3.2.1 多媒体教学概述

多媒体教学其实早已有之，教师一直在借助文本、声音、图片来进行教学。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的教学方式，这种教学方式又称多媒体组合教学或电化教学。20世纪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综合使用的地位。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教学活动的过程。它又可以称为计算机辅助教学（Computer Assisted Instruction，CAI）。

1.什么是多媒体技术

（1）媒体

媒体一词来源于拉丁语“Medium”，音译为媒介，意为两者之间。它是指信息在传递过程中，从信息源到受信者之间承载并传递信息的载体或工具，也可以指实现信息从信息源到受信者的一切技术手段。媒体有两层含义：一是指承载信息的载体，如文字、符号、语言、声音、图形、图像等；二是指存储和传递信息的实体，如书本、画册、报纸、幻灯片、投影片、录音带、电影胶片、录像带、计算机软件以及相关的播放设备等。

习惯上把媒体分为硬件和软件两大类。硬件是指那些存储、传递信息的机器和设备，如照相机、幻灯机、投影仪、录音机、电视机和计算机等。软件是指那些载有信息的物体，如记录有信息的书本、幻灯片、投影片、录音带、光盘，以及计算机软件等。媒体的硬件与软件是不可分的统一体，只有配套使用，才能发挥媒体存储与传递信息的功能。

（2）多媒体

多媒体一词译自英文“Multimedia”，而该词又是由multiple和media复合而成，核心词是媒体。从字面上看，多媒体是由单媒体复合而成。人类在信息交流中要使用各种信息载体，多媒体就是指多种信息载体的表现形式和传递方式，即集成文字、图形、图像、动画、视频、声音、音乐等多种信息表现形式，使相关素材形成一个有机的整体，能实现一定的功能。

国际电信联盟（ITU）认为多媒体是利用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术处理多种媒体信息（文本、图形、图像和声音等），使多种信息建立逻辑连接并集成的交互系统。多媒体是计算机技术与视频、音频和通信等技术发展的产物。

（3）多媒体技术

多媒体技术（multimedia technology）是指把文字、图形、图像、声音、动画、视频图像等承载信息的媒体结合在一起，并通过计算机进行综合处理、控制和显示，将多媒体各个要素进行有机组合，并完成一系列随机**互式操作的信息技术。

多媒体技术的出现，标志着信息技术一次新的革命性飞跃，它不仅改变了人类获取、处理、使用信息的方式，也将改变人类学习的方式，多媒体技术的发展将使计算机的应用深入到前所未有的广阔领域，给人类的生活发展带来深刻的影响。

2.多媒体技术的基本特征

（1）多样性

多媒体技术可以使计算机处理的信息多样化，扩展了计算机处理信息的空间。利用多媒体技术对输入的信息进行变换、加工，大大丰富了信息的表现能力，增强了动态效果。借助多媒体技术，人们可以广泛采用文本、图形、图像、视频、音频等多种信息形式来传递信息。

（2）集成性

多媒体技术不仅集成了多种媒体，而且集成了多种技术，包括计算机技术、通信技术、电视技术和其他音像处理技术。通过同一个文件把来自多个通道的信息统一获取、组织、存储和合成，使得文字、图像、声音等各种媒体信息能在播放时同步地作用于我们的听觉、视觉等感官，从而取得最佳的效果。

（3）交互性

这是多媒体技术的关键特征之一。多媒体技术为用户提供了更加有效地控制和处理信息的手段。多媒体系统利用图形菜单、多窗口、图标、按钮等美观形象的图形界面作为人机交互界面，人们可以使用键盘、鼠标、触摸屏、话筒、数据手套等设备与计算机进行交互，活动本身也作为一种媒体介入了信息转变为知识的过程，多媒体技术的交互性可以增强对信息的注意和理解，延长信息存储的时间，人们可以改变信息的组织过程，可以获得更多的信息，形成了一种全新的信息传播方式。

（4）数字化

多媒体技术建立在计算机基础上，而计算机只能识别0、1组成的二进制数据。在多媒体系统中，所有的多媒体信息都用数字信号表示。

（5）实时性

随着多媒体技术的进步，多媒体系统已经具备对多媒体信息进行实时处理的能力。具体应用如可视电话、电视会议、远程医疗等，使得千里之外的人物与场景犹如近在咫尺。

（6）多维性

多媒体技术具有信息处理范围的空间扩展和放大能力。它能将输入的信息变换加工，增强输出信息的表现能力，丰富显示效果。这种信息空间的多维性使得信息的表达方式不再单一，是有声有色、生动逼真。

（7）非线性

线性为传统传递信息的模式，其读写方式大都采用章节页的框架，学习知识循序渐进。多媒体的非线性特点表现在多媒体技术借助超文本链接的方法，把内容以一种灵活的、多变的方式表达出来，使得用户可以按照自己的需要、兴趣、任务要求、偏爱和认知特点来使用信息，选取图、文、声等信息表达形式，这改变了人们传统的读写模式。

3.多媒体信息

随着科学技术的发展，信息的含义在不断地改变和发展。信息是指媒体传播的内容和事实（包括消息、资料、知识、数据等）。但内容和事实是不能被直接传递的。实际上，信息是只能通过媒体传递的表现形式，文字、符号、图形、图像、声音等就是信息的几种表现形式。信息需要通过媒体进行传播，并且信息必须通过一定的表现形式才能进行传播。而计算机多媒体系统中的多媒体信息表现形式主要包括以下内容。

（1）文本（text）

文本是以文字和各种专用符号表达的信息形式，它是现实生活中使用最多的一种信息存储和传递方式，是人和计算机交互作用的主要形式。文本的特性包括字体、颜色、字号等。用文本表达信息，给人充分的想象空间，它主要用于对知识的描述性表示，如阐述概念、定义、原理和问题以及显示标题、菜单等内容。

（2）图形（graphic）和图像（image）

图形包括点、线、面到三维空间的黑白或彩色几何图形。图像包括照片、幻灯片和绘画作品等。图形和图像是多媒体软件中最重要的信息表现形式之一，它是决定一个多媒体软件视觉效果的关键因素。

（3）动画（animation）

动画包括卡通、活页动画片和计算机制作的二维、三维动画等。动画是利用人的视觉暂留特性，快速播放一系列连续运动变化的图形、图像的表现形式，也包括画面的缩放、旋转、变换、淡入/淡出等特殊效果。通过动画可以把抽象的内容形象化，使许多难以理解的教学内容变得生动有趣。合理使用动画可以达到事半功倍的效果。

（4）视频（video）

主要是指自然景物的连续画面图像，包括数字化处理的录像资料、影片等。视频影像具有时序性与丰富的信息内涵，常用于交代事物的发展过程。视频非常类似于我们熟知的电影和电视，有声有色，在多媒体中充当着重要的角色。

（5）音频（audio）

包括音响和音乐两类。音响（sound）：包括解说旁白、自然声响（如雷声）和各种动物叫声、汽车声等。音乐（music）：包括歌曲、乐曲等。声音是人们用来传递信息、交流感情最方便、最熟悉的方式之一。

（6）交互界面（interactive interface）

包括各种按钮、图标、菜单等。

4.多媒体教学

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，并与传统教学手段有机组合，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，以达到最优化的教学效果。

多媒体教学，可以使学习者获得多重刺激，从而提高学习和记忆的效果。多媒体教学系统使学习者以交互方式进行学习，有利于学生参与，有利于激发学生的兴趣，有利于帮助学生建立新旧知识之间的联系，有利于调动学生的学习主动性和积极性，促使学生自觉地进行学习。利用多媒体进行教育和教学是教育改革的一个重要途径。

3.2.2 多媒体综合教室

多媒体综合教室又称为多媒体教室、多功能教室，是根据教学需要，将各种现代化教学媒体有机结合配置，能实现一定教学功能的专门教室。

1.多媒体综合教室的设备配置

在标准的多媒体综合教室中，一般配置如图3-2-1所示，主要有投影显示设备，如投影机及屏幕、背投电视、等离子电视、交互式电子白板等；多媒体计算机；视频展示台，如模拟视频展示台、数字视频展示台等；视音频设备，如影碟机、录像机、录音卡座、功放机、调音台、传声机（有线、无线）、扬声器等；集成控制系统（中控软件、中控主机、手控面板）以及供教师教学使用的组合讲台。

图3-2-1 多媒体综合教室一般配置

（1）投影显示设备

在多媒体综合教室中常用的投影显示设备是多媒体投影机。这种投影机可以连接视频信号和计算机信号，高亮度、高清晰度、色彩艳丽。通过投影能获得大尺寸的画面（100～300in），可以满足不同规模的教室开展教学活动的需要。

在教学中应用的投影机主要有3LCD液晶多媒体投影机和单DLP芯片多媒体投影机两大类型。此外，由于多媒体投影机工作时机内温度较高，机内的灯泡、液晶板等元器件容易损坏，尤其是投影机灯泡，一个投影机灯泡的寿命仅有2000h左右，因此多媒体投影机使用成本相对较高。

背投电视是近年来在多媒体教室中应用较多的显示设备。以DLP技术为核心的背投电视具有亮度均匀、清晰度高、市场较宽、功耗低等优点，可以提供52in、62in、72in等画面，能满足60人左右的教室开展教学活动。

交互式电子白板是目前在课堂教学中应用渐广的教学显示设备，新一代的交互式电子白板可以对计算机教学课件（Windows系统下的任意格式文件）、实物教具、试卷、印刷品等教学内容进行实时的批注讲解，将教师书写的过程及语言同步记录，也可以将其当作一块普通白板书写板书。

（2）多媒体计算机

在多媒体综合教室中，配置一台多媒体计算机既可以用来进行计算机辅助教学，又可以将系统的集成控制软件安装其中，用以控制设备系统各项功能的操作使用。

（3）视频展示台

视频展示台既可以演示透明胶片，也可以演示各类图片和实物，使用非常方便。随着技术的发展，目前的视频展示台能够连接模拟的视频信号和计算机信号，图像清晰，色彩还原性好；可实现正负片转换、数字特技等功能。

（4）视音频设备

多媒体综合教室的视音频设备一般包括：影碟机、录像机、录音卡座、功率放大器、调音台、传声器（有线或无线）、扬声器等。教师可以根据教学需求只配置功率放大器、传声器（有线或无线）和扬声器等。

（5）集成控制系统

集成控制系统是为了方便对教室内各种媒体和设施（如屏幕、灯光、窗帘等）进行控制与操作而专门配置的设备。它由集成控制系统主机、集成控制系统软件和手控面板组成。常用的集成控制系统一般有按键式和触摸式两种控制方式。

除以上标准设备配置外，有的多媒体综合教室还配有摄录像装置和学生学习信息反馈分析装置，可以将教学活动过程传输到其他教学场所进行观摩或记录保存。另外，学生用座位旁的按键对教师提出的选择性问题进行回答，使教师可以即时了解所有学生的学习情况。

2.多媒体综合教室的实际设备连接

多媒体综合教室的设备连接如图3-2-2所示。

图3-2-2 多媒体综合教室的实际设备连接

3.多媒体综合教室的特点

①可控制教室内的各种用电设备的开关及使用；

②能用固定按键控制各种媒体设备的信号切换；

③在控制面板上实现对媒体设备遥控功能的仿真操作；

④系统界面采用中央控制键盘、设计面向教学过程，简单易用；

⑤系统具有红外线学习功能，对接入系统的媒体设备的品牌和型号无任何限制；

⑥可扩充遥控器或计算机控制。

4.应用多媒体综合教室要注意的问题

教师在使用多媒体综合教室进行课堂教学时必须做到以下几点。

①了解多媒体教学系统的组成；

②懂得系统设备的特性；

③掌握正确的设备操作方法；

④学会设计制作多媒体课件；

⑤熟悉电子备课的方法；

⑥具备分析评价和应用多媒体教学的能力。

只有这样才能充分发挥多媒体综合教室的教学效果。

3.2.3 多媒体网络教室

多媒体网络教室是先进的计算机技术、网络技术、多媒体技术和现代教学方法相结合的产物。它在网络教室的基础上强调计算机辅助教学的功能。

1.多媒体网络教室的配置

多媒体网络教室又称网络化多媒体教室，它集普通的计算机机房、语音室、视听室、多媒体演示室等功能于一体，是利用现代网络技术和多媒体技术将若干台多媒体计算机及相关的网络设备互联而成的小型教学网络。它为提高教学质量，建构协作化学习环境创造了良好的技术基础。

多媒体网络教室的硬件组成主要由服务器、交换机（或集线器）、教室多媒体计算机、学生多媒体计算机、多媒体教学系统等组成。这些设备集成在一起，就形成了一套功能齐全的试听型多媒体计算机网络教学系统，还可以接入校园网或互联网。

2.多媒体网络教室系统组成

多媒体网络教室系统主要有客户端、服务器和服务器管理端。

（1）系统客户端的主要功能模块

①选择教室：支持多个教室同时上课，具有多教室、多账号等管理功能。

②课件列表：教师可将上课所需的图片、各种Office文档、网页课件等多媒体资源添加进课件列表，在上课时实现主控式的同步浏览。

③课堂测验：可进行现场学习效果测试，对于客观题有自动判卷机制。

④交互系统：通过视频、网页、电子白板、屏幕广播、应用程序共享等多种手段达到同步授课目的，通过仿真教室设计，消除空间分离的影响，让教师、学生如同在一个传统的教室里面。支持自由文字、白板交互讨论，提供两人单独对话交流机制。

⑤学生示范：上课模式下，主持人允许他人通过视频、音频等进行广播，允许电子举手。

⑥文件发送：可以采用组播的方式，发送一些文档资料。

⑦消息系统：消息发送、一对一的交流，提供消息收发的管理机制。

⑧学生状态记录系统：对学生的系统状态监视、对学生的视频监视，可对学生上课的举手、发言、上课实到时间进行记录。

⑨座位列表：具有学生签到功能，教师能一目了然地查看学生登录情况。

⑩网络影院：在带宽的允许下，师生可同步欣赏教师机播放的影片。

⑾录制播放功能：教师和学生都能根据自己的需要进行现场课程的录制、点播，教师端还支持已录制课件的再次广播。

⑿程序共享：教师能够将一些教学辅助程序的操作权开放，让学生和教师共同操作一个程序，有利于逐步辅导学生进行某项操作。

⒀系统设置：教师端可以根据网络环境情况，选择相应的视频压缩格式，从而调整教学系统所需的带宽。

⒁课件点播器：离线播放录制的课件；按权限接收实时课堂节目，只能看和听，不能交互和录制。

⒂邮件系统（可选模块）。

⒃远程资源管理平台（可选模块）。

（2）系统服务器的主要功能①教室频道管理：系统管理员可以设定或修改教室频道。②用户管理：对师生的账号、密码进行权限管理和分组管理。

（3）服务器管理软件对教室的数量、教室属性、教室的用户配置等进行管理，同时管理可接收旁听的用户。

3.多媒体网络教室的主要功能

一般来说，多媒体网络教室具备以下基本功能。

①实时广播教育功能；

②示范功能；

③远程遥控功能；

④学生监督功能；

⑤分组讨论功能；

⑥电子举手功能；

⑦在线交流功能；

⑧学籍管理功能；

⑨随机考试功能。

4.多媒体网络教室在教学中的应用

利用多媒体网络教室可以有效地完成多种教学任务，其应用形式主要有以下几种。

（1）多媒体教学

在教学过程中，通过文本、图形、图像、声音、动画等符号表达的教学信息，可以激发学生的兴趣，提高教学效率和质量。在网络教室中，可以方便地将各种媒体符号信息集成在一起，开展多媒体课堂教学。甚至可以把其他学校的直播课堂或网络学习资源直接引入课堂，极大地丰富了教与学的资源，有效地解决了教师上课信息单一、静止化的问题。

（2）课件开发与资源共享

教师开发与制作多媒体课件，可以直接利用多媒体网络教室条件。第一，网络教室中的资源库可以为教师提供丰富的教学资源与素材，教师在开发制作多媒体课件时可以借鉴和调用；第二，教师可以把自己做好的课件直接存入资源库中供上课时调用，这样既解决了磁盘装不下、不便于移动的问题，又丰富了教学资源库，为教师之间的交流共享提供了途径；第三，在网络教室里备课还可以实现资源的高度共享。例如，若学校只买一套光盘，一般只能供一个教师使用，有了网络教室后，就可以将这些资源存入到教师机或服务器供多个教师同时使用。

（3）多种形式、方便的教学活动

多媒体网络教室可以为学生提供一个更加开放的资源及平台，促进多种形式教学活动的开展。师生之间可以充分利用屏幕广播、学生示范、屏幕监视、遥控辅导、电子举手等多媒体网络教室具有的功能开展多种形式、方便的教学活动。

（4）网上练习与测试

教师可以通过网络教室为学生提供课堂练习或进行考试，既可避免打印、发放试卷的麻烦，又可以及时了解学生的答题情况，甚至可以当场完成试卷的评判，免于收批试卷，大大提高了工作效率。

3.2.4 交互式电子白板

图3-2-3 交互式电子白板

交互式电子白板，英文名为Interactive Whiteboard，又称“数码触摸屏”，如图3-2-3所示。其功能在于可以通过触摸板操控电脑主机。投影机将电脑的屏幕影像投射到电子白板上，使用者触碰电子白板板面即可操控电脑。

交互式电子白板由硬件电子感应白板（White Board）和软件白板操作系统（Activ Studio）集成。它的核心组件由电子感应白板、感应笔、计算机和投影仪组成。电子感应白板是一块具有正常黑板尺寸、在计算机软硬件支持下工作的大感应屏幕，其作用相当于计算机显示器，并代替了传统的黑板。电子感应笔承担电子白板书写笔和计算机鼠标的双重功用，其作用代替了传统的粉笔。教师或学生直接用感应笔在白板上操作（相当于传统教学中师生用粉笔在黑板上操作）：写字或调用各种软件，然后通过电磁感应反馈到计算机中并迅速通过投影仪投射到电子白板上。白板操作系统（Activ Studio）是存在于计算机中的一个软件平台，它不仅支撑人与白板、计算机、投影仪之间的信息交换，而且它还自带一个强大的学科素材库和资源制作工具库，并且是一个兼容操作各种软件的智能操作平台，教师可以在白板上随意调用各种素材或应用软件教学。白板集传统的黑板、计算机、投影仪等多种功能于一身，使教师使用非常方便。

交互电子白板具有如下功能。

（1）交互功能

即白板在交互模式下可以控制Windows应用。当使用者通过投影机将PC或笔记本电脑的桌面投放到白板上，启动该系统的电子白板控制软件后，就可以利用电子笔在白板的桌面影像上，进行单击、双击、右击、拖放以及其他控制操作。教师在教学中可以在白板上随时操作计算机，当需要在白板上边书写边讲解时，无须再回过头来操作计算机键盘，避免了顾此失彼、手忙脚乱、分散学生注意力等情况，让教师的个人魅力再次在课堂上得到充分展现。

（2）实时记录功能

电子白板控制软件可以实时记录教师在白板上的移动轨迹以及白板上的所有内容，录制成电子档后就可以进行课后回放。这样就帮助学生省去了记笔记的时间，使学生不会因为集中精力抄写笔记而忽略了重要的讲解，有更多的时间进行学习，学生不再是录音机。

（3）标注功能

标注功能是演讲、授课时最实用的工作模式，在这种模式下使用者用一支电子笔就可以在白板上对已有的课件进行注释，并且可以自由更换笔的颜色，任意擦写。这样就打破了教师在使用课件教学时的固定模式，使教师在教学时产生的智慧火花得以记录保存。

（4）远程会议

利用“远程会议”的功能，再结合视频会议软件，就可以很方便地进行远程教学，使多点能共享一个教学画面。远端的教室不仅可以与主教室的课程进度同步，还可以看到主教室的授课者的图像。在该系统中所有的操作都能以电子档的形式进行保存以利于最大程度的信息共享。

（5）管理

交互式电子白板的板书内容一次可储存几百页，可以随时调出任何一页进行重复讲解、补充修改、重点强调，以加深学生印象。教师写满一板不需要保存时，只需轻轻一敲，满板文字、图形即刻被“擦掉”，省时省力，又无任何消耗和污染，属于真正绝对环保型的教学硬件。