羅 岱 黃心淵

(北京林業(yè)大學信息學院,北京 100083)

“多媒體技術及應用”課程是很多理工科專業(yè)本科教學中的一門選修課。在北京林業(yè)大學,它是電子、信息、計算機和工業(yè)電氣自動化專業(yè)的選修課。本門課程的學時是40學時,其中 20學時是講課,20學時是實驗。該課程的特點是內容覆蓋面廣,實驗環(huán)節(jié)實踐性強。從教學內容上說,該課程涉及標記語言、語音編碼、無損壓縮編碼、圖像編碼、視頻編碼、電視系統(tǒng)和流媒體等內容。要在20課時的授課中完成對上述技術的基本理論的講解是比較緊張的。從多媒體應用實踐上說,利用多媒體技術進行圖形、圖像、視頻、網頁或教學課件等的創(chuàng)作,不但可以選擇的創(chuàng)作工具很多,而且這些媒體創(chuàng)作工具的操作,往往都比較復雜,需要學習者有長期的實踐積累,才能熟練掌握,例如Photoshop圖像處理軟件的使用,就是一個非常典型的例子。

在教學過程中,作者發(fā)現(xiàn)本門課程還有一個潛在的特點,即多媒體技術的基礎理論和學生實際的多媒體應用體驗是存在一定距離的,如無損壓縮編碼的諸種算法,在學生實際使用無損壓縮軟件時,是不能直接體會的,學生必須學習了無損壓縮編碼算法之后,才能間接地理解這些壓縮軟件的壓縮原理。再例如圖像編碼的JPEG壓縮算法,在實際的軟件操作中僅表現(xiàn)為指定存貯文件的格式,對于操作本身而言,存貯過程的離散余弦變換,對操作者而言是完全透明的。事實上,即使學生對多媒體基礎理論知之有限,他們也同樣可以熟練操作多媒體處理軟件。

如上所述的2個特點,使得在教學中,教師對多媒體技術基礎理論與多媒體技術應用各有側重。因此可以按照側重點的不同,將教學過程分為2種類型:理論型和實踐型。在理論型的教學過程中,側重于多媒體技術基礎理論的講解和實踐,講課主要講述算法思想、步驟和實現(xiàn)過程。在實驗環(huán)節(jié),由于一種多媒體信息處理往往涉及多種算法的綜合使用,因此,實驗環(huán)節(jié)往往是讓學生完成一個簡化的算法或者一個復雜算法的一個步驟,實驗的結果通常是簡化算法程序或者算法某步驟的處理結果。這類教學方法,學生能深刻地體會算法原理及其實現(xiàn)方法,但是,課程學習結束后,學生對多媒體處理軟件的操作能力并沒有得到提高,因而影響到學生加工處理多媒體信息能力的提升。在實踐型的教學過程中,講課的主要內容是多媒體處理軟件的使用。在實驗環(huán)節(jié),則讓學生模仿教師上課介紹的軟件進行操作,并按照教師的要求,利用相同的軟件,對特定媒體信息進行處理。這類教學方法是將多媒體理論介紹進行簡化,同時側重實踐教學環(huán)節(jié),教學的重點是提高應用能力和設計修養(yǎng)［1］。該類教學方法使學生能較好地學以致用,學生往往能夠獲得較好的學習體驗,但是學習結束后,學生對多媒體技術理論的理解提升有限,因此學生的多媒體技術洞察力并沒有獲得很好的訓練。如上2種教學過程,各有優(yōu)缺點。在此基礎上,有的教師提出了原理與技術應用相結合的教學方法,該方法既介紹理論也兼顧案例分析和技術討論,從而使學生的研究能力得到提高［2］。

在本科學生完成學業(yè)的過程中,各門課程對學生處理的媒體類型、數量和質量要求越來越高,學生對多媒體信息加工、處理和創(chuàng)作也抱有濃厚的興趣。在減少課程學時的背景下,往往使教師面臨“重理論”還是“重實踐”的兩難境地［3］。作者從2005年開始在北京林業(yè)大學從事“多媒體技術及應用”的教學和教學改革工作。本文將結合作者的教學實踐和在教學改革方面的探索,從教學理念、教學目標、教學內容、教學方法和學時分配等方面,對“多媒體技術及應用”課程的教學改革進行探討。

一、教學理念與教學目標

根據筆者的教學實踐,“多媒體技術及應用”作為一門選修課,學生選擇學習這門課程的一個最直接的動機,是希望通過這門課程學習到一些制作視頻、圖像、網頁和簡單動畫的技能。由于這門課程多在大學一二年級開設,學生對其專業(yè)的理解還不深入,沒有意識到多媒體技術基本理論在其專業(yè)應用上的重要作用。實際上,通過理論學習,學生可以加深對技術本質的理解,提高編程能力、提高專業(yè)洞察力以及鍛煉專業(yè)研究能力;通過實驗環(huán)節(jié)的軟件操作訓練,則可以幫助學生完成多媒體加工處理、設計文檔撰寫、學科競賽作品制作、創(chuàng)意表達等任務。

多媒體理論與多媒體軟件操作雖然都能在學習者的工作和學習中起到重要作用,但對于理工科的學生,從終身學習的觀點看,理論學習對受教育者的長期幫助要高于操作學習的長期幫助。“多媒體技術及應用”作為一門單獨的課程,有著成熟并不斷發(fā)展的理論基礎,主要包括:標記語言、語音編碼、無損壓縮、音頻編碼、圖像壓縮、視頻與流媒體。顯然,這些基本理論,在學生在讀,乃至畢業(yè)的相當長的時期內,都是相對不變的。對于理工科的學生,隨著他們在專業(yè)上的不斷深入學習和實踐,這些理論知識可以幫助他們更好地理解專業(yè)技術的本質,加強他們在專業(yè)上的洞察力,同時也能幫助他們在專業(yè)研發(fā)時選擇合適的技術路線。這些是多媒體軟件操作教學無法替代的。對于多媒體軟件操作,短期內,對學生的幫助是明顯的。但是,現(xiàn)在軟件的更新升級很快,課程中學到的操作,很快就被新的操作步驟取代。同時,在“多媒體技術及應用”課程中涉及多個多媒體處理軟件的介紹,不可能每個軟件都深入學習,而且操作步驟較難記憶、容易淡忘。因此,隨著時間的推移,軟件操作講解對學生的幫助會越來越小。而實際的情況是部分學生在課程學習完畢后,由于對其中的部分軟件使用甚少,很快喪失了對這些軟件的基本操作能力。

因此筆者認為,對于理工科學生的“多媒體技術及應用”課程的教學,理論部分的講解是非常重要的,而多媒體軟件操作的實踐也不可偏廢。因而該門課程的教學目標是通過課程的學習,在理論上,使學生理解支撐各種多媒體應用軟件的基本理論、原理和技術;在實踐上,通過學習使用多媒體軟件設計制作作品,使學生掌握計算機音頻、圖像、視頻、動畫等多媒體軟件工具的基本使用方法,提高學生處理多媒體信息的能力。

二、教學實施應注意的問題

教師應向學生明確地說明該門課程的教學目標及教學安排。筆者曾遇到這樣的學生,在課程學習過半時提出疑問,這門課程是干什么的？其實這是問學習這門課程有什么用的問題。更進一步,就是理論部分的教學有什么用的問題。如前所述,多媒體理論與多媒體應用實踐存在距離,學生在實踐中并沒有直接體驗多媒體理論,有這樣的疑問是可以理解的。這些基本理論是理工科學生知識體系中的必要部分,而很多學生對此的認識并不深刻。這就要求教師在第一堂課上,把教學理念與教學目標清晰地傳遞給學生,使他們對于理論和實踐2個方面的學習都有正確的認識,這對于整個教學過程的順利完成是非常重要的。

多媒體課程實驗環(huán)節(jié)涉及很多軟件的使用,其中的部分軟件(例如Photoshop)本身就可以作為一門課程進行深入介紹,在“多媒體技術及應用”課程中讓學生熟練掌握這些軟件的使用幾乎是不可能的。因此,筆者在教學中撰寫了詳細的實驗指導書,將基本的操作方法和詳細的操作步驟包含到實驗指導書中,讓學生可以按照實驗指導書一步一步的完成實驗例子的制作。在參考資料方面,筆者在教學過程中積累了一些自己編寫的軟件使用教程、演示文稿、軟件操作視頻等資料,將這些資料連同經過挑選的軟件使用教程提供給學生,讓感興趣的學生在這些資料的基礎上繼續(xù)深入學習。實際上,筆者在教學過程中,將絕大部分課時都用于多媒體理論的講授上,僅留部分時間對實驗中存在的普遍問題進行點評,而對于實驗環(huán)節(jié)的內容,則讓學生按照實驗指導書的要求通過自學完成。

教學和實驗的內容應以基本理論、基本操作為主。如前所述,這門課程的特點是內容覆蓋面廣,實驗環(huán)節(jié)實踐性強。因此,不能期望通過這門課程解決學生在多媒體理論和多媒體軟件使用方面的所有問題。在多媒體理論教學中,應該重點介紹多媒體的基本理論和算法原理;在實驗環(huán)節(jié)應讓學生對多媒體軟件有一個廣泛的涉獵,同時掌握各種多媒體處理軟件的基本使用方法。

三、教學內容與學時分配

表1中列出了“多媒體技術及應用”課程的授課內容與實驗安排。其中教學內容部分幾乎全部用于多媒體理論基礎的講授,而實驗部分則被分為5個單元,每個單元4個課時。實際上,筆者在教學實施時,是每個單元1次實驗,每個實驗4個課時,學生則按單元提交實驗報告。在這5個單元中,筆者選擇的目標實驗軟件分別是:Audition(音頻采制)、Authorware(多媒體課件制作)、Photoshop(圖像編輯)、Premiere(視頻編輯)和Flash(簡單動畫制作)。這5個方面覆蓋了多媒體信息處理的主要媒體類型,而且,每一個方面都可以根據多媒體軟件的發(fā)展,進行目標實驗軟件的替換或更新,以適應多媒體技術的發(fā)展。由于筆者準備了細致的實驗指導書,甚至錄制了軟件使用視頻,所以學生可以通過自學完成這5個單元的實驗,教師只需在課堂上對實驗中存在的普遍問題進行點評。

表1 “多媒體技術及應用”課程教學與實驗內容

四、成績評價方式

“多媒體技術及應用”課程在很多大學都是選修課,期末成績可以采用考試或交大作業(yè)的方式進行評定。而總評成績則是平時成績與期末成績的綜合。平時成績則通過實驗報告、課程設計［4］或平時作業(yè)進行評定。

筆者采用期末筆試的方式,對課上講授的內容進行考試,以促使學生在多媒體基本理論上投入更多的時間和精力。由于授課內容中軟件操作所占比例很低,因此期末考試實際上是多媒體基本理論考試。對于實驗教學環(huán)節(jié),則通過學生提交的實驗報告或作品進行考查,一般通過5個單元的實驗平均成績,得到學生的實驗成績,該成績作為學生平時成績的主要依據;此外,平時成績也包括學生考勤情況。圖1顯示了總評成績的構成比例。

圖1 總評成績構成比例

對于理工科學生的“多媒體技術及應用”課程的本科生教學,多媒體基本理論的講授是非常重要的,但同時也須注重培養(yǎng)學生的實際動手能力。作者認為在課時量有限的情況下,在理論教學方面,教師應以課上講解為主;在實驗教學方面,教師應提供給學生實驗指導書及參考資料,讓學生通過自學掌握多媒體軟件的基本操作方法。

［1］萬明秀.“多媒體技術基礎”課程教學改革與研究——以江西省電腦作品大賽為載體［J］.計算機教育,2009(6):54-55,48.

［2］龔聲蓉.計算機科學與技術專業(yè)“多媒體技術”課程教學探討［J］.計算機教育,2009(19):49-51.

［3］張小川.“多媒體技術及應用”課程應用型教材建設的實踐與研究［J］.計算機教育,2007(21):74-76.

［4］王秋云.基于應用型人才培養(yǎng),全方位促進課程建設——計算機專業(yè)“多媒體技術及應用”課程教學改革與實踐［J］.計算機教育,2009(2):51-52.