毕业设计（论文）-《自动控制原理》CAI多媒体课件开发.doc

摘 要自动控制原理是一门实践性很强的学科，历年来存在着讲课难、实践难等难题，课堂上的讲解并不能给学生留下鲜明而深刻的印象，教学效果很不理想，所以必须寻找新的教学途径，提高教学效果。 现代计算机技术，尤其是多媒体技术的飞速发展为各种多媒体辅助教学软件的开发与应用提供了前提条件，使开发自动控制原理多媒体CAI课件成为可能。多媒体CAI课件以独具特色的，生动、形象和极富艺术感染力的信息呈现方式，在教学应用实践中显示出在应试教育向素质教育转变过程中的重要作用。而要制作出界面华丽、交互性强、控制灵活的课件，其设计软件从目前来看首推Authorware。本论文主要介绍了Authorware软件的基本功能，以及应用该软件制作自动控制原理CAI课件的基本过程。所制作的自动控制原理CAI课件是一个能满足自动控制原理课程教学、自学、复习等要求的计算机辅助教学课件。关键词：自动控制原理；多媒体；CAI；AuthorwareAbstractAutomatic control theory is a very practical subject, there are lectures over the years, hard, practice hard and other problems, the classroom does not give the students explain the sharp and deep impression left teaching very satisfactory results, it must find new ways of teaching, improve teaching effectiveness. Modern computer technology, especially the rapid development of multimedia technology for a variety of multimedia-aided teaching software development and application provided the preconditions, the development of Automatic Control Theory multimedia CAI courseware possible. Multimedia CAI courseware unique vivid and very artistic appeal of information presentation, application in teaching practice shows that in the exam-oriented education to quality education an important role in the transition process. The interface to create beautiful, interactive, flexible control of the courseware, the design software from the current point of view most important Authorware. This paper introduces the basic functions of Authorware software was, and the application of the software to make automatic control theory CAI courseware for basic process. Produced by the Automatic Control Theory CAI courseware is to meet the teaching automatic control theory, self-study, review and other requirements of the computer-aided instruction courseware. Keywords: automatic control theory; multimedia; CAI; Authorware 目录摘要IAbstractII1 绪 论11.1 多媒体技术及其计算机辅助教学（CAI）11.2 CAI的概念和发展历史11.2.1 CAI概念11.2.2 CAI的发展进程21.3 我国CAI的现状21.4 课题的提出及研究意义31.5本课题研究的内容42 多媒体CAI课件的设计与开发52.1 硬件环境52.2 软件环境52.3 CAI课件设计步骤62.3.1 课题分析72.3.2 教学设计72.3.3 稿本编写72.3.4 媒体素材采集与加工处理82.3.5 课件测试评价82.3.6 课件产品的成型83 Authorware软件介绍93.1 Authorware软件概述93.2 Authorware软件的特点93.3 Authorware 7.0的工作界面93.4 Authorware 7.0中几个重要图标的说明124 自动控制原理课件的制作164.1 课件制作的前期工作164.2 课件制作的中期工作174.2.1课件创作的文本输入174.2.2 课件制作数学公式编辑与插入184.2.3 课件制作当中的图片插入194.2.4 课件制作交互功能的使用194.2.5 课件导航的设计204.2.6 超文本链结的设计214.2.7 片头片尾的设计234.3 课件制作形成后的基本演示244.4 Authorware后期工作27参考文献28结束语29致谢30311 绪 论1.1 多媒体技术及其计算机辅助教学（CAI）当今社会是一个技术和知识不断更新的社会，尤其是从1980年个人电脑产生以来，人民的生活更是发生了翻天覆地的变化。其中影响日常生活最多的当数多媒体技术，可以说它是当今信息技术领域发展最快、最活跃的技术，它通过图文声像等多种多媒体形式来描述事物，以最贴近自然的交互手段向人们传递信息。它的出现，使得原本“面无表情”、“死气沉沉”的计算机有了一副“生动活泼”的面孔。用户不仅可以通过文字信息，还可以通过直接看到的影像和听到的声音，来了解感兴趣的对象，并可以参与或改变信息的演示。由于这些突出的特点，多媒体技术在社会生活的各个方面，特别是在教育和宣传领域发挥着日益重要的作用，它正潜移默化地改变着我们生活的面貌。 就教学而言，计算机不仅丰富我们教学的内容，而且改变了传统教学的形式和方法。多媒体技术突破了传统媒体的“线性限制”以随机性、灵活性、全方位、立体化的方式把信息知识形象、生动地展现给学习者，易于学习者的理解接受；同时，把一些在课堂黑板上较难表达的问题，通过计算机屏幕上多样化的表现方式演示出来，减轻了教师的工作量。它的出现是现代教育技术的一个必不可少的关键环节，尤其是在教育信息化已成为教育改革的一个大趋势的前提下。作为多媒体技术的一种，计算机辅助教学（CAI）利用其本身的特点在所有的教与学的模式中发挥了显著而巨大的作用，而这其中辅助教学中所用的CAI课件更是起到主要的角色。目前随着现代教育技术的普及和发展，越来越多的教育形式都借助多媒体CAI课件的支持，以达到生动形象的教学效果。1.2 CAI的概念和发展历史 1.2.1 CAI概念计算机辅助教学CAI（Computer Assisted Instruction）是计算机辅助教育CBE（Computer Based Education）当中的一个重要组成部分。作为一门学科，CAI是教育学与计算机科学技术相结合的产物，是计算机在教育领域的广泛应用，它以计算机替代或帮助教师执行全部或部分教学任务，模拟教师的教学行为，形成有序的教学信息，向学习者传授知识，训练其技能，达到激发学习者的学习积极性和主动性，提高教学效率和增强教学效果的目的。典型的CAI系统是在学习者和计算机之间的一系列交互活动中展开教学的。计算机主要以文字、图形等方式呈现各种知识信息，学习者则通过显示设备与计算机“会话”，用键盘或其它设备输入信息，适时控制计算机的讲解速度。这种“人机”交互活动是由CAI软件系统控制的。1.2.2 CAI的发展进程CAI的发展大致经历了以下四个阶段： (1) 初步形成阶段 计算机辅助教学（CAI）初步出现在1958年至1965年之间。其主要的特点是以一些大学和计算机公司为中心进行计算及辅助教育的软件、硬件的研究开发工作，出现了一些有代表性的教学系统与学习软件。(2) 实用化阶段 1960年至1970年期间计算机辅助教学进入了实用化阶段，它的特点是研究规模扩大，先期的研究成果大量投入使用，应用范围不断扩大。在这一时期，计算机教育应用的学科领域更加广泛，除了数学、物理等科目外，在医学、经济学、音乐以及弱智儿童教育、军事训练教育等多种学科教育领域均开展了计算机辅助教学。(3) 发展完善阶段 80年代后期，计算机辅助教学快速发展并不断得到完善并表现出了三个明显的特点：1) 大型的计算机辅助教学系统进一步完善。2) 微型计算机的出现，使计算机辅助教育的发展有了突破性的变化。3) 智能化计算机辅助教学的出现对计算机辅助教育的发展产生了重大影响。(4) 成熟阶段 进入90年代以来，计算机辅助教育开始步入一个全新的阶段。计算机技术的高度发展和先进的教育理论的出现，使得计算机辅助教育真正开始成熟起来。计算机辅助教育朝着多媒体化、网络化与智能化进一步发展。各种教育信息资源不断出现，网上教学形式应运而生，人们在网上建立了在线教育、教学系统，出现了虚拟教室、虚拟图书馆、虚拟大学等新的概念。1.3 我国CAI 的现状我国CAI的发展起步于80年代，人们欣赏他的人机交互功能、数据采集、存贮功能、计算功能、图形显示功能并开始探索用高级语言制作教学软件，主要的内容是物理现象演示，但由于当时软件、硬件环境及技术条件限制，很长时间处于低水平徘徊中。80年代末90年代初，为克服和防止早期发展中出现的低水平重复，各学科从事CAI研究的教师、专家开始进行CAI理论与实践的交流与研究，召开专题学术会议，成立各种计算机辅助教学协会，有组织、有计划的开展电子媒体教学出版物的建设。特别是“八五”期间，把计算机教学系列软件建设作为教学手段现代化的重要环节，纳入教学研究和教材建设规划的教学软件作为国家重点项目进行研制，因此，产生出一大批系统性强、有实际教学能力的软件。90年代以后，特别是这几年来，随着多媒体技术的发展，能够综合处理文字、图像、动画、音频和视频等多媒体信息以及能够实现人机交互的教学软件得到了迅猛的发展，已成为我国计算机辅助教学的主流方向，全国已逐步形成教学软件的登录、管理、评审到出版的各类组织，逐步走向教学软件商业化、社会化。 1.4 课题的提出及研究意义计算机辅助教学（CAI）是一门综合了现代计算机科学、教育学、心理学、并结合相关专业知识架构起来的新型交叉学科。与传统的教育相比，是一次历史的革命。传统的教学方式主要是通过黑板、教科书等媒体进行教学，这些在使用上都有较大的局限性，不利于学生个性的发展。而CAI教学是具有动态的特性和以人为本的主动交互性与适应性，在教学中应用直观的形式向学生显示学科内容以及各类知识之间的相互联系，并按照由简到繁的原则组织教学内容，以适应学习者的认知发展水平。学习的内容及路径完全由学习者自己控制或由计算机及学习者混合控制，增加了学习者对学习内容的选择性，从而使学习者选择自身感兴趣的方面，动态的接受专业知识。自动控制原理是二十世纪上半叶形成和发展起来的新兴学科，它的应用和影响已经遍及众多的部门和领域。1这门课程是工科大学电气类专业的基础学科，在该课程中，有许多复杂的概念，要学习数学模型，线性系统的时域分析，频域分析，根轨迹分析等主要方面的理论知识和分析曲线的方法。2特别是那些复杂的控制、状态图、曲线，如果能将这些图形、曲线在课堂上画出来，将给学生们很直观的感觉，能较好的分析、理解这方面的知识。但如果在课堂上老师把这些复杂的曲线、图形一个个绘制在黑板上，就要花费很长时间，极大影响了教学效率。如果将其早先画好，增加图像、动画等多种多媒体信息，再加入很好的交互性，做成多媒体课件的形式，一方面可以提高教学质量，激发学生的学习兴趣，另一方面可以通过网上发行或制成光盘来实现远程教育，扩大教学范围，为自学成材者提供方便。制作者也可在此过程中熟悉各种软件，如Authorware、AutoCAD、Microsoft Visio和Word中的公式编辑器等，掌握制作多媒体CAI课件的基本方法，从而解决在学习、工作和生活中的一些实际问题，增强我们的观察能力、思维能力、分析问题和解决问题的能力。同时本课程的知识更新比较快，学生对新技术的掌握只能从课堂教学中获得，为了让学生在学习本课程的时候能更好地进行交互和协商讨论，必须借助多媒体技术和网络技术，探索新型的教学模式和教学方法。基于上述原因，开发制作自动控制原理CAI课程软件势在必行，且对目前的本、专科教学是一次重大的改革，必将使今后的教学上升一个新台阶。1.5本课题研究的内容本次设计自动控制原理CAI课件，是以Authorware软件为基本工具，以自动控制原理课程为蓝本制作，用来满足自动控制原理课程教学、自学、复习等要求。首先根据课程教学大纲，进行教学设计和课件系统的结构设计。然后在教学设计和系统设计的基础上，编写文字脚本和程序脚本，完成课件制作、调试。其中内容包括控制系统导论、控制系统的数学模型、线性系统的时域分析法和根轨迹法等，课件具有章、节、内容三个层次，链接方便，画面生动并具有友好的人机界面，基本上所有的操作只需要鼠标即可完成。同时，多媒体的加入大大丰富了相关内容，使教学直观生动，也使学生对各种概念有一些感性认识，提高学习效率与质量。而学生在学习时不容易感到乏味，能提高学生的学习兴趣。2 多媒体CAI课件的设计与开发多媒体CAI系统是一套复杂的计算机应用系统，主要由硬件平台、软件平台和课件三大部分组成。32.1 硬件环境多媒体CAI的硬件平台是计算机辅助教学的基础，在多媒体CAI教学中，是由硬件平台具体地呈现教学内容、接受学生的反应，并执行各种教学信息的处理、分析、对教学过程实施决策判断和控制评价等，从系统硬件组成的角度看，一套标准的多媒体CAI硬件主要由主机和外围设备构成，如表2.1所示。表2.1 多媒体CAI硬件的构成表主机主要部分是进行信息处理和控制的中央处理器CPU，以及存放信息数据的内存储器外围设备存放大量信息的外存储器（磁盘和光盘等）输入设备键盘、鼠标、CD-ROM驱动器、扫描仪和数码相机等输出设备显示器、打印机、刻录机和投影仪等视频系统摄像机、VCD、录像机、视频卡等音频设备MIDI设备、音响设备、话筒、耳机及音箱等主机显示器视屏卡摄像机视盘机录像机其它外设：键盘、鼠标、打印机、扫描仪扫描仪和数码相机音箱音频耳机CD-ROM驱动器Fax/Modem卡网络和通讯设备MIDI设备音响设备话筒具体组成如图2.1所示。图2.1 多媒体CAI系统的硬件平台结构图2.2 软件环境(1) 多媒体操作系统多媒体操作系统应用较多的系统是Windows98SE，Windows2000以及Windows XP等。(2) 多媒体创作工具多媒体创作工具是把多种媒体素材（文本、图形、动画等）集成和组织成一个结构完整的多媒体应用系统或多媒体作品。流行的多媒体创作工具按其创作特点分类如下：1) 基于描述语言或描述符号的创作工具。这类创作工具需提供一套脚本描述语言或描述符号，设计者用这些语句或符号像写程序那样组织，控制各种媒体元素的呈现和播放。其典型代表是由Asymetrix公司推出的ToolBook，其创作思想是将产品划分为一本书的结构进行。2) 基于流程图的创作工具此类创作工具将多媒体元素和交互作用指示及数据流程控制都在一个流程图中进行安排。其典型代表是由Macromedia公司推出的Authorware。它是专业课件制作工具，已成为多媒体创作工具事实上的国际标准。3) 基于时间序列的创作工具此类创作工作工具即以看得见的时间线来决定事件的顺序和对象演示的时段。其典型代表是Macromedia公司的Flash软件。适用于信息从头到尾顺序播放的影视应用系统创作。此工具还有著名的微软公司的PowerPoint，它是当前课堂教学过程中相当优秀且流行的图形绘制和演示课件工具之一。4) 另有还有在编程基础上发展起来的可视化编程环境如VB（Visual Basic），VC+（Visual C+）等。2.3 CAI课件设计步骤课题分析教学设计编写稿本课件制作测试评价需求分析内容分析资源分析教学设计课件系统结构设计文字脚本选用工具媒体制作素材采集与加工处理制作脚本界面设计动态测试专家测评用户测评交付使用课件的一般设计流程如图2.2所示。由图可以看出课件设计是一个工作量大，相当复杂的工作，必须有条不紊地进行。4图2.2 课件设计流程2.3.1 课题分析课件开发主要由两个紧密联系的阶段组成，即课件设计和课件实现。前者从教学的角度设计课件的结构及内容，后者从程序设计的角度完成课件设计的要求。确定课件开发主题是课件设计中非常重要的一步，它一经确定就直接影响了课件的具体实现。其首要任务就是确定教学内容、教学对象及相关参考资料等教学要素。根据自动控制原理的知识特点，我们先确定开发的主题。在此过程中包括教学内容、课件需求的分析和有关参考资料的收集。5 (1) 需求分析其实质就是看该课件是否符合学生学习的需求，通俗地讲，学习需求分析就是要分析课件开发的必要性如何。自动控制原理这门课程对于工科院校电气类学生来说是一门很重要的基础学科，制作出课件对教学以及学生学习来说具有很重要的意义。(2) 内容分析内容分析通俗的说包括两方面：一是“教什么”的问题，还有就是“怎么教”的问题。对于此，我们必须对课程内容进行详细分析，挑出其中重要的以及易于学生接受的部分，提高教学效率和学习效率。(3) 资源分析资源分析实质上就是实质就是考虑资源条件是否具备。本次毕业论文设计所用到的资源是普通高等教育“十一五”国家级规划教材自动控制原理简明教程，由胡寿松教授主编，该教材共分为八章，我的课件制作任务是完成前四章，即控制系统导论，控制系统的数学模型，线性系统的时域分析法、根轨迹法。2.3.2 教学设计6在多媒体CAI课件开发研制过程中，教学设计是关键的环节，其主要包括：教学目标的确定、多媒体信息的选择、教学内容知识结构的建立和等几大部分。为了提高多媒体CAI课件的制作成效，我们要避免教材搬家、教案搬家和资料搬家，做好教学设计和系统结构设计等工作，并在教学过程反复使用、不断修改，才能使制作出来的多媒体CAI课件符合教学规律，取得好的教学效果。2.3.3 稿本编写稿本编写是多媒体教学CAI开发中的一项重要步骤，如同电影中的剧本一样，稿本为开发和制作多媒体CAI软件提供直接的指导和依据。稿本创作通常分为两步进行，第一步是文字脚本；第二步是编辑脚本。文字脚本一般是由有经验的教师编写的，因为他们精通教学内容，熟悉教学方法和教学对象。脚本中要对教学内容的选择、教学结构的布局等方面进行周密考虑和安排，是CAI课件最初阶段的总体设计。编辑脚本通常是由精通计算机编程设计的人员进行创作，它是在文字脚本的基础上，将文字脚本改编成适于计算机表现的形式，完成交互式界面的设计和媒体表现方式的设计。本课件是一个教学系统，脚本设计时，文字脚本主要采用学院资深教授和教授助理编写的自动控制原理精讲课堂的笔记，编辑脚本主要借鉴胡寿松教授主编的自动控制原理（简明教程）（第二版）的课件和网上资料收集以及参考其它学校教学用的PPT课件、各种图片等，然后联系文字脚本制作出自己的课件。2.3.4 媒体素材采集与加工处理媒体素材包括文字、图形、图像、音频、动画和视频等，是构建多媒体CAI软件的底层内容，因此在教学软件设计时，需要进行媒体素材创作与编辑工作。7本次论文设计图形图像的采集，主要是通过以下两个部分完成：(1) 参考教材以及其他下载的资料，通过AutoCAD、Microsoft Visio、 Windows附带的“画图”软件等图象处理软件做进一步的处理和加工，以求获得较满意的效果。(2) 较复杂的图形直接使用Authorware制作所需图形或利用截图工具处理后再导入到课件当中。2.3.5 课件测试评价在实际的教学环境中进行多媒体CAI课件教学实践，按教学过程结构中规划的步骤和方法使用多媒体CAI课件。通过试用发现课件中的错误和不足，并作进一步的修改与完善。在多媒体CAI课件的制作过程中，评价应分为两部分进行：一部分是分析课件本身对教学效果的影响；另一部分是分析学习内容与学习水平、媒体的选择与设计以及教学策略对教学效果的影响。2.3.6 课件产品的成型经过对前面各项工作的反复执行，确定多媒体课件的具体内容之后，就可将此多媒体CAI课件制作成成品推广使用，也就是打包调试发行。产品中应包括运行环境、安装方法、教学课时等一些内容，以方便使用者使用。83 Authorware软件介绍3.1 Authorware软件概述Authorware是著名的Macromedia公司开发的多媒体制作软件，它以功能强大、易于上手等优点迅速成为当今最为流行的多媒体开发软件。9首款Authorware软件于1991年10月推出，1992年升级到Authorware 2.0；1995年升级到3.0版本，同年在美国获PC多媒体创作工具最有价值产品奖；1997年升级到4.0，增强了Web的开发能力。1998年Macromedia公司又推出Authorware 5.0版本，它继承了低版本的所有优点，并增加了知识对象、大量CMI计算机管理教学函数和变量等新功能。2001年Macromedia公司又推出Authorware 6.0，增加“一键发布”、“批量发行”功能，内置了RTF文档编辑器和RTF知识对象，支持MP3音乐播放等。2002年下半年推出“过渡版本”Authorware 6.5，可支持Flash MX动画、拖放技术、XML等，并且增强了计算图标的功能、对媒体类型的支持等。2003年6月，Macromedia公司又隆重推出Authorware 7.0，完全纳入了Macromedia 公司的MX系列，实现了界面风格与操作方法的统一。3.2 Authorware软件的特点10与其他多媒体创作软件相比，Authorware具有如下特点：(1) 面向对象“对象”是集成多媒体功能的图标。(2) 具有交互性通过按钮、菜单实现控制功能。(3) 支持多种对象文字、图像、动画、声音以及视频信号等。(4) 灵活的结构灵活设计流程的走向和分支，可采用多种组合方式。(5) 文件独立性成品是EXE可执行文件，对软件系统的依赖性少。Authorware要求用户具备很强的逻辑运算能力和编程调试技巧，但更多的是良好的构思和创意。有些奇妙的功能甚至只要一个图标就可以实现，这无疑大大降低了多媒体创作的难度和工作强度，推动了多媒体设计的普及。3.3 Authorware7.0的工作界面本次课件制作采用的是Authorware软件7.0版本。其工作界面由标题栏、菜单栏、工具栏、图标工具栏、设计窗口、属性面板和窗口右边的面板等部分组成，如图3.1所示。图3.1 软件工作界面下面就本次课件设计涉及到的部分功能做简单的介绍。 (1) 工具栏工具栏如图3.2所示。图3.2工具栏部分工具的作用如下说明：1) 导入单击它可以调出“导入哪个文件？”对话框，然后可以在显示图标内加载图像或文本文件的内容。而且还可以在不打开显示图标的情况下，直接在流程线上的手指指示图标处加入显示图标，并加载文件的内容，显示图标的默认名字就是文字的名字。 2) 文本风格 图3.3 图标工具栏单击列表框右边的箭头，拉出列表框，再用鼠标单击列表框中的所需字样名称，给文本定义字样。 3) 运行单击它可从程序的开始处执行程序。如果在程序中放入“开始标志旗”，则该按钮消失，取代它的是“从标志旗开始执行程序”图标。单击它可从标志旗处开始执行程序。此外工具栏中还包括简单的复制、粘贴、剪切、查找以及控制面板、函数、变量等。(2) 图标工具栏图标工具栏由15个图标组成。如上页图3.3所示，只要用鼠标将图标拖拽到设计窗口的流程线上，就可使它们成为程序的一部分。各图标的作用简介如表3.1所示。表 3.1图标作用简介 显示图标可用来制作多媒体的图形、文本或者加载图像； 交互图标可用它配合其他图标制作出生动友好的人机对话程序； 移动图标它与显示和电影图标配合，可以制作动画； 计算图标计算图标就是存放程序码的地方； 擦除图标用来擦除显示图标和影片等图标中的画面； 群组图标可将几个图标放置在群组图标中，也可以在程序窗口内放置无数个图标； 等待图标可让执行中的程序暂停一段时间； 电影图标也叫数字电影图标。利用它可播放AVI等格式的数字电影文件； 导航图标配合框架图标可编辑超文本和超媒体文件； 声音图标利用它可以播放WAV等声音格式的声音文件； 框架图标配合导航图标可编辑超文本和超媒体文件； DVD图标取代了原版本的视频图标，用户可结合DVD电影作为应用程序的组成部分。相应的视频部分的函数已经被DVD函数所取代； 判断图标也叫分支图标，此图标可用来制作分支与循环结构程序;开始标志旗放置此标记于想要开始执行程序的流程线上，单击“从标志旗处开始执行”按钮程序将从此标记处开始执行；停止标记旗放置此标记于想要暂停程序的流程线上，当程序执行到此标记处时，会暂停程序的执行，按Crtl+P键后，可继续执行程序；图标调色板选中流程线上的图标后，单击该调色板中的一种颜色，即可给选中的图标着色。这样，以利于观察有联系的图标。(3) 程序设计窗口程序设计窗口是Authorware的设计中心，Authorware具有的对流程可视化编程功能，主要体现在程序设计窗口的风格上。程序设计窗口如图3.4，其组成如下：开始点主流程线粘贴指针结束点标题栏 图3.4程序设计窗口1) 标题栏：显示被编辑的程序文件名。2) 主流程：一条被两个小矩形框封闭的直线，用来放置设计图标，程序书执行时，沿主流程线依次执行各个设计图标。程序开始点和结束点两个小矩形，分别表示程序的开始和结束。3) 粘贴指针：一只小手，指示下一步设计图标在流程线上的位置。单击程序设计窗口的任意空白处，粘贴指针就会跳至相应的位置。4) 其余部分是放置图标的区域，将图标工具栏中的各种图标作为对象放入程序窗口中的流程线上，构成多媒体程序。程序设计窗口没有滚动条，但是可以调它的大小。将鼠标指针移至程序设计窗口的边时，鼠标指针会变为双箭头形状，这时用鼠标拖拽，即可调整该窗口大小。Authorware的这种流程图式的程序结构，能直观形象地体现教学思想、反映程序执行的过程，使得不懂程序设计的人也能很轻松地开发出漂亮的多媒体程序。3.4 Authorware 7.0中几个重要图标的说明在Authorware的制作过程中，各种图标的使用是很重要的，它们使用的好坏往往影响整个课件的整体性能。以下就将软件制作课件当中常用到的几个重要图标做简单介绍：(1) 显示图标显示图标是Authorware中最重要、最基本的图标，其作用是显示文本、图形、静态图像等信息，可用来制作课件的静态画面、文字，可用来显示变量、函数值的即时变化。在流程线上单击显示图标即可对其右边的名字进行修改。在通常未修改的情况下默认为“未命名”。然后我们再双击显示图标，将弹出演示窗口，此时单击工具栏上的导入按钮，就可导入背景图片，我们利用绘图工具箱的文字工具对其进行文字的编辑（文本输入以及图片导入我们将在第下一章节做详细的介绍）。我们还可以在显示图标的属性对话框中对其进行属性的设置，先在显示图标上单击右键在弹出的下拉菜单中选择属性选项，将弹出属性对话框，通常我们在属性对话框中对显示图标进行特效的设置。在对话框的特性栏单击按钮将弹出特效对话框，如图3.5所示。 图3.5 特效面板 图3.6 绘图工具栏双击显示图标将弹出绘图工具栏如图3.6，可进行各项设置。各工具作用是：1) 选择/移动工具：用于选择演示窗口中的某个或某些显示对象。2) 文字工具：用于新建、修改演示窗口中的文本显示对象。3) 直线工具：用于建立某些特定角度的直线，如水平直线、垂直直线、以及与水平或垂直方向成45角的直线。4) 斜线工具：也用于新建直线，只不过所操作的对象为任意角度的直线。5) 椭圆工具：用于绘制椭圆或圆。（绘制圆时要同时按住键盘上的Shift键）6) 矩形工具：用于新建矩形。7) 圆角矩形工具：新建的是圆角矩形。8) 多边形工具：用于绘制不规则的多边形。本次课件制作过程中主要用到的是选择/移动工具和文字工具。(2) 交互图标多媒体中除了显示图标，最常用的就是交互图标。交互图标的作用是：执行到交互这一个图标的时候就等待用户进行某个操作。当用户按到了“按钮一”这个按钮的时候。就执行下面对应的组图标里面的程序。整个过程简化的来说：就是用户发出操作指令执行相应操作对应的程序。交互图标在利用Authorware软件制作课件当中应用最广泛，其基本操作将在下一章节做详细的介绍。(3) 框架图标框架图标主要用于设计一种使创建定向更加方便的定向结构框架环境。框架结构中主要由三部分组成：框架窗口、定向控制系统、附属于框架设计图标的其他设计图标。双击框架图标，如图3.7所示。默认情况下，系统会在演示窗口中生成如下8个按钮： 图3.7 框架导航 返回按钮：页面将跳转至用户上一次所浏览过的页面执行。 查找按钮：演示窗口中将弹出页面查找框，用于查找某个指定页面。 退出框架按钮：程序流程将跳出框架，执行框架的“出口”部分，并接着按照和程序流程顺序执行下面的内容。 第一页按钮：页面将跳至框架下位于最左的页面（第一页）执行。 最后一页按钮：页面将跳至框架下位于最右边的页面（最后一页）执行。 下一页按钮：页面将跳至框架下位于当前页右边的页面（下一页）执行。 前一页按钮：页面将跳至框架下位于当前页左边的页面（前一页）执行。 最近一页按钮：演示窗口中将弹出页面浏览列表，其中列出用户所浏览过的页面记录。(4) 群组图标。群组图标的主要用途是将若干个完成一定任务的图标组合在一起，构成一个群组图标。群组图标的作用是简化一个繁杂的流程线结构，使其层次分明、结构清晰。如，在标为层一的一级窗口中，双击一个群组图标，将展开标为层二的二级窗口，若此层中又有群组图标，双击该群组图标，又将展开标为层三的三级窗口，依次类推。(5) 擦出图标在程序运行时，在很多场合都需要将当前显示的画面内容檫除。檫除图标的作用，就是提供以不同的过渡效果檫除演示窗口中当前显示的内容。将擦除图标拖拽倒程序设计窗口的流程线上。再双击擦除图标，调出“属性/擦除图标”对话框，单击“图标”标签选项，再依次单击屏幕中的各个图像，以确定擦除的对象。单击“删除”标签选项，单击“特效”栏的按钮，调出“擦除模式”对话框，如图3.8所示。 图3.8 擦出图标(6) 等待图标为了让课间制作过程当中某演示窗口内容运行时暂停一段时间，等待图标则是一个必不可少的部分，如图3.9所示。将等待图标拖拽到流程线上，双击该图标，调出属性设置，一般情况下选择单击鼠标或按任意键，并把时限设为0，方便随时进行下一步的操作。图3.9 等待图标4 自动控制原理课件的制作制作自动控制原理CAI课件是一项工作量大且过程复杂的工作，需要我们有条不紊地进行，以免越做越乱。4.1 课件制作的前期工作在开始制作Authorware作品之前需要考虑好以下问题：(1) 规范各种外部文件的位置作品当中有时候涉及到一些大的图片以及声音文件，为了不影响课件的运行速度，我们常常将这些文件单独作为外部文件发布。(2) 执行程序时显示器的分辨率如图4.1所示，制作课件时，这部分的调试是一个很重要的问题。Authorware默认的作品是大小是640480，这样大小的作品很适合在14寸显示器上运行，现在的主流显示器分辨率一般为800600，所以，一般将作品的大小设为800600。这项工作要在开始设计之前就要做好，要是等到程序设计完成之后，再来更改显示大小，那么原来调整好的图片、文字、按钮的位置将都发生变化，重新调整是很令人头疼的。图4.1 文件属性设置如果你的用户的显示器的分辨率不是800600，而是640480或者1024768呢。这样，你的作品也不能得到最佳的视觉效果。这就需要在程序行一开始就检测用户的显示器分辨率，如果不合适，进行调整。另外，设计窗口背景可根据个人爱好以及作品美观度做相关的选择，每一章节，每一小节你都可以选择不同的设计窗口背景。(3) 标题栏和菜单栏的选择这个问题也是在设计作品之前就要考虑好的问题，Authorware默认显示标题栏和菜单栏。如果你在完成后又想去掉菜单栏，也要对所有的图片进行位置的调整，因为菜单栏和标题栏也在屏幕上占了一定的高度。本论文在制作过程中采用的是软件默认的形式。(4) 字体的选择在课件设计当中，正文字体主要采用的是宋体，大小为18号，标题选用的是24号宋体。为了便于课件的制作，在课件的某些地方，如设置热区域、超链接等交互文件时，采用了楷体字体，当然字体的大小也有相关的变化。(5) 素材的准备为了做好自动控制原理的CAI 课件，插入必要的图片是必不可少的，因此在做课件之前，我准备了许多的背景图片以及课件当中每章节的相关控制系统图、方框图等，以便课件设计的顺利进行。 4.2 课件制作的中期工作CAI课件是教育或培训型多媒体应用软件，它的用户群主要是学生和自学成才人员。所以在设计总体方案之前，这对脚本编写和软件结构设计有很大的影响。当熟悉了内容并编写好脚本后，就进入软件结构设计的关键阶段。首先要进行信息类型划分、内容定义、层次结构关联及规定最终表现方式等，及完成课件的总体设计框图。而后进行界面设计、幕后设计、接口设计及导航设计等。11因此，我制定出该CAI系统的结构图，如图4.2所示。第一章自动控制的一般概念第二章控制系统的数学模型讲授内容讲授内容讲授内容例题剖析例题剖析例题剖析退出片头动画主画面（各章节目录）第三章线性系统的时域分析法第四章线性系统的根轨迹法讲授内容例题剖析图4.2 CAI系统结构图整个课件依据结构化程序设计的原理进行了模块化处理，由主程序和若干子程序组成。4.2.1课件创作的文本输入将课件的结构组织好后，就可以在程序中录入各种课件内容了。课件设计当中用的最多的就是文本输入，其主要操作过程如下所示：打开显示图标之后，选择绘图工具箱的文本工具，将鼠标移入当前演示窗口，鼠标的形状将变成I形指针，将指针移到文本显示的窗口单击，屏幕上将出现一条表示文本宽度的线条和一个闪烁的光标，闪烁的光标表示输入文本的当前位置，如图4.3所示。在文本宽度条的两侧各有一个控点，它们是文本的左边界与右边界。拖动左、右边界控点，可以改变文本段落的宽度。在输入文本的状态下，用户可划分文本的段落改变文本的宽度与内容。当完成文本的输入之后，就可使用“文本”菜单中的各种命令对文本属性进行设置。图4.3 文本输入4.2.2 课件制作数学公式编辑与插入Authorware能将文本、图形、图像、声音和视频等多媒体素材完美地结合起来，创作出绚丽多彩的多媒体程序。但在实际设计过程中，大家却不可避免会遇到这样的难题。Authorware本身的文档编辑能力有限，如果要在程序中插入复杂的数学公式，或者要解决文档的图文混排问题，甚至要将PDF文档信息在最后成品中展示，仅利用Authorware本身的编辑功能无法实现。下面就本次课件设计当中用的最多的数学公式的编辑与插入即插入OLE对象做相关的介绍。12所谓“OLE”（Object Linking and Embedding），是一种在应用程序之间传输和共享信息的方法，利用此方法可使应用程序A创建一系列信息，然后将此信息传至应用程序B，如此可大大提高软件之间的合作效率。此例中我们将在Authorware中插入一个复杂的数学公式，由于在显示图标中直接输入公式会比较麻烦，这时我们就可以使用OLE将公式编辑器创建的公式插入到Authorware文件中去。首先在流程线上拖放一个显示图标，双击打开该显示图标，之后选择菜单“插入”“OLE对象”，出现如图4.4所示的对话框。图4.4插入对象对话面板我们在对象类型中选择“Microsoft公式3.0”，之后“确定”，公式编辑器的工具栏就将出现在Authorware的演示窗口中。现在只要和在公式编辑器中编辑公式一样，在此编辑需要的公式即可，编辑完成后，关闭“方程”窗口返回Authorware界面。如果需要对公式进行修改，打开OLE对象所在的显示图标，直接双击公式即可调用公式编辑器进行编辑，修改完毕关闭“方程”窗口即可保存修改。如果需要插入的公式已经预先在Word文档中创建好，则还可以在“插入对象”对话框中选择“由文件创建”然后点击“浏览”按钮选择该Word文档，即可将公式插入到Authorware中。4.2.3 课件制作当中的图片插入为了增加课件的生动性以及课件本身内容的需要，如自动控制原理当中某些控制系统结构图，在课件制作过程中需要插入大量的图片。在本次课件的设计当中每一章节的内容都有部分图片说明，下面就图片插入的基本过程做简单介绍。首先确定好图片素材，这些图片素材可以是网上下载的图片，也可以是自己通过绘图软件绘出并简单处理过的图形。单击工具栏当中导入按钮，选择需要导入的图形文件确定即可。如果要在演示窗口当中插入某个控制系统图，也可以直接复制绘制好的该图形文件粘贴到指定区域。4.2.4 课件制作交互功能的使用在CAI课间设计的过程当中，交互图标功能的使用是一个很常见的部分，本次课件的设计过程当中，每一章节均涉及到交互功能的使用，下面就交互功能中的按钮的使用简单介绍。在流程线上拖入一交互图标，将群组图标拖放到交互图标右侧。系统弹出“交互类型”对话框，如图4.5所示，选择其中的按钮交互方式，按“OK”确认。可以看到一个简单的按钮交互已经建立了。 图4.5 交互对话框 图4.6 鼠标指针双击交互图标，可出现一个演示窗口，演示窗口中的情景就是课件打包运行时的情景。窗口中现有两个按钮，分别为“按钮一”和“按钮二”。我们可在窗口中调整其位置。双击“按钮一”，可出现按钮属性对话面板。单击面板中鼠标边上的按钮可出现如图4.6所示的鼠标指针面板，以选择鼠标形状。这样运行程序，当鼠标移到“按钮一”上时，就会变成手型，按下后就会进入到按钮对应的内容了，这就完成了交互按钮的设计。如图4.7所示是第二章某一例题的交互框架。 图4.7 某一例题交互框架4.2.5 课件导航的设计在交互作用的多媒体作品中，程序要根据最终用户不同的输入响应来匹配相应的作品内容，也就是允许最终用户选择不同的路径来执行程序的分支流程。导航结构通过不同的导航控制，使用户可以在多媒体作品中很方便的跳转到所需要的地方。导航图标 一般情况下很少单独使用，通常都是配合框架图标一起使用，导航图标可以实现超链接功能。首先新建一个文件并命名，在其流程线上添加一个交换图标，随后在交互图标下方添加数个导航图标，选择按钮类型并设置其各图标相应属性，