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关键词:多媒体; 防信息碰撞; 数据流; 编解码模块
中图分类号: TN911.2?34; TP302.1 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2015)24?0100?04
Design and implementation of anti?collision technology for multimedia system
LANG Changming, WANG Ying, MEI Yi
(College of Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330029, China)
Abstract: In order to make the multimedia files play more smoothly, the anti?collision technology for multimedia system was designed and implemented, the work procedure and the cause of data flow collision of the multimedia information system were analyzed, and the ADM5120 chip was used as the core. The whole data flow of the multimedia system is monitored and controlled by the control module to realize data flow transmission. The data stream is decoded into an electric signal by the CODEC module. The sequencial storage of start bootstrap program, kernel and relevant document of multimedia system is conducted by the reasonable storage module to avoid the conflict of the data stream. In the design process of software, the design of ALOHA anti?collision algorithm avoids the occurrence of the collision among the data flows in the multimedia system. The procedure code of the information collision prevention is given. The experimental results show that the new method has high feasibility and practicability.
Keywords: multimedia; collision prevention of information; data stream; encoding?decoding module
0 引 言
近年来,随着计算机的不断发展和广泛应用,信息时代到来,人们的生活和工作都朝着数值化、网络化及智能化的方向发展[1?3]。而多媒体系统也逐渐趋于复杂,多媒体数据也变得数量大、种类多,导致数据流信息之间容易发生碰撞,造成信息丢失[4?6]。因此,设计并实现一种多媒体系统中防信息碰撞技术具有重要意义,成为相关学者研究的重点课题,受到了越来越广泛的关注[7?10]。设计并实现了一种多媒体系统中防信息碰撞方法,为多媒体系统中文件的流畅播放提供有效依据。
1 多媒体信息系统的整体优化设计思路
具备防数据流信息碰撞技术的新一代多媒体信息系统中主要包括控制模块、编解码模块、存储模块、D/A转换模块和防信息碰撞模块,详细结构如图1所示。
图1 多媒体信息系统的结构单元
2 硬件设计防止多媒体信息碰撞
2.1 数据流信息合理控制模块的设计
数据流信息控制模块主要负责对多媒体系统各部分数据流进行监测和调度,以及实现数据流的发送等。其主要由主控芯片ADM5120、TLB(Translation Lookaside Buffer)、总线接口、Cache控制器、系统协处理器等构成,详细结构用图2进行描述。
图2 控制模块的逻辑设计结构
多媒体系统通常需要有强大的数据流调度功能,因此,选择一款基于MIPS32 4Kc内核的Infineon ADM5120 网络处理器,该处理器是一款具有五级流水线、32 B的MIPS 指令集嵌入式处理器,是一种典型的寄存器型微处理器。控制模块通过TLB方式达到数据流合理化管理的目的,结合部件共同实现对整个系统的数据流控制,避免数据流信息的存储碰撞。
2.2 编/解码过程的防碰撞模块
数据流编码和解码的过程容易发生冲突,因此设计编/解码模块主要负责将数据流解码成合理电信号避免出现相似信号干扰碰撞,模块的核心为编解码芯片VW2010(VW2010芯片采用VWEB 公司开发的实时 MPEG?1,MPEG?2和 MPEG?4音视频系统编解码芯片,具有信息分流功能)。编/解码模块主要由D/A转换器和SDRAM构成电路,详细结构用图3进行描述。
图3 编/解码防碰撞控制模块硬件结构
为了防止多媒体系统数据流出现不稳定的问题,编/解码模块采用Alliance Memory公司生产的 SDRAM对数据流进行缓冲,从而使编码过程正常运行。通过数模(D/A)转换器将数据变成模拟电视图像信号与声音信号,音频视频信号由VW2010实现合理的控制,不在由不具备分流功能的其他芯片控制,大大避免了数据流发生控制的可能。
2.3 存储模块的防碰撞控制
数据流存储过程最容易发生冲突,为了降低这种概率,存储模块设计必须在存储多媒体信息中考虑防碰撞性。一般的存储模块由启动引导程序、 内核和相关文件组成,其主要由FLASH,SDRAM,SD卡,USB接口等,但是,却没有核心处理芯片完成存储调度过程,存储过程极为混乱,容易发生碰撞,新一代的核心存储模块的详细结构如图4所示。
图4 存储模块硬件结构
将三星公司生产的64 MB FLASH芯片K9F5608U0C作为存储模块的核心,将Samsungsemi 公司生产的64 MB的芯片HY57V51620BT作为SDRAM存储,同时将SD卡和USB接口作为备用内存,核心处理芯片可以很好地识别数据流的冲突过程,为内存调度提供有效的方法。
3 系统软件的防冲突设计
3.1 基于ALOHA算法的防信息碰撞技术
ALOHA算法是较为常见的数据调度方法,非常适用于多媒体的数据流防冲突调度,因为多媒体中所需传输的数据相对来说并不复杂,只是数据规模较大,算法通过循环重复即可实现数据的传输。因为数据不复杂,其传输时间仅占循环的少部分,所以对数据进行传输的过程中会产生较大的时间间隙,解决信息碰撞问题。
ALOHA 算法的总体流程用图5进行描述。如果信息出现在读写器的有效范围,其将主动地将自身信息传输至读写器。在多媒体系统对信息进行传输时,如果有其他模块也在传输信息,则将造成信息碰撞。读写器接收信号后,判断是否出现碰撞情况,如果出现碰撞情况,则中断信息传输过程,延迟一段随机长的时间后再继续传输该信息,从而达到防止信息碰撞的目的。
3.2 代码设计
本文设计的多媒体系统的软件,是在Windows 2000环境下,通过Visual C++ 6.0 来实现,并采用Visual C++对图像进行处理,详细代码如下:
Private Sub about_Click()
Beep
If switch Then
add.Visible = False
Closeb.Visible = False
Combo1.Visible = False
dall.Visible = False
Delete.Visible = False
Dir1.Visible = False
Drive1.Visible = False
Exitb.Visible = False
File1.Visible = False
Label2.Visible = False
List1.Visible = False
MC.Visible = False
Openb.Visible = False
joke = True
Timer1.Enabled = True
Label1.Visible = True
about.Caption = "Ok"
Else
add.Visible = True
Closeb.Visible = True
Combo1.Visible = True
dall.Visible = True
Delete.Visible = True
Dir1.Visible = True
Drive1.Visible = True
Exitb.Visible = True
File1.Visible = True
Label2.Visible = True
List1.Visible = True
MC.Visible = True
Openb.Visible = True
joke = False
about.Caption = "About"
Timer1.Enabled = False
Label1.Visible = False
End If
If joke Then
Form1.MousePointer = 14
Else
Form1.MousePointer = 0
End If
switch = Not switch
End Sub
Private Sub Add_Click()
CommonDialog1.Filter
"AVI|*.avi|WAV|*.wav|MID|*.mid|MPG|*.mpg所有文件|*.*"
CommonDialog1.ShowOpen
If CommonDialog1.filename ""
Then
filename(i) = CommonDialog1.filename
List1.AddItem (filename(i))
i = i + 1
End If
End Sub
Private Sub Closeb_Click()
mand = "close"
MC.filename = ""
Label2.Caption = "No File"
MC.PlayEnabled = False
MC.PrevEnabled = False
MC.NextEnabled = False
MC.StepEnabled = False
MC.BackEnabled = False
End Sub
图5 总体流程图
4 实验分析
为了验证本文设计的多媒体系统中防信息碰撞技术的有效性,需要进行相关的实验分析。实验将基于GStreamer的多媒体系统作为对比,从多媒体文件播放的流畅程度对两种系统的性能进行比较。本实验用节点吞吐量和控制消息数两个指标对多媒体文件播放的流畅程度进行衡量。
4.1 节点吞吐量分析
节点吞吐量主要反映了单位时间内系统有效接收数据的程度,随着吞吐量值的逐渐升高,多媒体文件播放将越来越流畅。本实验在节点数量逐渐增加的情况下,分别统计本文系统和基于GStreamer的多媒体系统的节点平均吞吐量,得到的结果如图6所示。
图6 节点吞吐量比较结果
分析图6可知,通过本文系统获取的节点吞吐量远远高于基于GStreamer的多媒体系统,这主要是由于基于GStreamer的多媒体系统容易造成请求拥塞,使多媒体数据传输所需的时间大大增加,同时浪费了带宽资源,降低了系统的运行效率,导致基于GStreamer的多媒体系统接收节点的吞吐率无法达到很高的水平,造成多媒体文件播放不流畅。而本文系统能够充分利用系统资源,大大提高了带宽利用率以及节点吞吐量,使多媒体文件播放流畅。
4.2 控制消息数分析
对消息进行控制的目的是使用户节点能够及时得到多媒体数据,如果控制消息的数量过多,则会造成整个系统的负担,浪费资源,所以应尽可能地减少控制消息的个数。
图7描述的是随着系统节点数量的增加,采用本文系统和基于GStreamer的多媒体系统获取的每个播放段的平均控制消息数。
图7 两种方法控制消息数量比较结果
分析图7可以看出,采用本文系统所需控制的消息数量低于基于GStreamer的多媒体系统,说明本文系统对所浪费的资源相对较少,能够有效减少能耗,使得多媒体文件播放更加流畅。
5 结 语
本文设计与实现了一种多媒体系统中的防信息碰撞技术,分析了系统总体结构,将ADM5120芯片作为核心,通过该控制模块对多媒体系统各部分进行监测和控制,实现数据流的发送。利用编/解码模块将数据流解码成电视信号,通过存储模块对多媒体系统的启动引导程序、 内核和相关文件进行存储,利用D/A转换模块将数据转换为模拟电视图像信号与声音信号。软件设计过程中,利用ALOHA 防信息碰撞算法避免多媒体系统中信息碰撞现象的发生,并进行了详细分析,同时给出防信息碰撞的程序代码。仿真实验结果表明,本文设计系统具有很高的可行性和实用性。
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[关键词]多媒体;临床教学;应用
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.145
[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194(2017)12-0-02
当今社会,多媒体系统已应用于多个领域,给人们的生活、学习带来了极大的方便。多媒体系统在教学方面也起着巨大的作用,既优化了教学的各个环节,又提高了教学质量。在临床教学中,增加多媒体系统的应用具有重要的意义。调查研究表明,绝大多数临床医学学生喜欢多媒体授课。然而,在现在临床教学过程中,多媒体的应用还存在不少问题。因此,如何在教学中更好地使用多媒体,是每个临床医学教学所面对的一项重点课题。
1 多媒体在临床教学中的优势
1.1 多媒体系统的应用能激发学生学习的兴趣
在临床教学过程中,由于内容很多,且这些内容既单调又抽象,仅凭教师的讲解,学生很难进行理解和掌握,逐渐会失去对这门学科的兴趣。在这种背景下,临床教学效果和学生的学习水平都不能得到保证。而多媒体系统的应用,可以让学生生动形象地理解知识,更有利学生对知识的把握和应用。换句话说,多媒体在临床教学中的应用,可以把复杂的问题简单化,把抽象的问题具体化,使学生看得懂、听得明白,在这种教学氛围下,学生的学习兴趣能得到有效的激发,也可以提高教师的教学水平和学生的学习效果。
1.2 多媒体系统的应用有利于提高教学质量
临床教学过程是一个复杂的教学过程,每个教学环节都是相互联系、密不可分的。如果把临床教学看成一个人体,一个完整的临床教学过程就像一个人体完成一个动作,需要人体的肌肉、神经、体液等多方面的配合一样。然而,每一位教师的教学能力不同,教学效果也存在着巨大的差异。而多媒体系统应用到临床教学的实践中,可以有效提高教学质量。由于多媒体系统的应用,教师可以通过多媒体课件的制作和完善,可以提高自己的教学水平。而教师教学水平的提高,不仅可以提高教学质量,更有利于教师队伍的建设。
2 多媒体系统在临床教学中的应用
2.1 多媒体教学可以实现教学手段的多样化
在临床教学中,应用多媒体系统,教师可以根据不同的教学需要,利用多媒体的功能,将板书、图片、图表、录像等内容有机地结合起来,使学生从多种途径中获得信息,通过影音、图片将抽象、难以理解的内容进行直观的展示,便于学生进行理解和记忆。比如,在皮肤性病学教学过程中,过去教师只是通过幻灯片给学生展示典型皮肤损害的直观图,这比板书以有了很大的进步,可以让学生获得更多的图片信息,但是,幻灯片的内容是固定不变的,不利于教学的延伸。而多媒体系统的应用,不仅可以让学生获得各种皮肤损害的图像信息,还可以用动态演示图的方式展现这一疾病的变化过程。另外,根据教学内容的不同,选择各种各样的图片加上相应的文字内容,可以让单调乏味的皮肤性病教学变得生动形象。
2.2 多媒w系统可以模拟临床情景
临床教学是以病案为中心的导入式教学,这可以加强学生的记忆力和分析能力。如常见的肺炎、腹泻病等案例,教师可以将患者的各种资料,如病容、体征、各种严查结果、医生的检查手法等呈现给学生,更有利于学生对病情的掌握,给学生提供“模拟病人,虚拟现实”的学习环境,更有利于提高学生的参与性。另外,当实习生进入外科实习时,在外科的时间有限,接触的病种也较少,为了较好地完成教学大纲的内容,外科教研室会对常见的病种,通过病例图片、手术录像等以多媒体的方式传授给实习医生,以解决学生临床学习机会少的问题。多媒体的应用可以实现师生之间信息的双向交流与互动,克服了教师以灌输式的教学弊端,让学生自觉进行学习。
2.3 多媒体系统的应用有利于教师集体备课
集体备课有利于保证教学质量。在多媒体还没有应用之前,教师的集体备课会浪费很多的时间和精力。在集体备课时,教案会被反复进行讨论、修改。在多媒体应用后,就很容易打破集体备课的困境,因为多媒体系统有很多的优点,如多媒体可以再电脑实现资源共享;集体讨论修改也可以在电脑上即时完成;新的内容能随时加入,这有利于发现问题,保证了集体备课的质量。
3 多媒体系统在临床教学应用中应注意的问题与对策
3.1 教师要更新观念,提高自身素质
在多媒体系统还没有使用以前,传统的临床教学主要采用教师讲、学生听的单一教学方式,在这种教学过程中,教师往往只注重理论方面的知识,学生的参与度也不强,师生之间没有互动和交流。而多媒体系统的出现,打破了教师的传统性思维方式和教学观念,使教学过程由简单的讲解灌输到师生互动;由平面式的单一方式向立体的、多功能的方式转变。作为一个临床教师,不仅要掌握基本的学科知识,还要掌握发展的前沿性知识。对于一些新的教学技术的出现,教师应尽快学习和掌握,并在实际教学中加以应用,这对计算机知识比较缺乏的教师来说是一个挑战。相关人员要重视教师队伍的建设,培养一支高素质的专业教学人才,让他们成为教育技术工作的带头人。
3.2 合理运用多媒体,做到重点突出
在实践过程中,应该在教学理论和学习理论的指导下,依据教学大纲,合理、恰当地使用多媒体系统。教师教学活动的依据是教学大纲,教师必须对教学大纲中所要求的内容、知识的掌握程度、难点、重点进行充分了解,然后结合计算机技术,利用多媒体系统的可交换性、可重复性等优点,提高教学质量。在临床教学的过程中,一些教师在多媒体的使用中,只注重美丽的外观、漂亮的动画等,其目的是为了吸引学生的注意力,但是实际上这些东西往往会分散学生的注意力,使学生的注意力都集中在那些好看的图片和动画方面,反而达不到好的教学效果。因此,教师在用多媒体教学时,要精心策划教学过程,制作课件时要根据课程内容的安排,巧妙运用图片、动画和视频。
应用多媒体系统教学的过程,就是一个资源整合的过程,教师可以从以下三个方面入手。一是注重共性和个性的结合,对于同样的内容,不同教师的理解也不同,教师要根据学生的理解水平和接受水平,不断改变教学计划。二是多媒体系统的应用要和传统教学相结合。板书、语言描述、模型展示和师生的语言交流等传统方法要与御用多媒体系统教学相结合,以提高课堂教学效果。三是多媒体的应用与教学体会相结合。教师在应用多媒体系统时,要对多媒体系统中的内容进行合理的整合,并将自己对内容的理解传达给学生,这更有利于学生进行接受。教师在应用多媒体系统时,要注意培养学生独立思考的能力和创新能力。如果多媒体课件中把所有抽象的问题都用多媒体技术进行,实际上不利于学生逻辑思维和创造能力的培养。
医学是一门实践性很强的科学,因此,在应用多媒体系统的过程中,要防止多媒体教学完全取代临床见习的现象。多媒体系统的应用,方便了学生掌握基础知识,提高了教学质量和水平。作为一位临床教师,不能把尚没有科学依据的知识传授给学生。教师要让学生到临床中去,与患者交流,通过实践,提高自己的工作能力。
4 结 语
多媒体系统的出现,是辅助教师教学的一种行之有效的方法和手段。多媒体系统应用于临床教学中,不仅可以增加教学的信息量,增强教学内容的表现力,还可以提高教学效果,有助于培养学生的创造性思维,有助于促进素质教育的发展,有助于推进医学教学的改革,但教师一定要从实际出发,结合教学大纲和教学内容进行合理应用。
主要参考文献
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关键词:英语教学 多媒体 教学设计
中图分类号:G40文献标识码:A文章编号:1674-2117(2014)12-00-02
1 多媒体教学模式在英语教学中的优势
多媒体英语教学方式是传统英语教学的一种转化,教学模式和多媒体的教学手段结合起来,能够提高学生学习英语的兴趣。首先,多媒体教学将文字、声音、图片、动画等方式结合在一起,设计的动画更加逼真,让教学内容呈现得更新颖、直观,使学生对教学内容更感兴趣,有利于学生对英语知识的理解;其次,多媒体教学的应用,实现了教学的现代化和信息化,使教学环境更加轻松,学生可以从不同的角度,去理解掌握教学内容,实现了教学的个性化,提高了英语学习的效率;最后,多媒体教学通过网络传输实现教学,教师可以利用先进的多媒体技术和设备,实现教学资源的共享,提高教师的备课效率,提高教学质量。
此外,网络和多媒体教学联系起来,方便了教师和学生相互交流,同时也实现了教学内容的多向互动。多媒体教学打破了传统单一的教学模式,使学生在真实自然的环境中,实现了学生和计算机,学生和教师之间的互通,学生可以深入了解教学内容,掌握相关的语法;多媒体教学还可以让学生利用校园网络和外国人进行交流,有利于提高学生的口语水平。
2 “无缝隙”多媒体教学模式
“无缝隙”多媒体教学模式通常采用每周2节大班面授课加1节小班听说讨论课加1节小班网络平台自主学习课加X节多元化网络平台的自主学习模式,这种模式也称之为“2+1+1+X无缝隙”多媒体教学模式。这种模式以构建主义为理论基础、以多媒体技术为教学手段,充分利用多媒体和网络教学资源,深化大学教学改革,进一步培养学生在听、说、读、写、译等方面的能力,加速知识的意义构建,同时通过各种合作学习活动的交互性培养学生的团队合作能力。
2.1 网络平台自主学习方法
网络平台自主学习是“无缝隙”多媒体教学方法的重点和难点,真正体现了以学生为主体,发挥了学生的主观能动性。网络平台的学习环境主要有校园网、互联网环境下的多媒体自学中心、网络实验室、语言实验室等教学设备。网络教学平台主要包括教学系统、学习资源库、学习管理系统等网络软件教学平台,还应包括网络教材、各种原声带的英语光盘等辅助工具。在网络课堂中,学生首先要在教师的指导下,学会使用教学系统。然后学生根据自己的实际情况来选择学习策略并合理地安排学习进度,教师则可以通过教学管理模块对学生的学习进行掌握和监督,还可以通过教学论坛、QQ、E-mail、MSN等交流工具与学生进行互动交流。最后,学生完成一阶段的学习后,通过学习管理系统中的测试模块进行检测,自我评估,接着进入下一阶段的学习。
2.2“无缝隙”多媒体教学的监控
在网络平台自主学习的过程中,学生往往会无法抵制网络的诱惑,利用网络做与学习无关的事情;还有的学生会出现对丰富的网络学习资源感到茫然、无从下手的状况,这样就会导致学生学习效率低下,既浪费了时间,又耽误了学习进度。因此,在网络平台自主学习中,必须开启监控模式。监控方法除了可采用传统的学生自我监控、小组相互监控、教师宏观监控以及测试系统的监控等方式外,教师还可以充分利用网络和多媒体工具,对学生的自主学习进行监督、督促和评价,如学生上网学习前填写网络自主学习卡、建立师生网络交流平台、学习结束后填写网络自主学习信息反馈表、开展阶段性的网络自主学习研讨会等。
2.3 其他应注意的问题
“无缝隙”多媒体教学方式对学习环境要求较高,学校应该首先保证教学硬件设备的维护和管理,增加教学设备开放的时间,同时及时维护和更新教学软件;在选择教学软件时,教师应结合学校的实际情况,选择需要的模块并具备及时更新的功能。教师应注意提高自身的信息技术能力和信息素养,能够合理地利用现代教育技术,同时更新教育观念,科学地设计教学方案,给予学生科学的指导。教师和网络管理人员要及时更新网络学习资源库,以保证英语学习资料的实效性和时代性。
“无缝隙”的教学模式是一种轻松愉快的教学方式。对性格内向的学生有一种鼓励的作用,学生在学习过程有机会和他人进行交流,相互学习,实现了学习水平的共同提高。
3 多媒体人机互动自主学习模式
在以往的多媒体教学中,教师通常都是把注意力放在多媒体在课堂上的使用上,并由于课时和人数的限制,忽略了学生的英语实践,阻碍了学生听说能力的提高。通过交互式多媒体教学系统,真实再现英语情境对话,使学生实实在在地受到标准英语的视听熏陶,并身临其境地模仿英美情境对话。
3.1 人机互动学习模式
以计算机辅助语言学习实验室里的人机对话软件―LiveABC为例,LiveABC是一款将传统单一的文字形式的对话与“影”“音”俱佳的CAD(Computer-AidedInstruction)口语教学软件结合起来,利用画屏提供的生活场景,借助语音识别系统及字典查询功能,学生可根据自己的实际情况切换快慢速度进行反复练习,也可进行角色替换练习,与老外进行人机对话,从而真正轻松、灵活、高效地掌握常用的英语口语。
3.2 人机对话自主学习的效果评价
人机对话学习的效果评价主要通过学生围绕学习过程进行自评和他评。利用多媒体计算机的交互特性,使学生共同参与到反馈过程中去,并通过练习及时获得反馈信息,让学生了解自己答案的正误和掌握所学知识的程度,为学生提供自我评价和相互学习的机会,从而调整自己的学习方法和学习进度。
4 结语
多媒体在英语教学中应用得非常广泛,这种教学模式的应用,有效地提高了学生的学习兴趣,同时学生的英语水平也有一定的提升。但是多媒体系统教学的设计和教学方法仍需要广大教师的不断探索和实践,尤其是随着信息技术的不断发展,英语教学也需要不断地改革和更新,寻找适应现代化教师教学和学生学习的方法。
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纵观几十年的视唱练耳教学,为了能更好的提高学生的音乐听觉能力,培养艺术感知能力,获得最佳的教学效果,教育工作者们从多个方面进行深入研究与实践,做了大量的工作,但是效果不明显。分析原因主要是传统的教学方式已经与现阶段的音乐环境脱节,存在很多的问题:
课堂人数多,教学效率低。以笔者所在的沈阳音乐学院为例,每个班级的授课对象在40人左右,90分钟的授课时间内,靠钢琴和黑板来完成一定量的教学内容。课堂中老师除了正常授课外,需要写大量的板书,占用了很多时间。为了节约时间,教师检查主要以抽查为主,学生不能与老师一对一的进行交流,教学质量无法保证。钢琴作为唯一的教具,音色单一,听觉上很容易疲劳。而且很多重奏、协奏等实际音乐作品用钢琴来代替演奏,无法再现作品的原貌,限制了音乐作品的表现力,直接会影响学生对作品的理解,产生听辨上的错误。此外,对教师的钢琴水平要求很高。所有视唱曲的伴奏都靠教师弹奏正谱或者即兴伴奏来完成,听音训练的全部内容也由教师在钢琴上弹奏,并且在每一次的弹奏中音准、力度、速度都要保持一致。由于受到技术水平的限制,教师在弹奏复杂的节奏和旋律时会出现错误,学生的听觉思路就会受到干扰,影响技术技能的提高。
当学生与教师面前的困惑与问题越来越多的时候,它直接反映的就是传统教学方式已经不能满足现阶段视唱练耳的教学需要。这为高校视唱练耳在教学思路、教学方法上的改革带来了机遇与挑战。
近些年来,电脑技术飞速发展,尤其是互联网技术的进步,使人们利用电脑进行工作和学习越来越便捷,现代教育将电脑技术作为核心力量广泛应用在各个领域。从上世纪八十年代开始,电脑音乐制作技术和多媒体系统逐渐引入音乐教学中,冲击着我国传统的音乐教育模式和体制。多媒体本身具有图、文、声、像并茂的特点,运用它来教学可以补充和完善传统教学的一些缺点,提高教学质量和效率。而其灵活多样的教学手段,丰富多彩的教学资源,也提高了学生的学习兴趣。所以多媒体教学是一种先进的教学手段,它的运用直接关系到我国音乐教育事业的发展。
在视唱练耳教学中,许多院校已经开始把多媒体系统与电脑音乐制作技术作为一种辅助手段应用其中,已成为现代高校视唱练耳教师需要掌握的教学方法之一,不但可以帮助教师解决传统教学中的问题,而且为教师提供了新的思路,为学生带来了一种新的体验,教与学都得到全面提高。它的优势主要表现在:
课堂中钢琴的音准,教师弹奏是否准确等因素都会影响学生听音的结果,而多媒体音乐中的音高、时值、节奏等问题不会受到任何因素的干扰发生变化,表达更为准确。教师只需要在课前用多媒体软件制作好听写的内容,课堂播放时不会出现任何问题,不但帮助自己解决了技术上的困难,还可以更好的跟踪管理学生,提高课堂效率。教师在课堂上根据学生的状态、课程的进度,利用多媒体软件可以随时调整授课内容,如在听辨节奏时,随时放慢或者加快播放的速度,进行更好的训练。解决了钢琴音色单一的问题,电脑音乐中的音色丰富多彩,课堂上可以变换各种音色,丰富学生的听觉感受,尤其在多声部旋律的听辨中,各个声部可采用不同的音色,避免听辨时声部的混淆,准确率大大提高。激发学生的学习兴趣,以往上课时,单一的听觉训练和枯燥乏味伴奏下的视唱训练让学生毫无兴趣。采用多媒体手段后,课堂上选用的听辨视唱材料内容丰富,储存在电脑中,随时应用于教学,尤其是一些实际音乐作品的听辨视唱,具有很强的艺术性和感染力,可以激发学生的积极性,提高教学质量。学生在课后进行听音练习的时候往往不能独立完成,而一些成熟专业,操作简单的听音视唱软件可以帮助解决这个问题,让学生在课后得到充分的复习与练习,这样学习就有了延续性。
在视唱练耳教学中,听觉训练与视唱练习是最重要的内容。多媒体音乐环境下的视唱练耳教学固然有很大的优势,但是也要做到实用有效。
一、在视唱教学环节中的具体应用
视唱是视唱练耳教学中的一项综合性内容。通过视唱练习,不但可以很好的训练听觉,而且可以增加学生对各种音乐风格作品的理解,让他们的音乐感觉、音乐表现力得到充分的发挥。传统视唱教学中,课堂上教师采用讲解、分析视唱曲并做范唱,学生模仿并跟着钢琴伴奏来演唱该曲的方式进行练习,教师发现和纠正问题,最终唱对唱熟,这样的方式对老师的范唱要求很高,不能出现任何错误和问题。如果利用多媒体技术提前将一条视唱曲和教师的范唱分别录入音轨,课堂上直接播放让学生跟唱,直到唱准为止。课后教师将作业提前录好放到网络资源共享平台中学生自己下载、听唱。也可以学习这些软件的使用,将自己演唱的视唱曲录入到电脑中,与教师的范唱比较,及时改正问题。用多媒体软件进行录音的这种方法非常简单,教师和学生都可以灵活掌握。目前,教师在课堂上大多是采用钢琴即兴伴奏的方式为视唱曲做伴奏进行教学,比较随意,和声进行的错误,音乐风格的偏差,都会影响到学生的演唱结果。可以利用相关的电脑音乐制作软件和打谱软件来制作视唱曲的伴奏,不但可以制作钢琴伴奏,而且可以制作其他乐器的重奏伴奏甚至交响乐队的伴奏,大大丰富了视唱伴奏的类型。这种伴奏效果可以很快的使学生投入到作品的意境中,帮助他们更好的理解作品,提高演唱时的艺术表现力。对于一些选自实际音乐作品中的视唱曲,可以利用多媒体系统通过视频、音频的播放,图片和文字的介绍来展示其创作背景、风格手法,让学生直观的感受作品,更好的把握音乐形象,演唱时会达到最佳的效果。
二、在音乐听觉训练中的具体应用
课堂中的听写内容包括音程、和弦、节奏、旋律等,教师可以在课下利用多媒体手段进行备课,将课堂中的听写内容用电脑、音乐制作软件、打谱软件来制作完成。课堂随时播放,节约时间,没有任何误差。节奏训练是培养学生对作品中节奏的把握能力,是音乐听觉训练的基础,传统教学中,学生通过教师用口来读或钢琴上演奏同一音高的节奏型来听辨节奏,由于受到技术条件和心理因素的影响,教师很难保证每次弹奏的准确性。采用多媒体辅助教学,教师可以把任意一个曲调输入电脑,按照需要利用各种打击乐器的音色组合成富有音乐艺术的节奏,不但可以解决精确度的问题,而且可以配合学生的学习情况,反复多次,放慢或加快播放速度,调整改变力度、节拍,使学生提高学习兴趣,丰富了课堂内容。在多声部旋律的听觉训练中,传统教学上只是用钢琴弹奏,容易产生听觉误差,特别是几个声部出现声部交错时,在钢琴上很难清晰的区分出各个声部的音响,学生在听写时感受到的是各个声部旋律线条混乱。运用多媒体技术后,教师可在课前将各声部用不同的乐器来演奏,制作出最佳的效果,由于各声部的音色不同,不论是同音、声部交错都可以清晰的听出来,还可以关掉其中的一些声部,具体播放某一部分或特定的声部,将听辨内容简化,使学生不感觉有太大的困难,提高兴趣,从而改善教学效果。
三、在课后学生复习中的具体应用
视唱练耳的进步与提高是一个日积月累的过程,如果想取得更好的成绩,仅靠课堂上的时间是不够的,必须加强课后复习,课后学生自己很难进行听力练习,需要他人的帮助,但是这样非常的不方便。学校可以组建现代化设备完善的视唱练耳教室,便于学生课后自修。教师可以提前将所要练习的内容输入电脑储存好,学生根据练习的需要反复多次播放再记写下听到的材料,再与电脑中的正确答案做比较,改正错误,这样练习听力更加方便,而且提高了自学能力。
四、关于视唱练耳考试的相关方法
视唱考试时,学生可以随机抽取一条视唱,将演唱的内容利用多媒体软件进行录音,录好后保存在电脑,教师进行检查。听音考试时,随机抽取一套预先制作好的听音试题(设置好播放的速度、间隔时间),按顺序播放,避免了钢琴以及人为演奏时出现的误差。这种考试方法解放了教师,而且更公正便捷。
多媒体系统应用于视唱练耳教学是一种实用而有效的教学手段,为学生提供了一种新的学习方式和环境,为教学带来了丰富的资源,最终达到改善教学质量,提高学习效率的目的。虽然各高校已经意识到多媒体教学的重要性,有的已经运用于教学实践中,但还是存在一些问题需要解决:
(一)组建实用有效的视唱练耳多媒体教室
学校应组建视唱练耳听觉教室,不但要配备功能齐全的硬件,还应当选择易于教师与学生操作的,针对性强的教学软件。在教室中,教师可以进行备课与授课,学生课后也可以到视唱练耳多媒体教室练习视唱与听音。
(二)提高教师的素质与技能
为了能把多媒体技术顺利有效的应用于教学,任课教师必须要熟悉电脑系统的操作、硬件结构和系统维护,掌握电脑音乐制作技术,尤其是一些视唱练耳课程软件的操作更要熟练掌握。只有教师不断学习,增加自身知识储备,掌握这些技能,才能更好的把知识传输给学生,否则多媒体技术用在视唱练耳教学就会变为空谈,无法良好的发展下去。
(三)建立网络资源共享平台
利用互联网便捷的网络资源,搜集大量的信息储存到一个可以资源共享的平台,可以是视唱练耳理论研究上的论文、教材、资料等,也可以是教学视频、音频等。网络平台上的信息内容丰富,来源广泛,每个人都可以免费下载,还可以随时交流讨论。这对于任何一个人来说收获都会很大,对于提高全国各高校的视唱练耳水平起到了积极的推动作用。
(四)编写多媒体教材及自主开发视唱练耳教学软件
目前,教学中的视唱练耳教材形式比较单一,基本是书本加光盘。各高校教师可以组建一个团队来编写内容丰富的网络教材,这种教材与纸质教材不同,它的内容可以不断的扩充、更新。同时可以立足教学实践,自主开发适合我国学生的视唱练耳教学软件,更好的为教学服务。
随着日新月异的电脑技术的发展,多媒体系统进入课堂顺应了时代的潮流,是教育事业发展的需要。这种全新的音乐学习方式直接影响我国音乐教育模式和教育理念的改变。电脑音乐制作技术与多媒体手段运用在视唱练耳教学中的优势是教育工作者们有目共睹的,也是高校教师必须要掌握的现代化教学手段,如何将这种灵活多样的、直观性与交互性强的教学手段与传统教学方式更有利的结合,是需要广大视唱练耳教师不断思考、研究、探索的一个问题。我们相信通过大家的不断努力,多媒体系统应用在视唱练耳教学中会更加合理、有效,更好的服务于教学,大大的提高教学质量与效率。对于深化高等音乐院校的教学改革,培养高素质的优秀人才,推动我国音乐教育事业的发展起到重要的作用。
(一)高校多媒体教学系统的硬件设计功能
根据我国高校当今的教育教学状况,多媒体教学手段的引入是大大提高我国高校教育教学课堂质量的重要方法。因此,为我国高校的教育教学所设计与研究的高校多媒体教学系统需要具有以下几个特点,分别为:第一,多媒体教学系统应该具有足够的智能Liaowang瞭望化特性,在课堂上的使用中能够反应灵敏、准确,以免出现差错,影响课堂进度以及课堂的教学和质量;第二,可以通过在计算机上对多媒体素材进行转换,将课堂上所涉及到的教学内容与知识点进行更改、剪辑、修正、以及编排;第三,高校的多媒体教学系统需要有效的使得课堂上的多媒体课件能够与网络系统相连接,以便在课堂上可以根据需要利用校园网或者无线网络对所需要的知识以及信息进行搜索,丰富课堂教学内容;第四,高校的多媒体教学系统要求操作简单、便捷;第五,多媒体系统能够与音响设备相结合,有利于教师在课堂上的知识进行讲解。
(二)高校多媒体教学系统的硬件设计配置
高校多媒体教学系统的硬件设计配置主要由两个基本配置部分组成,分别为多媒体讲台、以及投影摄像机。多媒体讲台是多媒体教学系统的核心,其内部由计算机、录像机、影碟机、视频展示台、音响,以及麦克风等等各种设备组成。其中,计算机是整个系统的主要控制元件,对计算机的形式没有具体要求,可以是笔记本电脑也可以是台式电脑;对计算机的基本要求是其运行的速度必须比较高、反应比较灵敏、硬盘的具体容量相对比较大,能够存储相对大量的信息。另外,也要求其输入输出的接口和扩展卡能够相对比较齐全,并且与网络可以相互连接;而投影机是使得课件能够在大屏幕上进行显示的主要机器,投影机的优劣与显示清晰度直接决定了多媒体教室的效果。主要负责将计算机与所有的视频输出设备紧密地连接到一起,完成视频和VGA信号的成像任务。
二、高校多媒体教学系统的软件设计
在一个具有良好的教育性、科学性、艺术性,以及技术性相融合的多媒体教学系统中,对于软件的设计是最重要的一个设计部分。在高校多媒体教学系统的软件设计中,主要需要经过选题、设计、收集整理三个步骤。
(一)多媒体教学系统软件设计的选题
选题是指根据高校多媒体教学课程的教学目的、教学任务和教学要求,针对高校中每一节课的科目以及知识点进行选题。尤其是对于难度比较高,知识点的规律难以捕捉以及整理的教学内容,利用多媒体教学非常有效。
(二)多媒体教学系统软件设计的结构设计
多媒体教学系统软件设计的结构设计是对于高校多媒体教学课程的整体教学流程进行全面的规划,主要由主体思想、单元安排与分配、重点内容等三个主要部分组成。对于多媒体教学系统软件设计的总体设计包含有很多方面,分别有版面方式、内容结构、图形文字的呈现方式、颜色基调的选择,以及图像的显示设计等等。具体举例为,如何从系统的片头进入到系统中,如何对于系统的内容进行表达,如何将各个章节进行连接,如何在系统的各个结构之间进行交互的实现。
(三)软件系统中素材的收集整理