【文章內(nèi)容簡介】 技術(shù)正滲透到教育的方方面面。計算機輔助教學正在逐步地走向普及，網(wǎng)絡(luò)學校正成為教育的一個新途徑，這無疑對現(xiàn)行教育的優(yōu)化和教育生產(chǎn)力的開發(fā)起到了重要作用。 在教育理念、教育終極目標不斷發(fā)展的今天，開發(fā)和運用高品質(zhì)、適用性強的多媒體 CAI 課件進行輔助教學，有助于學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，是全面推進教育創(chuàng)新的重要手段。 多媒體 CAI 的分類及課題的提出 根據(jù)不同的需求，多媒體 CAI 的分類也不同。這里結(jié)合教學的具體情況，可以將多媒體 CAI 進行如下分類： (1)輔助教學型 主要用于輔助教師在課堂 上的講授。設(shè)計思想根據(jù)教學大綱的要求，按照教科書的順序，采用多種手法，對教學中的重點、難點以及比較抽象的描述進行具體演示。這一類的 CAI 軟件體現(xiàn)了突出重點、分析難點、建立概念的深入淺出的教學效果，是目前 CAI 的主流，也是相當長的一段時期內(nèi)高校 CAI 軟件的發(fā)展方向。 (2)輔助自學型 主要用于輔助學生在課堂下面進行自學。設(shè)計思想仍然是對重點、難點加以突出，并且更加深入、詳細。 (3)教學演示型 主要用于實驗室或者是一些公共場所，起到說明、演示、介紹的作用。 (4)習題軟件型 擔負著習題庫的作用，它 能夠不斷進行提問或模擬考試，并可以對學生的錯誤給以提示和解答。 (5)虛擬仿真型 主要用于虛擬現(xiàn)場和實際情況。這種類型對軟件的制作以及硬件的要求都較高，例如用于訓(xùn)練飛行員和士兵的仿真軟件等。 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是電氣信息類相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課中理論性和實踐性較強的一門重要課程，它與后續(xù)課程的學習有著密切關(guān)系。它要求學生掌握單元電路的工作原理、外部特性；常用數(shù)字電路的工作原理、分析方法和設(shè)計方法。各種數(shù)字電路的分析和設(shè)計是課程的重點和難點，目前學生普遍存在著學習理解困難的問題。對其進行 CAI 課件開發(fā)，要針對課 程的特點，把課程中的重點和難點部分借助于計算機技術(shù)做成適于學生容易理解的動態(tài)模擬，將抽象的知識形象化。 隨著計算機多媒體 CAI 技術(shù)的發(fā)展，為上述問題的解決提供了可能性。本課題就是圍繞它的動態(tài)模擬展開設(shè)計的，主要采用輔助教學型，結(jié)合教學演示型與習題型，開發(fā)《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》多媒體 CAI 系統(tǒng) (以后簡稱《數(shù)電》多媒體 CAI 課件 )。 論文的主要工作 在本課題中，充分運用多媒體的優(yōu)勢，利用動態(tài)模擬和多媒體信息的處理技術(shù)，制作功能強大的適合于教師輔助教學的多媒體 CAI 課件。 本課題的主要工作 如下： (1)根據(jù)《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的特點，研制基于 Flash MX 的動態(tài)模擬電路； (2)應(yīng)用多媒體信息處理技術(shù)，準備和制作多媒體教程所需要的素材； (3)用 Authorware 的變量和函數(shù)實現(xiàn)強大的交互功能，用 MIDI 格式文件制作多媒體課件的背景音樂；將 PPT 文件可以作為補充內(nèi)容模塊鏈接或嵌入到課件中進行課件的擴充。 (4)利用多媒體著作工具 ，根據(jù)上述工作，開發(fā)《數(shù)電》多媒體 CAI 課件系統(tǒng)框架，利用 的技術(shù)特點，將 Flash MX 生成的動態(tài)模擬文件嵌入到多媒體教程軟件中。 本課題是在 Windows XP 操作平臺下，使用的多媒體工具軟件有 、Flash MX、 Microsoft OfficeXP 等等。其中的工作包括各種素材的制作、教學設(shè)計到腳本設(shè)計的轉(zhuǎn)化、軟件的總體設(shè)計等。 第 2 章 多媒體 CAI 課件的設(shè)計方法和原則 制作多媒體 CAI 課件必須具備一定的硬件和軟件環(huán)境，按照適當?shù)脑O(shè)計流程，遵循相應(yīng)的設(shè)計原則，這些條件對于課件的設(shè)計是非常重要的。 開發(fā)環(huán)境 硬件系統(tǒng) 制作多媒體 CAI 課件除了計算機以外，還需要其它的一些外圍設(shè)備。外圍設(shè)備主要用來制作或獲取所需的多媒體素材。根據(jù)實際經(jīng)驗，推薦目前較為適用的計算機系統(tǒng)典型配置，如表 21 所示。 表 21 多媒體電腦典型配置 Tab. 21 Typical configure of multimedia puter 軟件系統(tǒng) 軟件是多媒體電腦的靈魂，它直接影響人們對于電腦的使用。對于多媒體電腦，會涉及到操作系統(tǒng)、多媒體創(chuàng)作工具和多媒體編輯系統(tǒng)。 具體說來，主要有以下基本要求： (1)系統(tǒng)要求： 目前常用的操作系統(tǒng)為 Window98/2021/XP。 (2)文字處理方面：需要有文本編輯軟件，如 Microsoft Word、寫字板等。它主要就是對來自教案、教學大綱以及教科書的教本進行處理。 (3)動畫處理方面：必須有二維和三維動畫軟件。其中二維動畫軟件較多，如 PowerPoint 、 Flash 等；三維動畫方面的軟件則有 3D Studio Max 等，用戶可根據(jù)實際情況分別使用。 (4)圖形圖像方面：有 AutoCAD、 Photoshop 等軟件。 (5)聲音處理軟件：至少需要有 Windows 系統(tǒng)下的“錄音機”軟件。 (6)多媒體編輯軟件或程序設(shè)計方面：選擇 或者是 VB、 VC 語言編程。 制作流程 要制作一個多媒體軟件，必須首先確定程序設(shè)計任務(wù)的要求，再設(shè)計出程序的總體結(jié)構(gòu)框架，然后進入程序的具體編寫，最后將編寫完畢的程序進行反復(fù)調(diào)試，直至達到預(yù)定的目的。多媒體 CAI 課件是 MCAI 的應(yīng)用軟件，課件設(shè)計的一般流程如圖 21 所示。 圖 21 CAI 設(shè)計流程圖 Fig. 21 Flow chart of CAI designing 主要從 以下幾個階段 [14,15]進行分析。 確定選題與明確目標 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》是理工科高校電氣信息類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，利用多媒體 CAI 課件進行教學，一方面可以提高教學質(zhì)量，激發(fā)學生的學習興趣；另一方面可以通過網(wǎng)上發(fā)行或制成光盤來實現(xiàn)遠程教育，擴大應(yīng)用范圍，為自學成才者提供方便。 熟悉內(nèi)容與創(chuàng)作腳本 腳本設(shè)計是 MCAI 課件的重要環(huán)節(jié)，是程序設(shè)計人員開發(fā)課件的依據(jù)。腳本創(chuàng)作通常分為兩步進行：第一步是文字腳本；第二步是編輯腳本。文字腳本一般是由有經(jīng)驗的教師編寫的，因為他們精通教學內(nèi)容 ，熟悉教學方法和教學對象。編輯腳本通常是由精通計算機編程設(shè)計的人員進行創(chuàng)作，它是在文字腳本的基礎(chǔ)上，將文字腳本改編成適于計算機表現(xiàn)的形式。編輯腳本的結(jié)構(gòu)框圖如圖 22 所示， 圖 22 編輯腳本的結(jié)構(gòu)框圖 Fig. 22 Structure diagram of piling script 制作素材與編制程序 多媒體 CAI 課件的素材包括圖形、圖像、動畫、文本、聲音等，這些多媒體素材都可以制作成計算機能接受的格式存儲起來，以便根據(jù)教學需要隨時調(diào)用。素材的準備可以從以下幾個方面獲 得： (1)從光盤的素材庫中直接選擇； (2)通過 Inter 網(wǎng)絡(luò)下載所需的素材； (3)對已有的素材進行重新組合，進行加工； (4)使用軟件創(chuàng)建圖形、圖像或者聲音素材。 動畫是可活動的圖形，分為二維動畫和三維動畫，主要用來表現(xiàn)物體的運動規(guī)律、形態(tài)模擬等，一般用專業(yè)的動畫生成軟件進行設(shè)計和制作。文本可由計算機直接產(chǎn)生，為使畫面文字美觀漂亮，可借助專門的漢字系統(tǒng)，根據(jù)需要產(chǎn)生各種不同的字體、字號。聲音可分為解說、配樂等，解說可使用 Windows 環(huán)境下自帶的錄音機程序用話筒錄入，配樂是利用光盤上現(xiàn)成 的聲音素材庫中的音樂。多媒體 CAI 中的程序設(shè)計是課件設(shè)計中的核心環(huán)節(jié)，其主要任務(wù)是根據(jù)腳本的要求和意圖，設(shè)計教學過程，將各種多媒體素材編輯起來，制作成交互性強、操作靈活、視聽效果好的多媒體 CAI 課件。程序設(shè)計應(yīng)借助于開發(fā)工具，或?qū)ｉT的開發(fā)平臺，才能提高編制效率。 調(diào)試運行與鑒定推廣 設(shè)計和編寫程序不是一蹴而就的事情。為了驗證一種方法能否達到目的往往需要反復(fù)地運行和修改某段程序，為了找出程序中的錯誤，往往需要跟蹤觀察程序的運行狀態(tài)。即使是一位有經(jīng)驗的程序員，也不能保證每次編寫的程序一定是 正確而且高效的。而目前用的較多的多媒體著作工具 Authorware 提供了通常只有在專門的編程語言中才提供的跟蹤調(diào)試手段，可以使設(shè)計者快速而高效地查出錯誤，進而排除錯誤。為了保證課件的正常運行，多媒體課件制作完成后，要經(jīng)過多次調(diào)試、修改、完善，才能趨于成熟，然后將文件進行打包、制成光盤或網(wǎng)上發(fā)行，推廣使用。 同時要針對不同的使用對象，可以對課件進行更新、維護和完善，以便在教學中發(fā)揮更強大的作用。 首先可以先直接在 Windo