基于Authorware的课件制作

基于Authorware的课件制作 05级测控技术与仪器 邓 小 华 指导教师 李小玲 副教授 本文以Authorware为集成平台，以最新流行的、与Authorware有良好接口的通用软件为素材创作工具，在细致的提炼基础上，完成了《数字电子技术》CAI系统的设计与制作工作。以多媒体CAI的教学理论为基础，提出了系统的设计思想并进行了总体设 计，划分了系统的模块结构，并对系统各个功能模块的实现作了详细探讨。设计的数字电子 技术多媒体教学课件具有结构完整，功能完备，交互性好，教学信息组织合理，导航清晰， 多媒体素材重点突出、针对性强等特点，是对制作优质多媒体课件的一次有益尝试。 数字电子技术,CAI，课件，Authorware 随着多媒体技术、网络技术和通讯技术的不断发展，计算机在教育领域得到了非常广泛 的应用，己经成为重要的教学媒体和教育管理工具。 1.1.1 CAI在国外的发展概况 进入20世纪90年代以来，随着多媒体技术、人工智能技术、通讯技术、网络技术的进一 步发展和广泛应用，使计算机辅助教学发生了一次革命性变化，、网络出现远交互式、远距 离智能化多媒体计算机辅助教学系统，最终实现任何人、在任何地点、以任何方式、在任意 时间内、获取任意所需的教学信息。 1.1.2 CAI在国内的发展概况 我国开展CAI工作起步较晚，但近几年发展很快，己取得了一大批成果。 1.1.3 CAI的发展和现状及深入开展CAI课件制作的必要性 我院教学模式一直是以课堂教学、电化教学及实验教学为主，采用传统授课方式，教 学内容的载体是黑板、书本，教师讲解重点、难点，学生被动学习。近年来，随着多媒体教 室、校园网的逐步建立，发展计算机辅助教学所需的硬件基础已基本具备。软件建设方面随 着计算机辅助教学的理念和方式渐渐深入人心，也正处在蓬勃的发展之中。 《数字电子技术》是电气工程系一门旨在系统而全面地介绍数字电路分析和设计方法 28 的专业基础课，是多个专业的选修课，同时也是我们重点建设的学科之一，它对培养学生良 好的设计思想和设计技能有举足轻重的作用。目前，它的教学在很多学员仍沿用传统的教学 方式来进行。 《数字电子技术》的内容包括:门电路、组合逻辑电路、时序逻辑电路、组合逻辑电路、 A/D与D/A转换电路等。因此是一门涉及多个学术领域的学科，而不同的学术领域要求采用不 同的教学方法和教学手段，选用不同的教学素材，甚至要求不同的教学场所，这样，采用传 统的教学方式很难组织起一个统一有序的教学形式。而这一点，运用多媒体的集成性可以达 到。同时，它也是一门内容抽象的学科。尤其是可靠性设计和优化设计，仅使用描述性的文 字和补充说明性的图形、图表很难描述清楚其设计思想。 本课题的任务是要研究CAI系统的组成在此基础上制作《数字电子技术》CAI系统原理、 功能以及影响系统效果的因素等，所以有必要首先了解CAI系统。 CAI是一种教学系统，因此，具有教学功能的课件是这三要素中最重要的一种要素。本 课题也只在课件设计制作上作深入的研究和探讨，对硬件系统和软件系统不作细述。 CAI的基本模式也称教学策略，反映了利用计算机进行教学活动的交互方式，通常有以 下几种模式。 (1) 练习 (2) 对话 (3) 模拟 (4) 游戏 (5) 计算机辅助测验 (6) 问题解答 (7) 发现学习 多媒体技术应用于CAI可使既有多种高质量的声音和图像等信息同时作用于学生的各个 器官，又具有交互性的教学系统的实现。CAI的发展有赖于多媒体技术。 本课题的任务是以阎石最近主编出版的《数字电子技术》教材为蓝本，并结合任课教师 的新近教学和研究成果以及本学科自身的发展变化情况，在深入的重点、难点分析和细 致的知识点提炼基础上，合理组织教学信息，选用恰当的系统集成工具和媒体制作工具完成 《数字电子技术》CAI课件的制作工作。不仅要使该系统能够在多媒体CAI教室里辅助任课教 28 师很好的完成预定的教学目标，同时，也要把它发布于网上，以供有兴趣的用户浏览使用。 3.1.1 课程特点分析 随着半导体技术的不断发展和涌现，随着电气自动化水平的不断提高，电气产品质量和 促进经济繁荣等方面所发挥作用的认识的不断提高，数字电子技术在高校里的地位在不断攀 升，从以前小范围的专业基础课逐渐升为大范围、大面积的专业基础课，成了机、电类学生 的必修课之一。该课程旨在全面介绍新近涌现和发展成熟的电子电路设计方法，因此它是一 门的综合性、交叉性学科，同时也是概念抽象，逻辑性强，内容极广的学科。 3.1.2 运行环境分析 课件系统设计的一个原则是对运行环境的要求越低越好。本系统所要求的运行环境如 下：硬件环境:主机80586以上，内存16M以上，声音卡，显示卡，网卡；软件环境:操作系统使用中西文Windows9 5以上或WindowsN T4.0以上且安装有IE3.0以上版本的浏览器，还必须 安装必备的浏览器插件:Authorware Web Player. 多媒体课件开发一般要经过五个步骤,即确定选题、教学设计、结构设计、课件所需的 素材准备、课件制作系统集成及调试。 Authorware课件 调课件确定教学结构素材 试 集成 选 题 设 计 设计 准备 课课课稿教教教教编导界结声文图动多高检界件件件本学学学学写航面构音本形画媒级查面需可内的策媒目内脚设设设录编制制体程交更 本 计 计 计 制 辑 作 作 求行容编略体标容设序互加 写 分性的分选编分计设是美 析 择 写 析 分选析 工计否观 析 择 具 语正简 言 洁 常 28 图3.1 数字电路的Authorware课件制作的开发流程图如图3.2所示。 确定选题 教学设计 结构设计 编写脚本 修 改 素材制作和准备 完 善 系统集成 课件后期修改和调试 制作完成交付使用 图3.2 本系统媒体素材的编辑与制作主要包括:文本编写与制作，声音制作与处理，图形与图 像制作与处理以及动画制作等。 本课件主要用于课堂演示，故在字体的选择上，为醒目起见，标题选用华文新魏，此种 28 字体秀丽隽永，柔中带刚，给人以刚劲有力、严肃的感觉;正文字体以宋体为主，宋体粗细均匀，端庄大方，给人以稳定、安详、大方的感觉:黑体较粗，代表警示的性质，用在有热区或隐藏图形的地方。 多媒体技术的发展是建立在现代电子技术、现代技计算机技术、现代声像技术和现代通 讯技术基础上的，可以说多媒体技术是这些基础技术的有机结合。在本系统开发过程中，场 景的更改、节点的进出、系统的入口以及课间休闲部分都涉及到声音的处理。它包括下面两 方面的内容:声音录制和声音文件在应用程序中的融入。 在本系统的制作过程中，为了减小波形声音文件所占用的大量磁盘空间，在休闲时光部 分还使用了SWA格式的声音文件。这是一种利用压缩技术处理的声音效果，通过将立体声转 化为单声道声音，来减小文件所占空间，经过处理的WAVE音频，起音质有所下降，但比大大的压缩比的优点，在不影响听觉的前提下，采用此中声音文件还是很有价值的。 4.2.1 声音文件的插入 本系统主要采用如下两种方式来插入声音文件。 (1) 使用声音图标加载声音 (2) 调用多媒体外部函数加载声音。 另外，使用MIDI音乐作为背景音乐，也为将来加载WAVE形语音解说词留下了创作空间。 图形与图像是本课件的重要组成部分，也是人们首先接受到的信息媒体。一幅图像可以 形象、生动直观地表现大量的信息，具有文本和声音所不可比拟的优点。因此在系统开发过 程中，灵活地使用图形与图像，可以提供色彩丰富的画面和良好的人机交互界面。 图像文件所需要的存储空间较大，在系统制作过程中，一定要考虑图像的大小，适当地 掌握图像的宽、高和颜色深度。 图4.5为导入图形过程演示： 图4.5 插入图片菜单 如图4.5，在菜单栏选择Insert Image，出现图4.6 28 图4.6 properties 图片属性对话框 点击Import,在Display的下拉菜单选择As Is，Position保持默认选项，点击OK 图4.7 导入图片对话框 在图4.7底部勾选Show Preview，在右上角即会显示你选择图的缩略图，这样更加有利于让 选择选哪一幅图片。另外，为了加强本课件的显示效果，对图像和图形做了进一步的处理或 加工，以更好地使用图像信息。 在教学中 ，往往需要利用动画来模拟事物的变化过程，尤其是二维动画。在许多教学 过程中，利用计算机动画来表现事物甚至比视频图像的效果要好。在数字电子技术多媒体CAI课件中，片头动画是3Dmax制作的，片中间的二维动画由Authorware实现的。数字电子技术多媒体MCAI课件中的片头动画用三维动画软件3Dmax创作，具有实际的三维运动和效果变化， 对象的大小、形状、方向等属性可以随时变换。制作后，将其存成Authorware可以使用数字化电影类型中的一种形式，在利用数字化电影图标进行播放，Authorware将此种类型的文件 28 作为外部可链接文件对待，打包发行时，需包含外部链接文件的驱动。片中及片尾的二维动 画效果是利用Authorware的移动图标完成的。虽然Authorware移动图标制作动画的局限性很 大，但它操作简单、灵活，易于实现。故在本媒体制作过程中，多处将其与显示图标、交互 图标、擦除图标结合使用，以作具有交互功能的动画效果。这种动画中的对象是通过移动图 标的移动方式实现动画效果的。 打包发布作品通常有两种方式:一种是面向CD-ROM打包发布;另一种是面向Web打包发行。为了达到这个目的，途径有很多，本文主要从以下三个方面作了努力: 1. 对媒体文件进行优化和选择 媒体文件的尺寸是决定课件应用程序尺寸的关键的部分，因此要减小应用程序文件尺 寸，首先就应想到减小媒体文件的尺寸。 2. 优化处理源程序 对于源程序的处理，应该体现在下面两个方面: (1) 去掉所有的冗余信息；(2) 尽量减少程序内部无必要的跳转和程序之间的跳转。 3. 采用Advanced Streamer功能优化Authorware的流采用流技术可以将Authorware作品程序用于网络，通过互联网(Internet)或企业网(Intranet)下载，并可使用一个兼容的浏 览器(例如Netscape Navigator或Internet Explorer)来运行作品程序，从而实现Authorware开发的课件的网络发布途径。 5.2.1客户端的设置 当用户使用IE或Netscape浏览由Authorware生成的网页格式文件时，在浏览器中必须安 装了正确版本的Authorware Web Player插件且Authorware WebPlayer必须正确安装在C:\Program Files\Internet Explorer\PLUGINS目录下才能生效。 5.2.2 网页发布者端的工作 由于Authorware作品不能直接保存为*.htm文件，但我们通过一定的方法还是能将它转 化为*.htm文件的。我们已经用Authorware完成了数字电路课件.a7p程序文件的创建，下面的过程将完成程序打包生成网络浏览的片断文件和映像Authorware文件，然后编写简单的HTML文本，并上传到INTERNET网的服务器中，最终实现在网络上利用Netscape 、IntenretExplorer浏览的目标。 (一)打包生成nettest.a7r文件 1.选择菜单A7r浏览的目标。文件File\Package，在出现的“Package File”件打包设 置。为了实现网络打包，必须选择Without Runtime选项;对话框中进行文在 Package对话框中，最好也选择Package External Media Internally选项。如图5.1 28 图5.1 打包文件设置图 2. 单击“Save File& Package”命令按钮，在弹出的“package File As”对话框中的“文件名”文本框中接受打包文件名“数字电路课件”，单击“保存”按钮。Authorware将开始打包进程。如图5.2 图5.2 保存文件设置图 (二)使用Authorware Web Packager 其工作原理是:分析源程序文件(*.a7r文件)，根据计算得出其在用户端被下载时的最优 文件分配，根据方案将源程序文件分割压缩成多个固定大小的数据文件(文件后缀为aas);文件分割压缩完毕后生成一代表最优方案配置的映像文件(文件后缀为aam)。这样在客户端浏览器首先下载aam映像文件，然后根据映像文件中提供的下载方案分别下载各个数据 文件包进行播放。Authorware打包生成的数字电路课件.a7r文件，用Authorware Web Packager可以将它打包生成aam文件和aas文件。其步骤如下: 1. 启动Web Packager后，Web Packager会弹出一个对话框，提示用户选择需要打包应 用于网络上的a7r文件。 2. 在接着打开的“Select File To Package For Web”对话框中单击“打开”命令按 28 钮，此时会弹出一个对话框，提示用户选择压缩后的MAP文件保存路径和文件名。在该对话 框中 ，接受默认的路径和默认文件名，并保存。如图5.3 图5.3 选择打开文件图 3. 当设定完MAP文件的保存路径和文件名后，Web Packager将弹出“Segment Settings”对话框 。 4. 完成“Segment Settings”设置之后，单击“OK”，按钮，Web Packager将按用户的设定压缩“数字电路课件.a7r”文件，生成“数字电路课件.aas”文件和“数字电路课件.aam”文件。 5. 当Web Packager完成任务之后，在Web Packager的窗口中会显示出“数字电路课 件.aam”文件代码 。如图5.4 图5.4 生成的aam文件代码图 由于AAM映像文件和Authorware Web Player如何下载以及如何运行基于网络的段文件有 很重要的关系，因此用户有必要了解生成的AAM 映像文件的文件格式和内容，并且修改AAM文件以适应自己的需要。 (四)上传文件 上传是指将程序放到Intenret网上的大型计算机上的过程，因为它是24小时开机的。程序放到那上面才算做到资源共享。上传用的工具有:Cute FTP等。首 28 先得在Internet网上申请主页空间。申请成功后，你的Email地址中会收到一封信，告诉你上传用的FTP服务器地址，登陆密码，主页域名等信息。打开Cute FTP，选“文件传输/ 连接向导”，程序会问你几个问题:FTP服务器地址，密码等，都填写好后，选定本地硬盘需 上传的文件，点击上传图标，则开始将文件上传到Internet网上申请主页空间中。至此，在客户机的HE,Netscape的地址栏中输入该网页的域名，即可看到用Authorware制作的网页课件。 由于时间和精力有限，对Authorware7的打包发布学习研究得不够深入和具体，还存在 一些疑点和难点，还不能达到熟练应用的目的，我会在以后的生活中进一步学习这方面的知 识。 交互界面是指人和计算进行信息交流的通道，用户通过交互界面向计算机输入信息进行 询问、操纵忽然控制计算机则通过面向用户提供信息以供阅读、分析、判断。友好交互界面 就是指用户对屏幕提供的界面能很容易地理解、接受，并能很好的掌握的使用。友好交互界 面显示在屏幕上，用户根据屏幕上显示的界面，通过某些硬件设备(如键盘、鼠标、触摸屏、监视器等)对屏幕做出反映，完成人机的交互作用。交互界面的设计是因软件内容的不同而 不同的。其形式多样，在CD-ROM光盘中，大量采用图形界面，主要包括图标(Icon)，按钮 (Button),窗口、热键、下拉式菜单和图形式菜单等。 如图6.1是用各种交互制作的填空题。 图6.1 交互制作示例图 (1) 菜单的设计 39 菜单是一种直观的操作简便的界面，在多媒体教学系统中，大量使图形化选项菜单，利 用导游图式、分类图式设计，改变常用数字选项的设计方法，是课件更生动、直观。 (2) 图标的设计 图标是一种小型的、带有简洁图形的符号，它是采用仿真、模拟的方法进行设计的，它 用简洁的图形符号模拟现实世界中的事物，使学生很容易和现实中的事物联系起来。图标可 以设置在屏幕的任何位置，十分方便学生学习，因此，图标在多媒体教学系统的交互界面中 占有重要的地位。 (3) 按钮的设计 按钮作得简洁紧凑，不占用太多有限的空间，而且很直观，功能也很完善。通常它包含 有一套源程序，激发它将可以完成某种操作。如图6.2 图6.2 小巧紧凑的按钮图 (4) 窗口的设计 窗口界面的出现大大提高了人机交互作用能力。在窗口内，大文件可以用滚动方式在一 个窗口中显示，不需用多幅屏幕来显示一个文件，而且窗口的位置能自由移动、能实现多窗 口迭加，窗口大小可以改变。 (5) 热键的设计 整个系统对按钮的应用比较灵活，文本通过Butons, Photoshop等软件设计了许多生动 的按钮，惟妙惟肖地实现了翻页、返回、进入等功能;窗口界面在系统中也发挥了重要作用，大量的背景、题图都是用Photoshop创作并处理的，它们基本上做到了与正文、题目相符; 热键主要用在展示图形、公式时用，通过鼠标形状的变化来点出被链接的内容。 创意设计贯穿与本课件系统的全部重要工作中，从方案设计、脚本设计、媒体制作、程 序设计到系统合成的每一个细节都渗透着创意思想。根据脚本设计，充分发挥想象力创造思 维能力，设计出全部场景、画面、音乐效果以动作或动画的细节。创意设计是本课件活拨性 的重要来源，好的创意不仅使系统独具特色，使原本呆板的剧本生动活拨，大大提高了系统 的可用性和可视性。精彩的创意将为整个多媒体系统注入生命与色彩。本文的创意设计在媒 体“呈现”和“交互”这两项上做文章，在屏幕设计的人机交互界面上下功夫。另外创意设 计应包括各种媒体住时间和空间上的同步表现，即对计算机屏幕进行空间划分，在空间与时 间轴上进行立体构思，最终完成和谐的设计蓝图。在创意设计上，本文不是走在应用软件设 计的开发轨道上，而是要用应用软件开发的方法和技术类似影视作品中编辑导演的工作，甚 至包括具体的术语，如脚本、编号、剪接、分镜头等都要借用。创意设计主要包括屏幕设计 39 及交互设计中的背景、标题、描述(文字、图形、动画)及各种控制(按钮、热字、热键)空间的设计，以及对背景、音乐、解说词、动作出现的时间序列等的勾描，对勾描出的多种草图 或场景反复对照，择优选择确定。进行创意设计本文充分考虑了本系统设计采用的编程环境 和创作工具的功能与特点，特别是计算机资源，以免创意太脱离实际的应用设计水平。 下面列示的是数字电子技术多媒体CAI课件系统在运行过程中的几个实例 图6.3 图6.4 本文以《数字电子技术基础》第五版为蓝本，同时参考相关，以多媒体计算机为硬 件平台，以Authorware为软件平台，采用若干恰当的媒体处理和创作软件，用文本、图形、 图像、动画、声音和各种交互形式生动地表达了本课程的教学内容，在充分消化《数字电子 技术》课程内容的基础上，完成了本课件的脚本设计，并借助若干媒体处理技术，实现了本 课件的多媒体化，达到了本课题的设计要求。 在本课件系统的设计和开发过程中，涉及到CAI、多媒体技术、图形图像处理、声音处 理等多门学科的知识和内容。使用本课件可以大大减轻教师的教学负担，提高学生的学习效 39 率和学习兴趣，丰富了我院学生的学习内容，总结本文工作得到下面几点结论: (1) 通过对《数字电子技术》全书的透彻理解，结合教师的教学要求，本课件表现了课 程的重点，突出了教学的难点，正确地表达了学科知识内容。系统能够自如的展现“数字电 子技术”的主要内容，使老师课堂完全可以脱离板书授课，学生能更方便地接受到更多的知 识，教师可以拥有更多的时间去丰富教学内容，改革教学方法。 (2) 《数字电子技术》是一门学科面广、概念性强、逻辑推理复杂的专业技术课。全书 一个鲜明的特点是图表多、图形多。本课件为方便教师教学，展示了全书的公式及所有图形。 为帮助学生形象地理解一些概念，系统将部分图形以动画的形式表现。 (3) 课件作为多媒体教学软件，在完成特定的教学任务的同时，必须具有一定的娱乐性 和趣味性。而课件的音乐部分体现了这一设计目标，也为课件增添了不少色彩。 (4) Authorware软件应具有的特征在本课件中都得以较好的表现。本课件具有友好的人 机交互界面，在背景图案的设计中力求体现稳重、平和、奋发向上的寓意。按钮作为本课件 系统与用户交互的主要手段，在本文中其灵动、活泼的活泼特点展露无遗。 (5) 本课件是建立在《数字电子技术》的基础之上，但是又不拘泥于该书。系统扮演的 是一个调度文本库、图像库、音乐库中各元素的指挥官。因此，针对具体的某门学科，结合 该学科的具体特点，除对系统的结构作微小改动外，只须将数据库里的素材内容加以更新， 即可得到该学科的电子版本。因而本文开发的系统可以作为一个MCAI应用模块，这为不同的学科教材实现计算机化提供了便利。 (6) 通过本课件的设计，我积累了多媒体课件制作的经验。 参 考 文 献 [1] 阎石 .数字电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社；2006. [2] 王华英 .Authoware 7.0入门与提高[M]. 北京：清华大学出版社2005. [3] 梁缘 .Authoware多媒体设计技法范例[M]. 北京: 清华大学出版社；2006. [4] 刘建龙 吴清 .精通Authoware7.0[M]. 北京：清华大学出版社 2005. [5] 林福宗.多媒体技术基础[M].北京：清华大学出版社，2002. [6] 刘甘娜 .多媒体应用基础[M].北京：高等教育出版社，2002. [7] 赵永吉.Authoware多媒体制作技术与实例[M].北京：中国水利水电出版社，2002. [8] 童剑.Authoware7.0精彩设计百例[M].北京：中国水利水电出版社，2004. [9] 史令.多媒体应用与开发基础[M].北京：清华大学出版社，2003. [10] 郭启翔.Authoware多媒体创作图示教程[M].广东：华南理工大学出版社，1996. 39 [11] 潘中淑.CAI多媒体课件编制技术[M].苏州大学出版社，2000. [12] Rao. Multimedia communication systems[M].清华大学出版社，2003. [13]Yeh uditJ, Multimedia-Supported Intelligent ComputerA ssisted Instruction,Spatial Journey Y into the Brain,Education Multimedia and Hypermedia,1994 [14] KaelblingL,LitmanM L,MooreA W,Rein for cement leanring Journal of Artificial Intelligence Research, 1996A survey, Multimedia Courseware Design on Authorware Deng Xiaohua Instructor: Li Xiaoling Abstract On the basis of careful depuration of knowledge, the design and implementation of “Digital Electronic Technology” CAI system-design idea is put forth, general design is carried out, system framework is divided into modules, and the realization of respective functional modules is divided into modules, and the realization of respective functional modules is probed in details. Compare with early multimedia courseware systems, this system has many advantages such as complete structure, self-contained functions, good interactive performance, rational organizing form for treating information, vivid navigation and strong pertinence for multimedia material. So, it’s useful try to the production of all wool and a yard wide multimedia courseware. Key word Digital Electronic Technology ; CAI; Courseware; Authorware 39