謝建梅 閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院

基于流媒體技術(shù)的微課學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計與實現(xiàn)

謝建梅 閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院

流媒體技術(shù)的發(fā)展為網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)提供了良好的技術(shù)支撐，通過流方式進(jìn)行傳輸，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)媒體資源實時傳輸，解決了媒體傳播流暢性問題，微課作為一種網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)手段，越來越普及，本文主要研究基于流媒體技術(shù)的微課學(xué)習(xí)平臺設(shè)計和實現(xiàn)，通過平臺開發(fā)實現(xiàn)微課資源的共享。

流媒體技術(shù) 微課學(xué)習(xí)平臺 設(shè)計和實現(xiàn)

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，微課以其短小精悍、新穎活潑的形式博得了學(xué)習(xí)者的眼球，讓學(xué)習(xí)者能在快節(jié)奏的生活中充分利用零碎時間，隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)，而利用流媒體技術(shù)來開發(fā)微課學(xué)習(xí)平臺，使微課學(xué)習(xí)更加方便、快捷、流暢，共享性好，互動性強，便于傳播。

1 流媒體技術(shù)概述

1.1 流媒體技術(shù)

流媒體技術(shù)主要指的是在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中利用流傳播方式的媒體格式，使用流的方式，主要是在網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)視頻以及音頻的傳播。流媒體技術(shù)的優(yōu)勢主要是用戶不需要將所有的信息進(jìn)行全部下載，也能正常進(jìn)行觀看。而且以往的視頻觀看必須要進(jìn)行整個文件下載，目前的流媒體技術(shù)克服了這一缺點，因此實現(xiàn)了信息的高效傳播。在微課教學(xué)的過程中使用流媒體技術(shù)具有較大的優(yōu)勢，主要是可以更好的發(fā)揮教學(xué)資源的價值，可以合理利用當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，并且在流媒體技術(shù)的支持下接收高質(zhì)量的音頻信息，保證用戶的最佳體驗。利用流媒體技術(shù)，不僅可以減少服務(wù)器的負(fù)荷，同時也可以節(jié)約硬件投入，因此節(jié)約了更多的成本，具有較大的優(yōu)勢。

1.2 流媒體的傳輸原理

流式傳輸實現(xiàn)途徑，首先，要注意短時間內(nèi)如果沒有實現(xiàn)大量音頻或者是視頻的傳輸，就需要利用流媒體技術(shù)來處理音頻的數(shù)據(jù)，預(yù)處理的方式可以解決質(zhì)量的問題。第二，由于傳統(tǒng)媒體需要對資料進(jìn)行下載，這種方式的弊端很大，主要是由于下載的過程中會導(dǎo)致資料的觀看被迫暫停，影響用戶的體驗，尤其是緩存的過程中會影響網(wǎng)絡(luò)的使用。采用流媒體技術(shù)，主要是可以避免這一問題，可以起到數(shù)據(jù)的緩沖作用，使用流媒體技術(shù)可以在文件播放之前，先對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后將其留在系統(tǒng)中，這屬于一個預(yù)置的過程。如果需要緩存數(shù)據(jù)和提前播放文件，也會因為留存了數(shù)據(jù)能夠保證文件的正常播放。第三，在這一過程中要求具備合適的傳輸協(xié)議，主要是為了保證文件的正常運輸。使用流媒體技術(shù)時，可以采用HTTP/TCP協(xié)議，可以確保文件的實時傳播。

流媒體的具體傳輸流程如圖所示：

1.3 流媒體技術(shù)的傳播方式

1.3.1 單播方式

單播方式主要是指在客戶端以及媒體服務(wù)器之間創(chuàng)建單獨的數(shù)據(jù)通道，然后能夠?qū)崿F(xiàn)將服務(wù)器傳輸?shù)拿總€數(shù)據(jù)績效傳輸。這一方式主要是可以滿足客戶機對媒體服務(wù)器查詢的要求，然后可以在拷貝數(shù)據(jù)之后，讓媒體服務(wù)器直接根據(jù)數(shù)據(jù)通道向用戶發(fā)出。目前單播方式會存在一定的弊端，因此需要不斷的提高服務(wù)質(zhì)量。

1.3.2 組播方式

流媒體的組播方式，一般是指使用IP組播技術(shù)，主要是可以將路由器一次性復(fù)制到多個通道上，這樣可以防止出現(xiàn)延時的情況。假如數(shù)據(jù)量較大，可以傳達(dá)單個數(shù)據(jù)信息包，并且將客戶都傳送到服務(wù)器端，并且可以連接到數(shù)據(jù)流，提高寬帶的傳播效率。

1.3.3 點播和廣播的方式

點播方式是從客戶端主動向服務(wù)器發(fā)出鏈接指令，初始化的過程中可以實現(xiàn)內(nèi)容的連接，然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行控制。廣播方式是利用多媒體和客戶對接的方式，保證將資源傳給客戶。

2 基于流媒體技術(shù)的微課學(xué)習(xí)平臺設(shè)計和制作思路

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，可以將微課用于課后復(fù)習(xí)以及自己的深入學(xué)習(xí)。微課需要結(jié)合某個知識點進(jìn)行詳細(xì)講解。教師在課堂上講解知識點時，由于需要20分鐘以內(nèi)的時間，但是這么長時間的微課則不適合學(xué)生的使用，因此在設(shè)計和制作微課的過程中，需要保證這一時間能夠滿足學(xué)生的接受車高度。注意將微課的時間控制在五分鐘以內(nèi)最好。還有一些知識點可以控制在一分鐘左右。不過這是一個新的問題，也就是知識點過于零散。將這些知識點進(jìn)行結(jié)合的方法是以知識點文本為基礎(chǔ)將這些資源進(jìn)行連接，形成交互式電子書或者是微課資源包，便于學(xué)生進(jìn)行配套學(xué)習(xí)。

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，使用微課資源的類型有兩種，主要是教師講解以及學(xué)生學(xué)習(xí)過程展示。教師講解類型的資源，也會因為教師講解方式的不同而分為幾種類型，比如結(jié)果講解，就是教師利用一些具體的定義然后使用這些知識進(jìn)行問題的講解。此外，還有來龍去脈型，主要是從知識的來源一直到知識的用途進(jìn)行徹底的講解。學(xué)生學(xué)習(xí)過程展示型的微課資源，一般是把學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行記錄，然后也可以分為幾個類型，比如從學(xué)生的聽講、問答到討論等基本的過程。當(dāng)然也包括一些實驗的制作等，學(xué)生可以通過這種微視頻來進(jìn)行學(xué)習(xí)，能夠及時回顧教師在課上講解的基本知識。此外，微課平臺的設(shè)計也可以提供一些幫助教師提高教學(xué)能力的微課資源，例如培訓(xùn)微課資源，教師可以隨時在微課平臺上查找這類型的資源，然后提高自己的教學(xué)水平。

3 基于流媒體技術(shù)的微課學(xué)習(xí)平臺的實現(xiàn)

在微課平臺中，便于學(xué)生科學(xué)利用教學(xué)資源，并且可以利用視頻資源進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)，一些微課視頻可以為學(xué)生提供具有針對性的知識講解。所以在利用計算機技術(shù)的同時，微課平臺的設(shè)計和制作也要符合現(xiàn)代教育的基本規(guī)律。

3.1 系統(tǒng)硬件環(huán)境體系

為了給學(xué)生提供一個更好的微課學(xué)習(xí)平臺以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，需要合理的利用計算機技術(shù)，并且在計算機網(wǎng)絡(luò)中心的支持下，學(xué)生可以在不同地點根據(jù)自己的需求進(jìn)行選擇，微課學(xué)習(xí)平臺中主要包含接入模塊、服務(wù)器模塊以及開發(fā)模塊等多個模塊。這些模塊主要就是為教師和學(xué)生提供更多的網(wǎng)絡(luò)資源，學(xué)生可以利用微課平臺獲取自己需要的信息，利用流媒體技術(shù)，可以實現(xiàn)教學(xué)資源的采集和開發(fā)，并且合理的利用教育資源。

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

利用流媒體技術(shù)的優(yōu)勢設(shè)計微課學(xué)習(xí)平臺，可以選擇Real Player作為流媒體播放器，教師端可以使用Real Producer和Real Presenter作為流媒體制作工具，此外，Real Server作為流媒體服務(wù)器。

微課學(xué)習(xí)平臺的設(shè)計主要是為了合理的利用學(xué)時以及非學(xué)時教學(xué)的結(jié)合，并且結(jié)合線現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源和教育資源為學(xué)生提供一個良好的學(xué)習(xí)環(huán)境。因此微課平臺的設(shè)計需要包含視頻點播教學(xué)、遠(yuǎn)程教學(xué)、資源下載、課程管理、學(xué)習(xí)交流等基本的功能。也可以根據(jù)學(xué)生的需求劃分為三個模塊即學(xué)習(xí)模塊，資源管理模塊以及系統(tǒng)管理模塊。

學(xué)習(xí)模塊主要包含的是，學(xué)生可以自主瀏覽課程信息并且進(jìn)行選擇，可以實時聽課，可以在觀看視頻的時候進(jìn)行評價，下載資源等，這一模塊主要是為學(xué)生提供的，便于學(xué)生尋找相關(guān)的教學(xué)資源。

資源管理模塊，主要是包含了所有的教學(xué)資源，還有教師的資源庫，包括可以進(jìn)行資源采集，教師可以利用這一模塊為學(xué)生提供更高質(zhì)量的微課視頻。

系統(tǒng)管理模塊主要是包含了所有用戶的公告信息，用戶驗證，課程管理，訪問記錄，管理員管理等內(nèi)容，便于進(jìn)行整個微課學(xué)習(xí)平臺的管理。

3.3 系統(tǒng)實現(xiàn)主要技術(shù)

3.3.1 視頻媒體轉(zhuǎn)化成流媒體技術(shù)

采用6步法制作技術(shù)實現(xiàn)視頻媒體向流媒體的轉(zhuǎn)化，流媒體編碼轉(zhuǎn)化就是通過Windows Media Encoder軟件來實現(xiàn)，具體過程如下表：

3.3.2 利用Windows media player控件實現(xiàn)客戶端媒體播放

通過客戶端頁面代碼實現(xiàn)在WEB頁面嵌入Windows media player控件，從而實現(xiàn)視音頻文件的播放。

3.3.3 搭建流媒體服務(wù)器

一個完整的流媒體服務(wù)系統(tǒng)需要三個部分組成：編碼器、流服務(wù)器和播放器。編碼器通過對內(nèi)容來源（如MP3文件或者麥克風(fēng)輸入）進(jìn)行編碼，并將編碼過的內(nèi)容發(fā)送到流服務(wù)器，流服務(wù)器再將它們發(fā)布到Internet，這樣客戶端的播放器只要連接到流服務(wù)器就可以進(jìn)行在線播放了。

微課的主要用途主要是促進(jìn)學(xué)生更好的實現(xiàn)個性化的學(xué)習(xí)，此外也能夠幫助教學(xué)提高教學(xué)的能力和質(zhì)量。因此微課學(xué)習(xí)平臺的開發(fā)和使用具有重要的意義，在這一過程中，需要確保微課視頻的質(zhì)量，明確學(xué)生和教師的基本需求，然后有針對性的進(jìn)行完善，才能在流媒體技術(shù)的基礎(chǔ)上更好的發(fā)揮微課的作用,實現(xiàn)微課資源的共享。

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閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院2017年度教學(xué)改革項目，項目名稱：閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院微課開發(fā)與管理研究—以計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)為例，項目編號：MJGA1709。

謝建梅，女，1983年7月生，福建省南平市人，閩北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，大學(xué)本科，大學(xué)講師，研究方向：計算機應(yīng)用技術(shù)。