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1、网络化多媒体数据库的教育应用Educational Use of Networked Multimedia Databases华东师范大学课程与教学研究所 任友群提要 作为学习环境的网络化多媒体数据库的教育功能取决于现有的内容（学科）、内容的表现形式（涉及所用的媒体）、内容的组织（涉及信息结构）、内容的存取和呈现方法（恢复机制、视频和音频的呈现形式）、管理与用户的互动（用户行为的登录和进程控制的机制）、和通讯工具（e-mail、ftp等）。网络化多媒体学习环境可被分解为三个部分，通常是：数据库、数据库工具和会话工具；其在教育上的应用主要是个体学习环境，网络小组学习环境，基于班级的教与学的环境和
2、混合环境四种。我们希望，教学设计范式或模型在与技术发展的互动中将产生更多更好的学习环境。abstractThe functionality of networked multimedia databases as learning environments is determined by available content, the representation of that content, the organization of that content, the way in which the content can be accessed and presented, the m
3、anagement of the interaction with the user, and communication facilities. Networked multimedia learning environments can be divised into three components: database, database tools, and conversational tools. The educational use of these environments includes Individual Learning Settings, Networked Gr
4、oup Learning Settings, Classroom-Based Teaching and Learning Settings, and Hybrid Settings. The interaction bewteen instructional design paradigms and technology will give us learning environments more and better.关键词多媒体、数据库、教育技术、网络、学习环境Keywordsmultimedia, database, educational technology, network, l
5、earning environment网络化多媒体数据库包括了整合在一个系统中的若干信息类型。网络化意味着本地和远距离的用户和数据库之间、用户之间的通讯。“多媒体”是指把文本、图形、音频和视频混合在一个系统之中，但外部看来的媒体只有一个计算机。因此 “多讯息系统(multimessage system)”可能更合适地表述了这个意思。现在大家通常接受的术语“多媒体”指的就是这个意思。远程通讯设备对存取远距离数据库有着十分重要的作用，而各种CD产品可以使数据库的利用本地化，特别是CD可以用来储存如数字化声音和图像等大容量的信息。远程通讯和大储存容量媒体的组合似乎提供了无限的可能性来用任何形式、在任
6、何地点呈现信息，计算机产生的互动能力意味着在教育应用上的巨大潜力。网络化学习环境的要素1、多媒体系统的视听功能多媒体系统的视听功能与通用视听功能是类似的。首先，它提供基本的视听模式。不论是出于什么学习目标，为了达到通讯的目标依靠视频和音频进行显示和通讯是最重要的。一个视听模式可能具备的功能有：对容易显示的内容提供显示和通讯，描述不可视之物和不可存取之物，模拟思维的活动情况。其次，它提供增强效果的视听模式。精心使用视听模式可以增加显示和通讯的效果，其可能的功能有：1、 支持对抽象内容的思维。可视化可以提供对知识的新视野，如用原子模型示意图帮助学习者思考一个原子的结构，以拓展现有的知识。2、 增加
7、情感成分。在这种情况下，包含了美学价值、情感价值和对情节的应用。3、 模拟人的互动。社会互动可以用心理真实的方法进行模拟，例如可以用光盘上人的模型通过屏幕与学生直接对话来对学生的决定作出反应。4、 评价学生行为。可以用录像来为了反馈而记录学生行为。这能支持对精神运动表现的评价和微格会议或面试培训期间的反馈。如果没有实时地利用前面的功能，对记录下的行为进行在线评论仍然是从远距离给学习者提供反馈的有价值的方法。2、数据库和任何数据库一样，一个多媒体数据库包括储存的数据和提供数据存取的数据库管理系统(DBMS)。数据可以是静态的也可以是动态的。静态内容是指储存在文本、录像、照片、声音、和视频片段中的
8、静态讯息。它从属于数据库的动态，静态内容可以通过添加、编辑或删除数据而进行修改。为了解决不同的修改目的，要区分不同的修改层次。这种区别取决于数据库建立者允许的存取权限。改变数据库内容可能只是某些人的特权，也可能开放给所有用户。这个层次上的修改是明确的。动态内容是指通过被激活的计算机模拟或通过可能作为数据库一部分的参考机制（如用专家知识支持问题解决的行为）来生成临时数据和讯息。以日志文件和用户在使用数据库时要遵循的程序控制决策形式出现的管理数据也被看作属于数据库的动态内容。储存数据的基本技术机制是直接面对互动系统的。实质上所有数据的储存形式是在磁盘或光盘上。大多数数据以数字方式储存。技术的发展飞
9、快地向着多媒体信息的全数字储存的方向发展。3、数据库工具数据库工具被用来进行数据库操作，如对数据库内容的操作、数据库的组织或把数据库与外部计算机程序进行衔接。下面举例说明这些功能：1、 存取管理。标准数据库管理技术利用菜单、超文本链接、目录、或基于关键词逻辑组合的查询法对数据进行存取。对大多数目标而言，标准技术足够了。对音频和视频片段的目录编制和相关的重获方法在近年也取得了重要进展。2、 内容修改。用户可能被允许在不改变初始数据的情况下根据自己的需要对一个数据库的内容进行修改。这种类型的修改被储存在某种配置文件中，该配置文件是用来控制相关用户对数据库的存取的。另外，用户可以独自或与他人合作创建
10、和修改他们自己的数据库。在网络化的环境中，个人的或小组的数据库都可以与他人共享。3、 用户支持。数据库可以配备记事本，或咨询系统以支持数据库查询进程，或（合作）创作工具以支持数据库的创建/修改进程。同样，象“挑战我(challenge me)”、“询问我(question me)”和“教我(teach me)”这样的帮助程序也被看作是数据库工具。4、对话工具对话工具包括互动技术的三个主要种类：通讯系统、共享工作空间和组件(groupware)。通讯系统。通讯系统是对人与人通讯进行中介的技术。关于通讯处理的分类有三：一是一对一(one-on-one)通讯，象一个 或是一个电子邮件；或是既定小组(
11、defined-group)通讯，象连接了一些选定站点的电信会议；或是公开存取(public-access)通讯，象大众广播媒体或电子公告牌和公开会议等。二是同步(Synchronous)通讯模式，在其中所有的参加者必须同时在线（就象过去大多数音频的和视频的会议系统）；或是异步(Asynchronous)通讯方式，在其中讯息被记录和储存，这样个体参加者可以在任何方便的时候与它们进行互动。三是教学(Instructional)通讯模式，在其中有一个明确期望达到的学习目标，通过执行特殊的步骤来评价和引导进程向目标接近；或是信息(informational)会议方式，其目标是把特定的知识体提供给潜在
12、的用户，却不必关心这些信息是如何被利用的，甚至是否被利用过；或是对话(conversational)会议方式，其目的是交换观点和建立共同理解或就既定问题达成一致。共享工作空间。共享工作空间允许相距遥远的人们共享从合作记录到小组报告等不同类型的文本。共享工作空间允许一定距离以外的人们合作创建一些东西，来看他们正在谈论什么，或来谈论他们正在看什么和干什么。这种活动可以从简单的远程屏幕共享到允许所有参加者进行目标操作的应用。组件。组件基本上是把通讯和共享工作空间工具整合在一起应用的程序，例如，一个创建超文本文件的程序允许在注释节点(annotation node)上进行关于该文件的通讯。越来越多的对
13、教育目标有意义的特殊组件被开发出来，如小组集体研讨和思想组织工具，或小组决策支持工具。结论可以说是，教育通讯存在大量不同的媒体选项，观念和技术基础上的各种不同成分也已经具备。从技术的角度看，大多数谈话工具是可行的。但在应用层面，还有一些问题要解决。网络化学习环境的教育功能教育主要是教师与学习者之间的社会进程。在通常的教育中、在远程教育中，以及在许多工业培训情境中，教师在进程中起核心作用，成为教育情境的管理者。为了让网络化多媒体应用成为可行，就必须适应这样的情境。教师应该把网络化多媒体应用看作对他们的教学有价值的工具，而教学必须作为在现有学校教育环境中进行这些应用的起点。但是，即使网络化应用和多
14、媒体数据库有着巨大的潜力，技术和课程的局限仍然存在，需要我们有意识地对教学情境进行细致的和深入的组织和策划。 网络化学习环境的网络特性主要有两个作用。首先，联网能让人通过在远端或本地的数据库工具存取网上的远端多媒体数据库。这在学与教的活动中给学习者和教师提供了许多机会去观察、查找和进一步操作远端数据，也包括通过教育计算机程序使用这些数据。第二，联网使人们能通过谈话工具相互通讯。这允许远距离学习者，以及在居住环境下的学习者和教师，能与他们的同学、教师、同事进行通讯，其目的包括了从减少孤独感到深入合作学习的各种情况。对目标进行存取和与人通讯之间的差异在下面的段落中作为重点进行考虑。本文提出在四种主
15、要教育环境中的网络化多媒体数据库应用。这些种类根据学生的组合情况而被区分：(a)个体学习环境，(b)网络小组学习环境，(c)基于班级的教与学的环境，(d)混合环境。1、个体学习环境 在个体学习环境中，个体学习者与非真人的资源进行互动以帮助自己获得和发展知识、技能和能力。这些资源可能是诸如印刷材料的东西，但是在多媒体数据库的网络化学习环境中，还有许多其他类型的材料和工具。可能的应用样式总结如下。为了对预定知识和技能进行自学而事先计划教学顺序是个体学习的一个普通例子。在网络化学习环境中，所有类型的多媒体材料都能从远端数据库较为容易地获得，并用于各种形式的计算机辅助教学。把各种媒体形式和不同地点的数
16、据混合起来是可能的，而选择则受到教师的影响。个体分析或问题解决的任务被认为是符合建构主义学习范式的更开放的个体学习例子，学生必须自己查找信息。一个整合的网络化多媒体学习环境将给学生充分的机会去发现多媒体信息，因为所有类型的信息都可在独立于地点的情况下被利用。学生被要求就自己的发现写报告。这种报告可以包括对找到的多媒体数据的精心编排和论述，这是一个反映学生的分析、综合和评价表现的文件。教师可以通过几种方法影响这些进程。首先，教学可以用某种特定方式限制其中的数据库，既可以直接限制数据库的可用性，也可以调节数据库本身。第二，教师可以通过决定哪些数据库工具可以被使用来影响学习者的学习能力。2、网络化小组的学习环境 当个体学习者联合起来学习而且又不在同一地点时，他们将必须利用远程通讯设备，这样就有了网络化小组学习。与个体学习环境相比，如小组学习、社会互动、小组设置和管理、和小组任务
