Java开发多媒体教育系统的优势

JOURNALOFNINGBOINSTITUTEOFEDUCATIONVol.3No.3Sep.2001

Java开发多媒体教育系统的优势

殷金曙

(宁波大学科技学院,󰀁浙江宁波315211)

󰀁

󰀁󰀁摘󰀁要:在介绍和论述基于网络的多媒体教育系统的特点和Java语言的主要特性的基础上,进一步论述了Java语言在开发多媒体教育系统的作用和优势。

关键词:多媒体;网络;互动;Java

中图分类号:G71󰀁󰀁文献标识码:A󰀁󰀁文章编号:1009-2560(2001)03-0033-03现今随着计算机和网络技术的发展,万维网的普及和各学校局域网建设的蓬勃发展,计算机在网上传播和处理多媒体(Multimedia)和超媒体(Hypermedia)已成现实,各种多媒体学习软件和教育课件已开始向网络化发展,网上教育已在各校兴起,Java作为一种网络编程语言在开发基于网络的多媒体教学软件和教学课件时有很多不可比拟的优越性。

一、基于网络的教学方式的特点和优势

在现今信息化社会,教育的网络化是教育的发展趋势和特点。依靠计算机多媒体技术、网络通信技术等信息技术,可以有效地突破时空界线,增加学习机会、扩大教育规模、提高教育质量和降低教育成本等。

1.无时间和地点的限制。校园网或局域网覆盖的是某个学校或某个局部地区,而Internet,覆盖的是全世界,近两百多个国家,数以亿计的人可以访问它,完全能克服时空的限制,在全球范围内实施知识的传递与交流。

2.更新及维护方便快捷。通过网络,管理人员和教师可以在同一个网的任何客户机上对系统进行管理,如权限管理、成绩管理等,展开教学,更新教学内容。学生同样可以在任何客户机上进行学习。

3.互动性强和受教个体的多层次性。教师和学生可以实现实时或异步的交流,可以实现点对点、点对面的交流活动,采取一定的监查功能,可以使教师随时了解学生总的层次和单个学生的学习情况,采取不同的建议、辅导。学生可以在教师的指导下自行选择学习的顺序、进度和难度,使个别化教育成为可能。

4.网络的信息资源丰富。Internet覆盖的是全世界,深入到教育、科研、商业和家庭等各个领域,是人类共有的一个巨大的信息资源宝库,网络上有取之不尽、用之不竭的信息资源,使人们能够最大限度地全方位的共享信息资源。

󰀁收稿日期:2001-03-06

作者简介:殷金曙(1969-),男,浙江鄞县人,宁波大学科技学院助理工程师。

33宁波教育学院学报2001年第3期(总第9期)

󰀁󰀁5.Internet的平台无关性,使远程教育软件、计算机辅助教育软件可以在多种平台上运行,并能充分利用网络的功能,为学习者提供更多的服务。

二、Java作为网络语言的特点

Java语言具有如下的主要特性:

1.面向对象。Java的任何方面都是基于消息或基于对象的,所有数据类型均为对象类,是一门纯面向对象语言。

2.可移植性和跨平台性。Java采用了多种机制来保证可移植性,其中最重要的是Java既是编译型又是解释型的,开发的源代码和经过编译之后形成的二进制代码一字节码都同样是可移植的,而且Java采用的是基于国际标准的数据类型,在任何机器上都是一致的。

3.稳定性和安全性。Java为保证稳定性,采取了三个措施:首先,Java不支持指针数据类型;其次,它提供了数组下标的检查机制;最后,Java提供了自动内存管理机制。Java的运行环境提供了四级安全性保障机制:字节码效验器;类装载器;运行时内存布局;文件访问限制。上述机制使得Java成了最安全的编程语言和环境之一,防止了病毒程序的产生和下载程序对本地系统的威胁破坏。

4.分布式。分布式包括数据分布和操作分布。数据分布是指数据可以分散在网络的不同的计算机上,操作分布是指把一个计算分散在不同计算机上处理。Java支持客户机/服务器计算模式,具有数据分布和操作分布的特性。

5.多线程。Java的多线程处理提供了并行执行多个任务的能力,并且为客户端提供了高度的交互性。Java语言在有复杂同步机制的语言层、在有线程类的语言库层和锁走机制的运行时间层,都能很好地支持多线程处理。

6.动态性。Java的󰀂滞后联编 机制使得它完全利用了面向对象编程模式的优点,其设计能适应变化的环境,用户可以动态地从网络上任何一个地方安装代码模块,动态地适应不断变化的环境,而且支持动态数据类型和动态协议。

Java程序可以分为Applet和可独立运行的应用程序两大类。两者的区别是:Applet是在Web浏览器(如InternetExplore或NetscapeNatigator)中运行的,可独立运行的Java程序不需要Web浏览器,二者只要作小小的改动就可以相互转换。

传统的教育方式和方法随着计算机和网络的发展正在改观,在网络上多媒体教育同大多数的Internet服务一样基于WWW服务器的,同时也用到其他的服务,如:邮件服务、文件服务、消息服务等作为辅助,也正是Java程序在Web页中的介入才是动态和交互得以实现,虽然现在已有别的技术如ASP、JSP、PHP等出现,但功能最强大、最通用、最强壮的、面向对象的是Java编程语言。Java不仅自己可以开发Web网页,也可以把Java程序方便地加入到其他语言开发的Web页中,随着Java语言自身的不断的发展,各种新的Java编程工具的不断推出和基于Java的API(ApplicationProgrammingInterface)接口的不断充实,Java为广大开发人员提供新的机遇。同时,Java同其他的编程语言一样,也向可视化方向发展,如微软公司的VisualJ++,Borland公司的JBuild,实现了所见既所得的可视化界面设计风格。同时随着OOAD(Object-OrientedAnalysisandDesign)技术的发展,出现了统一的建模语言(UML:UnifiedModelingLanguage),如Rational公司的RoseProfessional、IBM公司的VisualAgeUMLDesigner等,都支持Java语言。提供了面向对象的应用程序框架,提高了程序的模块化和模块的可重用性,大大简34殷金曙:Java开发多媒体教育系统的优势

化了开发人员的编程工作。

三、Java在开发多媒体教育系统的优势

Java在开发多媒体教育系统的优势可以在以下几个方面勾画出来:

1.上课模式的改变。在网络上的Java程序能够解决传统教学所不能解决的问题:时间和空间的问题。教师和学生之间的上课可以在异时异地展开,并且扩大受教的数量,教学的内容可以长时间保留,弥补师资的不足,并且可以真正体现教师和学生之间的平等和学生的主动性。

2.教学手段的提高。教学手段的提高体现在内容(信息)的多样性,Java程序可以使用各种的多媒体技术,引用任何的信息,互联网本身就是最大的信息载体,可以通过超链接去访问相关的内容。比如在上化学平衡课时,就可以编制JavaApplet或Application来演示,也可以直接超链接到http://ir.chem.cmu.edu/irproject/applets/equilib/applet.asp借用现成的资源,学生可以自己改变输入的参数模拟。也可以把在实验室做的相应的实验过程通过摄象机记录下来,处理后播放。在基于Web的交互式的多媒体中,现今最引人注目的是虚拟现实造型语言VRML,利用Java的Applet,用VRML语言开发的虚拟空间即可在客户端运行,做到真正意义上的交换。这样使学生更加能够理解和掌握所学的内容,克服了传统教学的弊病。

3.训练和测验更方便有效,教学效果的评估更及时、更准确客观。学生可以随时通过系统内部的试题库和自动试卷生存系统做训练和测验,对于客观题,系统可以自动评分,给出学生的成绩;对于主观题,系统可以自动收集答案,提供给教师进行评判,并可以把学生的训练和测验的结果进行个别评估(如知识点、课程等)和总体评估,及时反馈给学生和教师,改进教学手段和学习方法,提高教学效果。

4.交流讨论更趋方便、快捷。现代生活越来越离不开网上交流,网络会议、聊天室(语音、文字)、email、留言簿、电子白板等交流手段在网络上到处流行,教师和学生之间的交流可以完全使用网上的各种交流方法,交流的信息更丰富多彩,交流的信息量更多更快捷,克服了传统交流表现手法的简单。

四、结论

Ihear,Iforget;Isee,Iremember;Ido,Iunderstand

!!!PaulR.Halmos

在任何社会,教育是首要的。用Java开发的基于网络的多媒体教育系统能满足教学过程中所能用到的各种表现手法,能够帮助创造一个󰀂learningbydoing 的教学环境,扩大教学面和提高教学效果,克服当前教育经费和师资力量的不足。参考文献:

[1]ScottMulloy.UsingVisualJ++6[M].America:QueCorporation1998.[2]MarkWutka.HackingJava[M].America:QueCorporation1998.

[3]李悦.JavaMedia简介[J].中国计算机报,1999,(20):2.

[4]邵维忠,杨芙清.面向对象的系统分析[M].北京:清华大学出版社,1999󰀁

(责任编辑󰀁陆经伟)

35