呂光金, 芮廷先, 陳麗燕

(1.上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 浙江學(xué)院信息管理系,浙江 金華 321015; 2.上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 信息管理與工程學(xué)院,上海 200433)

運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),可以創(chuàng)新教學(xué)形式,豐富教學(xué)資源,解決傳統(tǒng)教學(xué)中存在的困惑與不足,尤其是在仿真和模擬各種復(fù)雜環(huán)境及存在安全隱患的教學(xué)場(chǎng)景時(shí)能起到不可替代的作用．但是,教師在課件的開發(fā)與應(yīng)用中,也發(fā)現(xiàn)了不少問題:一是由于開發(fā)工具的選取不當(dāng),導(dǎo)致制作的課件容量大、交互性差,不適合遠(yuǎn)程教學(xué);二是課件一般都是針對(duì)特定的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)與制作的,一旦制作完畢,就不易修改,不能適應(yīng)變化的現(xiàn)實(shí)課堂教學(xué)．這使得課件在教學(xué)活動(dòng)中有很大的局限性,不利于個(gè)性化的學(xué)習(xí)與創(chuàng)造性的發(fā)揮,在實(shí)際應(yīng)用中教學(xué)效果往往不佳．

針對(duì)傳統(tǒng)課件的不足,黎加厚教授提出了學(xué)校計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的新思維——積件[1]．文獻(xiàn)[2-5]對(duì)積件的思想、理論依據(jù)、體系架構(gòu)等進(jìn)行了深入的研究．積件思想的提出,為CAI提供了新的思路和方法,文獻(xiàn)[6-8]在多門學(xué)科中進(jìn)行了研究與實(shí)踐,并基于Authorware,Dreamweaver,Flash,C#,圖形加工類軟件(如Photoshop,3DS,Animator)、聲音加工類軟件(如WaveStudio,Cakewalk)等進(jìn)行開發(fā).但是,關(guān)于Flash平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)積件組合的研究并不多見．本文分析了Flash開發(fā)積件的優(yōu)勢(shì),提出了在Flash平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)積件組合的3種方法．

1 積件研究

1.1 積件的概念

積件系統(tǒng)是教師和學(xué)生根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要,運(yùn)用教學(xué)策略科學(xué)組合教學(xué)資源形成課件的一個(gè)軟件系統(tǒng)[1]．一般認(rèn)為,它由積件組合平臺(tái)與積件庫(kù)構(gòu)成[1]．積件庫(kù)包括多媒體教學(xué)資料庫(kù)和微課件庫(kù),多媒體教學(xué)資料庫(kù)包括文本、圖形、動(dòng)畫、音頻和視頻等各種素材.積件的最大特點(diǎn)是重用性、開放性和可積性[2]．積件的組合過(guò)程類似于搭積木游戲,不同的游戲參與者可以搭建出不同的圖形．不同的教師根據(jù)其教學(xué)策略組合的課件內(nèi)容、顯示順序、教學(xué)重點(diǎn)等都不一致.隨著教學(xué)情境的不斷變化,專業(yè)人員或教師可以不斷地更新積件庫(kù),以便組合出更多符合個(gè)性化教學(xué)的課件．

1.2 積件設(shè)計(jì)原則

積件的設(shè)計(jì)與開發(fā)可能由不同專業(yè)人員共同完成,因此,各開發(fā)成員必須遵循一定的設(shè)計(jì)原則.積件設(shè)計(jì)的原則有知識(shí)完整性、單一性、一致性和多樣性[3]．為了使組合的課件更規(guī)范,還應(yīng)該約定統(tǒng)一的界面、色調(diào)、公式、導(dǎo)航鏈接等．

1.3 積件組合平臺(tái)

積件組合平臺(tái)是用來(lái)組合積件庫(kù)中的積件并最終生成CAI課件的軟件環(huán)境[1]．現(xiàn)有的一些多媒體課件開發(fā)軟件都能實(shí)現(xiàn)該功能,理論上都可以成為積件組合平臺(tái)．但是,直接選用這些軟件作為積件組合平臺(tái),將與傳統(tǒng)的課件制作沒有什么區(qū)別,也不能給其他學(xué)者提供有價(jià)值的參考．如果能夠選用這些工具進(jìn)行二次開發(fā),建立一個(gè)積件組合平臺(tái)的簡(jiǎn)易模板,供教學(xué)人員使用,應(yīng)該是比較科學(xué)的做法．

1.4 積件式CAI教學(xué)模式

第一代多媒體CAI課件的制作一般由設(shè)計(jì)者和制作者共同完成,但在現(xiàn)實(shí)的課堂教學(xué)中,更多的是一線教師獨(dú)立完成制作并使用．它由項(xiàng)目需求分析、教案設(shè)計(jì)、腳本編寫、素材準(zhǔn)備、課件制作與集成、課件測(cè)試等環(huán)節(jié)組成,一旦制作完畢封裝后就不易修改,形式、教學(xué)策略和播放順序等固定．本文所述的積件組合生成的課件屬于第二代課件．它由教學(xué)人員根據(jù)積件的完整性、單一性原則將知識(shí)點(diǎn)分解,結(jié)合一定的教學(xué)策略,然后由專業(yè)人員開發(fā)積件組合平臺(tái)并制作相應(yīng)的積件(微課件),最后,教學(xué)人員根據(jù)自身的教學(xué)策略組合出不同的課件應(yīng)用于教學(xué)．這種積件式CAI教學(xué)模式如圖1所示．

圖1 積件式CAI教學(xué)模式

積件庫(kù)的內(nèi)容可以是網(wǎng)頁(yè)形式的文件、PPT形式的文件、視頻文件、Authorware文件以及exe,txt等形式的文件,也就是在積件平臺(tái)中能夠被識(shí)別和調(diào)用的文件．為了確保設(shè)計(jì)的軟件小巧靈活、交互性強(qiáng)、適合網(wǎng)絡(luò)教學(xué),從積件的一致性原則出發(fā),建議選用Flash軟件制作swf文件形式的積件,將視頻文件轉(zhuǎn)換成mp4或flv形式的流媒體文件．

2 Flash積件技術(shù)研究

2.1 Flash開發(fā)積件優(yōu)勢(shì)分析

Flash是一個(gè)非常受歡迎的矢量繪圖和動(dòng)畫制作軟件,目前已經(jīng)成為人們制作多媒體課件的首選工具．用Flash開發(fā)積件具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì).

1) 使用Flash可以制作出一種容量很小的高質(zhì)量矢量圖形和交互性極強(qiáng)的網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫.Flash動(dòng)畫文件能單獨(dú)成為網(wǎng)頁(yè)直接在IE中播放,也可以插入到HTML中或被Authorware和Director等軟件導(dǎo)入使用,還可以獨(dú)立成為多媒體課件．

2) Flash具有強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)修改與交互功能.例如,文本格式有3種:靜態(tài)文本,可在課件制作時(shí)輸入文字;輸入文本,可在課件運(yùn)行時(shí)輸入文字;動(dòng)態(tài)文本,可在課件運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)生成文字或改變文字．

3) Flash提供了多種UI組件,對(duì)教學(xué)策略提供了強(qiáng)大的支持功能[9],可以靈活設(shè)計(jì)內(nèi)容的顯示、順序、跳轉(zhuǎn)位置.利用UI組件可以輕松完成填空、連線、選擇、拖放、判斷等類型測(cè)試題目的制作,學(xué)習(xí)者可以自主選擇內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí),系統(tǒng)能及時(shí)檢驗(yàn)、統(tǒng)計(jì)和反饋練習(xí)情況．

4) Flash具有友好的接口功能.它有強(qiáng)大的ActionScript3(簡(jiǎn)稱AS3)腳本語(yǔ)言功能,可以很方便地調(diào)用其他形式的積件;它能夠在文件之間傳遞數(shù)據(jù),能與其他腳本語(yǔ)言進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,并能支持使用XML．

2.2 Flash積件組合技術(shù)

2.2.1 多項(xiàng)選取列表

多項(xiàng)選取列表的設(shè)計(jì),類似于多項(xiàng)選擇題的設(shè)計(jì)．在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中,將所有積件的標(biāo)題以目錄索引的方式呈現(xiàn)給教學(xué)人員,讓其自由瀏覽,然后對(duì)感興趣的內(nèi)容進(jìn)行選取,系統(tǒng)根據(jù)教學(xué)人員選取的內(nèi)容生成動(dòng)態(tài)的課件．在設(shè)計(jì)多項(xiàng)選取列表時(shí),主要用到了ComboBox,List和CheckBox這3種組件．

2.2.2 XML動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)菜單方式

XML是一種把數(shù)據(jù)表示為文本字符串的語(yǔ)言,字符串中包括用于描述數(shù)據(jù)的散布的“標(biāo)記”.現(xiàn)在,XML已經(jīng)成為Internet應(yīng)用程序中交換結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)[10]．XML類似于HTML,利用XML可以在Flash課件中結(jié)構(gòu)化地存儲(chǔ)信息,如文本內(nèi)容、圖片信息、菜單內(nèi)容、用戶信息和文件管理等．在Flash中讀取XML的內(nèi)容,與調(diào)用圖片或聲音的方法相似,必須先定義路徑、請(qǐng)求和加載容器等過(guò)程．

圖2 Flash與外部數(shù)據(jù)交換的兩種方式

如圖2所示,在XML出現(xiàn)之前,Flash與外部數(shù)據(jù)的交換必須通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn),并需要使用ASP,PHP或JSP等軟件進(jìn)行對(duì)接;當(dāng)XML出現(xiàn)之后,Flash與外部數(shù)據(jù)的連接或交換變得更加方便,Flash對(duì)XML數(shù)據(jù)文件的訪問是通過(guò)XML類來(lái)實(shí)現(xiàn)的．

菜單是最常見的一種交互方式,因?yàn)榭梢哉郫B或伸縮,能夠有效地節(jié)省課件的展示空間,所以在課件中被廣泛應(yīng)用[9]．在積件式的課件設(shè)計(jì)中,由于教學(xué)策略、教學(xué)對(duì)象、教學(xué)情境的不同,教師組合的課件內(nèi)容和課件菜單也將不同．為了方便教師修改課件菜單,可以運(yùn)用XML文件來(lái)動(dòng)態(tài)生成和控制菜單項(xiàng)的內(nèi)容．教師在編輯菜單項(xiàng)的內(nèi)容時(shí)不必修改Flash源文件,只需修改XML文件即可．

下面以大學(xué)課程《Flash動(dòng)畫設(shè)計(jì)》為例,分析如何運(yùn)用XML文件來(lái)動(dòng)態(tài)生成菜單項(xiàng)．實(shí)現(xiàn)過(guò)程分兩步:第一步,由專業(yè)人員設(shè)計(jì)menu.xml文件,教學(xué)人員只需修改menu.xml文件中“name”和“src”的值即可;第二步,在Flash平臺(tái)中編寫具體代碼,這由專業(yè)人員完成,與教學(xué)人員無(wú)關(guān)．

新建一個(gè)menu.xml文件,一級(jí)菜單用1stLevel節(jié)點(diǎn)控制,二級(jí)菜單用2ndLevel節(jié)點(diǎn)控制,層級(jí)用levelNumber屬性控制,具體代碼如下:

<1stLevel name="補(bǔ)間動(dòng)畫" src="#" levelNumber="1">

<2ndLevel name="補(bǔ)間動(dòng)畫的原理" src="bjdhyl.swf"

levelNumber="2">

<2ndLevel name="補(bǔ)間動(dòng)畫的實(shí)例" src="bjdhsl.swf"

levelNumber="2">

<1stLevel name="遮罩動(dòng)畫" src="#" levelNumber="1">

<2ndLevel name="遮罩動(dòng)畫的原理" src="zzdhyl.swf"

levelNumber="2">

<2ndLevel name="遮罩動(dòng)畫的實(shí)例1" src="zzdhsl1.swf"

levelNumber="2">

<2ndLevel name="遮罩動(dòng)畫的實(shí)例2" src="zzdhsl2.swf"

levelNumber="2">

新建一個(gè)Flash的文檔,添加AS代碼層,進(jìn)行讀取XML文件生成動(dòng)態(tài)菜單的代碼編寫,主要代碼為:

System.useCodepage=true;

var menuXML:XML=new XML;

var XML-URL:String="menu.xml";

var menuXMLURL:URLRequest=new URLRequest(XML-URL);

var myLoader:URLLoader=new URLLoader(menuXMLURL);

var i:Number=0;

var j:Number=0;

myLoader.addEventListener("Event.COMPLETE",xmlLoaded);

function xmlLoaded(event:Event):void {

menuXML=XML(myLoader.data);

readXML(menuXML);}

//讀取XML內(nèi)容生成菜單項(xiàng)按鈕

function readXML(node:XML):void {

for each (var element:XML in node.elements()) {

i=parseInt(element.@levelFlag);

j++;

drawButton(element.@name,i,j,element);

readXML(element);

}}…

//對(duì)菜單項(xiàng)按鈕單擊時(shí)進(jìn)行導(dǎo)航

btnNow.mouseChildren=false;

btnNow.addEventListener(MouseEvent.CLICK,function onrel(){;

navigateToURL(new URLRequest(element.@src));

});…

運(yùn)行程序,生成的動(dòng)態(tài)菜單項(xiàng)如圖3所示．單擊菜單項(xiàng)按鈕,將調(diào)用相應(yīng)的積件進(jìn)行教學(xué)．

圖3 讀取menu.xml文件生成的動(dòng)態(tài)菜單

2.2.3 積件組合平臺(tái)與圖標(biāo)調(diào)度方式

文獻(xiàn)[1]提出了積件平臺(tái)的設(shè)計(jì)思想,指出可以從一些優(yōu)秀的多媒體軟件(如Powerpoint,Authorware)中吸取素材,如對(duì)象的鏈接與嵌入、圖標(biāo)的調(diào)度方式、向?qū)б约澳０宓乃枷氲龋贔lash平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)積件的組合,可以運(yùn)用積件組合平臺(tái)結(jié)合圖標(biāo)的調(diào)度方式．積件組合平臺(tái)至少應(yīng)有3個(gè)功能:一是能夠預(yù)覽并播放積件庫(kù)中的積件;二是能夠動(dòng)態(tài)地增加外部積件,并能方便地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)鏈接導(dǎo)航;三是有供教學(xué)人員組合的快捷圖標(biāo),通過(guò)拖動(dòng)圖標(biāo)即可組合積件生成課件．

下面以《Flash動(dòng)畫設(shè)計(jì)》的“遮罩動(dòng)畫”這一章為例,用Flash平臺(tái)開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)易的積件組合平臺(tái)．

1) 將“遮罩動(dòng)畫”這一章知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分解,根據(jù)教學(xué)人員的設(shè)計(jì)需求,由設(shè)計(jì)人員制作成各個(gè)積件,納入積件庫(kù)．

2) 設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)好課件界面,然后將積件庫(kù)的各個(gè)積件在Flash平臺(tái)中制作成相應(yīng)的圖標(biāo),按統(tǒng)一規(guī)定命名并納入flash播放文件內(nèi)置的元件庫(kù)中,如tb01,tb02,…,tbn．這些圖標(biāo)必須經(jīng)過(guò)編程后放到組合課件的初始界面上.編程主要實(shí)現(xiàn)如下功能:當(dāng)鼠標(biāo)放在圖標(biāo)上時(shí)有相應(yīng)的提示與幫助;當(dāng)鼠標(biāo)按下圖標(biāo)時(shí),用戶可以任意地拖動(dòng)并組合圖標(biāo);當(dāng)單擊時(shí)能調(diào)用相應(yīng)的積件進(jìn)行播放預(yù)覽．例如,在“閃閃紅星”圖標(biāo)上的編程為:

on (rollover) {setProperty("/helptb01",-alpha,100);}

on (rollout) {setProperty("/helptb01",-alpha,0);}

on (release) {stopDrag();}

on (press) {if (-root.-currentframe==1){startDrag("/tb01");}

else {loadMovieNum ("積件-閃閃紅星.swf", 1);}}

當(dāng)需要調(diào)用的積件類型不一致時(shí),對(duì)于元件庫(kù)中的圖標(biāo)要進(jìn)行不同的編程．例如,要調(diào)用Flash制作的實(shí)例演示積件(即.swf文件),則在該圖標(biāo)上編程為:

on (release) {loadMovieNum ("具體的文件名.swf",1)};

要調(diào)用其他視頻和動(dòng)畫形式的積件,則在該圖標(biāo)上編程為:

on (release) {FS Command (“exec”,“調(diào)用程序的具體路徑”)};

要調(diào)用外部文本文件定義的變量,如選擇題、填空題時(shí),則在該圖標(biāo)上編程為:

on (release) {Loadvariables(“具體題目文件名.txt”)};

要調(diào)用外部的任意網(wǎng)頁(yè)形式的積件,則在該圖標(biāo)上編程為:

on (release) {GET URL (“具體的網(wǎng)址”)}．

3) 在組合界面中,教學(xué)人員拖動(dòng)相應(yīng)的圖標(biāo)到指定目標(biāo)區(qū),如圖4所示．點(diǎn)按“組合課件”按鈕,進(jìn)入到課件播放界面;選取課件播放界面中的按鈕,將實(shí)時(shí)導(dǎo)入相應(yīng)積件進(jìn)行教學(xué)．

圖4 積件平臺(tái)組合界面

2.3 3種積件組合技術(shù)的比較

從使用者(教學(xué)人員)角度來(lái)說(shuō),多項(xiàng)選取列表的方法最易使用,因?yàn)槭褂谜卟恍枰薷娜魏纬绦蚝头e件,直接在列表中勾選所需內(nèi)容即可播放課件．運(yùn)用XML生成動(dòng)態(tài)菜單的方法最難,使用者需要修改XML程序中相應(yīng)的“name”和“src”值．運(yùn)用積件組合平臺(tái)生成課件的方法最直觀、簡(jiǎn)捷,因?yàn)樗粌H具有積件的瀏覽功能,而且動(dòng)態(tài)組合課件的過(guò)程容易理解．

對(duì)于開發(fā)者來(lái)說(shuō),多項(xiàng)選取列表的方法比較容易實(shí)現(xiàn),但是,積件的開放性與靈活性不高,當(dāng)要增加新的積件時(shí),不僅要修改組件,而且還要進(jìn)行AS3代碼編寫．運(yùn)用XML動(dòng)態(tài)生成菜單的方式,雖然在開發(fā)時(shí)技術(shù)難度大,但是其開放性好,使用者可以任意擴(kuò)展、任意組合積件,而且還可以應(yīng)用于其他學(xué)科,它相當(dāng)于提供了一個(gè)積件組合的模板文件．

一線教師使用后普遍認(rèn)為,運(yùn)用組合平臺(tái)結(jié)合圖標(biāo)調(diào)度方式組合課件方便、靈活,且最易理解;但是,積件組合的優(yōu)勢(shì)不如XML動(dòng)態(tài)生成菜單方式,尤其是在開放性和擴(kuò)展性上．可見,第二代課件的出現(xiàn),即將積件思想應(yīng)用于多媒體課件開發(fā),使得課件朝開放性、重用性、可積性發(fā)展,解決了第一代多媒體課件的部分不足,教師可以動(dòng)態(tài)的組合課件、增加和調(diào)用外部積件,實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化的教學(xué)．

參考文獻(xiàn):

[1] 黎加厚.從課件到積件:我國(guó)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(3):10;1997(4):50;1998(1):69.

[2] 嚴(yán)劍.積件從理論走向?qū)嵺`的新思路[J].中國(guó)電化教育,2000(6):8.

[3] 鄭明輝,周慧華.基于WFMS的多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)課件設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2003,24(3):151.

[4] 王旭卿.積件系統(tǒng)設(shè)計(jì)之我見[N].計(jì)算機(jī)世界,1997-10-13(D11).

[5] 黎加厚.積件的組成、特點(diǎn)及開發(fā)[N].計(jì)算機(jī)世界,1997-10-13(D11).

[6] 賴梅.基于積件理論的網(wǎng)上CAI設(shè)計(jì)模式探討[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用,2003(15):131.

[7] 曹麗華.Flash動(dòng)畫在課件制作中的應(yīng)用[J].吉林師范大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2011(4):141.

[8] 呂光金.基于建構(gòu)主義理論的積件式CAI設(shè)計(jì)模式的研究[J].福建電腦,2011(9):122.

[9] 孫方,蘇仰娜,王慧.Flash課件制作技術(shù)精粹[M].北京:電子工業(yè)出版社,2012:255-265.

[10] Graves M.XML數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)[M].尹志軍,等譯.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002:1-2.