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[摘要]提出多媒体教学软件的框架模型,论述基于Authorware的多媒体教学软件的设计过程。并以EC实例给出教学系统结构、教学内容文件网络结构、软件详细设计及教学测试系统框架、功能。
[关键词]CAI Authoware技术 多媒体 软件设计
中图分类号:TP3文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1210069-02067-02
一、引言
随着计算机技术的飞速发展,计算机在教学的应用成为计算机发展的一个重要方面,它改变了传统教育的模式,成为现代教育发展的方向。计算机辅助教学(CAI)是计算机应用于教学的重要体现,从1958年美国EBM公司沃斯顿研究中心设计了世界上第一个计算机教学系统,到现在的多媒体CAI,已辐射到家庭教育、学校教育、社会教育的各类学科和管理的各个方面,正逐步形成一门现代教育技术的新学科,是计算机应用和教学技术研究工具,它采用了流程线的设计方式,用务种图标实现条件、判断,面向对象的设计方法,使用知识对象简化了开发过程,支持数据库。强大的扩展性,支持ActiveX\Xtras,用户自定义函数。文章以电子商务教学软件设计为例,讨论基于Authorware 如何设计多媒体教学软件,以多媒体软件的设计和电子商务教学软件的制作为核心,突出软件的设
计和过程的实现,以及各部分的联系。
二、多媒体和Authorware技术
多媒体技术是一种把文本(Text)、图形(Graphics)、图像、动画和声音等形式的信息组合在一起,并通过计算机进行统合处理和控制,能支持完成一系列交互式操作的信息技术,具有集成性、控制性、交互性、非线性、实时性、信息使用的方便性、信息结构的动态性等特点。多媒体计算机技术可以把符号、语言文字、声音、图形、动画和视频图像多种媒体信息集成于一体,使人通过多个感官来获取相关信息表示,提高信息传播效率;同时由于多媒体采用了图形交互界面和窗口交互操作、触摸屏技术,使人机交互能力大大提高,可实现教学中信息的双向交流。因此,将多媒体技术应用于CAI而形成的多媒体CAI系统是一种利用多媒体计算机,综合管理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种信息,把多媒体各个要素按教学要求,进行有机组合并显示在屏幕上,现时完成一系列人机交互担任的教学系统,而不是多种信息媒体的简单复合。它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声等于一体,同时作用于学生感官的教学信息,以为学生提供生动、友好、多样化的人机交互界面以及方便、灵活、多样的人机交互方式,是一种较理想的教学系统,也是当前世界教育技术发展的新趋向。
Authorware是由Macromedia公司推出的一款多媒体开发的软件,它主要是根据一些CAI课件开发人员的需要开发的,其简单的发布方式,应用范围广,为设计者提供了直观的流程线控制界面。流程线上可使用13种设计图标,每个图标代表一个基本演示内容及控制方式,如文本、动画、图片、声音、视频等。利用流程线实现对整个程序的控制,不用复杂的编程语言,使多媒体制作更加容易,提供了多样化的交互响应方式。此外,丰富的系统函数、系统变量使开发者能够最大限度地发挥Authorware的潜在功能:
(1)丰富的媒体支持,强大的脚本语言
Authorware不但可以利用系统为题及系统函数不响应用户的指令,还允许设计者使用自己定义的变量对数据执行运算;
(2)强大的功能扩展特性
可以在Authorware应用环境中加入ActiveX控件,显示属性控制、过程事件等内容;
(3)不断扩充的知识对象,并允许用户创作更多的知识对象,这一功能简化了程序的开发过程。
三、多媒体教学软件的分析
作为多媒体教学软件,它的目标是如何能够用图形、声音、动画、视频体现教学中的重点,应该考虑到具体教学内容所要满足的需求,用户对软件的需求,如何体现教学内容的系统结构,以及用什么方式来使多媒体应用于教学。其次是软件所应用的环境、软件的扩展性等相关问题。
在多媒体教学软件的设计中,重点是教学内容的管理。常见的框架有线性框架模型,是以教学内容总线为纲进行管理,类似于我们看电影从开始到结束。对内容和管理,采用前进与后退两个键来管理,特点是开发管理简单,但对于用户的可操作性很差。另一种是索引框架模型,使用索引进入所要学习的教学内容的管理方法。这种方法类似于图书馆的卡片,这种多媒体教学软件比较少,多用于各种商业电子展示软件中。这种方法的优点是简单明了、易于操作和管理,缺点是缺乏层次性和显示的内容有限。层次框架模型,这种模型结合了前两种的优点,是现在CAI系统设计中的常用软件框架模型。将索引与线性结构两者相互结合,可以避免索引结构显示、内容有限的缺点。在设计中可以互用,可设计出不同的功能结构。这种模型的特点是操作简单、表现互动式多样、显示内容多,对教学内容的修改容易。
四、基于Authorware 的设计与实现
在开发多媒体教学软件的系统分析的基础上,如何实现多媒体教学软件和其它功能,文章以《电子商务》教学软件为例,论述基于Authorware是如何设计和实现多媒体教学软件。
(1)软件的系统设计
根据需求分析要求,确定软件系统结构框图。该软件可分为3大模块:框架功能模块、教学内容、测试系统模块。框架功能模块负责教学内容的浏览、查找和组织。教学内容主要是由电子商务课程教学内容、图片和声音组成。测试系统是一个单独的子系统,以各章题库为基础,对各章学习的效果进行测试,巩固学生每章中所学习的知识。
(2)文件框架模块的设计
由前面所讨论的教学软件内容管理框架模型管理教学内容,各章目录采用索引方法,各节使用线型的管理方法构成层次网络结构。
(3)软件的详细设计
层次框架管理功能模块采用Authorware中的导航图标(Navigate)和框架图标(Framework)实现。导航图标主要用来实现图标间的跳转,既从图标A转到图标B执行。框架图标主要功能则是管理附属的节点页,从而完成教学内容页面管理。
详细设计过程:建立一个Authorware工程,拖曳一个框架图标到流程线上,并命名为Application Framework,再拖曳6个群组图标到框架的右边。主菜单(群姐图标)实现到各个章的跳转(软件的主页面)。查找(群组图标)是针对整个教学内容的查找和跳转。单元测试(群组图标)既测试系统模块的实现单元,双击框架图标,进入框架图标内部,拖曳一个显示图标,建立整个页面的背景和主题面。建立一个Menu bar 群组图,实现标题栏各种下拉菜单功能。修改导航图标(Navigation),去掉不需要的功能,并修改一些按键的属性。新添加交互图标Tooltips,给每个导航图标中的按键(Navigation)添加热区响应,实现在按钮上停留段时间后,显示帮助信息。根据这些内容实现整个软件的界面设计。
软件的界面设包括标题栏设计、导航按钮的设计、内容显示区的设计等。为了添加教学内容方便,使用Authorware 脚本语言直接统计各章的节点页面标题,生成以节点页名称为目录的查找,完成导航图标中查找的实现。实现的方法代码如下:
TempStr01:=”Main menu”
aclconIDNum :=IconParent( IconParent( IconID)) --@” Application Framework”
TempList01 := [ IconFirstChild( acIconIDNum)]
Tempumber01 := IconNumChilden( acIconIDNum)
Repeat with I := 2 to Tempnumber011
IconIDNum :=ChildNumToID( acIconIDNum,i )
AddLinear(TempList01,IconIDNum )
TempStr01 := TempStro1^ Return ^ IconTitleShort
(IconIDNum)
IconIDNum := IconFirstChild ( IconIDNum)
TempNumber02 “= IconNumhildern( IconIDNum)
Repeat with j := 1 to TempNumber02
K := ChildNumToID( IconIDNum, j)
AddLinear( TemList01,K)
TempStro1 := TempStr01 ^ “ “ ^ IconTitleShort(k)
End repeat
End repeat
Tempnumber01 := ListCount( TempList01)
Itemselected := 1
(4)测试系统的设计
系统以章为单元,从数据库中读出各章节的测试题(单选题、填空题、问答题等)和答案,通过界面显示,由用户进行测试,再将用户提供的结果返回给测试系统进行判断和给出答案。在Authorware中连接数据库和操作数据库是通过学习ODBC(Open Database Connectivity)和SQL(Standard Query Language)两个国际通用标准实现的,在工程中添加ODBC.u32组件,引用ODBCClose、ODBCExecute、ODBCOpen3
个函数对数据库操作。连接数据库代码设计如下:
databaseName “=”db2”
cn :=ODBCOpen (WindowHandle,”bdError”,databaseName, “”, “”)
if dbError<> “” then
message := “数据库连接有故障,请退出”
dbreqtype:=4
dbtype:=”Microsoft Access Driver (*.mdb)”
dblist:=”DSN=db2;”
dblist:=dblist^”DBQ=”^FileLocation^'Data\\db1.mdb”
tMsDBRegster(dbreqtype,dbtype,dblist)
cn:=ODBCOpen (WindowHandle,”dbErro”,databaseName, “”, “”)
else
message:=”连接正常”
end if
测试系统的功能由3个部分组成:
(1)测试控制部分:负责整个测试的控制,由返回、重复、下一道题、结束4个按键实现;
(2)内部处理部分:负责数据库的连接、试题的查找、测试的判断;
(3)显示部分:显示试题和结果,对学生做出的判断返回给内部处理部分。
五、结论
电子商务教学软件是一个教学内容浏览、测试于一体的多媒体软件。采用层次结构设计,有效地组织到整个教学内容;动态数据试题库,改变了传统Authorware设计中静态试题库的设计方式,非常方便管理题库。界面简单、使用方便,内容扩充性强,满足电子商务教学要求,成为学生学习电子商务课程的如助手。
参考文献:
[1]陈江芸,Authorware 6 完全教程[M].北京:人民邮电出版社,2002.
[2]Hyacinth S N.Intelligent tutoring ststem :An overview[J].Artificial Intelligent Review,1990,4(4):251-277.
[关键词]CAI Authoware技术 多媒体 软件设计
中图分类号:TP3文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2008)1210069-02067-02
一、引言
随着计算机技术的飞速发展,计算机在教学的应用成为计算机发展的一个重要方面,它改变了传统教育的模式,成为现代教育发展的方向。计算机辅助教学(CAI)是计算机应用于教学的重要体现,从1958年美国EBM公司沃斯顿研究中心设计了世界上第一个计算机教学系统,到现在的多媒体CAI,已辐射到家庭教育、学校教育、社会教育的各类学科和管理的各个方面,正逐步形成一门现代教育技术的新学科,是计算机应用和教学技术研究工具,它采用了流程线的设计方式,用务种图标实现条件、判断,面向对象的设计方法,使用知识对象简化了开发过程,支持数据库。强大的扩展性,支持ActiveX\Xtras,用户自定义函数。文章以电子商务教学软件设计为例,讨论基于Authorware 如何设计多媒体教学软件,以多媒体软件的设计和电子商务教学软件的制作为核心,突出软件的设
计和过程的实现,以及各部分的联系。
二、多媒体和Authorware技术
多媒体技术是一种把文本(Text)、图形(Graphics)、图像、动画和声音等形式的信息组合在一起,并通过计算机进行统合处理和控制,能支持完成一系列交互式操作的信息技术,具有集成性、控制性、交互性、非线性、实时性、信息使用的方便性、信息结构的动态性等特点。多媒体计算机技术可以把符号、语言文字、声音、图形、动画和视频图像多种媒体信息集成于一体,使人通过多个感官来获取相关信息表示,提高信息传播效率;同时由于多媒体采用了图形交互界面和窗口交互操作、触摸屏技术,使人机交互能力大大提高,可实现教学中信息的双向交流。因此,将多媒体技术应用于CAI而形成的多媒体CAI系统是一种利用多媒体计算机,综合管理和控制符号、语言、文字、声音、图形、图像等多种信息,把多媒体各个要素按教学要求,进行有机组合并显示在屏幕上,现时完成一系列人机交互担任的教学系统,而不是多种信息媒体的简单复合。它既能向学生快速提供丰富多彩的集图、文、声等于一体,同时作用于学生感官的教学信息,以为学生提供生动、友好、多样化的人机交互界面以及方便、灵活、多样的人机交互方式,是一种较理想的教学系统,也是当前世界教育技术发展的新趋向。
Authorware是由Macromedia公司推出的一款多媒体开发的软件,它主要是根据一些CAI课件开发人员的需要开发的,其简单的发布方式,应用范围广,为设计者提供了直观的流程线控制界面。流程线上可使用13种设计图标,每个图标代表一个基本演示内容及控制方式,如文本、动画、图片、声音、视频等。利用流程线实现对整个程序的控制,不用复杂的编程语言,使多媒体制作更加容易,提供了多样化的交互响应方式。此外,丰富的系统函数、系统变量使开发者能够最大限度地发挥Authorware的潜在功能:
(1)丰富的媒体支持,强大的脚本语言
Authorware不但可以利用系统为题及系统函数不响应用户的指令,还允许设计者使用自己定义的变量对数据执行运算;
(2)强大的功能扩展特性
可以在Authorware应用环境中加入ActiveX控件,显示属性控制、过程事件等内容;
(3)不断扩充的知识对象,并允许用户创作更多的知识对象,这一功能简化了程序的开发过程。
三、多媒体教学软件的分析
作为多媒体教学软件,它的目标是如何能够用图形、声音、动画、视频体现教学中的重点,应该考虑到具体教学内容所要满足的需求,用户对软件的需求,如何体现教学内容的系统结构,以及用什么方式来使多媒体应用于教学。其次是软件所应用的环境、软件的扩展性等相关问题。
在多媒体教学软件的设计中,重点是教学内容的管理。常见的框架有线性框架模型,是以教学内容总线为纲进行管理,类似于我们看电影从开始到结束。对内容和管理,采用前进与后退两个键来管理,特点是开发管理简单,但对于用户的可操作性很差。另一种是索引框架模型,使用索引进入所要学习的教学内容的管理方法。这种方法类似于图书馆的卡片,这种多媒体教学软件比较少,多用于各种商业电子展示软件中。这种方法的优点是简单明了、易于操作和管理,缺点是缺乏层次性和显示的内容有限。层次框架模型,这种模型结合了前两种的优点,是现在CAI系统设计中的常用软件框架模型。将索引与线性结构两者相互结合,可以避免索引结构显示、内容有限的缺点。在设计中可以互用,可设计出不同的功能结构。这种模型的特点是操作简单、表现互动式多样、显示内容多,对教学内容的修改容易。
四、基于Authorware 的设计与实现
在开发多媒体教学软件的系统分析的基础上,如何实现多媒体教学软件和其它功能,文章以《电子商务》教学软件为例,论述基于Authorware是如何设计和实现多媒体教学软件。
(1)软件的系统设计
根据需求分析要求,确定软件系统结构框图。该软件可分为3大模块:框架功能模块、教学内容、测试系统模块。框架功能模块负责教学内容的浏览、查找和组织。教学内容主要是由电子商务课程教学内容、图片和声音组成。测试系统是一个单独的子系统,以各章题库为基础,对各章学习的效果进行测试,巩固学生每章中所学习的知识。
(2)文件框架模块的设计
由前面所讨论的教学软件内容管理框架模型管理教学内容,各章目录采用索引方法,各节使用线型的管理方法构成层次网络结构。
(3)软件的详细设计
层次框架管理功能模块采用Authorware中的导航图标(Navigate)和框架图标(Framework)实现。导航图标主要用来实现图标间的跳转,既从图标A转到图标B执行。框架图标主要功能则是管理附属的节点页,从而完成教学内容页面管理。
详细设计过程:建立一个Authorware工程,拖曳一个框架图标到流程线上,并命名为Application Framework,再拖曳6个群组图标到框架的右边。主菜单(群姐图标)实现到各个章的跳转(软件的主页面)。查找(群组图标)是针对整个教学内容的查找和跳转。单元测试(群组图标)既测试系统模块的实现单元,双击框架图标,进入框架图标内部,拖曳一个显示图标,建立整个页面的背景和主题面。建立一个Menu bar 群组图,实现标题栏各种下拉菜单功能。修改导航图标(Navigation),去掉不需要的功能,并修改一些按键的属性。新添加交互图标Tooltips,给每个导航图标中的按键(Navigation)添加热区响应,实现在按钮上停留段时间后,显示帮助信息。根据这些内容实现整个软件的界面设计。
软件的界面设包括标题栏设计、导航按钮的设计、内容显示区的设计等。为了添加教学内容方便,使用Authorware 脚本语言直接统计各章的节点页面标题,生成以节点页名称为目录的查找,完成导航图标中查找的实现。实现的方法代码如下:
TempStr01:=”Main menu”
aclconIDNum :=IconParent( IconParent( IconID)) --@” Application Framework”
TempList01 := [ IconFirstChild( acIconIDNum)]
Tempumber01 := IconNumChilden( acIconIDNum)
Repeat with I := 2 to Tempnumber011
IconIDNum :=ChildNumToID( acIconIDNum,i )
AddLinear(TempList01,IconIDNum )
TempStr01 := TempStro1^ Return ^ IconTitleShort
(IconIDNum)
IconIDNum := IconFirstChild ( IconIDNum)
TempNumber02 “= IconNumhildern( IconIDNum)
Repeat with j := 1 to TempNumber02
K := ChildNumToID( IconIDNum, j)
AddLinear( TemList01,K)
TempStro1 := TempStr01 ^ “ “ ^ IconTitleShort(k)
End repeat
End repeat
Tempnumber01 := ListCount( TempList01)
Itemselected := 1
(4)测试系统的设计
系统以章为单元,从数据库中读出各章节的测试题(单选题、填空题、问答题等)和答案,通过界面显示,由用户进行测试,再将用户提供的结果返回给测试系统进行判断和给出答案。在Authorware中连接数据库和操作数据库是通过学习ODBC(Open Database Connectivity)和SQL(Standard Query Language)两个国际通用标准实现的,在工程中添加ODBC.u32组件,引用ODBCClose、ODBCExecute、ODBCOpen3
个函数对数据库操作。连接数据库代码设计如下:
databaseName “=”db2”
cn :=ODBCOpen (WindowHandle,”bdError”,databaseName, “”, “”)
if dbError<> “” then
message := “数据库连接有故障,请退出”
dbreqtype:=4
dbtype:=”Microsoft Access Driver (*.mdb)”
dblist:=”DSN=db2;”
dblist:=dblist^”DBQ=”^FileLocation^'Data\\db1.mdb”
tMsDBRegster(dbreqtype,dbtype,dblist)
cn:=ODBCOpen (WindowHandle,”dbErro”,databaseName, “”, “”)
else
message:=”连接正常”
end if
测试系统的功能由3个部分组成:
(1)测试控制部分:负责整个测试的控制,由返回、重复、下一道题、结束4个按键实现;
(2)内部处理部分:负责数据库的连接、试题的查找、测试的判断;
(3)显示部分:显示试题和结果,对学生做出的判断返回给内部处理部分。
五、结论
电子商务教学软件是一个教学内容浏览、测试于一体的多媒体软件。采用层次结构设计,有效地组织到整个教学内容;动态数据试题库,改变了传统Authorware设计中静态试题库的设计方式,非常方便管理题库。界面简单、使用方便,内容扩充性强,满足电子商务教学要求,成为学生学习电子商务课程的如助手。
参考文献:
[1]陈江芸,Authorware 6 完全教程[M].北京:人民邮电出版社,2002.
[2]Hyacinth S N.Intelligent tutoring ststem :An overview[J].Artificial Intelligent Review,1990,4(4):251-277.