基于Web技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)多媒體CAI課件的特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)技術(shù)
1.引言
隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展以及全球互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的發(fā)展，計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程教育將成為Internet最有前景的應(yīng)用之一，特別是隨著中國(guó)教育科研網(wǎng)（CERNET）的建成和發(fā)展，國(guó)內(nèi)已有很多高校通過(guò)CERNET與Internet連接，利用Internet這個(gè)新興的媒體來(lái)提供一個(gè)群體的學(xué)習(xí)環(huán)境，將可以為所有上網(wǎng)者提供學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。因此，研制和開(kāi)發(fā)基于Web的網(wǎng)絡(luò)多媒體CAI課件將變得越來(lái)越重要。
去年，我們承擔(dān)了教育部95重點(diǎn)子課題《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》多媒體CAI課件的研制和開(kāi)發(fā)，為了適應(yīng)當(dāng)前信息化社會(huì)對(duì)教育提出的新要求，課題組正在開(kāi)發(fā)適用多種形式的CAI課件，特別是方便Web發(fā)布的多媒體CAI課件，今后學(xué)生只需注冊(cè)入網(wǎng)就可以學(xué)習(xí)相關(guān)課程。
2.基于Web的網(wǎng)絡(luò)多媒體CAI課件的特點(diǎn)
基于Web技術(shù)開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)多媒體CAI課件與單機(jī)的CAI課件各有其自身的特點(diǎn)，但前者比后者具有更大的優(yōu)越性。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
2.1 沒(méi)有時(shí)空限制
因?yàn)檎n件是基于網(wǎng)絡(luò)的，所以具有廣泛的影響性。它可以借助Internet強(qiáng)大的服務(wù)功能，讓學(xué)生隨時(shí)隨地來(lái)學(xué)習(xí)，甚至教師對(duì)學(xué)生可以進(jìn)行同步或異步的教學(xué)輔導(dǎo)，真正實(shí)現(xiàn)沒(méi)有圍墻的大學(xué)，建成所謂的虛擬教室、虛擬大學(xué)。從而突破了傳統(tǒng)教學(xué)的空間和時(shí)間的限制，使得獲取知識(shí)的范圍更加擴(kuò)大。因此，教師的概念也會(huì)發(fā)生變化，從根本上改變了傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心的教學(xué)模式，代之以學(xué)生為中心、以實(shí)踐為中心的新型教學(xué)模式，也為終身教育的實(shí)現(xiàn)提供了條件。
2.2 有助與促進(jìn)學(xué)生之間的協(xié)同學(xué)習(xí)
由于多個(gè)學(xué)生可以同時(shí)訪問(wèn)同一課件，從而形成一個(gè)群體，也就是創(chuàng)造一個(gè)所謂的群體學(xué)習(xí)環(huán)境，這樣他們之間就可以相互交流討論、協(xié)同學(xué)習(xí)，學(xué)生之間是互教互學(xué)的對(duì)象，同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生互相幫助的協(xié)作精神。從另一個(gè)角度看，學(xué)生在Internet上通過(guò)CAI課件進(jìn)行學(xué)習(xí)，可進(jìn)一步提高學(xué)生Internet的應(yīng)用能力和通過(guò)計(jì)算機(jī)獲取知識(shí)的能力。
2.3 課件的發(fā)布及版本的升級(jí)方便
基于Web的課件升級(jí)極其方便，無(wú)需發(fā)布任何介質(zhì)，只需將Web服務(wù)器上的CAI課件進(jìn)行升級(jí)更新，就可以使任何訪問(wèn)者學(xué)習(xí)到最新的課件。而且網(wǎng)上的資源是分布的、無(wú)限的 ，我們可以把開(kāi)發(fā)的基于Web的CAI課件在網(wǎng)上分布地存放，以便更好地利用這些資源和平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。
當(dāng)然，基于Web的課件也有其局限性，主要在于它需要較高的網(wǎng)絡(luò)帶寬，來(lái)支持傳輸大量的圖像、聲音乃至視頻影像等多媒體信息。不過(guò)，隨著各種高速網(wǎng)的建成和網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，這一問(wèn)題將會(huì)逐步改善和解決。
3.基于Web的網(wǎng)絡(luò)多媒體CAI課件的開(kāi)發(fā)技術(shù)
開(kāi)發(fā)基于Web技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)多媒體CAI課件涉及到很多知識(shí)，同時(shí)隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，也為我們提供了多種方法。
3.1 利用Java語(yǔ)言
Java語(yǔ)言是SUN公司推出的新一代跨平臺(tái)的通用網(wǎng)絡(luò)編程語(yǔ)言，因其良好的平臺(tái)的獨(dú)立性、安全可靠性以及完全面向?qū)ο蟮榷囗?xiàng)新特性而倍受青睞。利用Java語(yǔ)言可以很方便地實(shí)現(xiàn)Web頁(yè)面中動(dòng)畫(huà)、聲音等媒體的播放和控制，從而產(chǎn)生具有生動(dòng)畫(huà)面的網(wǎng)頁(yè)，而且它也能很好地解決CAI課件的跨平臺(tái)、實(shí)時(shí)交互以及網(wǎng)絡(luò)管理等問(wèn)題，只要用戶運(yùn)行了支持Java的瀏覽器，就可以交互地使用CAI課件。目前幾種最流行的瀏覽器，如Netscape Navigator和Internet Explorer等均有支持Java的版本。因此，Java語(yǔ)言已被廣泛應(yīng)用于教育領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了電子圖書(shū)館、網(wǎng)上交互式學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程教學(xué)等等。
3.2 利用Shockwave for Authorware
如果說(shuō)Java語(yǔ)言主要面向?qū)I(yè)編程人員，那么Shockwave for Authorware則是面向廣大的非專業(yè)人員，無(wú)須編程即可實(shí)現(xiàn)多媒體CAI課件的網(wǎng)上發(fā)布。
Shockwave是Macromedia公司提供的一套在Internet平臺(tái)上播放多媒體節(jié)目的系列軟件。通過(guò)Shockwave ，我們可以充分利用現(xiàn)有的創(chuàng)作工具和已掌握的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)直接進(jìn)入Internet的開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，并可以將原來(lái)用Authorware開(kāi)發(fā)的傳統(tǒng)式的CAI課件方便快捷地移植到Internet上。因此，我們?cè)谘兄啤队?jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》多媒體CAI課件時(shí)，選用了Authorware 4.0（Authorware 3.5已有此功能）作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。下面僅以Authorware 4.0為例來(lái)介紹這方面的技術(shù)。
3.2.1 Shockwave for Authorware的組成及特點(diǎn)
Shockwave for Authorware主要有兩部分組成：開(kāi)發(fā)服務(wù)器端程序的Afterburner 和用于客戶機(jī)端WWW瀏覽器的插件Shockwave Plug-in。這兩個(gè)軟件隨Authorware 4.0一起發(fā)售，也可以從網(wǎng)上免費(fèi)下載。其中Afterburner用于把Authorware 4.0制作的.A4R、.A4E文件分割、壓縮，生成可以被Navigator和Explorer識(shí)別的文件格式。當(dāng)這些經(jīng)過(guò)Afterburner處理的文件由服務(wù)器傳送到瀏覽器一端時(shí)，Shockwave將負(fù)責(zé)解釋其中的內(nèi)容，從而在Web頁(yè)面中將各種媒體信息展現(xiàn)出來(lái)。
Shockwave for Authorware具有以下特點(diǎn)：
(1) 使用多媒體數(shù)據(jù)流分包技術(shù)：這樣，大型課件系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)上將以片段的數(shù)據(jù)包形式傳遞，在瀏覽器端由Shockwave將數(shù)據(jù)片段整合為一體。因此，無(wú)論由Authorware制作的課件規(guī)模大小，均可以在瀏覽器一端實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)，并對(duì)圖、文、聲、像等多種媒體進(jìn)行播放。
(2) 動(dòng)態(tài)預(yù)裝入：所有數(shù)據(jù)在需要之前，便可以在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)先裝入，而對(duì)最終用戶來(lái)說(shuō)這部分是完全透明的。
(3) 文件壓縮50-70%：經(jīng)過(guò)分包壓縮處理的文件不但減少了網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)間，也節(jié)省了在文件服務(wù)器上的存儲(chǔ)空間。
(4) 信息回寫：通過(guò)FTP方式，我們可以從Web服務(wù)器上獲得有關(guān)用戶登錄方面的信息，或?qū)Ψ⻊?wù)器提出的測(cè)試作出反饋。
另外，Shockwave for Authorware的使用也比較簡(jiǎn)單，下面以Authorware 4.0為例來(lái)介紹在PC機(jī)上的使用方法。
3.2.2 Shockwave for Authorware的使用
首先，制作服務(wù)器端的文件：把用Authorware 4.0開(kāi)發(fā)的CAI課件（.A4P文件）打包生成.A4R文件，然后用Afterburner將其分割、壓縮，生成.aam和.aas文件，其中.aam文件是用來(lái)說(shuō)明.aas文件的文本文件，可以被Navigator和Explorer識(shí)別。在分包過(guò)程中，我們還可以根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的帶寬要求，自行指定分包（即.aas文件）的大小以適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
其次，制作課件主頁(yè)：課件主頁(yè)也就是課件的主控頁(yè)面，通過(guò)它可以很方便地選擇相應(yīng)的子課件。課件主頁(yè)使用Web頁(yè)面的超文本標(biāo)記語(yǔ)言HTML，然后把處理后的Authorware文件嵌入HTML主頁(yè)中即可（嵌入格式如圖1所示）。
圖1 嵌入主頁(yè)格式
（1）WIDTH和HEIGHT兩項(xiàng)后的數(shù)據(jù)表示課件在瀏覽器中顯示區(qū)域的大小，建議與Authorware制作時(shí)所用窗口大小相同。
（2）WINDOWS后有三種選項(xiàng)：InPlace，在瀏覽器窗口中顯示；OnTop，另開(kāi)一個(gè)獨(dú)立窗口顯示；OnTopMinimize，另開(kāi)一個(gè)獨(dú)立窗口顯示，同時(shí)把瀏覽器最小化。
（3）PALETTE后有兩種選項(xiàng)：Background，使用瀏覽器的調(diào)色板；Foreground，使用Authorware的調(diào)色板。
最后，進(jìn)行客戶端瀏覽器的設(shè)置：先根據(jù)需要下載Shockwave for Authorware的安裝程序NP32ASW.EXE（32位）或NP16ASW.EXE（16位），然后進(jìn)行插件的安裝，并選擇瀏覽器類型（Navigator或IE）之后，瀏覽器就能播放處理過(guò)的Authorware程序了。如圖2所示，即為課件在Netscape Communicator 4中播放的情況。
圖2 課件在瀏覽器中播放
從以上過(guò)程可以看出，利用Authorware 4.0來(lái)開(kāi)發(fā)基于Web的課件，從開(kāi)發(fā)者的角度看，與制作傳統(tǒng)的CAI課件并沒(méi)有本質(zhì)上的區(qū)別，唯一不同的是最后的壓縮處理和播放環(huán)境。當(dāng)然，我們?cè)谥谱鬟^(guò)程中應(yīng)考慮到課件在瀏覽器中運(yùn)行的頁(yè)面布局以及功能按鈕的合理設(shè)置。
4.結(jié)束語(yǔ)
以上是我們從事多媒體CAI課件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的一些觀點(diǎn)和作法，是對(duì)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程教學(xué)的初步探索和嘗試。在此基礎(chǔ)上，我們可以CAI課件為中心，對(duì)其功能進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)展，利用Internet提供的各種服務(wù)功能，在Web服務(wù)器上建立一個(gè)集課件管理、注冊(cè)登錄、學(xué)習(xí)、輔導(dǎo)、討論、練習(xí)、考試等多項(xiàng)功能為一體的遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)。
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