環(huán)境或具有桌面特性的其他終端。所以,具有豐富表現(xiàn)力的桌面交互是富媒體課件操作交互的基本表現(xiàn)形式,是區(qū)別于其他類型課件的本質(zhì)特性。需要指出,Desktop和Webtop均是部署包括富媒體課件在內(nèi)的RIA終端環(huán)境,桌面交互并不一定發(fā)生在純粹的Desktop環(huán)境,也可能發(fā)生在具有桌面特性的Webtop界面。

2 富媒體課件交互分層結(jié)構(gòu)

桌面交互是富媒體課件的基本特征,富媒體課件依賴于桌面交互的存在而存在,但要實現(xiàn)其他層次的教學(xué)交互,還需要借助Web交互。兩者的關(guān)系是:沒有桌面交互,在Web交互也不可能發(fā)生;同時沒有Web交互,操作交互就變得毫無意義。Web交互的價值在于提供與學(xué)習(xí)資源、教師及學(xué)習(xí)同伴之間的信息交互,而桌面交互主要提供與課件及集成本地應(yīng)用程序界面之間的操作交互。

圖4 富媒體課件交互分層結(jié)構(gòu)

Web交互的實現(xiàn)架構(gòu)就是Web應(yīng)用程序的實現(xiàn)架構(gòu)(見圖5),通常包括四層,分別為數(shù)據(jù)存儲層、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層、交互邏輯層、用戶界面層。當(dāng)前客戶端界面包括四種,從基于HTML的頁面拓展至以瀏覽器插件,再到桌面和其他終端形式,逐漸從瀏覽器拓展至智能終端界面,最終達(dá)到在富客戶端無障礙部署應(yīng)用。Web交互根據(jù)信息反饋的即時性又可以區(qū)分為同步交互與異步交互。

圖5 Web交互的實現(xiàn)架構(gòu)

桌面交互處在Web交互的用戶界面層,實現(xiàn)學(xué)生與媒體界面的操作交互。因為結(jié)合了桌面特性,其操作交互的形式非常豐富。

桌面交互按響應(yīng)方式可分為對象響應(yīng)操作和條件響應(yīng)操作。對象響應(yīng)操作包括菜單交互、按鈕交互、(文本、語音等)輸入交互、熱區(qū)交互、熱對象交互、拖拽交互等。條件響應(yīng)操作與對象響應(yīng)操作區(qū)別在于交互響應(yīng)的觸發(fā)機(jī)制不同,其響應(yīng)發(fā)生在時間或運(yùn)算邏輯滿足條件后。

圖6 桌面交互類型

桌面交互按操作功能可分為數(shù)據(jù)操作、文件與程序調(diào)用、與服務(wù)及終端的數(shù)據(jù)通訊。其中數(shù)據(jù)操作包括緩存及離線操作數(shù)據(jù)、本地數(shù)據(jù)存取、不借助Web應(yīng)用程序的Web數(shù)據(jù)直接存取。文件與程序調(diào)用包括對系統(tǒng)任務(wù)、應(yīng)用程序的調(diào)用和對本地文件的讀寫。與服務(wù)及終端數(shù)據(jù)通訊包括與Web應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)通訊和以點對點方式直接將信息推送至其他學(xué)生或教師的客戶端。

表1 三種類型課件性能比較表

三 富媒體課件與其他類型課件的性能比較

1 富媒體課件與單機(jī)課件的比較

單機(jī)課件與富媒體課件在媒體界面交互方面沒有明顯不同,借助本地響應(yīng),兩者在運(yùn)行效率不會表現(xiàn)多少差異。然而單機(jī)課件不能廣泛應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)資源,也不能實現(xiàn)學(xué)生與學(xué)習(xí)資源,學(xué)生與教師以及學(xué)生與學(xué)生之間的實時或非實時交互,因此在信息交互方面無法與富媒體課件相比。單機(jī)課件較難實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和程序的更新,富媒體課件顯然在信息更新方面更勝一籌,富媒體課件則具有將更新信息迅速推送至客戶端的信息推送能力,即通過桌面對服務(wù)端更新狀態(tài)的即時響應(yīng),實現(xiàn)當(dāng)服務(wù)器發(fā)出數(shù)據(jù)更新指令或任意終端更新數(shù)據(jù)并提交服務(wù)器,所有終端立即完成全局更新。富媒體課件雖然在實現(xiàn)架構(gòu)上增加了桌面交互設(shè)計的部分,但應(yīng)用程序的開發(fā)依舊基于主流的Web技術(shù),程序的更新和改造變得非常容易,也因此具有良好的適應(yīng)性,這恰恰是單機(jī)課件的痼疾,面對已被完整編譯的課件,幾乎無法單獨提取需要的一小部分素材,也常常因為一個課件元素的更新而改動整個課件。另外,通常單機(jī)課件需要安裝才能運(yùn)行,而富媒體課件可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布,并通過下載少量客戶端運(yùn)行數(shù)據(jù)到本地完成前端部署。

2 富媒體課件與網(wǎng)絡(luò)課件的比較

嚴(yán)格地講,我們通常所指的網(wǎng)絡(luò)課件應(yīng)該被稱之為Web課件,即網(wǎng)絡(luò)課件是一種Web應(yīng)用軟件,一般使用Web應(yīng)用程序來開發(fā),或直接把把單機(jī)課件發(fā)布為瀏覽器運(yùn)行的Web網(wǎng)頁;另外一種網(wǎng)絡(luò)課件架構(gòu)形式是C/S模式,這種模式需分別建立服務(wù)端和客戶端應(yīng)用程序,一般以分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)部署,運(yùn)行于局域網(wǎng)環(huán)境,這類課件由于系統(tǒng)開發(fā)及維護(hù)成本過高且過多依賴于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)環(huán)境,在市面上已不多見。富媒體課件與C/S模式的網(wǎng)絡(luò)課件在架構(gòu)形式上有相似之處,其根本區(qū)別在于,富媒體課件基于現(xiàn)有Web技術(shù)來實現(xiàn)客戶端應(yīng)用,并利用Web應(yīng)用服務(wù)器實現(xiàn)廣域范圍的客戶端部署,在技術(shù)實現(xiàn)方式和發(fā)布的廣度上富媒體課件要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于C/S模式的網(wǎng)絡(luò)課件。富媒體課件是Web課件的發(fā)展,如果說網(wǎng)絡(luò)課件把單機(jī)課件的運(yùn)行平臺升遷至Web環(huán)境,那么富媒體課件則是把網(wǎng)絡(luò)課件的運(yùn)行平臺拓展至桌面及其他終端。

圖7 富媒體課件與網(wǎng)絡(luò)課件之間的關(guān)系

表2 網(wǎng)絡(luò)課件與富媒體課件的比較

表2詳細(xì)比較了多媒體網(wǎng)絡(luò)課件與富媒體課件在多個技術(shù)指標(biāo)上的差異,在整合媒體能力、交互性、信息更新等方面,富媒體課件幾乎全面超越網(wǎng)絡(luò)課件。以下列舉了富媒體課件區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)課件的顯著優(yōu)勢。

(1)操作交互能力

在操作交互方面,富媒體課件具有桌面即時響應(yīng)的強(qiáng)大交互,能夠?qū)崿F(xiàn)視音頻的較為流暢的交互。網(wǎng)絡(luò)課件借助于富媒體、流媒體等技術(shù)實現(xiàn)對內(nèi)容的動態(tài)表現(xiàn),縮小了與單機(jī)課件之間在表現(xiàn)能力上的差距,但仍然達(dá)不到單機(jī)課件整合媒體的水平,無法對各種媒體形式加以豐富的表現(xiàn),富媒體課件借助桌面終端能力彌補(bǔ)了這一差距。

(2)信息推送與更新

富媒體課件具有網(wǎng)絡(luò)課件不具備的信息推送能力,不僅可以象網(wǎng)絡(luò)課件一樣通過更新服務(wù)網(wǎng)站的信息來實現(xiàn)內(nèi)容更新,而且可以直接將信息從客戶端推送至終端桌面,實現(xiàn)一處更新而全局更新。例如:通過網(wǎng)絡(luò)課件通過網(wǎng)站更新信息,要求終端學(xué)生必須打開瀏覽器,訪問網(wǎng)站后才可以看到更新的內(nèi)容,有時候會出現(xiàn)因為沒能及時刷新頁面導(dǎo)致學(xué)生無法獲取到最新信息的情況;而富媒體課件的桌面特性避免了上述問題的出現(xiàn),一旦服務(wù)網(wǎng)站信息更新,客戶端信息即刻被刷新,同時客戶端信息一旦發(fā)生改變并提交,其他桌面終端可以立即響應(yīng)并更新信息或狀態(tài)。

(3)桌面集成

富媒體課件可以集成桌面功能,充分利用本地系統(tǒng)資源,擴(kuò)展訪問其他應(yīng)用程序,調(diào)用其他服務(wù),使其他技術(shù)運(yùn)用成為可能:如手寫輸入、語音輸入等多通道交互。

(3)本地存儲與離線操作

富媒體課件也可實現(xiàn)客戶端數(shù)據(jù)存儲和本地數(shù)據(jù)庫的訪問,從而完成網(wǎng)絡(luò)課件無法完成的離線操作,減少與服務(wù)端之間的數(shù)據(jù)往返,加快了交互響應(yīng)的速度。

四 富媒體課件的支撐技術(shù)

富媒體課件屬于RIA程序,當(dāng)前RIA技術(shù)主要包括RIA應(yīng)用和RIA支撐服務(wù)。如表3所示:

AIR、Silverlight、JavaFX是開發(fā)富媒體課件的主要技術(shù)。也可以說,是這些基于桌面交互的新技術(shù)催生了富媒體課件,使網(wǎng)絡(luò)課件的運(yùn)行環(huán)境拓展到桌面和其他終端形式,從而豐富了多媒體課件架構(gòu)的類型。當(dāng)前,兩大主流技術(shù)是AIR和Silverlight。AIR為RIA在桌面及其他終端的實現(xiàn)形式之一,結(jié)合Web與桌面的雙重優(yōu)勢,并現(xiàn)有Web技術(shù)來開發(fā)桌面應(yīng)用。AIR被譽(yù)為“將Web應(yīng)用帶到下一個臺階”的技術(shù)【5】,簡單易學(xué),開發(fā)迅速,是富媒體課件開發(fā)技術(shù)的首選。Silverlight則是跨平臺、支持多種瀏覽器的富媒體呈現(xiàn)技術(shù),與Flash一起成為RIA在瀏覽器的實現(xiàn)形式。Silverlight試圖成為Web應(yīng)用向桌面應(yīng)用無縫過渡的解決方案【6】,其最突出的特點是使用XAML語言可以動態(tài)創(chuàng)建內(nèi)容,靈活展現(xiàn)和組織已有的資源,所以并不象編譯好的Flash內(nèi)容一樣不容易被搜索引擎分析和檢索,很容易被搜索引擎和資源系統(tǒng)收錄。

五 結(jié)語

富媒體課件作為一種新的多媒體課件類型,整合了富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)優(yōu)勢,在基于桌面特性的交互表現(xiàn)上大大超越了單機(jī)課件和網(wǎng)絡(luò)課件,為教學(xué)交互提供了更為廣闊的設(shè)計空間和實現(xiàn)方式。富媒體課件的交互設(shè)計從技術(shù)角度分為Web交互設(shè)計和桌面交互設(shè)計,利用AIR或Silverlight結(jié)合現(xiàn)有Web應(yīng)用開發(fā)技術(shù)可以方便地建立富媒體課件的交互架構(gòu)【7】。對于學(xué)科教師和課件設(shè)計開發(fā)人員,需要把握富媒體課件的技術(shù)特征,充分挖掘新型架構(gòu)方式下桌面交互的應(yīng)用價值,提升教學(xué)交互設(shè)計的能力。

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Rich-Media Courseware and the Features of Interactive

HUANG Ru-min

(School of Information and Communication, Xuzhou Normal University, Xuzhou, Jiangsu, 221009, China)

Abstract: The interconnection between desktop and web provide a new type of architecture for the design and development of information resources which causes rich-media courseware to become after the stand-alone courseware and the web courseware as another kind of multimedia courseware type. The paper threw light on the connotation of rich-media courseware and its technical features, discussed on the interactive forms of rich-media courseware and the hierarchical architecture which was compared comprehensively with courseware of other type in performance.

Keywords: Rich Internet Applications; Rich-media Courseware; Desktop Features; Interactive