多媒体技术及其教学

多媒体技术及其教学（通用6篇）

篇1：多媒体技术及其教学

多媒体素材处理技术及其应用

学号：0909034104 专业: 电气工程及其自动化 姓名：范程洋

多媒体素材是指多媒体课件、以及多媒体相关工程设计中所用到的各种听觉和视觉工具材料。多媒体素材是多媒体课件的基本组成元素，是承载教学信息的基本单位。它包括文本、图形、图像、动画、视频、音频等。素材的准备包括采集制作，是课件制作中耗费时间、精力最多的工作。

一、多媒体素材的类型

（一）具体内容概括

一般地，根据素材在磁盘上存放的文件格式不同，可将素材划分为文本、声音、图像、动画、视频等类型。多媒体素材库可以管理流媒体、FLASH动画、文档、图片等多种多媒体格式文件,其中流媒体包括avi,wav,mpeg,rm等多种声音、图像文件，教师可以通过IE向服务器提交各种多媒体素材，同时填写提交素材的类型、属性以及素材的简要说明，这些内容将在今后的素材搜索中起到重要的作用。素材提交后由管理员进行审核，通过审核的素材将被发布到多媒体素材库里供大家检索和下载。用户可以对素材的关键字、名称和素材简介进行全文检索，以搜索需要的素材。

1，文本

文本指的是字母、数字和符号，与其他媒体相比，文字是最容易处理、占用存储空间最少、最方便利用计算机输入和存储的媒体。文本显示是多媒体教学软件的非常重要的一部分。多媒体教学软件中概念、定义、原理的阐述、问题的表述、标题、菜单、按钮、导航等都离不开文本信息。它是准确有效地传播教学信息的重要媒体元素。文字是一种常用的媒体元素。

2，图形

计算机中的图形是数字化的，是矢量图，矢量图形是通过一组指令集来描述的，这些指令描述构成一幅图的所有直线、圆、圆弧、矩形、曲线等的位置、维数和大小、形状。显示时需要专门的软件读取这些指令，并将其转变为屏幕上所显示的形状和颜色。矢量图是利用称为Draw的计算机绘图程序产生的。矢量图主要用于线形的图画、美术字、工程制图等。

3，图像

这里讲的图像指的是位图，它是由描述图像中各个像素点的强度与颜色的数位集合组成的。位图图像适合表现比较细致，层次和色彩比较丰富，包含大量细节的图像。生成位图图像的方法有多种，最常用的是利用绘图的软件工具绘制，用指定的颜色画出每个象素点来生成一幅图形。

4，动画

动画是通过一系列彼此有差别的单个画面来产生运动画面的一种技术，通过一定速度的播放可达到画中形象连续变化的效果。要实现动画首先需要有一系列前后有微小差别的图形或图像，每一幅图片称为动画的一帧，它可以通过计算机产生和记录。只要将这些帧以一定的速度放映，就可以得到动画，称为逐帧动画。

5，声音

声音通常有语音、音效和音乐等三种形式。语音指人们讲话的声音；音效指声音特殊效果，如雨声、铃声、机器声、动物叫声等等，它可以是从自然界中录音的，也可以采用特殊方法人工模拟制作；音乐则是一种最常见的声音形式。

在多媒体教学软件中，语言解说与背景音乐是多媒体教学软件中重要的组成部分。最常见通常有三类声音，即波形声音、MIDI和CD音乐，而在多媒体教学软件中使用最多的是波形声音。

6，视频

视频(Video)与动画一样，由连续的画面组成，只是画面是自然景物的动态图像。视频一般分为模拟视频和数字视频，电视、录像带是模拟视频信息。当图像以每秒24帧以上的速度播放时，由于人眼的视觉暂留作用，我们看到的就是连续的视频。多媒体素材中的视频指数字化的活动图像。VCD光盘存储的就是经过量化采样压缩生成的数字视频信息。视频信号采集卡是将模拟视频信号在转换过程中压缩成数字视频，并以文件形式存入计算机硬盘的设备。将视频采集卡的视音频输入端与视音频信号的输出端(如摄像机、录像机、影碟机等)连接之后，就可以采集捕捉到的视频图像和音频信息。

视频文件是由一组连续播放的数字图像(Video)和一段随连续图像同时播放的数字伴音共同组成的多媒体文件。其中的每一幅图像称为一帧(frame)，随视频同时播放的数字伴音简称为“伴音”。

二、多媒体素材收集的原则

1、真实性与科学性原则使用多媒体素材，要注意内容的真实性与科学性。素材的选取对真实性要求很高很严。科学本身就是求实、准确，反对弄虚作假，失去真实性就失去科学性。多媒体教学软件必须准确表达学科的知识，因此素材的选取必须严格把关，保证学科内容的正确性，不能违背科学原理，要做到阐述准确，表达严谨，数据可靠，资料翔实，操作表演规范统一。素材选择必须符合客观实际，而且经得起实践检验，网上的“小道消息”式材料不可选入。

2、系统性原则系统性是合理知识结构体系的主要特征。系统性原则要求选材有助于系统地、连续地、按一定逻辑顺序来形成知识、技能和技巧。教学内容的系统性主要体现在学科内容的完整性和知识的整体性上，而不是零碎的、残缺的知识。其次，系统性还体现在将教学作为一个系统的整体，采用要素分析方法，将之分解为一个个要素，进一步将各要素分解为子要素，并加以有序地组合起来，使各知识点秩序井然，关系紧密。

三、制作多媒体素材的常用软件

格式与所使用的压缩算法有关，打开和制作的软件也是和压缩算法相联系的，下面介绍几种典型的制作多媒体素材的软件。

1．文字软件：Windows记事本、Word、WPS、COOL 3D等

2．图像软件：Windows画图、ACDSee、CoreDraw、Photoshop、Fireworks等

3．声音软件：Windows录音机、CoolEdit、Winamp、豪杰超级解霸等

4．动画软件：Gif Animator、Flash、Director、3D MAX等

5．视频软件：Windows Media Player、超级解霸、Premiere等

四、媒体

变抽象的说教为形象的演示是多媒体教学的最主要特色。制作美术课件必须从教材本身入手，认真分析、研究教材，找准教学的突破口及重点和难点所在，并根据教学的实际需要制作课件。如我们在进行《绘画中的构图》一课的教学时，教师若能利用多媒体设计一个在一幅画上演示所绘物象在不同位置、不同大小时的不同视觉效果的课件的话，那么教学效果将会同没有课件演示的效果形成极大的反差。运用多媒体教学课件可以把一些抽象的事物如思维过程形象化，有利于学生思维的发展。另在进行《自己的漫画像》一课的教学时，要求学生理解漫画的漫化过程，及由真实的人物艺术处理为漫画人物的过程。如果能在制作课件前，先收集一些学生和自己的照片，然后在Adobe PhotoShop、Photolmpac下通行色彩高反差、拉伸、变形处理，把照片(真实人物)向漫画变化的过程用10-20张形象略有变化的图片表现出来，按教学的要求排序并制作一个片头，再任PhotoImpact AIbum下播放。教学时让学生观察真实的形象逐步向漫画过渡，配放一些动画效果，这样孩子们会被深深吸引，他们的积极性会被充分调动，教学的目的在非常愉悦的气氛中将得以实现，教学效果非常好。相反在同年级的另一个班中采用传统的教学法，则学生对知识的掌握较差。利用多媒体教学手段使教师更容易营造美的气氛，使学生受到美的感染。欣赏是对学生进行审美教育的重要手段，小学美术课本中除专门的欣赏课外，在每一课的教学中都有供学生欣赏的内容，如果能用与作品内容有关的影视作品制作成vcD格式的文件，配上适当的音乐和解说词，这样就会加深学生对作品的理解。如在欣赏《狼牙山五壮士》一画时，如能先播放配有解说的《狼牙山五壮士》电影片段，画面上，五位英雄在和敌人战斗到弹尽粮绝后，毅然跳下山崖。之后再出示绘画作品，学生就会较容易理解画面的悲壮以及人物的伟大。电脑展示的画面十分丰富（有160多万种色彩），有动画效果，有故事情节，有优美的音乐，这样学生的学习积极性将被最大限度地调动起来。使美术课真正做到寓教于美，美中育人。这些实例告诉我们电脑多媒体技术给教学带来的好处是显而易见的。但我们现在将多媒体技术与美术课程整合的第一阶段基本上都是封闭的、以个别化学习和讲授为主。而要进入第二阶段，那么我们的教学观念、教学设计的指导思想、教师的角色等都要发生较大的变化。我们应该日益重视学生对所学知识的意义建构，教学设计要从以知识为中心转变为以资源为中心、以学生为中心.整个教学对资源应该是开放的,在学习某一学科内的知识时可以获得许多其他学科的知识,在占有丰富资源的基础上完成各种能力的培养.学生应成为学习的主体,教师则成为学生学习的指导者、帮助者、组织者。按照对学生能力由高到低的培养顺序,着重培养学生的信息获取和分析能力、信息的加工能力、协作能力以及探索和创新能力。信息社会需要有信息能力的新型人才,而信息能力就是指获取、分析和加工信息的能力。随着网络技术的飞速发展,网络资源可以说是浩如烟海,如何在广袤的信息海洋中快速准确地找到自己所需的资源,如何迅速地判断资源的价值并对其进行取舍,如何合理地将资源重新组合为己所用,都关系到教师教学的成败.利用多媒体信息技术提供资源环境就是要突破书本是知识主要来源的限制,用各种相关资源丰富封闭的、孤立的课堂教学,来极大扩充教学知识量。那么作为教师如何利用计算机为自己构建方便和有利于课件制作的多媒体素材库呢?其实只需我们平时留心和积累,注意对多媒体素材的收集与制作，即对文本、图像、动画、声音以及视频影像等各种类型的多媒体素材的收集准备与制作，就可以自己构建一个对制作本科教学课件方便而有效的素材库。我们的素材库构建可通过如下途径来实现：

1． 文本的准备

多媒体素材库中的文本主要用于呈现标题、按钮名称、菜单名称以及教学内容等，它是素材库的主要组成部分，并主要采用以下两种形式：

（1）普通文本。直接在系统创作环境中输入文本内容，或是通过外部文本编辑软件（如WPS、WORD等）制作文本文件或Rich Text格式的文件（RTE格式），利用基本开发工具（如Visual Basic）中的函数读取到呈现区域。这两种方法的用途不同，在创作环境中输入的文本文件主要用于文本量不大，且没有特殊要求的场合。如果需要大量的文本输入，且文本的显示需要一定条件的控制，此时应考虑在外部制作外部文件或RTE文件。

（2）图形文本。图形文件是相对于应用程序运行时，操纵者所看到的文本内容而言的。从严格意义上讲，这种类型的文件实际上应归属于图形类，称之为图形文本。图形文本的素材量比较大，但又有自己的优势，可以对图形文本进行特殊效果处理，如透明字、立体字、渐变字等。图形文本既具有很强的艺术性，又具有很强的表现力和感染力。多媒体素材库中的图形文本可以在画笔或Photoshop5.0等图形软件中制作。

2． 图像的准备

多媒体素材库中的图像主要用于背景、插图、图形交互区以及图形按钮等处，它可以 通过下列途径实现：（1）利用图像素材库中的图像。多媒体素材库中的背景图像、按钮图形以及光标图形等，可从素材库中选择。图像素材库中提供大量的图像资料，一般存储于硬盘或CD-ROM光盘中。我们从中可以挑选出适合多媒体素材库使用的许多图像。（2）利用扫描仪输入图像。扫描仪的功能可以将外部绘制的图形、照片以及印刷图片等数字化后输入计算机。多媒体素材库中的教学内容的有关插图就是通过这种方法获取的。（3）利用绘图软件制作。利用Windows的画笔（Paintbrush）或专业绘图软件Painter、CorelDraw等在计算机中直接绘制多媒体教学软件中的简单笔画。（4）利用屏幕捕捉的方法获取图像。对一些图标、按钮图形等素材，一般采用专门的应用程序（如Piazzus）来捕捉屏幕获得。（5）利用图像合成的方法获取图像。图像合成是指在图像处理软件中，将多幅图像中的一部分或几部分取出来，重新组合成一幅图像。多媒体素材库中图像合成可在Photoshop、PhotoStyle等图像软件中进行。（6）利用图形制作软件生成图像。在多媒体素材库中可以选用专业动画制作软件3Dstudio Max来制作立体字与模拟物体等。

3． 动画的准备

动画是对事物运动、变化过程的模拟。多媒体素材库中的动画既有二维的、又有三维的。因此，动画制作的种类可分为：（1）二维动画制作。利用Animator Pro和Director两个软件工具实现。Animator Pro是一种专业动画制作工具，可以生成传统动画、位图动画、胶片动画、变形动画、文字动画与色彩动画等。Director虽然是一种多媒体著作工具，但是由于在Director中制作的产品可以生成动画文件，如MMM、AVI格式等，而且Director本身具有较强的动画制作能力。因此，可以利用Director制作二维动画。（2）三维动画制作。三维动画与二维动画相比，除具有二维动画X-Y平面的特性外，还增加了深度维，通过材质处理，产生运动物体的纹理感，在灯光与摄象机的作用下，运动效果非常逼真。多媒体素材库中的三维动画是在3Dstudio Max制作的。3Dstudio Max制作动画的功能非常强，着色输出的速度比较快，而且最终的动画文件，除具有对运动过程的描述外，还集成了声音要素，增强了动画的表现效果。除此之外，我们也可以直接用程序设计语言来编写动画程序。4． 音频的制作

多媒体素材库的声音种类包括声音、音乐与效果声。声音指朗读示范音与解说,音乐指背景音乐与主体音乐,效果声用于按键等.音频的制作要有硬件,即音频卡的支持,我们可以选用Creative公司的SB16声霸卡,音频制作与处理软件选用Creative附送的WaveStudio2.0,通过以下的途径制作多媒体素材库的音频(1)声音。首先把普通话录在金属磁带上,然后通过录音卡座将音频信号输入到计算机中,将音频信号数字化后做进一步处理。(2)音乐。选用CD播放机或录音卡座将音频信号输入计算机后进行数字化。(3)效果声。选用保存与硬盘或CD-ROM音效库中的内容。

5.视频影象的制作

在多媒体素材库中,对视频影象的处理可以采用硬件压缩与软件回放的方法.这种方法是将视频源图象用视频卡进行采集,然后选择相应的压缩标准存储.视频卡可以选用Creative公司的RT300视霸卡,压缩标准采用Intel公司的Indeo video Interactive.视频压缩与处理软件选用Premiere、Video Studio、Video For Windows等软件。

另外，在一些电子出版物中有很多优秀的多媒体素材，平时应注意收集和整理，这也是提高制作速度与多媒体素材库质量的有效途径。以上我们所说的都是素材的采集，接下来我们就要整理素材和进行素材编辑，这样在制作课件时将这些素材输出，就能又快又好地制作出精美的课件。

利用多媒体制作课件的概念是70年代末、80年代初从国外引入国内的。90年代后,计算机的多媒体功能越来越强,各种课件开发工具平台软件如AuthorWare Director、方正奥思等使课件开发越来越方便,课件的表现力更加强大。一段时期以来,课件的设计、开发和应用逐渐成为我国学校教学应用教育技术的中心。

可是在实践中我们逐渐发现,尽管课件可以辅助教师在课堂教学中创设教学情景,教授知识的重难点,但课件设计的思路有两个越来越明显的局限性。一是过去那种事先由教学设计确定的,有固定程序的、定型情节的、封闭的、整体型的课件设计思路不适应千变万化的现实课堂教学;二是课件往往是按照以教为中心向以学为中心的教学模式转型中需要调整设计思路。针对课件思路的第一个局限性,有人提出了积件的思路,就是发展由教师和学生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。积件的核心是人的主体性、教学资源的基元性、可重组性、开放性等。积件概念提出后,很快受到中小学一线老师的欢迎,越来越多的教师以及一些教育软件公司逐步把过去制作课件的设计思路转向开放性的、可组合的基于素材库、微教学单元库的积件型教学软件的思路。目前,清华大学走在了积件网络化发展的前沿。他们运用积件的思路来设计通用的网络课程组合框架平台,各学科的教学内容只需设计成可以自由组合填充的单元,这样就提高了课程的开放性、组合性、教学资源的可重用性和课程内容的动态更新功能。那么作为教师也要转变思路,要从课件设计转移到信息化环境下的教学设计中来,树立新的教育观念,掌握信息工具的使用,学会在自己的教案设计中体现充分利用现代信哦息技术和信息资源,科学地安排教学过程的各个环节和要素,实现教学过程的优化。

篇2：多媒体技术及其教学

考试题型：选择题、填空题、算法设计、简答题

一、选择题部分：5题*3分/题=15分

1、颜色模型的应用范围

显示彩色图像的电视机和计算机显示器色彩显示原理主要基于图像的颜色模型。颜色模型主要有HSV（面向用户，对应于画家的配色方法）、RGB（通常使用于彩色阴极射线管等彩色光栅图形显示设备中）、HSI、CHL、LAB、CMY（应用于印刷工业）等。

2、信息媒体的分类

根据国际电报电话咨询委员会（CCITT）的定义，媒体分为：感觉媒体、表示媒体、展现媒体、存储媒体、传输媒体

其中，存储媒体和和传输媒体称为信息交换媒体。

根据时间在表示空间中的作用，媒体分为：离散媒体、连续媒体

3、压缩编码标准（有损、无损的分类）

数据压缩的评价标准： 压缩比：越大越好

数据质量：数据失真越小越好

压缩与解压缩的速度：速度越快越好

有损压缩无损压缩统计编码PCM编码预测编码变换编码混合编码JPEGMPEGH.261行程编码哈夫曼编码香农编码算数编码LZW编码DPCM编码ADPCM编码帧间预测编码离散余弦变换K-L变换小波变换

4、图像的基本属性描述

分辨率

显示分辨率：指显示屏上能够显示出的像素数目。

图像分辨率：指组成一幅图像的像素密度的度量方法。

像素深度，即像素的所有颜色分量的二进制位数之和，它决定了不同颜色（亮度）的最大数目。或者确定灰度图像的每个像素可能有的灰度级数。` 颜色空间，指彩色图像所使用的颜色描述方法，也叫颜色模型。真彩色、伪彩色与直接色

真彩色是指在组成一幅彩色图像的每个像素值中，有R、G、B3个基色分量，每个基色分量直接决定显示设备的基色强度，这样产生的彩色称为真彩色。

伪彩色是指每个像素的颜色不是由每个基色分量的数值直接决定的，而是把像素值当做彩色查找表（CLUT）的表项入口地址，去查找一个显示图像时使用的R、G、B强度值，用查找出的R、G、B强度值产生的彩色称为伪彩色。

直接色是指每个像素值分成R、G、B分量，每个分量作为单独的索引值对它做变换。也就是通过相应的彩色变换表找出基色强度，用变换后的得到的R、G、B强度值产生的彩色称为直接色，它的特点是对每个基色进行变换。

5、信息熵和信息编码的关系

若信息熵H，平均编码长度为L。

如果L远远大于H，则该编码为非最佳编码，说明编码中仍有数据冗余，可以进一步压缩；如果L小于H，证明是不可实现的。所以，通常情况下，最佳编码应该满足L稍大于H。

6、MPEG-1、2、4、7的用途

MPEG-1：数字电话网络上的视频传输，如非对称数字用户线路（ADSL）、视频点播（VOD）及教育网络，同时也用于多媒体的信息存储和Internet音频传输。

MPEG-2：对音频、视频、码流合成、音视频控件方面进行大量的扩充 MPEG-4：视频

MPEG-7：数字化图书馆、多媒体目录服务、广播式媒体选择、多媒体编辑、教育、娱乐、新闻、旅游、医疗、购物、地理信息系统

7、多媒体数据库管理系统（MDBMS）体系结构 P179 多媒体数据库系统的体系结构可分为层次结构和组织结构。多媒体数据库的层次结构可分为媒体支持层、存取与存储数据模型层、概念数据模型层和多媒体用户接口层等4层。

用户

多媒体用户接口层

数

概念数据模式层 据

模

型存取与存储数据模式

层

媒体支持层

图为层次结构示意图

多媒体数据库的组织结构可分为协作性、集中统一型、客户/服务器型和超媒体型等4种。

8、哪些是损编码、无损编码？（参考题三）`

9、关于MIDI的描述

MIDI即电子乐器数字接口。用于在音乐合成器、乐器和计算机之间交换音乐信息的一种标准协议。MIDI是音乐和计算机使用的标准语言，是一套指令（即命令的约定），不是声音信号，在MIDI电缆上传送的不是声音，而是发给MIDI设备或其他装置，让它产生声音或执行某个动作的指令。产生MIDI音乐的方法有：FM合成法、乐音样本（波形表）合成法。

MIDI是一种数字音乐的国际标准，MIDI文件存储的不是波形而是指令序列。

10、多媒体硬件原理

多媒体硬件系统是多媒体计算机实现多媒体功能的物质基础，任何多媒体信息的采集、处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。

计算机系统中，为了对多媒体信息进行存储处理，需要先把音频信号、视频信号数字化，以数字形式存入计算机存储器中。然后计算机软件才能对它们加以有效的处理。但是，数字化的音频、视频数据量非常大，需要把它们进行压缩并存入大容量存储器；音频信号、视频信号的输入输出都是实时的，需要很快的速度，实现以上要求，必须有专用的多媒体硬件支持。

二、填空题部分：5题*3分/题=15分

1、掩蔽效应：时域掩蔽、频域掩蔽。

一种频率的声音阻碍听觉系统感受另一种频率的声音的现象称为掩蔽效应。

2、多媒体通信系统 P325 计算机网络是多媒体通信的基础，电路交换网络和分组交换网络的融合是构造多媒体通信系统结构的出发点。多媒体系统主要有网关、会务器和通信终端组成。网关和会务器是多媒体通信系统的两个极其重要的组成部件。

3、动画的分类

按生成动画方式分为：帧到帧动画、实时动画；

按运动控制方式分为：关键帧动画、算法动画、基于物理的动画； 按变化的性质可分为：运动动画（如景物位置发生改变）、更新动画（如光线、形状、角度、聚焦发生改变）。

4、仿射变换

110cosasina0Sx00

平移：010

缩放：0Sy0 sinacosa0旋转：1010100TxTy

5、采样定理

为了保证采样后的信号能真实的保留原始模拟信号的信息，采样信号的频率必须至少为原信号中最高频率成分的2倍。

6、MIDI声音的合成方法

一种是FM（Frequency Modulation）合成法，另一种是乐音样本合成法，也称为波形表（Wavetable）合成法。此外，还有波表合成和物理模型合成法。

7、信息熵的概念、公式

信息熵是信息论中用于度量信息量的一个概念。一个系统越是有序，信息熵就越低； ` 反之，一个系统越是混乱，信息熵就越高。所以，信息熵也可以说是系统有序化程度的一个度量。信息熵Hp(i)log2p(i)（i=1,„„，n），即信息集N的平均信息量。

i1n8、多媒体硬件原理

多媒体硬件系统是多媒体计算机实现多媒体功能的物质基础，任何多媒体信息的采集、处理和播放功能都离不开多媒体硬件技术的支持。

计算机系统中，为了对多媒体信息进行存储处理，需要先把音频信号、视频信号数字化，以数字形式存入计算机存储器中。然后计算机软件才能对它们加以有效的处理。但是，数字化的音频、视频数据量非常大，需要把它们进行压缩并存入大容量存储器；音频信号、视频信号的输入输出都是实时的，需要很快的速度，实现以上要求，必须有专用的多媒体硬件支持。

9、多媒体软件设计方法、步骤

软件从设计到完成可以用一种生命周期模型开描述，生命周期指的是软件开发的整个开发、使用、维护和报废的过程。最主要且用的最多的软件开发模型是瀑布模型和螺旋模型，此外还有快速原型模型等方法。软件开发阶段主要过程有：

（1）需求分析；

（2）应用系统结构分析（初步设计）；（3）建立设计标准和细则（详细设计）；（4）准备多媒体数据；（5）制作生成多媒体应用系统（编码与集成）；

（6）系统的测试与应用。其中软件测试应包括可靠性、可维护性、可修改性、效率及可用性等。

软件人机界面设计过程：（1）界面风格的设计（2）系统界面布局分析（3）打开界面的结构体系（4）文字的应用（5）色彩的选择（6）图形和图标的使用 人机界面设计过程遵循的原则：（1）用户原则（2）信息量最小原则（3）帮助和提示原则（4）媒体最佳组合原则（5）纠错原则（6）艺术性原则

设计步骤：1.客户咨询2.上门拜访3.探讨分析4.提供制作方案5.签定合同6.成立专门项目小组7设.计制作8.修改9.技术合成10.测试版11.交付使用12.生产、包装

10、离散变换原理

离散余弦变换（DCT变换）可表示为：

m1F(u,v)C(u)C(v)[4x0y0nf(x,y)cos((2x1)u(2y1)v)cos()] 16161C(z)2其中 1z0z0

11、傅里叶变换概念

傅里叶变换时一种将信号从时域变换到频域的变换形式。

傅里叶变换公式

F(w)F[f(t)]f(t)eiwtdt

逆向傅里叶变换公式

f(t)F1[F(w)]1iwtF(w)edw 2 `

12、人耳能够判别出声音到左右耳相对时差、声强(频差),能判别声音方向及由于空间使声音来回反射造成的特殊效果。

三、算法设计部分：2题*10分/题=20分

1、Huffman编码 编码过程：

（1）对图像中出现的不同像素值进行概率统计，得到N个不同概率的信息符号。（2）按符号出现的概率由大到小，由上到下排列。（3）对两个最低概率符号分别以二进制0、1赋值。

（4）两最低相加后作为一个新符号的概率重新置入符号序列中。（5）对概率按从大到小重新排列。

（6）重复2~5,直到只剩下两个概率符号的序列。

（7）分别以二进制0、1赋值后，以此为根节点，沿赋值的顺序的逆序依次写出该路径上的二进制代码，得到Huffman编码。解码过程：

（1）：判断解码数据的类型选择与之对应的表。（2）：进行码长的判断。（3）：计算DHT地址。（4）：从DHT表中读取数据。（5）：若为DC数据需要进行DPCM解码。

2、LZW编码

（1）编码过程：

步骤1： 开始时的词典包含所有可能的根(Root)，而当前前缀P是空的； 步骤2： 当前字符(C)：=字符流中的下一个字符； 步骤3： 判断缀-符串P+C是否在词典中

(1)如果“是”：P ：= P+C //(用C扩展P)；

(2)如果“否”

① 把代表当前前缀P的码字输出到码字流;`

② 把缀-符串P+C添加到词典;

③ 令P ：= C //(现在的P仅包含一个字符C);步骤4： 判断码字流中是否还有码字要译

(1)如果“是”，就返回到步骤2；

(2)如果“否”

① 把代表当前前缀P的码字输出到码字流;

② 结束。（2）译码过程

步骤1： 在开始译码时词典包含所有可能的前缀根(Root)。步骤2： cW ：=码字流中的第一个码字。

步骤3： 输出当前缀-符串string.cW到码字流。步骤4： 先前码字pW ：= 当前码字cW。

步骤5： 当前码字cW ：= 码字流中的下一个码字。步骤6： 判断先前缀-符串string.pW是否在词典中

(1)如果“是”，则：

① 把先前缀-符串string.pW输出到字符流。

② 当前前缀P ：=先前缀-符串string.pW。

③ 当前字符C ：=当前前缀-符串string.cW的第一个字符。

④ 把缀-符串P+C添加到词典。

(2)如果“否”，则：

① 当前前缀P ：=先前缀-符串string.pW。

② 当前字符C ：=当前缀-符串string.cW的第一个字符。

③ 输出缀-符串P+C到字符流，然后把它添加到词典中。

步骤7： 判断码字流中是否还有码字要译

(1)如果“是”，就返回到步骤4。

(2)如果“否”, 结束。

3、算术编码

给定事件序列的算术编码步骤如下：

（1）编码器在开始时将“当前间隔” [ L，H)设置为[0，1)；（2）对每一事件，编码器按步骤（a）和（b）进行处理；（a）编码器将“当前间隔”分为子间隔，每一个事件一个；（b）一个子间隔的大小与下一个将出现的事件的概率成比例，编码器选择子间隔对应于下一个确切发生的事件相对应，并使它成为新的“当前间隔”；

（3）最后输出的“当前间隔”的下边界就是该给定事件序列的算术编码。编码过程伪代码描述如下：

Set Low to 0 Set High to 1 While there are inputs symbols do Take a symbol Code Range = High – Low High = Low + Code Range * High Range(symbol)Low = Low + Code Range * Low Range(symbol)End of while ` Output Low 算术码解码过程用伪代码描述如下：

get encoded number do find symbol whose range straddles the encoded number output the symbol range = symbo.LowValue – symbol.HighValue substracti symbol.LowValue from encoded number divide encoded number by range until no more symbols

四、简答题部分：5题*10分/题=50分

1、声音的数字化（滤波、采样、量化、编码、混叠）。

采样：曲线代表声波曲线，是连续变化的模拟量，时间轴以一种离散分段的方式来表示，并且波形以固定的时间间隔来测量其值。

量化：本质是A/D转换，也可以看作是采样时间内测量模拟信息值的过程。编码：本质就是压缩，分为有有损压缩和无损压缩。

2、均匀量化及非均匀量化的原理和优点。

均匀量化是一种把输入信号的取值域等间隔分割的量化。均匀量化的好处就是编解码的很容易，但要达到相同的信噪比占用的带宽要大。

非均匀量化是一种在输入信号的动态范围内量化间隔不相等的量化。它与均匀量化相比，有两个主要的优点:（1）当输入量化器的信号具有非均匀分布的概率密度时，非均匀量化器的输出端可以较高的平均信号量化噪声功率比;（2）非均匀量化时，量化噪声功率的均方根值基本上与信号抽样值成比例。因此，量化噪声对大、小信号的影响大致相同，即改善了小信号时的量化信噪比。

3、信息数字化的参数（量化位数、声道数、采样数等）解释。

声音信息：

采样频率：是指1秒钟内的采样次数。计算机音频处理中，常用的采样频率有11.025kHz、22.05kHz和44.1kHz。

量化位数：是指描述每个采样点值的二进制数位。常用的量化位数为8位和16位。声道数：又称为声音通道的个数，是指一次采样同时记录的声音波形个数。随着声道数的增加，存储容量也相应增大。

图像信息：

采样频率：采样点之间的间隔大小，采样频率越高，获取的样本就细腻逼真，图像的质量越高。

量化等级：是指图像样本量化后每个采样点用多少位二进制数表示，它反映了采样的质量。

4、MPEG的概念及MPEG-1中的主要技术。

MPEG系列标准是由ISO/IEC共同制定的。MPEG系列标准作为运动图像压缩编码国际标准具有良好的兼容性较高的压缩比（最高可达200:1），而且数据损失小。` MPEG-1用于帧内压缩编码的主要技术有：（1）基于8×8像素块的余弦变换DCT；（2）量化器；（3）Z型扫描与行程长度编码；（4）熵编码；（5）信道缓存。

MPEG-1用于帧间压缩编码的主要技术有：（1）运动估计；（2）运动补偿。

5、图像滤波技术的作用及傅里叶变换。

滤波技术的作用：（1）去噪；（2）对信号做平滑；（3）可以把声音细节提取出来。图像滤波频域操作：傅里叶变换然后过滤频谱； 滤波空间操作：通过滤波函数空间卷积;平滑或锐化;

6、简述滤波的基本原理。

对每个点的像素值计算，由该点本身灰度值以及领域内的其他像素值加权平均值所得，而加权平均的权系值由二维离散采样归并所得。

7、立体声原理及变调是如何实现的。

立体声原理：人耳能够判别出声音到左右耳相对时差、声强(频差),能判别声音方向及由于空间使声音来回反射造成的特殊效果。

变调是如何实现的：启动Cool Edit，载入需要处理的声音文件。在菜单栏上单击Transform选择Time/Pitch中的Stretch命令，在Stretch对话框，选择Pitch Shift，这是固定音频时间长度的要点。然后，通过Transpose下拉列表框进行调整，软件已经按音乐调子设好变调幅度了，可以半度半度地升调或降调，按下OK确认，开始喧染。完成后，即可按播放键试听变调后的效果。

8、文—语转换系统结构及主要技术。

综合谱，形状反射，声谱特征音素库文本文本分析音标韵律语音控制韵律控制（节奏、音调）语法规则发音词典韵律库语音合成器语音输出词库音长，加重，声调，停

文—语转化系统结构

文语转换的目的是将计算机内存储的文本自动转换为声音输出，其主要技术是文字转换成语音的技术，文字以数字或代码形式表示的语言信息，由计算机合成后发出的语音，该过程包含很多高级的信息处理和发音器官复杂的生理控制。文-语转换系统由发音器、发声的驱动器两部分组成。`

9、JPEG基于DCT顺序编码模式的一般过程。

第一步：颜色模式转换及采样；第二步：DCT变换；第三步：量化；第四步：编码。

10、小波变换的算法基本思想。

小波变换编码技术的基本原理是对整幅图像进行变换，采用小波变换的本质是对一幅图像进行高通和低通滤波，对不同的频带上的图像部分可采用不同的量化技术进行量化。其主要依据是变换后的各级分辨率的图像之间自相似的特点，采用逐级逼近技术来实现减少编码的数据量。

设f(t),(t)是平方可积函数，且(t)的傅立叶变换()满足条件：则称Wf(a,b)f(t),a,b(t)1af(t)(|()|2d,Rtb)dt,(a0)为f(t)的连续小波变换，Ra1tb称(t)为小波函数或小波母函数，称a为尺度因子，b为平移因子,a,b(t)()。aa

11、MPEG-4的体系结构与技术。

MPEG-4标准的体系结构有5个部分组成，分别是： 第一部分：DMIF（多媒体传送整体框架），包括3个方面的技术，交互式网络技术，广播技术和磁盘技术。

第二部分：缓冲区管理和实时识别。第三部分：音频编码。第四部分：视频编码。第五部分：场景描述。

12、图形填充算法、图形光照模型和光线跟踪法。光照模型：模拟物体表面的光照物理现象的数学模型。有序边表算法

1.求出每一扫描线与多边形各边交点,把各交点坐标（xk,yk）存贮在表中； 2.按扫描线以及扫描线上交点x值递增顺序对该表进行排序。如交点（x1,y1）和(x2,y2)，当y1＜y2或y1﹦y2而x1≤x2时，（x1,y1）将位于（x2,y2）的前面；

3．按（x1,y1）和(x2,y2)形式成对提取巳排序表的交点； 4．将每一对交点之间的象素置成填充的光强或颜色。边填充法

1.取多边形的一条边；

2.求出每一扫描线与该边交点坐标（xk,yk）； 3.将（xk,yk）右边的全部象素取补；

4.还有没处理的多边形边时转1，否则结束。堆栈种子填充算法

种子象素压入堆栈； 2 当堆栈非空时做

（1）栈顶象素出栈；

（2）将出栈象素置填充色； `（3）检查每个与当前象素邻接的4连接象素，若其中有象素不为边界且没有设置成填充颜色，将该象素压入堆栈；

（4）转2

扫描线种子填充算法

扫描线种子填充算法适用于边界定义的区域。算法如下：

F(k)f(n)en0N1j(2)nkN1f(n)NF(k)ek0N1j(2)nkN 1 种子象素入栈； 2 当堆栈非空时做

（1）栈顶象素出栈；

（2）沿扫描线对出栈象素的左右象素填充，直到遇到边界象素为止，即每出栈一象素，便对包含该象素整个区间填充；

（3）上述区间内最左最右的象素分别记为xLeft,xRight；

（4）在区间[xLeft,xRight]中检查与当前扫描线相邻的上下两条扫描线的有关象素是否全为边界象素或为已填充象素，若存在非边界未填充象素，则把每一区间最右象素取作种子入栈；

（5）转2 光线跟踪算法

光线跟踪过程可用二叉树（称光线跟踪树）表示。逐个将相交点加入到二叉树中，树的左分支表示反射光线，右分支表示透射光线。光线跟踪树最大深度可由用户选定，或由存储容量决定。当树中一束光到达光源、背景或预定的最大深度时，停止跟踪。在计算象素光强时,需从叶结点开始由底向上遍历相应二叉树,在树每个结点处,递归调用整体光照模型公式,累计光强贡献直到二叉树根结点。

光线跟踪法考虑来自环境的漫射、镜面反射和透射对物体表面产生的光强,其光照模型由Whitted提出: I﹦I1﹢RsIs﹢RtIt 其中,I1是不考虑环境影响,由简单光照模型计算的光强;Is是在镜面反射方向上来自其它物体的光强;It是在折射方向上来自其它物体的光强；Rs和Rt分别表示物体表面反射系数和透射系数。此式也称整体光照模型。

篇3：多媒体技术及其教学

1 多媒体的特性

多媒体技术就是利用计算机把文字,图形,声音,图像,动画等媒体综合为一体化,使之建立起逻辑连接,并能对它们存取,压缩编码,编辑,加工处理和展示[1]。多媒体系统就是采用多媒体技术实现上述功能的计算机系统。多媒体具有一些关键特性,这些特征使多媒体的应用得到普及,和教学结合在一起促进了教学。

1.1 媒体多样化

媒体多样化是相对计算机而言的信息载体的多样化。把计算机所能处理的信息空间范围扩展和放大,而不再局限于数值,文本或是被特别对待的图形或图像,这是计算机变得更加人性化所必须的条件。在实际的学习过程中,既能看又能听,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。多媒体计算机提供的外部刺激是多种感官的综合刺激,通过多种感官综合刺激所取的信息量要比单一听老师讲课要多得多。所以,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[2]。

1.2 交互性

多媒体计算机的交互性有利于激发学习者的学习兴趣和体现其主体作用[3]。在现代教学过程中,教师和学生主要利用的就是计算机的交互性。在多媒体计算机的交互式学习环境中,学习者可根据自己的情况选择相应的学习路径和学习内容,另外,软件还能对学生测试结果进行分析,评测,并反馈结果[4]。与传统教学不同,学生在这样的交互式学习环境中有了主动参与的可能,按认知学习理论的观点,人的认识不是外界刺激的直接反映,而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用的产物,因此必须发挥学生的主动性,积极性,才能获得有效地认知。这种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,即能真正体现学习者的学习主体作用。例如,在计算机辅助教学中,可以人为地改变信息的组织过程,研究感兴趣的某些方面,从而获得新的感受。教师可以利用计算机控制某些事物的运动过程,从而获得奇特的效果,激发学生的想象力,创造力,制造出各种讨论主题。如水果从腐败变为完好(倒放),鲜花的开放过程(加速),人在实际星际中漫游(虚拟合成)等。

1.3 集成性

集成性体现人类信息完整性的要求。多媒体的集成性主要体现在两个方面:多媒体信息的媒体集成性和处理这些媒体设备的集成性。

2 运用于教学的多媒体技术

多媒体软件按其功能划分为五类:驱动软件,支持多媒体的操作系统或操作系统,多媒体数据准备软件,多媒体编辑创作软件和多媒体应用软件。其中多媒体数据准备软件,编辑创作软件在实际教学中经常运用。这里我们只介绍几个常用的多媒体数据准备软件。

多媒体数据准备软件是用于采集,处理和生成各种多媒体数据的软件。如声音的录制,编辑软件和图像扫描等。

2.1 声音编辑软件

Windows98自带声音工具录音机是一种声音录制、处理及MIDI音乐制作工具。这个工具的主要功能是录音和放音,也能对声音文件进行一些简单的编辑,如复制,粘贴,插入,混合,剪裁,提高/降低音量,加/减速,回音效果等,但它只能处理.wav文件。

Sound ForgeXP是另一种声音编辑软件。它的主要功能为声音剪裁。还可进行音效编辑如回声、淡入淡出、缩放、去除杂音等。

Midisoft Studio6是一款专业的MIDI音乐制作。用Midisoft Studio6可以直观地创作和修改MIDI音乐。

2.2 图像编辑软件

图像的编辑与处理软件主要有Photoshop,Photoshop是由美国Adobe公司推出的彩色图像处理软件,其设计优美,精炼,功能强大,是著名的位图图像处理和图像效果生成工具。运用Photoshop处理图像,灵活直观,所见即所得。Photoshop提供了一套完美的图像处理功能。可以对图像进行裁剪,缩放,任意角度的旋转拉伸倾斜等变形操作。Photoshop提供了十几种滤镜功能,可以为图像产生独特的视觉效果。它的图层和通道处理功能是它产生丰富变化的重要手段,能够完成图像的合成。

2.3 动画制作

在教学中为了引起学生的学习主动性或者使教学过程生动简单有趣,常常引入动画技术。GIF ConstructionSet Professional是一款制作GIF二维动画的软件。GIF动画是Web上使用最多的一种二维动画。它是对GIF图像格式的一种扩展。它由一系列画帧组成,这些画帧可在Web页内连续显示。这款软件的主要功能有:关键帧制作、循环方式、颜色转化、帧延迟;增加帧间淡入、淡出、移动方向等过渡效果;文件头块参数或图像块参数的修改、增加注释块等。

3D Studio是Autodesk公司推出的在PC机上运行的实体设计及动画制作软件,提供给专业绘图人员建立高质量图像或制作真实感3D动画的功能。用3D Studio制作动画,需经过动画创意,二维造型,三维放样,三维编辑,关键帧编辑及材质编辑等若干过程。

2.4 数字视频的处理和编辑

Adobe Premiere是一个功能强大,使用比较复杂的软件,它既可以编辑AVI格式的视频,也可以编辑MOV电影文件。我们可以使用它完成常用的视频编辑处理:剪辑影像片断、叠加静态图像、编辑伴音;增加过渡效果、特技处理(如相机模糊、相机查看效果);视频叠加与合成。

2.5 视频点播

随着网络和多媒体技术的发展,对传统网络和多媒体应用产生了深远影响。电视,电话和计算机分别在各自的网络上拓广应用和服务的范围。多媒体视频点播系统是分布式多媒体计算机系统的独具特色的具有生命力的新生长点。它主要应用于视频点播(Video On Demand,VOD),电影点播(Movie On Demand,MOD),新闻点播等。这里我们主要讨论视频点播,基本可覆盖各种多媒体点播应用。

视频点播(VOD)是一种受观众控制的电视,在节目间和节目内观众能够作出选择决定。这是一种非对称双工通信模式的新型电视业务。VOD通常由三部分组成,即视频服务器、数字视频解码/接收器(也称机顶盒)和宽带交换网以及接入网。可能还有一个用户请求和记帐计算机。视频服务器主要是为用户提供视频数据源,响应用户提出的请求,协调多个用户的传递,一般在一个视频服务器上可以安装很多电影和电视节目,供用户点播。机顶盒在用户端的功能是提供节目选择,解码,状态诊断和出错处理,还要负责资格认证。通常,插入相应的IC卡方能进行节目点播。网络主要提供数据交换,数据传输以及用户接入方式,也称为高速宽带接入网。宽带交换网以及用户接入系统主要是为用户提供节目和信令数据的传输,交换。用户接入网是指从交换到用户间的线路设备,可以利用光纤局域网再连接倒高速主干互联网,也可以利用有线电视(HFC)网接入高速主干网。

3 结论

我国的现代教育正逐步摆脱传统的"教师—黑板—教科书—学生"的教学模式[5]。计算机多媒体技术使得教学方式有了突飞猛进的发展,在运用多媒体进行教学的时候,要善于把它们设计成为一种拓展学生思维,增长智慧的工具和环境,给学生以想象,发挥,创造的空间。而分布式多媒体使得教学资源可以通过Internet,穿越时间和空间,以更加生动活泼的传输方式,随时随地地将知识传播到那些渴望知识的群体中,以满足时代的要求。所以多媒技术在教学中的运用,是教育改革的需要,只有充分发挥多媒体技术的优势,才能真正提高多媒体在课堂教学效率[6]。

参考文献

[1]刘玉贵,杨学良.分布式多媒体计算机系统[M].北京:电子工业出版社,2009.

[2]何克抗,李文光.教育技术学[M].北京:北京师范大学出版社,2002.

[3]董丽红.多媒体教学软件的开发与应用[J].河南教育学院学报:自然科学版,2004,13(1):82-89.

[4]南国农.信息化教育概论[M].北京:高等教育出版社,2004.

[5]田振锋.多媒体技术在教学中的应用[J].文学教育,2009:40.

篇4：多媒体技术及其教学

一、教学方式方面

较传统的文字和音像等教学资源来讲，多媒体加上之前的教学模式的相互融合，形成了一个相对立体化的教学模式。而多媒体技术对化学教育教学方式方面的影响主要有以下几点：

1.将单一的教学方式转变为多样化的教学方式

多媒体技术利用图片、视频、短片或者是动画等，刺激学生的热情，将化学教学中原本比较繁琐、复杂的元素周期、实验过程、生成和转化等，一一呈现在学生的面前。尤其是对于一些有伤害性、或者是有害气体产生的实验，不便于放手让学生自己去做，可以先多观察几次视频的具体操作流程和模式，将需要注意的关键步骤多提示几次，让学生在实践中保护好自己，严格遵守步骤执行，保证实验过程中的安全性。还有一些化学规律，可用一些动态的课件来演示，学生先思考给出答案，再将正确的化学规律、公式等展示出来，并寻求之前给出错误答案的根源。如笔者在教学中，曾经先提出了一个问题：“实验时，加热试管里的固体试管口是向上还是向下倾斜？”学生无需急着回答，笔者先从网上下载了几个与实验误操作相关的视频和图片，让学生一一浏览、观察，最后，学生得出了最佳答案“进行化学试验时，加热固体试管口应该略微向下倾斜，防止加热时产生的水汽在管口处重新凝结成滴逆流到温度高的试管底，那样会炸裂试管、造成危险”。 这样，某些平时教学中学生难以理解的现象，一一呈现在学生面前，学生更加容易接受。

2.将授之“鱼”转为既授之“鱼”而又授之“渔”

过去教师满堂讲，学生满堂灌，而多媒体教学中，其集成性、交互性使课堂教学生动、富有感染力，引导学生更加主动地去完成化学学习任务，接受新知识，并积极予以运用。化学课程中有些理想实验，我们都知道其常态环境下很难完成，计算机模拟就可以达到，实现常规教学手段达不到的效果。

二、教学效果方面

多媒体技术在化学教育教学中的影响，其最突出的表现还在于教学效果方面。多媒体技术能够通过模拟、视频等来化解教学中的难题、重点，让书本上的一些死知识，而又不得不牢记的重点变得灵活起来，变成动态的展示，以此来增强学生的认知，增强学生的理性认识，让教学变得更加轻松，教学效果更佳。化学实验现象究根结底是一个宏观的概念，其原理却是微观的，微观原理到宏观现象的过渡，需要用化学实验解决。而如何用微观反应原理去合理的解释宏观实验现象，成为过去教学中的一个难点问题。多媒体技术可以利用动画等模式让学生了解化学里面的真实概念，微观原理。如：化学教学中的原子重组、分子分解等，都可以突破时间、条件的限制来进行展示，强化学生接受知识的效果，将教师所要传递的信息比较准确地“展示”给学生，让学生更加直观地认识所要接受的知识。如此一来，多媒体技术将当前化学教学课本中那些相当一部分无法直接演示或者讲解出来的内容展示到学生面前，解决教学中学生所受的知识水平、生活环境等限制，将抽象形象化，将繁琐简单化。与此同时，利用多媒体模拟化学实验还能让学生抓住观察对象的主要特征，通过缓放等来牢记变化过程，对实验产生的变化现象和所需要的条件牢记，有利于培养学生善于观察和总结的品质。

三、化学教师的影响

多媒体技术在化学教育教学中的影响，还表现在对当前一线教师的改变。多媒体初登上教学舞台期间，对化学教师提出了更高的要求，主要表现在角色转变、操作技能和教学艺术方面。角色转变方面，教师须利用多媒体节省时间、制定更加合理的教学计划，在课堂上“教”的同时，还要牢记“导”，将自己的主讲位置变为主导位置，这种角色转变给一部分长期坚持灌输教学的教师带来了新的挑战。操作技能方面，想要有效利用多媒体践行化学教学，必须掌握多媒体技术，具备操作技能。一些青年骨干教师具备比较熟练的操作技能，而一些比较年长的教师对于新鲜事物接触不是非常灵敏，学习任务比较艰巨。尤其是课件的制作等，往往要耗费很多的精力去完成。教学艺术方面，多媒体的艺术性主要就表现在对多媒体运用的“度”。有些教师过分依赖多媒体是当今教学中的一大误区，让学生完全依赖多媒体，教师成了多媒体的“奴隶”，课堂上完全都在操作电脑，一言不发，反而“过犹不及”。对多媒体的使用，应该只限于更形象具体化的辅助方式。

化学教育教学大多以实验教学为基础，与理论教学相互结合，可以说是一门非常典型的实验性的科学。新课程标准的指引下，化学教学由理论逐渐步入理论、实验结合的教学方式。多媒体技术在这一转变中发挥着非常重要的作用。而多媒体技术作为一种教学辅助手段，还需要教师在设计阶段，多多分析思考。实际运用中，多媒体教学在化学教育教学中还存在着一些小的问题，需要我们一线教师多观察、研究。

（收稿日期：2014-12-08）

篇5：多媒体技术及其教学

摘要：多媒体教学，作为一种有效的教学手段被高校广泛应用，其既有很大优势，亦存在着不足。本文对多媒体教学与传统的板书式教学的优缺点进行了对比分析，了解多媒体教学的优势与偏失，分析其存在问题的原因，提出解决问题的对策。

关键词：多媒体；板书；教学；课件

一、多媒体教学与传统教学

目前，在“工程制图”课堂教学中普遍使用多媒体技术，其作为一种现代教育技术运用于教学中，从而形成了一种全新的教学方式――多媒体教学，改变了传统教学“一张嘴、一本书、一支粉笔、一块黑板”的单调形式。多媒体教学与传统教学相比有以下优点：

1、多媒体教学具有知识容量大、信息量多的特点，可以使学生更为有效地掌握课堂教学的知识要点。多媒体技术利用动画技术、视频技术及色彩的变化，使抽象、深奥的信息知识变得简单化、直观化，使教学中的难点变得容易掌握。

2、多媒体教学可以大大节约教师板书时间，从而使教师更好地设计教学过程，调节教学节奏。多媒体教学具有生动、形象、具体可感的特点，极大地调动了学生的课堂学习兴趣，使教与练相结合，更好地把握教学重点，调节气氛，从而提高教学效率。

3、“工程制图”的课堂教学的特点就是板书多，内容抽象。多媒体教学将大量的文字、图片、影像、声音等应用于教学中，完全取代模型、挂图等旧的教学模式。

4、多媒体技术在“工程制图”中的应用，使原来枯燥的空间想象及做图的过程变得生动、形象、具体，极大地调动了学生的课堂学习兴趣，活跃了课堂气氛。

二、存在的问题与原因

在“工程制图”的课堂教学中使用多媒体教学，受到了绝大部分师生的欢迎。但是我们也看到有一些师生对多媒体教学的使用范围、课件内容存在质疑，提出了回归传统板书式教学的建议。究其原因，主要有以下几点：

1、一些教师过分依赖教学课件，课堂教学被编制的课件牵着鼻子走，忽略了启发式的教学过程和技巧，只是内容讲完，学生听懂完事，没顾及到本课程的目的是让学生建立空间概念，而空间概念的建立要有一个理解过程这一特点。难怪有不少学生发出了“课上都听懂了，课下习题都不会做”的感叹。

2、多媒体课件的设计应以学生为中心。有些课件质量不高，将多媒体课件制成教案的电子版，一页页幻灯片式的屏幕放映，“图”没有“动”起来，文字过多，不讲究声音、录像、动画和其他媒体的综合应用，课件显得呆板、枯燥。不符合“以学生为本”的教育观念。

3、多媒体教学知识容量大、信息量多的特点是一把双刃剑，如果不注意不同学生的理解能力的不同，会造成讲解的信息量过多，留给学生理解思考的时间过少，造成“满堂灌”的结果。学生精神虽然高度集中，却只能关注到知识的表层，无法思考和消化知识的内涵。

4、现在有些“工程制图”课件过分追求课件技巧的使用，忽略了教学内容的合理组织，课件过于偏重动画的演示，忽略了教学的内涵，甚至以使用编制课件的软件来评判一个课件的水平，完全忽略了课件是为教学服务的宗旨。

5、多数课件结构封闭，授课教师不能修改其内容，千篇一律的授课，而无教师个人的授课风格，成了课件的奴隶，这与“以学生为本”的教育观是背道而驰的，忽视了多媒体信息的自由传输，造成教学资源不能共享，同时也造成资源的浪费。

6、课件操作的受限性――有的课件只能用鼠标操作，将教师局限于多媒体展台处，使教师由知识的传授者，教学的主导者退化为单纯的媒体播放员、解说员，缺乏教师与学生的互动。

这些存在的问题造成有些师生发出了“工程制图”多媒体教学效果不如传统板书式教学的疑问。如何综合多媒体教学和传统教学的优点，扬长避短，发挥各自优势是目前教学中亟需解决的问题。

三、采取的对策

应当注意到多媒体教学方式中的多媒体只是起到一种教学的“辅助”作用，只有合理地运用多媒体辅助教学才能有效地提高课堂教学效果。如果教师一味地依赖课件授课，主动放弃了与学生的交流，课堂教学就缺失了与学生的互动以及亲和力，就背离了使用多媒体教学的“辅助”本意，预期的教学效果也要大打折扣。只有将传统的教学手段，教师个人特色和多媒体辅助教学有机地结合起来，才能真正发挥多媒体课堂教学的效果。根据多年的教学经验及编制课件的体会，提出以下解决方法：

1、多媒体课件应符合课堂教学的要求。教师在上课前，首先要深入研究教材及相关课件，然后再选择合适的教学方法和教学手段。多媒体课件只是为了使课堂教学锦上添花的一种手段，课件是为了课堂服务的，如果课件画面过于华丽，再配有大量的动画和声音，从某种意义上来说会分散学生的注意力，使其不能集中精力学习。

2、多媒体课件应与教材内容一致，以便学生对一时不理解内容的再理解。弥补多媒体画面停留时间短的不足。对前后联系密切的内容应反复出现，使学生对难点有一个反复理解的过程。如，可用链接技术使轮廓线的概念在讲曲面立体时反复出现。

3、多媒体课件应当简洁明确，注意实效性，在使用时要注意适时、适量、适当，才能收到好的效果。课件应是开放式的，便于教师根据不同的学生及内容修改调整。教师要多听取学生意见和建议，不断完善课件内容和形式；教师还要在讲授重点和难点内容的时候放慢节奏，给学生抄笔记、思考与消化知识的时间。

4、用多媒体教学时不能忽视教师在教学中的主导地位。教师不要只是简单复述多媒体课件的内容。多媒体只是一种辅助工具，老师的详细讲解还是很重要。因而，在课堂教学过程中，教师要多作讲解。另外，无论多媒体技术如何先进，它都需要教师对教学内容的精心设计与对教学信息的加工处理。所以，教师要熟练掌握教学内容，并使课件内容尽量与教材的顺序一致，注意其逻辑性和条理性。

5、合理安排教学内容，避免出现“满堂灌”的情况。适当安排课堂教学进度及课后习题，留给学生足够的理解思考时间。

6、教师在“整合”传统教学和多媒体教学时，注意使传统教学与多媒体教学不要脱节。不要只追求感官学习、直观学习，而弱化了学生抽象思维能力的培养。教师应利用黑板即时重现力强、随写随看、内容可以方便地增删的特点，使板书有提纲挈领的作用，学生抬头一看，便对本节课的重点一目了然；同时还可即兴发挥，补充课件的不足，彰显自己的特色。运用多媒体是为了辅助教学，其出发点和落脚点是为了提高教学效果，但运用多媒体教学不是提高教学效果的唯一途径和手段，教学中不能为了多媒体而使用多媒体，应针对教学内容采取与之相应的教学方法、方式，合理地综合和利用各种教学媒体，包括传统媒体，取长补短。这样才能发挥各种教学方法的综合功能，取得最佳效果。

7、计算机的发展使得教学软件的研制已不再困难，应将教学软件的研制的重点放在教学组织上。教师应具备基本的编写课件的能力，不追求新奇，重点在于实用。应使教师不断接受新知识，改善自身的知识结构，提高应用多媒体教学课件的效能。

8、讲究奉献和共享精神，鼓励学生拷贝课件，以便课后复习及课前预习。应配有学生版和配套的习题课件，做习题是学生对所学内容的一个再认识再提高的过程。课件应配有相应的习题解答，不但要有习题的答案，还要有详细的解题过程。不但有习题答案，还应有详细的解题步骤及方法的陈述。而学生由被动地接受知识变成了认知的主体，从被动地学到主动地学，从生搬硬套、死记硬背地学到带着任务解决实际问题的学习，从按部就班的学习到自定步调自定目标的学习更好地体现出“因制施教的个别化教学”。有利于学生创新能力和信息能力的培养。而教师角色将逐步发生变化，由传统课堂教学中的知识讲授者变成信息组织、编制者，成为学生学习的引导者、帮助者、促进者，不是“讲坛上的圣人”，而是学生的亲密朋友。

9、通过软、硬件的改善，改变课件操作的受限性，将教师从展台处解放出来，增加教师与学生间的互动。

10、充分利用现有的教学软件增加讲课的互动性，不能将解题思路和过程一演了之，应将具体的作图过程及常见的错误呈现给学生。

11、实验是为让学生通过观察、研究来获得知识的过程。它真实地再现形体的变化(如立体的截切、叠加)过程，有极强的说服力和感染力，远比用多媒体模拟实验来进行演示的效果好。例如在讲解组合体内容时让学生自己动手适当做一些模型，不但锻炼了学生的动手能力，还加深了对组合体形成概念的理解。

篇6：多媒体课件及其在教学中的作用

多媒体课件及其在教学中的作用

随着社会的进步，科学技术的飞跃发展，信息文明时代的到来，数字化、信息化已经成为当今时代的主要特征，以计算机为主体的多媒体技术得到了广泛的应用，与人们的工作和生活的联系更加密切，也作为一种先进的教学手段走进了课堂，为新的教学模式的产生提供了条件和依据，赋予了教师在教学过程中更广泛的选择余地和更丰富的创作空间。那么，什么是多媒体？多媒体在教学中又有着怎样的作用？论文就此结合自己的学习和研究谈一些自己的理解和认识。

一、多媒体与多媒体教学

什么是多媒体？多媒体，就是多种传递信息的媒介和载体的有机组合。某种信息可以用文字的形式呈现出来，通过人们的视觉去感知，也可以通过声音的传播，让人们由听觉去获取，而多媒体技术则可以把各种信息以符号、文字、图形、影像、声音等媒介，通过计算机的综合处理和控制，适时地传递出去，从而使人们以更快、更便捷的方式获取信息。多媒体在教学中的应用正是人们利用多媒体技术，以计算机为主要载体，通过相关软件创作和使用图文声像并茂、生动逼真的课件，让学生通过视觉、听觉等各种感知通道去学习、探究和理解教学内容。

二、多媒体课件是教师教育教学的得力助手

多媒体课件就是教师用以辅助教学的工具，是集图文声像等多种媒体素材融为一体的教学软件。作为一种现代化的教学手段，多媒体课件有别于以粉笔和黑板为主要载体的传统教学，其凭借丰富的表现力、良好的交互性和极大的共享性等特点，为教学活动增添了活力。在课堂教学中，合理恰当地运用多媒体课件进行辅助教学，可以充分调动学生多种感官参与认知和思考，促进课堂教学内容、教学方法、教学过程的全面优化，提高教学效果，其作用是显而易见的。

1、多媒体课件有利于情境创设，更好地激发学生的学习兴趣 第斯多惠说：“教育的艺术，不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞学生的兴趣。“兴趣”是学生最好的老师，是一种渴求知识，探索事物的心理倾向。但是兴趣并非天生固有，它是由外界事物的刺激而引起的一种情绪状态，它是学生进行学习活动的动力。学生一旦对学习发生兴趣，就会由被动学习转化为主动学习。因此，《新课标》强调，教师在教学中必须“关注学生的学习兴趣”。

传统教学媒体单一，手段单一，而学生的有意注意却还处于发展的初级阶段，因而上课时由于种种原因，学生往往失去学习的兴趣，出现注意力分散现象，有时教师不得不停下课来进行组织教学，不时提醒学生“请注意了！”。这样的教学活动往往事倍功半，效率较低。

学生对形象具体、形式新颖的事物容易引起好奇，所以教学中教师要根据学生的年龄特征和心理状态，适时的运用多种手段和方式来刺激学生的感官，吸引学生的注意力，不断创设新的兴奋点，激发学生的学习兴趣，使学生保持最佳学习状态。图文并茂、动静结合、声情兼备的多媒体课件，能更好地为学生提供生动逼真的教学情境，丰富多彩的教学资源。那些标准逼真的情境朗读，悦耳的音乐背景，有趣的益智游戏，能把学生带进轻松、愉悦的学习氛围中，从而更好地激发学生的学习兴趣，充分调动学生学习的积极性、主动性。如在三年级《认识分数》一课的教学中，教者首先借助多媒体课件播放“孙悟空和猪八戒春日郊游，争论平分2瓶矿泉水、4个苹果、1块蛋糕”的童话故事，进行情境导入。生动活泼的语言配以形象逼真的动画效果，一下子就吸引了学生，使一些兴奋点仍停留在课间活动的学生迅速转移并集中到课堂上来，激发了学生学习的兴趣。接着借助多媒体课件重点演示一块蛋糕的平分效果，并引导学生讨论：“用什么数来表示半块蛋糕呢？”借此造成认知冲突，激起学生探究新知的兴趣。在教学“几分之一”的大小比较时，教者又借助多媒体课件进行平移、旋转和重叠等动画演示，化抽象为直观，引导学生突破难点，保持浓厚的学习兴趣。教学中，教者还借助多媒体课件设计了一道道“闯关游戏式”练习，让学生享受“闯关”成功后的愉悦，提高了学生学习的兴趣。

2、多媒体课件有利于情景再现，引领学生去感悟文本 建构主义认为，学习总是与一定的情境相联系的。教学过程中，教师有目的地引入或创设具有一定情绪色彩的、以形象为主体的情境，让学生在情境下学习，可以使其对客观情境获得具体的感受，从而激活记忆，激起情绪，激发思维，开启心智，产生情感，促进发展，使其更好地用已有的认知结构和生活经验对当前所学知识进行“同化”、“顺化”和“迁移”，达到一定意义上的建构。“让学生在生动具体的情境中学习”，“让学生在现实情境中体验和理解”，也是《新课标》的精神之一。

以静态形式存在的文本，不利于学生有效地感知和理解，因此，活化文本，实现情景再现，是引领学生学习和探究的重要手段。传统教学中，情景再现主要靠教师的语言描述、挂图和组织学生游戏、表演等方法来实现。这些方法至今都不失为是比较好的再现情景的方法。但是这些手段和方法往往受到一定条件的制约，在教学活动中很难实现深化、优化和超越教学。然而，多媒体技术的应用使文字、图片、动画、声音、影像等媒体信息同步进行。在同一屏幕上同时显示相关的文本、图像或动画，这是传统教学手段无法达到的。在教学的过程中根据不同的学科特点，针对不同的教学内容，充分利用这一优点，综合运用声形兼备的课件实现情景再现，较大限度地挖掘文本资源，活化文本，丰富文本，提升文本，不仅使学生接触抽象的语言符号，而且将学生带进了一个形象的世界，从而引领学生去感悟文本，实现对文本全面深刻的理解。

3、多媒体课件有利于化抽象为直观，培养学生的思维能力 我国数学家张广厚指出：“抽象思维如果脱离直观，一般是很有限度的，同样，在抽象中如果看不出直观，一般说明没有把握住问题的实质。”而心理学研究也表明：直观动态刺激远大于抽象静态刺激，给人留下的印象也是最深刻的。现在的教材中为我们提供了许多现实的、有趣的、探索性的教学活动，这对充分体现学生的主体作用，发挥学生的能动性及对培养学生的发散思维、探索精神等具有重要的现实意义。这些以抽象的图形、符号为表现形式的教学材料，抽象性、逻辑性的知识体系，仅凭静态的挂图和教师的讲解，更难取得一个好的教学效果。恰当地运用多媒体课件把抽象的内容具体化、静止的关系动态化，通过CAI动态图像演示，利用其文字的闪现、图形的缩放与移动、颜色的变换等手段，容量大、速度快、效果好。直观的图像、鲜艳的色彩、逼真的音响，不仅能把学生难懂的知识直观地显示出来，而且可以刺激学生的多种感官，帮助学生克服认知障碍，培养学生思维能力，促进学生的知识建构。

如在教学“图案的欣赏和设计”时，教者把一幅由美丽的蝴蝶平移、旋转而构成的图案，借助多媒体课件，通过平移、旋转、闪烁等多种方式进行动态的演示，不仅使学生直观的看到这幅美丽图案的形成过程和感受图案本身的美，而且感受到对称、平移、旋转在其中的应用，从而产生自主设计图案的欲望。如：在教学《时、分、秒的认识》时，让学生理解1时=60分，也就是时针走一大格，分针走一圈是本课教学的难点，教学中用最简单的教具——钟面来演示，显得太小，学生看不清，而用实物演示干扰因素太多且很难操作。借助多媒体课件就能很容易地解决这个问题，在课件演示的钟面上分针和时针同时从12开始出发，分针走过的一圈用红色表示，时针走过的一大格用绿色表示，通过直观动态的演示，使学生很快能结合已有的生活经验理解了时分的关系。

4、多媒体课件有利于突破时空限制，促进学生思维的发展 ⑴借助多媒体课件展现宏观与微观世界 宏观世界的自然现象，微观世界的神秘复杂,这些利用语言表述、模型、挂图等传统的教学方式,是很难讲解清楚的。多媒体课件的应用,可以让这些内容直观、形象、生动地呈现在学生面前。如太阳、月亮、地球三个天体的运行规律、电流的流向、花粉的形态等这些宏观及微观世界现象，巧妙利用多媒体课件进行动态演示并配以解说，便可以让学生有一个感性的认识，有效降低学生理解难度。

⑵借助多媒体课件演示事物的变化过程

许多事物的发展变化有一个相当长的时间过程，需要长时间的观察才能感知，如植物的发芽、生长、开花、结果的全过程，胚胎发育的过程等，短时间内无法实施有效观察，借助多媒体课件的动画效果不仅可以形象地向学生演示事物发展变化的全过程，而且可快可慢，随意调节。如教学《蝴蝶和毛毛虫》时，如果只凭借老师讲解和图片，没有课件的展示，很难把毛毛虫是怎么变成蝴蝶的这一过程讲述清楚。利用多媒体制作毛毛虫转变成蝴蝶这一过程的课件，通过快慢镜头、特写等手段，从卵——虫——结茧——咬破茧飞出变成蛾子——蝴蝶逐步演示出来。生动、形象的画面配上解说，不仅牢牢的吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣，而且使学生清楚地了解了毛毛虫变成蝴蝶的全过程。

⑶借助多媒体课件多角度展示实物影像

实际教学中，有许多要让学生通过感官去观察的物体很难以实物展示在学生面前，如各种岩石、物理器械等。如果把需要让学生观察而又难以实物展示的物体摄像并制作成多媒体课件，从各个角度展示三维立体图形，并配上文字说明，便可以让学生得到全方位地观察和认识。

5、多媒体课件有利于加大练习容量，提升学生的应用能力 课堂练习是学生巩固所学新知的重要环节。学生对所学新知的掌握情况也从课堂练习中体现出来。教师对课堂练习精心设计，不但能减轻学生的作业负担，而且能提高教学质量。传统的教学往往由于板书、绘图和重复讲解而浪费时间，使学生课上练习少，课外作业负担重。多媒体的应用节约了授课时间，加大了练习容量，并由于其快速反应力强的特点加强了练习的针对性和科学性，有助于学生实现知识的强化，真正达到“减负提素”的目的。每次新授知识过后，借助多媒体课件设计大容量有针对性的形式多样的练习，在练习中获得信息反馈，在练习中培养学生思维，在练习中提升学生的应用能力。

三、多媒体课件的应用现状及思考

1、多媒体课件的应用现状

目前，多媒体课件主要来自三个方面，即教者个体创作、教参配送、网络下载。

虽然多媒体课件越来越多的应用于教学中，但由于受个体制作水平、学校物质条件等多方面因素的影响，目前，特别是农村学校，多媒体课件的使用频率还很低，主要在一些评比课、公开课中才能应用。另外，由于人们对多媒体课件在教学中的辅助作用认识不足，定位不当，在多媒体课件的应用中还存在一些问题。

⑴以课件代替板书，忽略传统教学中板书的作用。由于多媒体课件具有短暂性，只能是一种视觉斩留，所以不利于知识体系的建构，而传统板书能完整地展示某种规律或知识点形成过程，易于学生领会和掌握，并留下深刻印象。可是，一些教者常常以多媒体课件展示来替代板书，忽略了传统教学中板书的重要作用。

⑵追求形式，忽略实际效果。多媒体信息丰富多彩，表现形式多种多样，因而，有些教师在多媒体课件制作上一味追求形式，忽略教学的实际效果。彩色背景、立体文字、三维动画、优美音乐、影视录像尽可能用上。凡字必“飞”，任意使用特殊效果。看起来课堂热闹非凡，可实际教学效果一般。

⑶游离教学目标，忽略教学重点。有些公开课、评比课，教者为了用上多媒体课件，不顾教学内容和学生实际，课件设计游离教学目标，忽略教学重点。如“认识温度计”教学，其重点是让学生认识温度计并准确读写温度，可教者教学中却投影多幅“冰雪景观”、“夏日风景”，不但占用了大量的教学时间，也无益于重难点突破。

⑷盲目“克隆”，忽略教学实际。由于个体创作多媒体课件需要投入大量的时间和精力，于是有些教者忽略教学实际，要用课件便上网搜索下载，盲目“克隆”，或七拼八凑。

2、关于多媒体课件应用的几点思考

更好地发挥多媒体课件在教学中的作用应把握以下几个方面。首先，教师作为多媒体课件的创作者，教学活动的组织者，要正确认识多媒体课件在教学中的辅助地位，正确处理传统教学手段和多媒体课件应用的关系，在具体的教学过程中要以传统教学为主，辅以多媒体教学。其次，多媒体课件的设计和使用要紧紧围绕教学目标，要为有效实现教学目标服务，因而，在制作多媒体课件前要在一定的教育思想、理论的指导下，对教学内容、教学对象等诸多教学要素进行分析，并事先对整个教学活动过程进行规划和安排。紧扣教学目标选取最适合表现主题的信息素材。第三，多媒体课件的应用要有利于学生知识的建构，要有利于突破重点难点，发展学生的思维能力，始终发挥学生的主体作用，因而，教学中要注意适时应用多媒体，结合教学内容，在学生思维困惑处或关键处使用，及时点拨和调控学生的思维。第四，虽然多媒体的特殊效果有利于创设情境和增强吸引力，但是把握一个“度”十分重要，不可以为追求花俏而分散学生的注意力。此外，作为多媒体课件的个体创作者要加强学习，努力提高自身的艺术素养，提升自己的制作水平和技能。