余燕芳 衢州廣播電視大學(xué) 324000

基于WEB和FLASH的交互式仿真課件設(shè)計(jì)

余燕芳 衢州廣播電視大學(xué) 324000

實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件的有限性制約了當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，運(yùn)用交互式仿真課件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)極好的輔助和補(bǔ)充。本文提出了一種基于WEB和FLASH的交互式仿真課件的設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合一個(gè)具體實(shí)例說(shuō)明了該技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用在實(shí)際教學(xué)中。本技術(shù)結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個(gè)方面，解決了目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏交互性、對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高的缺陷。

交互式仿真課件；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；虛擬仿真技術(shù)

1.引言

隨著信息技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的高度普及和應(yīng)用，從事計(jì)算機(jī)教學(xué)的教育者們也越來(lái)越重視計(jì)算機(jī)課件在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[1]。將多媒體技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)整合起來(lái)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)課件是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)的一個(gè)極好的補(bǔ)充[2]。目前大多數(shù)課件由于其交互性、仿真性和智能性不夠，并不能真正體現(xiàn)課件在教學(xué)中的作用，因此開(kāi)發(fā)交互仿真智能性教學(xué)課件即成為教育界越來(lái)越受到關(guān)注的問(wèn)題[3-4]。

2.智能交互式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)的理論支持

基于WEB和FLASH的交互式仿真課件設(shè)計(jì)方法的基本原理：在Web中創(chuàng)建出一個(gè)可視化的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境，通過(guò)操作這些虛擬的實(shí)驗(yàn)儀器或設(shè)備，即可進(jìn)行各種復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，達(dá)到與真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境相一致的教學(xué)要求和目的。它是虛擬仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與專業(yè)理論知識(shí)多方面結(jié)合的結(jié)晶，同時(shí)也解決了目前遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中缺乏實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的難題，必將促進(jìn)遠(yuǎn)程教學(xué)質(zhì)量的大幅度提高。

2.1 建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)

建構(gòu)主義(constructivism)認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境下，借助于他人的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式獲得的，因此建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為“情境”、“協(xié)作”、“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境的四大要素或四大屬性。

(2)自主學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)。自主學(xué)習(xí)是指不是由教師直接告訴學(xué)生應(yīng)當(dāng)如何去解決面臨的問(wèn)題，而是由教師向?qū)W生提供解決該問(wèn)題的有關(guān)線索，并要特別注意發(fā)展學(xué)生的“自主學(xué)習(xí)”能力。根據(jù)自主學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)思想，網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)就要遵從以下三個(gè)要素：發(fā)揮首創(chuàng)精神、將知識(shí)外化和實(shí)現(xiàn)自我反饋。網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)習(xí)者可以在其中進(jìn)行自由探索和自主學(xué)習(xí)的場(chǎng)所。在這一過(guò)程中學(xué)生不僅能得到教師的幫助與支持，而且學(xué)生之間也可以相互協(xié)作和支持。

2.2 認(rèn)知靈活性理論指導(dǎo)下的超文本學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)

認(rèn)知靈活性理論是由斯皮羅等人提出并倡導(dǎo)的。它接受了建構(gòu)主義的基本觀點(diǎn)：學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)者主動(dòng)建構(gòu)內(nèi)部心理表征的過(guò)程。根據(jù)建構(gòu)主義認(rèn)知靈活性理論，結(jié)合Internet 信息呈現(xiàn)的特點(diǎn)，要取得好的學(xué)習(xí)效果，在超文本學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)上應(yīng)符合以下要求：（1）在此學(xué)習(xí)環(huán)境中學(xué)習(xí)材料應(yīng)避免過(guò)分簡(jiǎn)化內(nèi)容領(lǐng)域，支持依賴情境的知識(shí)。（2）在超文本教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)中，認(rèn)知靈活性理論強(qiáng)調(diào)把概念具體到一定的實(shí)例中，與具體情境聯(lián)系起來(lái)。（3）在組織學(xué)習(xí)內(nèi)容時(shí)，要求學(xué)習(xí)內(nèi)容必須高度相互聯(lián)結(jié)而不是分隔的。（4）能夠提供充分事件之間的鏈接。（5）學(xué)習(xí)活動(dòng)最好要有多種表征，從不同的角度呈現(xiàn)同一概念的不同材料，或者從不同概念的不同角度反復(fù)呈現(xiàn)同樣的材料。

2.3 Internet合作學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)

合作學(xué)習(xí)指的是學(xué)習(xí)者結(jié)成對(duì)或分成小組、甚至大組一起工作，來(lái)實(shí)現(xiàn)分享的目標(biāo)。這種學(xué)習(xí)策略在理論根源上受到建構(gòu)主義和人本主義的共同影響。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的合作學(xué)習(xí)不是信息的交換或教學(xué)內(nèi)容的傳遞，而是一個(gè)社交性、共同經(jīng)營(yíng)的過(guò)程——從學(xué)習(xí)者與他人的互動(dòng)中，共同去創(chuàng)造學(xué)習(xí)的新意義。

在網(wǎng)絡(luò)化的學(xué)習(xí)環(huán)境中要充分發(fā)揮學(xué)生之間的合作精神，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下幾方面：(1)支持合作動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，觀眾是促使Internet學(xué)習(xí)的重要?jiǎng)訖C(jī)，要向他們提供容易的方法和渠道，可以公開(kāi)展示小組合作的成果；(2)強(qiáng)化個(gè)人權(quán)責(zé)，針對(duì)小組成員，此學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)要設(shè)計(jì)出有趣的活動(dòng)、特殊的獎(jiǎng)勵(lì)方式，要讓成員彼此了解個(gè)人的貢獻(xiàn)程度與重要性；(3)支持合作空間結(jié)構(gòu)，此種學(xué)習(xí)環(huán)境中要提供不同的小組空間，讓小組的成員可以感到彼此，產(chǎn)生團(tuán)隊(duì)心理，在學(xué)習(xí)過(guò)程中容易相互接觸、相互教導(dǎo)、分享資源、互助的完成任務(wù)。

2.4 情境學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)環(huán)境中設(shè)計(jì)

情境學(xué)習(xí)(situated learning)特指“設(shè)身處地于某種環(huán)境或位置的學(xué)習(xí)”?；谇榫硨W(xué)習(xí)理論可以把情境的創(chuàng)設(shè)分為以下幾類(lèi)：(1)直觀情境的創(chuàng)設(shè)，利用多媒體特點(diǎn)，把教學(xué)內(nèi)容展現(xiàn)在學(xué)生面前，讓學(xué)生通過(guò)外部多種刺激迅速感知教學(xué)內(nèi)容；(2)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)，在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境下創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立探索問(wèn)題的能力；(3)協(xié)作情境的創(chuàng)設(shè)，利用網(wǎng)上交流工具創(chuàng)設(shè)協(xié)作化學(xué)習(xí)環(huán)境，對(duì)高級(jí)認(rèn)知能力的發(fā)展、合作精神的培養(yǎng)和良好的人際關(guān)系的形成都有明顯的促進(jìn)作用。目前常用的協(xié)作化的教學(xué)情境有競(jìng)爭(zhēng)式、協(xié)同式、伙伴式、角色式等多種不同的形式。

基于以上分析可以看出：四大學(xué)習(xí)理論對(duì)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)有著重大的指導(dǎo)意義，在它們指導(dǎo)下設(shè)計(jì)出的學(xué)習(xí)環(huán)境能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮首創(chuàng)精神，使教師與學(xué)生之間有了更為密切的聯(lián)系。

3.智能交互式網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)環(huán)境設(shè)計(jì)的技術(shù)支持

在設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)課件功能時(shí)，主要有以下幾個(gè)方面的側(cè)重點(diǎn)：(1)以網(wǎng)站的形式提供服務(wù)，在有效的用戶管理和內(nèi)容組織的條件下，利用站內(nèi)豐富的資源滿足用戶的教學(xué)活動(dòng)需求；(2)以提供多媒體網(wǎng)絡(luò)課件作為網(wǎng)站主要內(nèi)容，同時(shí)提供可以在網(wǎng)絡(luò)上使用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以滿足用戶的學(xué)習(xí)需求；(3)具有用戶登陸和管理功能，一方面為合法用戶提供有效的教學(xué)服務(wù)，同時(shí)防止惡意用戶對(duì)教學(xué)內(nèi)容的亂用甚至破壞；(4)提供BBS討論區(qū)，用于網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)用戶之間討論教學(xué)活動(dòng)中的問(wèn)題或者進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流；(5)提供留言系統(tǒng)以方便用戶與管理人員聯(lián)系。整個(gè)課件是基于WEB的B/S結(jié)構(gòu)，用戶直接到瀏覽器上學(xué)習(xí)并參加實(shí)驗(yàn)。

長(zhǎng)葉山蘭屬山蘭屬(Oreorchis Lindl)，該屬在我國(guó)有11種，長(zhǎng)葉山蘭與其他種的區(qū)別在于：本種葉2枚，狹長(zhǎng)28 cm左右，寬1.5～2 cm；總狀花序短縮，花較小，密生于頂端；唇瓣基部至下部3裂，唇盤(pán)上的胼胝體呈縱褶片狀(封三,圖Ⅲ)。在我國(guó)陜西南部、甘肅南部、浙江、福建北部、臺(tái)灣、湖北和四川亦有分布。

3.1 動(dòng)態(tài)服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)

ASP(動(dòng)態(tài)服務(wù)器網(wǎng)頁(yè)Active Server Pages的簡(jiǎn)稱)是功能強(qiáng)大而且易于學(xué)習(xí)的Web服務(wù)器端腳本編程技術(shù)。利用這項(xiàng)技術(shù)，可以創(chuàng)建動(dòng)態(tài)的、快速的、交互性的Web站點(diǎn)，產(chǎn)生交互式動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)。在ASP 的腳本中，可以通過(guò)面向?qū)ο缶幊?OOP)的方法引用系統(tǒng)組件和ASP的內(nèi)置組件。

3.2 可擴(kuò)展的標(biāo)記語(yǔ)言

XML(Extensible Markup Language，可擴(kuò)展的標(biāo)記語(yǔ)言)是一種新興的網(wǎng)絡(luò)頁(yè)面標(biāo)記語(yǔ)言，是標(biāo)準(zhǔn)廣義標(biāo)記語(yǔ)言(Standard Generalized Markup Language，SGML)的一個(gè)子集，也是目前網(wǎng)絡(luò)上流行的HTML語(yǔ)言的延伸。與HTML不同的是，XML語(yǔ)言能把數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)表示(例如界面)分開(kāi)。這種特性能夠讓XML適合在網(wǎng)絡(luò)上不同計(jì)算環(huán)境中采用一致的信息表示方式。XML技術(shù)能夠按照一定的語(yǔ)法和詞匯表定義各種專業(yè)知識(shí)，而且還能夠以文本的方式在網(wǎng)絡(luò)上傳遞，讓各種聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)能夠解釋這些知識(shí)，并協(xié)同工作完成不同的計(jì)算任務(wù)。

3.3 智能MS-Agent 技術(shù)

MS-Agent(Microsoft Agent)的出現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)產(chǎn)生了重大影響。主要因?yàn)镸S-Agent提供了語(yǔ)言交流的功能，使學(xué)習(xí)者與計(jì)算機(jī)的語(yǔ)言的交互作用成為可能。MS-Agent是一個(gè)基于PC機(jī)上微軟Windows平臺(tái)的卡通式的人機(jī)交互系統(tǒng)，較Office助手具有更強(qiáng)大的功能，它不僅能夠在任何Windows程序調(diào)用，而且支持語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音信息與文本信息的綜合輸出。可提高人機(jī)交互能力和課程內(nèi)容信息的導(dǎo)航能力，同時(shí)還可以提高課程學(xué)習(xí)的易用性和娛樂(lè)性。

3.4 智能檢索技術(shù)

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，為了豐富學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)內(nèi)容提供了含有大量與課程內(nèi)容相關(guān)資料(如鏈接資源、論文庫(kù)、習(xí)題庫(kù)、案例庫(kù)和電子辭典等)的資源庫(kù)。這樣對(duì)信息的查詢提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，為了使大家能夠快速而準(zhǔn)確的檢索到所需的信息，我們采用智能搜索技術(shù)，其核心就是將搜索關(guān)鍵字進(jìn)行自動(dòng)分組，經(jīng)過(guò)實(shí)踐得出兩字匹配為最佳。

3.5 Flash技術(shù)

交互仿真智能性計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課件的開(kāi)發(fā)平臺(tái)很多，在對(duì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行選擇時(shí)，當(dāng)以能真正體現(xiàn)課件的交互性、仿真性和智能性為先決條件，其中以Macromedia Flash為最有效的制作開(kāi)發(fā)工具。首先Flash有豐富的圖形處理功能，開(kāi)發(fā)軟件支持矢量圖繪制，能保證圖形圖像縮放自如而不失真；其次隨著Flash新版本的不斷推出，這一開(kāi)發(fā)軟件更加注重腳本語(yǔ)言的發(fā)展，目前Flash所推出的Action Script 3.0已經(jīng)是一種類(lèi)似于Java的面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言，為實(shí)現(xiàn)課件的交互性和智能性提供了更好的技術(shù)支持。因此本文所闡述的課件均是以Flash為開(kāi)發(fā)平臺(tái)制作開(kāi)發(fā)的。

4.交互式仿真方法

基于WEB和FLASH的交互式仿真課件的制作方法有其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，不能和計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)的分類(lèi)一一對(duì)應(yīng)，有的制作方法可運(yùn)用于多種計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)中。

4.1 按鈕控制

按鈕是交互動(dòng)畫(huà)的基礎(chǔ)，它具有多種狀態(tài)，并且會(huì)響應(yīng)鼠標(biāo)事件，執(zhí)行指定的動(dòng)作，是實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫(huà)交互效果的關(guān)鍵對(duì)象。Flash中的很多事件都是由鼠標(biāo)對(duì)按鈕控制而觸發(fā)的，因此按鈕控制在Flash制作課件中占有非常重要的地位。按鈕控制是指通過(guò)鼠標(biāo)點(diǎn)擊按鈕來(lái)觸發(fā)事件發(fā)生的控制過(guò)程，按鈕控制代碼必須加在按鈕元件上。

4.2 幀控制

幀控制是通過(guò)狀態(tài)判斷來(lái)控制事件的，是普遍運(yùn)用于計(jì)算機(jī)課件中的一種控制方法，其顯著特點(diǎn)是動(dòng)作代碼必須放在相應(yīng)的關(guān)鍵幀上，是用來(lái)控制動(dòng)畫(huà)播放到某一幀時(shí)的動(dòng)作的，我們所開(kāi)發(fā)的每一個(gè)課件的初始靜止?fàn)顟B(tài)均是通過(guò)幀控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

4.3 初始化控制

初始化是指在場(chǎng)景中事先設(shè)置兩個(gè)相同的對(duì)象，其中一個(gè)對(duì)象可見(jiàn)，而另一個(gè)對(duì)象不可見(jiàn)，當(dāng)用戶拖拽可見(jiàn)對(duì)象與不可見(jiàn)對(duì)象發(fā)生沖突時(shí)，不可見(jiàn)對(duì)象即轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)對(duì)象，而可見(jiàn)對(duì)象則轉(zhuǎn)換成不可見(jiàn)對(duì)象。這種控制方法一般都放在第一幀，所以叫做初始化。

4.4 隨機(jī)控制

隨機(jī)控制是發(fā)生在兩個(gè)對(duì)象之間的沖突，其中一個(gè)對(duì)象的移動(dòng)是隨機(jī)的，不受時(shí)間和空間的限制，當(dāng)這個(gè)移動(dòng)的對(duì)象在某一時(shí)間或空間與另一對(duì)象交叉時(shí)，通過(guò)沖突檢驗(yàn)法檢測(cè)出其所處的狀態(tài)并做出相應(yīng)的事件響應(yīng)。

4.5 沖突檢驗(yàn)法

沖突是指舞臺(tái)上的兩個(gè)元素(影片剪輯實(shí)例)交叉重疊在一起，可使用MovieClip對(duì)象的hitTest()方法進(jìn)行沖突檢驗(yàn)。在ActionScript中，有兩種主要的沖突類(lèi)型。

用戶引起的沖突：這種類(lèi)型的沖突是指用戶單擊和拖拽對(duì)象(影片剪輯對(duì)象)。在沖突中，除了用戶所操作的鼠標(biāo)外，只有一個(gè)對(duì)象，是發(fā)生在鼠標(biāo)和單一對(duì)象之間的沖突。

由腳本或時(shí)間引起的沖突：這種類(lèi)型對(duì)象之間的沖突發(fā)生在隨機(jī)地把對(duì)象移動(dòng)到與其他對(duì)象發(fā)生沖突的位置時(shí)才發(fā)生沖突。

4.6 標(biāo)記移動(dòng)法

標(biāo)記移動(dòng)法即通過(guò)標(biāo)記的移動(dòng)來(lái)判斷狀態(tài)以控制事件的發(fā)生，這是在制作計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課件中用途比較廣泛的一種制作方法。此方法中，所用到的標(biāo)記都是影片剪輯，這些標(biāo)記的移動(dòng)是在后臺(tái)完成的。

4.7 按鈕隱藏法

按鈕隱藏法是指通過(guò)按鈕的顯現(xiàn)與隱藏來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)事件發(fā)生的控制。

計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課件雖然可分為如上所列的各種設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法，但在實(shí)際操作中往往是各種方法相互融合，經(jīng)常出現(xiàn)在同一個(gè)實(shí)驗(yàn)課件的制作過(guò)程中，在開(kāi)發(fā)制作課件時(shí)就要根據(jù)課件的實(shí)驗(yàn)步驟所要求的動(dòng)作事件具體對(duì)待，不能一味地強(qiáng)調(diào)其獨(dú)立性，只有這樣才能使計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)課件真正具有交互性和智能性。

5.仿真優(yōu)化方法

在應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML(Virtual Reality Modeling Language)創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，應(yīng)該對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景建模進(jìn)行優(yōu)化。建模時(shí)應(yīng)該兼顧場(chǎng)景的逼真程度、文件的傳輸速度和執(zhí)行性能等三方面的因素。鑒于此，筆者使用了以下虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景建模優(yōu)化措施。

5.1 建模時(shí)要盡量考慮使用原語(yǔ)

原語(yǔ)是定義基本三維物體的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型，包括立方體、圓錐、圓柱、球和文本。在進(jìn)行VRML 場(chǎng)景建模時(shí)，對(duì)于規(guī)則的三維物體，應(yīng)當(dāng)有效地使用原語(yǔ)。對(duì)于需重復(fù)出現(xiàn)的物體，可采用重復(fù)引用的方法。這樣就可有效降低場(chǎng)景的復(fù)雜度，減小文件量。

5.2 注意與場(chǎng)景有關(guān)的多媒體文件的引用

在使用與場(chǎng)景有關(guān)的多媒體文件時(shí)應(yīng)遵循性能和效果折中的原則，在保證一定質(zhì)量的前提下盡量減小文件的規(guī)模。例如：聲音文件盡量選用MIDI 格式，視頻數(shù)據(jù)如果是十分必要的就用MPEG1格式，貼圖文件在不影響視覺(jué)效果的前提下，可以盡量降低分辨率。

5.3 對(duì)復(fù)雜的場(chǎng)景進(jìn)行分割

用Inline節(jié)點(diǎn)可以將復(fù)雜的VRML 場(chǎng)景分成幾個(gè)較小和較簡(jiǎn)單的場(chǎng)景，Inline節(jié)點(diǎn)可以在視點(diǎn)離它足夠近的時(shí)候才被讀取和裝入。這樣就可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的分階段下載和裝入，改善執(zhí)行性能。

5.4 基于Extend的仿真優(yōu)化

筆者采用仿真軟件EXTEND對(duì)交互式智能課件產(chǎn)品進(jìn)行仿真，借助于EXTEND軟件對(duì)離散事件系統(tǒng)仿真的強(qiáng)大支持，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)交互式智能課件產(chǎn)品的實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)。EXTEND是由美國(guó)Image That公司開(kāi)發(fā)的可對(duì)離散和連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)仿真的高靈活性、高可擴(kuò)展性仿真平臺(tái)。

采用EXTEND軟件對(duì)交互式智能課件產(chǎn)品進(jìn)行仿真，以期望達(dá)到以下目標(biāo)：(1)介紹一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的場(chǎng)景數(shù)目盡量不超過(guò)10個(gè)；(2)場(chǎng)景之間切換的反應(yīng)時(shí)間間隔應(yīng)不大于0.03秒；(3)能使課件內(nèi)容的準(zhǔn)確率達(dá)到99.5%以上；(4)能使課件由于誤操作而產(chǎn)生的錯(cuò)誤率不高于0.5%。

6.仿真實(shí)例

平臺(tái)制作和調(diào)試所使用的服務(wù)器環(huán)境使用了一個(gè)叫PHP HOME的服務(wù)器軟件提供，并以Word 2003中的表格操作為例。Word 2003是全球通用的字處理軟件，適于制作各種文檔，如信函、傳真、公文、報(bào)刊、書(shū)刊和簡(jiǎn)歷。與以前的版本相比較，Word 2003的界面更友好、更合理，功能更強(qiáng)大，為用戶提供了一個(gè)智能化的工作環(huán)境。

課件運(yùn)行時(shí)，實(shí)驗(yàn)所需掌握的操作步驟和方式通過(guò)操作者控制鼠標(biāo)來(lái)控制，對(duì)操作者的操作步驟正確與否的判斷則是通過(guò)按鈕來(lái)控制的。操作完成后，只要點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕就可知道操作是否正確，針對(duì)不同的操作錯(cuò)誤還做出了相應(yīng)的簡(jiǎn)單提示。本實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)操作者的動(dòng)手操作過(guò)程，因此該課件的交互手動(dòng)操作占據(jù)課件的大部分，通過(guò)對(duì)操作行為的判斷得出相應(yīng)的結(jié)論。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，由于時(shí)間、人力和財(cái)力的關(guān)系，不可能用讓操作者不斷嘗試錯(cuò)誤來(lái)對(duì)學(xué)習(xí)者進(jìn)行操作技能的強(qiáng)化訓(xùn)練；而在實(shí)際學(xué)習(xí)中，這種通過(guò)錯(cuò)誤的強(qiáng)化改正錯(cuò)誤的方法是行之有效的。因此，本課件就傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)給予了極好的輔助和補(bǔ)充，從而能使教學(xué)過(guò)程更生動(dòng)直觀，更能提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的能力起到了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)所不能達(dá)到的效果。

本文的實(shí)例以Word 2003中的表格操作為例，如圖1所示，當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的目的是對(duì)表中人員的年齡按照降序排列。本文開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的界面借用了Word 2003本來(lái)的界面，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中操作和在Word 2003中操作的效果是等同的。如果學(xué)生在操作過(guò)程中，忘記了下一步的具體操作步驟，則可以點(diǎn)擊“操作提示”按鈕，系統(tǒng)則給出下一步操作的提示(如圖2)。如果學(xué)生操作成功，則操作結(jié)束后，系統(tǒng)會(huì)給出“操作成功”的提示(圖 3)。

圖1 Word 2003中表格排序的實(shí)驗(yàn)例題

圖2 點(diǎn)擊“操作提示”后系統(tǒng)給出的操作提示

本課件運(yùn)用了標(biāo)記控制、按鈕控制、沖突控制等多種技術(shù)手段，是目前交互仿真智能性課件中能體現(xiàn)其交互智能性課件特性的典范，是目前課件制作上的一個(gè)突破。本文開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使模擬操作實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于課堂成為可能，使目前的計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課件的制作邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

本文基于WEB和FLASH的交互式仿真課件設(shè)計(jì)方法，結(jié)合教師的身份、特性以及現(xiàn)代教學(xué)的某些觀點(diǎn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)多媒體課件的制作、設(shè)計(jì)過(guò)程做了較為詳細(xì)的論述，對(duì)實(shí)際的網(wǎng)絡(luò)多媒體課件設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)作用。多媒體課件是近幾年以來(lái)在中小學(xué)中逐步普及應(yīng)用的教學(xué)手段，由于它交互性強(qiáng)、表現(xiàn)形式豐富、容易為學(xué)生接受、有利于分層教學(xué)、信息量大等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)逐步取代了傳統(tǒng)電教手段中的幻燈片、錄音、錄像等，處于電教的主體地位。本文方法優(yōu)勢(shì)在于教師自己編寫(xiě)課件的實(shí)用性、針對(duì)性極強(qiáng)，大部分課件都是針對(duì)某個(gè)年級(jí)、某幾節(jié)課專題設(shè)計(jì)的；所以采用本文方法開(kāi)發(fā)出來(lái)的課件具有以下特點(diǎn)：開(kāi)發(fā)周期短、實(shí)用性高、針對(duì)性強(qiáng)、成本(硬件)低、維護(hù)難度低、開(kāi)發(fā)進(jìn)度容易控制、質(zhì)量較高、可靠性穩(wěn)定性高、可移植程度高。

網(wǎng)絡(luò)多媒體課件中最突出的特點(diǎn)是：信息量較大，可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的人人交互方式和大眾討論一般交互方式。網(wǎng)絡(luò)多媒體課件的中心不再是多媒體的表現(xiàn)形式，而是網(wǎng)絡(luò)的交互。聊天室的功能一般是提供一個(gè)虛擬的空間，讓網(wǎng)絡(luò)上的學(xué)生在這里自由發(fā)表、討論自己的問(wèn)題，聊天室的反饋不再是課件中預(yù)先內(nèi)置的，而是其他的使用者，它所容納的知識(shí)量，不再是教師的知識(shí)量，而是聊天室內(nèi)全體用戶的知識(shí)量。通過(guò)聊天室，學(xué)生可以將某個(gè)知識(shí)點(diǎn)中的疑問(wèn)或自己的心得提出來(lái)討論，在整個(gè)討論過(guò)程中，他們可能會(huì)遇到與自己完全不同的觀點(diǎn)，從而進(jìn)一步促使他們進(jìn)行思考，至此，學(xué)生學(xué)習(xí)到的不再是單純的知識(shí)點(diǎn)，而是獲取這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的過(guò)程。這樣就可以達(dá)到“知其然，亦知其所以然”。

7.結(jié)束語(yǔ)

圖3 系統(tǒng)會(huì)給出的“操作成功”提示

本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)：提出了一種基于WEB和FLASH的交互式仿真課件的設(shè)計(jì)技術(shù)，結(jié)合一個(gè)具體實(shí)例說(shuō)明了該技術(shù)可以廣泛地應(yīng)用在實(shí)際教學(xué)中。本技術(shù)結(jié)合了虛擬仿真技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多個(gè)方面，解決了目前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏交互性、對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高的缺陷。交互式仿真教學(xué)課件不僅可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，而且可以增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有力補(bǔ)充。

[1]顧偉農(nóng), 焦峪平, 王明遠(yuǎn).我國(guó)體育教學(xué)CAI課件制作與運(yùn)用的現(xiàn)狀及對(duì)策研究[J].廣州體育學(xué)院學(xué)報(bào).2003, (5): 99-101.

[2]王立剛.關(guān)于智能多媒體教學(xué)軟件的研究[J].邊疆經(jīng)濟(jì)與文化.2006.(3): 157-159.

[3]魚(yú)泳, 謝百治.關(guān)于智能化多媒體課件的設(shè)計(jì)研究[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù).2006,(2): 152-155.

[4]何克抗.信息技術(shù)與課程深層次整合的理論與方法[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué).2005, (5):43-48.

G434

A

“浙江廣播電視大學(xué)2009年度科學(xué)研究課題（教改課題）”

余燕芳(1976-)，女(漢族)，浙江衢州人，學(xué)士，講師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)信息安全與智能化信息處理。