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关键词:计算机网络;广播电视;计算机技术
随着经济时代的快速发展,为了能跟上国际网络化的脚步,我国也早已步入网络时代,网络不再是神秘的东西,已经慢慢进入普通人们的生活,人们日常获取信息的渠道大多是通过互联网,因为互联网的便捷以及有丰富的资源。现在几乎所有人都离不开互联网了,小到视频聊天大到网上查询资料,因为使用互联网非常的方便快捷,人们早已经习惯了使用互联网进行资料的查找。随着越来越多的人使用互联网,以及传统广播电视节目的单一性,这也使得普通的广播电视不能有更好地发展,因此计算机和网络的结合将是一个很好的创新,也能够很好的解决传统广播电视中所存在的问题,也使得传统广播电视在原来的基础上得到了很好的发展。
1对于计算机网络多媒体的理解
计算机网络多媒体技术就是广大群众在上网的同时可以通过网络进行互动,通俗的来讲就是音频和视频通过互联网传播,也就是多媒体技术和互联网技术融合的成果。网络多媒体可以传输的信息种类繁多,比如视频、音频、文本等。由于其强大的功能几乎包含了所有普通家用信息传播工具的功能,如电话的通信功能、电视的视频功能、收音机的音频功能等,所以广受人们青睐。这在以后是生活里面很多家电都可以用计算机网络替代,使用起来也比较方便,可以使生活更加便捷。多媒体技术是在计算机发展的基础上发展的,计算机通过接受各种各样的信息,经过中央处理器处理以后再通过网络传播到世界各地,这就大大的促进了网络多媒体的发展。多媒体技术研究包含很多的内容其主要内容是对计算机软件、人工智能、电子出版等的研究。
2对于广播和电视技术发展的探析
在计算机网络还没有发展起来以前,人们的信息来源大多数是通过广播以及电视,信息来源比较单一而且内容上面也比较贫乏,容易是广大观众产生视觉疲劳从而对这些节目产生反感之情,得不到民众的支持,随着时间的推移以及科技的发展,这些观众肯定会找一些内容比较丰富,而且自己喜爱的其他方式,这样电视台就会流失大量的观众,在得不到观众的支持以后就会阻碍其技术的发展。随着互联网与计算机技术的兴起,人们越来越偏爱互联网,因为从广播和电视的上面可以获取到的信息在互联网上面都可以便捷的找到,而且不受时间的限制,比如,电视节目里面找到了自己喜欢的节目,但是由于节目只在特定的时间段播放,假如在此时间段内有一些急事要去处理,这样就会错过观看节目的机会,在这时如果使用互联网媒体就能在互联网上面找到自己错过的节目,这样就不会为了错过节目而发愁。同时在互联网上寻找信息往往有来自世界各地的信息可供查询,由于在网络上面世界各地的信息都在互相交汇,因此其收纳的信息量广泛。广大群众都是因为其拥有这么多的优势,所以对其产生了依赖。随着互联网科技的发展这种趋势将会越来越明显,在这种不可抗拒的洪流之下,传统的广播电视媒体想要生存下去,广播和电视技术也必须做出改变,那就是与计算机网技术相结合,通过利用互联网的优势,让自身的节目更加丰富种类繁多以及更方便的查找,这样广播和电视才能有突飞猛进的发展,才能留住更多的观众。在我国,有许多研究人员做出了巨大的努力,使得广播电视多媒体技术以计算机网络作为跳板有了许多新的应用。本文就这些应用中的一些进行了探析,目的在于为了让大家可以更加清楚的了解计算机网络的发展对于多媒体的影响。
3计算机网络广播电视多媒体技术的应用
随着经济的发展,各行各业的竞争都非常的激烈,比如传统媒体行业包括报纸、广播台、电视台等。在如此激烈的竞争环境下,各个媒体必须在考虑社会现状,并且随着社会的变化及时改变自己的发展目标,并且时刻关注广大群众关心的实时,进行及时报道,由此来吸引更多的观众,才能在如此残酷的环境下面生存下来。但是在这种情况之下就会衍生出一些弊端,比如当社会发生了一些比较引人注意的问题,被一家媒体报道出来,取得了大家的关注,也取得了很好的经济效益,则在以后的一段日子里面其他多家媒体都会刻意的报告类似的文章以及节目。这样就会使得多家媒体所报道的信息内容重叠,导致传统媒体所报道的内容单一,不利于传统媒体的改进与发展。随着网络的发展,网络也逐渐进入传统媒体行业,广播和电视可以利用网络进行数据的交换以及信息的传播,这样广大群众就可以在网络平台上面找到自己想要的内容进行观看。使得内容不再冗杂,也让广大群众在观看喜欢的节目时不受时间的限制,这也是传统媒体的革新与进步。同样也使得传统媒体的信息传播的范围更加广泛,观看的人数也会有所增加,其现代化也有所增加。因为许多人都是喜欢以直观的方式获取信息,比如电视节目等,所以重点谈一下计算机网络技术对电视节目的影响。计算机网络技术的发展使得现在的电视节目收集信息更加方便比如派遣记者在全国各地进行新闻材料的搜索,找到合适的材料以后可以通过网络视频进行转播,大大的提高了节目播放的效率而且解除了地域的限制。因为有许多的节目需要时效性,比如各种赛事以及新闻类的节目,运用了网络的快速性的特点,在现场记者进行相关记录以后,就可以快速的上传到电视台的数据库里面,相关的工作人员进行剪辑处理以后就能够快速的发表以及播放,这样的节目就会吸引更多的观众,也能有更好地经济效益。在电视台内部,工作人员可以进行信息共享,大家可以同时对同一个节目素材进行编辑,把编辑好的内容上传到电视台的资料库里面进行再整理,用这种方法很容易把大家的智慧都应用起来,而且不会在时间上发生冲突,这样就缩短了制作视频的时间。同相关人员也可以通过网络技术监控节目的播放状况,以及广大观众的反响以便及时调整电视节目播放的种类以及播放的时间段。如此可以最大限度的提高黄金时间段的利用率,并且提高经济效益,对电视台的管理也有一定的益处,通过改善播放流程可以提高电视台的运营效率。传统的广播电视多媒体只是主动地传播自身所收集到的信息,关于这些信息是否符合广大群众的喜爱,很难有很好的理解。广大群众也只是被动地接受信息,不能自己选择偏爱的播放规律,而且传统媒体也很难快速收集到广大观众的反馈信息,因此不能快速的做出相应的改变。随着网络技术的发展,传统媒体的多种限制都被一一打破,广大观众可以通过网络平台选择自己喜爱的节目进行观看,而且在观看以后还可以写下自己的感想以及评论,这样想管制组人员就会收集这些意见和建议,在整理之后,应广大观众的要求及时作出反应,对节目的制作方式做出一些改变,使得节目更加适应观众的审美要求,这样的节目才能够随着时间的流逝,继续存在。
4结语
时代在改变,人们的生活方式也将发生极大的变化,随着信息时代的发展计算机网络的广播电视多媒体技术更好地适应了广大人民群众的获取信息的要求。人们的生活水平在不断地提高,科技也在不断的发展,所以为了便捷以及高效率的寻找信息,人们获取信息的方式也将不断地变化,从而更加的方便与快捷。计算机网络多媒体很好的顺应了这个要求,在利用网络资源的同时方便了人们对信息丰富量的需求,并且使得信息获取效率增加。通过网络平台使得观众可以和相关的制作人员进行沟通,相关制作人员也会根据这些意见对节目进行修改,这就会让广播电视多媒体相关节目制作的越来越好,发展的也更加稳定。随着网络技术的不断发展,其在多媒体上面的创新也将会不断地出现。
作者:姚嘉伟 单位:西安培华学院
参考文献:
[1]徐业海.基于计算机网络的广播电视多媒体技术及应用[J].科技展望,2016,08:16.
关键词:计算机;通信宽带;无线多媒体;通信技术
中图分类号:TN915.0
由于个人通讯服务概念的提出,人们展开了对第三代移动通信系统领域的竞争。最典型的是欧盟的UMTS和ITU FPLMTS的提出,是基于IMT-2000标准,并正在同步开发中。这些系统的研究重点是如何满足日益增长的通信需求。随着科学技术和人们的生活水平的不断提高,现在的语音通话,各种短信、微信、数据图像及其他通讯工具迅速发展,而且已经全面普及,但是要想能够提供个人通信服务功能,通信的终端必须是移动的,这就形成了无线多媒体通信快速发展的必然要求。本文首先对无线多媒体通信的需求进行调查,针对目前的情况作简单的分析,然后重点讨论无线多媒体通信技术在现代信息科技领域中应用的方向。
1 无线多媒体通信的需求及现状分析
目前在我国,任何通信系统提供多媒体服务都具有十分广阔的应用前景,由于无线多媒体通信技术具有较高的技术含量和多样化的功能,将给人们带来更多的便利,更受公众的青睐,具有无限的发展空间。高科技的通信技术课题已开展了广泛的研究,包括光纤通信、个人通信和多媒体通信等技术等课题。到目前为止,我国各大城市的数字无线通信系统在各个地区已经开放使用,数字无线通信系统的开发空间越来越广泛,宽带与卫星移动通信系统的技术目前也有课题研究,这不但为我国在本世纪的通信和信息电子产业的发展奠定了基础,同时也为无线多媒体通信研究创造了若干的条件。
但是,我们面临的诸多现实问题却是不容乐观的。大部分移动通信设备主要还是进口的,一些国外公司给我国通信现代化和移动通信市场的发展带来契机,但是并没有推动我国有关行业的创新开发潜力,相反给许多大中型国有企业的生存发展带来了巨大的影响,甚至到了濒临破产的危机,通信产业的生产链还很薄弱,有很多好的资源没有得到充分利用,比如说调频广播应用到电视节目,基本上不被认知,“看广播”基本还是不被大家接受,电缆网络电视如同已经修好的公路,但是车很少。研究开始的出发点虽然不低,起步也不算晚,但是总在别人的后边跑,仍然还是落后的。所以无线多媒体通信技术的应用和发展面临着严峻的威胁,但对于我国目前的现状来说更是一个难得的机会。
2 无线多媒体通信技术的应用方向
2.1 向互联网融合
互联网技术是未来数据通信的核心技术,创建各种各样的应用服务客户端,并通过互联网进行多媒体通信是全世界的主流战略。目前,虽然公共电话网络的发展迅速并且强大,但是其资源利用率较低、网络带宽窄、线路通信不稳定等,是现阶段存在的主要问题,由于网络运营商的经验相对不足,在通信领域,该项目的研究还相对落后。通过数据网络,使Internet网络技术迅速发展并且实施开放政策,扩大分布的维护开发环境,并迅速向前推进无线通信技术的发展。
随着这一趋势不断的发展,人们期待着一个规范且统一的网络平台,来进行发送各种类型的信息,更加有效的保护网络资源,提高使用效率和更好为大众提供业务。因此,三网融合是我国信息化发展的必经之路,而且这种融合不仅是一体化的管理,实质它是在网络系统上的整合。互联网是能够实现这种融合的最佳选择,显而易见,未来无论在网络的基础上怎样进行结构的改变,各种类型的信息通信都要统一到互联网网络宽带的多媒体服务上来。
2.2 走向宽带
有一种比喻是这样的,有宽带,就如有一个高速的通道,就会有一个多媒体传输的介质。在目前的通信领域中,只有足够快速的带宽,才能够快速地传送音频,视频和图像等数据的多种媒体信息。这就好比有足够宽阔的公路,能够让大量的车流畅通有序的行使,快速访问的信号与各种车辆流相同。因此导致宽带受到各类组织和个人的关注,大量的投资者进行投资开发工程,每个渴望成功的企业家,以及用户和媒体都纷纷呈现出来,并且十分关注。在现有的N-ISDN上,多媒体通信业务已基本成型,下一步是把重点放在应用宽带多媒体通信上。未来宽带多媒体应用光纤通信技术,其快速的发展会描绘了一幅美好的前景,据统计,光纤通信效率可以每10年增加100倍,并且这种情况可以持续N个10年的增长。宽带速度的提高为宽带多媒体技术开发的持续增长奠定了坚实的基础。
2.3 与移动技术结合
研究手机的演变,从 1G、2G、2.5G一直到今天的3G或4G的发展过程中。第一代移动通信系统仅将语音通话应用为主要技术。第二代移动通信系统相对于第一代增加了数据接收的功能,例如接收电子邮件或打开网页。完成模拟功能向数字技术的转型,能够更好的提供数字化的语音和准确数据服务,但是由于存在不同的网络服务商(G网,CDMA,E网等),导致用户只能在同一个系统的覆盖范围内获得服务提供。第三代移动通信技术是主流实时视频的应用,快速的多媒体和移动互联网接入服务,是实现无线通信和互联网等多媒体通信的新一代移动通信系统。可以更早的实现共享2M的带宽数据操作服务,并逐渐提高,最终使多媒体通信和移动通信相结合。
3G网络用户使用手机可以实现在世界各地任何一个角落接受卫星通信网络的服务,从而简单的实现“5W”工程,也就是说,任何使用漫游的用户可以在任何地方、任何时间与任何人通话或数据连接,提供网中的语音质量相当于使有线电话的质量,此时计算机的传输速度需要非常高。因此,不少专家认为,将来多媒体通信的主要内容是移动无线多媒体通信服务,完全可以实现的先进的空间对接技术,并有效地利用核心包分组技术和频谱技术的使用。
2.4 与卫星技术结合
近年来,在通信服务、环境监测、广播、导航定位、地球资源勘测、国防侦察、气象预报等领域均可以看出卫星的巨大作用。卫星技术已经进入了数字化的飞速发展阶段,它可以直接为用户提供宽带信号,直接发送到用户接收端,没有任何中间节点。显然,多媒体技术和卫星通信技术共同建立一个全球性或区域性的网络,从而实现多媒体网络的安全。更重要的是,由于应用卫星技术的投资建设光纤的成本比地面低得多,因此市场发展空间非常大。
总之,科学技术的不断发展,全球化经济水平的提高,都预示着无线多媒体通信技术的普及是未来几年信息科技时代的发展趋势,虽然目前的现状还并不十分理想,但是我们已经在不断的探索未来发展的道路,而且目前也有了头绪,现在要做的,就是要不断的探索研究,让无线多媒体通信技术能够不断的持续发展下去,为现在的计算机信息科技时代带来先机。
参考文献:
[1]周乐柱,李斗.未来宽带多媒体卫星系统发展趋势和关键问题综述[J].卫星通信广播电视,2011(2):23.
[2]文东,杨淑雯,蔡茂国.三网合一的技术问题及其发展[J].电信技术,2010(3):6-8.
随着现代信息技术的迅猛发展,网络技术在教育中的应用日益广泛和深入,特别是Internet与校园网的接轨,为中小学教育提供了丰富的资源,使网络教学真正成为现实,同时也为中小学教育开辟了广阔的前景。陈至立部长在全国中小学信息技术教育工作会议上指出:“全国实施中小学'校校通'工程,努力实现基础教育的跨越式发展。”“‘校校通’工程的目标是用5年到10年时间,加强信息基础设施和信息资源建设,使全国90%左右独立建制的中小学校能够上网,使中小学师生都能共享网上资源,提高中小学的教育教学质量。”“校校通”工程的启动和发展,给中小学教学带来革新的机会,为学科教学信息化奠定了物质基础。如何有效地利用网上的资源,建构基于网络的现代教学模式是一个迫切研究的问题,而开展网络教学模式研究的重要理论基础之一就是网络教学的设计与评价。因此,开展网络教学的设计与评价的探索与实践研究有着十分重要的意义。
一、课题研究背景
(一)国内外的研究现状
1、网络教学的设计理论与方法的研究缺乏系统性
通过对国内外有关的学术刊物(如《电化教育研究》、《中国电化教育》、《EducationalTechnology》等)、教育网站和国际国内有关学术会议(GCCCE、ICCE、CBE等)的论文集进行分析,网络教学的设计研究主要是关于建构主义学习环境的设计和协作学习的设计等方面,缺乏系统的研究。可以说,网络教学的设计理论的研究还处于初级阶段,还有很多问题需要去研究和探索。例如,在网络环境下如何利用网络资源进行主动学习、利用虚拟情境进行探究学习、利用通讯工具进行协商学习、利用工具进行创造学习的设计以及教师指导性活动的设计等方面,都值得我们去研究。
2、网络教学的评价研究才刚刚起步
随着Internet应用的普及,网络教学已成为一种重要的教学手段和教学场所。然而,与传统教学相比,网络教学的质量保证体系却显得不够完善、健全。如何保证网络教学的质量,建立一个行之有效的网络教学评价模型,已成为网络教学研究的一个重要课题。时至2000年,教育部批准全国31所高校建立网络教育学院,但却没有制定出如何保证网络教育质量的相关政策。美国国家教育政策研究所(TheInstituteForHigherEducationPolicy)于2000年4月也发表了一份名为"在线教育质量:远程互联网教育成功应用的标准"的报告,然而,这些文章(报告)也仅仅是描述性的定义网络教学的评价指标,而对如何组织评价、如何获取定量数据、评价数据如何促进教学等方面则很少涉及。目前,网络教学的支撑平台中的学习评价模块往往只含有测试部分,而缺乏相应的分析与反馈。
(二)课题研究的意义
1、促进网络教学的发展,提高网络教学的质量
由于网络教学可以实现信息资源共享,在网上组织最优秀的教材和教法,使学习者在网上可以学到最新的知识,因此是教学改革发展的方向。通过本项目的研究与实践,使网络教学更能为学习者提供一个建构主义的学习环境,充分体现学生的首创精神,学生有更多的机会在不同情境下去运用他们所学的知识,而且学生可以根据自身的行动的反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案,从而提供网络教学的质量。2、寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习的教学设计的技术解决方案
3、完善和发展教学设计理论
网络环境下的教学与传统教学,不仅是教学环境的不同,在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。通过本项目的研究,能够解决网络环境下,教学如何进行教学设计,如何调控教学过程,如何有效实施教学活动以达成教学目标,是对教学设计理论的完善和发展。
二、课题研究内容
(一)研究的主要内容
1、网络教学设计理论体系的研究
包括教学目标的设计、建构性学习环境的设计、学习情境的设计、学习资源的设计、学生自主学习活动的设计、学生协作学习活动的设计、教师指导性活动的设计、学习评价工具的设计等。
2、基于网络环境下的教学策略与教学模式的研究
(1)网络教学策略的研究,如网络环境下的教学内容组织策略、网络环境下的教学情景营造策略、网络环境下的教学对话组织策略、网络环境下的的课堂管理策略等
(2)网络教学模式的研究,如项目化学习模式、探索性学习模式、研究性学习模式等
3、网络教学评价的内容体系、方法、步骤与模型的研究
4、网络教学设计系统软件的开发与应用
5、网络教学评价系统软件的开发与应用
根据上述研究内容,总课题下设如下子课题:
1、网络教学设计与教学评价的理论研究(谢幼如、李克东)
2、网络教学资源的开发(邓文新)
3、网络教学设计与教学评价系统的开发(柯清超)
4、Web课程的教学过程设计及支持系统的研究(陈品德)
5、网络教学设计与教学评价理论的应用研究(余红)
(二)课题的研究目标
本项目的研究目标是:运用现代教学理论与建构主义学习理论,通过教学改革与实验,探索网络教学的设计与评价的理论和方法,开发相配套的网络教学的设计和评价系统软件,探索普通中小学利用网络资源进行网络教学的途径与方法。
(三)预期成果形式
1、论文与专著
发表有关网络教学的设计与评价的一系列学术论文,出版专著《网络教学的设计与评价》。
2、电脑软件
开发《网络教学设计系统软件》和《网络教学评价系统软件》,制作《网络教学设计》专题教学(学习)网站,建立《教学设计》多媒体资源库。
三、研究方法与技术路线
(一)研究方法与步骤
本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。
对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究,将采用行动研究方法。
对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用实验研究的方法。
关于教学模式的评价和有关教学效果的分析,则采用评价研究方法。
研究步骤如下:
2002年5月-2002年8月,收集资料,建立模型
2002年9月-2003年1月,开发软件
2004年2月-2004年8月,教学试验,评价修改
2005年9月-2005年12月,扩大试验,归纳总结
(二)关键技术
1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;
2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;
3、网络教学的教学评价模型的构建;
4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。
四、课题研究价值
(一)创新点
1、建立网络教学设计的理论体系与方法。
2、建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。
3、开发出操作性强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。
(二)理论意义
传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求,确立解决他们的方法与步骤,并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础,不强调对教学活动的绝对控制,逐渐放弃呆板的设计模式,开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性,从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。
(三)应用价值
1、通过课题的研究与实践,总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法,优化中小学课堂教学结构。
2、通过课题的研究与实践,探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式,使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。
3、通过课题的研究与实践,探索普通中小学利用网络资源的途径与方法,形成一批优秀的网络教学课例。4、通过课题的研究与实践,开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。
五、研究基础
(一)已有相关成果
1、曾于93年、97年两度获得国家级优秀教学成果奖,其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用,《多媒体组合教学设计》(李克东、谢幼如编著,科学出版社)多次再版发行。
2、出版的《多媒体教学软件设计》(含教材与光碟)(谢幼如等编著,电子工业出版社,1999年)、《多媒体教学软件设计与制作》(含教材与光碟)(李克东、谢幼如、柯清超编著,中央广播电视大学出版社,2000年)和《信息技术与学科教学整合》(李克东、谢幼如、柯清超等,万方数据电子出版社,2001年)在全国广泛应用。
3、97年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文"四结合"教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果二等奖。
4、承担国家"九五"重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》(简称96-750)《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》四个子课题的研制与开发,4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定,被评为优秀软件,并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版,在国内及东南亚地区发行。
5、2000年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件一等奖,并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》(谢幼如、李克东著,暨南大学出版社,1999年)。
(二)研究条件
华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科,华南师范大学教育信息技术学院是"211工程"重点建设学科单位,我国的教育技术学博士点之一。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名,其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中,对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索,并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地一个,在国内教育技术领域方面处于领先地位。
(三)参考文献
1、《多媒体组合教学设计》,李克东、谢幼如编著,科学出版社,1992年第一版、1994年第二版
2、《多媒体教学软件设计》谢幼如等编著,电子工业出版社,1999年
3、《信息技术与学科教学整合》,李克东、谢幼如主编,万方数据电子出版社,2001年
4、《学习反应信息的处理方法与应用》,谢幼如、李克东著,暨南大学出版社,1999年
5、《GlobalEducationOntheNet》,高等教育出版社、Springer出版社,1999年
6、《教学设计原理》,R.M.加涅、L.J.布里格斯、W.W.韦杰著,华东师范大学出版社,1999年
7、《新型教学模式的探索》,谢幼如编著,北京师范大学出版社,1998年
8、全球华人计算机教育应用大会(GCCCE)第一届至第五届论文集,1997年(广州)、1998年(香港)、1999年(澳门)、2000年(新加坡)、2001年(台北)
9、《改善学习--2001中小学信息技术教育国际研讨会论文选编》,吉林教育出版社,2001年
10、《认知过程的评估》,J.P.戴斯、J.A.纳格利尔里、J.R.柯尔比著,华东师范大学出版社,1999年
11、《教育技术学研究方法》,李克东编著,北京师范大学出版社,2002年
整合的优势
电子白板与初中数学的整合,除具有传统多媒体的激发学习兴趣、改变呈现方式、增加课堂容量、易于突破难点、提供实验平台优势外,还具有其他优势。
1.促进课堂生成
美国心理学家维特罗克认为学习是一个主动的过程,学习者积极参与其中,并非被动接纳信息,而是主动地构建自己对信息的解释。因此,教师在课堂教学时引领学生自主构建的过程,是以动态生成的方式推进教学活动的过程。课堂教学中总会产生许多生成,超出预设。用传统媒体如PowerPoint、Flash等制作的课件都是预设好的,无法根据课堂生成灵活多变的教学程序,从而也就无法体现课堂的生成。而用电子白板制作的课件不是线性的,可以根据课堂中的动态生成随时进行调整,促进课堂的有效教学。
2.实现学生与媒体的交互
学习是一个主动的、积极构建的过程,在使用传统媒体进行整合的教学中,只是教师在操作媒体,实现了教师与媒体的交互,而作为学习主体的学生却没能实现与媒体的交互。在使用电子白板的教学中,教师可以进行合理的设计,让学生在电子白板上进行画图、平移、旋转、解答等探究活动,使教师对教育技术与教育媒体的行为,逐渐变为学生学习的行为,体现学生的主体作用,促进学生对知识的主动构建。
3.呈现信息多样化
利用传统媒体制作的课件在呈现信息时,都是通过单击鼠标来实现的,信息展示的方式较为单一。而电子白板具有丰富的展示方式,如平移、旋转、手写功能、橡皮功能、照相机功能、放大镜功能等,大大促进了学生对知识的有效认识,更加有利于突破教学难点。
有效整合的思考
由于种种原因,电子白板与初中数学的整合还存在许多问题,我们应以先进的教育理念为基础,促进电子白板与初中数学的有效整合,发挥电子白板在数学育人中的作用。
1.以学生发展为中心进行整合课的设计
目前,在初中数学课堂中使用电子白板制作的课件大多是展示型课件,对于教师而言,方便教学内容的呈现,也方便教学难点的突破,但这仅仅是资源的展示和课本板书的搬家而已,作用犹如PPT,这是为教师的教服务的课件。有的教师使用电子白板课件,是为了用技术而用技术,没有将电子白板与教学内容进行有效的整合,从“人灌”变为“电灌”,电子白板的优越性没有发挥出来。这些都是教学设计不足造成的。
著名媒体技术专家克拉克曾说过,是教学设计而不是用来传递教学的媒体决定了学习者的学习。足见教学设计的重要性,要想在电子白板环境下进行合理的教学设计,必须体现以学生发展为中心,只有以学生发展为中心,根据学生生理、心理的实际情况,把握学生已有的知识与经验,适度地使用电子白板的各种功能,寻找电子白板的最佳作用点和最佳作用时间,使电子白板成为学生认知的工具,才能提高数学课堂教学的有效性。
2.发挥电子白板促进学生思维发展的作用
由于电子白板能将许多抽象的内容形象化,对于理解抽象内容、培养形象思维有很大的帮助,但是过多地将抽象内容形象化,虽会培养学生的形象思维,却弱化了学生其他思维。在数学学习中,思维是多元化的,单靠看和听是不能完全培养的,学生必须要勤动脑思考。因此,教师在电子白板整合教学中,要适度使用电子白板,不要将所有内容都用白板展示出来,要留给学生思考的空间,培养学生思维的品质。其中,思维能力是诸多能力中的核心能力,电子白板的研究、开发与应用的最高境界就是促进学生思维的发展。
3.促进电子白板与其他教学手段的有效整合
(1)几何画板是一种适合数学教学的作图软件,能方便准确地进行绘图,并能对绘制出来的图形进行动态演示和变换,能直观地反映数与形的结合、点的轨迹等几何关系的内在实质,而这些功能是电子白板所不具有的。例如,在研究二次函数У=ах2+bх+c中三个系数а、b、c究竟怎样影响整个函数图像,用黑板或电子白板都难以给学生创设一个直观的动态数学情境,而使用几何画板就可以轻松实现。通过对几何画板的操作,学生能从变化的现象中总结出规律,进而把握二次函数图像的本质。
(2)Flash软件是一个基于矢量技术的动画制作工具,适合制作动态导航控制、动态画面的多媒体课件,而这些功能是电子白板所不具有的。例如,在学习由多个小正方体组成的几何体的三视图时,可以利用Flash软件制作一个可以旋转的动画,在旋转几何体时,可以方便地分别从正面、左面和上面三个方向观看几何体,从而让学生很容易得到几何体的三视图,突破教学难点。
(3)系统的板书是学生在教师的引导下认知加工形成新知的外部支撑点,是感性知识上升到理性认识的外部桥梁,是课堂教学内容必不可少的环节,通过板书,在黑板上可以留下教学的主要内容,如定理、公式等;可以留下解题的示范,如规范的解答格式等,而这些是电子白板所不具有的。许多教师在使用电子白板后就抛弃了黑板,抛弃了板书,由于电子白板大小的限制及页面的切换,前面讲的内容就看不到了,不利于学生记忆重要的内容,没有黑板板书的电子白板就犹如放电影一样,没有突出重点,因此系统的黑板板书还是需要的。
(4)学生的动手操作、主动探究、合作交流、互动评价等有效突破了知识的理解障碍,能获得真实的自我成就感,而这些是电子白板所不具有的。在教学中,该让学生动手操作的要让学生动手操作,该让学生合作交流的要让学生合作交流,而不是用电子白板等多媒体技术模拟代替。
(5)实物模型是看得到、摸得着的,在教学中适当使用实物模型,能让学生真实、直观地感受到数学知识,而如果用实物的图片 或投影来代替,效果将大打折扣。
结束语
电子白板与初中数学的整合有利于学生对数学本质的认识,电子白板辅助教学,可以是锦上添花。课堂教学效果是多方面因素相互作用的结果,作为数学教师,我们应该努力转变自己的观念,从学科的角度,注意实效、有效整合、优化整合,更好地发挥电子白板在初中数学教学中的优势,使抽象的数学知识形象化、生活化,使学生不仅能掌握数学知识,而且还能喜欢上数学这门学科。
参考文献:
[1]王陆.交互式电子白板与教学创新──从入门到精通[M].北京:高等教育出版社,2009.
[2]姜明.促进学生综合发展的理想选择──《三角形中位线》电子白板教学有感[J].中小学信息技术教育,2010(9).
[3]翟作凤,等.数学教学中多媒体辅助教学的实践与思考[J].中学数学教学参考(中旬),2009(6).
关键词:计算机科学 主要课程 网络工程 数字媒体 知识体系 软件工程师
一、前言
如今社会快速发展,计算机的应用领域非常广泛,社会生产力也不断地发展,人们的生活方式也随之改变。在教育管理中,如何使师生员工的工作、学习和生活变得非常便捷、舒适和高效,更不必浪费大量的时间去图书馆查找资料,是一项必须解决的问题。显而易见,教育管理者必须培养全体师生员工懂得网络技术势在必行,例如,搜索网络便可查出自己所需要的大量重要信息和资料;在网络上你就可以看书、查未知领域的资料、听名校名师的精彩讲座等,不仅如此,还可以通过办公软件来处理一些日常事务,避免琐碎与繁杂。计算机网络管理已经成为人们生活、工作和学习的一部分,并时刻发挥着重要的作用。
二、教育管理者必须了解计算机领域,培养社会需求人才
了解计算机领域,是教育管理者必须掌握的。所谓计算机就是一种按事先存储的程序,自动,高速的对数据进行输入,处理,输出和存储的装置。一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。计算机可以广泛的应用于科学计算,数据处理,实时控制,人工智能,计算机辅助和辅助教育,娱乐与游戏等领域。
在业余时间,对于计算机管理者,最好了解和学习一些基本课程。
主要课程如:电路原理、模拟电子技术、数字逻辑、数字分析、计算机原理、微型计算机技术、计算机系统结构、计算机网络、高级语言、汇编语言、数据结构、操作系统、计算方法、离散数学、概率统计、线性代数以及算法设计与分析等。
近年来,教育管理对人才的要求有:
1. 掌握计算机科学与技术的基本理论、基本知识和基本技能,特别是数据库,网络和多媒体技术;
2. 掌握计算机应用系统的分析和设计的基本方法;
3. 具有熟练地进行程序设计和开发计算机应用系统的基本能力和开发CAI软件的能力;
4. 具有创新意识、创新精神和良好的教师职业素养,具有从事计算机教学及教学研究的能力,熟悉教育法规,能够初步运用教育学和心理学的基本原理,具有善于与人合作共事的能力;
5. 了解计算机科学与技术的发展动态;
6. 掌握文献检索、资料查询的基本方法,具有独立获取知识和信息的能力。
三、教育管理者必须了解计算机专业方向,培养复合型人才
计算机科学与技术是一门研究领域广阔的专业,下分多个学科方向。如网络工程、数字媒体技术、计算机控制、人工智能、软件工程等等。作为教育管理者,必须洞察当前计算机迅速发展的方向:网络工程和数字媒体技术,在当前教育管理中显得尤为突出。
——网络工程
网络工程就是以计算机网络系统、数字通信系统、网络通信技术和计算机技术为基础的一门学科。它的主要内容是总结、研究和网络设计、实施和维护有关的概念和客观规律。该学科方向有其明显的特征,首先是有非常明确的网络建设目标,在工程开始之前就必须确定。然后,工程有详细的规划和正规的依据。例如国家标准、行业标准或是地方标准等等。
学习网络工程需要掌握网络工程的基本理论与方法以及计算机技术和网络技术等方面的知识,需要接受网络工程技术应用的基本训练,同时要具有运用所学知识与技能去分析和解决相关实际问题和进一步学习网络工程领域新理论、新技术及创造性思维的能力。该方向的主要课程:高等数学、线性代数、数字逻辑与数字系统、离散数学、算法与数据结构、计算机组成与系统结构、计算机网络、网络工程、信息与网络安全、通信软件设计等等。
网络工程所做的事得到了人们的喜爱,同样数字媒体技术也一样。数字媒体是指以二进制数的形势记录、处理、传播、获取过程的信息载体。这些载体包括数字化的文字、图形、图像、声音、视频影像和动画等感觉媒体,和表示这些感觉媒体的表示媒体等的统称为逻辑媒体,以及存储、传输、显示逻辑媒体的实物媒体。
——数字媒体(即软件工程)
数字媒体在我们的日常生活中都会用到,比如数码相机拍的照片、摄像机拍的影像、音乐、图像、动画、用3D制作软件制作出来的动画角色等等。简单来讲,“数字媒体”一般就是指“多媒体”,是由数字技术支持的信息传输载体,其表现形式更复杂,更具视觉冲击力和互动特性。
数字媒体技术发展迅速,成为全产业发展的驱动力。在某种程度上,数字媒体产业的发展体现了一个国家在信息服务、传统产业升级换代及前沿信息技术研究和集成创新方面的实力和产业水平。例如:英国高度重视数字媒体产业的发展,数字媒体产业每年的产值占英国GDP的8%。美国权威统计机构的最新数据显示,数字媒体产业在美国已发展成重要的支柱产业,据了解,美国现在的数字媒体产业发展水平超过了以往任何一个时代,不仅规模巨大,而且产业细化、全球扩张。
数字媒体技术学科方向要求学生掌握数字媒体中各类媒体的基本知识和行业知识。主要的课程有:C++程序设计、计算机图形学、计算机动画基础、计算机游戏基础、JAVA语言、数字逻辑、微机原理与接口技术、多媒体技术基础等等。
四、教育管理者必须培养社会高需求尖端人才
未来几年,国内外高层次软件人才仍将供不应求。软件工程专业毕业生主要在各大软件公司、企事业单位、高等院校、各大研究所、国防等重要部门从事软件设计、开发、应用与研究工作。有数据表明,我国软件出口规模达到215亿元,软件从业人员达到72万人,在中国十大IT职场人气职位中,软件工程师位列第一位,软件工程人才的就业前景十分乐观。
五、结束语
新时代赋予新的历史使命,教育管理者要有不断创新的教学管理模式,更要要有符合当代高校的创新理念,培养先进管理人才时,要不断加强实训和各种技能比赛。教育具有多元化,博采众长,集思广益,只有不断地更新管理模式,与时俱进,才能培养好优秀的员工和一流的学生。
参考文献:
[1]王移芝,罗四维.大学计算机基础教程[M].北京:高等教育出版社,2004
[2]杨振山,龚沛曾.大学计算机基础(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2004
[3]张尧学等.计算机操作系统教程[M].北京:清华大学出版社,2002
随着现代信息技术的迅猛发展,网络技术在教育中的应用日益广泛和深入,特别是internet与校园网的接轨,为中小学教育提供了丰富的资源,使网络教学真正成为现实,同时也为中小学教育开辟了广阔的前景。陈至立部长在全国中小学信息技术教育工作会议上指出:“全国实施中小学'校校通'工程,努力实现基础教育的跨越式发展。”“‘校校通’工程的目标是用5年到10年时间,加强信息基础设施和信息资源建设,使全国90%左右独立建制的中小学校能够上网,使中小学师生都能共享网上资源,提高中小学的教育教学质量。”“校校通”工程的启动和发展,给中小学教学带来革新的机会,为学科教学信息化奠定了物质基础。如何有效地利用网上的资源,建构基于网络的现代教学模式是一个迫切研究的问题,而开展网络教学模式研究的重要理论基础之一就是网络教学的设计与评价。因此,开展网络教学的设计与评价的探索与实践研究有着十分重要的意义。
一、课题研究背景
(一)国内外的研究现状
1、网络教学的设计理论与方法的研究缺乏系统性
通过对国内外有关的学术刊物(如《电化教育研究》、《中国电化教育》、《educationaltechnology》等)、教育网站和国际国内有关学术会议(gccce、icce、cbe等)的论文集进行分析,网络教学的设计研究主要是关于建构主义学习环境的设计和协作学习的设计等方面,缺乏系统的研究。可以说,网络教学的设计理论的研究还处于初级阶段,还有很多问题需要去研究和探索。例如,在网络环境下如何利用网络资源进行主动学习、利用虚拟情境进行探究学习、利用通讯工具进行协商学习、利用工具进行创造学习的设计以及教师指导性活动的设计等方面,都值得我们去研究。
2、网络教学的评价研究才刚刚起步
随着internet应用的普及,网络教学已成为一种重要的教学手段和教学场所。然而,与传统教学相比,网络教学的质量保证体系却显得不够完善、健全。如何保证网络教学的质量,建立一个行之有效的网络教学评价模型,已成为网络教学研究的一个重要课题。时至2000年,教育部批准全国31所高校建立网络教育学院,但却没有制定出如何保证网络教育质量的相关政策。美国国家教育政策研究所(theinstituteforhighereducationpolicy)于2000年4月也发表了一份名为"在线教育质量:远程互联网教育成功应用的标准"的报告,然而,这些文章(报告)也仅仅是描述性的定义网络教学的评价指标,而对如何组织评价、如何获取定量数据、评价数据如何促进教学等方面则很少涉及。目前,网络教学的支撑平台中的学习评价模块往往只含有测试部分,而缺乏相应的分析与反馈。
(二)课题研究的意义
1、促进网络教学的发展,提高网络教学的质量
由于网络教学可以实现信息资源共享,在网上组织最优秀的教材和教法,使学习者在网上可以学到最新的知识,因此是教学改革发展的方向。通过本项目的研究与实践,使网络教学更能为学习者提供一个建构主义的学习环境,充分体现学生的首创精神,学生有更多的机会在不同情境下去运用他们所学的知识,而且学生可以根据自身的行动的反馈来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案,从而提供网络教学的质量。
2、寻找利用计算机技术和网络技术实现学生远程交互自主学习的教学设计的技术解决方案
3、完善和发展教学设计理论
网络环境下的教学与传统教学,不仅是教学环境的不同,在教学内容、教学手段、教学传播形式上都有本质的区别。通过本项目的研究,能够解决网络环境下,教学如何进行教学设计,如何调控教学过程,如何有效实施教学活动以达成教学目标,是对教学设计理论的完善和发展。
二、课题研究内容
(一)研究的主要内容
1、网络教学设计理论体系的研究
包括教学目标的设计、建构性学习环境的设计、学习情境的设计、学习资源的设计、学生自主学习活动的设计、学生协作学习活动的设计、教师指导性活动的设计、学习评价工具的设计等。
2、基于网络环境下的教学策略与教学模式的研究
(1)网络教学策略的研究,如网络环境下的教学内容组织策略、网络环境下的教学情景营造策略、网络环境下的教学对话组织策略、网络环境下的的课堂管理策略等
(2)网络教学模式的研究,如项目化学习模式、探索性学习模式、研究性学习模式等
3、网络教学评价的内容体系、方法、步骤与模型的研究
4、网络教学设计系统软件的开发与应用
5、网络教学评价系统
软件的开发与应用
根据上述研究内容,总课题下设如下子课题:
1、网络教学设计与教学评价的理论研究(谢幼如、李克东)
2、网络教学资源的开发(邓文新)
3、网络教学设计与教学评价系统的开发(柯清超)
4、web课程的教学过程设计及支持系统的研究(陈品德)
5、网络教学设计与教学评价理论的应用研究(余红)
(二)课题的研究目标
本项目的研究目标是:运用现代教学理论与建构主义学习理论,通过教学改革与实验,探索网络教学的设计与评价的理论和方法,开发相配套的网络教学的设计和评价系统软件,探索普通中小学利用网络资源进行网络教学的途径与方法。
(三)预期成果形式
发表有关网络教学的设计与评价的一系列学术论文,出版专著《网络教学的设计与评价》。
开发《网络教学设计系统软件》和《网络教学评价系统软件》,制作《网络教学设计》专题教学(学习)网站,建立《教学设计》多媒体资源库。
三、研究方法与技术路线
(一)研究方法与步骤
本项目的研究主要采用行动研究、实验研究、评价研究等方法。
对于较大规模的教学设计与教学模式的试验研究,将采用行动研究方法。
对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用实验研究的方法。
关于教学模式的评价和有关教学效果的分析,则采用评价研究方法。
2002年5月-2002年8月,收集资料,建立模型
2002年9月-2003年1月,开发软件
2004年2月-2004年8月,教学试验,评价修改
2005年9月-2005年12月,扩大试验,归纳总结
1、基于网络的协作化设计思维工具的通讯模型的构建;
2、教学设计系统中师生教学活动的可视化表示与分析;
3、网络教学的教学评价模型的构建;
4、网络教学过程中学习反应信息的自动采集与处理。
四、课题研究价值
1、建立网络教学设计的理论体系与方法。
2、建立基于网络环境的各类教学评价指标体系。
3、开发出操作性强、具有实际应用价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。
传统的教学设计是应用系统方法分析和研究教学的问题和需求,确立解决他们的方法与步骤,并对教学结果作出评价的一种计划过程与操作程序。现代教学设计理论已经不拘泥于系统论的理论基础,不强调对教学活动的绝对控制,逐渐放弃呆板的设计模式,开始强调教学设计的关系性、灵活性和实时性,从而更加有利于学生的创新精神和实践能力。本课题的理论成果将完善和发展传统的教学设计理论与方法。
1、通过课题的研究与实践,总结并形成基于网络环境下学科教学设计的理论与方法,优化中小学课堂教学结构。
2、通过课题的研究与实践,探索并总结信息化时代如何改革传统的思想和模式,使学生学会利用网络资源进行学习的方法和经验。
3、通过课题的研究与实践,探索普通中小学利用网络资源的途径与方法,形成一批优秀的网络教学课例。
4、通过课题的研究与实践,开发出具有应用推广价值的网络教学的设计工具和评价系统软件。
五、研究基础
(一)已有相关成果
1、曾于93年、97年两度获得国家级优秀教学成果奖,其中《多媒体组合教学设计的理论与实践》项目的成果在全国的大中小学广泛应用,《多媒体组合教学设计》(李克东、谢幼如编著,科学出版社)多次再版发行。
2、出版的《多媒体教学软件设计》(含教材与光碟)(谢幼如等编著,电子工业出版社,1999年)、《多媒体教学软件设计与制作》(含教材与光碟)(李克东、谢幼如、柯清超编著,中央广播电视大学出版社,2000年)和《信息技术与学科教学整合》(李克东、谢幼如、柯清超等,万方数据电子出版社,2001年)在全国广泛应用。
3、97年《多媒体技术在基础教育改革中的应用实验研究》和《小学语文"四结合"教学改革试验研究》获国家教委全国师范院校面向基础教育改革科学研究优秀成果二等奖。
4、承担国家"九五"重点科技攻关项目《计算机辅助教学软件研制开发与应用》(简称96-750)《小学语文科学小品文》、《小学语文古诗欣赏》、《小学语文扩展阅读》、《初中语文新诗赏析》四个子课题的研
制与开发,4个项目6张光盘全部通过教育部组织的专家组鉴定,被评为优秀软件,并由北京师范大学出版社和电子工业出版社出版,在国内及东南亚地区发行。
5、2000年所完成的《学习反应信息分析系统》获广东省高等学校优秀多媒体教学软件一等奖,并出版专著《学习反应信息的处理方法与应用》(谢幼如、李克东著,暨南大学出版社,1999年)。
华南师范大学教育技术学科是国家级重点学科,华南师范大学教育信息技术学院是"211工程"重点建设学科单位,我国的教育技术学博士点之一。华南师范大学教育技术研究所拥有从事计算机教育应用研究的人员近30名,其中包括教授2名、副教授5名、讲师8名、博士研究生4名和硕士研究生近15名。他们在长期的研究工作中,对各种多媒体教学软件、网络教学应用软件、学科教学工具、资源库管理应用系统进行了深入的研究与探索,并已取得了实质性的进展和成果。本研究所拥有先进的计算机软件开发实验室两个、国家级的多媒体教学软件制作基地一个,在国内教育技术领域方面处于领先地位。
1、《多媒体组合教学设计》,李克东、谢幼如编著,科学出版社,1992年第一版、1994年第二版
2、《多媒体教学软件设计》谢幼如等编著,电子工业出版社,1999年
3、《信息技术与学科教学整合》,李克东、谢幼如主编,万方数据电子出版社,2001年
4、《学习反应信息的处理方法与应用》,谢幼如、李克东著,暨南大学出版社,1999年
5、《globaleducationonthenet》,高等教育出版社、springer出版社,1999年
6、《教学设计原理》,r.m.加涅、l.j.布里格斯、w.w.韦杰著,华东师范大学出版社,1999年
7、《新型教学模式的探索》,谢幼如编著,北京师范大学出版社,1998年
8、全球华人计算机教育应用大会(gccce)第一届至第五届论文集,1997年(广州)、1998年(香港)、1999年(澳门)、2000年(新加坡)、2001年(台北)
9、《改善学习--2001中小学信息技术教育国际研讨会论文选编》,吉林教育出版社,2001年
关键词:网络新闻 写作主体 写作客体 写作载体 写作受体 写作活动
随着网络技术研究与使用的不断扩展深化,互联网的影响渗透到社会、政治、经济、文化诸多领域,正以前所未有的冲击力改变着人类的生存状态。在新闻传播领域,数字化技术的应用使新闻表达和传递的渠道、形式日益丰富,人们获取新闻的方式和途径发生了巨大改变。根据CNNIC(中国互联网络信息中心)2009年11月的《第25次中国互联网络发展状况统计报告》“网络新闻在2009年网络应用使用率(80.1%)排名第二,主要用户已经超过网民的八成”。网络媒体已然成为人们获取新闻的重要渠道。如何提高网络新闻传播的质量,增强网络新闻传播效率,成为当前新闻研究的重要课题,我们有必要系统地研究网络新闻写作的特性,掌握网络新闻写作的规律。
需要特别指出的是,写作是以创造性为标志的活动,网络新闻写作研究的对象是有别于简单复制传统媒体新闻的网络原创新闻,即“网络记者自己采访写作的新闻报道;通过重组新闻资源、重新编辑改写的新闻报道;体现网络传播的特殊优势,适合网络信息传播规律专门制作的新闻报道”。
从写作学和传播学角度来看,网络新闻写作是一个由写作主体、写作客体、写作载体和写作受体四大要素,相互联系组合而成的,动态、开放的活动过程。这一过程历经了新闻文本制作、信息流动、新闻文本再制作、信息再流动等几个阶段。系统地研究网络新闻写作就要研究构成活动体系四大要素的特点,以及网络新闻写作活动的运行特点。
网络新闻写作四大要素分析
(一)写作主体
传播形式从最初的单向传播,到逐渐互动的双向传播,再到现在以Web2.0为代表的以个人为中心的个性化传播,网络环境中的新闻写作主体内涵与外延和传统意义上的新闻记者已经不同:
网络新闻的专业写作主体是“全能”和“全程”型数字化记者。西方学者提出,网络记者应该成为媒体融合下的“全能传播者”,懂得熟练使用数码设备和相应软件,要善于进行多媒体、超文本写作,并根据新闻事件的特点选择适当的文本,如讲求时效选择文字文本,讲求直观选择图像文本,人物访谈、讲话用声音文本,动态感强的场面和重大事件报道采用影像文本……
同时,网络滚动式的平台要求网络记者“全程式写作”。网络媒体具有传统媒体无法比拟的时效性和海量性,没有传统媒体新闻的截稿时间和版面限制,新闻可以时时、时时更新。网络记者一方面要有“全天候写作意识”,保证第一时间把最新发生的新闻事件呈现在网络上:还要有不间断追踪事态发展的“全程写作意识”,对新闻事件后的发展进程保持持续的后续环节报道。
网络新闻写作主体是善于利用网络传播特点,整合传统媒体信息资源,改写、编辑、策划、制作符合网络传播规律的新闻报道的专业人才。由于财力人力和运营方针等因素,我国新闻网站目前主要还是以转载传统媒体新闻为主,但网络传播特点以及网络受众的接受心理和行为特征促使这些信息必须经过重新编辑。随着受众对网络新闻日益强烈的需求,编辑工作早已不是简单的剪剪贴贴,而是以熟练把握网络技术和新闻知识为前提的创造性的专业活动,如新闻网站的网页设计创新,立体化、多媒体式的网络专题构建以及网络新闻专栏策划等。
网络新闻写作主体的外延扩大。写作主体与受体的界限模糊。互联网开放式的信息空间给网民提供了畅所欲言的平台,通过网上论坛、电子邮件、发帖、博客等网民可以信息或对感兴趣的话题进行评论。受众能动地参与到网络新闻的写作与中,否定了传统媒体“你传我受”的单纯灌输模式。网络新闻的写作主体已不限于记者这一特定群体,任何拥有计算机、掌握上网知识的人都可以成为网络新闻的写作主体,网络新闻写作主体与受体的界限已变得模糊。由此带来的影响一方面是网络新闻数量、时效性的极大提高;另一方面就是传统新闻“把关人”缺失后,网络新闻的可信度受到质疑。
(二)写作客体
写作客体即写作的对象或写作的题材,回答“写什么”的问题。网络新闻的写作客体并没有脱离传统新闻的写作范围,即“新近发生的或发现的,被公众广泛关心、感兴趣的,能借助大众传播媒体传播的事实”。但在这一基础上,网络传播时间自由、容量无限、呈现方式多样,又使网络新闻写作客体具有自身的特点。
由于网络新闻传播中受众可以多渠道地获取信息,较之传统新闻传播拥有更多的自由度和主动权,而电脑页面限制与信息海量之间的矛盾又使得受众的注意力成为稀缺资源,所以网络新闻传播比传统新闻传播更重视传播效率,在选择写作客体时,更注重满足受众需求。在网络环境中,“受众群体需求有三个明显特征:快速获取最新信息;精确接近深度信息;主动选择实用信息”。由此带来了网络新闻写作客体选择的三个倾向:
突发新闻和重大新闻即时动态进程。网络传播在时间与空间上的优势,在反映突发新闻和重大新闻时具有即时跟进的特殊能力。新闻受众在高度关注新闻事态发展时,往往更倾向于从网络上获取信息,也因此,网络新闻写作较为注重捕捉重大新闻后续发展的最新动态。
与主体新闻相关的深度报道。网络空间海量的信息储备、数据库检索、信息的长时共存方便了新闻数据的采集、归类和分析,网络媒体拥有向受众提供全方位深度报道的优势。网络新闻的受众不再仅仅满足于知晓主体新闻本身,还需要了解与之相关的背景、社会影响、发展趋势等,受众接收网络信息的心理预期逐渐由追求速度向探求深度转变,对于深度报道的需求日益强烈,“围绕主体新闻进行深度报道成为网络新闻写作的一种内在要求”。
满足特定受众多元化需求的信息。网络受众群体年龄跨度大,社会构成复杂,价值标准多元化,任何一个网站想要兼容并蓄都不太切合实际。如今媒体的专业化发展趋势日益明显,不同的网站或频道都有自己的受众定位,并以此为出发点满足特定受众群体的多元化需求,突出个性化和丰富度的新闻信息也是网络新闻写作客体的选择趋势。如受众通过新闻网站的个人定制服务,可以便利地获得“我的报纸”或“我的频道”之类的个性化信息:网络新闻频道建设自己的品牌栏目,为受众提供网站、专业评论家(权威人士)、受众多向交互的信息套餐等众多内容。
(三)写作载体
写作载体即写作的成品,是写作活动成果的物化形式。就网络新闻写作而言,主要考虑的是网络新闻文本的写作符号与写作形式问题。
数字化多媒体符号。网络传播环境中新闻写作的符号与传统意义上静态的文字、图片符号有很大不同。数字化技术将文字、图像、声音等转化为数据进而压缩、复制、传递,实现了网络新闻文字、声音、影像、图片的同期呈现,并借助网络技术加以多种形式的表现,如文字就可以设计为各种字体:变幻字、运动字、渐变字等。网络新闻写作可以说是以文字为核心的数字化多媒体符号的综合表达,“身临其境”式和“重现”式报道带给受众全方位的感官体验是传统新闻无法比拟的。
层次化写作。传统新闻是文字或文字与图片、影像、音频的简单组合,是按照线性顺序组织的单个篇章。网络新闻写作运用了网络的特有技术――超链接,通过超链接,新闻以层次化排列的篇章组合的方式呈现。所谓层次化有两重含义:其一,受电脑屏幕的页面限制,网络新闻必须通过分层以若干超链接的独立篇章组合呈现:其二,根据重要程度对新闻事实进行立体化的层次划分,按照“倒金字塔”结构原则,通过多重超链接页面安排新闻内容。一个完整的网络新闻通常可以划分为下列层次,每一个层次具有明确的分工:
层次一:标题。网络新闻传播中,新闻标题是受众阅读的第一航标。“突出重点、强调新意、简洁明快、描述准确、寓意深刻”的网络新闻标题能够吸引受众索取下一层新闻内容,反之则会成为影响受众逐层阅读的障碍。
层次二:内容提要。提要是介于标题与正文之间对新闻主要内容进行概括的一段文字。它与标题出现在同一页面,可以补充标题的不足,吸引受众注意力;可以揭示新闻精华,满足受众信息量差异化要求:可以调整阅读节奏,缓和受众的视觉疲劳。
层次三:新闻正文。网络新闻的正文与传统媒体的新闻写作要求基本一致,即将最重要的新闻要素置于最前面,遵循“重要信息优先”的原则。但网络新闻的正文更应注重文字简洁,不使用复杂的句子和长的段落,尽量让完整信息在一个页面上呈现。
层次四:关键词链接。在正文中以关键词提示(下划线、闪烁、字体变化等)。通过超链接引导受众进入深层阅读。包括“新闻要素的解释与描述,支持结论的论据,直接背景资料,统计数据与表格,相关定义,更多的参考资料”等。
层次之五:相关文章。相关文章是与主体新闻有关的文章,通常由网络新闻系统自动添加而成。
互文性写作。所谓互文性是指“文本内部的文字符号、语言系统、情节话语等,与其他文本及情节话语存在着广泛的复杂联系”。网络传播具有强大的交互,受众可以用博客、聊天室、论坛等直接参与新闻传播,也可以在接收信息的同时通过媒体提供的交互平台发表意见。网络新闻的写作充满了互文性,网络新闻载体包括写作主体创作并通过网络媒体的第一文本,以及受众对第一文本介入、压缩、加工、编辑、改写后的第二文本。从第一文本到第二文本就是互文的过程。
(四)写作受体
写作受体是写作行为的接受对象,但网络新闻写作中受体的心理和行为带有网络传播的明显特征,对传统的新闻写作理念提出了极大挑战。
网络新闻受众信息获取趋向于追求速度与深度。据统计,目前以计算机上网和手机订阅新闻的受众普遍青睐网络信息即时更新的优势,要求快速获取生存环境变化的最新信息。另外,由于网络信息资源的海量储存以及数字多媒体技术的应用,网络新闻受众不再满足于传统的只阅读文字和图片或者只观看影像等较单一的信息接收方式,他们在追求速度的同时,要求网络媒体提供更具深度和广度的新闻报道,如深度报道、调查报道、民间测验等,而且寻求文本、声音、图片、视频等全方位满足感官的信息享受。
网络新闻受众享有信息选择和的自由度和主动权。与传统新闻媒体单向传播和受众被动接受不同,互联网提供的开放空间和互动平台使新闻传播采用“多对多”的组织范式和传播模式。受众不仅在选择信息时拥有主动权和自由度,而且积极地参与到新闻写作和传播活动中,主动发表新闻评论,参与新闻讨论,增强与写作主体和其他写作受体的互动,传统新闻媒体对于信息的单方面掌控完全被颠覆。
网络新闻受众阅读采用快速扫描方式。社会生活节奏加快,网络信息的海量存储、屏幕阅读的页面限制以及上网费用的消耗,促使受众采用与传统从左到右,逐句阅读方式完全不同的从上到下的扫描式阅读。这一阅读方式意味着受众在极短的时间内,浏览乃至跳过大量内容来检索对自己有用的信息。因此在网络新闻阅读中,呈现在首屏的新闻标题极为重要,往往成为“受众选择阅读的第一道关口”,多数时候网络新闻就是“读题新闻”。另外,设置醒目的关键词、清晰的提示与标志等细节也成为网络新闻抓住受众眼球的必要策略。
网络新闻写作活动分析
以上我们分析了构成网络新闻写作的四大要素:写作主体、写作客体、写作载体、写作受体有别于传统写作活动要素的特点。而作为写作活动,各要素并不是孤立存在的,而是相互联系的。正是通过写作要索之间的有机联系,才构成了写作活动体系,如写作主体在文本制作阶段与写作客体的结合产生了写作载体;写作载体在阅读阶段被写作受体接受:写作受体在反馈阶段作用于作者和社会……网络新闻写作活动以网络传播为平台,这一传播媒介兼具人际传播与大众传播的特性,既可以单向,也可以双向乃至于多向传播,彻底改变了传统单一、线性的传播方式,具有开放的互动性,从而导致网络新闻写作四大要素在写作活动体系中的组合关联发生了新的变化。具体而言,区别于传统写作体系中写作主体为中心,“互动性这一网络传播的根本特征”,让受众摆脱了单纯接受的地位,拥有了自主的选择权和发言权,因此网络新闻写作活动与传统新闻写作活动区别性的特点,集中体现于写作主体与受体地位及关系的变化上。
网络新闻文本制作阶段,写作主体主导地位与写作受体的受导地位不变。原创网络新闻的写作主体――记者、制作者、再次写作的受众,在文本写作时处于矛盾的主导地位,他们的题材意识协调着与写作客体的关系:成品意识决定着写作载体的文本形式;读者意识要求其尊重受众需求,调整写作策略。
网络信息及流动阶段,写作主体丧失主导地位,受众享有选择的极大自由度和主动权。新闻写作主体通过某一渠道在网络上信息后,信息的文本形式通过网络应用技术――转载,在网络空间中流动。对于信息流动的推动或阻止,写作主体不再具有干涉的能力,反而是受众在其中起到主要作用。受众要不要转载?怎样转载'都会对网络新闻的传播有至关重要的影响。这也意味着,由写作主体的新闻信息,会由于受众的接收选择在传播中出现变形、衰减甚至失真的可能。
在网络新闻再创作中受众取作主体,成为新闻文本的写作者。受众的再次写作与网络信息流动同时发生。互联网强大的互动功能,使网络受众不仅仅满足于信息获取,更争取与媒体平等的话语权。在互联网开放的空间里,甚至可以说写作主体的写作更多时候是为受众的介入提供“话题情境”,受众可以相同情境下其他的信息文本或对于话题的看法和意见,并作为新闻内容的组成部分,在网络空间里传播。从这个意义上看,受众完全摆脱了传统写作活动中的被动接受地位,成为写作活动的主体。
最后,再次写作的新闻文本又会历经在网络上再次和再次流动的过程,从理论上来讲,只要受众再创作的行为持续进行,该网络新闻的写作活动就会继续下去,和传统写作体系的完整、封闭不同,网络新闻写作活动是动态的、开放的。
【关键字】人工智能;教育;进展
【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2008)13―0018―03
人工智能是一门综合的交叉学科,涉及计算机科学、生理学、哲学、心理学、哲学和语言学等多个领域。人工智能主要研究用人工的方法和技术,模仿、延伸和扩展人的智能,实现机器智能,其长期目标是实现人类水平的人工智能。[1]从脑神经生理学的角度来看,人类智能的本质可以说是通过后天的自适应训练或学习而建立起来的种种错综复杂的条件反射神经网络回路的活动。[2]人工智能专家们面临的最大挑战之一是如何构造一个可以模仿人脑行为的系统。这一研究一旦有突破,不仅给学习科学以技术支撑,而且能反过来促使人脑的学习规律研究更加清晰,从而提供更加切实有效的方法论。[3]人工智能技术的不断发展,使人工智能不仅成为学校教育的内容之一,也为教育提供了丰富的教育资源,其研究成果已在教育领域得到应用,并取得了良好的效果,成为教育技术的重要研究内容。
人工智能的研究更多的是结合具体领域进行的,其主要研究领域有:专家系统、机器学习、模式识别、自然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、机器人学、博弈、智能决策支持系统、人工神经网络和分布式人工智能等。[4]目前,在教育中应用较为广泛与活跃的研究领域主要有专家系统、机器人学、机器学习、自然语言理解、人工神经网络和分布式人工智能,下面就这些领域进行阐述。
一 专家系统
专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统,它使用人工智能技术,根据某个领域中一个或多个人类专家提供的知识和经验进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以解决那些需要专家决定的复杂问题。[5]专家系统主要组成部分为:知识库,用于存储某领域专家系统的专门知识;综合数据库,用于存储领域或问题的初始数据和推理过程中得到的中间数据或信息;推理机,用于记忆所采用的规则和控制策略的程序,使整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作;解释器,向用户解释专家系统的行为;接口,使用户与专家系统进行对话。近几十年来,专家系统迅速发展,是人工智能中最活跃、最有成效的一个研究领域,广泛用于医疗诊断、地质勘探、军事、石油化工、文化教育等领域。
目前,专家系统在教育中的应用最为广泛与活跃。专家系统的特点通常表现为计划系统或诊断系统。计划系统往前走,从一个给定系统状态指向最终状态。如计划系统中可以输入有关的课堂目标和学科内容,它可以制定出一个课堂大纲,写出一份教案,甚至有可能开发一堂样板课,而诊断系统是往后走,从一个给定系统陈述查找原因或对其进行分析,例如,一个诊断系统可能以一堂CBI(基于计算机的教学,computer-based instruction)课为例,输入学生课堂表现资料,分析为什么课堂的某一部分效果不佳。在开发专家计划系统支持教学系统开发(ISD)程序的领域中最有名的是梅里尔(Merrill)的教学设计专家系统(ID Expert)。[6]
教学专家系统的任务是根据学生的特点(如知识水平、性格等),以最合适的教案和教学方法对学生进行教学和辅导。其特点为:同时具有诊断和调试等功能;具有良好的人机界面。已经开发和应用的教学专家系统有美国麻省理工学院的MACSYMA符号积分与定理证明系统,我国一些大学开发的计算机程序设计语言、物理智能计算机辅助教学系统以及聋哑人语言训练专家系统等。[7]
目前,在教育中,专家系统的开发和应用更多的集中于远程教育,为现代远程教育的智能化提供了有力的技术支撑。基于专家系统构造的智能化远程教育系统具有以下几个方面的功能:具备某学科或领域的专门知识,能生成自己的提问和应答; 能够分析学生的特征,评价和记录学生的学习情况,诊断学生学习过程中的错误并进行补救教学;可以选择不同的教学方法实现以学生为主体的个别化教学。[8]目前应用于远程教育的专家系统有智能决策专家系统、智能答疑专家系统、网络教学资源专家系统、智能导学系统和智能网络组卷系统等。
二 机器人学
机器人学是人工智能研究是一个分支,其主要内容包括机器人基础理论与方法、机器人设计理论与技术、机器人仿生学、机器人系统理论与技术、机器人操作和移动理论与技术、微机器人学。[9]机器人的发展经历了三个阶段:第一代机器人是以 “示教―再现”方式进行工作;第二代机器人具有一定的感觉装置,表现出低级智能;第三代机器人是具有高度适应性的自治机器人,即智能机器人。目前开发和应用的机器人大多是智能机器人。机器人技术的发展对人类的生活和社会都产生了重要影响,其研究和应用逐渐由工业生产向教育、环境、社会服务、医疗等领域扩展。
机器人技术涉及多门科学,是一个国家科技发展水平和国民经济现代化、信息化的重要标志,因此,机器人技术是世界强国重点发展的高技术,也是世界公认的核心竞争力之一,很多国家已经将机器人学教育列为学校的科技教育课程,在孩子中普及机器人学知识,从可持续和长远发展的角度,为本国培养机器人研发人才。[10]在机器人竞赛的推动下,机器人教育逐渐从大学延伸到中小学,世界发达国家例如美国、英国、法国、德国、日本等已把机器人教育纳入中小学教育之中,我国许多有条件的中小学也开展了机器人教育。
机器人在作为教学内容的同时,也为教育提供了有力的技术支撑,成为培养学习者创新精神和实践能力的新的载体与平台,大大丰富了教学资源。多年来,我国中小学信息技术教育的主要载体是计算机和网络,教学资源单一,缺乏前瞻性。教学机器人的引入,不仅激发了学生的学习兴趣,还为教学提供了丰富的、先进的教学资源。随着机器人技术的发展,教学机器人种类越来越多,目前在中小学较为常用的教学机器人有:能力风暴机器人、通用机器人、未来之星机器人、乐高机器人、纳英特机器人、中鸣机器人等。
三 机器学习
机器学习是要使计算机能够模仿人的学习行为,自动通过学习来获取知识和技巧,[11]其研究综合应用了心理学、生物学、神经生理学、逻辑学、模糊数学和计算机科学等多个学科。机器学习的方法与技术有机械学习、示教学习、类比学习、示例学习、解释学习、归纳学习和基于神经网络的学习等,近年来,知识发现和数据挖掘是发展最快的机器学习技术。机器学习(自动获取新的事实及新的推理算法)是使计算机具有智能的根本途径,对机器学习的研究有助于发现人类学习的机理和揭示人脑的奥秘。[12]
随着计算机技术的进步和机器学习研究的深入,机器学习系统的性能大大提高,各种学习算法的应用范围不断扩大,例如将连接学习用于图文识别,归纳学习、分析学习用于专家系统等,大大推动了在教育中的应用,例如在建构适应性教学系统中,用机器学习与朴素的贝叶斯分类器动态了解学生的学习偏好,有较高的准确率[13]。基于案例的推理(case-based reasoning,CBR)是一种新兴的机器学习和推理方法,其核心思想是重用过去人们解决问题的经验解决新问题,在计算机辅助教育方面,已经出现了基于CBR的图形仿真教育系统,并且,针对个体特征的教育教学方法研究也有所突破。[14]另外,数据挖掘和知识发现在生物医学、金融管理、商业销售等领域的成功应用,不仅给机器学习注入新的生机,也为机器学习在教育中的应用提供了新的前景。
四 自然语言理解
自然语言理解就是研究如何让计算机理解人类的自然语言,以实现用自然语言与计算机之间的交流。一个能够理解自然语言信息的计算机系统看起来就像一个人一样需要有上下文知识以及根据这些上下文知识和信息用信息发生器进行推理的过程。[15]自然语言理解包括口语理解和书面理解两大任务,其功能为:回答问题,计算机能正确地回答用自然语言提出的问题;文摘生成,计算机能根据输入的文本产生摘要;释义,计算机能用不同的词语和句型来复述输入的自然语言信息;翻译,计算机能把一种语言翻译成另外一种语言。由于创造和使用自然语言是人类高度智能的表现,因此对自然语言处理的研究也有助于揭开人类高度智能的奥秘,深化对语言能力和思维本质的认识。[16]
自然语言理解最早的研究领域是机器翻译,随着应用研究的广泛开展,也为机器人和专家系统的知识获取提供了新的途径,例如由MIT研制的指挥机器人的自然语言理解系统SHRDLU就可以接收自然语言,进行人机对话,回答关于桌面上积木世界中的各种问题。同时,对自然语言理解的研究也促进了计算机辅助语言教学和计算机语言设计等方面的发展,例如“希赛可”网络智能英语学习系统,这个基于网络的“人-机”语境的建立,突破了普通英语教师和传统的单机的多媒体教学软件所能具备能力限制,也比建立于网络的“人-人”语境更具灵活性,可以为远程学习者提供良好的英语学习支持,在国内第一次系统地将用自然语言进行的人机对话系统应用在计算机辅助外语教学上,在国际上也是一种创新。[17]
五 人工神经网络
人工神经网络就是在对大脑的生理研究的基础上,用模拟生物神经元的某些基本功能的元件(即人工神经元),按各种不同的联结方式组织起来的一个网络,其目的在于模拟大脑的某些机理与机制,实现某个方面的功能,例如可以用于模仿视觉、模式识别、声音信号处理、控制、故障诊断等领域,人工神经元是人工神经网络的基本单元。[18]人工神经网络有两种基本结构:递归(反馈)网络和多层(前馈)网络,两种主要学习算法:有指导式学习和非指导式学习。
人工神经网络从模拟人类大脑神经网络的结构和行为出发,具有大规模并行、分布式存储和处理、自组织、自适应和自学习能力,特别适合于处理需要同时考虑许多因素和条件的、不精确和模糊的信息处理问题,[19]这使人工神经网络具有更大的发展潜能,目前已经开发和应用的人工神经网络模型有30多种。人工神经网络在教育中的应用大多是与教学专家系统相结合,以此来改进教学专家系统的性能,提高智能性,使其在教学过程中对突发问题具有更好的应对能力。人工神经网络在学校管理中也得到应用,例如采用误差反传算法(BP)的多层感知器已应用于高校管理之中。
六 分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligence,DAI)
分布式人工智能是分布式计算与人工智能结合的结果,研究目标是要创建一种能够描述自然系统和社会系统的精确概念模型,主要研究问题是各Agent之间的合作与对话,包括分布式问题求解和多Agent系统两个领域。[20]分布式人工智能系统一般由多个Agent组成,每个Agent又是一个半自治系统,Agent之间及Agent与环境之间进行并发活动并进行交互来完成问题求解。[21]由于分布式人工智能系统具有并行、分布、开放、协作和容错等优点,在资源、时空和功能上克服了单智能系统的局限性,因此获得了广泛的应用。
分布式人工智能中的Agent和多Agent技术在教学中的应用逐渐受到关注。在教学中引入Agent可以有效地提高教学系统的智能性,创造良好的学习情境,并能激发学习者的学习兴趣,进行个性化教育。目前,Agent和多Agent技术多用于远程智能教学系统,通过利用其分布性、自主性和社会性等特点,提高网络教学系统的智能性,使教学资源得到充分利用,并可实现对学习者的学习行为进行动态跟踪,为学习者的网络学习创造合作性的学习环境。在网络教学软件中应用Agent技术的一个典型是美国南加利福尼亚大学(USC)开发的教学Adele(Agent for Distance Education - Light Edition) [22]。Agent技术在网络教学软件中取得的良好效果,促进了研究者对分布式人工智能在教育中的应用研究。
综上所述,科学技术的发展将会推动人工智能技术在教育中应用的广度和深度。从人工智能的应用趋势来看,人工智能在教育中应用的扩展可以通过以下三个方面进行:一是人工智能与其他先进信息技术结合。人工智能已经与多媒体技术、网络技术、数据库技术等有效的融合,为提高学习效率和效度提供了有力的技术支持,而引起教育技术界广泛关注。[23]例如人工智能技术通过与多媒体技术相结合,可以提高智能教学系统的教学效果;与网络通讯技术相结合,可以提高和改进远程教育的智能性。二是人工智能应用研究领域间的集成。人工智能应用研究领域之间并不是彼此独立,而是相互促进,相互完善,它们可以通过集成扩展彼此的功能和应用能力。例如自然语言理解与专家系统、机器人的集成,为专家系统和机器人提供了新的知识获取途径。三是人工智能的研究和应用出现了许多新的领域,它们是传统人工智能的延伸与扩展,这些新领域有分布式人工智能与Agent、计算智能与进化计算、数据挖掘与知识发现以及人工生命等[24],这些发展与应用蕴藏着巨大潜能,必将对教育产生重要的影响。
技术发展不断发挥着引导教育技术研究的作用,一种新兴技术的出现总是会掀起相应的研究热潮, 引发对技术在教育中应用的探讨、评价以及与传统技术的对比。[25] 人工智能作为一门交叉的前沿学科,虽然在基本理论和方法等方面存在着争论,但从其研究成果与应用效果来看,有着广阔的应用前景,值得进一步的开发和利用。
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【关键词】 非物质文化遗产传承 数字化技术 图像数据库
引言
蓝印花布已于2006年5月经国务院批准列入第一批国家级非物质文化遗产名录。本文通过研究探讨了基于内容的图像数据库技术以及相关数字化技术在非物质文化遗产保护与传承中的开发与运用,在利用基于内容的图像数据库技术在传统非物质文化遗产保护方式方面实现突破,更加有效地提高了非物质文化遗产的展示效果及保真效果,并为安全和长久地保护与传承该非物质文化遗产迈出探索的一步。
一、应用背景
非物质文化遗产具有地域性强,受众群体小,传播范围小、受众面窄等特点,且多以传统传播方式为主,多数是望“数字化”兴叹![1]例如,南通蓝印花布的主要传承人吴元新教授通过多年的努力,整理收藏明清以来的上万件实物及图片资料以及纹样纸版,并以此出版了《中国蓝印花布纹样大全》。但是数量巨大的蓝印花布的图案纹样,纹样繁复,内容丰富,利用文本很难准确描述其内容;同时,蓝印花布分布广泛,很多纹样经过长时间保存后破损严重,传统的保护方式给蓝印花布的收集、整理以及传承造成极大地损失。如何通过数字化技术手段对非物质文化遗产进行真实、系统和全面的整理、收集、记录及处理非物质文化遗产的信息,并利用先进的模式识别、数据库等技术为其建立图像数据库,即是本文所阐述的主要内容。
众所周知,随着计算技术的发展以及计算机硬件性能的提高,模式识别、人工智能、数据挖掘以及图像处理等研究领域的发展也取得了长足的进步,促使利用计算机数据库管理系统管理图像变得十分必要。然而,目前图像数据库的开发与建设方面存在以下不足:1、 针对图像数据的描述不能方便的随意扩展,使其不能满足基于图像数据的科学研究对图像数据描述特征属性多样性的需求;2、 影像图像数据的存储以及编号不能反映图像数据之间的关联性,比如不同时间点或者不同图像采集模式所得到的图像数据之间的关系,不能很好的得到体现;3、图像数据在服务器上的上传和下载过程都在服务器端完成,这种设计增加了服务器端的负担,影响了针对数据仓库的上传、检索和下载速度。
通过对大量蓝印花布图案纹样的分析、研究,针对其特点以及南通蓝印花布纹样图像数据库设计需求,提出利用数据库等先进管理理念及信息化、数字化等技术手段对非物质文化遗产----“蓝印花布”开发,实现一种新的基于内容的、可扩展、高效存储、可检索的、以颜色信息为主形状信息为辅的蓝印花布图案纹样综合检索数据库系统,从而实现对蓝印花布纹样的保护与传承。该系统不但可以真实地再现蓝印花布的制作及其工艺流程;而且还可以利用数字化后的蓝印花布纹样进行虚拟重组、修改,实现大众的个性化需求,并通过现代计算机网络技术以及先进的信息处理技术让蓝印花布及其所携带的文化信息在世界各地流传,被越来越多的人所接受和喜爱。
二、南通蓝印花布纹样的数字化
2.1 数字化技术
数字化技术是一种信息处理技术,即将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列可以进入计算机的二进制代码的技术。数字化技术是计算机技术、多媒体技术、智能技术和信息传播技术的基础。[2]
2.1.1 南通蓝印花布纹样的数字化采集
本文以南通蓝印花布的纹样为研究对象,利用数码相机采集其数字化图像,采集后的效果完全能满足实验要求。
2.1.2 南通蓝印花布纹样的数字化预处理
蓝印花布只有蓝白两色,因此,针对南通蓝印花布纹样这个显著特点,对其数字化图像进行相应的预处理,例如灰度化处理,就是采用加权值法与最大值法结合的特点,并经大量试验后确定采用如下公式进行灰度化处理:
鉴于不同蓝印花布藏品其成色、磨损及其它原因,在对其颜色进行数字化时,确定蓝印花布纹样数字化颜色标准为:蓝色RGB值{29,33,70}、白色RGB值{251,255,255}。
2.1.3 南通蓝印花布数字化纹样的提取
图像分割是提取南通蓝印花布数字化纹样的基础。国内外广泛使用的图像分割方法主要有阈值分割、基于变形模型分割、基于区域生长分割、聚类法分割等等。[1]不同图像对象,其图像分割的分类依据也不同,与之对应的分割算法也完全不同。针对蓝印花布具有明显蓝色颜色优势的特点,通过大量实验,并综合比较上述几个分割算法后,确定了通过加权值将基于阈值的分割算法及基于边缘检测的分割算法相结合来分割蓝印花布纹样的最终解决方案。其效果如图1所示:
三、基于内容的南通蓝印花布纹样数据库的开发与实现
基于内容的数据库不仅能对数据库内容提供增、删、改、查等功能,而且还能实现数据库内容整理、整合等操作。而南通蓝印花布纹样不但内容复杂多样,而且数量众多。因此,如何高效地利用图像数据库对这些海量纹样进行整理、收集,是本文重点阐述的内容。而如何实现南通蓝印花布纹样的识别,则是实现基于内容的南通蓝印花布纹样图像数据库的关键。通过分析,确定颜色特征和形状特征能有效区分南通蓝印花布纹样,高效提取这两种特征对于实现基于内容的蓝印花布纹样图像数据库至关重要。
本文在JAVA EE 框架上,利用Opencv机器视觉库与MySql数据库相结合,开发、实现基于内容的南通蓝印花布纹样图像数据库。
3.1 JAVA EE框架下OpenCV环境的搭建
实现基于内容的蓝印花布纹样图像检索系统,将JAVA EE框架结构与OpenCV结合,不仅能对数据库的图像数据进行管理,而且还满足处理数据库中的图像信息的要求。另外,JAVA EE的MVC也为用户提供良好的用户界面。
3.2 蓝印花布纹样的特征提取
图像特征的提取与表达是CBIR技术的基础和核心技术。最客观的图像信息模型主要是以图像低级特征为主,如颜色、形状、纹理与空间关系等。基于内容的图像视觉信息主要有图像信息的低级特征以及图像内容的语义描述两部分。[3] 本文主要以颜色特征的提取与匹配为研究对象开展研究。图像特征的提取是基于内容图像检索的基础,如何构建反映适当图像内容的特征是进行图像检索的关键技术之一。[4]其中颜色特征因为和图像中所包含的物体或场景十分相关,对图像本身的大小、方向的不敏感且具有较强的鲁棒性等特征在图像检索中应用成为最为广泛的图像特征之一。[5]大量实验表明,南通蓝印花布图像纹样的数字化研究中采用HSV颜色空间非均匀量化后提取直方图,不但具有效率上的明显优势,还可以明显降低噪声对颜色的影响。[6]
3.3 图像数据库的检索
基于内容的图像检索CBIR是一种利用近似匹配技术实现利用图像可视特征对图像进行检索的技术,其包括计算机视觉、图像处理、图像理解、人工智能、数据库等多领域的技术成果。[3]其最主要特点是直接以媒体内容为检索信息线索,通过计算机的计算实现对图像内容的分析、特征提取以及索引,并采取某种相似性度量方法对图像库中的图像进行匹配获得查询结果。通过该技术可以有效避免人工描述的主观性,并且大题减少人力物力。[7] 图像特征的有效提取以及高效匹配是CBIR的的实现主要关键技术点。 [7]
利用OpenCV机器视觉库的相关技术,对蓝印花布纹样的数字化图像在四种不同的相似距离下计算出相似度距离并进行比对、分析,研究后确定采用correlation相似距离作为南通蓝印花布颜色直方图相似度计算的标准来实现南通蓝印花布纹样图像特征的有效匹配。[8]
3.4基于内容的南通蓝印花布纹样图像检索系统结构图
基于内容的南通蓝印花布纹样图像检索系统是利用OpenCV机器视觉库及相关技术,对蓝印花布纹样的数字化图像在四种不同的相似距离下计算出相似度距离并进行比对、分析,研究后确定采用correlation相似距离作为南通蓝印花布颜色直方图相似度计算的标准来实现南通蓝印花布纹样图像特征的有效匹配。该检索系统架构图如图2所示。系统运行实际效果图如图3所示。
3.5 基于内容的南通蓝印花布纹样图像数据库系统架构图
南通蓝印花布纹样不但复杂多样,而且数量众多。有效地对这些海量纹样进行鉴别、整理、管理,是项目重点要解决的问题。基于内容的数据库不仅能对数据库内容提供增、删、改、查等功能,而且还能实现数据库内容整理、整合等操作。因此,基于内容的数据库系统是解决该问题的有效方法。通过分析,利用专利《南通蓝印花布识别方法》,并在JAVA EE 框架上,通过Opencv机器视觉库与MySql数据库相结合,开发、实现基于内容的南通蓝印花布纹样图像数据库。该数据库系统架构图如图4所示:
3.6 基于内容的南通蓝印花布纹样图像数据库的实现
搭建好JAVA EE环境后,将Opencv的java库导入其中,实现JAVA EE与OpenCv的结合,并在系统中完成基于内容的南通蓝印花布纹样图像数据库的开发与实现,其效果图如图5所示:
四、结论
在JAVA EE的编程环境下,利用机器视觉库OpenCV及Mysql数据库对南通蓝印花布纹样分别进行图像的预处理、分割、相似度计算等一系列实验,并最终确定采用一系列实验结果,成功地开发实现了一种新的基于内容的、可扩展、高效存储、检索的,以颜色信息为主以形状信息为辅的蓝印花布图案纹样综合检索系统及数据库存储系统,实现了从数字化角度对蓝印花布纹样进行保护与传承。
参 考 文 献
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