一、多媒体教学的概念
多媒体教学是指在教学过程中,根据教学目标和教学对象的特点,通过教学设计,合理选择和运用现代教学媒体,并与传统教学媒体有机组合,共同参与教学全过程,以多种媒体信息作用于学生,形成合理的教学过程结构,达到最优化的教学效果。
教学媒体从显示形式的角度看,基本上可分为实物、图形、文字、语言四大类。科学技术的发展,给教学媒体带来了新的形式和内容。从这一角度,又可分为传统媒体(实物、标本、模型、挂图、黑板画、剪贴画等)和现代媒体(幻灯、投影、录音、录像、电视、电影、教学电子计算机即电脑等)。不同类别的单个教学媒体都有其各自特殊的教学作用和功能,在教学中都可以独立地加以使用,但由于都有所长和所短,多媒体组合使用则可扬长避短,充分发挥各自的优势和特长,相得益彰,使教学功能更加丰富、完善、有效。
多媒体组合既可以是传统媒体彼此间的组合或现代媒体彼此间的组合,也可以是传统媒体与现代媒体的组合。传统媒体与现代媒体的组合运用是生物教学最优化的基本要求。目前许多生物教师为普及九年义务教育,提高学生素质,在生物教学实践中正努力创造加以运用着。多媒体组合教学的实践证明,恰当组合和运用媒体,不仅能调动学生的学习兴趣,提高教学质量,更重要在于对增大课堂教学信息的容量,增强信源的能量,提高学生多方面的能力有重要作用。
多媒体组合教学是一种先进的科学的教学方法,在指导教学活动,提高教学质量中具有普遍意义。
多媒体教学其实古已有之,教师一直在借助文本、声音、图片来进行教学。但是在20世纪80年代开始出现采用多种电子媒体如幻灯、投影、录音、录像等综合运用于课堂教学,这种教学技术又称多媒体组合教学或电化教学。90年代起,随着计算机技术的迅速发展和普及,多媒体计算机已经逐步取代了以往的多种教学媒体的综合使用地位。因此,现在我们通常所说的多媒体教学是特指运用多媒体计算机并借助于预先制作的多媒体教学软件来开展的教学活动过程。它又可以称为计算机辅助教学(computer assisted instruction,即CAI)。
多媒体计算机辅助教学是指利用多媒体计算机,综合处理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像、影像等多种媒体信息,把多媒体的各个要素按教学要求,进行有机组合并通过屏幕或投影机投影显示出来,同时按需要加上声音的配合,以及使用者与计算机之间的人机交互操作,完成教学或训练过程。所以,多媒体教学通常指的是计算机多媒体教学,是通过计算机实现的多种媒体组合,具有交互性、集成性、可控性等特点,它只是多种媒体中的一种。
它利用计算机技术、网络技术、通讯技术以及科学规范的管理对学习、教学、科研、管理和生活服务有关的所有信息资源进行整合、集成和全面的数字化,以构成统一的用户管理、统一的资源管理和统一的权限控制。侧重于学生可随时通过Wifi接入校园网及互联网,方便的获取学习资源,教师可利用无线网络随时随地查看学生的学习情况、完成备课及进行科研工作。其核心在于无纸化教学的实施,及校园内无线网络的延伸。
一个完整的多媒体计算机系统是由硬件和软件两部分组成。其核心是一台计算机,其外围主要是视听等多种媒体设备。多媒体系统的硬件是计算机主机及可以接收和播放多媒体信息的各种输入/输出设备,其软件是多媒体操作系统及各种多媒体工具软件和应用软件。
1. 硬件结构
典型的多媒体系统的硬件结构可以分为5部分:
主机是多媒体计算机的核心,用的最多的还是微机。目前主机主板上可能集成有多媒体专用芯片。
视频部分负责多媒体计算机图像和视频信息的数字化摄取和回放。主要包括视频压缩卡、电视卡、加速显示卡等。视频卡主要完成视频信号的A/D和D/A转换及数字视频的压缩和解压缩功能。其信号源可以是摄象头、录放像机、影碟机等。电视卡(盒):完成普通电视信号的接收、解调、A/D转换及与主机之间的通信,从而可在计算机上观看电视节目,同时还可以以MPEG压缩格式录制电视节目。加速显示卡:主要完成视频的流畅输出,是Intel公司为解决PCI总线带宽不足的问题而提出的新一代图形加速端口。
音频部分主要完成音频信号的A/D和D/A转换及数字音频的压缩、解压缩及播放等功能。主要包括声卡、外接音箱、话筒、耳麦、MIDI设备等。
视频/音频输入设备包括摄像机、录像机、影碟机、扫描仪、话筒、录音机、激光唱盘和MIDI合成器等;视频/音频输出设备包括显示器、电视机、投影电视、扬声器、立体声耳机等;人机交互设备包括键盘、鼠标、触摸屏和光笔等;数据存储设备包括CD-ROM、磁盘、打印机、可擦写光盘等。
多媒体软件系统按功能可分为系统软件和应用软件。多媒体系统软件主要包括多媒体操作系统、媒体素材制作软件及多媒体函数库、多媒体创作工具与开发环境、多媒体外部设备驱动软件和驱动器接口程序等。应用软件是在多媒体创作平台上设计开发的面向应用领域的软件系统。
多媒体系统的层次结构与计算机系统的结构在原则上是相同的,由底层的硬件系统和其上的各层软件系统组成,只是考虑多媒体的特性各层次的内容有所不同。下面分别叙述各层的作用:
最底层是直接和多媒体底层硬件打交道的驱动程序,在系统初始化引导程序作用下把它安装到系统RAM中,常驻内存。
第二层是多媒体计算机的核心软件,即视频/音频信息处理核心部件,其任务是支持随机移动或扫描窗口下的运动及静止图像的处理和显示,为相关的音频和视频数据流的同步问题提供需要的实时任务调度等。
第三层是多媒体操作系统,除一般的操作系统功能外,它为多媒体信息处理提供设备无关的媒体控制接口。例如,Windows操作系统提供的媒体控制接口。
第四层是开发工具/著作语言,用于开发多媒体节目,如Authorware等。
第五层是多媒体应用程序,包括一些系统提供的应用程序,如Windows系统中的录音机、媒体播放器应用程序和用户开发的多媒体应用程序。

