摘 要：本文介紹了積件思想及其基本特點(diǎn)和作用，探討了積件系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)，并提出了一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下積件系統(tǒng)的開發(fā)及設(shè)計(jì)流程。

關(guān)鍵詞：CAI 積件 積件系統(tǒng)

中圖分類號：G434 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8454（2008）23-0071-02

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI（Computer Assisted Instruction）是計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)領(lǐng)域中出現(xiàn)的一種新教育手段，CAI使傳統(tǒng)的教學(xué)方式、教育思想、教學(xué)內(nèi)容及結(jié)構(gòu)上發(fā)生了巨大的變化。但是隨著傳統(tǒng)的CAI課件越來越多地應(yīng)用，其缺點(diǎn)也不可避免地顯露出來：缺乏靈活性、通用性，只能適用于某一特定的教學(xué)情境，無法適應(yīng)千變?nèi)f化的教學(xué)情況；側(cè)重于以展示與呈現(xiàn)知識為主，更多地體現(xiàn)以教師為主的教學(xué)理念，而一些側(cè)重于輔助學(xué)生自主學(xué)習(xí)類型的軟件，較多地以練習(xí)和題庫等電子形式出現(xiàn)。隨著CAI的發(fā)展，傳統(tǒng)的課件越來越不適應(yīng)實(shí)際教學(xué)的需求。CAI需要一種更新的方式來替代以往的課件，積件便應(yīng)運(yùn)而生。

一、積件的定義及特點(diǎn)

積件是由教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)需要自己組合運(yùn)用多媒體教學(xué)信息資源的教學(xué)軟件系統(tǒng)。積件思想是計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，是對多媒體教學(xué)信息資源和教學(xué)過程進(jìn)行準(zhǔn)備、檢索、設(shè)計(jì)、組合、使用、管理、評價(jià)的理論與實(shí)踐。[1]

積件的主要特點(diǎn)有：

（１）基元性：積件素材是以知識點(diǎn)為基本元素，每一個(gè)知識點(diǎn)是一個(gè)基元模塊，實(shí)現(xiàn)分類、檢索、構(gòu)建等功能；

（２）可積性：積件系統(tǒng)中知識基元可以根據(jù)需要被再次靈活地重組、聚積和變換；

（３）通用性：無論課程體系、教材版本如何變化，基元信息都可被不同的教師靈活選擇應(yīng)用于實(shí)際教學(xué)活動中；

（４）開放性：積件的素材資源和教學(xué)策略資源都是以基元方式入庫供教師重組使用，因而在任何時(shí)候、任何地方、任何教師或?qū)W生都可以將最新的信息和自己的作品添加入庫，供自己和他人使用。

二、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下積件系統(tǒng)的組成

利用積件技術(shù)開發(fā)的教學(xué)軟件系統(tǒng)稱為積件系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的積件系統(tǒng)可分為以下四層，如圖1所示。

1.系統(tǒng)用戶層：主要包括教師、學(xué)生和系統(tǒng)管理員。學(xué)生和教師是積件系統(tǒng)的最大使用群體和最終受益者，擁有積件瀏覽、積件檢索、積件上傳下載、積件評價(jià)等功能。系統(tǒng)管理員利用積件管理平臺，可以對積件庫中的資源進(jìn)行更新、修改、添加等基本維護(hù)。系統(tǒng)管理員擁有積件維護(hù)、積件批量上傳下載、積件審核、對積件的評論進(jìn)行管理等權(quán)利。

2.教學(xué)資源層：教學(xué)資源層主要包括教學(xué)資料庫、教學(xué)策略庫和呈現(xiàn)方式庫，它提供了大量的知識信息素材，以便在教學(xué)中檢索、組合使用。

3.組合平臺層：積件組合平臺是供教師和學(xué)生用來組合積件并最終用于教學(xué)使用的軟件環(huán)境，易用、開放、高效、實(shí)用是積件組合平臺的基本特點(diǎn)。

4.課件展示層：用戶對于課件的編寫可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行，利用服務(wù)器提供的教學(xué)資源，編寫出內(nèi)容豐富又極富個(gè)性的課件，供用戶隨時(shí)調(diào)用演示。

三、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下積件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1.教學(xué)資源層的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

在積件系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的核心。教學(xué)資源層的各個(gè)庫是采用SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫建立的，通過積件管理平臺，就可以充分地利用已有的豐富的教學(xué)資源。

（１）教學(xué)資料庫：分類存放各種授課所需的多媒體素材——積件。這些積件按一定的檢索和分類規(guī)則組織存儲。

下面以積件庫中的教學(xué)資料庫為例介紹數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。教學(xué)資料庫是由文本、圖形圖像、視頻、動畫等元素組成的素材資源庫，數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)如表1所示。

其中，“ID”存放該積件的ID號，是由系統(tǒng)自動生成，該ID號不重復(fù)，在數(shù)據(jù)庫中唯一的標(biāo)識該積件；“Title”和“Class”字段分別存放該積件的名稱和類別；“Type”存放積件的類型信息；“Discribe”存放對該積件的描述，也就是關(guān)鍵字——對積件庫素材的搜索，也就是對關(guān)鍵字的搜索。

（２）教學(xué)策略庫：教學(xué)策略是各種教學(xué)理論、教學(xué)策略、教學(xué)方法的組合框架的集合。教學(xué)策略庫的結(jié)構(gòu)包括“ID”、“Title”和“Discribe”等。其中“ID”、“Title”存放該方式的編號和名稱，“Discribe”存放關(guān)于某教學(xué)策略適用知識點(diǎn)，適用內(nèi)容等的說明。

（３）呈現(xiàn)方式庫：資料呈現(xiàn)方式庫的開發(fā)就是將常用的信息呈現(xiàn)方式進(jìn)行歸納分類，設(shè)計(jì)成容易調(diào)用、檢索的圖標(biāo)，整理成庫。呈現(xiàn)方式庫的結(jié)構(gòu)包括“ID”、“Title”和“Discribe”等。其中“ID”，“Title”存放該方式的編號和名稱，“Discribe”存放關(guān)于該方式的適用媒體以及應(yīng)用效果等的說明。[2]

2.積件組合平臺的設(shè)計(jì)

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的積件組合平臺是利用動態(tài)Web頁面自動生成技術(shù)構(gòu)建的一個(gè)電子教案制作系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對積件庫中資源的調(diào)用與組合，還能夠時(shí)時(shí)預(yù)覽課件的呈現(xiàn)方式。它的基本功能是對積件進(jìn)行選擇、組合、演示。

動態(tài)網(wǎng)頁上的內(nèi)容可以隨時(shí)改變。借助動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)可使網(wǎng)頁框架與數(shù)據(jù)分離，基于動態(tài)Web網(wǎng)頁技術(shù)的積件設(shè)計(jì)容易，維護(hù)簡單，能在更大范圍中使用，是應(yīng)用廣泛的積件開發(fā)技術(shù)。[3]

用戶通過系統(tǒng)的檢索功能查詢到所需積件清單，然后在檢索結(jié)果中選擇所需要的積件，將選中積件的信息如ID號、積件類型、關(guān)鍵字等保存在一臨時(shí)表中。用戶可以對檢索結(jié)果進(jìn)行操作，即在臨時(shí)表中對檢索結(jié)果進(jìn)行操作。[4]

組合已經(jīng)選好的積件之間的拓?fù)潢P(guān)系形成課件。當(dāng)然，用戶可以對自己已經(jīng)編寫好的課件進(jìn)行修改，可以增加或修改或移動課件中的任何一個(gè)部分。

同時(shí)，用戶還可以調(diào)整積件的演示順序，以適應(yīng)教學(xué)的實(shí)際需要。積件的演示是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下執(zhí)行的，系統(tǒng)在瀏覽器上播放課件。使用此功能的用戶只能瀏覽該課件，不能進(jìn)行修改。

3.積件管理平臺的設(shè)計(jì)

積件管理平臺主要是用來對教學(xué)資源進(jìn)行管理和維護(hù)的。積件管理平臺主要包括積件管理和用戶管理兩大部分。

積件管理主要包括添加積件和修改刪除兩大功能。用戶可以將設(shè)計(jì)好的積件添加到教學(xué)資源庫中，系統(tǒng)管理員可以對已添加的積件的相關(guān)信息進(jìn)行修改，同時(shí)可以根據(jù)需要對一些積件資源進(jìn)行刪除操作。

用戶管理主要包括添加用戶和添加管理員兩大功能。系統(tǒng)管理員可以添加或刪除兩類用戶，用戶只擁有上傳下載積件、檢索積件、瀏覽積件等功能。新添加的系統(tǒng)管理員擁有系統(tǒng)管理員的一切權(quán)限，所以應(yīng)謹(jǐn)慎添加新管理員。

同時(shí)為保證系統(tǒng)安全性，對非法登錄系統(tǒng)的次數(shù)進(jìn)行明確限制，在非法登錄達(dá)到一定次數(shù)后，對其IP地址進(jìn)行鎖定，由系統(tǒng)管理員在其他的IP地址上解除鎖定。

四、結(jié)束語

積件思想是我國學(xué)校計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)發(fā)展的新的思維，積件系統(tǒng)克服了課件的機(jī)械性、固定性等缺陷，以知識點(diǎn)的無窮組合來適應(yīng)千變?nèi)f化的教學(xué)實(shí)際，使教師和學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)際的教學(xué)需要和情境設(shè)計(jì)出合適的教學(xué)軟件，從而激發(fā)教師教和學(xué)生學(xué)的熱情，提高教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]黎加厚.從課件到積件：我國學(xué)校課堂計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的新發(fā)展[J].電化教育研究，1997(4)：31-33.

[2]潘林峰，程衍富.基于積件思想的CAI設(shè)計(jì)[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2005，15(11)：260-261.

[3]蔣望東.積件的設(shè)計(jì)與開發(fā)研究[J].湖南財(cái)經(jīng)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2007，23(106)：154-156.

[4]王一婷，周彩英等.網(wǎng)絡(luò)積件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[J].太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006，5(4)：77-79.