基于网络环境的CAI课件制作工具模型开发研究

摘 要：本文分析了多媒体CAI课件的现状以及网络环境下多媒体CAI课件的特点与当前课件开发中存在的一些问题，探讨了一个基于网络环境的CAI课件制作的工具模型及其功能，介绍了在此模型之上的课件制作工具的开发环境、系统构成及该系统的功能、性能和特点。

关键词：CAI课件；网络；C/S模式；工具模型

中图分类号：G434

1 引言

1.1 多媒体CAI课件现状

随着全球信息化的飞速发展，多媒体技术已广泛深入到学科教学中，并逐渐形成各式各样的教学模式和方法。而多媒体CAI课件以其形象、生动的表现方式、强大的交互性、集成性以及超文本特性成为了当前很多学校课堂教学中的主流教学工具。

近年来，高校课堂教学的多媒体CAI课件主要有以下两种形式：一种是交互式课件，这种课件预先安装在学校机房的计算机上，教学时，学生在教师指导下，利用课件对某个课程进行自助学习；另一种是演示型课件，教学时，教师在多媒体教室中，利用计算机和投影仪，将抽象的教学内容用形象、具体的形式演示出来，增加直观性。交互式课件主要使用Authorware、Flash等软件进行制作，它们主要的特点是把课程所需要的文字、图形图像、音（视）频等相关素材集中保存起来，根据教学需要，利用在计算机内事先编写好的相关程序来控制、调用这些素材，再将调用后的结果展示给学生看[1]。而演示型课件主要是利用PowerPoint软件来制作。与交互式课件不同的是，PowerPoint是将所有课件需要使用的文字素材、图形图像素材、音（视）频素材等都组合到一个课件文件中来保存。

1.2 网络多媒体CAI课件的提出

网络技术的发展，使得多媒体CAI技术与网络技术相结合，诞生了网络CAI课件，即在网络环境下，采用网页制作技术来开发课件，我们称之为“网络多媒体CAI课件”，它不仅具有单机版CAI课件的教学特点，还具有基于网络的操作特性，比如传输速度快、效率高、信息量大、更多网络资源共享等，网络CAI课件被引入课堂教学后，使教师能更好地根据教学实际情况选择和组织教学内容、及时了解学生的学习情况、对学生进行个别辅导等，同时学生也可以灵活地选择学习途径，对培养学生自主学习能力和信息获取能力等方面都具有重大的意义[2]。开发网络CAI课件势在必行。

但就近几年CAI课件开况看，还是存在以下一些问题：

（1）课件一般用计算机程序设计语言编写，不容易修改；

（2）开发的周期比较长，既耗费人力又耗费物力；

（3）开发者往往需要具备程序设计方面的相关专业知识，非专业教师难以参与；

（4）开发出的各种CAI课件风格不统一，不便于教师和学生使用。

针对以上问题，为加快网络CAI课件开发效率，提高课件开发质量，使广大教学工作者都可以参与课件开发工作，也便于所有开发出的课件都能呈现出一种统一的操作风格，我们有必要为课件开发者提供一种行之有效且实用的开发工具。这种工具不仅可以提高课件开发效率和开发质量，还能在某种程度上解决开发课件需要编程的问题。本文对一个网络环境下的CAI课件制作工具模型的开发设计进行了深入地探讨和研究，介绍了在此模型之上的课件制作工具的开发环境、系统构成及该系统的功能和特点。

2 课件制作工具模型

2.1 网络CAI课件的体系结构

在基于网页技术的网络CAI课件中，需要提供大量交互性的动态页面，这就使数据库中需要存储的数据量增大，并且对数据库的访问频率也变得很高。因此，基于网络的CAI课件适合采用三层C/S（即客户机/服务器）的体系结构和运行模式，如图1所示。C/S模式简单地说就是一方面客户机向服务器请求服务，另一方面服务器为客户机提供服务。

选用C/S模式的优势在于：

（1）对客户端要求不高，学生只需在任何一台能上网的计算机上操作即可；

（2）系统需要调整时，只需要对Web服务器进行升级，而对客户端和数据库服务器没有什么影响，保证了系统的可维护性；

（3）数据库服务器可以根据具体需要配置到一台或多台物理服务器上，当数据量不大时，还可以与Web服务器合用一台主机，这样既提高了系统的运行效率，又增加了系统的灵活性[2]。

当学生在客户端（学生机）上，通过在浏览器的地址栏输入相应地址来访问服务器，表示向服务器请求课件时，服务器端接收信号并立即响应，为学生提供所需的课件服务，学生则通过客户端上安装的相应软件存取并使用网络课件资源。同时，服务器对所有课件资源以及学生的学习过程进行交互式管理，及时记录下每个学生的学习情况，便于教师了解并掌握学生的学习进度，评价学生的学习结果等。

2.2 制作工具的功能模型

课件的制作在服务器端进行，过程如下：

（1）明确课程的教学目标，确定教学内容、授课计划及学时安排，收集、整理课程教案及其它相关教学资料；

（2）按照一定的格式要求制作脚本。脚本的内容主要包括：封面的设计、界面的设计、结构的安排、素材的组织和技术的运用；

（3）根据制作的脚本内容，选取并加工素材，包括进行文字录入、制作图形图像、制作音频及视频文件等，再使用界面把这些信息组合起来；

（4）信息录入并加工完成后，使用相应软件制作并生成课件；

（5）配置Web Server，生成的课件由Web Server统一管理。

由此可见，一个网络环境下的CAI课件制作工具至少应该具备制作脚本、信息录入与加工、生成课件和运行课件这四个功能。根据这四种功能，我们设计出课件制作工具的功能模型图[3]，如图2所示。

脚本制作功能：由系统提供一种统一的脚本格式，教师进行填写，便于信息录入者根据脚本内容录入课件信息。脚本内容要尽量详细、清楚，使录入者能够一目了然地看出哪些是课件需要录入的信息以及它们之间的关系。

信息录入与加工功能：根据脚本内容进行文本的录入与编辑、声音的录制与编辑、图形图像的制作与编辑、视频的制作与编辑等。因此，系统中需要安装能进行以上这些操作的相关软件，此外，还需要一个能把所有这些信息都组合到一起的集成环境。

课件生成功能：系统根据录入的脚本信息自动生成课件。课件自动生成的原理从两方面来实现：一方面，从数据库结构和数据库字段的属性来自动实现课件的连接关系；另一方面，从文本库中的超连接描述信息以及多媒体插入描述信息来进行语法分析，再与超连接库以及多媒体库相结合，从而形成课件[3]。

课件运行功能：负责运行并阅读课件。此模型中生成的课件由于都是一系列的HTML文件，因此课件的运行和阅读通过客户端（学生机）上安装的浏览器来实现。

另外，此模型中还有一个课件信息库模块。因为当前课件开发的其中一个问题是对已生成的课件不容易修改，针对这个问题，模型中采用了相应的数据库技术来解决，首先根据脚本内容进行信息录入，并保存到课件信息库中，然后再通过自动生成功能形成课件；当用户需要修改、更新课件时，只需把已经录入的数据从课件信息库中调出来进行修改，然后再存回数据库，使用自动生成模块重新生成新的课件即可，从而可以解决课件不易修改的问题[3]。因此，数据库的设计非常重要，在数据库中至少需要包含：课件的章节文本、图形图像素材、音（视）频素材以及这些素材之间的关联信息等。

3 课件制作工具系统的开发

3.1 体统构成

在此工具模型的基础上，我们可以设计开发一个基于网络的CAI课件制作工具系统，该系统由系统、信息录入、课件目录、课件集成和课件调试五个模块构成[3]，如图3所示。

系统模块：包括系统登录、注销及退出功能。它用于学生登录时的身份验证以及与数据库建立连接、脱离连接等。

信息录入模块：包括课件需要的所有信息的录入、加工、制作和对这些信息的管理。

课件目录模块：对课件进行管理，包括课件的新建、课件的删除、课件的修改以及课件的重命名等。

课件集成模块：该模块主要是把文本信息和其它声、像等多媒体信息进行组合，并通过系统提供的集成环境把它们集成到一起。

课件调试模块：该模块主要提供课件生成、课件浏览以及课件查错的功能。

3.2 开发环境

数据库管理系统可采用Microsoft Access，它支持多种数据类型，其中的OLE可以方便地处理图形图像、声音、视频、动画等多媒体数据。由于Visual Basic具有强大的多媒体编程能力、事件驱动的编程机制、可以方便地存取Access数据库中的数据，因此，可将VB6.0作为首选的编程语言。Web Server采用O'Reilly的Web Site，学生的客户端软件可采用Explorer或Netscape。

3.3 系统特点

本系统主要具有以下特点：

（1）系统提供了友好的输入界面，在进行课件信息录入时，能形象、直观、生动地反映所有信息之间的章节关系，使教师进行章节编辑时一目了然；

（2）本系统具备了很好的管理所有课件资源的能力，便于开发者操作与使用；（3）因为本系统使用数据库技术来保存所有课件资料，所以对生成以后的课件，不管制作者是谁，要修改起来都比较容易；

（4）对学生来说，系统除了提供安全账号管理外，还可以动态跟踪并记录他们对课件的使用情况，使教师能随时了解并掌握学生的学习进展；

（5）本系统是一个开放的系统，它的其中一大功能是让课件的开发无需再使用烦琐的编程，从而激发广大教师能参与到课件开发中来。

4 结语

随着远程教学、虚拟实验室、电子教室等网络CAI方式的兴起，网络CAI将成为高校课堂教学的一种重要手段，本文提出一个基于网络的多媒体CAI课件制作的工具模型，它基于C/S模式之上，并根据课件的制作过程而提出，因而具有很强的实用性及应用价值，对提高学校的网络利用率、丰富教学资源意义重大。同时，由于此模型是开放的，非常便于功能的优化与增强，对于网络CAI课件的开发势必会起到一定的推动作用。

参考文献：

[1]王爱芳，陈捷.基于Web的多媒体CAI课件开发过程中若干问题的研究与实现[J].硅谷，2011（4）.

[2]张成彬.网络CAI课件开发研究[J].盐城工学院学报（自然科学版），2004（4）.

[3]李辉，朱家坚.一个网络环境下的CAI课件制作工具模型及其实现[J].计算机工程与设计，1999（2）.

作者单位：泸州职业技术学院，四川泸州 646005