电子信息技术毕业论文模拟电子技术基础MCAI课件的设计与制.doc

福建电力职业技术学院毕业设计报告题目 模拟电子技术基础MCAI课件的设计与制作 信息管理工程 系 电子信息技术 专业 06级 1班学 号 200601043143 姓 名 郑成峰 指导教师 郑晓峰 完成日期 2009 年 1 月摘要本文主要探讨了Authorware中制作实用课件的基本思想,实现菜单交互、鼠标控制、页管理、按钮响应、热区响应、群组及交互管理以及常用函数的引用,通过具体范例的设计给出了相应的设计方法和步骤。随着计算机技术的飞速发展,多媒体技术已经越来越广泛地应用到了我们的学习、工作和生活中。以往的教学方法都是以平面的课堂教学为基础,由于社会的不断进步,多媒体教学将会广泛被应用,建立一套与之相适应的教学课件是一种很好的方案。 本文介绍了在Authorware7.2环境下制作一个教学课件的过程。通过分析课程的特点和课件的流程,设计了一套行之有效的教学课件的方案。本课件界面友好,操作简单实用。【关键词】 Authorware、课件制作、交互、逻辑流程。目录第1章 引言- 4第2章 MCAI概述- 42.1什么是CAI- 42.2 CAI的系统组成- 42.3国内外CAI研究情况- 52.4各种原则- 62.5 MCAI 课件的几种类型- 8第3章 MCAI课件设计与制作方法- 93.1软件的运行环境- 93.2结构设计- 93.3交互功能- 93.4脚本设计- 103.5素材准备- 113.6编辑合成课件- 123.7测试课件- 123.8小结- 13第4章 模拟电子技术基本MCAI课件的实现- 134.1主页面框架模块- 134.2课文内容演示模块- 144.3 练习模块- 164.4退出模块- 204.5 小结- 21致谢 参考文献第一章 引言随着计算机技术的飞速发展,多媒体技术已经越来越广泛地应用到了我们的学习、工作和生活中。以往的教学方法都是以平面的课堂教学为基础,由于社会的不断进步,多媒体教学将会广泛被应用,建立一套与之相适应的教学课件是一种很好的方案。 Authorware是Macromedia公司90年代初推出的一种多媒体创作系统,发展至今已经有多个版本。Authorware功能强大、应用广泛,可用于创建各种目的的多媒体软件,如交互式触摸屏、在线杂志、产品目录等。不过Authorware最拿手的还是应用在创建交互式学习或是计算机辅助训练软件方面,因为Authorware是由教育开发者专门为创建交互学习软件而设计的。在我国教育软件产品的开发领域,许多教育软件产品都由其开发。Authorware入门容易,深入应用其设计技术却并非易事,本文旨在根据自己所掌握的基本知识,通过实例作一粗浅探究,愿与大家共同提高Authorware应用开发水平。第二章MCAI概述2.1什么是CAI CAI，被广泛译为“计算机辅助教学”，目前已基本得到教育界的认可。但从目前的实践来看，“计算机辅助教学”的范围远远大于英语中CAI（Computer Assited Instruction）的本义，而随着现代教育技术的不断深化，这一领域的概念的内涵和外延还在发生着变化。2.2 CAI的系统组成 CAI系统是一个复杂的计算机应用系统，它由硬件、系统软件以及课件三个部分组成，这些部分相互作用和支持，以共同实现CAI活动。2.2.1、硬件计算机辅助教学系统中所有的设备装置称为硬件（hardware）。硬件是CAI系统的基础，在CAI活动中它们具体地呈现教学内容、接受学生的反应，并具体地执行各种教学信息的处理、分析，进行决策判断和控制，等等。硬件包括主机和外围设备。主机的主要部分是进行信息处理和控制的中央处理器，又称为CPU，以及存放信息数据的内存储器。外部设备包含存放大量信息外存储器（磁带、磁盘、光盘等），用于输入信息的输入设备（键盘、鼠标等）和用于信息输出的输出设备（显示器、打印机等），外部设备的主要作用是与外界（教师、学生等）交流各种信息。硬件是CAI系统活动的基础，通常将其数据处理能力、存储能力和人机会话能力称为硬件能力。2.2.2系统软件 CAI系统的硬件是十分复杂的，为了协调其工作，提高硬件的工作效率，并且方便用户的使用和扩充计算机系统的功能，一般的计算机公司都提供各种各样的系统软件，通常包括操作系统、计算机语言及编译程序、数据库管理系统以及工具软件和一些实用程序等。2.2.3课件 CAI活动中，呈现教学内容，接受学生的要求和回答，指导和控制教学活动的程序及有关的教学资料称之为课件(Courseware)。它包括用于控制和进行教学活动的程序，以及帮助开发、维护和使用这些程序的有关文档资料，帮助教师、学生使用课件的课本、练习册(纸)等。只把程序当作课件是不够全面的，程序是最重要的、起决定作用的部分，程序以外的其它部分在教学活动中都是教师和学生不可缺少的重要材料，它们的质量同样能影响教学活动的效果，因此不可忽视。2.3 国内外发展概况 1988年，美国国会科技评价办公室对全国中小学计算机教学应用情况进行一次全国性调查。结果表明，尽管美国公立学校学生数与计算机数的比例截止到1990年已达到20:1，但真正把计算机应用到教学上的学校不过。计算机技术没有给学校教学带来实质性变化的原因，在于CAI对大多数学校来说还处于学习阶段，计算机教学软件的开发尚处于探索时期。然而时至今日，美国中小学工作取得了长足进步，不仅开发出功能很强的多媒体创作工具，而且开发出一批能够进入课堂的教育软件。因此，美国教育技术界的权威人士认为，今后一个时期内，CAI在学校教学中的应用将呈现不可阻挡的上升趋势。 英国在1986年实施了学校软件计划，同时政府颁布法令，采取各种措施加强各类学校中的教师计算机知识和计算机辅助教学方面的指导与培训。目前，这项工作正在积极而卓有成效地进行，取得了令人瞩目的成就，并形成了CAI理论与实际的操作体系。 从以上两国的CAI发展状况来看，CAI取得长足进展是近十几年的事情，不管是发达国家还是发展中国家都非常重视CAI的发展。近年来，我国也有相当多的城市及县级中学配备了档次较高、数量可观的计算机设备。广泛开展了CAI课件评比活动与CAI教学观摩活动，并取得了一定成绩。国家教委也充分认识到CAI在深化教育改革中的重要地位，于1995年批准成立了“中央电化教育馆计算机辅助教学研究中心”。国家教委在1996年修改的全日制普通高级中学教学大纲中明确表示倡导使用计算机来提高教学质量和教学效率。就目前CAI发展状况看，迈入21世纪在城市及有条件的县级中学使用CAI这一现代化的教育技术来深入教育改革、提高教学质量、促进教育的现代化是教育发展的必然趋势，这一趋势离我们并不遥远。CAI将成为信息社会教师必备的一种职业技能，教育工作者应展望未来，对这一问题有足够的认识，作好准备，迎接挑战。2.4各种原则俗话说:无规则不成方圆.MCAI也有它的原则.具体有三个原则（1）科学性原则（2）控制性原则（3）教学型原则.2.4.1科学性原则 科学性无疑是课件评价的重要指标之一，具体考虑以下几点： （1）允许必要夸张 要尊重事实，允许必要夸张。例如弹性碰撞的演示，碰撞小球经过形变和恢复形变的过程，为使学生充分感知形变过程，要对形变程度进行夸张处理，使形变量足够大。 （2）力求准确 显示的文字、符号、公式、图表及概念、规律的表述无误。语言配音也要准确。2.4.2控制性原则 课堂的教学时间是有限的，因此课件的操作要简便、灵活、可靠，便于教师和学生控制，使师生经过简单的训练就可以灵活使用，具体说有以下几点：（l）运行快捷 课件安装要方便，可以自由安装、拷贝到硬盘上。有些课件只能在软盘运行或光盘运行，需要较长的等待时间，有的长达数分钟，师生焦急等待，使课堂失控。还有的课件附有复杂的安装说明，使人望而生畏。（2）操作界面友好 在课件的操作界面上设置寓意明确的按钮和图标，最好支持鼠标，尽量避免复杂的键盘操作，避免层次太多的交互菜单。为便于教学，要设置好各部分内容之间的转移控制，可以方便地前翻、后翻、跳跃。（3）交互应答 对于以学生课堂自学为主的课件，要对学生的输入做即时应答，并允许学生自由选择训练次数，训练难度；对于演示型课件，可以现场输入数据改变演示进程。2.4.3教学性原则 计算机辅助教学的目的是优化课堂教学结构，提高课堂教学效率，既要有利于教师的教，又有利于学生的学。所以我们首先关心的是利用某个课件进行教学是否有必要性，即课件的教学价值。课件的教学性主要表现在课件的教学目标，内容的选择及组织表现策略，可以从以下几个方面理解教学性的含义。 （l）教学目标 明确课件要解决什么问题，达到什么目的。根据教学设计的不同，目标可多可少。 （2）课件内容 内容的选取要考虑两个因素，其一选取那些没有演示实验或不容易做演示实验，传统上一直采用讲述教学、因此教学结构单一的教学内容。其目的是优化教学结构，使学生能够愉快、主动地学习。其二选取那些在课堂上用常规手段不能很好解决的问题，也就是解决教学难点问题。其目的是顺利实现新知识的顺应，更新或重建学生的物理认知结构。 （3）组织表现形式 在内容的组织上要发挥计算机的特有优势，符合学生的认知规律。计算机辅助教学在课堂上的优势是动态模拟，以创设情景，激发学生的兴趣，扩大学生的感知量，帮助学生掌握概念和规律。2.4.4艺术性原则 如果一个课件的展示不但能取得良好的教学效果，而且使人赏心悦目，使人获得美的享受，则说课件具有较高的艺术性。这样的课件是好的内容与美的形式的统一，美的形式能更好地表现内容，激发学生的兴趣。其表现有： （l）画面美观 展示的对象结构对称，色彩柔和，搭配合理，有审美性。 （2）逼真 在不违反简约性原则下，使对象更加逼真，如采用三维效果。 （3）运动流畅 对象的连续运动流畅，无拖沓、跳跃的感觉。 （4）必要的配音 艺术性和简约性统一又矛盾，简约本身就是一种美，而过于求美又破坏简约。要掌握好尺度，处理好两者的关系。2.5 MCAI课件的几种类型 MCAI课件有4种不同的类型包括(1)教学演示型课件(2）辅助测试型课件（3）操作与练习型课件（4）教学模拟型课件2.5.1教学演示型课件 应用多媒体计算机的功能，将教学内容以图片、文字、声音、视频、动画等形式、生动地呈现出来。多媒体课件可以演示那些用语言难以表达的、抽象的、变化过程复杂的、或者肉眼不能直接观察到的教学内容，如电流的走向，使学生通过动态图形、直观变化等现象的观察，理解客观物质的内在运动规律。将优秀教师的教学经验，用形象直观的动画，配以清晰的讲解展示出来，可以有效地让学生思考和理解，有利于学生理解概念。再多媒体课堂教学模式下使用演示课件讲解，既可节省教师抄黑板的时间和劳累，又可以使教学内容动态显示，而且可以模拟实验，大大提高教学效率。这种教学课件也可供学生个别学习时使用，学生可以有选择地观看，有一定的因材施教作用。同时还可以用提纲式的文本来概括信息要点，帮助学生掌握知识体系的框架结构。2.5.2辅助测试型课件 此类课件是利用计算机根据一定的测试目标检测学生结果并进行测试管理，可以显现单元测试、阶段考试以至国家考试等。计算机实现这种模式，需包括题库、智能组卷系统和学生成绩分析系统等。实施时，计算机根据设定的难度指标。2.5.3操作与练习型课件显示计算机反馈信息这类MCAI通过让学生做大量的练习，来掌握所学知识。这种教学课件的基本教学过程图2.5.3.1计算机判断学生反馈计算机呈现问题 图2.5.3.1 这种课件通过让学生回答一组难度递增的问题，达到巩固所学知识和掌握基本技能的目的。这种模式涉及题目的编排、学生回答信息的输入、判断回答以及反馈信息的组织、学生成绩的记录等。比较完善课件中应有题库，能按学生的情况自动重组试卷，让学生回答、判断，并且，计算机能统计分析学生的情况，让教师快速了解学生的情况。2.5.4教学模拟型课件 教学模拟型课件是利用计算机模拟真实过程来表现某些系统的结构和动态行为，为学生提供感性的现象或实验。该类课件再今进行设计时，一般应突出所研究问题的基本要素，并将与问题无关的因素进行简化。第3章 MCAI课件设计与制作方法3.1软件的运行环境 MCAI课件设计使用到的主要软件有AUTHOUWARE，PHOTOSHOP，以及FLASH等。这些软件在大多系统上都可以运行，例：UNIX，LINIX，windows系列。而WINDOW系统集成了图片处理，视频播放等大量功能，方便处理文件。所以建议使用。 由于这些软件需要处理大量的图片，视频，音频等，所以要求的电脑配置也比较高。这是开发课件时所要考虑到的。3.2结构设计 一个MCAI课件能否达到预期的效果，除了具有丰富的图形、形象的动画、优美的音乐、和谐的色彩等必不可少的因素外，总体结构设计页是关键问题。MCAI课件不同于传统的程序设计，因为它可以兼容其他软件一起使用，极易出现编辑上错误，因此，合理确定信息结构与整体布局变得尤为重要。 MCAI课件结构包括两个组成部分：一是教学信息单元之间的逻辑顺序，逻辑顺序是对知识的理解顺序而定的；二是教学控制策略，其受学习者认知规律所制约。这两者是相互联系、相互影响的，只有根据教学任务和要求，将知识信息的呈现顺序与学习者认知规律有机地结合起来，才能组成较好的课件结构。3.3交互功能AUTHOUWARE这个软件最大的有点就是人机交互。而此软件一共有按钮、热区域、热对象、导航等11种交互可以选择。选择不同的交互就有不同的效果。例图3.3.1，流程图上添加一个显示图标和一个交互图标。在交互图标下添加一显示图标，而交互类型选择热区域。图3.3.1运行后单击热区域背景图3.3.2，则显示热区域交互下的显示图标内容。图3.3.3 图3.3.2 图3.3.33.4脚本设计 脚本是基于课件的结果和作用编写的，不仅要反映课件设计的各项要求，还必须对课件设计、课件制作及课件使用进行全盘的规划。有效的脚本设计既能充分体现课件的思想和要求，又能对课件制作给予支持。脚本设计是一种创造性的劳动，是保证课件质量、提高开发效率的重要手段。一个有效的脚本应该能够有效地表示课件中的各种信息，给出课件制作的各种指示，有利于课件的维护和二次开发。完整的脚本系统如下：3.4.1脚本说明 对课件设计、课件制作和课件使用中的各种策略、事项进行说明，例如课件使用对象、使用环境、课件目标、画面策略等。3.4.2脚本卡片脚本卡片是脚本的基本单元，它给出课件制作的具体步骤、要求和提示等。如图3.4.2.1 图 3.4.2.13.4.3课件使用说明 使用说明应包括课件学习流程说明，使用课件应注意的事项，使用示例等。3.5素材准备多媒体信息包括文本、图形、图像、动画、音频、视频等信息的采集与加工应有相应的设备支持才能完成。传统教学中主要借助文本来传递教学信息，多媒体计算机辅助教学承载教学信息的手段虽然增多了，但文本页仍是不可或缺的，对文本的设计应注意以下几点：3.5.1文字应简洁、突出重点一是用于视听的媒体屏幕是有限的，时间是短暂的，如何是学生能一下子就抓住学要强调的内容，这一点显得格外重要。二是阅读计算机屏幕上的文字速度比阅读书本形式的文本要慢，文字内容应尽量简明扼要，以提纲式为主。要采用合适的字体、字号。应该避免使用花哨而可读性差的字体，字号以能看清楚为原则。3.5.2文字和背景的颜色搭配要合理。文字和背景颜色搭配的原则一是醒目、易读，二是长时间看了以后不累。在Authorware中，一切字体都需要从字库中调用，在制作文本时就可以使用该字体，但是当课件制作好以后，转移到其他计算机平台使用时，如果他们的计算机平台没有安装该字体，则无法正常显示，解决这一问题有两种方法，一是制作好的标题以位图文本保存，并在课件中调用，缺点是会使主程序文件体积增大；二是提供字库供用户安装，缺点是用户需要一定的安装知识。3.5.3准备声音素材声音是携带信息的极其重要的媒体，在MCAI课件中，可以通过声音直接表达或传递教学内容、制造某种效果以及演奏背景音乐等。这一阶段的工作包括录制解说词、安排背景音乐、选择特殊音效。3.6编辑合成课件在Authorware中最基本的概念是图标，其编辑制作过程是：用系统提供的图标先建立应用程序的流程图，然后通过选中图标，打开相应的属性对话框、提示窗及系统提供的图形、文字、动画等编辑器，逐个编辑图标，添加内容。如声音图标提供有对声音播放的速度、次数、时间等项属性的控制功能。整个制作过程以流程图为基础依据，非常直观，且具备较强的整体感，通过流程图就可以直接掌握和控制系统的整体结构。对于比较复杂的、需要灵活控制的程序流程，可以配合使用变量、函数和表达式，采用计算图标编程实现。3.7测试课件 测试是为了发现再开发各阶段中所产生的错误，并检验评价其功能所实现的教学效果。排错则是排除发现的错误。通常错误分为两类，一类是与课件逻辑结构及其相互控制关系有关的逻辑错误；另一类是教学内容方面的错误。测试分两步进行，先进行模块测试，即对单各功能模块进行测试，检验功能，发现内部的错误。然后进行渐增式联合测试，再最低层已测模块基础上逐渐按系统结构增加模块并进行测试，以尽早发现模块间的错误，便于排错。3.8小结 本章探讨了MCAI课件设计与制作方面的问题，包括了课件运行环境，交互功能，结构设计，脚本设计，素材准备，编辑合成课件，测试课件。通过本章的描述，力图如何开发一个优秀的MCAI课件进行一个较为完整的总结。第4章模拟电子技术基本MCAI课件的实现4.1主界面模块 主界面的设计如图4.1.1图4.1.1点击开始可以显示要进入的选择章节和退出系统如图4.1.2。单击选择章节进入图4.1.3 以及流程图4.1.4 图4-1.2 图4-1.3 图4.1.44.2课文内容演示模块单击4-1进入演示页面如图4.2.1图4.2.1进入章节后，在演示窗口里输入课本描述的内容，和图片显示功能，如图4.2.2.单击电路图演示有对应的图片显示如图4.2.3 图4.2.2图4.2.3 显示图片后，单击任意键关闭图片。实现方法是，在电路图演示位置放置热区域交互，并设置好背景。单击热区域位置显示图片。在流程上添加等待图标，等待图标设置成，单击任意键。擦除图标里设置成擦除显示图标，就可以实现关闭图片了。如图4.2.4图4.2.4下面的菜单可以实现翻页功能，退出,以及返回功能.进入章节后面的翻页功能则是利用主框架里面添加计算图标，显示图标，和交互图标。其中交互图标最为重要是实现翻页，退出，返回的功能的图标。如下图添加8个热区域交互。分解设置成要的功能，调整好热区域位置便可。如图4.2.5 图4.2.54.3练习模块课文内容演示完后,进入练习题,单击开始菜单,练习.单击选择题.如图4.3.1单击选择题显示如图4.3.2 图 4.3.1图4.3.2左下脚的前进后退可以实现翻页的功能.选择A,B,C的时候会有对应的反