劉學民

（上海大學 計算機學院，上海 200444）

多媒體定制式教學一體化平臺設計

劉學民

（上海大學 計算機學院，上海 200444）

為了適應現(xiàn)代教育理念和教學模式，滿足師生在整個“教與學”過程中的個性化需求，文章研發(fā)了多媒體定制式教學一體化平臺。教師可依據(jù)教學要求在該平臺上定制教學內(nèi)容，通過交互方式動態(tài)演示課程中的一些抽象概念以及難點和重點問題。學生在該平臺上可交互式地對老師授課的內(nèi)容進行重現(xiàn)和反復驗證，還可利用該平臺對課程內(nèi)容進行自學。此外，該平臺可隨時調(diào)用一些常用軟件工具和對資源進行管理，還可播放音頻和視頻等。多媒體定制式一體化平臺顛覆了傳統(tǒng)教學模式，為師生提供了一個理想的符合個性化需求的交互式和綜合性的“教與學”平臺。

定制；教學；一體化平臺

隨著教育體制改革不斷深入，人們對教育內(nèi)涵、方式和質(zhì)量提出了更高的要求。本文基于嘗試顛覆傳統(tǒng)教學理念，設計并實現(xiàn)了多媒體定制式教學一體化平臺。教師可在平臺上根據(jù)教學要求來定制課堂教學內(nèi)容，以交互方式動態(tài)演示課程中的一些難點和重點問題，可隨時更新和添加最新的教學內(nèi)容。學生在該平臺上可得到符合其個性需求的定制式服務，他們不僅可以還原和反復驗證老師的授課內(nèi)容，還可進行自學和預復習。師生均可在一體化平臺上根據(jù)自身的需求定制試卷或練習。平臺還提供了教學中所需的常用軟件和功能。

1 多媒體定制式教學一體化平臺設計

1.1 總體設計理念

多媒體定制式教學一體化平臺采用了“快速原型模型”和模塊化相結合的設計理念，其總體架構如圖1所示。該平臺是由課程動態(tài)演示和電子教案子系統(tǒng)、測試或練習子系統(tǒng)、試題庫管理子系統(tǒng)以及常用工具和資源管理子系統(tǒng)組成。

圖1 多媒體定制式教學一體化平臺總體架構

1.2 各子系統(tǒng)的設計思想

1.2.1 課程動態(tài)演示及其電子教案子系統(tǒng)的設計

由于有些課程（以“數(shù)據(jù)結構”為例）比較抽象，教師用語言和板書不易清晰表述，學生也很難理解。利用多媒體技術，研發(fā)“數(shù)據(jù)結構”課程中有關算法的動態(tài)演示，可使學生直觀地感悟到有關算法的思想及其內(nèi)涵。課后學生只需輸入相同的數(shù)據(jù)，即可重現(xiàn)教師授課時演示的內(nèi)容。教師只需修改教案（即PPT文檔）即可隨時更新最新知識，而無需對系統(tǒng)的代碼有任何了解。

1.2.2 測試或練習子系統(tǒng)的設計

該子系統(tǒng)可根據(jù)教學要求對試卷進行定制。它將試題難易程度分為初級、中級和高級3個級別，向用戶提供難易程度等可任意組合的單選題和多選題試卷。

該子系統(tǒng)根據(jù)用戶的要求，從相應題型的相應難易級別試題庫中隨機抽取用戶所需的題量，然后進行組卷。組卷完畢后用戶可進行答題，最終自動判題并給出成績。如果用戶想再做一次與本次相同要求的試卷，系統(tǒng)仍可繼續(xù)進行組卷，且保證每次組卷的試題不重復。

1.2.3 試題庫管理子系統(tǒng)的設計

該子系統(tǒng)除了具有試題的建立、查詢、修改和刪除等常用功能外，還增加了試題還原和清除功能。教師利用試題回收站將暫時不用或不合適的試題移入該回收站中暫存，待需要時再還原到相應的試題庫中；或?qū)⒁院蟛辉傩枰脑囶}直接在回收站中物理清除。

該設計的獨特之處在于：教師根據(jù)教學要求和學生狀況對試題進行恰如其分的調(diào)整（即利用試題還原功能將試題在不同的難度級別之間進行自由遷移）。這樣，可大幅度提升該子系統(tǒng)的靈活性，體現(xiàn)了一體化平臺的定制式設計理念。

1.2.4 常用工具和資源管理子系統(tǒng)的設計

該子系統(tǒng)使用戶對一體化平臺的使用更加方便和快捷。用戶可在一體化平臺中直接使用音頻/視頻播放器、上網(wǎng)和常用軟件或功能（如：對文件復制、刪除和移動、Of fi ce等）。解決以往為了使用這些軟件和功能必須在不同系統(tǒng)之間進行切換的問題。

2 平臺的實現(xiàn)

一體化平臺采用以Authorware多媒體開發(fā)工具[1-2]和SQL Server數(shù)據(jù)庫[3-4]為主體開發(fā)軟件，利用Xtras技術、外部函數(shù)等多種技術手段解決平臺在實踐中出現(xiàn)的核心問題。

2.1 課程動態(tài)演示及其電子教案子系統(tǒng)的實現(xiàn)

以“數(shù)據(jù)結構”課程為例。通常，數(shù)據(jù)按不同的視角可分為數(shù)據(jù)的邏輯結構和物理結構，兩者密不可分。算法設計是屬于數(shù)據(jù)的邏輯結構，而算法實現(xiàn)是屬于數(shù)據(jù)的物理結構。因此，在實現(xiàn)任何一個算法的動態(tài)演示過程中，不僅要在屏幕上顯示算法執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)的邏輯結構的動態(tài)變化，同時在內(nèi)存中存儲的數(shù)據(jù)物理結構也要同步發(fā)生改變，這是實現(xiàn)過程中必須要解決的關鍵問題。

電子教案是向用戶提供以章節(jié)為單位的樹形目錄結構。用戶點擊目錄結構中一個或多個章節(jié)名來打開所需的教案。本教案主要使用外部函數(shù)和ActiveX控件等技術來實現(xiàn)。

2.2 測試或練習子系統(tǒng)的實現(xiàn)

該子系統(tǒng)由登錄/注冊、組卷、答題、判題、成績統(tǒng)計、顯示標準答案和用戶所選答案等模塊組成。在該子系統(tǒng)中，若獲取了某題的難度級別和題號，則該題的試題內(nèi)容、標準答案、用戶答案等信息都可獲得。

用戶首先輸入組卷要求（題型、難度級別和題量）；然后系統(tǒng)根據(jù)組卷要求在相應的題庫中隨機抽取符合用戶要求的試題并組卷；接著進行答題；在答題完畢后，該子系統(tǒng)對做錯或未做試題再提供一次重做的機會；最后給出成績，并顯示每題的標準答案和用戶答案，以便于用戶進行比對和分析。

用戶可根據(jù)需要請求子系統(tǒng)多次組織相同要求的試卷，并確保每次組卷時所使用的試題與以前不重復。

2.3 試題庫管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)

該子系統(tǒng)是由試題的建立、查詢、修改、刪除、還原、清除和登錄/注冊等模塊組成。具有管理權限的用戶才能操作該子系統(tǒng)。主要模塊實現(xiàn)如下。

（1）建立試題就是錄入新試題。用戶可使用錄入界面中各編輯按鈕對試題進行編輯。（2）修改試題是對符合關鍵字的所有試題進行修改。（3）刪除試題是將符合刪除條件的所有試題從試題庫中刪除。這些被刪除的試題不直接從系統(tǒng)中被物理清除，而是將它們遷移到試題回收站中，以便于以后在需要時對這些試題進行各種處理。（4）還原試題是從試題回收站中取出所有符合條件的原先被刪除的試題；然后使用“還原”按鈕對這些試題打上“還原”標志，并選擇需要還原的難度級別。若用戶暫不需要還原它們中的某些試題，也可以使用“恢復”按鈕將這些試題的“還原”標志更改為“未還原”標志。

2.4 常用工具和資源管理子系統(tǒng)的實現(xiàn)

該子系統(tǒng)是由媒體播放器、Of fi ce軟件包、Web瀏覽器和資源管理等模塊組成。主要通過使用多種控件、系統(tǒng)函數(shù)和外部函數(shù)來實現(xiàn)。

3 結語

一體化平臺是一個集多種功能為一體的集成系統(tǒng)，可以為師生提供一個理想的“教與學”平臺。該平臺具有定制性、通用性和開放性的特點，較好地彌補了以往教學系統(tǒng)較為突出的定制性不夠、修改教案困難、試題庫管理不靈活、常用功能只能借助于平臺以外的軟件等不足。

[1]王麗萍.Authorware 7.0實例教程[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[2]袁海東.Authorware 7.0教程[M].6版.北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[3]董志鵬.SQL Server 2012中文版數(shù)據(jù)庫管理、應用與開發(fā)實踐教程[M].北京：清華大學出版社，2016.

[4]肖澤干.數(shù)據(jù)庫原理及SQL Server 2012教程[M].北京：中國傳媒大學出版社，2015.

Design of integrated platform for multimedia customized instruction

Liu Xuemin
（School of Computer Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China）

In order to adapt to the modern education concept and teaching mode, and meet the demand for personalized of teachers and students in the whole teaching and learning process, this paper develops a multimedia customized teaching integrated platform. Teachers can according to the teaching requirements to customize the teaching content on the platform, dynamically demonstrating some abstract concepts, as well as dif fi culties and key issues through the interactive type. Students can interactively reproduce and verify the content of the teacher’s lecture on this platform as well as to learn course content by themselves with the platform. In addition, the platform can be used for calling some common software tools and manage the resources at any time, and also be used for playing audio and video. The multimedia customized integrated platform subverts the traditional teaching mode and provides an ideal interactive and comprehensive teaching and learning platform for teachers and students.

customization; teaching; integrated platform

劉學民（1964— ），男，江蘇鹽城，碩士，實驗師；研究方向：多媒體技術與軟件工程。