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论多媒体教学技术的基础
摘 要: 多媒体技术具有整合性、集成化、多维式、数字化和分布式等技术特点。多媒体教学是在这些技术特点的基础上实施的。多媒体教学技术不仅依赖于计算机技术,而且还要考虑学习者的心理特点和教育学基础。多媒体计算机技术可以使家用电脑用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息,它在教育中有着广泛的前景。在教育中应用多媒体技术,应开发多媒体教学软件,注意应用创作工具和虚拟现实等技术。
关键词: 多媒体教学; 多媒体技术; 计算机技术; 心理学; 教育
多媒体教学的发展,与其技术的发展有直接关系。在一些相关论著中,学者们更多的是对多媒体教学技术的论述,强调的是技术,而很少涉及学习者和教育者这样的“人的因素”。虽然对多媒体教学技术的研究是不可缺少的,但是探索多媒体教学的心理机制和教育基础则更为重要,因为人类是以完全不同的方式来加工多媒体教学的。只有这样,才能在多媒体教学中考虑学习者和教育者的主体性。
一、 多媒体教学技术及其计算机基础
多媒体与多媒体技术应视为同义词。关于多媒体技术的特点虽然还没有形成共识,但是,也有一些基本的共同之处。早在1996年,吴炜煜先生在《多媒体世界》撰文提出了多媒体五大特点:1.将不同的媒体数据都表示成统一的结构码流;2.实行新的技术标准体制,以适应系统级集成和规范相关产品的性能指标;3.建设“全球信息高速公路”;4.应用“双向性设计”,统一信息提供者、接受者和控制者的关系;5.赋予信息系统对客观世界信息的自然模拟与处理能力。[1]华中师范大学傅德荣教授认为,多媒体特点主要有:1.整合性,通过计算机实现多种单媒体的整合;2.数字化,将各种单媒体变换成数字信息,读入计算机进行统一的整合,数字化技术是多媒体技术的一种基本技术;3.交互性,交互成多媒体系统;4.超媒体,是一种网状式的结构形式。[2]3黄孝建先生主编的《多媒体技术》一书指出,“多媒体技术是一种能同时综合处理多种信息,在信息之间建立逻辑联系,使其集成为一个交互式系统的技术。”“多媒体的关键性在于信息载体的多样性、交互性和集成性。这也是多媒体技术研究中必须解决的主要问题……多媒体系统一般具备如下功能:捕捉、操作、编辑、存储、呈现和通信,为用户服务。”[3]
根据以上关于多媒体技术的几种观点,我们认为,多媒体技术主要有5个特点:一是整合性。多媒体实时地综合,把文本、图形图像、声音、动画以及视频这些媒体中组成两种或两种以上的结合体,为的是借鉴各种媒体的优势,形成一种在功能上更加完善的体系。二是集成化。多媒体表示的并不单纯是信息的多样性,而是通过多种媒体表现、多种感官认知、多种仪器设备、多学科汇聚、多领域应用等交互作用,集成信息码流、设备控制、人与客观现实关系的一体化。三是多维式。多媒体是趋于人性化的多维信息处理系统,目标是要尽可能实现让人类在现实生活的自然环境下,保持信息交流的高保真效果、通信带宽和交互控制能力。四是数字化。多媒体具备数字化处理系统,其信息是一种数字化的信息,其信息结构是一种超媒体的网状式结构,所以高速宽带网络支持多媒体通讯和资源共享,建造全景化虚拟世界数据库成为现实。五是分布式。目前,多媒体技术正朝着分布式的方向发展。分布式多媒体是一门综合性技术,它集计算机的交互性、网络的分布性和多媒体信息的综合性于一身,突破了计算机、通信等传统产业间相对各自独立发展的界限,是计算机和通信领域的一次革命;分布式多媒体的发展涉及两个关键性的技术问题,一个是多媒体网络技术,网络的频宽、信息的交换方式及网络的高层协作,这直接决定着网络质量;另一个是数据压缩技术,使信息量巨大的多媒体数据、特别是视频和声频数据得以在网络上传输;分布式多媒体向社会提供全新的信息服务,使用户不但可以选择播放的节目以及内容,而且还可利用此系统得到诸如咨询、交流等信息服务。多媒体教学正是在上述5个技术特点的基础上实施的,这些技术特点,为我们提供了教学领域内各种综合性的信息服务,并帮助地理位置不同、时间安排不同的用户,克服各种障碍来共同完成教学任务。由此可以看出,在对多媒体教学技术及其计算机基础的理解中,我们不仅要重视计算机的技术,而且也要关注人与机器的关系、人性化的系统和用户至上的观念。
多媒体并不是多媒体计算机的代名词。多媒体计算机只是多媒体的一个特例。[4]它既有计算机的显著特性,又有多媒体的功能,所以学校进行多媒体教学时,通常以多媒体计算机为载体。然而,多媒体计算机仅仅是多媒体系统中的一个分系统,因此,它常常被认为是多媒体中的一个典范,或者说是多媒体的一种狭义的范畴。
多媒体教学为什么要应用多媒体计算机?计算机虽然也是单一的媒体,但它同电视、音响的不同之处就在于它具有强大的扩展性。就目前的科技水平来说,只要在计算机内加上适当的部件,就多了相应的媒体功能,对于多媒体教学来说,非常简便、经济,更重要的是它还能“胜任”多媒体教学的功能,是不可多得的优质的技术设备,必然被学校广泛应用。多媒体计算机正在以我们无法想象的速度发展。其主要作用是让计算机的使用和操作更加接近于人们的日常生活,使人们在日常生活中用各种各样的媒体交换信息。如使用纸张、广播和电视交换新闻、消息和知识。多媒体计算机技术可以使家用电脑用声音媒体、光学媒体和动画媒体来交换信息,它在教育中有着广泛前景。在多媒体教学中,它主要通过文字、声音、图形图像以及视频与动画这4个方面媒体的形式呈现出教学软件,掌握这四方面媒体的制作,成为制作多媒体教学软件的基本技能基础。
二、 多媒体教学技术及其心理基础
从媒体技术的基础来分析,多媒体教学技术离不开视觉媒体技术、听觉媒体技术和触觉媒体技术等。多媒体信息是这些媒体信息数字化后整合而成的,如前所述,数字化技术是多媒体技术的基础技术。在数字化的过程中,各种单媒体有各种不同的国际标准,然而,如果重视“感觉通道说”[5],那么就要在探讨这几个方面的媒体技术问题的同时,必须揭示使用者(尤其是学习者)的感觉、知觉的心理机制,特别是人的视觉和听觉特征。
多媒体教学技术的出现扩展了人们用视觉模式呈现材料的具体途径。视觉材料包括文本信息、图形图像信息、视频信息。这些信息通过视觉媒体技术数字化后整合为多媒体信息。在这个过程中,我们对其技术上要作四点说明:第一,视觉媒体是一个非常复杂的信息系统。文本信息是文字信息的集合,它既是一种符号系统,又具有颜色、大小和种类等特征;图形是点、线、面、体等信号的集合,以面为例,不仅指一般的平面图,还包括曲线、地图、设计图等;图像是静止图像和活动图像的集合,所谓视频信息就是活动或运动的图像信息,它由一系列时间轴(周期)呈现的画面构成。第二,视觉媒体信息的数字化是根据上述各种视觉媒体信息的特征进行的。不管是文本信息还是图形信息,它们的数字化都是各自按编码的国际标准完成的。第三,视觉媒体的各种信息根据不同信号实现数字化。静止图像是一种二维信号,先要经过扫描转换成一维信号,再经过采样、量化、编码实现数字化;活动图像的视频按一幅一幅的静止图像以一定周期展示,每一幅的数字化方法与静止图像类似。第四,视觉媒体信息处理是一种按照物理学原理进行的技术。它们都是利用光电和电光转换原理,把光学图像转换为电信号进行处理后再还原为光图像。
为了使多媒体教学技术的视觉材料更容易被学习者所接受,就必须要顾及人的视觉心理基础,也就是说,上述视觉媒体技术只有通过视觉心理机制才能实现多媒体教学的目标。这里,我们也要强调四点:第一,多媒体技术要考虑光的物理三属性所引起的视觉的三种心理机制。视觉的刺激是光,光是电磁波,电磁波的范围很广,而人可见的电磁波只占电磁波的一小部分。波长不同,会使我们在视觉上产生色调的差别,从而产生不同的色觉。色觉不仅取决于由波长所引起的色调,还和主观感觉的明度和饱和度有关。明度是对光波强度(振幅)的反应,饱和度则由物体发射或反射的光的纯度来决定。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要处理好可见视觉、色调、明度和饱和度这几方面的关系。第二,多媒体教学技术要考虑对感光物质的视觉感受器心理机制。视觉感受器的真正感光器官是视网膜上的一些细胞,其中锥状细胞感觉颜色,棒状细胞感觉明度,这两种细胞中感光物质的化学性质不同,光使这些物质分解,色素被漂白,从而刺激了感受细胞的膜,引起神经冲动。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要研究这两种感光物质的化学性质。第三,多媒体教学技术要考虑视觉过程, 即 眼睛看东西是一个编码过程,视网膜上的不同感受野在视觉中枢有不同的神经细胞,各有其 功能,不同的细胞对所刺激信息系统的不同特征分别反应,并像计算机那样编码,这种编码实际是对一些图像的辨认。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要利用好视觉感受野与信息的特征。第四,多媒体教学技术要考虑各类视觉现象,特别是决定视力高低的视角、强弱光下的适应、视觉后暂留的后像、不同背景的视觉对比、不同明度下对不同光波长的感受性等等造成视觉的各种差异。所以,多媒体教学技术在视觉媒体设计上要运用各类视觉现象产生的规律。
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