施永新

（南通高等師范學(xué)校，江蘇南通 226100）

基于Authorware7.0的CAI課件《球的表面積》的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

施永新

（南通高等師范學(xué)校，江蘇南通 226100）

Authorware7.0是目前應(yīng)用最為廣泛的基于流程圖標(biāo)的交互式多媒體制作軟件，非常適合于開發(fā)制作多媒體CAI教學(xué)課件。但許多教師不了解用Authorware7.0制作課件的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及流程控制，只能制作一些簡(jiǎn)單的、線性的助教型課件。文章以課件《球的表面積》為例，提供了一個(gè)良好的設(shè)計(jì)框架及靈活的流程控制，并詳細(xì)剖析了用Authorware7.0制作課件的步驟與技巧。

Authorware7.0；多媒體課件；CAI課件；圖標(biāo)

Authorware7.0是一款使用廣泛、易學(xué)易用、交互性強(qiáng)、面向?qū)ο?、以圖標(biāo)流程線邏輯為主導(dǎo)、以函數(shù)變量為輔助、以動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）為擴(kuò)展機(jī)制的多媒體工具軟件。它允許開發(fā)者使用文字、圖片、動(dòng)畫、聲音、數(shù)字電影等素材來(lái)創(chuàng)作交互式的多媒體應(yīng)用軟件，即使編程能力不高的教師也能快速制作一個(gè)多媒體課件。 縱觀市場(chǎng)上許多Authorware7.0的培訓(xùn)教程，大多是以菜單、工具欄、圖標(biāo)的基本用法介紹為主，加上一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用實(shí)例，缺少一個(gè)完整的CAI課件的設(shè)計(jì)與制作技巧的介紹。所以許多教師不了解用Authorware7.0制作課件的程序框架設(shè)計(jì)及流程控制，徒有好的教學(xué)設(shè)想，卻不能在課堂教學(xué)中實(shí)現(xiàn)，只會(huì)應(yīng)用Authorware7.0制作一些簡(jiǎn)單的、線性的助教型課件，交互性不強(qiáng)，教師在上課時(shí)只能按部就班地按照課件實(shí)施教學(xué)，到了下一步就不能返回上一步，教學(xué)模塊之間不能隨意切換。這與數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的靈活變通性、不可預(yù)知性和動(dòng)態(tài)生成性相悖。本文以CAI課件《球的表面積》為例，詳細(xì)剖析了用Authorware7.0制作交互性強(qiáng)、助教助學(xué)兩用型CAI課件的程序框架設(shè)計(jì)與制作技巧，以期能為廣大教師在制作CAI課件時(shí)有所借鑒，起到拋磚引玉的作用。

一、教學(xué)設(shè)計(jì)

CAI多媒體課件能通過文本、圖像、動(dòng)畫、聲音等方式，創(chuàng)設(shè)情境、化靜為動(dòng)、激發(fā)興趣、突破難點(diǎn)，有助于促進(jìn)學(xué)生的“發(fā)現(xiàn)”和“探究”學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。球的表面積公式的推導(dǎo)歷來(lái)是一個(gè)教學(xué)難點(diǎn)，因?yàn)榍蛎媸且园雸A的直徑為軸旋轉(zhuǎn)所成的曲面，它不能展開成平面，因而不能利用展開圖來(lái)求球的表面積。那么如何求球的表面積呢？任何一個(gè)數(shù)學(xué)問題的解決都有一個(gè)探索過程，這種探索過程實(shí)際上就是知識(shí)的發(fā)生過程。按教材的處理方法是先直接給出引理，再根據(jù)引理推導(dǎo)出球的表面積公式。一開始就學(xué) “引理”，順則順矣，對(duì)學(xué)生來(lái)講不啻從天上掉下來(lái)似的。到最需要“引理”的時(shí)候，才自然地提出輔助問題，并予以解決，對(duì)學(xué)生今后是一種很有用的訓(xùn)練。據(jù)此認(rèn)識(shí)，本課件教學(xué)設(shè)計(jì)共分教學(xué)目標(biāo)、習(xí)舊引新、類比引探、推導(dǎo)公式、鞏固練習(xí)、課堂小結(jié)、拓展研究、相關(guān)知識(shí)八個(gè)功能模塊。

其中“習(xí)舊引新”模塊，在復(fù)習(xí)圓柱、圓錐、圓臺(tái)的側(cè)面積公式推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，引入球的表面積公式的推導(dǎo)，由于球面是不可展面，不能沿用將側(cè)面展開成平面的方法來(lái)解決，從而第一次激起學(xué)生探究的愿望。

“類比引探”模塊，通過與平面幾何中推導(dǎo)圓面積的公式進(jìn)行類比，以直代曲，以半圓的內(nèi)接正折線A1A2……An-1An代替半圓周，再施以旋轉(zhuǎn)，即求半圓內(nèi)接正折線旋轉(zhuǎn)成的球的內(nèi)接圓臺(tái)（圓錐）的側(cè)面積的和為近似值，并以三維動(dòng)畫直觀演示，發(fā)現(xiàn)隨著半圓內(nèi)接正折線的邊數(shù)越來(lái)越多，旋轉(zhuǎn)成的球的內(nèi)接圓臺(tái)（圓錐）的側(cè)面積的和越來(lái)越接近于球的表面積。然后對(duì)旋轉(zhuǎn)成的球的內(nèi)接圓臺(tái)（圓錐）的側(cè)面積的和進(jìn)行探討，在和式 π·l[r1+（r1+r2）+……+（rn-3+rn-2）+rn-2]中，l為各折線段的長(zhǎng)，r1、r2……rn-2表示相應(yīng)圓錐、圓臺(tái)的底面半徑，當(dāng)n→∞時(shí)，S正折線→S球。但在上面?zhèn)让娣e和式中，r1+（r1+r2）+……+rn-2的值難以確定，且當(dāng)n→∞時(shí),l→0,探究至此，再次碰壁，從而激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的愿望。聯(lián)想到求圓的面積時(shí)用到了邊心距p，那么球的內(nèi)接圓臺(tái)的側(cè)面積能否用球心到母線的距離p和圓臺(tái)的高h(yuǎn)來(lái)表示呢？從而去尋找p、h與r、l的關(guān)系，最后得出書上的引理:“球面內(nèi)接圓臺(tái)（圓臺(tái)上、下底面是球的兩個(gè)平行截面）的高為h，球心到母線的距離為p，那么圓臺(tái)的側(cè)面積為2πph?！?/p>

“推導(dǎo)公式”模塊，有了引理作為基礎(chǔ)，通過“以直代曲，無(wú)限分割，逐次逼近”的方法，結(jié)合三維立體圖形的直觀演示，推導(dǎo)出球的表面積公式S球面=4πR2。

“鞏固練習(xí)”模塊，分步展示課本上例題的解答，并給出三維立體圖形，幫助學(xué)生理解。另外給出了六道選擇題，每題最多提供2次選擇機(jī)會(huì)，且每次給出“答對(duì)了，請(qǐng)做下一題”或“答錯(cuò)了，請(qǐng)?jiān)傧胍幌搿被颉皟纱未疱e(cuò)，請(qǐng)多努力”的評(píng)語(yǔ)，結(jié)束時(shí)由計(jì)算機(jī)給出最后的評(píng)分結(jié)果，體現(xiàn)了良好的智能性。

“拓展研究”模塊，給出了利用三角函數(shù)推導(dǎo)球的表面積公式的另一途徑，供學(xué)有余力的學(xué)生參考，幫助他們開闊解題思路、提高解題能力。

“相關(guān)知識(shí)”模塊，給出了球面的內(nèi)接圓錐的側(cè)面積公式的證明過程，結(jié)合三維動(dòng)畫演示，給出了球冠的定義和球冠的面積，使課件的功能得以進(jìn)一步擴(kuò)展。

二、界面設(shè)計(jì)

1.片頭片尾設(shè)計(jì)

課件運(yùn)行后，首先運(yùn)行一個(gè)3DMAX制作的片頭動(dòng)畫，一本封面為立體幾何的書緩慢打開，并逐漸遠(yuǎn)去，同時(shí)由遠(yuǎn)及近一個(gè)球體轉(zhuǎn)動(dòng)著出現(xiàn)在窗口中間，球的表面積幾個(gè)字繞球一周，界面如圖1所示，只是中間應(yīng)為動(dòng)畫運(yùn)行后的畫面。單擊“退出”按鈕，先彈出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Windows消息框，確認(rèn)是否真的要退出。若選“是”則運(yùn)行一個(gè)3DMAX制作的片尾動(dòng)畫，界面如圖1所示，中間應(yīng)是片尾動(dòng)畫運(yùn)行后的畫面，展示有關(guān)學(xué)校名稱、課件作者等信息，單擊鼠標(biāo)或按任意鍵或動(dòng)畫運(yùn)行5秒后退出課件運(yùn)行。

2.導(dǎo)航界面設(shè)計(jì)

導(dǎo)航界面如圖1所示，當(dāng)鼠標(biāo)移到導(dǎo)航按鈕上時(shí)，該導(dǎo)航按鈕變紅色顯示，用鼠標(biāo)單擊后，按鈕又顯示原來(lái)顏色，具有動(dòng)態(tài)效果，并進(jìn)入相應(yīng)的教學(xué)模塊。

3.教學(xué)界面設(shè)計(jì)

教學(xué)界面如圖2所示，用鼠標(biāo)單擊“下一步”按鈕或按任意鍵，即顯示下一步教學(xué)內(nèi)容。單擊“上一步”按鈕，即可隨時(shí)返回上一步顯示的內(nèi)容。當(dāng)鼠標(biāo)移到“上一步”或“下一步”按鈕上時(shí)不出現(xiàn)手形光標(biāo)，則表示在該教學(xué)模塊中已到頭或到尾。單擊“音樂”按鈕，可暫?；虿シ疟尘耙魳?。單擊“返回”按鈕，返回課件導(dǎo)航界面，可選擇進(jìn)入其他教學(xué)模塊。單擊“退出”按鈕，彈出標(biāo)準(zhǔn)的Windows消息框，由用戶確認(rèn)是否真的要退出課件運(yùn)行。

三、程序框架（見圖3）

四、制作技巧

1.初始化變量的設(shè)置

拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到流程線上，命名為初始化變量，雙擊打開輸入下列語(yǔ)句：

用Authorware7.0制作一個(gè)多媒體課件，一般要首先確定文件的屬性，選擇修改→文件→屬性，背景色選黑色，大小選800×600，選項(xiàng)中只勾選屏幕居中。函數(shù)Cover（）的作用是課件運(yùn)行后，遮蓋演示窗口外的畫面。yybf變量用于控制背景音樂的播放，當(dāng)值為FALSE時(shí)播放，當(dāng)值為TRUE時(shí)停止播放。后面四個(gè)變量分別用于控制音樂按鈕、返回按鈕、上一步按鈕、下一步按鈕的激活與無(wú)效，初始值全設(shè)為FALSE，這四個(gè)按鈕初始狀態(tài)是無(wú)效，因?yàn)榻换ヮ愋蜑闊釁^(qū)域響應(yīng)，按鈕可見時(shí)設(shè)為激活，不可見時(shí)設(shè)為無(wú)效，這樣可防止誤操作。

2.課件片頭的設(shè)置

拖一個(gè)群組圖標(biāo)到流程線上，命名為課件片頭，雙擊打開群組圖標(biāo)，在流程線上拖入一個(gè)顯示圖標(biāo)，顯示封面圖片，再拖入一個(gè)數(shù)字電影圖標(biāo)，雙擊之，導(dǎo)入片頭動(dòng)畫，并在屬性框中，選擇計(jì)時(shí)頁(yè)面，在執(zhí)行方式下拉框中選擇的同時(shí)，再拖入一個(gè)等待圖標(biāo)，雙擊之，在屬性框中，只勾選單擊鼠標(biāo)和按任意鍵。再拖一個(gè)擦除圖標(biāo)，用于擦除片頭動(dòng)畫。

3.導(dǎo)航按鈕的設(shè)置

拖一個(gè)交互圖標(biāo)到流程線上，命名為導(dǎo)航按鈕，拖一個(gè)群組圖標(biāo)到交互圖標(biāo)右側(cè)，命名為教學(xué)目標(biāo)，交互類型選擇按鈕。雙擊按鈕標(biāo)志，打開屬性框，鼠標(biāo)選擇手形光標(biāo)。單擊左側(cè)的“按鈕…”，彈出按鈕設(shè)置對(duì)話框，單擊添加按鈕，彈出按鈕編輯對(duì)話框，在左上角狀態(tài)欄常規(guī)列中選“未按”，再單擊圖案下拉框右邊的導(dǎo)入按鈕，將事先用Photoshop制作好的教學(xué)目標(biāo)（黃色）圖片導(dǎo)入。然后在狀態(tài)欄常規(guī)列中選擇 “在上”，單擊圖案下拉框右邊的導(dǎo)入按鈕，導(dǎo)入教學(xué)目標(biāo)（紅色）圖片。單擊聲音下拉框右邊的導(dǎo)入按鈕，導(dǎo)入一個(gè)音效文件。這樣一個(gè)教學(xué)目標(biāo)動(dòng)態(tài)且有音效的按鈕制作完成。依次拖一個(gè)群組圖標(biāo)到交互圖標(biāo)的右側(cè)，同理制作其它導(dǎo)航按鈕。單擊工具欄上的運(yùn)行按鈕，再選擇調(diào)試下拉菜單中的調(diào)試窗口，將各導(dǎo)航按鈕按圖1所示的位置放置。

4.教學(xué)模塊的設(shè)置

一般用Authorware制作的課件，都是用等待圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)或按任意鍵后，顯示下一步內(nèi)容，但不能返回上一步顯示的內(nèi)容，交互性不強(qiáng)。我們可以使用Authorware的函數(shù)和變量，通過上一步、下一步按鈕，實(shí)現(xiàn)隨意地向前或向后顯示內(nèi)容。下面以習(xí)舊引新模塊為例，講解具體設(shè)置方法。雙擊習(xí)舊引新群組圖標(biāo)，拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到流程線上，命名為激活按鈕的變量值，雙擊計(jì)算圖標(biāo)，在彈出的輸入框中，輸入下列語(yǔ)句：

用于激活音樂按鈕、返回按鈕。拖入一個(gè)顯示圖標(biāo)，顯示教學(xué)界面圖片，再拖入一個(gè)顯示圖標(biāo)，顯示當(dāng)前模塊的名稱。拖一個(gè)框架圖標(biāo)到流程線上，雙擊框架圖標(biāo)，刪除里面系統(tǒng)默認(rèn)的導(dǎo)航面板與交互圖標(biāo)，然后在右側(cè)拖入一個(gè)群組圖標(biāo)，雙擊打開，拖入一個(gè)顯示圖標(biāo)，顯示問題1：“我們前面已學(xué)習(xí)了圓柱、圓錐、圓臺(tái)的側(cè)面積，它們是怎么推導(dǎo)的？”特別注意我們將其圖標(biāo)標(biāo)題命名為1，單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇計(jì)算，在彈出的輸入框中，輸入下列語(yǔ)句：

語(yǔ)句previousicon:=FALSE，使上一步按鈕無(wú)效，語(yǔ)句nexticon:=TRUE，使下一步按鈕有效。拖一個(gè)等待圖標(biāo)到流程線上，事件只勾選按任意鍵，再拖一個(gè)顯示圖標(biāo)，標(biāo)題命名為2，顯示答案：“只要把它們的側(cè)面沿著一條母線剪開后展開在平面上，展開圖的面積就是它們的側(cè)面積。它們的側(cè)面可分別展開為矩形、扇形、扇環(huán)?！痹谄涓街?jì)算圖標(biāo)內(nèi)輸入下列語(yǔ)句：

語(yǔ)句previousicon:=TRUE，激活上一步按鈕。再拖一個(gè)顯示圖標(biāo)，用于顯示圓柱、圓錐、圓臺(tái)以及側(cè)面展開成矩形、扇形、扇環(huán)的圖片。再拖一個(gè)等待圖標(biāo)，事件只勾選按任意鍵。再拖一個(gè)擦除圖標(biāo)，標(biāo)題命名為3，用于擦除標(biāo)題為1、2的顯示圖標(biāo)，在其附著計(jì)算圖標(biāo)內(nèi)輸入下列語(yǔ)句：

語(yǔ)句nexticon:=TRUE，激活下一步按鈕。再拖一個(gè)移動(dòng)圖標(biāo)，雙擊移動(dòng)圖標(biāo)，在屬性框中，定時(shí)選時(shí)間，下面輸入框中輸入2，執(zhí)行方式選等待直到完成，類型選指向固定路徑的終點(diǎn)，單擊圓柱、圓錐、圓臺(tái)以及側(cè)面展開成矩形、扇形、扇環(huán)的圖片并向上移到合適的位置。再拖一個(gè)顯示圖標(biāo)，顯示問題2：“今天，我們來(lái)學(xué)習(xí)球的表面積，我們能用同樣的辦法解決這個(gè)新課題么？”再拖入一個(gè)等待圖標(biāo)，事件只勾選按任意鍵。最后拖入一個(gè)顯示圖標(biāo)，標(biāo)題命名為4，顯示內(nèi)容：“不行，因?yàn)榍蛎娌荒苷归_成平面圖形，所以球的表面積公式無(wú)法用展開圖求出?！痹谄涓街?jì)算圖標(biāo)內(nèi)輸入下列語(yǔ)句：

語(yǔ)句nexticon:=FALSE，使下一步按鈕無(wú)效。其他教學(xué)模塊內(nèi)的設(shè)置方法與此基本相同，關(guān)鍵圖標(biāo)的標(biāo)題命名可從5開始，向后依次遞推。

5.功能按鈕的設(shè)置

（1）上一步與下一步按鈕的設(shè)置

拖一個(gè)交互圖標(biāo)到流程線上，放在導(dǎo)航按鈕交互圖標(biāo)的前面（見圖3），并命名為功能按鈕。拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到交互圖標(biāo)的右側(cè)，命名為下一步，在交互類型中選擇熱區(qū)域響應(yīng)。雙擊熱區(qū)域響應(yīng)的標(biāo)志，將熱區(qū)域小的虛線長(zhǎng)方形蓋到教學(xué)界面下一步按鈕的上面，在屬性對(duì)話框中，鼠標(biāo)選擇手形光標(biāo)，單擊響應(yīng)標(biāo)簽，范圍選擇永久，分支下拉框中選返回，激活條件輸入框內(nèi)輸入nexticon。雙擊下一步計(jì)算圖標(biāo)，輸入下面語(yǔ)句：

再拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到下一步計(jì)算圖標(biāo)的右側(cè)，命名為“上一步”，雙擊上一步熱區(qū)域響應(yīng)標(biāo)志，將熱區(qū)域小的虛線長(zhǎng)方形蓋到教學(xué)界面上一步按鈕的上面，激活條件輸入框內(nèi)輸入previousicon，雙擊上一步計(jì)算圖標(biāo)，輸入下面語(yǔ)句：

（2）音樂按鈕的設(shè)置

拖一個(gè)聲音圖標(biāo)到流程線上，命名為“背景音樂”（見圖3），雙擊圖標(biāo)，在屬性框中選擇計(jì)時(shí)標(biāo)簽，執(zhí)行方式下拉框中選 “同時(shí)”，播放下拉框中選 “直到為真”，在下面的輸入框內(nèi)輸入yybf。拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到上一步計(jì)算圖標(biāo)的右側(cè)，命名為音樂。雙擊熱區(qū)域響應(yīng)標(biāo)志，將熱區(qū)域小的虛線長(zhǎng)方形蓋到教學(xué)界面音樂按鈕的上面，激活條件輸入框中輸入musicicon，雙擊音樂計(jì)算圖標(biāo)，輸入下面語(yǔ)句：

（3）返回按鈕的設(shè)置

拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到音樂計(jì)算圖標(biāo)的右側(cè)，命名為“返回”。雙擊熱區(qū)域響應(yīng)標(biāo)志，將熱區(qū)域小的虛線長(zhǎng)方形蓋到教學(xué)界面返回按鈕的上面，激活條件輸入框中輸入returnicon，雙擊返回計(jì)算圖標(biāo)，輸入下面語(yǔ)句：

（4）退出按鈕的設(shè)置

拖一個(gè)群組圖標(biāo)到返回計(jì)算圖標(biāo)的右側(cè)，命名為退出。雙擊熱區(qū)域響應(yīng)標(biāo)志，將熱區(qū)域小的虛線長(zhǎng)方形蓋到教學(xué)界面退出按鈕的上面，雙擊退出群組圖標(biāo)，選擇窗口→面板→知識(shí)對(duì)象，在彈出的對(duì)話框中選擇消息框并雙擊，這時(shí)在流程線上出現(xiàn)一個(gè)消息框知識(shí)對(duì)象并出現(xiàn)一個(gè)對(duì)話框，單擊next按鈕，在Modality項(xiàng)中選 Application Modal，單擊 next按鈕，在Buttons項(xiàng)中選 Yes、No，單擊 next按鈕，在Icon項(xiàng)中選Question，單擊next按鈕，在Caption/message項(xiàng)中，上面標(biāo)題輸入退出，下面提示信息輸入真的要退出嗎？單擊next按鈕，在Returned Value項(xiàng)中，為便于書寫與記憶，將=wzMBReturnedValue改為=quit，單擊Done按鈕完成消息框知識(shí)對(duì)象的屬性設(shè)置。在流程線上再拖入一個(gè)判斷圖標(biāo)，命名為“選擇”，在其右側(cè)再拖兩個(gè)群組圖標(biāo)，分別命名為“退出課件”與“不退出”。雙擊判斷圖標(biāo)標(biāo)志，在彈出的屬性框中，重復(fù)下拉框中選不重復(fù)，分支下拉框中選計(jì)算，并在下面的輸入框中輸入：Test（quit=6,1,2）。雙擊退出課件群組圖標(biāo)，拖一個(gè)顯示圖標(biāo)到流程線上，用于顯示封底圖片，拖一個(gè)數(shù)字電影圖標(biāo)，用于顯示片尾動(dòng)畫，屬性框中執(zhí)行方式選同時(shí)，拖一個(gè)等待圖標(biāo)，屬性框中事件同時(shí)勾選鼠標(biāo)與按任意鍵，時(shí)限輸入框內(nèi)輸入5，最后拖一個(gè)計(jì)算圖標(biāo)到流程線上，雙擊打開并輸入下列語(yǔ)句：

不退出群組圖標(biāo)內(nèi)為空，不作任何設(shè)置。至此課件《球的表面積》所設(shè)計(jì)的功能，通過以上設(shè)置制作后已基本實(shí)現(xiàn)。限于篇幅，各教學(xué)模塊內(nèi)的具體制作在此不再贅述。

6.打包與運(yùn)行的設(shè)置

課件調(diào)試完畢后，可將其打包成EXE可執(zhí)行文件。選擇文件→發(fā)布→打包，在彈出的打包文件對(duì)話框的下拉列表框中，選擇應(yīng)用平臺(tái)WindowsXP，NT和98不同，同時(shí)勾選打包時(shí)包含全部?jī)?nèi)部庫(kù)，打包時(shí)包含外部之媒體，打包時(shí)使用默認(rèn)文件名，然后單擊保存文件并打包按鈕即可完成課件打包。另外還需將Authorware7.0安裝文件夾下的Xtras文件夾，A7vfw32.xmo、Awim l32.dll、Js32.dll、Vct32161.dll 四 個(gè)文件的Authorware擴(kuò)展函數(shù)cover.u32，課件用到的視頻文件與打包后的可執(zhí)行文件放到同一文件夾中。這樣打包后的可執(zhí)行文件可在Windows7系統(tǒng)下正常運(yùn)行。

（編輯：王天鵬）

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1673-8454（2012）12-0064-05