《Java多媒体课件设计》毕业设计说明书.doc

I 目目 录录 摘 要 1 ABSTRACT 2 1 综述 3 1 1 引言 3 1 1 1 多媒体与多媒体技术 3 1 1 2 多媒体 CAI 课件的特性 4 1 2 CAI 的发展现状 5 1 2 1 CAI 的发展历史 5 1 2 2 CAI 在国内的发展 6 1 3 CAI 课件的选题 9 1 3 1 CAI 课件的选题原则 9 1 3 2 项目可行性分析 11 1 4 开发环境 12 1 4 1 软 硬件环境的要求 12 1 4 2 AUTHORWARE7 0 的特点 13 1 4 3 与 POWERPOINT的比较 15 2 本论 16 2 1 规划设计 17 2 1 1 确定项目和教学目标 17 2 1 2 教学内容设计 17 2 1 3 系统设计 18 2 1 4 稿本设计 18 2 2 素材收集 制作 21 2 2 1 文本素材 22 2 2 2 图片素材 22 II 2 2 3 音频素材 24 2 2 4 动画素材 24 2 3 软件总体制作 26 2 3 1 准备工作 26 2 3 2 程序设计 27 2 3 3 各多媒体插件集成 36 2 3 4 课件调试修整 37 2 4 课件应用及效果 38 2 5 难点问题 38 3 结论 40 3 1 工作小结 40 3 2 系统特色 40 3 3 系统的不足与展望 41 3 3 1 系统的不足 41 3 3 2 CAI 发展趋势 41 3 4 结束语 43 谢 辞 44 参考文献 45 河北理工大学毕业设计说明书 第 1 页 共 48 页 1 摘摘 要要 科学技术的高速发展加速了教育改革的步伐 传统的教学模式正在受到新的教 育观念和现代教育技术的挑战 近年来 随着多媒体技术的迅速发展 多媒体教学 在教育领域中的应用已成为教学改革的热点 而计算机软硬件的快速改进和更新 为多媒体课件辅助教学提供了更为广阔的发展空间 运用多媒体课件辅助教学已成 为课堂教学改革的必然趋势 在目前学校教学改革中开展多媒体教学有赖于多媒体教学资源的丰富 运用现 代多媒体技术制作更多更好的适合于课程教学的多媒体课件是当前和今后开展多媒 体教学的一项重要工作 Macromedia 公司推出的 Authorware 软件为多媒体教学课 件的制作提供了强有力的武器 本论文介绍了当前教学改革中多媒体技术和 Authorware 工具开发课件的制作技 术 以及运用这些技术和软件在教学改革中的尝试情况 本人在教学理论的指导下 研究和制作了 Java 课程多媒体课件 本文分析了 Java 课程的课程特征和教学现状 对多媒体教学模式进行了有效的探索 并在文中就 Java 课程多媒体课件的研制过程 以及其中所涉及的技术问题作了详细的说明 阐明了 Java 课程多媒体课件在推动教 学改革 提高 Java 课程教学质量方面的积极作用 并用几个典型案例说明了课件在 教学中的应用和应用效果 关键词 关键词 Java Authorware 多媒体课件辅助教学 河北理工大学毕业设计说明书 第 2 页 共 48 页 2 Abstract The development of Science and Technology accelerated the step of Educational Reformation The traditional pattern of instruction is facing the challenge from new Educational View and Modern Educational Technology Recent years with the development of Multimedia Technology the application of Multimedia in the education field has become a hotspot of Educational Reformation And the rapid improvement and renovation of software and hardware of computer offered a more capacious development space for Multimedia Courseware Assisted Instruction The application of Multimedia Courseware Assisted Instruction has become a necessary trend of Instruction Reformation It is important task for multimedia education in the present and in the future to develop multimedia education and to make out more better multimedia courseware Authorware of Macromedia Corporation is a powerful tool for multimedia courseware making It is a kind of ware developed according to line icon and the design idea of facing to the object It is highly efficient The thesis introduces multimedia technology the technology of Authorware to develop the courseware and sample of the technology and software applied in Educational Reformation We studied and manufactured the Multimedia Courseware of Java Course under the direction of educational theory We analyzed the character of course and the present situation of instruction of Java explored the pattern of multimedia teaching in this paper Then we introduced the manufacture process of Multimedia Courseware of Java Course and all technical questions concerned in detail in the paper Besides these we also introduced the effect of Multimedia Courseware of Java Course on promoting Instruction Reformation and improving the quality of instruction of Java Course and a few typical cases confirms the practical application of the Multi media Courseware and it effect on the teaching Keywords Java Authorware Multimedia Courseware Assisted Instruction 河北理工大学毕业设计说明书 第 3 页 共 48 页 3 1 1 综述综述 1 1 引言 计算机辅助教学 Computer Assisted Instruction 简称 CAI 是指利用计算 机来帮助教师进行教学工作 随着现代化教学手段的发展和普及 利用多种现代化 设备 多方式 多渠道地向学生传授知识技能 缩短学时 提高教学质量 已成为 当前教学改革面临的重要课题 把 CAI 引进课堂教学之中 是教学科学化和现代化 的重要环节 素质教育的关键是培养学生的创新精神和实践能力 传统教学方式难以从技术 上实现现代教学模式 而多媒体 CAI 是一种把文本 图形 图像 动画 声音等信 息进行综合处理后 实现双向交流的教学方式 它不仅可以给学生带来多感官 多 种类型的刺激 而且能充分调动学生学习的自主性 大大提高了课堂效率 因而广 大教育工作者已首选多媒体 CAI 课件作为改革教学方法 改进教学手段 提高教学 质量的突破口 教育现代化首先是教育手段与方法的现代化 教学手段是实现教学目标的主要 措施 运用先进的教学手段 多媒体技术作为高校教学的辅助手段是面向 21 世纪 高校改革的必然趋势 1 1 11 1 1 多媒体与多媒体技术多媒体与多媒体技术 多媒体译自英文 Multimedia 从字面上看 多媒体是由单媒体复合而成 因 此人们将文字 图形 图像 音频 视频动画的综合体称为 多媒体 确切地说 多 是指多种媒体表现 多种感官作用 多种设备支持 多学科交 汇 多领域应用 媒 是指人与客观世界的中介 体 是指综合 集成一体化 随着技术的进步 多媒体的含义和范围还将扩展 多媒体技术是把文字 图形 图像音频 视频 动画等多种媒体信息通过计算 机进行数字化采集 获取 压缩 解压缩 编辑 存储等加工处理 再以单独合成形 式表现出来的一体化技术 引人入胜的三维彩色动画 可显示动态过程 微观过程 危险场面 可按需要 进行旋转 从不同角度进行全面广泛的观察 对局域进行无级缩放 也可随时停下 仔细观察一个画面声音有提示 解说 模拟画面的声响以及动听的背景音乐 图与 声的巧妙结合给人以身临其境的参与感 特别是画面给予极为丰富多变的信息 加 河北理工大学毕业设计说明书 第 4 页 共 48 页 4 之文字说明及相关资料的灵活显示调用 甚至有 无师自通 的教学效果 1 1 21 1 2 多媒体多媒体 CAICAI 课件的特性课件的特性 多媒体 CAI 课件是将多媒体技术应用于开发中 以教学理论 学习理论为指导 针对教学目标和教学对象的特点 合理选取并设计教学信息媒体的有机组合 优化 教学结构 从而形成一种新的教学体系 它具有下列特性 1 丰富的表现力 感官整体交互 提高学习效率 运用多媒体技术 可以模拟仿真各类情境 在课堂教学的过程中根据不同的学 科特点 针对不同的教学内容 综合运用声音 图像 视频 动画等多媒体手段创 设情境 化不可见为可见 化静态为动态 化抽象为直观 化复杂多变为简洁明了 能够充分表现教学内容 突出重点 突破难点 引导学生积极探索 主动学习 它给学生提供的外部刺激不是单一的刺激 而是多种感官的综合刺激 这种刺 激能最大限度地调动学生的积极性 激发学生的学习兴趣 提高教学效率 目前多 媒体教学已注重视觉和听觉 著名心理学家特瑞赤拉 Trrychler 在 1967 年通过 大量的心理学实验证实 人们学习 1 是通过味觉 1 5 是通过触觉 3 5 是通过 嗅觉 11 是通过听觉 83 是通过视觉 即人们通过听觉和视觉获得的信息是获得 所有信息的 94 对于学生不易理解的知识点 运用视频或动画手段展示其过程 则可顺利地引 导学生突破思维障碍 使原本艰难的教学活动充满了魅力 有效地激发学生的学习 兴趣 2 具有集成性巨大的信息容量内容丰富 多媒体教学软件提供大量的多媒体信息和资料 同时传输质量高 速度快 可提供 虚拟现实 的学习环境 构建良好的学习情境 有利于学生对知识的获取 和保持 也大大地扩大了学生的知识面 运用多媒体技术 可以增大课堂教学容量 开拓学生视野 提高教学效率 多 媒体课堂教学可以以各种形式 从各个角度 不同侧面 多信息 多视角 全方位 动态地表达教学中的重点难点 加上图片 图像 动画等多种可视可听信息 对帮 助讲清弄懂教材的重点和难点 生动形象地启发学生学习的积极性 集中注意力 培养观察思维和想象力都是有好处的 3 交互控制能力强 友好的交互环境 调动学生积极参与 河北理工大学毕业设计说明书 第 5 页 共 48 页 5 多媒体教学软件提供图文并茂 丰富多彩的人机交互式学习环境 同时支持个 别化操作 使学生能够按自己的认知结构和兴趣爱好自主选择学习内容 不必再由 教师事先安排好教学过程 学生被动服从 从此真正发挥学生的主体作用 可因材 施教 多媒体 CAI 教学提供实时操作环境 操作简便利于学生充分发挥学生的主动 性 真正体现学生的认知主体的作用 另外由于超文本信息结构的动态性 学生可 以按照自己的目的和认知特点重新组织信息 按照不同的学习路径进行学习 4 极大的共享性应用范围广 随着 Internet 在全球的迅速发展与普及 以及计算机软硬件技术 网络通讯技 术的发展 多媒体信息的自由传输 使得基于网络的多媒体 CAI 教育在全世界的交 换 共享成为可能 以网络为载体的多媒体课件 使教学资源的共享成为可能 由此可见把多媒体教学引进课堂 能给教学带来生机 使传统的课堂教学变得 多姿多彩 让学生从没有感知过的事物 概念和理论 通过多媒体创造一定的情境 产生一种情感体验 并留下深深地印象 长期保存记忆 课堂上运用多媒体教学对 引起学生的注意 加大信息量 简化板书等都有一定的帮助作用 多媒体课件在教学中的应用 增大了课堂教学的容量 改善了老式教学媒体的 表现力和交互性 促进了教学内容 教学方法 教学过程的全面优化 提高了教学 效果 1 2 CAI 的发展现状 1 2 11 2 1 CAICAI 的发展历史的发展历史 CAI 是在程序教学和教学机器的基础上发展起来的 美国是进行 CAI 教学研究 和应用最早的国家 所以 CAI 的历史基本上是以美国发展历史为主线 1958 年 IBM 设计出第一个计算机教学系统 标志着 CAI 的开始 从技术上看 CAI 的发展大体上经历了四个阶段 1 形成阶段 在 1958 1965 年间主要是以一些大学和计算机公司为中心进行 CAI 辅助教育 的软硬件的开发研究工作 出现了一些有代表性的系统 世界上第一个 CAI 教学系 统是美国 IBM 公司在 1958 年研制成功的 2 实用阶段 在 1965 1975 年间 CAI 研究规模扩大 先期的研究成果大量投入应用 河北理工大学毕业设计说明书 第 6 页 共 48 页 6 CAI 教学的应用范围不断扩大 并进一步趋向实用化 3 发展完善阶段 在 1975 1980 年间 微型计算机的出现 使 CAI 的发展有了突破性的变化 智能化 CAI 教学的出现对 CAI 的发展产生了重大影响 CAI 发展相当迅速 出现了 许多生产系统软件公司如 CCC MEEC 等 4 成熟阶段 进入二十世纪九十年代 多媒体计算机的出现 被称为计算机的一场革命 它 能够综合处理文字 图像 声音 图形 显示了在计算机辅助教育方面的非凡才能 很快成 CAI 发展的重要方向 一般的 CAI 发展成为集成学习系统 ILS 它是基 于网络的系统 由同一供应商提供一体化的计算机和网络通信硬件 系统软件 教 材和学生成绩记录程序 截止到 1990 年 美国估计安装了 10000 个 ILS 覆盖了 约 30 的中小学 从八十年代后期开始 世界各国对信息时代的教育发展非常重视 投入资金进 行计算机教育研究与应用 日本文部省每年投入 20 亿日元推动计算机教育 美国每年中小学计算机增加三 四十万台 美国 1985 年拥有 15 台计算机的中学占 24 1989 年则占 64 到 1990 年中等水平的美国中学一般拥有 45 台左右的微机 美国在 1988 年大约 95 的公立学校拥有计算机 所有学校的计算机共计约 120 万至 170 万台 进入 90 年代之后 高科技以前所未有的加速度发展着 尤其自 1993 年美国 确立了发展 信息高速公路 的战略后 多媒体 和 信息高速公路 成为工业 化时代向信息化时代转变的两大技术杠杆 以惊人的速度改变着人们的工作方式 学习方式 思维方式 交往方式乃至生活方式 1 2 21 2 2 CAICAI 在国内的发展在国内的发展 与国外相比 我国在 CAI 方面的研究应用起步较晚 但发展较快 从 20 世纪 70 年代末期开始我国开始有了 CAI 方面的研究和应用实践 80 年代初华东师范大 学现代育技术研究所开始研制微机辅助 BASIC 教学系统 以后十多所高校陆续开始 了 CBE 研究 到 80 年代末期 已开发上千个中小学教学软件 其中通过评审发行 的有 150 个 90 年代 我国许多师范院校成立了电化教育系或电教中心 同时国家在九五科 河北理工大学毕业设计说明书 第 7 页 共 48 页 7 技攻关项目中投资了两千多万元用于大中小学多媒体教学软件的开发 各学科出现 了一些较为优秀的教学软件 这些都为我国的多媒体 CAI 发展奠定了良好的基础 1986 年国家教委基教司成立了 全国中 小学计算机教育研究中心 专门负 责 CAI 应用 研究 评审和推广工作 对 CAI 的发展起到了巨大的推动工作 多媒体教学为教学信息组织的非线形化 信息处理数字化 信息存储光盘化 信息输网络化 教学过程智能化 学习系统系列化创造了条件 目前多媒体课件已 经广泛地运用于各种层次的多种学科 但是其中的水平参差不齐 多媒体课件应用模式主要有以下几种分类 1 课堂教学模式的教学型 课件用于课堂 因此其画面上的文字 图形和动画等内容的尺寸都应尽量大些 当画面投影到大屏幕上时 要让整个班的学生均能看清楚 课件中存储的内容要精 练 画要简洁 而大量的讲解和推导应让教师去完成 特点 1 教师实时参与 学生在教师指导下学习 多媒体计算机仅仅作为先进的教学 手段 由教师直接操纵 主要用来集中控制视音频设备 发布各种教学信息 2 教师在多媒体教室可以使用教学所需的任何教学媒体 如幻灯片 投影片 图片 实物 模型 录音带 录像带 光盘 CD ROM 等 来丰富教学内容 3 教师能集中控制 操作简便直观 还可以通过人机对话 调用各种教学资源 4 多媒体教室的规模可达 200 300 人甚至更多 投资相对较少 收益面广 能与传统的课堂教学相衔接 使用普遍 5 这种模式下 多媒体计算机只由教师控制 不接受学生的反馈信息 适用于多媒体课堂教学 专题讲演 学术交流 报告会等 2 学生自主式学习模式的辅导型 软件中包含整个教学过程中知识的讲解 描述 练习 学生可以独立地使用这 些软件进行学习 无需教师的参与 软件运行时画面上展示的文字 图形 动画等 尺寸较小 仅适合学生个人学习或小范围演示 我们称之为计算机导学软件 特点 1 在 CAI 系统中 教师的职责是根据教学大纲编写教学程序 制作或选用多 河北理工大学毕业设计说明书 第 8 页 共 48 页 8 媒体课件 并事先将教学内容 所需课件 练习甚至试卷等 都安装在计算机上 学生通过人机交互 达到自主学习的目的 教师通过软件起指导作用 2 该系统具有多种学习功能 学生可按自己的需要选择课件 接受计算机传递 的各种教学信息 并利用交互手段处理教学内容直到理解并记忆 计算机能根据学 生的回答问题的情况 做出判断和反馈 激励或鞭策学生努力学习 同时在掌握了 解学生学习的情况后做出下一步教学决策 适用于学生自学 复习 自测等 3 远程教学模式 共享型多媒体 目前 我国正从三个层面推进信息化教育 以多媒体计算机为中心的各种多媒 体教学环境的建设与普及 组织上网 利用网上资源来进行学习 开办远程教育 提供广泛的学习资源 不断满足社会终身教育的需求 1 多媒体教学环境上网 配置 将这些 多媒体教学环境 与局域网 Internet 网相联 特点 与局域网 Internet 网相联 教师 学生在教与学的过程中 可以调用网上 的各种 教学信息资源 丰富教学内容 使原来的教学环境发挥更大的作用 2 Internet 教室 配置 根据所需规模 配置相应套数的多媒体计算机终端 并联入 因特网 无 条件的学校可借用一条电话线 一部 MODEM 一个 IP 地址也能上网 特点 这是专门让学生进行上网练习 培训的系统 学生可以在这里学习各种网上 知识 浏览网页 www FTP TENET 收发 E MAIL 等 适用于学生上网学习 练习培训等 3 远程教育系统 这是一种利用多媒体通讯技术 如卫星传输 微波发射 有线电视网等 与 多媒体计算机网络技术相结合 来实现教与学 实时或非实时交互式的联系 突破 传统教育的模式 打破教学时空 实现教育资源共享的一种先进的教学形式 河北理工大学毕业设计说明书 第 9 页 共 48 页 9 配置 多媒体通讯设备 包括发送 传输 接收等 主站远程演播室应配置多媒体工作站 专用服务器 数台摄像机 大屏幕投 影电视 多媒体集成控制器 视频展示台 多台监示器 电话 功放 音响 话筒 等 远程教室通常需配置专用服务器 大屏幕投影电视 摄像机 电话 功放 音响 话筒等 用于计算机教学的 远程教室 还应每位学生配备多媒体终端 并联入 远程教育系统 特点 实时互联 教师可利用该系统向所有远程教室的学生 现场 上课 无论远程教室有多远 教师与学生都可以相互提问 对答 教师还可以组织在不同远程教室的学生进行实 时讨论 管理中心也能当即对学生指导 帮助 回答提出的问题 支撑自主学习 这是一种非实时的教学 学生可在远程终端上 随时利用数据库 这里指课件 库 来进行自学 复习 自我测验 完成家庭作业 加深对教学内容的理解 网上教学管理 利用数据库实现教学管理 远程教学的课程介绍 课程表 学生手册 成绩档 案等 学生可随时查询有关情况 可收集 综合各地远程教室的基本信息 并进行 调整 修改 补充 适用于成人教育 职业技术教育 终身教育 虽然多媒体软件的表达能力十分强大 引入课堂能弥补传统教学的不足 但作 为课件 它仍然是一种辅助教学手段 课件不应该包括整个教学过程的讲解 描述 不能取代教师的作用 应该根据教材的内容 充分利用多媒体软件的交互功能 将 课件设计成一些既相对独立 又相互联系的模块 让教师均能按自己组织教材的需 要 灵活地调用各个模块里的内容 设计自己的教学过程 表现自己的教学风格 而不受课件的限制和左右 在计算机辅助课堂教学中 仍然需要充分发挥教师在课 堂上的主导作用 河北理工大学毕业设计说明书 第 10 页 共 48 页 10 1 3 CAI 课件的选题 1 3 11 3 1 CAICAI 课件的选题原则课件的选题原则 关于课件制作内容的选择 我们需要把握以下几个方面 1 课件应选择考虑教学手段难以或不能表达的内容 不是所有学科的所有内容都需要做成 CAI 课件 选题应该选择其他教学手段难 以或不能表达的内容作 为 CAI 课件的题材 确保所选课题是当前教学或学生学习的急需内容 有的放矢地制作多媒体 CAI 课件 要做到这一点 必须熟悉教学内容 教学媒体 了解学生心理 对突破教学 中的难点 重点有着明显的作用 在选题时一定要与有经验的教师多进行磋商 以 确保选题的准确性 2 课件选择应考虑物质条件的限制量力而行 现在的教学媒体中 现代媒体和传统媒体并存 现代媒体固然有它不可抗拒的 魅力 但传统媒体也有它存在的无法取代的作用 如果计算机多媒体教学仅仅是为 了取代课本 黑板 只会形成现代教学的表面现象 我们国家是一个发展中国家 所能提供的教育经费很有限 随着计算机的不断 发展 计算机硬件的配置又受到财力和物力的制约 使得计算机教学在学校的普及 受到限制 而计算机教学在辅助教师指导学生和帮助学生把握学习进度方面能力有 限 并不能真正体现教师的教学方法和教学要求 因此选择题材做课件时 我们要 量力而行 既要考虑到当地物质条件的限制因素 又要充分发挥自己的优势敢于突 破扬长避短 3 课件选择应给教学从模式和方法上带来创新 选择课件应该有创新性 不要老是选择陈旧的课题 创新表现在多方面 包括 概念和理论的创新 创作手法上创新 技术手段的创新 以及教学模式和学习模式 的创新 4 选题的确定必须以先进的教育理论作指导 以学生为教学活动的主体 要符 合认知心理学的原理 要考虑开发学生非智力因素 选题时要体现计算机多媒体交 互性的优势 突破传统教学模式的束缚 多媒体 CAI 课件所演示的是教学内容 是教师教学思想的具体体现 在确定选 题时一定要符合教育规律 体现现代的 先进的教学思想 河北理工大学毕业设计说明书 第 11 页 共 48 页 11 5 课件选择应分析投入产出比 充分考虑经济效益 多媒体 CAI 课件的制作和应用需要考虑效益 即投入产出比 对于那些用常规 教学能够较好地实现教学目标 就没有必要浪费人力 物力去制作课件 本课件的设计基本遵循以上这些原则 同时注意到高等院校的实际情况 学生 大部分的学习时间在学校度过 学校有可利用的资源设备 根据这些状况 本课件 拟以清华大学出版社 2004 年版的 Java2 实用教程为蓝本 参考国内外 Java 类相关 课件 收集图片及相关素材资料 参考设计出经济实用和可以扩充的课件 以保证 课件具有一定代表性和科学先进性 1 3 21 3 2 项目可行性分析项目可行性分析 查阅有关国家文件和教育 计算机科学与技术著作 学术期刊和论文及 CAI 方 面的资料 并走访计算机专业人士及教师 一方面就 CAI 制造技术走访计算机专业 人士 另一方面在课件教学内容 方法 手段 走访经验丰富的教师 对课题的 可行性进行论证 并完成选题工作 据中国期刊网查询相关的文献资料 键入篇名关键字 多媒体课件 共检索 出的相关文章共有 5980 篇 键入 多媒体 CAI 课件 共检索出 594 篇 目前在国内的课件开发中 不乏有 Java 等科目的课件开发成果 其水平也是参 差不齐 Java 语言是一个源自 Sun 公司的编程语言 它是一门面向网络程序设计的语 言之一 与 Java 语言相类似的程序设计语言很多 比如 C C 等 都作为课程 被计算机及相关专业开设 与其它语言相比 Sun 公司通过提供了 Java EE J2ME 和 J2SE 三个版本解决了从移动电话到超级计算机上运行同一个程序问题 以及程 序的可移植性问题 因此 Java 语言的这些优越性使其作为一门课程 越来越被高 等院校的计算机专业及相关专业所重视 Java 作为高等院校计算机及相关专业的主干课程 长期以教师讲 学生听为主 随着教学改革的推行 原有的教学模式逐渐显示出其局限性 主要表现为 1 受学时的限制知识的涵盖量降低 2 缺乏教学直观性 计算机系学生一般对上机操作等实践课程较为喜爱和重视 而对语言语法等理 论课缺乏兴趣 觉得枯燥而且难度大 可见为了适应当前教学的需要 开发一个实 河北理工大学毕业设计说明书 第 12 页 共 48 页 12 用的 Java 多媒体课件是十分必要的 1 4 开发环境 多媒体CAI课件的开发环境包括用于课件开发的各种硬件和软件 即多媒体计算 机系统 它由六个层次结构组成 1 第一层 基本计算机硬件系统 包括组成计算机的各种基本硬件设备 2 第二层 多媒体硬件系统 包括各种多媒体硬件设备 如音频卡 视频卡等 3 第三层 多媒体设备驱动程序 这一层主要是驱动 控制多媒体硬件设备 并提供软件接口 以供高层软件调用 4 第四层 多媒体操作系统 提供对多媒体计算机硬件 软件的控制与管理 能支持计算机对文字 图形 图像 音频 视频等多媒体信息的处理 解决了多媒 体信息时间同步问题 提供多任务的环境 5 第五层 多媒体创作系统 该层是多媒体应用系统的开发环境 它能在多媒 体操作系统的支持下 利用多媒体创作工具 开发多媒体应用系统 根据所用创作 工作的类型 有的是脚本语言及解释系统 有的是基于图标导向的创作系统 还有 的是基于时间导向的创作系统 通常除创作系统外 还具有控制外设播放多媒体的 功能 6 第六层 多媒体应用系统 即多媒体播放系统 以上六层中第一 二层构成多媒体硬件系统 其余四层是软件系统 下面将从以上这几个方面详细介绍本课件的计算机开发环境 1 4 11 4 1 软 硬件环境的要求软 硬件环境的要求 1 硬件 河北理工大学毕业设计说明书 第 13 页 共 48 页 13 在多媒体课件的制作过程中 由于要对大量的静态图像和动态图象进行处理 所以对于多媒体计算机的配置有更高的要求 本课件的计算机配置如下 1 计算机 CPU 为 AMD Athlon 64 内存 512M 硬盘 160G 显示器分辨率 1024 768 2 系统核心硬件为计算机 备有光盘驱动器 集成声卡显卡 音箱等 3 Windows xp 操作系统 数字化扫描仪 数码相机和数字摄像机等产品的配置 因为经费原因限制未能 到位 2 软件 本课件用到的软件列举如下 1 图像浏览软件 ACDSee 8 这是目前比较流行的图像浏览软件 适合于各种类型图像文件的浏览 2 静态图像处理软件 本课件选用的是美国 Adobe 公司开发的 Photoshop CS2 版本 是目前功能最强 大 也是最流行的图像处理软件之一 3 声音处理软件 声音处理包括语音 音乐和音效三个方面 本课件的音频素材主要来自现成的 素材库 所以没有准备声音处理软件 4 多媒体集成软件 Authorware 本课件选择的制作软件是美国 Macromedia 公司的产品 Authorware7 0 它是一 种基于流程图的可视化多媒体开发工具 成为多媒体创作工具事实上的国际标准 前面涉及到的各种软件所制作的作品 都需要利用 Authorware 将它们集成在一起最 终形成多媒体课件 1 4 21 4 2 Authorware7 0Authorware7 0 的特点的特点 Authorware7 0 作为一个优秀的多媒体 CAI 课件创作软件 具有以下特点 1 拿来主义哲学 可以说 Authorware7 0 是一个真正意义的 拿来主义哲学 软件 它既使用 其他软件设计的作品 包括程序代码 文本文件 图形文件 图像文件 声音文件 视频文件等 不仅 借用 这些软件本身 而且方式多样 如 Xtras 插件技术形式 河北理工大学毕业设计说明书 第 14 页 共 48 页 14 ActiveX 控件技术形式 OLE 技术形式 Commands 命令技术形式 甚至将 JavaScript 核心语言纳为自己的脚本语言 因此他可以最广泛地使用当代最新计算 机软件技术成果 使其功能强大并始终保持了技术的先进性 2 两种基本的程序设计方法 Authorware7 0 多媒体编程有两种基本方法 一种是用 Authorware7 0 的 14 个 设计图标进行程序设计的方法 即设计图标编程方式 另一种是使用 Authorware7 0 脚本语句 Javascript 脚本语言的程序设计的方法 即脚本编程方 式 设计图标编程方式 设计图标 形象 直观 观形见义 非常方便初学者编程 同时 由设计图 标和流程线所组成的源程序 将复杂的程序结构和编程思路清晰的表现出来 Authorware7 0 采用所见即所得的编程方式 用户通过对形象 直观的设计图标的 简单拖放操作 像堆积木一样 在流程线上排列好这些图标 不用编写一句程序代 码就能完成多媒体作品的制作过程 脚本编程方式 在 Authorware6 5 及以前的版本中 由于没有自己的脚本语言体系 只有几句 脚本语句 所以人们戏称之为 傻瓜语言 Authorware7 0 是 Authorware 产品的 一个里程碑 它从此有了自己的脚本编程语言 Authorware Script Language 同时把网络时代的编程语言 JavaScript 核心语言 作为自己内部的脚本编程语 言之一 Authorware7 0 因此成为了一款专业级别的多媒体编程语言 只有把设计图标的编程方法与脚本编程的编程方法结合使用 才能最大程度地 满足多媒体体项目的要求 才能保证多媒体软件产品的运行稳定性 可靠性以及运 行效率 3 强大的人机交互能力 Authorware 共提供了 11 种不同的交互响应类型跟踪用户的操作 按钮 热区 域 热对象 目标区 下拉菜单 条件 文本输入 按键 时间限制 重试限制 事件 每一种响应类型又可以根据用户的多种不同操作作出相应的响应 它被认为是目前交互功能最强的多媒体创作工具之一 可任意控制程序流程 在人机对话过程中 它提供系统变量和函数 根据用户响应的情况 执行特定功能 用 Authorware 编制的软件除了能在其集成环境下运行外 还可以编译成 EXE 可执行 河北理工大学毕业设计说明书 第 15 页 共 48 页 15 文件 4 广泛的集成性 Authorware 就是一个超级软件加工厂 可以把各种数字信息 如文本 声音 图形 图像 动画 数字化电影 DVD 等多媒体素材 以及代码文件 程序指令 数据源等文件 有机组合成一个统一整体 成为满足人们生活 学习 工作 生产 等多种需求的多媒体产品 5 模块化功能 Authorware 允许将整个应用程序分成几个独立的逻辑模块 由多个开发人员单 独设计完成 大大提高开发效率 6 提供多平台的支持 使用 Authorware 可以在一个操作系统下创作 也可在 另一个操作系统下继续开发 并不影响设计效果 7 强大的数据处理能力 Authorware 提供了丰富的函数和变量 可以使用系统提供函数和变量 同时用 户也可以创建自己的函数和变量 8 方便的 Internet 发布 Authorware 中的所有功能 包括动画交互以及数据采集 可以应用到 Internet 上 这使得多媒体 CAI 课件很容易能运用在网络教学上 1 4 31 4 3 与与 PowerpointPowerpoint 的比较的比较 Powerpoint 是一款优秀的演示文稿软件 可以很方便地输入文字 图片 表格 组织结构图等 利用 Powerpoint 可以制作出图文并茂 色彩丰富 表现力和感染力 都很强的讲演稿 宣传稿 幻灯片等 但是 Powerpoint 只是一个幻灯片演示型软件 主要功能就是演示 这样做出的课件很容易就变成美术 音乐欣赏课 学生只能干 瞪眼看着 另外 Powerpoint 的缺点是 人机交互差 动态显示效果不强 保密性不 佳 Authorware 的灵活互动性强于 Powerpoint 它的多媒体交互性更加丰富 教师 可在 Authorware 中发挥最大限度的创作自由 除了能完成 Powerpoint 的演示功能 之外 还可以利用 Authorware 的函数运算设计选择题 填空题等交互式题目 并可 建成小型题库 随机抽查学生对于课堂内容的掌握情况 有人曾类比 认为 Authorware 与 Powerpoint 的关系类似与 Photoshop 与视窗 河北理工大学毕业设计说明书 第 16 页 共 48 页 16 系统自带的画图工具的关系 可见 Authorware 还是有它显著的优越性 2 2 本论本论 根据 CAI 课件的应用特点构成特点 控制特点和学习形态的不同 CAI 课件可 以有不同的分类方式和不同的课件类型 不管其类型如何 其开发制作的程序大致 是相同的 其开发制作的程序如图 2 1 所示 河北理工大学毕业设计说明书 第 17 页 共 48 页 17 确定项目 教学设计 系统设计 素材准备 稿本设计 软件设计 试用修改 产品定型 规划设计 课件制作 图 2 1 课件开发流程示意图 2 1 规划设计 2 1 12 1 1 确定项目和教学目标确定项目和教学目标 项目是指确定课题项目的基本思想 包括课题意义 制作目的 教学对象 知 识深度 组成人员等 1 课题意义 Java 有自己的学科特点 内容逻辑性强 知识点多 传统的课本教学需要教 师长年累月地进行重复性高的劳动 而且在大脑中想象出的东西很难如实反映出来 另外 大学阶段的学习已经开始由中学时的被动学习逐渐走向主动学习 学生需要 河北理工大学毕业设计说明书 第 18 页 共 48 页 18 在相应的配套环境中进行创新学习 2 制作目的 为了能让学生对 Java 这门课程加深理解 巩固所学的知识 有必要采取新的教 学方式作为补充 我们确定采用现代计算机技术 用生动的图像 动画 声音及交 互方式展现在广大师生面前 突出重点和难点 吸引学生主动学习 3 教学对象 高等院校的计算机专业及相关专业 4 知识深度 以教材内容为基本出发点 注重基础性和应用性知识的讲解 对于某些抽象难 懂的基本知识点 尽量用生动的图片和动画形式来表现 5 组成人员 本人在导师指导下独立完成 设计本课件是希望能给学生提供生动性和直观性相结合的教学环境 充分利用 计算机多媒体的功能 结合程序的编写过程以及动态的运行结果加深学生的理解 2 1 22 1 2 教学内容设计教学内容设计 根据教学目标和教学对象的特点 合理地选择和组织教学媒体与教学方法 形 成优化的教学系统结构 教学设计就是运用系统论的观点和方法 依据教学目标 分析教学中的问题和 需要 确定解决问题的步骤 选择应用的教学策略 其中包括确定相应知识点排列 顺序 选择教学媒体 设计教学环境 安排教学信息与反馈信息 呈现内容与呈现 方式 以及人机交互作用的考虑等 2 1 32 1 3 系统设计系统设计 根据教学内容和教学设计的教学知识结构 设计教学软件的基本结构 多媒体 课件的系统结构实质上是多媒体教学信息的组织和表现形式 包括封面 退出 目 录 导航 媒体利用 知识点表现方式 练习方式 跳转关系 交互界面等 课件设计应注意遵循以下原则 1 交互操作的灵活性和准确性原则 2 媒体使用的合理性原则 3 操作简便原则 河北理工大学毕业设计说明书 第 19 页 共 48 页 19 4 素材选取的科学性和真实性原则 2 1 42 1 4 稿本设计稿本设计 稿本是软件编写的直接蓝本 根据教学内容和系统设计 对教学内容的每一个 教学点设计具体的表现方式 写出显示的文本 使用的图形 表格 图片动画 视 频 背景音乐等 还有与其他页面连接的交互方式等 例如 1 章目录示例 基本入门篇 进入 基本入门篇 章目录时显示稿本如图 2 2 所示 图 2 2 基本入门篇目录 该目录稿本设计过程 目录与其他页面不同 直接在 Authorware 中用文本编辑 标题居中 字体幼圆 字号 24 号 颜色为黑色 章标题分别用设为热对象文字 这样单击具体章节标题可进入章内容 单击右下角小房子按钮 将返回到封面部分 2 章目录示例 高级提升篇 进入 高级提升篇 章目录时显示稿本如图 2 3 所示 河北理工大学毕业设计说明书 第 20 页 共 48 页 20 图 2 3 高级提升篇目录 该目录稿本设计过程 目录与其他页面不同 直接在 Authorware 中用文本编辑 标题居中 字体幼圆 字号 24 号 颜色为黑色 章标题分别用设为热对象文字 这样单击具体章节标题可进入章内容 单击右下角小房子按钮 将返回到封面部分 3 节内容示例 纯文本页面 以 0 2 节第 1 页显示稿本为例 最终效果如图 2 4 所示 河北理工大学毕业设计说明书 第 21 页 共 48 页 21 图 2 4 纯文本页面稿本示例 该页稿本设计过程 进入每节内容 根据原书内容稍作改编 知识点成条目性列出 文本字体用楷体 18 号 颜色为黑色 条目 1 对象 Object 用红色斜体 属性 和 方法 颜色用蓝色以突出重点 右下角为 5 个导航按钮 可以在节内容中内容间跳转 或返回节目录 单击 第一个按钮 将跳转到本节内容的第一页 单击第二个按钮 将转到上一页内容 单击第三个按钮 将转到下一页 如果当前页为本节内容的最后一页 则单击该按 钮直接返回到节目录 单击第四个按钮 将跳转到本节内容的最末页 单击第五个 按钮 将返回到节目录页 4 节内容示例 添加交互页面 以 2 4 节第 2 页显示稿本为例 最终效果如图 2 5 所示 河北理工大学毕业设计说明书 第 22 页 共 48 页 22 图 2 5 添加交互页面稿本示例 该页稿本设计过程 汉字文本字体为宋体 英文文本字体为 Times New Roman 以突出显示 ForDemo java 颜色用红色 加下划线 以便用热区域交互类型 达到超 链接的效果 单击时调用外部程序打开源程序 最终显示 颜色用蓝色 以便用热区域交互类型 达到超链接的效果 单 击时显示 java 源程序的运行结果 右下角为 5 个导航按钮 可以在节内容中跳转 或返回节目录 2 2 素材收集 制作 多媒体 CAI 软件单一媒体的教学内容常称作素材 媒体素材是传播教学信息的 基本材料单元 素材准备是细心 费力 费时间的工作 包括文字录入 图形图片 搜集绘制 动画设计 视频图像捕捉编辑 解说词录制 音乐搜集编制等 教学资 料搜集准备等 是一个日积月累的长期过程 素材资料类型不同 所用扩展名不同 常用的素材类型扩展名有 文本 TXT DOC 等 图片 BMP JPG PNG 等 动画 SWF 等 河北理工大学毕业设计说明书 第 23 页 共 48 页 23 音频 MP3 WAV 等 视频 AVI MPEG 等 2 2 12 2 1 文本素材文本素材 文本素材的采集一般采用复制粘贴的方法获取文本文字 本课件制作过程中 文本素材采集来源 结合多种 Java 教程 主要为电子版 作为文本的主要来源 可以进行文本素材的编辑的工具非常之多 例如 Microsoft 公司的演示文稿软 件 Powerpoint 便具有强大的文字处理功能 编辑过程要注意 多媒体课件中的文本 是学生获取大量信息的来源 文本素材要有选择地应用于多媒体课件 对于突出重 点 演示难点的文字 应以大字号 鲜艳的颜色标出 本课件制作工程中 选用直 接在 Authoware 中进行文本编辑或选用演示文稿软件 Powerpoint2003 编辑文本 设计制作 1 对主要内容进行归纳 调整形式 把原来文本段落改成条目式 一目了然 2 每章单独制作一个封面 包含每节的小标题 属于概括性内容 字数不多 无需用 Powerpoint2003 制作 可直接在 Authoware 中进行文本编辑 3 以每一页的内容作为一个制作单位 直接在 Authoware 中进行文本编辑或用 Powerpoint2003 制作文本内容 4 PPT 文本内容 可通过在 Authorware 中插入 OLE 对象 选择 由文件创建 链接制作好的演示文稿 并调整 PPT 文件在演示窗口中的位置 用鼠标拖动的 方法 可以调整 PPT 文件在演示窗口中的合适位置 大小 之后选择菜单 编辑 linked 演示文稿 OLE 对象 制作图像 来完成制作 2 2 22 2 2 图片素材图片素材 制作课件时所需要的图像可以有多种方法获得 本课件选用的图片素材主要来 源于网络 自己从电脑屏幕上截图 及对源图片的修改制作 图片的选用主要注重色彩的搭配 背景图颜色较淡 配图根据页面内容在颜色 上尽量统一 图片的大小应根据传播方式进行设置