多媒体交互功能在教学中应用的研究
（教育技术学二班 王运香）
【摘要】：交互是人与计算机之间进行信息交流的一种功能,在多媒体制作中,熟练的掌握、科学的设计、合理的运用交互功能,有助于改变传统的教学设计模式,达到新的教学设计目标,也能更充分地发挥多媒体平台的优势,优化教学资源,提高教学效率。 【关键词】：多媒体;交互功能;应用
一、交互技术在教学中的应用实例 1.交互式电子白板在课堂中的应用
电子白板充分的显示了交互功能的作用。 (1)电子白板功能很多，其中聚光灯和拉幕功能非常有助于吸引学生的注意力。在低年级语文教学中，生字教学是很重要的环节。电子白板的功能可以随时出示词语，这些新的功能吸引了学生的注意力，学生发言踊跃，使学生对生字的学习产生了极大的兴趣。
(2)电子白板可随时出示图片让课堂更有趣，例如在教学古诗《咏柳》时，老师充分运用了多媒体画面的技术性使用了交互式白板的四面拉幕功能，激发了学生学习古诗的兴趣。通过学生习欣赏这幅图来理解诗句，含苞待放的荷花，美丽的蜻蜓让孩子进入小荷才露尖尖角，早有蜻蜓立上头的诗意境界中。后面两首古诗也采用图文并茂的方式让孩子们感受花红柳绿的春天。
(3)运用多媒体艺术设计情境教学。还以小学语文为例，语文教材中有些内容与学生的生活实际相差很远，因此，为了更真切地让学生感受到作品作者所表达的内心情感和思想信念，就要通过图画、摄影、音乐和语言的描述等创设情境，给学生以强烈的真实感，在线课文所描述的情景表象，便于学生闻其声，如见其人，仿佛置身其间，如临其境。 2.运用Authorware做交互式课堂练习
Authorware作为一款强大的多媒体整合编程软件,其显著特点之一就是拥有优秀的交互设计能力,运用这个特性,可以很方便地制作出具有“交互”功能的课堂练习,如判断、选择和填空题等。这样的“交互”练习不仅可以增强课堂的教学效果,及时反馈学生的学习情况,也更符合“新课改”中提出的让“学生自主探究,解决问题”的要求。 用Authorware软件做具有交互功能的判断、选择和填空题。
3.多媒体交互技术在网络教学中的应用。
传统的计算机多媒体网络管理系统以其操作和管理复杂性：功能使用单一性、一般性而难以满足计算机多媒体交互式网络教室的特殊要求。而现在的计算机多媒体交互网络教学管理系统大多结合我国计算机教育普及的实际情况和根据国家教委有关文件指示，专为各类学院的网络教室而研制。 其所具有的交互功能：
(1)广播教学
(2)教学转播
(3)师生对话
(4)动态监控
(5)单独教学
(6)远程命令
(7)键盘、鼠标控制
(8)电子黑板
二、多媒体交互功能对教学的影响
多媒体交互教学是利用以各种教学媒体为中心的丰富的教学资源，改进教学能为学生提供一个良好的学习环境，使学生通过多媒体的交互对话进行学习的一种教学形式。多媒体是90年代发展起来的新技术。它把文本、图形、形象、视频图像、动画和声言等运载信息的媒体集成在一起，并通过计算机综合处理和控制的一种信息技术。多媒体技术是信息领域的又一次革命，在教学上，它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声于一体的教学信息，又能为学生提供生动、友好、多样化的交互方式。 多媒体交互式教学具有传统教学所无法比拟的优势
1、多媒体交互式教学可产生优良的视听效果。
因为人的视觉、听觉是接收信息的主要渠道，获得的信息也最大。多媒体教学有利于信息传递和学生对信息的接受、储存。其特有的优势对学生产生一定强度的刺激，引起学生的注意。可以不断提高学生注意的品质，使学生心理活动处于积极状态。而在传统的教学中，老师的语言不一定够生动，板书也不见得美观，这些在多媒体的教学上是具有绝对优势的。
2、多媒体交互式教学能克服时间和空间的限制。
教学中常有一些宏观的自然现象、逝去的景色或者需长时间才能感知的事物，因受时间和空间的制约，无法让学生亲眼看见；一些微观的事物和微小的变化，无法通过仪器设备让学生进行观察，这些都是课堂教学难点。多媒体的运用，为学生提供了形象生动、内容丰富、直观具体、感染力强的感性认识材料，使学生看到了事物在运动、发展、变化。真情实感取代了凭空想象，难题无须多讲，“百闻不如一见”。从而保证了教学的质量。
3、多媒体交互式教学是提高课堂教学效果的先进教学手段。
多媒体的恰当运用，使课堂教学活动更加符合学生的心理特点和认识规律，促使学生始终在愉悦的氛围中积极主动地获取知识，学会学习，提高能力。学生当堂学习新知识，当堂消化吸收，无须课上损失课下补，减轻了学生的学习负担，提高了课堂教学效率。事实表明，许多好课使学生久久不忘，对学生产生深远的影响。
正因为多媒体是教学、教育的发展的有效手段，因此，它的作用有利于因材施教。因材施教要求教师从学生的实际出发，依据学生的年龄特征和个别差异，有的放矢地进行教学。集体教学在教学内容和进度上一般取决于学生的平均程度；个别教学工作往往不是一个教师能够做到的，而利用计算机可以根据学生的程度准确地做出学习计划，完成个别化学习所需的大量工作，这对教师来说可以大大减少工作时间，对学生来说可以按照自己的进度学习，有利于调动其学习积极性，有利于培养学生的思维能力及解决问题的能力。
三、多媒体交互式教学的发展趋势
综合近年来国外多种教育技术杂志(如ET,ETS,EMI,JRCE,AJDE.....)上所刊登的主要论文，可以看出当前多媒体教育应用有以下几个值得注意的发展趋势：
1.多媒体交互技术与网络通信技术的结合
1995年末，在国际信息界有一件最引人注目的大事，就是美国SUN公司在Internet上推出了”WWW浏览器HotJava”，这是SUN公司用Java语言开发的一种全新的可动态执行的浏览器。其突出特点是具有动画功能，可向用户提供超文本格式的图形、图像、语音、动画与卡通等多种媒体信息；并能把静态文档变成可动态执行的代码，这就彻底改变了Internet浏览器只能用来查询检索Internet网上信息的状况，为Internet的教育应用开辟了新的广阔前景，这是因为HotJava的动态可执行特性无异于赋给用户一种远程交互的功能。例如，一个用户可以利用HotJava编写一段Java应用程序以实现仿真化学反应的页面，而其它的3W用户只要使用HotJava浏览器就不仅可以看到这个仿真页面，还可以与之进行交互(例如可改变该化学反应过程中的某些参数以观察不同的反应过程和结果)。利用HotJava的这种动态可执行特性用户在检索到某些重要文献或教学资料时，不仅能看到静止页面还可通过点击某个图标或热键而看到图文声并茂的彷真实验或算法执行过程的直观演示。显然，这样一种交互功能和用第一代Internet浏览器(如Mosaic和Netscape)只能观看静态页面的效果相比是有本质不同的。目前不仅西方发达国家在大力开发基于Internet的多媒体教育应用，就是台湾、香港等地区也在这方面投入相当多的人力和物力(当前台湾教育技术界的主要力量差不多都已投向这一研究领域)。这是多媒体教育应用中十分值得引起我们重视的一个新趋势，也是当前发展最快的一个趋势，我们必须迎头赶上去。
2.多媒体交互技术与仿真技术的结合
多媒体计算机和仿真技术结合可以产生一种强烈的幻觉，使得置身其中的人全身心地投入到当前的虚拟现实世界中，并对其真实性丝毫不产生怀疑，通常把这种技术称之为“虚拟现实”(VirtualReality,简称VR)。换句话说，虚拟现实是由多媒体技术与仿真技术相结合而生成的一种交互式人工世界，在这个人工世界中可以创造一种身临其境的完全真实的感觉。要进入虚拟现实的环境通常需要戴上一个特殊的头盔(head_mounted display)，他可以使你看到并感觉到计算机所生成的整个人工世界。为了和虚拟环境进行交互，还需要戴上一副数据手套──它使穿戴者不仅能感知而且能操作虚拟世界中的各种对象。
VR技术在教育中应用下的物理实验室。物理学按其本身的性质提出了许多“如果……将会怎样”的问题，这些问题最好通过直接观察物理作用力对各种客体的作用效果来进行探索。利用该系统可以直观地研究重力、惯性这类物理现象。使用该系统的学生可以做包括万有引力定律在内的各种实验，可以控制、观察由于改变重力的大小、方向所产生的种种现象，以及对加速度的影响。这样，学生就可以获得第一手的感性材料(直接经验)，从而达到对物理概念和物理定律的较深刻理解。VR技术在化学教学中也取得了显著效果，而且在科学研究上也有重大的价值，因为按某种新方式结合在一起的分子结构很有可能是治疗某种疾病的新药，或者是工业上所需要的某种特殊材料。
学习城市设计与规划的学生利用VR技术可以创建一座逼真的虚拟城市，当学生改变城市场景的视图时(例如向左或向右，朝上看或朝下看，摄像机头向目标移近或移远等)，被观察的场景仍能正确保持并能使人产生环绕该城市浏览观光的真实幻觉。与此同时，城市中的各种物理实体(如建筑物、道路、桥梁、树木、交通工具和地形等等)可以用鼠标任意拾取并进行操纵(例如使其旋转，以便从不同角度进行观察，并且还可以进入到建筑物内部的各个房间去观看)。
更令人难以置信的是，由于采用了先进的图象压缩算法，在VR系统中，用来表征城市某个虚拟场景的360度高质量全景照片的存储容量竟只有550K字节左右。
3.多媒体技术与人工智能技术的结合
把多媒体技术引入辅助教学系统可以大大改善辅助教学环境，更容易激发学生的学习积极性和主动性，从而能显著提高教学效果。但是多媒体系统由于缺乏推理机制和学生模型的支持，所以不能确定学生的知识水平和认知特点；不能根据学生自己的意愿和理解能力去提供适合该生的学习材料，并作出有针对性的指导，即不能作到因材施教。
智能辅助教学系统由于具有“教学决策”模块(相当于推理机)、“学生模型”模块(用于记录学生的认知结构和认知能力)和“自然语言接口”，因而具有能与人类优秀教师相媲美的下述功能：了解每个学生的学习能力、认知特点和当前知识水平；能根据学生的不同特点选择最适当的教学内容和教学方法，并可对学生进行有针对性的个别指导；允许学生用自然语言与“计算机导师”进行人机对话(由于机器理解自然语言问题尚未解决，目前绝大多数智能教学系统还难以做到这点)。
但是智能辅助教学系统过分强调教师的指导作用，而且目前的智能辅助教学系统其教学方式都比较单调，难以作到图文、音像并茂，因而在激发学生兴趣，提高学生的主动性、积极性方面受到较大的限制。
多媒体交互技术与人工智能(AI)技术的结合，除了体现在对多媒体教学系统引入学生模型和知识推理机制以外，还可体现在设法使多媒体知识库中的导航机构实现智能化。用超文本技术组织起来的多媒体知识库具有符合人类联想思维，便于阅读、浏览、查询等诸多优点，但也存在容易“迷航”的缺点。在一般的多媒体系统中，“导航器”只是起指示当前节点在整个知识网络中所处位置的作用(通常用流程图方式给出该节点的一系列前趋节点与后继节点)，以便引导读者由知识网络中的当前节点转向目标节点。若是“智能化导航器”则不仅具有上述导航功能，还可根据学生当前的知识基础与水平，在该节点处向学生建议一条或几条最适合该生继续浏览或查询的路径；另外，在浏览过程中，当学生遇到困难时，该浏览器还能起“智能代理”(Intelligent agent)的作用，对该生进行帮助，这些帮助包括：(1)替学生查询有关资料；(2)以学习同伴身份和学生进行平等的讨论以加深学生对某个问题的理解；(3)以指导教师身份对学生的错误进行必要的指导以便使学生少走弯路。
四、多媒体交互技术在教学中的应用存在的不足 1.交互按钮干扰
在多媒体画面中，为使学习者能够迅速、明了地找到画面中的交互按钮，交互按钮一般都设计为一定的特殊样式和动态变化效果，这使整体画面更加生动和用户视觉心理感觉更加友好。但按钮样式和动态效果过于花哨时，就会产生对画面主体的认知产生干扰，交互按钮的设计应遵循“醒目而不夺目”的原则。当学习者学习画面教学内容时，交互按钮应和谐地存在于画面中，使学习者觉察不到它的存在;而当学习者做交互操作时，交互按钮又应该易于被发现并且使用简便。注意并记忆交互按钮的位置和使用方法需要消耗学习者认知资源，为保证学习者用于教学信息加工的资源需求，创作者需要使这种资源的消耗最小化。
2.交互设计不友好产生干扰
友好的多媒体画面交互设计应该方便用户使用，使用户按照个人意愿在画面间跳转，控制媒体播放和进行测试训练。当交互设计不友好时，会产生干扰影响认知。
第一，交互设计过于简单时，学习者无法充分控制软件运行，影响有效认知。例如，某些软件画面中只设置了“下一步”按钮而无“返回”按钮，为了回看前一画面内容，必须从当前页跳至第一张画面后重新开始。此种交互设计增加了媒体呈现中的不必要冗余(干扰)，影响认知的效率。
第二，交互设计过于复杂、隐晦时，学习者难以掌握交互的方法，需消耗较多的认知能量去了解并记忆交互操作。交互操作本身成为学习对象，严重影响教学信息的接收。例如，某些软件的导航按钮隐藏在屏幕边缘的某个位置或者与背景图案区分度过小，初次接触该软件的学习者需要在画面中四处试探、查找，这时的认知能量损耗是没有意义的，应当避免。
第三，多媒体软件结构庞杂时，如果交互设计不能提供及时导航功能，学习者会在某个画面位置“迷航”，对当前学习在整个教学知识体系中的位置和自身学习进度感到迷惑，并且无法跳转出当前页面。“迷航”的出现将使学习者产生认知困惑感，情绪变得焦虑，认知受到严重影响。 3.多媒体交互引发听觉干扰
多媒体交互也会产生听觉方面的干扰。如果交互前后出现的听觉媒体存在表现上的冲突，多媒体画面间交互转换，声音的不舒畅过渡会产生干扰。 4.相邻画面声音差异过大产生干扰
在不同画面之间，声音方面需要考虑画面跳转时的连接顺畅性问题。实践中某些课件在不同的画面使用内容、情绪完全不同的背景音乐声，在单独的画面内使用时并无问题，但在不同画面之间跳转时，情绪完全不同的音乐切换会对学习者产生十分强烈的听觉干扰。 5.交互破坏声音的完整性形成千扰
由于交互的原因，多媒体画面的呈现时间和反复次数是由学习者操作决定的，随意性很大。在多媒体画面中运用声音就遇到了新的问题:画面在跳转时，前一画面的声音(通常是解说词或背景音乐)被强行中止，而返回该画面后声音又重新开始，在多次交互跳转后，声音的完整性被交互操作破坏，声音变得“支离破碎”，使学习者的听觉注意产生混乱，影响学习进程。 6.交互按钮音效声干扰
多媒体按钮频繁使用各种音效声时，反复出现的按钮音效声在学习者听觉上的积累会成为一种听觉干扰。例如，如果为鼠标点击加入了“咔嗒”的音效声，学习者点击鼠标时，频繁出现的“咔嗒”声将形成时间纬度上连续的听觉干扰，使学习者情绪烦躁。从心理学角度看，这时音效声己经成为一种干扰认知的噪声。
五、减小干扰的方式
第一，降低多媒体画面必要冗余信息的刺激强度
多媒体画面必要冗余信息在一定的限度内的强度越大，学习者对这种刺激的注意就愈强烈。必要冗余信息刺激达到一定的强度，就会转换为不必要冗余息，即干扰信息。例如，音量适中的背景音乐是画面的必要冗余信息，有助于教活动的开展;背景音乐音量过大时，背景音乐就成为不必要冗余信息，即认知的扰信息。因此，在多媒体画面设计中，要有意识地控制必要冗余信息的刺激强，使学习者不会在无意中引起强烈的注意。
第二，确保多媒体画面教学信息与必要冗余信息之间主次关系分明有效的教学活动中。
教学信息与必要冗余信息间应体现为形状复杂与简单、彩鲜艳与暗淡、运动与静止、有声与无声的关系。如果按照相反关系处理，多体画面必要冗余信息“喧宾夺主”，极易引起学习者的注意。在一定限度内，要冗余信息相对于教学信息越明显，学习者对必要冗余信息所形成的条件反射愈显著。因此，在多媒体画面设计中，要有意识地处置多媒体画面中必要冗余息与教学信息之间的对比关系和差别，避免出现干扰。
第三，杜绝出现与教学内容无关的任何画面运动。
心理研究证实，学习者对多媒体画面中运动对象的注意程度远大于静止对。多媒体画面干扰之所以引人注目，原因就在于许多干扰以运动的方式存在。于这一点，在多媒体画面设计中，应时刻注意增强教学内容的吸引力:而与教无关的内容应避免任何形式的运动，以免杂乱的运动分散学习者认知能量。
六、结束语
浅见，之所以为浅见，因为本人对于“多媒体交互式教学”的探寻仅处于初级阶段，希望老师给予批评指正，同时也希望多媒体艺术交互功能发展的越来越好。
参考文献
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