[硕士论文精品]美术辅助教学系统的设计和实现

山东大学硕士学位论文摘要随着计算机技术的发展，教育信息化的要求日益提高。目前我国教育信息化正在从信息技术的推广和应用阶段转向信息资源的开发利用和知识资源的开发利用阶段，最重要的问题就是教育信息资源开发不足、应用不畅、效果不够。此外还存在教育信息资源开发利用推广程度低、基础设施建设不适应网络教育需求、资源分散、缺乏有效整合与共享、职业学校与农村中小学教育信息化建设滞后、教育信息化应用与服务水平不高等一系列问题。网络教学系统、教育资源管理系统、资源网站群系统、课程自动测评系统是目前教育信息化的四大主要需求，需求的类型正在由硬转软。针对以上趋势和需求，本文就九年制义务教育美术辅助教学系统进行了设计与实现。本文通过对中学义务教育阶段的传统美术教学过程的梳理，确定了本系统的设计和开发范围。同时，深入分析了传统课堂教学模式存在的无法满足学生日益增长的学习需求的问题，并针对问题提出了建设教学辅助模拟系统的思路。通过对当前初中美术教学现状和业务的分析，确定了计算机技术和网络环境下美术教学的新模式和新需求，设计一个美术教学辅助模拟系统，实现了“艺术库管理、网上教学、艺术欣赏、交流讨论、作品评价“等主要教学活动相关的业务模块。本系统为师生提供了良好的资料共享、在线教学和讨论交流环境。艺术资料库的开发和实现，实现TN生资料共建和共享，并在此基础上实现了艺术赏析类教学活动的网络化，并可对库中的音视频教学资源进行同步设置，以便于用户的远程点播学习。问题讨论和作品评价的实现，提供了一个师生交流与作品品评的空间，通过在线问答和对学生作品的网上评阅，让学习者进行协作学习和研究性学习，提高了其获取信息、加工信息的实践能力，培养了其良好的美术素养。中学美术辅助教学系统经过一年多的设计与开发，目前重点业务模块均已实现并完成了必要的测试。本系统目前已经应用到实际教学过程中，为传统课堂教学模式带来了较大的改观，达到了教学改革的目的。关键词美术教学，辅助教学系统，在线问答，艺术库，作品评价娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOMABSTRACTWITHTHEDEVELOPMENTOFCOMPUTERTECHNOLOGY，THEREQUIREMENTSOFEDUCATIONINFORMATIONIZATIONAREINCREASINGATPRESENT，CHINASEDUCATIONINFORMATIONIZATIONHASTRANSFORMEDTOTHEDEVELOPMENTANDUTILIZATIONOFINFORMATIONANDKNOWLEDGERESOURCESFROMTHEPROMOTIONANDAPPLICATIONOFINFORMATIONTECHNOLOGYHOWEVER，THEMOSTIMPORTANTPROBLEMISTHELACKOFEDUCATIONALRESOURCES，THEBAULKOFAPPLICATIONSANDTHEINSUFFICIENTOFEFFECTINADDITION，THEREARELOTSOFOTHERPROBLEMS，FOREXAMPLE，THEDEVELOPMENTANDUTILIZATIONOFEDUCATIONALRESOURCESPROMOTEALOWDEGREE，THEINFRASTRUCTURENOTMEETTHENEEDSOFNETWORKEDUCATION，THERESOURCESARESCATTEREDANDLACKOFEFFECTIVEINTEGRATIONANDSHARING，THEEDUCATIONINFORMATIONIZATIONOFVOCATIONALSCHOOLANDRURALHIGHANDELEMENTARYSCHOOLLAGS，THEAPPLICATIONSANDSERVICESOFEDUCATIONINFORMATIONIZATIONHAVEALOWERLEVEL，ANDSOONNETWORKTEACHINGSYSTEM，EDUCATIONALRESOURCESMANAGEMENTSYSTEM，RESOURCESITECLUSTERS，ANDTHEAUTOMATICCURRICULUMEVALUATIONSYSTEMARETHEFOURMAJORNEEDSOFEDUCATIONALINFORMATIONIZATION，ANDTHETYPEOFDEMANDHASTRANSFORMEDTOSOFTFROMHARDINVIEWOFTHEABOVETRENDSANDNEEDS，THISPAPERDESIGNSANDIMPLEMENTSONEARTASSISTANTTEACHINGSYSTEMINNINEYEARCOMPULSORYEDUCATIONTHEPAPERDETERMINESSCOPEOFTHESYSTEMDESIGNANDDEVELOPMENT，THROUGHTHETRIMMINGOFTRADITIONALARTTEACHINGINTHESTAGEOFCOMPULSORYEDUCATIONATTHESAMETIME，THEPAPERANALYZESINDEPTHTHEPROBLEMTHATTHETRADITIONALCLASSROOMTEACHINGCANNOTMEETTHEGROWINGLEARNINGNEEDSOFSTUDENTS，ANDPUTSFORWARDSONESOLUTIONOFCONSTRUCTINGATEACHINGASSISTANTANDSIMULATIONSYSTEMTHROUGHTHEANALYSISONTHECURRENTSTATUSANDOPERATIONSOFARTTEACHINGINHIGHSCHOOL，THISPAPERDETERMINESTHENEWMODELANDNEWREQUIREMENTSOFTHEARTTEACHINGINCOMPUTERTECHNOLOGYANDNETWORKENVIRONMENT，DESIGNSONEARTASSISTANTTEACHINGSYSTEMANDIMPLEMENTSTHEMAINBUSINESSRELATEDMODULESOFARTDATABASEMANAGEMENT，ONLINETEACHING，ARTAPPRECIATION，DISCUSSIONANDINTERCOMMUNION，ANDWORKEVALUATIONTHESYSTEMPROVIDESAGOODENVIRONMENTFORINFORMATIONSHARING，ONLINETEACHINGANDDISCUSSIONTHEDEVELOPMENTOFARTDATABASEBUILDSANDSHARESTHEINFORMATIONOFSTUDENTSANDTEACHERSONTHISBASE，THESYSTEMIMPLEMENTSARTAPPRECIATIONONTHEII山东大学硕士学位论文INTEMET，ANDMAKESTHESYNCHRONOUSSETTINGSFORTHEAUDIOANDVIDEORESOURCESINORDERTOONDEMANDLEARNINGOFTHEREMOTEUSERSTHESYSTEMPROVIDESASPACEOFTEACHERSTUDENTINTERCOMMTMIONANDWORKEVALUATION，REALIZESTHEONLINEQUESTIONANDONLINESCORINGFORSTUDENTSWORK，SOTHATTHELEARNERSCANLEARNBASEDONCOLLABORATIONANDRESEARCHTOIMPROVETHEIRPRACTICALABILITYOFACCESSINGANDPROCESSINGINFORMATION,ANDTOCULTIVATEAGOODARTDIATHESISTHEARTASSISTANTTEACHINGSYSTEMFORHIGHSCHOOLHASIMPLEMENTEDTHEPRIMARYBUSINESSMODULESANDCOMPLETEDTHENECESSARYTESTSAFTERMORETHANONEYEAROFDESIGNANDDEVELOPMENTTHESYSTEMHASBEENAPPLIEDTOTHEACTUALTEACHING，BROUGHTGREATERCHANGESFORTHETRADITIONALCLASSROOMTEACHING，ANDACHIEVEDTHEPURPOSEOFTEACHINGREVOLUTIONKEYWORDSARTTEACHING，ASSISTANTTEACHINGSYSTEM，ONLINEQUESTIONANDANSWER,ARTDATABASE，WORKEVALUATIONIII娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM原创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名至鲢日期兰竺生P日关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。保密论文在解密后应遵守此规定论文作者签名邀导师签名山东大学硕士学位论文第1章绪论本章将在对系统的开发背景和同类课题的国内外研究现状进行分析和介绍的基础上，说明本文解决的主要问题和完成的主要工作。11美术辅助教学系统的开发背景美术教育在我国义务教育中承担着重要的使命，是推行素质教育、推动学生德、智、体、美全面发展不可缺少的环节。在推进素质教育的过程中，越来越多的人认识到美术教育在提高与完善人的素质方面所具有的独特作用。尤其是美育列入教育方针以后，美术教育受到了空前的重视，迎来了新的发展机遇，进入了重要的发展时期。同时也应该看到，我国义务教育阶段基于传统手段的美术教育还有许多不能适应当前信息社会的要求，教学模式和手段在很多方面还无法很好的达到素质教育的要求。如课程内容综合性和教学模式多样性不足；过于强调学科中心，过于关注美术专业知识和技能；教学内容在一定程度上脱离学生的生活经验、教学模式和方法不能与当前普遍为学生所接受的网络环境所融合，导致教学内容和教学手段难以激发学生的学习兴趣等等，这在一定成对上影响了美术教育功能的充分发挥，制约着我国义务教育阶段的美术教育事业的发展。因此，有必要通过课程内容和教学模式的改革，促进美术教育在我国基础教育体系中发挥更积极的作用，是当前美术教学发展的首要课题。国家全日制义务教育美术课程标准实验稿要求中学美术教育应体现素质教育的要求，以学习活动方式划分美术学习领域，加强学习活动的综合性和探索性，注重美术课程与学生生活经验紧密关联，使学生在积极的情感体验中提高想像力和创造力，提高审美意识和审美能力，增强对大自然和人类社会的热爱及责任感，发展创造美好生活的愿望与能力。随着信息技术的飞速发展和互联网的诞生，21世纪人类将全面步入信息化的时代，这不仅极大的改变了人类的生产和生活方式，而且极大的改变了人们的教育方式、学习方式和学习观念。在此基础上，学校作为培养育人的主阵地，也面娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文临这网络化、信息化的总体要求。因此，辅助教学系统和网络教学系统的开发和实现日益成为各阶段人才培养的必经之路。教学模式的更新和教育信息化作为一种全新的教育形式便应运而生，并在整个教育系统中发挥着越来越重要的作用。美术课程是学校进行美育的主要途径，是九年义务教育阶段全体学生必修的艺术课程，在实施素质教育的过程中具有不可替代的作用。为此，进行美术教学模式的改革和必要的创新是当前日益紧迫的要求。通过教学信息化，可以很好的将传统美术教学的效果在新的培养模式下得到极大的发扬，确保学生在学习过程中更好、更快的达到如下目标。1陶冶学生的情操，提高审美能力现代社会科学技术的高速发展，需要人的丰富而高尚的情感与之平衡。因为情感性是美术的一个基本品质，也是美术学习活动的一个基本特征，所以美术课程能陶冶学生的高尚情操，提高审美能力，增强对自然和生活的热爱及责任感，并培养他们尊重和保护自然环境的态度以及创造美好生活的愿望与能力。2信息化教学模式可以引导学生更多的参与文化的传承和交流美术作为人类文化最早和最重要的载体之一，运用美术形式传递情感和思想是整个人类历史中的一种重要的文化行为。在现代社会中，随着信息化进程的加快，图像作为一种有效而生动的信息载体，越来越广泛地出现在人们的生活中。通过信息化手段对美术课程的学习，更加有助于学生熟悉美术的媒材和形式，理解和运用视觉语言，更多地介入信息交流，共享人类社会的文化资源，积极参与文化的传承，并对文化的发展做出自己的贡献。3全新的教学模式和海量信息的引用，可以更好的发展学生的感知能力和形象思维能力感知觉是思维的必然前提，形象思维是一种重要的思维方式。在学校体系中，大多数课程都是建立在抽象符号的基础上，而美术课程则更多地让学生接触实际事物和具体环境，有利于发展学生的感知能力，从而向思维提供丰富的营养。但优秀感知觉的形成绝非少量的接触就可以达到的，需要与素材进行大量的接触和熏陶。美术课程与网络技术的结合，使师生获取海量素材成为了可能，不仅能逐步培养学生的形象思维能力，更好提高学生的综合思维水平，而且增大了教师教学和学生学习的容量，也使得教学效果更加显著。2山东大学硕士学位论文4信息技术的应用，有助于形成学生的创新精神和技术意识在知识信息时代，创新精神是社会成员最重要的心理品质之一。信息化支持下美术教学过程的情趣性、表现活动的自由性和评价标准的多样性，很好的提供了创造活动最适宜的环境。通过美术课程培养的创造精神，将会对学生未来的工作和生活产生积极的影响。技术性活动是人类社会的一种最基本的实践活动，而信息化支持下的美术课程向学生提供了技术性活动的全新方法，有助于培养学生勇于实践和善于实践的心理品质。5信息技术与传统教学的集合，可以极大的促进学生的个性形成和全面发展尊重和保护人的个性是现代社会的基本特征。在美术学习过程中，对美术学习内容和方式的选择，必然受到学生个性的影响，所以美术课程是最尊重学生个性的课程之一。美术课程在引导学生形成社会共同的价值观的同时，也努力保护和发展学生的个性。人的全面发展是人类努力追求的教育理想，美术课程不仅作为美育的一个重要门类促进这一理想的实现，而且，美术课程本身就包含情感与理性的因素、脑力与体力的因素，所以在促进人的全面发展方面，其作用是独特的。12本课题的国内外研究现状美术教学辅助系统是真正实施基于INTERNET开展现代网络教育的支撑软件工具，为信息化教学、远程教学、网络教学等学习者和教师提供授课、学习、答疑、讨论、交流以及作业处理等教学过程提供支持工具，它采用支持共享、具备互操作性、能提供质量保证并符合统一开放性的标准，它是开展网络教育必备的教学支撑环境。类似的平台最先产生在信息基础设施比较发达、信息化程度较高的国家，欧美国家在这一方面走在了世界的最前线。目前欧美国家大多数的产品均能提供相对完整的解决方案，如英属哥伦比亚大学计算机科学系开发的WEBCTWEBCOURSETOOLS、加拿大SIMONFRASER大学开发的VIRTUALU，LOTUS公司的LEARNINGSPACE以及SMARTFORCE，DIGITALTHINK等。这些产品支持自主学习、实时学习，大多具有课程发布能力以及跟踪和管理能力，部分产品还具有集成的课程内容与编创娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文工具，使教师能专注于编著教学内容，也为使用者提供了灵活丰富的学习体验。但是，大多数这类产品是针对国外的教育体制和教学模式来设计的，它们并不能完全适应国内的教育实际，因此直接将它们搬到国内来使用是不行的这类产品中的少部分产品采用了与国内联合开发的策略，可是除了增加汉化的功能外，却极少在其原有基础上做进一步开发，基本上成了国外产品的汉化版此外，这些产品的价格往往也较昂贵。鉴于此，国内许多公司或学校也已经开发或正在开发适合我国使用的类似软件，女IVCLASS、育得优、安博、飞鱼、网梯、WISBANK、校际通、TCL、科建等。这些产品各具特色，有些较为完善，但功能繁复，系统庞大。总的来说，大部分产品或多或少地存在以下一些问题1缺乏对义务美学教学体系的通用支持现有的平台，大多数只局限于电子课件的制作，静态网页的宣传等，目前还没有较为完善的动态系统能够对中学美术教学过程进行完善的支持。2现有网络教学环境的动态交互功能不强交互包括两个方面的内容，一是用户与系统之间的交互，即学生、教师及系统维护人员与系统之间的交互；二是用户与用户之间的交互。有些平台也采用了图形、动画、声音等多种媒体技术实施教学，但交互功能有限。学生只是被动地接受电子书籍的内容，很难实际参与到平台中进行发现式学习、创造性学习、协作性学习。3现有网上教学模拟系统的功能不强没有系统可以对美术教学过程进行网络环境下的模拟，教学模式仍以传统课堂教学为主。没有实现传统教学模式的网络化。4实用性不强当前教学平台虽然种类繁多，功能也越来越强，但由于存在开发人员不懂教学、教学人员不懂计算机的现状，故开发出来的产品很多与教学实践相脱离，系统的利用率也不高。5智能化程度较低或缺少智能一方面，在学生学习过程中，系统不能根据学生当前的情况提供有效的帮助，不能提供智能型的、友好的交互界面以提高学生的学习效率；另一方面，系统不4山东大学硕士学位论文能根据学生的学习效果有效地进行推理，不能根据学生的具体情况建议、引导学生学习该进一步学习的内容，实现因材施教。6对网络协作学习的支持不够协作学习是一种为了促进学习，由学习者协作完成某个给定学习目标的教学和学习方法。它是随着学习理论研究的深入而发展起来的。它强调学习者积极主动参与，与他人交流、合作，在共享思想和信息的过程中建构知识。这对于培养学习者的创造能力、求异思维、批判思维、探索发现精神、与学习伙伴的合作共处能力非常重要。而现有系统对协作学习的支持远远不够。13本文解决的主要问题随着教与学模式的不断变革，现代教育的数字化、网络化、交互性的特点正在日益凸显，网络教育正在成为最重要的教学模式之一。当前INTERNET作为主要的信息处理平台，可跨平台、跨地域，具有灵活性、易维护性的基于BS模式的网络教学平台己成为网络教育发展的趋势。本文解决的主要问题主要集中在教学辅助和网络环境下的教学过程模拟两个方面。首先，在教学辅助管理方面，如何立足于传统教学模式和国家对中学美术教学的总体要求，实现教学手段的信息化是本文要解决的第一方面的问题。在从辅助教学的角度重点解决了课程建设、远程教学等问题。其次，在教学过程模拟方面，如何运用当前流行的WEB网络技术，通过教学平台的开发实现对传统课堂教学过程的模拟，更好的将课堂教学向网络环境上迁移、提高教学和美育培养的灵活性、教学效果和效率，是本文解决的第二方面的问题。从教学过程模拟的角度，本文重点解决了课程库和媒体库建设、课程论坛、艺术赏析、教学管理等子系统的建设和开发。通过对以上问题的分析、设计和解决，很好的解决了传统教学模式在时间和空间上的局限性，同时充分运用了老师和学生熟悉的网络手段，课较大的提高教学效果，开辟了中学美术教学的新模式。娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文14本文的主要工作本文主要围绕中学美术教学辅助模拟系统开展了一下工作。首先，对中学义务教育阶段的传统美术教学过程进行了梳理，确定了本系统的设计和开发范围。同时，深入分析了传统课堂教学模式存在的无法满足学生日益增长的学习需求的问题，并针对问题提出了建设教辅系统和教学模拟平台的思路。通过对问题和需求的分析，形成了整个教辅模拟系统的需求说明等相关文档。其次，对教学模拟平台所必须的“艺术媒体库“进行了深入的分析、设计，并给予了相应的实现。艺术媒体库的开发和实现，实现了师生资料共建和共享，并在此基础上实现了艺术赏析类教学活动的网络化，较好了实现了对这一重要教学活动的模拟。第三，实现了数字化教学、课程教学论坛和学生学习管理等若干子系统，进而实现了对传统课堂教学的突破，完成了传统教学活动从教室向网络的迁移。有重点的实现了中学美术教学信息化，使学生和教师能够借助网络，克服了时间和空间的约束，更好的完成了美术教学工作。第四，完成了媒体库、课程库、人员库等主要数据库的设计。本文完成的具体工作如下。1远程教学子系统的实现主要面向学生实现了视频教学点播和学习。网络上学习资源比较丰富，但多数是通过文本、图片等形式呈现的学习资源，已不能满足当前学习者的学习需求。本平台重点解决了多媒体资源如视频、音频、动画等多种媒体资源在本教学平台中的实现，使学生在线学习实现了多媒体支持，由于有了多媒体资源的加入，增强网络学习的现场感和实时性，使学习者能亲身体验传统学习中老师的形态语言，满足美术专业学习中形象、生动、直观的要求。在本平台中，学习者既能学习到系统、完整的传统课程学习，又能了解到相关新知识、新技术的最前沿的专题讲座。2课程建设子系统的实现主要面向教师实现了课程建设、教学文档维护、课程论坛等业务模块。3媒体库子系统的实现6山东大学硕士学位论文面向教师和学生开放，完成了媒体资源的建设36要包括文件的上传、维护、组图管理、主题管理等主要内容、资源检索与查询、资源赏析等功能。该媒体库平台将用户分为四类学生、教师、专家。平台为用户提供方便的各类资源上传功能，以教师和学生作为教学资源的主要提供者，充分体现教师的教学思想与智慧，此外，其它各类注册用户都可以上传多媒体资源或者组合多媒体资源，实现了教学资源“开放式“管理，为了预防出现较多错误或不准确的内容，对于权限较低的学生用户上传或组合的内容需专家审核后才能发布，这样就实现了教学资源的准确、权威性。4在线教学模拟子系统的实现主要包括面向学生的“作品欣赏分析“和面向教师的“作品评价子系统“。本平台为师生提供良好的协作与交流环境，通过师生的讨论与交流，从而让学习者进行协作学习和研究性学习，进而提高学习者获取信息、分析信息、加工信息的实践能力和培养良好的创新意识。除此以外，答疑部分也是比较完善、重要的一环，用户都可以提出自己的问题，提交系统后首先从已解决问题库中选取相关的问题列出，供提问用户参考，若无用户满意的的答案，则还可向在线教师询问，在线教师接到学生的请求后，根据问题的难易程度给予解答，若问题比较复杂，很难回答全面，可将问题提交到未解决问题库，由专家来回答补充或者交由大家来讨论。5学习管理子系统的实现学生可以在线提交作品、作业，提交学习结果、学习资料等。同时可以与教师互动，完成在线学习。15本文的组织结构全文共分为六章。第L章是绪论，主要介绍了美术教学辅助系统的开发背景、国内外现状和本文解决的主要问题。第2章是系统需求的获取与分析，主要对系统各主要业务模块进行了必要的分析，确定了系统需求说明书。7娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文第3章系统的概要设计，主要确定了系统的总体设计原则和设计目标，对系统的技术架构和功能架构进行了完整的设计和阐述。第4章是系统的详细设计，对系统主要业务进行了较为详细的设计建模，并对主要业务的控制流程和数据库进行了详细的设计。第5章是系统实现，多美术教学辅助系统的主要功能模块给与了实现，并进行了必要的测试。第6章是结束语，对本文的主要工作进行了总结，并对下一步的工作进行了展望。8山东大学硕士学位论文第2章系统需求获取与分析需求分析无疑是软件系统开发过程中最重要的一项工作，需求分析工作质量的好坏将直接决定系统开发工作的成败，如果系统开发工作建立在一个错误的需求基础上，则无论程序代码的质量多么完美，系统都不会成功。本章对于系统需求分析过程中的难点进行了剖析，并从需求获取、分析和问题描述三个方面进行了阐述，在此基础上完成了系统的需求分析工作。21系统概述网络辅助教学是基于网络信息技术与学科课程的整合，是将网络有机地融合在教学过程中，使网络与课程结构、课程内容、课程资源以及课程实施等融为一体，成为课程的有机部分，以便更好地完成课程目标。基于网络的美术教学系统研发还处于一个有待完善前期研究成果和继续深入开发的阶段。本教学辅助模拟系统不是用来提供一般教学资源的，也不是用来进行纯粹的远程教学的网站，而是用来辅助教师和学生进行具体课程教和学的平台。因此本系统的总体设计目标是为师生双方提供一个网络化的教学与学习平台，它主要用来作为课堂教学的延伸，通过该系统的使用来巩固和强化课堂教学的效果，弥补课堂教学的不足。教师可以使用教学系统发布和管理教学内容以及相关的教学信息、组织讨论，实时或非实时地与学生交流，了解学生学习中的问题，对学生的学习进行指导。学生可以根据自己的不同情况，在课后自主的学习相关内容，提出问题、参与讨论、提交作品、进行艺术欣赏等。系统在使用过程中，要求方便管理，具有一定的远程管理功能，从而更好地满足老师和学生教与学的需求。本文所研究的美术教学辅助模拟系统的定位为一种基于网络的小型的教学辅助模拟系统，本系统的建设将达到以下目标。1、辅助性与大型通用平台相比，网络教学辅助模拟系统可能不具备非常全面的功能，因为它仅仅是辅助教学手段，不能替代课堂教学，主要是作为课堂教学的补充。9娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文2、实用性系统完全是根据教师与学生的实际教学需要而开发，充分考虑美术教学的实际特点，把教师上课的内容、特点充分反映到网络教学上来。3、方便性系统设计简洁，界面友好，使用方便。本着开发成本低，操作简单，维护容易，升级方便的原则来构建教学辅助模拟系统。22系统需求调研与获取需求阶段有两个主要的过程需求获取和需求分析。需求获取的主要任务在于明晰用户的业务流程，获取用户需求；需求分析的主要任务在于将用户需求进行分析，形成软件需求。需求获取阶段形成的制品是用户需求文档；需求分析阶段形成的制品是软件需求规格说明书。221系统需求获取IEEE软件工程标准词汇表1997年中定义需求为“1用户解决问题或达到目标所需的条件或权能CAPABILITY。2系统或系统部件要满足合同、标准、规范或其它正式规定文档所需具有的条件或权能。3一种反映上面1或2所描述的条件或权能的文档说明“。简而言之，需求是对一个产品的需要或要求的描述。任何一项工作在开始以前，首先应该明确工作的目标和工作成果制品是什么如果事先没有进行目标和工作成果的定义，则该项工作一定会发散而失去约束。按照传统的软件工程理论，需求分析的目标就是要确定“干什么“，而不是“怎么干。按照RUP的理论，需求分析工作的主要目的就是“致力于开发正确的系统。要做到这一点，就要足够详细地描述系统需求，也就是系统必须达到的条件或能力，使客户包括用户和开发人员在系统应该做什么、不应该做什么方面达成共识。”因此，需求获取的主要任务在于明晰用户的业务流程，获取用户需求。通过与美术教学的教师和学生的充分沟通交流，明确系统需求。系统采用下面需求获取方法。10山东大学硕士学位论文业务流程的确定7业务字段的获取弋7业务需求的确认弋7业务需求的挖掘N及时沟通图21业务需求获取方法业务流程的确定，鉴于项目组作为系统得开发者和使用者的双重角色，熟悉需要开发的系统的主要业务流程。通过与业务人员的交流协商确定业务基本流程。业务字段的获取，由于系统需要考虑与学校已有的信息系统的数据兼容问题，针对系统中的业务字段主要从已有的系统中的字段获取。另外，也可以由已有的各种业务表格中获取业务字段。业务需求确认，获取以上业务信息后对需求进行描述，然后与业务人员进行交流并且确认。业务需求的挖掘，鉴于开发人员的特殊性，作为两重角色的项目组可以从系统中发掘出业务人员不曾关注的需求。及时沟通是指开发人员在开发过程中遇到的业务问题以及发掘出的新需求及时与业务人员沟通；同时，由于业务流程的更新性，在开发周期中业务流程发生变化也需要与开发人员及时沟通。222美术教学内容建设分析美术辅助教学系统的主要功能应包括教学资源的展示部分、学生老师的在线交流部分、课程的在线论坛部分。教学资源的展示部分主要目的是以多媒体内容展现的形式对学生进行教学，主要是让学生了解中外艺术的发展历史，培养学生正确的审美观念。该部分的教学过程分成两个部分1、介绍中外不同历史时期、不同流派、不同风格的艺术的娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文发展情况，让学生对艺术发展的历史有一定的了解；2、以时间的顺序展示不同的历史时期、不同流派、不同艺术种类的作品以及相关的多媒体资源，一方面加深学生对上一部分文字介绍的理解、一方面培养学生正确的审美观念提高学生的审美能力。教学资源的展示部分是该系统中比较重要的一个部分，缺了这一部分就没有了“教“的概念，该部分包含大量的艺术资料，学生通过对这些知识的学习提升自己。学生老师的在线交流部分目的是增加学生学习的互动性，激发学生学习的积极性和兴趣，通过老师和学生之间的沟通交流、学生和学生之间的沟通交流，使老师更加容易的了解学生的学习进度、学习程度、和学习能力等情况。该部分要提供包括学生在线提问、学生作品上交、学生作品评价赏析分老师批改作业区和学生互评作品区三个部分组成。老师可以通过学生在线提问了解学生的学习状况，通过学生上交的作业了解学生绘画能力，学生之间作品的互评能增进学生的共同进步。学生老师在线交流模块是能够体现学生主动学习的部分，缺少了该部分就没有了学生“学“的概念，该部分是老师了解学生动态的重要部分。课程论坛部分旨在激发学生学习的主动性，让学生在没有老师帮助的情况下主动的学习，讨论解决问题。该部分由教学资源讨论、艺术作品讨论、设计软件使用讨论、学生学习自由讨论四个版块组成。各个不同的版块拥有不同的方面。教学资源的讨论区里学生可以自由发挥自己对名作的看法、或者教学资源中没有涉及的资料学生见过的可以共享；艺术作品讨论主要是针对眼下的艺术作品如广告设计作品、或者是某个艺术性很强的电影、或者某某设计大赛等自由发表自己的看法，共享自己的论点。设计软件使用讨论是促进学生对计算机绘画软件等设计类软件的学习，让他们在没有老师指导的情况下相互之间共享学习资料、讨论学习方式等，学生自由讨论区则是学生讨论各类知识的版块。23系统需求分析需求分析的目的是正确理解问题，从软件系统用户的业务中提取出软件要解决的问题，通过对用户业务问题的分析，把需求转换成软件中的概念，以便快捷、毫无障碍的进入系统设计等后续阶段，从而最终规划出软件产品。12山东大学硕士学位论文需求分析阶段主要将前一阶段中获得用户信息进行抽象，分析系统中包括几个子系统，每个子系统包括哪些模块，每个模块处理哪些业务，各子系统和模块之间的关系，基础数据从哪里进入，通过哪里处理，生产哪些结果等。良好的需求分析可以避免系统目标的偏离等。如图22所示为系统需求分析过程。图22需求分析过程需求分析过程的最终成果是客户和开发小组对将要开发的产品达成一致协议。协议综合了业务模型、软件功能需求和非功能需求，下面从这三个方面对系统的需求进行详细的描述。231总体业务模型业务模型应该首先描述客户的总体业务和流程，以便开发者对客户的业务有一个概括性的了解，具体到每一个业务板块，则首先描述该业务板块的具体流程，对业务有一个整体的描述和说明，然后描述对业务现状的分析，主要是分析研究各种不足之处，最后提出系统对现有业务的优化思路。这样通过不断地提出问题、分析问题、解决问题，可以较好地吸引客户参与的兴趣，实现了与客户交流的互动，提高了业务需求的准确度。业务模型主要是描述客户的现有业务，因此应该采用传统的需求分析文档模板，用文字、业务流程图、表格等工具进行了描述，客户可以比较容易阅读。美术教学辅助模拟系统的总体业务描述，就采取了下面易于理解的描述方法。美术教学辅助模拟系统的任务是提供网上资料组织、各种作品欣赏、多交互的作品评价以及实现网上教学模拟的功能，提高用户的学习积极性，达到以网络资源和技术辅助课堂教学的目的。美术教学辅助模拟系统的总体业务分析示意图如23所示。娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文I；|圈圆圆圆静态管理匝叵_T一_I图23系统总体业务示意图从图中可以看出，系统包括动态管理和静态管理两类业务。静态管理主要是对系统的用户、用户权限以及美术教学网络资料的管理，它们为动态的课件同步学习、问题讨论、艺术欣赏和作品评价等业务功能提供资源支持，确保了动态管理的良好运行。232系统功能性需求14经过调研和分析后，我们得出美术教学辅助模拟系统的基本功能需求如下1、具有基本实用的教学功能1提供艺术库的建立功能，对美术教学相关的各种资料上传、整理和发布，实现了资源的重复利用以及课后学生的自学；2将课程内容网络化，将各种类型的教学资料进行同步整理，让学生在课后可以复习课堂上讲授的内容，包括录制的音频、视频、课堂课件、参考图片和讲解文本等。3提供网上答疑和讨论交流的功能，让课堂中遗留的问题和无法满足的讨论交流在这个系统中得以进行。4实现各种形式的艺术作品赏析；包括作品检索、分类浏览、优秀作品推荐、点击排行和评价排行等，用户可根据自己的需要检索和赏析艺术作品。5提供作品评价的功能，对学生提交的作品，根据管理员的设置和选择山东大学硕士学位论文的评卷，由教师和其他学生进行网上评阅打分，最后合成各种分数得到作品的最终评价得分。用户可通过对其中优秀作品的学习提高自己的作画水平。6课程内容的网络化和对讨论交流平台的管理和控制必须由授课教师亲自来完成，所以要提供相应的系统管理功能。2、实现各种教学策略1提供教学资源并以生动形象、易于理解的形式表示出来。如视频课件、示例图片和文本的同步播放。2对于学生作品的评测，可以通过网上评价的方式完成。3通过论坛、在线答疑等方式实现师生之间的交互，增强了师生之间、学生之间的沟通。因此，本文中设计实现的美术教学辅助系统主要包括五部分1艺术库建立。主要指各种艺术资料的采集整理，包括美术作品、音视频录像、美术教学图片和文档等。2网上教学。主要是教师将美术教学相关的音视频资源与示例图片或者文档进行同步整合，便于学生在客户端的远程点播学习。3艺术欣赏。主要是按照各种交互方式实现美术作品的检索、浏览和赏析，提高学生的美术赏析能力。4问题讨论。学生可以在此提出课堂上遗留的问题，管理员、教师和其他学生均可进行回复。这里可以设置“精华帖“和“常见问题列表FAQ”，加快用户的问题检索效率。5作品评价。学生将个人的美术作品上传到系统中，由管理员设置评卷和评价时间等，教师和其他学生可在规定时间内进行评价，合成各方的评价结果并计算作品的最终得分，列出优秀作品进行展示。232业务流程分析在面向对象的系统中，业务流程表现为角色之间的交互，下面对系统的几个主要部分进行动态结构分析。娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文1、艺术库建立的流程分析艺术库就是将美术教学相关的美术作品、教学录像的音频、视频课件等各种类型的资料整理并有序组织在一起，为资料的重复利用和学生的自主学习提供方便。音频、视频靴类叫竺刿图24艺术库建立的流程图图24是艺术库建立模块的流程图。学生和教师登录系统后，均可以编辑和上传资料，这里要编辑资料的作者、标题、文本描述等信息，以便于资料的检索。然后由专门的教师进行资料审核并对资料分类，比如作品分组国画、油画、水彩画等或者分主题主题比组图更高一级，如绘画主题、摄影主题、漫画主题等，若审核不通过则可以将资料直接删除，通过后资料不可以再修改或删除。最后根据资料的类型对审核通过的资料进行发布。若是音、视频资料，则需要发布到流媒体服务器上，这样音视频播放时在服务器和客户端之间采用流式传输技术，保证了大数据传输的可靠性和实时性。若是作品或文档等类型的资料，则发送到WEB服务器即可。2、网上教学的动态结构分析网上教学是随着现代信息技术的发展而产生的一种新型的教育方式。计算机技术、多媒体技术以及通信技术的发展，尤其是INTEMET的迅速发展，使网上教学有了质的飞跃。但是目前网上教学资源多是以音视频录像为主，这类资源文件大，采用普通的HTTP传输会导致延迟时间较长，因此这里将计算机网络与流媒体技术结合，充分发挥网络的交互性和流媒体的便捷性、灵活性、形象性和直观性，16山东大学硕士学位论文从而实现个性化的同步流媒体课件制作。简单的说，流媒体就是指在INTEMET中使用流式传输技术的连续多媒体，即在网络中以数据流的方式实时发布音频、视颁等多媒体内容的媒体。将基于WEB的同步流媒体课件应用在网络教学中，学生只需打开浏览器，便可以看到教师的影像、声音以及另外配合同步播放的讲稿和图片等其它媒体内容，另外通过点击索引区的标题还可以自由选择知识点进行学习。由于采用了流式传输技术，用户不需要将整个多媒体文件全部下载，而只需经过短暂的启动延时既可通过浏览器进行课件播放，故不需要设置很大的缓冲区，不需占用大量的网络带宽，网络传输质量大大提高，使学生能够有效的理解课件表达的信息和知识。网上教学主要包括同步课件制作和同步播放两部分。同步课件制作主要是由教师将音视频课件、示例图片和文本介绍同步整合在一起，构造同步演示的WEB课件。同步播放则是学生在客户端通过IE浏览器检索和点播学习。网上教学的流程图如图25所示，首先对选择的音、视频进行手动的场景分割，对所有的场景关联对应的示例图片和文字介绍。学生可根据关键字查询学习资源，并将同步关联后的音视频、图片和文字介绍生成WEB页面进行同步播放。不存图25网上教学的流程图3、问题讨论的动态结构分析问题讨论部分提供了一个教师与学生交流的空间。学生首先可以在线查看其17娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文他同学的提问以及老师的回答，如果没有找到自己想问问题的回复，学生可以向老师提问。教师可以随时查看学生的疑问并有针对性进行解答供学生查阅，并可将一些典型的问题在课堂讲解。以网络作为交互的媒体在某种程度上，更能激发学生的交流热情，消除学生课堂发言的心理顾虑，增强学生交流的参与程度。同时，通常在学习知识过程中不同学生的问题往往具有相似性，教师可以对学生所提出的问题加以汇总和分析，可以总结教师在教学过程中的得失，使教师能够及时高效地调整教学方法，从而大大提高教学的质量。图26是问题讨论的流程图。学生登录后可检索和浏览自己和其他学生的所有问题，若无自己需要的解答时，可提出新问题，可以设置问题为公开所有用户均可答复或特定用户答复如指定某教师答复。教师登录后可浏览所有公开问题和针对自己的问题并进行答复，若觉得该类问题出现的较为频繁，可加入FAQFREQUENTLYASKEDQUESTIONS常见问题表中。而管理员登录后可浏览所有问题并设置精华帖。是图2_6问题讨论的流程图4、艺术欣赏的动态结构设计回学生完成美术作品是美术学科教学的最重要一环，教学评价往往都是在作品的基础上展开。当学生完成美术作品后，提供给学生的展示空间将对学生的学习18山东大学硕士学位论文兴趣产生极大的影响，美术作品的展示和赏析对提高学生的美术素养和绘画水平是很有帮助的。系统为用户提供了多种作品选择和赏析方式，比如用户可以输入某些检索条件查询需要的作品，或者按照分类浏览在艺术库建立的时候对作品进行了分组分主题，或者浏览教师的优秀作品推荐排行，或者浏览点击作品排行。在选择作品展示赏析后，自动统计该作品的点击率，从而更新点击排行。下图27是艺术欣赏模块的功能流程图。艺术欣赏否输入检索参数L选择分类推荐排行点击排行选择一作品卜刊优秀推荐作品展示点击统计图27艺术欣赏的功能流程图5、作品评价的动态结构分析作品评价是美术课堂教学的重要组成部分，也是近期美术课程改革关注的一个重要方面，美术课程标准对评价的方式提出了“重视学生的自我评价，注重对学生美术活动表现得评价，采用多种评价方式评价学生的美术作品“的建议。本系统根据美术课程标准设计了作品评价模块。改变单一的以老师为中心评价方式。以学生自身发展为本，提高评价活动的参与意识。增强自信心和成就感。根据学生在不同学习阶段的认知特点开展多种多样的评价活动，积极互动，增进学生间的交流和沟通。逐步引导学生从被动的接受评价，转变成自觉的表达感受、主动的交流思想。美术作品的类型多种多样，对它们评价的侧重点也有所不同，比如艺术摄影作品的评价标准，可以这样概括为四个方面一是作品完美性，二是艺术创新性，三是艺术想象力，四是作品对人文精神的关注和表现；新闻摄影的评价标准可以19娱乐新闻HTTP/WWWDANGANKUCOM山东大学硕士学位论文概括为“五求”求新追求新闻价值体现在新的表现形式里，求真要求事实真实与形象真实的统一，求活追求人物形象与现场气氛生动活泼，求情一一追求情感淋漓尽致的刻画或含蓄而有情调的表现，求意追求画面的深层涵义，而绘画则主要从构图、用笔、用墨、敷色四个方面进行品评。因此，我们不能施之以完全相同的一套评价标准。图28是作品评价的流程图。首先管理员对评项进行添加、修改、删除等，可以选择某些评项构成一套评卷，同样的评项可以在很多评卷内，这样为评卷的构造提供了很大的灵活性。学生提交作品后，管理员选择评卷并进行评价设置，比如设置评价时间、设置教师和学生的评价比重等。学生和教师可以对已设置的学生作品在评价时间内进行评阅打分。根据评价设置系统综合学生和教师的评阅情况自动计算作品的得分，并将评价结果在作品展示时显示。这种互评方式既增加了学生之间的交流和沟通，又通过和其他学生作品的比较认识到自己的不足之处，从而更快的提高自己的美术素养。教师学生管理员232用例分析图28作品评价的流程图这里根据系统前期调研的结果，结合软件设计的要求对系统的功能需求进行山东大学硕士学位论文了详细的说明。在面向对象的软件工程方法中，用例模型是系统需求分析的有效手段，它定义系统用来做什么。用例模型由“角色”ACTOR和“用例“USECASE组成。在构建一个用例的时候，通常要做的第一件事情是识别角色，即参与者。然后识别系统为参与者提供的服务，即参与者的行为，也就是用例。最后确定角色和用例之间的关系。确定有效用例的关键是，检查用例是否包含了一个完整的功能。用例不能定的过细，不能把一个完整的功能的一个部分作为一个用例，也不能在一个用例中包含过多的功能。下面以几个关键模块的用例模型来说明系统的需求分析。1、艺术库建立的用例模型在美术教学过程中会产生大量的资料，包括学生和教师的作品、艺术家的作品、美术教学的音频、作品讲解的视频等；传统课堂教学中对这些资料的保存、整理以及重复利用都会浪费巨大的人力和时间，因此在网络上专门建立一个艺术库是很有必要的。图29是艺术库建立的用例图，主要包括学生和教师两种角色；主要用例有资