多媒體集成教學(xué)系統(tǒng)需求分析與設(shè)計

崔炳德，裴祥喜，馮 濤

1.河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校計算機(jī)系，河北滄州 061001

2.河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校教務(wù)處，河北滄州 061001

0 引言

目前，多媒體教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和研究主要分為助教型和助學(xué)型。多媒體教學(xué)系統(tǒng)向著多媒體技術(shù)與仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)相結(jié)合的方向發(fā)展，走向集成化、網(wǎng)絡(luò)化和開放化[1-2]。

為適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)結(jié)合的需要，結(jié)合高校計算機(jī)專業(yè)課程的特點(diǎn)，針對“C語言程序設(shè)計”課程，采用Authorware平臺開發(fā)多媒體集成教學(xué)系統(tǒng)，以達(dá)到助教與助學(xué)的完美融合為設(shè)計原則，為教師和學(xué)生提供一個較為理想的“教與學(xué)”平臺。采用該思路實(shí)現(xiàn)的教學(xué)集成系統(tǒng)，與當(dāng)前流行的單一形式集成教學(xué)系統(tǒng)相比，更加靈活、開放、通用，系統(tǒng)其他功能的可擴(kuò)展性和多平臺之間的可移植性也大大提高[3-4]。

1 可行性分析

從技術(shù)可行性角度分析，采用“快速原型模型”法可解決多功能、開放性教學(xué)軟件的復(fù)雜問題[5-6]；從選擇開發(fā)工具角度出發(fā)，結(jié)合Authorware開發(fā)工具的優(yōu)勢，完成集成系統(tǒng)的同時可更好地發(fā)揮該平臺的功能強(qiáng)大和簡便易用性，同時，平臺支持多種當(dāng)前流行的多媒體處理技術(shù)，基于以上優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)工具確定為Authorware；此外，為提高系統(tǒng)的通用性，后臺數(shù)據(jù)庫采用通用性強(qiáng)的ACCESS。

從經(jīng)濟(jì)可行性及提高教學(xué)效率角度分析，設(shè)計的系統(tǒng)可提高教師備課的效率、授課質(zhì)量和授課效果，學(xué)生可以利用該平臺進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)，并能通過該系統(tǒng)對課程和授課教師進(jìn)行客觀公正的評價，有助于教與學(xué)的融合及相互促進(jìn)。提供給教師和學(xué)生一個理想的“教與學(xué)”平臺，從而進(jìn)一步推動教育理念和教學(xué)手段的創(chuàng)新。

2 需求分析

2.1 功能需求

由于“C語言程序設(shè)計”課程中問題的描述比較抽象（如指針的講解），程序設(shè)計的流程及思路不易用自然語言進(jìn)行描述，課程設(shè)計中設(shè)計的功能需求及業(yè)務(wù)流程學(xué)生理解起來也比較困難。因此利用Authorware7.0的支持XML的導(dǎo)入/導(dǎo)出、完全腳本屬性支持等先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)支持功能，研發(fā)設(shè)計“C語言程序設(shè)計”中程序設(shè)計思想的動態(tài)演示，清晰地表達(dá)課程設(shè)計的功能需求、算法思想、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、界面設(shè)計、程序測試的系統(tǒng)流程，從而提高課程設(shè)計的準(zhǔn)確性。

此外，Autherwave 7的創(chuàng)作可在Mac OS X上兼容播放，為Apple蘋果機(jī)的愛好者能夠在蘋果終端學(xué)習(xí)和訪問系統(tǒng)提供了技術(shù)支持。

學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對專業(yè)知識的理解層次各有不同，學(xué)生希望及時找到薄弱環(huán)節(jié)，教師也希望準(zhǔn)確了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在多媒體教學(xué)集成系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)計相關(guān)的評價體系，評價體系統(tǒng)的主要目的是讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中，結(jié)合指導(dǎo)教師的輔導(dǎo)，根據(jù)自身的專業(yè)知識水平合理定位及制定進(jìn)度，盡快使學(xué)生認(rèn)識到業(yè)務(wù)上的不足，自覺地改進(jìn)和優(yōu)化自身的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。同時，教師也可以利用評價體系進(jìn)行隨堂測試，通過測試、討論、論壇等方式，及時把握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和知識掌握情況，針對出現(xiàn)的情況及問題動態(tài)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)度，此外，通過評價體系還可對自己的教學(xué)效果、教學(xué)中的不足進(jìn)行了解，以更好地提高教學(xué)工作，真正做到教學(xué)練一體化，突出教學(xué)的實(shí)用化。

對于不同層次的學(xué)生或同一層次的不同學(xué)生，由于他們的基礎(chǔ)和能力不同，盡量使用不同的測試題或練習(xí)題以及評價方法。練習(xí)及測試試題庫管理子系統(tǒng)可解決“因材施教”的現(xiàn)實(shí)問題，該子系統(tǒng)將學(xué)生分層次，然后根據(jù)學(xué)生的層次進(jìn)行智能練習(xí)、作業(yè)及測試，提升各層次學(xué)生測試與練習(xí)的針對性、靈活性和適應(yīng)性，更切合學(xué)生實(shí)際。

教師或?qū)W生還可以在本系統(tǒng)中直接使用常用的教學(xué)工具軟件、基本的資源管理、音頻、視頻播放和網(wǎng)絡(luò)瀏覽等功能，減少使用工具軟件之間的切換頻率，使教師或?qū)W生使用該系統(tǒng)更加便捷和人性化。

2.2 系統(tǒng)硬件軟件環(huán)境需求

硬件環(huán)境需求：要求PC的CPU主頻高于1GHz，內(nèi)存在512M以上，具有DVD光盤驅(qū)動器，具有音頻輸入和輸出設(shè)備。

軟件環(huán)境需求：操作系統(tǒng)WindowsXP，OFFICE 2003(安裝時定制ACCESS數(shù)據(jù)庫軟件)，IE瀏覽器。

3 總體設(shè)計

圖1 教學(xué)集成系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

根據(jù)需求分析，設(shè)計的教學(xué)集成系統(tǒng)如圖1所示。功能模塊主要包括“C語言程序設(shè)計”課程中有關(guān)程序設(shè)計的動態(tài)演示及電子教案子系統(tǒng)、練習(xí)測試試題庫管理子系統(tǒng)和常用工具和資源管理子系統(tǒng)。系統(tǒng)采用ACCESS作為存放不同難度試題、用戶信息，設(shè)計試題表、試題回收站、用戶賬戶和成績的表格結(jié)構(gòu)的后臺。采用菜單欄和下拉式菜單相結(jié)合的方式設(shè)計系統(tǒng)主界面。主要的功能演示界面包括數(shù)據(jù)輸入、系統(tǒng)提示、程序執(zhí)行和算法動態(tài)演示，統(tǒng)一設(shè)計測試或練習(xí)子系統(tǒng)和試題庫管理子系統(tǒng)的界面。

4 結(jié)論

通過對整個系統(tǒng)的測試，本系統(tǒng)可解決多媒體教學(xué)系統(tǒng)靈活性不夠、教學(xué)脫節(jié)等問題，以“C程序設(shè)計”為例搭建的多媒體教學(xué)集成系統(tǒng)方便、快捷和人性化，增強(qiáng)教學(xué)的交互性和互動性，將“大眾化”教育和“個性化”教育完美結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的有機(jī)融合，為推動教育理念和教學(xué)手段的創(chuàng)新打下良好基礎(chǔ)。

[1]張砦，王友仁.現(xiàn)代電子技術(shù)遠(yuǎn)程多媒體網(wǎng)絡(luò)集成教學(xué)系統(tǒng)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2003，4：80-83.

[2]王靜，趙亞婉.基于Internet的遠(yuǎn)端數(shù)學(xué)系統(tǒng)中實(shí)時音/視頻傳輸技術(shù)[J].西安郵電學(xué)院學(xué)報，1999，4：27-31.

[3]賴文繼.關(guān)于多媒體教學(xué)新模式的探究[J].桂林電子工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2006，29(2)：39-45.

[4]譚浩強(qiáng).C語言程序設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2008.

[5]趙大華.多媒體課件設(shè)計制作原則探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2009，32(25)：37-40.

[6]樊磊.多媒體程序設(shè)計[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2002.