本文跳出狭义的“设计”概念,引用软件工程的观点,从宏观的角度阐述了整个教学中网络多媒体课件的设计、制作过程,及期间可能遇到的问题。它结合教师的身份、特性以及现代教学的某些观点,对网络多媒体课件的制作、设计过程做了较为详细的论述,对实际的网络多媒体课件设计有一定的指导作用。
当今社会所处的是一个信息化的时代,而今网络几乎已经成为信息社会的代名词。同样网络也影响到了教育。
多媒体课件是近几年以来在中小学中逐步普及应用的教学手段,由于它交互性强、表现形式丰富、容易为学生接受、有利于分层教学、信息量大等优点,已经逐步取代了传统电教手段中的幻灯片、录音、录像等,处于电教的主体地位。
由于,现在大部分学校已经有了自己的网络(指硬件、线路),加之互联网在中国的迅猛发展,基于网络环境的课件开始被提到历史日程上。
有很多人可能会认为网络多媒体课件(为了方便起见,此后以“课件”来表示)的设计仅仅只是按照自己的设想、流程做一个电子程序而已,这种想法是大错特错的。其实课件的设计包含很多方面,如课件的提出、课件的制作分析、课件流程的设计、课件的编码(具体制作)、课件的测试、课件的修改维护等。
首先,我们应该看到课件是运行在计算机上的,它是一个软件,所以一个好的课件必须遵循软件设计的规范。由于课件大部分是教师自己设计制作的,在时间、人力、财力、编程技术上都是不能与软件公司相比较的,唯一的优势在于教师自己编写课件的实用性、针对性极强,大部分课件都是针对某个年级、某几节课专题设计的,所以一个可行的课件制作过程表现为:开发周期短、实用性高、针对性强、成本(硬件)低、维护难度低、开发进度容易控制、质量较高、可靠性稳定性高、可移植程度高。下面针对这些特点来谈一谈课件的设计。
下面分这么三个方面来阐述:
课件可行性的研究
在课件设计的开始,由于它的开发周期一般偏短,所以我们就需要考虑一系列问题:课件制作的时间期限、课件关键技术的实现难度、课件的预算制作时间、可投入的制作时间。
为什么要在课件设计的开始考虑这些呢?
这些问题是整个课件设计的基础,不完善(不科学)的预算、策划、分工往往会导致一个好的课件设想流产。
第一个要考虑问题是课件制作时间期限。因为某个课件一般是为某几节课专门设计的,又由于教师的教学进度是比较固定的,所以这个课件的制作时间是有限的,它的最大值以天计算,表示为N=(课件第一次使用的日期 — 课件开始制作的日期)。我们总不可能到课上完以后在做课件吧!
第二个问题是课件关键技术的实现难度。可以想象,一个在技术上不能实现的课件,不管它的设想有多么好,其最终的结果还是“流产”。只有可以实现的设想才是一个好的设想。
第三个要考虑的问题是课件的预算制作时间。这是让课件制作“实际化”的一个要素。制作一个在7天以后就要使用、而预计一个月才能做完的课件,显而易见是不实际的。课件的预算制作时间显然和其他很多因素有关,比如:课件中关键技术实现的难度、课件信息量的大小、信息搜集输入的时间、课件修改维护的时间等等。一般预算制作时间是以单人工作时间(小时/人)来计算的,它是上述众多因素所耗用单人工作时的总和。
第四个要考虑的问题是可投入的制作时间。这是实现课件的关键要素,我们通常把它称为“人力”。在这里它的重要性我就不举例说明了。可投入的制作时间直接和人员数量、人员素质、人员对制作工具的熟练程度有关(此处不展开说明)。它一般可以用单人每天制作时间来表示。
上述的是主要的可行性分析要素,其实在可行性研究中还有很多其他的问题,如课件对网络环境的要求是否可行、课件对运行环境的要求等等,这些需要视具体情况而定。
课件的设计
课件的设计首先应该立足于本课的知识点,同时注重课件中的功能、步骤、安排,这些是大家在多媒体课件设计中都已经公认的准则。在这里,我不想对它们进行讨论,我想说明的是在课件设计过程中,应考虑到网络及应用状态,来决定编程工具,来设计课件。
我们都知道,校园的网络一般都是10兆—100兆(有些学校的校园网已经拥有千兆网)的对等局域网(一般是星型加总线型的布局),一般都有自己的网络服务器。如果网络带宽充足允许、传输速度足够快的话,可以考虑在课件中使用大量的图形、动画、影视资源,课件的编程工具应该尽量选择那些表现形式丰富、界面制作方便、可视化编程的、媒体调用方便的工具,比如:AUTHORWARE、DIRCTOR、FLASH、VB等等;通过这些工具,可以使得课件的视觉效果、操作效果达到很好的境界。如果带宽不够大,网络传输速度不快的话,就应该考虑使用HTML语言来编写课件(也就是常说的网页形式),同时在课件设计的时候,应尽量减少使用影视、声音,至于课件的交互,如果有专门的网络服务器(安装有IIS或PSW)可以考虑使用ASP来实现数据的实时交互;如果没有,就应该考虑使用JAVASCRIPT或VBSCRIPT,将人人交互,转变为人机交互,充分利用人工智能。
网络多媒体课件和通常的多媒体课件有着很多不同,其本质区别就在于他们的交互形式。
一般的多媒体课件采用的交互形式属于人机交互,交互的内容以及交互中所产生的结果,都是课件的设计者在制作课件的时候已经考虑好的,可以说,这种交互是“死”的,仅仅只是把教师所考虑到的、在上课中可能出现的问题答案罗列在计算机上,以多媒体的形式表达出来,以计算机来代替教师,使得课堂教学效果达到一定的“分层”教学。通过课件把学生和教师之间的关系转化为学生和计算机之间的关系。这种课件可以说是属于人工智能的一种。其立足点在多媒体的运用。这种课件在运用中可能会带来很多缺点,如学生之间、师生之间的交流减少,课件中信息量太小……。
网络多媒体课件中最突出的特点是:信息量较大,可以进行点对点的人人交互或大众讨论一般的交互。一般在设计这类课件的时候,都设计到了类似聊天室、BBS的功能。网络多媒体课件的中心不再是多媒体的表现形式,而是网络的交互。聊天室的功能一般是提供一个虚拟的空间,让网络上的学生在这里自由的发表、讨论自己的问题,聊天室的反馈不再是课件中预先内置的,而是其他的使用者,它所容纳的知识量,不再是教师的知识量,而是全体在聊天室里用户的知识量。通过聊天室,学生可以将某知识点中的疑问或自己的心得提出来讨论,在整个讨论过程中,他们可能会遇到与自己完全不同的观点,从而进一步促使他们进行思考,至此,学生学习到的不再是单纯的知识点,而是获得该知识的过程。这样就可以达到“知其然,亦知其所以然”。这才是我们所培养的新的人才呀!
现在的社会是一个知识、信息“爆炸”的时代,在这个时代中是否能成为强者,已不只在于其信息量拥有的多寡,而在于他提取、运用信息方法的效率、能力的强弱(这里不进行论述)。所以学习的重点已经不能仅仅立足于(满足于)所学知识的多少、运用知识的能力,应该更立足于知识获取、提取的方法。
课件的制作(编写)
这里关于课件的制作将分为三个部分,第一部分是课件程序的编写总体设计工作;第二部分是课件程序的详细设计中的问题;第三部分是网络多媒体课件中关键技术的理论分析。
总体设计。
到这里,课件已经转为一个软件,它的设计包括两个步骤:总体设计、详细设计。
进行软件总体设计的目标在于形成软件的一种层次的可对底层节点交叉引用的模块化结构。总体设计时,设计者应采用自顶向下的方法,即从一个大的功能为出发点,将它分为若干个具有独立功能的小模块,如此这般,将模块一直分化到最基本、最容易实现的基础模块。设计者在设计时,应该尽可能的重用已经设计的底层小模块(包括交叉引用,即从A模块引用B模块中的小模块)。总体设计就是考虑如何将课件分解成一个合理的层次模块结构,这可以使详细设计编码的工作量大大减少,有助于提高编写、维护、修改的效率。
对于编写课件的非专业人士,建议使用树状模块结构图和模块功能说明书。
对于总体设计的要求、准则如下:
通过模块的分解和合并,以求减小块间联系,增大块内联系。
一个模块的作用范围应处在这个模块的控制范围以内。
降低模块出口的复杂性。
力求设计单入口、单出口的模块。
二、详细设计。
详细设计就是计算机的程序编码。
从理论上讲,所有程序可以用三种结构来完成,它们是:顺序、选择、重复。它们都有一个共同的特点——它们都只有一个入口、一个出口。但往往在程序中,我们会使用很多的分支程序,这使得在程序中会出现很多的中间出口,这时的软件的控制流线含混不清,增加出错的可能,对软件的维护、修改会产生不良影响。所以建议由控制的使用GOTO语句。
变量是程序中不可缺少的元素,一个程序中所包含的变量数目是很大的,所以建议在变量命名时要有一定的规范,能把其所代表的含义表达出来。
变量过多的时候,可以考虑使用临时文件,将暂时不用的变量保存在文件中,减少内存的耗用。
关键技术的理论分析
网络多媒体课件中与一般课件相比,它多了一些功能,它们分别是:聊天室系统、BBS系统、新闻发布系统、文件传输系统。
聊天室的功能是属于实时反馈信息的,它是一个双向系统。每个人提交的文字可以马上显示在其它用户的屏幕上。它的应用范围在于学生对于问题、观点的实时交流。
BBS系统又称电子留言板,它的反馈时间较长,不能够实时交流,它也是一个双向系统。一般用于发表文章、求救信息,在课件中可以用于教师公布题目,学生做答,开辟话题论坛之用。
新闻发布系统是一个单向系统,它只能由某些特殊权限的用户发表内容,其他用户只能观看。一般在课件中可以用于教师答案的公布、通知发布等等。
文件传输系统用于解决在网络环境下用户之间只有文本交互的问题。用户可以通过文件传输将图片等内容以文件形式交流。
在网页的环境下,可以用CGI、ASP等技术方便的实现(在这里我不复述,有兴趣的读者可以在网上找到很多这方面的文章)。
下面讨论编程方式的实现方法。
方法从大方面而言有两种。
第一种,用流式的传输将交互内容直接传送到其他用户的计算机上,其他用户端,用程序处理该信息,然后显示出来。这种方法对非专业人士而言太难,这里不予讨论。
第二种方法虽然在信息的保密方面可能存在一些问题,但要简单的多。
它们实现的方法是一致的,即在网络的某台计算机(一般是服务器)上设置一个公共区域,将用户上传的数据存在这里,等其他用户来拿。
具体来说:
聊天室有两种,一种是点对点的两人聊天,一种是公共的多人聊天。实现方法是在公共区设置一个可写文件,把所有人写的文字都保存在这里,用户端只用每隔一段时间来读取这个文件中的内容就可以了,至于细节的、可能有区别的功能的实现就不探讨了。
BBS系统的实现方法和聊天室是一样的,区别在于在BBS系统中,按话题的不同将内容分别存储在不同的文件中。
新闻发布系统和BBS类似,区别在于,新闻发布系统多了一个用户列表,只有列表中的用户才能发布新闻,其他的用户只能阅读。
文件传输系统中处理的文件,不再是用户的文本流,而是用户上传的文件流。
根据以上的方法还可以变化出许多功能,这里不复述。
从教学的目标出发,从培养学生自主学习的方面来讲,网络多媒体课件应该尽可能多的包含信息。
相信,网络多媒体课件的出现和普及,将会给中国教育带来一个新的开端。
参考资料:
《软件工程 方法·工具和实践(第二版)》冯玉琳、赵保华 编著 中国科学技术大学出版社
作者简介:姚明浩,男,汉族。1977年4月26日出生,中学二级教师,大学本科学历,现就职于广州市天河中学。