甘露　曾馳

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，計算機輔助教學(xué)（CAI）的應(yīng)用也越來越廣泛，并且已經(jīng)得到教育界的高度重視。本文設(shè)計開發(fā)的CAI軟件是當(dāng)前計算機輔助教學(xué)發(fā)展的重要內(nèi)容，而且該款軟件已經(jīng)在機械設(shè)計傳動課程中得到了成功應(yīng)用，獲得了良好效果。

關(guān)鍵詞：多媒體網(wǎng)絡(luò)；CAI軟件；機械設(shè)計傳動

中圖分類號：TP368 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-2163（2016）01-

Abstract： With the rapid development of science and technology，the applications of Computer Assisted Instruction （CAI） are becoming more and more extensive， which has been highly valued by the educational circles. CAI software developed and designed in this paper Is an important part of the current development of Computer Assisted Instruction， and this software has been successfully applied in the course of mechanical design， ultimatly obtains beneficial effects .

Keywords： multimedia network； CAI software； mechanical design drive

隨著計算機信息話和數(shù)字化應(yīng)用熱潮的強勢來襲，“全民學(xué)習(xí)時代”也已隨之開啟。與之相適應(yīng)，網(wǎng)絡(luò)CAI軟件開發(fā)即已吸引了研究學(xué)界的關(guān)注與興趣。從目前來看，CAI軟件研發(fā)數(shù)量仍然較少，而且質(zhì)量也普遍不高，同時軟件內(nèi)容和教材又基本一致，明顯缺乏時代特色和創(chuàng)新性。但從時下最為通行、切大中型的應(yīng)用需求可知，CAI軟件在教學(xué)活動中的作用正日趨必要與重要。而結(jié)合已有研發(fā)實踐調(diào)研后的結(jié)果卻已指出：傳統(tǒng)CAI軟件由于受到行為主義理論約束，機械練習(xí)、反復(fù)練習(xí)問題較為嚴(yán)重，對學(xué)生構(gòu)建形成完善的知識體系極為不利[1]?；诖?，則應(yīng)對當(dāng)前CAI軟件實施深度開發(fā)，設(shè)計實現(xiàn)能夠充分保障、并高效促進(jìn)學(xué)生成長的CAI軟件。本文即以網(wǎng)絡(luò)CAI軟件開發(fā)在機械設(shè)計傳動中的應(yīng)用為例，針對這一課題內(nèi)容展開如下研究論述。

1 機械設(shè)計傳動CAI軟件開發(fā)過程

CAI軟件的研制開發(fā)更為重要的一點就是要通過CAI軟件形成新的教學(xué)觀念。用新技術(shù)取代陳舊的課堂模式，為學(xué)生創(chuàng)造更樂于參與和融入的學(xué)習(xí)氛圍。如此則不僅顯著提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時更使教學(xué)效果也可以得到現(xiàn)實優(yōu)異的全面改善。在此，將給出機械設(shè)計傳動CAI軟件開發(fā)實現(xiàn)過程具體如下。

1）目標(biāo)分析

目標(biāo)分析是開發(fā)CAI軟件的基礎(chǔ)和前提。在這一過程中需要開發(fā)人員對教學(xué)對象、環(huán)境、用途以及目標(biāo)等進(jìn)行適當(dāng)?shù)钠者m性分析，從而確定具體要求。

2）教學(xué)設(shè)計

詳細(xì)閱讀機械設(shè)計傳動教材，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)的調(diào)整與分配。以教學(xué)目標(biāo)為基礎(chǔ)，指定教學(xué)策略，將各單元有機結(jié)合到一起，構(gòu)建完善的知識網(wǎng)。同時，還應(yīng)當(dāng)對教學(xué)單元進(jìn)行科學(xué)、合理的劃分，明確各單元內(nèi)容，并為每個內(nèi)容挑選最佳呈現(xiàn)方式。教學(xué)設(shè)計過程是對教師能力的考驗，同時也是最能夠體現(xiàn)教師能力的環(huán)節(jié)。

3）腳本編寫

所謂腳本編寫，就是制定詳盡的設(shè)計方案，除了單元劃分、內(nèi)容選擇和編寫之外，還包括圖形制作、屏幕美術(shù)設(shè)計等等。腳本編寫是將復(fù)雜的抽象化思維轉(zhuǎn)變?yōu)樘囟ň呦蠡挠嬎銠C軟件的過渡階段。值得注意的是，在腳本編寫過程中，還需要開發(fā)人員和授課教師的才智互補和全程協(xié)作交流。

4）素材制作

以編寫完成的腳本作為參照，對軟件中需要用到的各種素材進(jìn)行制作。具體來說，主要包括圖片、文字、聲音、動畫等。可以借助Flash、3DS max軟件等多媒體軟件對所需素材進(jìn)行制作和生動呈現(xiàn)[2]。

5）程序設(shè)計

基于教學(xué)目標(biāo)需求，設(shè)計研發(fā)一款具有多媒體網(wǎng)絡(luò)功能的課件系統(tǒng)程序，建立和教學(xué)內(nèi)容直接相關(guān)的表現(xiàn)媒體的語言接口，最終制成CAI軟件。

對于CAI軟件制作過程來說，應(yīng)用工具既是開發(fā)觀念的轉(zhuǎn)變，同時也是開發(fā)行為的現(xiàn)實提升，可為今后的CAI軟件開發(fā)指明了方向。只是需要指出的是，這種方法的使用雖然較為簡單，但是靈活性明顯偏差。除此之外，還有一種通用方法就是程序語言開發(fā)。將其與應(yīng)用工具比較后可知，該開發(fā)方式的靈活性更強，功能也十分完備，是CAI軟件開發(fā)的理想應(yīng)用選擇。本文所給出的CAI軟件就是基于Visual Basic面向?qū)ο蟮目梢暬绦蛟O(shè)計語言進(jìn)行框架構(gòu)建和整體支持開發(fā)完成的。

研究中CAI軟件的開發(fā)重點就是如何將教材內(nèi)容調(diào)控整合并理想提供給學(xué)生，也就是說，如何將教材內(nèi)容組織到網(wǎng)頁中，同時還要注重CAI軟件功能的優(yōu)化實施與拓展。基于此，Visual Basic程序設(shè)計語言的優(yōu)勢則愈顯突出，用戶可以輕松掌握并利用其定制功能，開發(fā)獲得預(yù)期滿意的CAI軟件。在網(wǎng)頁制作上選擇DHTMT技術(shù)，通過該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)程序腳本語言的成功內(nèi)嵌，而且制作得到的網(wǎng)頁更具生動真實感，而且呈現(xiàn)良好互動效果。

2 機械設(shè)計傳動CAI軟件腳本設(shè)計

2.1 概述

機械設(shè)計傳動課程下屬機械專業(yè)，具有綜合強效的實踐性和技術(shù)性要求。也就是說，學(xué)習(xí)這門課程除了需要掌握大量的專業(yè)知識之外，更要具備相當(dāng)?shù)膶嵺`能力，能夠?qū)⒄n堂上的理論知識應(yīng)用到實踐中去。在以往機械設(shè)計傳動課程中，主要是應(yīng)用幻燈片或者是靜態(tài)掛圖等教學(xué)道具。而機械設(shè)計傳動的知識卻是情境動態(tài)的，從而導(dǎo)致學(xué)生在理解上存在現(xiàn)實難度。同時，大多數(shù)教師理論基礎(chǔ)非常扎實，但是缺少實踐演練環(huán)節(jié)，從而影響學(xué)生實踐能力的開放式增長及發(fā)揮。將CAI軟件引入機械設(shè)計傳動課程中，即能夠有效解決上述問題。

從目前來看，國內(nèi)機械設(shè)計傳動CAI軟件的發(fā)展較為緩慢，與電路設(shè)計、化工原理等CAI軟件差距也較為明顯。分析這一現(xiàn)象的形成原因主要有兩個方面：一是機械設(shè)計傳動課程在我國開設(shè)得較晚，因此，機械設(shè)計傳動CAI軟件的研究起步也隨之滯后；二是大多數(shù)軟件的開發(fā)方式現(xiàn)已落伍陳舊，與當(dāng)前技術(shù)發(fā)展難獲協(xié)調(diào)。針對這一現(xiàn)實狀況，本文介紹的CAI軟件則能適應(yīng)貼合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展水平，并可滿足大多數(shù)高校機械設(shè)計傳動課程需要。軟件中不僅包含文件傳輸、網(wǎng)絡(luò)交流等功能，還具有練習(xí)功能[3]。

2.2 腳本設(shè)計

綜上可知，腳本設(shè)計的質(zhì)量將直接關(guān)系到CAI軟件教學(xué)效果。反過來說就是，一個成功的CAI軟件必然具備一個優(yōu)秀的腳本。腳本除了要將各種內(nèi)容排列位置進(jìn)行美觀表示，還要體現(xiàn)課件的設(shè)計要求、設(shè)計方法幾特點。總而言之，腳本設(shè)計既要重視細(xì)節(jié)，又要統(tǒng)籌全局。

機械設(shè)計傳動CAI腳本必須要和該門課程的教學(xué)內(nèi)容和核心思想緊密結(jié)合，而由于機械設(shè)計傳動的特殊性，CAI軟件中必然包含大量圖片和動畫。腳本設(shè)計就是需要將圖片、動畫等進(jìn)行核實施現(xiàn)代創(chuàng)意組合。作為開發(fā)人員應(yīng)當(dāng)樹立清晰認(rèn)知，要明確意識到CAI軟件只是一種輔助教學(xué)手段，并不能取代教師的位置。在編寫腳本時，具體則需要遵循以下原則：

1）將課件進(jìn)行有效表示。CAI軟件屬于信息系統(tǒng)。從總體上來說，CAI軟件應(yīng)當(dāng)充分體現(xiàn)教學(xué)信息和控制信息。在一幀框面中，則可將教學(xué)信息、學(xué)習(xí)者應(yīng)答及判斷、軟件運行情況等實現(xiàn)一個完整展示；

2）給出各種指示。腳本應(yīng)當(dāng)表達(dá)各種指示和要求。也就是說，制作者通過閱讀腳本即可明白使用者的需求，從而采取科學(xué)的技術(shù)路線；

3）便于維護(hù)和開發(fā)。腳本不僅要考慮如何制作課件，還應(yīng)當(dāng)考慮今后的維護(hù)和二次開發(fā)。由于CAI軟件應(yīng)用時間多會較長，因此，這一點在設(shè)計時也要獲得足夠重視。

3 機械設(shè)計傳動CAI軟件實現(xiàn)

1、課件知識結(jié)構(gòu)劃分

機械設(shè)計教學(xué)軟件中傳動件的知識結(jié)構(gòu)劃分主要是依據(jù)高等院校的常用教材，同時又響應(yīng)在參考其它機械設(shè)計教材和教學(xué)軟件的基礎(chǔ)上執(zhí)行和完成劃分的。

3.2 框面設(shè)計

設(shè)計初始，可將框面分為左右兩個部分。左側(cè)為目錄，能夠讓使用者直觀了解到這門課程可分解為幾個單元，以及每個單元的包含內(nèi)容。章標(biāo)題下還設(shè)置有隱藏目錄，打開隱藏目錄就可以看到各章節(jié)中包含哪幾個小節(jié)以及每個小節(jié)的具體內(nèi)容。右側(cè)為知識點呈現(xiàn)部分，比如點擊左側(cè)“第一章”、“第一節(jié)”后，右側(cè)框面將顯示該節(jié)的特色內(nèi)容。之所以做到左側(cè)目錄，右側(cè)知識點的安排，只是為了符合人眼的瀏覽和觀看習(xí)慣?，F(xiàn)以“多媒體網(wǎng)絡(luò)課件界面”為例，給出其實際編排如圖1所示。

研究設(shè)計中，課件文本主要可分為有標(biāo)題、文字說明和可觸發(fā)事件文本三種，每種文本的制作方式各不相同，具體分析論述如下。

1）標(biāo)題文本

標(biāo)題文本的重點在于字體和風(fēng)格，常用類別主要選取如下：

斜體； 粗體； 下劃線；_{下標(biāo)；^{上標(biāo)；}}

用于更改字體大小和顏色。

屬性中，SIZE定義大?。粚傩訡OLOR定義顏色，而顏色則以RGB十六進(jìn)制數(shù)字或16種顏色名定義。

現(xiàn)實中慣用的風(fēng)格定義則可表述為如下標(biāo)識符：

一般強調(diào)，通常用斜體；特別強調(diào)，通常用黑體[4]。

2）文字說明文本

文字說明文本除了要控制字體風(fēng)格以外，還需要控制版面位置。版面位置需要用塊定位和CSS方式來獲得控制和實現(xiàn)。其中，塊表示符