多媒体技术与应用电子版,多媒体技术及应用第二版

《多媒体技术与应用》期末考试

一． 培养目标与培养规格

本专业培养适合我省及周边少数民族省区教育发展需要的德、智、体全面发展，掌握计算机科学与信息技术的基本理论、基本知识、基本技能，具有教书育人的良好素养，富有创新精神，能胜任中、小学校信息技术及计算机类课程的教学工作，也可在其它教育、科研、企业、事业和行政管理等部门从事计算机及网络管理工作，并适当兼顾为高层次的学历教育输送合格的基础人才。

学生主要学习教育理论、计算机科学与技术等方面的基本知识，接受计算机应用能力的专业训练，通过教育理论课程的学习和教学实践，把学生培养成具有良好教师素养和计算机专业技能的复合型人才，具体需要达到以下几点要求：

培养具有坚定正确的政治方向，拥护中国共产党的领导，热爱社会主义祖国，有良好道德品质的人民教师，努力学习马列主义、毛泽东思想和邓小平理论的基本观点，树立正确的世界观。

掌握计算机科学与技术的基本理论知识和应用技能。

具有开发计算机软件，进行软、硬件维护的基本能力。

掌握一门外语，具有借助工具书阅读和翻译有关计算机专业书籍、资料和文献的能力。

了解与计算机有关的法规和计算机科学技术的发展动态。

掌握信息技术的基本知识，具有独立获取信息和知识的能力；

校园教学网站的建设维护。

会讲普通话，具有较强的普通话语言表达能力。

具有创新意识，创新精神，具有从事计算机教学及研究的能力。

具有良好的心理素质和身体素质，具有团队合作精神。

二． 就业面向

面向我省及周边少数民族省区或其它地区中、小学校《信息技术》课及其它计算机类课程的教师；各级各类学校、政府机构、企事业单位、商业机构等行业的计算机网络管理与维护人才，自动化办公公务人员。

三． 学 制

本专业为理工类大专，学制三年。

四． 课程设置

（一） 公共课程

思想道德修养与法律基础、毛泽东思想、邓小平理论和“三个代表”重要思想概论、形势政策、大学体育、大学英语

（二） 教育类课程

心理学、教育学、信息技术教育与课件制作、硬笔字、教师口语与普通话、中小学信息技术教学法

（三） 专业课程

计算机数学（高数、概率、计算方法）、离散数学、计算机应用基础、C语言程序设计、电子线路与数字逻辑、VisualBasic、数据库原理应用、计算机组成原理（含实验）、数据结构（含实验）、操作系统（含实验）、计算机网络基础（含实验）、计算机工具软件、多媒体技术。

（四） 综合素质课程

大学语文、应用写作、中国文化概论、新课程教学设计、中小学生心理健康教育。

（五） 专业选修课程

局域网组网技术、Web编程、音视频制作技术、图像处理与动画制作、数据库系统概论、面向对象程序设计(Java)

（六） 公选课程

艺术欣赏、大学生就业指导。

五． 核心课程简介

（一） 计算机数学

学 时：4学时/周，开设两学期，总计132学时

内容提要：本课程包括微积分、线性代数、概率论和计算方法四大部分。微积分包括一元微积分、常微分方程、多元微积分初步、无穷级数、数值计算初步等内容；线性代数包括行列式、矩阵、线性方程组的基本概念、基本理论及其应用；概率论部分包括随机事件与概率、随机变量及其概率分布、随机变量的数字特征等内容；计算方法包括误差，数据拟合法，代数插值与数值微分，数值积分，线性代数方程组的解法，矩阵特征值与特征向量的计算，非线性方程（组）的解法等内容。

教 材：《计算机数学基础》，高教京版，刘树利、孙云龙等编著，教育部高职高专规划教材。

参考书目：《高等数学》（理工类）、《离散数学》、《概率与数理统计》

（二） 电子线路与数字逻辑

学 时：6学时/周，开设一学期，总计108学时，其中实验30学时。

内容提要：模拟电路和数宇电路的基础理论知识，熟悉常用半导体的特性及主要参数，基本放大电路、负反馈放大电路、集成运算放大器的工作原理及它们的应用，功率放大器、集成直流稳压电源的工作原理以及它们的使用，逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路和时序逻辑电路的原理与分析、设计方法。

教 材：《模拟电子技术》，《数字电子技术》，西安电子科学技术出版社，汪晓安编著。

参 考 书：

（1）《模拟电子技术基础》（第四版），面向21世纪课程教材，清华大学电子学教研室编（童诗白主编），高等教育出版社，2000年第四版。

（2）《集成电子技术基础教程》，浙江大学电工电子基础教学中心编（郑家龙等主编），高等教育出版社，2002年7月第1版。

（三） 计算机组成原理

学 时：6学时/周，总计108学时

内容简介：计算机数值运算原理；运算器基础；控制器原理；存储器原理；计算机主要外设原理及总线的基本概念。

教 材：《计算机组成原理》，电子工业出版社，马玉良编著。

预修课程：模拟电路、数字逻辑

（四） 高级语言程序设计

1、C 语言程序设计

学 时：6学时/周，总计90学时，其中上机实习30学时。

内容简介： C 语言的发展和特点， C 程序的基本格式和要求；基本的数据类型和运算；流程控制；数组；函数和标准函数；指针；结构体和联合体；文件。

教 材：《C程序设计》，清华大学出版社，谭浩强编著。

2、VISUAL BASIC 语言程序设计

学 时：6学时/周，总计108学时，其中上机实习36学时。

内容简介： VB 的基础概况， VB窗体，对象的属性和参数设置，数据类型，基本的输入输出程序设计，程序控制结构，程序设计的基础知识。

教 材：《VISUAL BASIC 程序设计简明教程》，高等教育出版社，龚沛曾编著。

（五） 数据结构

学 时：4学时/周，总计72学时，自主实习10学时。

内容简介：数据结构和算法的基本概念和常用术语；线性表；串；数组和广义表；树和图，数据的逻辑结构和存储结构，以及相应的算法；查找和排序；文件。

教 材：《数据结构（C语言版）》，高等教育出版社，谭浩强编著。

预修课程：C 语言程序设计

（六） 计算机网络技术

学 时：4学时/周，总计72学时，其中实验18学时。

内容简介：本课程的主要内容包括计算机网络基本知识；局域网基本原理和技术；互联网基本知识；网络集成基础。

教 材：《计算机网络教程》，电子工业出版社，吴宜功编著。

预修课程：计算机数学，数字电路，计算机组成原理

（七） 数据库原理及应用

学 时：6学时/周，总计108学时，其中上机实习36学时。

内容简介：关系数据库基础；VF语法基础；VF基本概念；常用命令与函数用法；各种可视化设计工具（菜单、报表、表单、数据库、SQL查询、表）；VF面向对象程序设计；VF数据共享；VF项目管理器。

教 材：《Visual FoxPro程序设计教程》，机械工业出版社，龚沛曾编著。

（八） 操作系统

学 时：4学时/周，总计72学时，自主上机实习8学时。

内容简介：操作系统的基本原理包括进程管理（ CPU 调度）、存储器管理、设备管理、文件系统（外部存储设备管理）和简单的作业管理以及在 DOS 和 Windows9X 上的应用。

教 材：《计算机操作系统教程》，清华大学出版社，张尧学，史美林编著。

预修课程：计算机组成原理，微机系统与接口

六． 考核

公共课程、教育课程一律按学校统一安排参加统考，考试形式一般采用闭卷笔试方式，成绩为百分制。学科课程中，计算机数学（高数、概率、计算方法）、离散数学、计算机组成原理、数据结构（C语言版）、操作系统原理等课程采用闭卷百分制笔试方式，总评成绩为百分制，期末考试成绩占60%，平时成绩占40% 。其它学科课程一般应笔试和机试（各占50%）结合考核，总评成绩仍为百分制，期末考试成绩占60%，平时成绩占40%。实训课程和公选课程以实际技能考核为主，百分制记载。关于考试或考查的划分，一般按课程安排进度表执行，部分课程的考核形式可根据学科发展及实际情况而定。

七． 教学要求

各门课程应大力提倡使用多媒体授课方式，实训课程应采用以学生练习为主，老师辅导协助学习的机房上课方式，加强学生的操作能力和善于自已学习接受新软件的能力。

八． 初等教育（计算机方向）专业课程安排进度表

分类 序号 课 程 总学时数 第一学年 第二学年 第三学年 考核形式

1 2 3 4 5 6 考 试 考 查

15 18 18 18 18 12

公共课程 1 思想道德修养与法律基础 45 3 √

2 毛泽东思想、邓小平理论

和“三个代表”重要思想概论 72 2 2 √ √

3 形势政策 40 每月一次 √

4 大学体育 138 2 2 2 2 √

5 大学英语 207 3 3 3 3 √

教育课 6 心理学 72 4 √

7 教育学 54 3 √

8 信息技术教育与课件制作 72 4 √

9 硬笔字 36 2 √

10 教师口语与普通话 36 2 √

11 中小学信息技术教学法 108 6 √

专业课 12 计算机数学（高数概率计算方法） 132 4 4 √(2) √(1)

13 离散数学 36 2 √

14 计算机应用基础 60 4 √

15 C语言程序设计 90 6 √

16 电子线路与数字逻辑 108 6 √

17 Visual Basic程序设计 108 6 √

18 数据库原理及应用 108 6 √

19 计算机组成原理（含实验） 108 6 √

20 数据结构（含实验） 72 4 √

21 操作系统（含实验） 72 4 √

22 计算机网络基础（含实验） 72 4 √

23 计算机工具软件 24 2 √

24 多媒体技术与应用 36 2 √

续表：

综合素质课 25 大学语文 30 2 √

26 应用文写作 36 2 √

27 中国文化概论 36 2 √

28 中小学生心理健康教育 24 2 √

专

业

选

修

课 29 局域网组网技术 48 4 √

30 Web编程 72 4 √

31 音视频制作技术 48 4 √

32 图像处理与动画制作 72 4 √

33 数据库系统概论 48 4 √

34 面向对象程序设计(Java) 72 4 √

公选课 35 艺术欣赏 36 2 √

36 大学生就业指导 12 1 √

试讲实习 第6学期1-10周,指导20学时/组

毕业设计 第6学期1-10周,指导20学时/组

合 计 2200 24 25 25 26 20 9

说明

课 类 公共 教育 专业 综素 专选 公选

所占学时 502 378 1026 126 120 48

比 例 23% 17% 47% 6% 5% 2%

九. 说明

学生必须修完30门必修课和2门公共选修课，完成毕业设计和教育实习，各项成绩达到及格以上，通过其它由国家或学校规定的技能考核，方可取得毕业资格，获得毕业证书。选修课程根据学生自己的兴趣、爱好和特长自主选修，每人必须至少选修一门课程。毕业前须完成一套毕业设计，选题可自定，系上可组织指导教师推荐参考选题，一般为程序设计或教学课件设计类型。第6学期前9周须进行试讲实习，4月下旬至6月中旬进行教育实习，时间不少于45天。

多媒体技术应用的主要内容

1、数据压缩，图像处理的应用

多媒体计算机技术是面向三维图形、环绕立体声和彩色全屏幕运动画面的处理技术。数据压缩技术为图像、视频和音频信号的压缩，文件存储和分布式利用，提高通信干线的传输效率等应用提供了一个行之有效的方法，同时使计算机实时处理音频、视频信息，以保证播放出高质量的视频、音频节目成为可能。

2、音频信息处理的应用

在多媒体技术中，存储声音信息的文件格式主要有：WAV文件、VOC文件、MIDI文件、AIF文件、SON文件及RMI文件等。

3、音频信息录制编辑

把音乐和语音加到多媒体应用中，是我们研究音频处理技术的目的，下面是我们常用的音频信息录制编辑软件。

WaveEdit工具的REC命令；Sound Blaster卡的VEdit2软件；Microsoft SoundSystem卡的Quick Recorder软件；Cooledit软件；Wave Edit工具；Creative WaveStudio。

4、语音识别

语音的识别长久以来一直是人们的美好梦想，让计算机听懂人说话是发展人机语音通信和新一代智能计算机的主要目标。

随着计算机的普及、越来越多的人在使用计算机，如何给不熟悉计算机的人提供一个友好的人机交互手段，是人们感兴趣的问题，而语音识别技术就是其中最自然的一种交流手段。

5、数据库和基于内容检索的应用

多媒体信息检索技术的应用使多媒体信息检索系统、多媒体数据库，可视信息系统、多媒体信息自动获取和索引系统等应用逐渐变为现实。

基于内容的图像检索、文本检索系统己成为近年来多媒体信息检索领域中最为活跃的研究课题，基于内容的图像检索是根据其可视特征，从图像库中检索出与查询描述的图像内容相似的图像，利用图像可视特征索引，可以大大提高图像系统的检索能力。

参考资料来源：百度百科-多媒体技术应用

多媒体技术应用知识点（二）

三维动画也称3D动画，其显示基础是三维矢量图。矢量图像最大的优点是无论放大、缩小或旋转都不会失真。

显卡的主要作用是接收CPU和存储器发来的信息，将其进行处理和转换后向显示器发送视频信号和同步信号。

VCD是一种数字视频光盘，其中包含的视频文件采用了MPEG4视频压缩标准。MPEG-4标准是针对数字电视、交互式绘图应用（影音合成内容）、交互式多媒体（WWW、资料撷取与分散）等整合及压缩技术的需求而制定的国际标准。

视频信息的最小单位是帧

在时间面板上，我们在一个关键帧上面绘制一个图形，然后在另一个关键帧上绘制一个图形或者是将开始一个图形的形状进行改变，FLASH两个关键帧之间的形状或者是值的改变的动画就叫做形状补间动画。

Flash中形状补间动画可利用“形状提示”来控制较复杂的形状补间，是通过在变形起止帧设置关键点来控制的。Flash中形状补间动画可利用“形状提示”来控制较复杂的形状补间，是通过在变形起止帧设置关键点来控制的。

振幅即波形的最高点(或最低点)与基线间的距离, 它表示了声音音量的大小。

音调是指声音的高低,，它是由声源振动的频率决定的，频率越高音调越高

Photoshop CS3中路径是由曲线构成的矢量图像。

Flash创建运动引导层后，当前图层将变为“被动引导层”。

单位时间内的采样次数称为采样频率，采样频率的单位用kHz(千赫兹)表示。每次采样数据所使用的二进制量化位数称为采样精度，量化位数越高?声音还原的层次就越丰富 表现力越强?音质越好。

Photoshop CS3通道包括16位和8位彩色图像。

两个连续波峰间时间长度称为周期。

创意设计是多媒体活泼性的重要来源,。

汉字字形的产生有两种模式,即母体字形与数字字形。

其中可靠性是指程序所执行的和所预期的结果一样，而且前一次执行与后一次执行的结果相同；

可维护性是指如果其中某一部分有错误发生时，可以容易地将之更改过来；

可修改性是指系统可以适应新的环境，随时增减改变其中的功能；效率高则是程序执行时不会占用过多的资源或时间；

可用性是指一项产品可以满足想要完成的全部工作。

3D动画的出现，带来了全新的制作技术和手段，以及更为眩目逼真的影响效果的同时，也仍旧在延续着传统动画的制作理念。3D动画与真正的电影拍摄不同的地方在于只有在虚拟的场景中使用虚拟的摄像头镜头进行拍摄。

软件工程开发方法中，适用于多媒体应用系统的主要是快速原型法。快速原型法：设计者根据用户需求迅速建立最早的软件版本，称之为原型。然后交付用户使用和评价其正确性和可用性，并给予反馈。

声音分纯音(振幅、周期均为常数)和复音(不同频率、不同振幅的混合声音)两类,复音中频率最低的基音和各种频率的谐音构成音色的重要因素。

Adobe Audition 3.0提供MIDI编曲器，可录制并编辑MIDI乐曲。

单位时间内的采样次数称为采样频率，采样频率的单位用kHz(千赫兹)表示。

每次采样数据所使用的二进制量化位数称为采样精度。

Photoshop CS3如果删除了某个彩色通道，则当前图像的颜色模式自动转换为原色模式。

Flash绘图时系统默认轮廓线为1pt粗细。

模拟信号是用模拟量的电压或电流来表示的电视信号，时间上是连续的，幅度变化也是连续的

点阵式字形：

①采用图像式的点阵排列来呈现字符；②所需存储空间大；③字形不能缩放；④只能按行排列显示；

矢量式字形：

①图形方式显示字形；②存储空间不大；?③可以任意缩放、旋转；④打印显示漂亮；

“铜板雕刻”滤镜属于像素化滤镜。

VOB文件激光唱盘CD和激光视盘音频文件，有很大可压缩空间。

多媒体技术与应用

（一）理论型课程

对于理论型教师在课堂上的讲解也是可以将知识传授给学生的，因为在没有引入多媒体之前，传统的授课方式就是讲解。在讲解中，教师为了把一些抽象的概念、难懂的重点讲清楚，往往借助挂图、模型等比较直观的教具来实现，这些教具在课堂教学中起到了很大的作用。但是挂图仍然不够形象，而模型制作会花费教师大量时间，还有像化学反应等瞬间效果不能持续。对于这些问题的解决，促使多媒体技术在理论型课程的教学中日益广泛的应用。在课堂上由多媒体技术辅助教师，将教师难以用语言描述清楚和在难以以实物演示的抽象难懂的重点、难点，跨越时间与空间，形象、生动、有趣地向学生展现，更有利于学生理解，提高教学效率和效果。

例如在介绍计算机的发展史时，教师可以先利用多媒体中的图片素材来展示世界上的第一台计算机的外观，因为它是庞大的，与当前使用的微机完全不同，教师不可能用语言描述和实物展示使学生对世界上第一台计算机印象深刻；接着可以使用多媒体中的视频素材来介绍计算机发展的四个阶段，继而引出这四个阶段的实质区别在于计算机所使用的电子元件不同；然后可以利用演示软件的功能，通过缩放、旋转等一系列功能，将电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路这四个发展阶段的电子元件的构造和特点展现给学生。也许有人会说，对于以上知识的传授，我们似乎用挂图和文字也可以达到效果。的确，用挂图可以让学生了解世界上第一台计算机，知道各种电子元件，对于非计算机专业的学生也许就足够了，但是作为计算机专业内容的一部分，对于计算机的发展史，不仅仅是让学生认识世界上第一台计算机，认识各种电子元件，还要让学生能够掌握计算机在不同阶段使用的电子元件的构造和实质的区别，为计算机产业的发展打下良好的理论基础，这也是使用多媒体技术辅助理论教学的优势所在。

又如计算机硬件故障检测时，往往会给学生讲授通过声音判断故障来源，例如在AMI BIOS 中： 一短声表示内存刷新失败，内存损坏比较严重； 四短声表示系统时钟出错，维修或更换主板；六短声表示键盘控制器错误；一长八短声表示显示测试错误，显示器数据线松动或显卡未插牢；一长九短声表示主板FLASH RAM或EPROM(BIOS损坏)错误；不停的响(长声)表示内存没有插牢或者损坏；不停的响(短声)表示电源、显示器和显卡未连接好；等等。那么什么是长声，短声又是怎样的呢？不是个个教师都会用嘴发声来模拟的，也不可能破环性的让计算机产生故障，这个时候多媒体中的声音元素正好就发挥了他的强大作用。教师可以把以前或实验机器出故障时的短声和长声录制下来在课堂上播放，这样学生就可以分辨长声、短声，进而判断计算机的故障。这是传统的“粉笔加黑板”以及挂图、模型等教具不能实现的，在这里声音元素的应用必然提高教学效率和效果。

（二）实践型课程

对于实践型课程，与理论型课程相比较而言，可以说在课堂教学中没有多媒体技术的应用，课程是无法正常进行的，更谈不上提高课堂教学效果，提升教学质量了。随着计算机技术的发展，各种各样的开发工具和软件日益专业化，在计算机课程中根据不同层次不同目标的需求，不可避免地要讲授一些开发工具的使用和软件的操作，传授这些知识的课堂教学，离开多媒体的应用，课堂教学寸步难行。首先，一般开发工具和软件的安装使用，需要多媒体计算机作为硬件平台，没有多媒体计算机，开发工具和软件将无法使用；其次，一般开发工具通过程序编写生成一些实际的界面、图形、图像等各种各样的结果，这些结果的展示离不开多媒体设备，一般软件的操作过程更需要多媒体设备的连续使用才能保证学生掌握操作方法好技巧。

例如在可视化开发工具Visual Basic(简称VB)课程中，要解决一道习题：创建窗体，在其上实现通过输入半径控制得到圆面积。在这道习题中，教师在课堂教学中，首先要向学生展示窗体、文本框、按钮这三种不同的对象和控件它们各自的外观形态和属性；其次要指出编写程序的位置，讲明为什么在此位置编写；接着给出具体实现的程序代码，并运行调试程序；最后，演示程序的运行过程和结果。在这四个步骤的具体实施过程中，每个步骤都离不开多媒体设备和多媒体技术的具体应用，窗体、文本框、按钮、编程的位置，这些都不可能用语言来描述清楚，程序的编写、运行、调试、结果的显示也都依赖计算机软件的实际操作。

又如在动画制作课程中，讲到形状渐变时，如果没有多媒体技术的应用就不会有形状渐变的产生。在形状渐变的具体制作过程中，只需要在两个关键帧中绘制原始形状对象和目标形状对象，然后创建形状渐变，而中间的渐变帧由软件本身经过一系列的计算自动生成，这些渐变帧反应了形状的逐渐变化过程，其中的每一帧都根据各自所处位置包含在这一阶段由软件自动生成的具体形状对象。形状渐变由多媒体软件产生，变化过程由多媒体设备展示，在这一过程中，多媒体的应用尤其重要。尤其是对于两种不同形状对象之间需要设计形状渐变时，形状的变化过程更加需要使用多媒体设备展示出来，供学生对这一渐变过程进行深入的理解。

（三）理论与实践结合型课程

无论是计算机专业还是非计算机专业课程中理论与实践结合型课程都具有理论的知识和实际的应用紧密结合的特点，在这种类型的课程中，多媒体技术的应用同时具有在理论型和实践型中应用的特点，不仅能够辅助教师准确清楚的表述概念，而且能够将理论知识的应用效果生动的表示出来，为理论与实际相结合提供了牢固的基础。

例如在介绍Excel软件中的公式及应用时，教师往往先介绍什么是公式，公式由哪些成分组成，接着介绍公式在Excel中的作用是什么，然后介绍公式在Excel中的使用方法，最后给出实际应用的例子。而在具体实例的讲解中，就需要先通过理论分析，再进行实际的验证。假设给定公式E3=$A1+B$1，它表示E3单元格的结果由A1和B1单元格中的值相加得到，那么复制E3单元格直接粘贴到F4时，F4中的结果是什么，它的公式又怎么表达呢？对于这个问题，解决时可以先根据绝对引用和相对引用的原理，确定F4单元格的公式中应为A2和C1的值相加，这是理论的分析，然后通过在Excel中实际的复制、粘贴操作，看到单元格的结果和其中的公式，以验证理论分析；反过来，也可以先在Excel中通过实际的复制、粘贴操作，看到单元格的结果和其中的公式，然后分析推断绝对引用和相对引用的应用规律，这两个方向的理论与实践相结合正是通过应用多媒体技术来达到。

又如对于数据库的查询功能，有学生成绩表(表1)和学生基本信息表(表2)，通过这两个表查询籍贯为“山西太原”的学生的成绩，理论上应该得到如表3的查询结果表，当然这是理论的结果，实际实现查询结果时就需要用特定的形式来表示，就是用编程语言了实现。比如使用Visual FoxPro程序设计语言实现，如果仍然以表格形式来显示，那么这种特定的形式是否可以按照设计正确显示出来，也就是说编写的程序是否正确呢，就需要进行调试了。在运行调试的过程中，每一条语句的作用都要通过多媒体设备演示给学生以供理解，这样学生才能够不仅知道怎样写，还知道为什么这样写，是否可以用其他的方法，真正做到举一反三，学以致用，这也正是多媒体技术应用的效果。

多媒体技术应用论文

多媒体教育应用的重大意义及发展趋势

[日期：2005-09-02] 来源：中央电化教育馆 作者： [字体：大 中 小]

一、多媒体教育应用的重大意义

自进入九十年代以来，多媒体技术迅速兴起、蓬勃发展，其应用已遍及国民经济与社会生活的各个角落，正在对人类的生产方式、工作方式乃至生活方式带来巨大的变革。特别是由于多媒体具有图、文、声并茂甚至有活动影象这样的特点，所以能提供最理想的教学环境，它必然会对教育、教学过程产生深刻的影响。这种深刻影响可以用一句话来概括：多媒体技术将会改变教学模式、教学内容、教学手段、教学方法，最终导致整个教育思想、教学理论甚至教育体制的根本变革。多媒体技术之所以对教育领域有如此重大的意义，是由于多媒体技术本身具有许多对于教育、教学过程来说是特别宝贵的特性与功能，这些特性与功能是其他媒体(例如幻灯、投影、电影、录音、录像、电视等)所不具备或是不完全具备的。首先应该说明一点：这里所说的多媒体技术是以计算机为中心的多媒体技术。在前几年的一些书籍中曾提到过多媒体组合教学，那种多媒体的概念不一样，那只是将几种媒体加以简单的组合(例如把幻灯、投影、录音、录相加以组合)。今天的多媒体技术则是以计算机为中心，把语音处理技术、图象处理技术、视听技术都集成在一起，而且把语音信号、图象信号先通过模数转换变成统一的数字信号，这样作以后，计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检索。显然，这与原来把多种形式媒体组合在一起是完全不一样的，因为它是通过计算机把几种处理不同媒体信息的技术集成在一起。集成方法就是通过模数转换，全变成数字；而且为了便于加工，便于传输，还要进行数据压缩，传到指定地点以后再还原，有一整套复杂的技术通过计算机来实现。所以现在的多媒体技术，实际上是以多媒体计算机来体现的，下面我就从多媒体计算机四个方面的特性与功能来说明它对教育应用的重大意义。

1、多媒体计算机的交互性有利于激发学生的学习兴趣和认知主体作用的发挥

人机交互、立即反馈是计算机的显著特点，是任何其他媒体所没有的。多媒体计算机进一步把电视机所具有的视听合一功能与计算机的交互功能结合在一起，产生出一种新的图文并茂的、丰富多彩的人机交互方式，而且可以立即反馈。这样一种交互方式对于教学过程具有重要意义，它能够有效地激发学生的学习兴趣，使学生产生强烈的学习欲望，从而形成学习动机。交互性是计算机和多媒体计算机所独有的，正是因为这个特点使得多媒体计算机不仅是教学的手段方法，而且成为改变传统教学模式乃至教学思想的一个重要因素。

大家知道，在传统的教学过程中一切都是由教师决定。从教学内容、教学策略、教学方法、教学步骤甚至学生做的练习都是教师事先安排好的，学生只能被动地参与这个过程，即处于被灌输的状态。而在多媒体计算机这样的交互式学习环境中学生则可以按照自己的学习基础、学习兴趣来选择自己所要学习的内容，可以选择适合自己水平的练习，如果教学软件编得更好，连教学模式也可以选择，比如说，可以用个别化教学模式，也可以用协商讨论的模式。使计算机象学习伙伴一样和你进行讨论交流。也就是说，学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能，而不是一切都由教师安排好，学生只能被动接受。按认知学习理论的观点，人的认识不是外界刺激直接给予的，而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用产生的，必须发挥学生的主动性、积极性，才能获得有效的认知，这种主动参与性就为学生的主动性、积极性的发挥创造了很好的条件，即能真正体现学生的认知主体作用。

2、多媒体计算机提供外部刺激的多样性有利于知识的获取与保持

多媒体计算机提供的外部刺激不是单一的刺激，而是多种感官的综合刺激。这对于知识的获取和保持，都是非常重要的。实验心理学家赤瑞特拉（Treicher）作过两个著名的心理实验，一个是关于人类获取信息的来源，就是人类获取信息到底主要通过哪些途径。他通过大量的实验证实：人类获取的信息83%来自视觉，11%来自听觉，这两个加起来就有94%。还有3.5%来自嗅觉，1.5%来自触觉，1%来自味觉。多媒体技术既能看得见，又能听得见，还能用手操作。这样通过多种感官的刺激获取的信息量，比单一地听老师讲课强得多，信息和知识是密切相关的，获取大量的信息就可以掌握大量的知识。他还作了另一个实验，是关于知识保持即记忆持久性的实验。结果是这样的：人们一般能记住自己阅读内容的10%，自己听到内容的20%，自己看到内容的30%，自己听到和看到内容的50%，在交流过程中自己所说内容的70%。这就是说，如果既能听到又能看到，再通过讨论、交流用自己的语言表达出来，知识的保持将大大优于传统教学的效果。这说明多媒体计算机应用于教学过程不仅非常有利于知识的获取，而且非常有利于知识的保持。

3、超文本功能可实现对教学信息最有效的组织与管理

超文本(Hypertext)是按照人脑的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进技术。如果所管理的信息不仅是文字，而且还包含图形、图象、声音等其它媒体信息，那就成为一个超媒体系统，换句话说，超媒体就是多媒体加超文本。事实上目前的绝大多数多媒体系统都是采用超文本方式对信息进行组织与管理。因此在一般情况下，也可以对超媒体系统与多媒体系统不加区分，即把超文本看作是多媒体系统的一种特有功能。

如果按超文本方式组织一本书，就和传统的文件或印刷的书籍完全不同，这时的正文(文章、段落、或一句话、一个词)都按相互间的联系被组织成正文网。这本书无所谓第一页和最后一页，从哪段正文开始阅读，以及接下来读什么都由读者的意愿来决定。选择下一段正文的依据不是顺序，也不是索引，而是正文之间的语义联系。认知心理学的研究表明，人类思维具有联想特征。人在阅读或思考问题过程中经常由于联想从一个概念或主题转移到另一个相关的概念或主题。所以按超文本的非线性、网状方式组织管理信息和按传统文本的线性、顺序方式组织管理信息相比较，前者更符合人类的思维特点和阅读习惯。

超文本之所以具有上述优越性是由其结构特征决定的，超文本的基本结构由节点(node)和链(link)组成。节点用于存储各种信息，节点内容可以是文本、语音、图形、图象或一段活动影象;节点大小可以是一个窗口也可以是一帧或若干帧所包含的数据，链则用来表示各节点(即各种信息)之间的关联。节点和链均有多种不同的类型因而形成各种不同的多媒体系统。

利用多媒体的超文本功能实现对教学信息的组织与管理，其优越性在于：

(1)可按教学目标的要求，把包含不同媒体信息的各种教学内容组成一个有机的整体。在传统的印刷教材中，有关语音和活动影象的内容无法与文字内容组成一体化的教材，只能以教科书、录音带、录像带三者各自独立的形式，分别出版。显然，这样的教科书，其内容必然是单调、枯燥的，与超文本方式组织的图、文、音、像并茂的丰富多采的电子教材不可同日而语。

(2)按教学内容的要求，把包含不同教学要求的各种教学资料组成一个有机的整体。教学过程的每个教学单元均包含课文、练习、习题、提问、测验、对测验的解答及相应的演示或实验，把这些教学内容相关而教学要求不同的教学资料有机地组织在一起，无疑对课堂教学、课外复习或自学都是大有好处的。而按传统文本的线性、顺序方式来组织、管理教学内容绝不可能做到这一点。

(3)可按学生的知识基础与水平把相关学科的预备知识及开阔视野所需要的补充知识组成有机的整体。因材施教是优化教学过程的重要目标之一，但由于学生个体之间差异很大，要在传统印刷教材中同时满足基础较差学生、一般学生和优秀学生对教学内容的不同需求是做不到的，而在多媒体电子教科书中这却是轻而易举的事情，只要利用超文本功能设置和预备知识有关的热键以及和补充知识有关的热键即可。

4、多媒体计算机可作为认知工具实现最理想的学习环境

从八十年代中期到九十年代初，计算机作为工具在教育领域被广泛应用主要有两个方面：一是作为数据处理工具（如各种数据库和电子表格处理软件的应用）；二是作为文字处理工具（如WPS和WORD软件）。近年来，计算机在教育领域作为工具应用的一大发展，是作为教学过程中一种有效的认知工具。

众所周知，在过去的廿年中，强调刺激－反应并把学习者看作是对外部刺激作出被动反应即作为知识灌输对象的行为主义学习理论，已经让位给强调认知主体的内部心理过程并把学习者看作是信息加工主体的认知学习理论。随着心理学家对人类学习过程认知规律研究的不断深入，认知学习理论的一个重要分支枣建构主义学习理论在西方逐渐流行。由于多媒体计算机和网络通信技术所具有的多种特性特别适合于实现建构主义学习环境，换句话说，多媒体计算机和网络通信技术可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具，能有效地促进学生的认知发展，所以随着多媒体计算机和Internet网络的飞速发展，建构主义学习理论正愈来愈显示出其强大的生命力，并在世界范围内日益扩大其影响。

下面我们就从“学习的含义”（即关于“什么是学习”）与“学习的方法”（即关于“如何进行学习”）这两个方面简要说明建构主义学习理论的基本内容。

(1)、关于学习的含义

学习是获取知识的过程。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情景即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。由于学习是在一定情景即社会文化背景下，借助其他人的帮助即通过人际间的协作活动而实现的意义建构过程，因此建构主义学习理论认为“情景”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素或四大属性。

“情景”：学习环境中的情景必须有利于学生对所学内容的意义建构。这就对教学设计提出了新的要求，也就是说，在建构主义学习环境下，教学设计不仅要考虑教学目标分析、学习者特征分析以及媒体的选择与利用，还要考虑有利于学生建构意义的情景的创设问题，并把情景创设问题看作是教学设计的最重要内容之一。

“协作”：协作发生在学习过程的始终。协作对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。

“会话”：会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商讨如何完成规定的学习任务的计划；此外，协作学习过程也是会话过程，在此过程中，每个学习者的思维成果（智慧）为整个学习群体所共享，因此会话是达到意义建构的重要手段之一。

“意义建构”：这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指：事物的性质、规律以及事物之间的内在联系。在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映事物的性质、规律以及该事物与其它事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式就是关于当前所学内容的认知结构，也称“图式”。

(2)、关于学习的方法

建构主义提倡在教师指导下的以学习者为中心的学习，也就是说，既强调学习者的认知主体作用，又不忽视教师的主导作用。教师是意义建构的帮助者、促进者，而不是知识的提供者与灌输者。学生是信息加工的主体、是意义的主动建构者，而不是知识的被动接受者和被灌输的对象。

学生要成为意义的主动建构者，就要求学生在学习过程中从以下几个方面发挥主体作用：

①要用探索法、发现法去建构知识的意义；

②在建构意义过程中要求学生主动去搜集并分析有关的数据和资料，对所学习的问题要提出各种假设并努力加以验证；

③要求学生把当前学习内容所反映的事物尽量和自己已经知道的事物相联系，并对这种联系加以认真的思考。“联系”与“思考”是意义构建的关键。如果能把联系与思考的过程与协作学习中的协商过程（即交流、讨论的过程）结合起来，则学生建构意义的效率会更高、质量会更好。协商有“自我协商”与“交际协商”（也叫“内部协商”与“社会协商”）两种，自我协商是指自己和自己辩论什么是正确的；交际协商则指学习小组内部相互之间的讨论与辩论。

教师要成为学生建构意义的帮助者，就要求教师在教学过程中从以下几个面发挥主导作用：

①激发学生的学习兴趣，帮助学生形成学习动机；

②通过创设符合教学内容要求的情景和提示新旧知识之间联系的线索，帮助学生建构当前所学知识的意义。

③为了使意义建构更有效，教师应在可能的条件下，组织协作学习（开展讨论与交流），并对协作学习过程进行引导使之朝有利于意义建构的方向发展。引导的方法包括：提出适当的问题以引起学生的思考和讨论；在讨论中设法把问题一步步引向深入以加深学生对所学内容的理解；要启发诱导学生自己去发现规律、自己去纠正和补充错误的或片面的认识，切忌直接对学生进行灌输。

下面我们通过两个实际课例说明如何把多媒体计算机及网络通信技术作为认知工具以实现这样的学习环境。

课例1：澳大利亚“门尼·彭兹中心小学”所作的试验

试验班为六年级，有30名学生，教师名字叫安德莉亚，当前要进行的教学内容是关于奥林匹克运动会。像往常一样，安德莉亚鼓励她的学生围绕教学内容拟定若干题目（例如奥运会的历史和澳大利亚在历次奥运会中的成绩等问题），确定媒体在解决这些问题的过程中所起的作用，并要求学生用多媒体形式直观、形象地把自己选定的问题表现出来。经过一段时间在图书馆和Internet网上查阅资料以后，其中米彻尔和沙拉两位小朋友合作制作了一个关于奥运会历史的多媒体演示软件。在这个软件向全班同学播放以前，教师提醒大家注意观察和分析软件表现的内容及其特点。播放后立即进行讨论。一位学生说，从奥运会举办的时间轴线，他注意到奥运会是每4年召开一次。另一位学生则提出不同的看法，他认为并不总是这样，例如1904年、1906年和1908年这几次是每两年举行一次。还有一些学生则注意到在时间轴线的1916，1940和1944这几个年份没有举行奥运会，这时教师提出问题：“为什么这些年份没有举办奥运会？”，有的学生回答，可能是这些年份发生了一些重大事情，有的学生则回答发生了战争，有的则更确切地指出1916年停办是由于第一次世界大战，1940和1944年停办是由于第二次世界大战。经过大家的讨论和协商，决定对米彻尔和沙拉开发的多媒体软件作两点补充：①说明第一、二次世界大战对举办奥运会的影响；②对奥运历史初期的几次过渡性（两年一次）奥运会作出特别的解释。这时候有位小朋友提出要把希特勒的照片通过扫描放到时间轴上的1940年这点上，以说明是他发动了二次大战。教师询问全班其他同学：“有无不同意见？”沙拉举起手，高声回答说：“我不同意用希特勒照片，我们应当使用一张能真实反映二次大战给人民带来巨大灾难（例如大规模轰炸或集体屠杀犹太人）的照片，以激起人们对希特勒的痛恨”。教师对沙拉的发言表示赞许。

从以上课例可以看到，教师为这个教学单元进行的教学设计主要是让学生用多媒体计算机建立一个有关奥运会某个专题（例如奥运历史或澳大利亚在历次奥运中的成绩）的情景，以激发学生的学习兴趣和主动探索精神，再通过展开讨论，把对有关教学内容的理解逐步引向深入。在这个课例中，学生始终处于主动探索、主动思考、主动建构意义的认知主体位置，但是又离不开教师事先所作的、精心的教学设计和在协作学习过程中画龙点睛的引导；教师在整个教学过程中说的话很少，但是对学生建构意义的帮助却很大，充分体现了教师主导作用与学生主体作用的结合。整个教学过程围绕建构主义的情景、协作、会话和意义建构这几个认知环节自然展开，而自始至终又是在多媒体计算机环境下进行的（同时用Internet实现资料查询)，所以上述例子是以多媒体计算机和Internet网作为认知工具实现建构主义学习环境的很好范例。

课例2：澳大利亚“伟治·柏克小学”所作的试验

试验班由三年级和四年级的学生混合组成，主持试验的教师叫玛莉，要进行的教学内容是自然课中的动物。玛莉为这一教学单元进行的教学设计主要是，让学生自己用多媒体计算机设计一个关于本地动物园的电子导游，从而建立一个有利于建构“动物”概念的情景。玛莉认为这种情景对于学生非常有吸引力，因而能有效地激发起他们的学习兴趣。她把试验班分成若干小组，每个小组负责开发动物园中某一个展馆的多媒体演示。玛莉让孩子们自己选择：愿意开发哪一个展馆，愿意选哪一种动物；是愿意收集有关的动物图片资料，还是愿意为图片资料写出相应的文字说明；或是直接用多媒体工具去制作软件，都由孩子们自己选择。然后在此基础上组成不同的学习小组。

这样，每个展馆就成为学生的研究对象，孩子们都围绕自己的任务努力去搜集材料。例如，他们到动物园的相应展馆去实地观察动物的习性、生态，到图书馆和Internet网上去查询有关资料，以获取动物图片和撰写说明。在各小组完成分配的任务后，玛莉组织全试验班进行交流和讨论。这种围绕一定情景进行自我探索的学习方式，不仅大大促进了学生学习的自觉性，充分体现了学生的认知主体作用，而且在此基础上开展的协作学习，只要教师引导得法将是加深学生对概念理解、帮助学生建构知识意义的有效途径。例如，在全班交流过程中演示到“袋鼠”这一动物时，玛莉向全班同学提出一个问题：“什么是有袋动物？除了袋鼠有无其它的有袋动物？”有些学生举出“袋熊”和”卷尾袋鼠“。于是玛莉又让学生们围绕这三种有袋动物的异同点进行讨论，从而在相关背景下，锻炼与发展了儿童对事物的辨别、对比能力。这是利用多媒体计算机和Internet网络作为认知工具，实现建构主义学习环境，从而有效地帮助学生完成对当前所学内容的意义建构并促进学生认知能力发展的又一范例。

二、多媒体教育应用的发展趋势

综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文，以及历届“ED_MEDIA”世界大会(World Conference on Educational Multimediaand Hypermedia,即“教育多媒体与超媒体”世界大会，简称ED_MEDIA世界大会，这是国际上每年召开一次的规模最大的有关多媒体教育应用的国际会议)上所发表的基本观点，可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势：

1.多媒体技术与网络通信技术的结合

1995年末，在国际信息界有一件最引人注目的大事，就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”，这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能，可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息；并能把静态文档变成可动态执行的代码，这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况，为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景，这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如，一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面，而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面，还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时，不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然，这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的，它对于教育应用(尤其是远距离教育应用)具有特别重要的意义。可以说，HotJava的出现不仅是Internet浏览器的重大革新，也为多媒体技术与网络通信技术的结合找到了最理想的结合点：从此基于Internet网的多媒体教育应用就日益发展起来(今年6月于美国波士顿召开的ED_MEDIA世界大会上，在121篇大会交流的多媒体教育应用论文中基于3W服务器和HotJava以实现多媒体技术与网络通信技术相结合的教育应用论文共有七篇)。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用，就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势，也是当前发展最快的一个趋势，我们必须迎头赶上去。

2、多媒体技术与仿真技术的结合

多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉，使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中，并对其真实性丝毫不产生怀疑，通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说，虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界，在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display)，他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互，还需要戴上一副数据手套——它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。

由于设备昂贵，目前VR技术还主要是应用于少数高难度的军事和医疗模拟训练以及一些研究部门，但是在教育与训练领域VR技术有不可替代的非常令人鼓舞的应用前景，所以这一发展趋势也应引起我们的注意。例如，达特茅斯医学院所开发的一种“交互式多媒体虚拟现实系统”，可以使医务工作者体验到并学习到如何对各种战地医疗的实际情况做出反应。利用该系统的实习者可以感受到由计算机仿真所产生的各种伤病员的危险症状，实习者可以从系统中选择某种操作规程对当前的伤病情况进行处理并可立即看到这种处理方式所产生的后果。为了使实习者获得更深刻的体验，系统还可仿真各种外科手术，其内容包括一般的开刀直至复杂的人体器官替换。这种虚拟环境使医学院的大学生不必冒任何医疗事故的风险就可以反复实习病房中的各种实际操作，并可尝试选择不同的技术处理方案以检验自己的判断是否正确，和进行某种技能的训练。

VR技术在教育中应用的另一个例子是创建一种虚拟的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题，这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。休斯顿大学和NASA(美国国家航空和宇航局)约翰逊空间中心的研究人员建造了一种称之为“虚拟物理实验室”的系统，利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验，可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象，以及对加速度的影响。这样，学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验)，从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。

VR技术在化学教学中也取得了显著效果。北卡罗莱纳大学的科学家们已经研制了一种可以让用户用手操纵分子运动的VR系统。用户戴上头盔并通过数据手套进行反馈控制，可以使分子按某种方式结合在一起。不难看出，这种VR系统不仅在教学上有重要意义(例如可直接观察到蛋白质的分子结构)，而且在科学研究上也有重大的价值，因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药，或者是工业上所需要的某种特殊材料。

随着对多媒体技术和仿真技术研究的深入，实现“虚拟现实”的理论方法也有很大发展。原来应用VR离不开昂贵的专用硬件或辅助设备(如头盔、数据手套、高分辨率的图形工作站等)，近年来这种情况开始有所改变。例如在今年6月召开的ED-MEDIA世界大会上，出现了一种全新的称作“QTVR”(快速虚拟)的系统。这种系统已实际应用于学习城市的设计与规划，其优异的性能价格比令人惊叹！QTVR技术与普通VR技术在使用的仿真原理上有很大不同：它不是利用头盔和数据手套这类硬件来产生幻觉，而是使用360度全景摄影技术所拍摄的高质量图象来生成逼真的虚拟情景。因此它允许用户在Windows操作系统或是Macintosh微机的操作系统支持下，在普通微机上(无需用高档的图形工作站)只利用一只鼠标和一个键盘(无需戴头盔和数据手套)就能真实地感受到和VR技术中一样的虚拟情景。

学习城市设计与规划的学生利用QTVR系统可以创建一座逼真的虚拟城市，当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右，朝上看或朝下看，摄像机头向目标移近或移远等)，被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时，城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转，以便从不同角度进行观察，并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。

更令人难以置信的是，由于采用了先进的图象压缩算法，在QTVR系统中，用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟