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现代教育技术

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现代教育技术2001年第2期(总第35期)论文编号局域网VOD点播环境建设的初步实践周渡生广东外语外贸大学电教中心广州510420【摘要】以局域网VOD技术构成的学生自主学习教学设施,是外语院校利用多媒体手段开设新的实践类课形的硬件使用模式和教学模式.本文介绍和阐述VOD系统的建设思路,硬件构成,课件制作等方面的一些认识和实际使用中的有关问题.
【关键词】自主学习,课件,视频点播(VOD),NT网,【中图分类号】G434 【文献标识码】C广东外语外贸大学电教中心视频点播VOD(Video On Demand)学习环境(150座),于2000年3月份建成并投入使用.经过两个学期的使用,我们觉得教学效果较好,而且系统运行稳定,软件适应性强、硬件投入较低,可以作为今后开设自主学习课形的一种硬件使用模式和教学模式来考虑.现就VOD系统教学使用思路和硬件配置,软件制作与运行、以及在实际使用中遇到的一些问题与同行交流.我们的试验还非常初步和不太成熟,文中的一些观点与做法可能有错漏和不妥,也希望同行交换意见、不吝赐教.
关于VOD教学设施建设的思路近年来,多媒体化教学设施在外语教学中的应用呼声很高,国内许多院校在如何运用这一新的教学手段也作了许多有益的尝试,从第二届全国计算机辅助语言教学指导委员会年会上发表的各种意见、观点以及展示的教学软件来看,纵观有几个特点:1)教学软件比较集中在广域网(校园网和Internet)环境下运行;2)以某种教材为蓝本,文字,录音加练习的为多;3)教学层次以开放式的自由学习为主,一般没有学习压力;4)教学软件的实际使用效果还没有作客观评价分析;5)与硬件设施条件和技术人员紧密配合的还比较少;6)电教人员对新媒体的应用缺乏理论认识.我们觉得,目前以新的媒体手段而沿用老的教学思想和教学法的现象还比较普遍、媒体使用的定位不明确,这是多媒体技术手段应用于外语教学的主要障碍和通病、也是我们迟迟不能解决切入点问题的要害.
我校的机辅教学试验进行了近十年,前期由于技术条件限制,只能做一些语法,词汇的教学试验.近年来,从电教的角度也没有解决好新媒体的定位问题,设施的实际使用效果一直不理想.所以,在技术研究上未有认真地探讨,比较依赖厂商,故一直走不出困境.不少教训使我们逐步明白,外语电教的出路在于以技术手段营造语言环境、具体就是创设教学情景和操练设施环境以及参与教学活动.外语电教的常规设施是语言实验室,而语言实验室的使用方向已经与当初的定位不同了,其功用正越来越向指导性教学发展.学生机的跟读功能也越来越用不上(语音阶段例外),视听一体的教学几乎无一例外(有时是教师本身作为语言情景的一方).另外,视听类教学的教学内容更新快、如果我们沿用花较多时间去开发CAI课件的办法,显然无法适应教学要求.所以,供学生自主学习,操练和有大量视听教学课件的教学设施就自然成了教学媒体环境的必要补充、而实现视频点播(VOD)和解决课件制作较慢的问题,又是必要的环境前提.这些硬件使用要求正好与VOD系统所能实现的教学功能吻合,以计算机多媒体技术建构的VOD教学设施使用定位问题就容易解决了.我们把VOD系统称之为自主学习视听实验室,使用方向是:在教师指导下,有明确教学目标,教学安排和学习,操练任务的学生自主学习视听课程.总之,根据新的媒体手段开设新的课形的原则去考虑就不会出现偏差.
二、硬件配置中的几个要点
电脑商们所说的VOD大体有两种:1)使用专用视频服务器为核心的局域网系统;2)利用VOD软件支持的系统.前一种服务器价格昂贵,一般为几万至十几万元、后一种软件开发费按座位数或按并发码流数计算(一般以每个终端1000元计),也难以接受.一般认为、在局域网中用共享文件方式进行VOD最多不超过7,8个,用软件控制系统流的办法可以支持30个左右的VOD(MPEG-I满屏),使用专用视频服务器及软件构成的系统,视所用服务器的档次,功能和网络结构等因素,可以实现40个以上VOD.我们觉得,从上述角度考虑VOD系统的建设造价较高,都不适合我们的实际情况.
我们在VOD系统设备配置时采用交换网结构,充分利用服务器内部总线的数据处理能力、以多网卡分段处理的交换网硬件构成,比较好地解决了网络带宽和速度问题,使网络顺利实现VOD功能.系统即使是MPEG-Ⅰ格式VCD的DAT文件作共享文件传送的VOD,也可达到50个工作站实时VOD(用WIN98媒体播放器点播).而且硬件配置没有特别技术条件限制.
硬件配置
服务器:COMPAQ1600CPU PIII 500E内存128M硬盘SICS18.4G 10000转,Intel 100M网卡3块;
交换机:ACCTON 100M 24口1台16口2台;
工作站:C400内存32M硬盘8G100M网卡AGP 4M;
网线:采用质量较好的超五类线,敷设长度不超过50米.服务器实测数据(50个工作站作实时VOD时)CPU使用率15%左右;DAT共享文件方式时的硬盘读出量110MS(SICS1000转硬盘读出量为160MS);
系统流共享文件方式时(MPEG-I不作压缩处理)的硬盘读出量47MS;
作320210分辨率系统流共享文件方式时的硬盘读出量测试几乎无显示.
正在进行的运行试验用Windows2000建构系统,实现多语种使用;采用服务器硬盘并列控制的方法缩短硬盘寻址时间,提高系统的VOD数量;用一条电话线,56K调制解调器和代理服务器方式建构网吧(目前已经可达50个工作站上网,其速度大体与单机无异,ICQ有待完善);
工作站改用较高档机作MPEG-IIM系统流式文件)数据格式VOD;视听说类课程试验.
三、软件制作有了适用的硬件条件之后,关键的问题就是解决课件制作.语言类视听教学是一种实践性很强的个别化训练过程,而且教学内容更新快、操练习题形式多样化,不宜用程序化形式制作统一的课件,而需要按照课程的教学目标和内容制作不同类型和不同内容的课件,主要使用Frontpage2000为课件制作平台.现在使用自主学习视听实验室开设的课程有影视文化,比较文化,新闻视听,机助听力、新闻听力、EDI(电子商务)实务,英语国家概况(利用互联网资源写作)等课程.我们在软件制作和实际使用中发现,使用数据库制作的课件运行速度都比较慢,影响音像资料播出质量.软件制作一般都采用网页形式,软件音像素材用共享文件超链接方式,画面的图像与文字交互内容分别处理.一般在软件制作模式和教学素材(含音像资料,文字资料,学生练习习题等)确定后,一周内可完成一个课件制作(实际制作时间大约2个工作日),基本上做到上周发生的新闻事件内容、下周就可用于课件制作,而且制作人员不需要太高的计算机编程能力、具有较熟练OFFICE操作能力的电教人员经一、二周业务培训即可参与课件制作工作,有利于扩大动员面.
在局域网内运行网页式课件制作的几个问题:大的数据文件(音视频数据和大的文本和位图文件),不宜采用建库管理,调用的办法.经试验、使用数据库制作的课件,在调用音频数据时已有不连续现象,更不用说视频了.原因是软件在数据库超文本状态下需要使用大量时间处理和查找数据记录文件,在几十个工作站同时访问服务器中的数据库时需要等待.
使用网页的表单功能和控件必须使网页工作在HTML方式,在HTML方式下作VOD(MPEG-I满屏)需要较长的下载等待时间(30秒左右).所以,要使VOD即点即出又要使用交互控件时,必须采用分别调用处理的办法(即VOD点播与表单功能页运行分别调用).
学生反馈的信息在服务器建数据库处理,网页的表单数据收集通过Office2000的ASP(Active Server Pages)程序编辑工具Script Editor与数据库连接,用Windows98的PWS(Personal Web Server)功能进行仿真测试.我们正在试验使用Windows2000建网,使用Office2000组件中的ACCESS数据库建库的办法解决SQL编程比较复杂的问题.用ACCESS建库不需要专业编程人员,较熟练的使用者在两三个小时内就可完成建库工作.
4)在课件VOD不一定需要满屏显示时,可以使用大压缩比的系统流文件加载视像数据,设14屏幕的VOD窗口,如使用rm格式的压缩声像文件.这样做可以大幅降低图像数据流传输量.在对音像数据压缩时应以不降低声音质量为度,这在语言类课件制作时尤为重要.
四、实际使用和设备选型的有关问题VOD系统需要有较好的网络维护人员及时处理网页控件冲突问题.因计算机设备目前还是稳定性,可靠性较差的设备,而且软件控件间冲突和不兼容问题较多,所以日常使用中应比较注意软硬件维护.学生对计算机的使用大都一知半解,我们在系统投入使用后的维护工作,大量的是处理工作站系统软件被损坏而死机问题.另外,教师自己编制的教学软件往往使用不同的控件,软件安装后一定要检查网络和其它软件有否被破坏,在利用系统进行考试时要特别注意.
目前较好的选型配置:服务器VOD系统的组建选用服务器是关键步骤,服务器总线速度应在100M以上,使用热插拔SICS1000转硬盘为宜,网卡选用高档系列产品、如Intel,3COM等.在共享文件点播方式时对硬盘要求高,而HTML方式时则需要较大的内存支持(256M以上).如Compaq ML-370服务器(133M总线5个IU热插拔SICS硬盘6PCI槽).
工作站工作站的选型没有特殊要求,MMX以上的机型就可以满足VOD使用.选用AMD K6-II和K7较好,一方是其图形处理功能强、另一方面是性能价格比高,内存大于32M,网卡也最好使用名牌产品、主板与声卡,显卡最好选用同一品牌的产品、这样可避免硬件冲突问题.声卡,显卡的选配、一般作单机使用时没有问题,但在网络环境下容易产生冲突问题.
交换机、网线交换机选型也没有特别限制,性能稳定的100M交换机即可使用,HUB或智能HUB都因速度低而不能支持50个实时VOD.网线用带屏蔽线,接头应加护套防线芯折断、压接工艺要好.网线质量不好,将会引起许多麻烦.
由于使用VOD系统开设新的视听类课程有利于提高教学质量和教学效率,有利于电教中心在参与教学过程和有效利用教学资源等方面开展工作,同时也为教学科研提供了大量的客观评价数据(这在传统教学模式中是难以做到的).在使用VOD系统以来,协同任课教师进行了一些初步的教学参与,评估工作,其中有:较大量的课件制作,学生反馈数据处理分析(学生学习情况评估),教学效果问卷调查等.上述工作尽管还是初步的,局部的,但有利于逐步引导电教向教育技术的方向转变,有利于电教逐步走出仅提供硬件技术服务的低水平服务困局、这一点十分重要.在有更多学校运用VOD技术参与教学活动时,VOD技术的应用将更为成熟和有效益!

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