淺析多媒體英語聽說能力遠(yuǎn)程教學(xué)探討摘要:為了發(fā)揮多媒體教學(xué)技術(shù)在教學(xué)中的高交互性和平穩(wěn)性特點，提出研究英語聽說能力的多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)。在交互性方面，運用互聯(lián)網(wǎng)資源、三層瀏覽器/服務(wù)器體系架構(gòu)與流媒體技術(shù)，構(gòu)建擁有多子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)，并將設(shè)計系統(tǒng)客戶端優(yōu)化處理，使之交互性增強；在平穩(wěn)性方面，使用分級網(wǎng)絡(luò)編碼方法，計算延時均值，保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)包的穩(wěn)定傳輸。測試結(jié)果表明，提出的多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)傳輸穩(wěn)定性良好，軟件運行流暢清晰，有較高的應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞:數(shù)據(jù)傳輸；多媒體技術(shù)；遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)1引言遠(yuǎn)程教育作為一項新興的教育模式，現(xiàn)已成為課堂教學(xué)的主要教學(xué)輔助項目[1]，遠(yuǎn)程教育和多媒體技術(shù)的融合是外語教育的關(guān)鍵組成部分。目前，我國也針對外語教學(xué)多媒體遠(yuǎn)程授課技術(shù)進(jìn)行發(fā)展研究[2]。其中，陳樺[3]等學(xué)者對中國學(xué)生英語朗讀自動評測系統(tǒng)進(jìn)行研究，利用GMM-HMM模型聯(lián)合DNN模型設(shè)計自動化英語口語語音測評系統(tǒng)，在一定程度上突破了傳統(tǒng)教學(xué)的限制。但該系統(tǒng)仍有一定延遲性，測評結(jié)果不準(zhǔn)確。孫鶯[4]等學(xué)者設(shè)計利用多媒體技術(shù)的英語教學(xué)系統(tǒng)，豐富了英語教學(xué)的課程實時交互，但所設(shè)計系統(tǒng)的教學(xué)資源不豐富，無法進(jìn)行多方位系統(tǒng)教學(xué)。為解決上述問題，本文以英語聽力能力遠(yuǎn)程教學(xué)方法為研究目標(biāo)，引入多媒體技術(shù)，組建多媒體遠(yuǎn)程自動化教學(xué)系統(tǒng)，運用分級網(wǎng)絡(luò)編碼方法確保遠(yuǎn)程教學(xué)數(shù)據(jù)自動傳輸平穩(wěn)，畫面清晰流暢，較少實時延遲，提高英語聽說能力教學(xué)訓(xùn)練的有效性。2基于多媒體技術(shù)的英語聽說能力訓(xùn)練模式多媒體擁有信息載體多元化和集成化特征，其與外語教學(xué)的融合是今后教學(xué)模式的必然發(fā)展趨向。多媒體遠(yuǎn)程自動化授課優(yōu)點在于不受時間、地點的約束。但是在實際應(yīng)用過程中，其系統(tǒng)的平穩(wěn)運行能力較低，導(dǎo)致教學(xué)資源，訓(xùn)練信息的傳輸實時性較差，對此，進(jìn)行多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)客戶端硬件設(shè)計及其功能優(yōu)化。2.1多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)客戶端硬件設(shè)計及其功能優(yōu)化為提升英語聽說能力教學(xué)質(zhì)量發(fā)揮重要作用[5]。統(tǒng)整體構(gòu)建過程如下所示：首先，本文系統(tǒng)將WindowsServer2016當(dāng)作操作平臺，將ASP.NET作為關(guān)鍵開發(fā)工具，利用WindowsServer2016的優(yōu)化性能，讓系統(tǒng)擁有更優(yōu)質(zhì)的執(zhí)行效率。其次，依照目前網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、多媒體教學(xué)技術(shù)實際情況與應(yīng)用水準(zhǔn)，將系統(tǒng)全局架構(gòu)為三層瀏覽器/服務(wù)器模式(Br-owser/Server，B/S)。最后，在Web環(huán)境下實施遠(yuǎn)程教學(xué)活動，系統(tǒng)共擁有三種用戶：學(xué)生、教師與系統(tǒng)管理員。各類用戶的實際需要是創(chuàng)建遠(yuǎn)程教學(xué)平臺系統(tǒng)功效的前提[6]。系統(tǒng)內(nèi)必須具備如圖1所示的各種子系統(tǒng)。如圖1所示，使用此系統(tǒng)能完成對教學(xué)資源的組織與管理、實施各類網(wǎng)上學(xué)習(xí)，自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)。每個子系統(tǒng)的效能簡述如下：(1)教師備課子系統(tǒng)。匯集了現(xiàn)階段較為主流的多媒體創(chuàng)作及制作工具，為教師與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)設(shè)計供應(yīng)充足的便利條件。各種教學(xué)資源生成網(wǎng)頁文件之后，傳輸?shù)椒?wù)器固定目錄內(nèi)。(2)教學(xué)直播子系統(tǒng)。把教師授課經(jīng)過及時上傳至服務(wù)器內(nèi)，再利用編碼器軟件把現(xiàn)場視頻音頻信號編碼壓縮后獲得流媒體文件，運用服務(wù)器傳輸至網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，處于客戶端的學(xué)生能夠使用直播連接觀看授課。(3)教學(xué)點播子系統(tǒng)。教師上傳課程錄播，學(xué)生可以自由選擇課程下載復(fù)習(xí)。(4)遠(yuǎn)程教學(xué)子系統(tǒng)。教師課程傳授流程運用數(shù)字?jǐn)z像機實時拍攝后，開啟專用視頻編輯程序，經(jīng)過接口把攝像機內(nèi)的音頻視頻輸送至服務(wù)器，生成流媒體文件，學(xué)生在客戶端采用專門的視頻播放器挑選課堂點播內(nèi)的教學(xué)視頻完成學(xué)習(xí)任務(wù)。(5)輔導(dǎo)答疑子系統(tǒng)。該系統(tǒng)能供應(yīng)給師生一個在線交流互動的平臺，學(xué)生向教師提出疑問，教師實時解答疑惑，也可以在網(wǎng)頁內(nèi)典型問題，真正展現(xiàn)輔導(dǎo)答疑這一環(huán)節(jié)效用。(6)作業(yè)管理子系統(tǒng)。教師利用公告欄在網(wǎng)上作業(yè)，學(xué)生完成作業(yè)后，利用系統(tǒng)供應(yīng)的郵件收發(fā)系統(tǒng)，采用電子郵件模式傳輸至教師郵箱。教師完成作業(yè)審批，再發(fā)送至學(xué)生郵箱。(7)網(wǎng)上考試子系統(tǒng)。學(xué)生登錄該系統(tǒng)后，能擇取考試項目與題型，系統(tǒng)自動從數(shù)據(jù)庫內(nèi)任意選擇試題組成考卷。學(xué)生答完全部考題后，點擊交卷，系統(tǒng)自動審批，得到考試成績。(8)課件下載子系統(tǒng)。教師通過身份認(rèn)證轉(zhuǎn)入管理員界面，使用課件上傳功能，把制備完成的課件傳輸至服務(wù)器固定目錄內(nèi)。學(xué)生在主頁面點擊課件鏈接，進(jìn)入下載界面，實現(xiàn)充分的自主學(xué)習(xí)。(9)教師工作室子系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對教學(xué)資源實施組織與保護(hù)。教師登錄系統(tǒng)后，對各類教學(xué)資源采取增加與刪減，上傳與更新。2.2客戶端性能優(yōu)化針對上文構(gòu)建的硬件子系統(tǒng)進(jìn)行客戶端優(yōu)化處理，主要包含：三層B/S架構(gòu)下的Web技術(shù)與流媒體技術(shù)，下面對其性能進(jìn)行具體分析。在B/S模式內(nèi)，客戶端瀏覽器使用超文本狀態(tài)向網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的某個Web服務(wù)器進(jìn)行服務(wù)請求，Web服務(wù)收到請求后運行相對的拓展應(yīng)用程序，把該請求轉(zhuǎn)變成多種語法形式，對數(shù)據(jù)庫實時查詢、修正，最終用較為完整的Web模式呈現(xiàn)。B/S體系架構(gòu)不需要研發(fā)專有的客戶端軟件，能夠有效減少研發(fā)成本[7]。并且用戶界面設(shè)置在相同瀏覽器內(nèi)，方便使用，界面友好[8]。針對B/S架構(gòu)軟件來說，其數(shù)據(jù)匯總于不同的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中，客戶端沒有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，不用實施數(shù)據(jù)同步，保證了數(shù)據(jù)的即時性與安全性。流媒體技術(shù)可以提供在線的視頻教學(xué)任務(wù)，是網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)平臺的關(guān)鍵功能，為視頻點播等網(wǎng)絡(luò)多媒體教學(xué)提供了強有力支撐。流媒體技術(shù)使用流媒體格式傳送模式，把全部多媒體文件壓縮分解為若干個數(shù)據(jù)包，實現(xiàn)多個任務(wù)同步進(jìn)行的目標(biāo)[9]。擅長高效率壓縮，擁有較好的視頻壓縮功效；能自適應(yīng)客戶端帶寬，保證傳輸速率，且延遲少。優(yōu)化后的流媒體技術(shù)應(yīng)用下的文件傳輸過程如圖2所示。至此，根據(jù)優(yōu)化后的教學(xué)模式，在真實教學(xué)活動中，可以使教師能利用多媒體和學(xué)生進(jìn)行交互，讓教學(xué)更為立體化，實時化，為培育英語聽說能力打下良好基礎(chǔ)。3分級網(wǎng)絡(luò)編碼下的多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)化在上文構(gòu)建的多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)框架中，用戶通過外置多媒體設(shè)施將實時信息變換成數(shù)字信息，再將此類信息處理后轉(zhuǎn)變成報文輸送至服務(wù)器端，服務(wù)器接收到媒體流之后，按照用戶信息與目前系統(tǒng)狀態(tài)決定緩存、舍棄或轉(zhuǎn)發(fā)。這時的服務(wù)器即為組播服務(wù)的供應(yīng)者，將緩存的媒體流以組播的形式發(fā)送，此時的數(shù)據(jù)包的傳輸過程如圖3所示。為保障多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)授課數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性，讓學(xué)生能夠在安全平穩(wěn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中獲得英語聽說訓(xùn)練課程，需利用分級網(wǎng)絡(luò)編碼手段對遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行分析優(yōu)化，通過計算編碼的延時均值，確保數(shù)據(jù)包的穩(wěn)定傳輸。4實驗證明為驗證多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)的實時傳輸效率，運用Se-lenium測試工具對教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行延時性檢驗。實驗系統(tǒng)為Windows7，電壓設(shè)定220v，網(wǎng)絡(luò)最大上傳速率為12500KB/s，記錄多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)測試中產(chǎn)生的延遲次數(shù)。為確保實驗結(jié)果準(zhǔn)確，將每組測試100次，詳細(xì)結(jié)果如表1所示。由表1可知，在測試傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)包的接收情況中未出現(xiàn)延時情況；在測試傳輸協(xié)議數(shù)據(jù)包的輸送情況時，僅出現(xiàn)一次延時情況，經(jīng)過系統(tǒng)對系統(tǒng)排查檢測，發(fā)現(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)運營商的原因?qū)е卵訒r，與教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計無關(guān)，因此將此次延時忽略不計。綜合實驗數(shù)據(jù)得知，本文設(shè)計的多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)的實時傳輸接送測試中表現(xiàn)優(yōu)越，延遲情況少，證明該教學(xué)系統(tǒng)設(shè)計科學(xué)，具有較強應(yīng)用性。其次，為驗證教學(xué)系統(tǒng)的實用性，對多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)硬件系統(tǒng)界面進(jìn)行幀率測試，驗證系統(tǒng)運行流暢畫面清晰，結(jié)果如表2所示。由表2可知，多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)硬件子系統(tǒng)的幀率均在標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，幀率的穩(wěn)定可以使直播和錄播畫面清晰，方便師生交流學(xué)習(xí)，