软件工程用于多媒体课件开发的研究

摘要：随着计算机技术和通信技术的快速发展，多媒体课件在教育领域中的使用已经非常广泛。由于开发团队及开发方法的不足，导致课件开发的软件危机，体现为开发成本高、周期长、质量低、使用困难等。基于软件工程开发的模式，可以缓解软件危机，提高开发的效率及软件的质量。

关键词：软件工程；多媒体课件；软件危机

中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2010)20-5610-03

Software Engineering for the Development of Multimedia Courseware

YUAN Shu-dan

(Department of Computer Science, Hezhou University, Hezhou 542800, China)

Abstract: With the rapid development of the computer technology and that of communication, the application of multi-media courseware in the area of education becomes wide-spread. However, the short of team and means have caused the software crisis of developing the courseware, which gives a full expression in the following aspects, such as high developing cost, long lasting period, low quality, and difficult application. Then the present thesis is set to solve such a crisis by developing the software on the basis of the model of developing the software engineering in order to improve the efficiency of the development and the quality of the software.

Key words: software engineering; multi-media courseware; software crisis

随着计算机技术的突飞猛进，多媒体技术也快速发展着，既而计算机辅助教学广泛普及，各类学科的教学课件应运而生。从理论上讲，大量的教学课件地运用可以减轻教师的工作量，提高教学质量，但实际上，在教学中真正用得好，用得巧的教学课件并不多。开发成本高，软件质量低，重复开发的现象屡见不鲜，很难满足当前日益增长的教学课件的需求。此种不良现象我们称之为“教学软件危机”。要消除此种软件危机，就要有正确的软件开发理念。应用软件工程的思想，可以有效地缓解软件危机，提高多媒体课件开发的成功率[1]。

1 软件工程基本概念

1.1 软件工程

软件工程 (Software Engineering，简称为SE) ，目前比较认可的定义为：研究和应用如何以系统性的、规范化的、可定量的过程化方法去开发和维护软件，主要应用工程的方法和技术研究软件开发与维护的方法、工具和管理的一门计算机科学与工程学交叉的学科。它涉及计算机、数学及管理学等多个学科，以便帮助人们缓解软件危机带来的问题。

1.2 软件危机

软件危机是指在计算机软件开发和维护过程中出现的一系列严重问题[2]，致使整个开发过程混乱不堪，导致开发陷入无法自拔的困境，经济危机主要表现在以下几个方面：1) 对软件开发成本和进度难以估量，通常会大幅度超出预期；2) 对“已完成的软件”，用户通常不满意；3) 软件质量无法保证；4) 软件不可维护，升级要重头来过；5) 软件没有完整的文档资料。

为了缓解软件危机，能够开发出更高质量的软件，软件工程技术的理论充分用于软件开发及维护的整个过程。

1.3 软件周期

软件生命周期(SDLC，软件生存周期)是软件的产生直到报废的生命周期，周期内有需求分析、设计、编码、调试和测试、验收与运行、维护升级到废弃等阶段，这种按时间分程的思想方法是软件工程中的一种思想原则，即按部就班、逐步推进，每个阶段都要有定义、工作、审查、形成文档以供交流或备查，以提高软件的质量。但随着新的面向对象的设计方法和技术的成熟，软件生命周期设计方法的指导意义正在逐步减少。

2 多媒体课件的概念

课件是凡具备一定教学功能的教学软件都称之为课件[3]。课件像学习者呈现出学习的内容，学习质量的检测、反馈和指导。

多媒体课件是将多媒体技术引入到计算机辅助教育的课件中 。

课件的形式内容单调,如练习程序、测试程序以及现在出现的大量面向信息的产品，如电子百科等。多媒体课件表现内容的形式多姿多彩, 多媒体技术在计算机辅助教学的人-机交互中的巨大潜力主要在于它能提高对信息表现形式的选择和控制能力，同时也能提高信息表现形式与人的逻辑思维和创造能力的结合程度，在顺序、符号信息等方面扩展人的信息处理能力。

为了适应教育教学的发展，越来越需要更丰富多彩的多媒体课件，这就对多媒体课件有了更多的需求，为了开发出更高质量的多媒体课件，我们就需要从软件工程的角度来进行开发。

3 基于软件工程的多媒体课件开发过程

多媒体课件设计是课件开发的重要环节，多媒体课件设计的好坏直接决定着课件的质量。多媒体课件也是一种软件，我们可以从软件工程的角度来开发多媒体课件，其必须遵从软件生命周期。同时我们要从教育学和心理学的角度来充分考虑相关的因素。多媒体课件的开发通常划分为以下5个阶段。

3.1 教学需求分析

需求分析是把软件功能和性能的总体概念描述为具体的软件需求规格说明，以此奠定软件开发的基础。教学需求分析仍然遵循软件工程的思想，它的主要任务是论证多媒体课件开发的可行性和必要性。

3.1.1 问题的定义

这个阶段要弄清的是“要解决的问题是什么” [3]。要清晰地知道这个课件的开发要解决什么教学问题。如果不弄清楚，而盲目的开发，只会浪费时间资金等等资源。所以这个阶段一定要确定的得出问题的定义。这是此次多媒体课件开发的首先要弄清楚的问题。

3.1.2 可行性分析

既然已经知道了“问题的定义”，接下来就要进行可行性分析，解决这个课件开发的必要性和可行性。为了文成这个任务，需要专职人员进行大量的市场调查和研究，初步给出整个课件的开发的概况，一个雏形。这个阶段进行的比较短，主要是研究问题是否有解，是否有可行的办法。这个阶段决定了多媒体课件是否继续的关键。

3.2 课件的教学设计

经过需求分析阶段的工作，系统必须做什么已经清楚了，总体设计阶段就是决定怎么做的时候了。总体设计的基本目的就是回答“概括的话，系统该如何实现？”这个问题[4]。这个阶段主要是：1) 划分出组成系统的物理元素――程序、文件、数据库、人工过程和文档等；2) 设计系统的结构，也就是要确定系统中每个程序是由哪些模块组成的，以及这些模块相互间的关系。

4 总体设计阶段的工作步骤

1) 寻找实现系统的各种不同的解决方案，参照需求分析阶段得到的数据流图来做。

2) 分析员从这些供选择的方案中选出若干个合理的方案进行分析，为每个方案都准备一份系统流程图，列出组成系统的所有物理元素，进行成本\效益分析，并且制定这个方案的进度计划。

3) 分析员综合分析比较这些合理的方案，从中选择一个最佳方案向用户和使用部门负责人推荐。

4) 对最终确定的解决方案进行优化和改进，从而得到更合理的结构，进行必要的数据库设计，确定测试要求并且制定测试计划。

从上面的叙述中不难看出，在详细设计之前先进行总体设计的必要性，经过需求分析，确定课件开发的目标与规模。继而进行教学设计，教学设计也遵循软件工程的思想，是分为教学的逻辑设计和教学单元设计。比如《软件工程》这门课的教学软件按照其目标和功能划分为以下模块（图1）。

5 教学逻辑设计

教学逻辑设计的主要任务是按照教学需求分析所确定的开发目标，对课件进行总体设计，分为教学设计和风格设计两个部分[5]。

5.1 教学设计

1) 确定教学目标；2) 划分教学单元；3) 编排教学单元顺序，绘制教学单元流程图；4) 确定课件的教学方式和结构类型；5) 确定学生信息模型。

5.2 风格设计

指的是课件在展现教学内容、人机交互活动、调度控制方式等有关问题的处理时遵循的格调。

1) 教学单元课时的长短；2) 人机界面；3) 交互活动层次；4) 教学单位的调度方式；5) 课件运行的系统环境；6) 课件发行的文字资料。

6教学单元设计

教学单元设计解决的是课件的详细设计的问题。教学单元是课件进行教学的基本单位，在教学设计中要确定各教学单元的信息结构，详细列出所包含的教学内容，确定它们的屏幕设计和呈现顺序。

7 多媒体素材的采集和加工

前期工作已完成，接下来要进入程序的编制过程，根据脚本的要求，搜集整理相关的媒体素材，素材尽量做到积件式，以便提高素材的重用率，降低软件文本的体积。

8 合成

工作人员根据前期的设计，即框架及表现风格等内容，对其进行编程，将确定的素材进行制作运用，然后把各个子模块分别进行测试和调试，以便进行综合测试，进行调整[6]。

9 运行维护

教学软件运行正常，可对其，学科是不断变化的，教学软件也是应运而生的，所以要对其进行不断的完善和维护。

10 小结

软件开发是一项系统工程，需要各个方面的积极配合，方可开发出高质量的教学课件。在开发过程中，软件的方法极为重要，那么软件方法也是人们在长期的工作中不断积累的宝贵经验。把软件工程的理论用于多媒体教学课件的开发中，有利于提高软件成功率，以便摆脱教学软件的危机的出现，提高教学软件的质量。

参考文献：

[1] 陈兵.软件工程在教学软件开发中的应用[J].广西教育学院学报,2007(2).

[2] 金铁.用软件工程学原理提高多媒体软件开发质量[J]电脑知识与技术,2009 5(11).

[3] 林士敏,朱新华,覃德泽,等.计算机辅助教学[M].广西:广西科学技术出版社,2007:66-70.

[4] 郑人杰,殷人昆.软件工程概论[M].北京:清华大学出版社,1998.

[5] 陈雄峰.多媒体课件设计与制作[J].福建电脑,2003(2):41-43.

[6] 檀兴邦.多媒体课件制作略谈[J].陕西教育,2003(3):36.