基于Web的網(wǎng)絡多媒體CAI課件的設計與開發(fā)
關鍵詞：多媒體CAI課件 Web Java Authorware Shockwave
1.引言
隨著計算機網(wǎng)絡技術和通信技術的發(fā)展以及全球互聯(lián)網(wǎng)（Internet）的發(fā)展，計算機遠程教育將成為Internet最有前景的應用之一，特別是隨著中國教育科研網(wǎng)（CERNET）的建成和發(fā)展，國內(nèi)已有很多高校通過CERNET與Internet連接，利用Internet這個新興的媒體來提供一個群體的學習環(huán)境，將可以為所有上網(wǎng)者提供學習機會。因此，研制和開發(fā)基于Web的網(wǎng)絡多媒體CAI課件將變得越來越重要。
去年，我們承擔了教育部95重點子課題《計算機硬件技術基礎》多媒體CAI課件的研制和開發(fā)，為了適應當前信息化社會對教育提出的新要求，課題組正在開發(fā)適用多種形式的CAI課件，特別是方便Web發(fā)布的多媒體CAI課件，今后學生只需注冊入網(wǎng)就可以學習相關課程。
2.基于Web的網(wǎng)絡多媒體CAI課件的特點
基于Web技術開發(fā)的網(wǎng)絡多媒體CAI課件與單機的CAI課件各有其自身的特點，但前者比后者具有更大的優(yōu)越性。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
2.1 沒有時空限制
因為課件是基于網(wǎng)絡的，所以具有廣泛的影響性。它可以借助 Internet強大的服務功能，讓學生隨時隨地來學習，甚至教師對學生可以進行同步或異步的教學輔導，真正實現(xiàn)沒有圍墻的大學，建成所謂的虛擬教室、虛擬大學。從而突破了傳統(tǒng)教學的空間和時間的限制，使得獲取知識的范圍更加擴大。因此，教師的概念也會發(fā)生變化，從根本上改變了傳統(tǒng)的以教師為中心、以課堂為中心的教學模式，代之以學生為中心、以實踐為中心的新型教學模式，也為終身教育的實現(xiàn)提供了條件。
2.2 有助與促進學生之間的協(xié)同學習
由于多個學生可以同時訪問同一課件，從而形成一個群體，也就是創(chuàng)造一個所謂的群體學習環(huán)境，這樣他們之間就可以相互交流討論、協(xié)同學習，學生之間是互教互學的對象，同時也能培養(yǎng)學生互相幫助的協(xié)作精神。從另一個角度看，學生在Internet上通過CAI課件進行學習，可進一步提高學生 Internet的應用能力和通過計算機獲取知識的能力。
2.3 課件的發(fā)布及版本的升級方便
基于Web的課件升級極其方便，無需發(fā)布任何介質(zhì)，只需將Web服務器上的CAI課件進行升級更新，就可以使任何訪問者學習到最新的課件。而且網(wǎng)上的資源是分布的、無限的 ，我們可以把開發(fā)的基于Web的CAI課件在網(wǎng)上分布地存放，以便更好地利用這些資源和平衡網(wǎng)絡負載。
當然，基于Web的課件也有其局限性，主要在于它需要較高的網(wǎng)絡帶寬，來支持傳輸大量的圖像、聲音乃至視頻影像等多媒體信息。不過，隨著各種高速網(wǎng)的建成和網(wǎng)絡新技術的不斷出現(xiàn)，這一問題將會逐步改善和解決。
3.基于Web的網(wǎng)絡多媒體CAI課件的開發(fā)技術
開發(fā)基于Web技術的網(wǎng)絡多媒體CAI課件涉及到很多知識，同時隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，也為我們提供了多種方法。
3.1 利用Java語言
Java語言是SUN公司推出的新一代跨平臺的通用網(wǎng)絡編程語言，因其良好的平臺獨立性、安全可靠性以及完全面向?qū)ο蟮榷囗椥绿匦远妒芮嗖A。利用Java語言可以很方便地實現(xiàn)Web頁面中動畫、聲音等媒體的播放和控制，從而產(chǎn)生具有生動畫面的網(wǎng)頁，而且它也能很好地解決CAI課件的跨平臺、實時交互以及網(wǎng)絡管理等問題，只要用戶運行了支持Java的瀏覽器，就可以交互地使用CAI課件。目前幾種最流行的瀏覽器，如Netscape Navigator和Internet Explorer等均有支持Java的版本。因此，Java語言已被廣泛應用于教育領域，實現(xiàn)了電子圖書館、網(wǎng)上交互式學習和遠程教學等等。
3.2 利用Shockwave for Authorware
如果說Java語言主要面向?qū)I(yè)編程人員，那么Shockwave for Authorware則是面向廣大的非專業(yè)人員，無須編程即可實現(xiàn)多媒體CAI課件的網(wǎng)上發(fā)布。
Shockwave是Macromedia公司提供的一套在Internet平臺上播放多媒體節(jié)目的系列軟件。通過Shockwave ，我們可以充分利用現(xiàn)有的創(chuàng)作工具和已掌握的技術與經(jīng)驗直接進入Internet的開發(fā)領域，并可以將原來用Authorware開發(fā)的傳統(tǒng)式的CAI課件方便快捷地移植到Internet上。因此，我們在研制《計算機硬件技術基礎》多媒體CAI課件時，選用了Authorware 4.0（Authorware 3.5已有此功能）作為開發(fā)平臺。下面僅以Authorware 4.0為例來介紹這方面的技術。
3.2.1 Shockwave for Authorware的組成及特點
Shockwave for Authorware主要有兩部分組成：開發(fā)服務器端程序的Afterburner 和用于客戶機端WWW瀏覽器的插件Shockwave Plug-in。這兩個軟件隨Authorware 4.0一起發(fā)售，也可以從網(wǎng)上免費下載（網(wǎng)址：http://WWW.macromedia.com/shockwave/download/）。其中Afterburner用于把Authorware 4.0制作的.A4R、.A4E文件分割、壓縮，生成可以被Navigator和Explorer識別的文件格式。當這些經(jīng)過Afterburner處理的文件由服務器傳送到瀏覽器一端時，Shockwave將負責解釋其中的內(nèi)容，從而在Web頁面中將各種媒體信息展現(xiàn)出來。
Shockwave for Authorware具有以下特點：
(1) 使用多媒體數(shù)據(jù)流分包技術：這樣，大型課件系統(tǒng)在網(wǎng)絡上將以片段的數(shù)據(jù)包形式傳遞，在瀏覽器端由Shockwave將數(shù)據(jù)片段整合為一體。因此，無論由Authorware制作的課件規(guī)模大小，均可以在瀏覽器一端實現(xiàn)快速啟動，并對圖、文、聲、像等多種媒體進行播放。
(2) 動態(tài)預裝入：所有數(shù)據(jù)在需要之前，便可以在后臺進行預先裝入，而對最終用戶來說這部分是完全透明的。
(3) 文件壓縮50-70%：經(jīng)過分包壓縮處理的文件不但減少了網(wǎng)絡傳輸時間，也節(jié)省了在文件服務器上的存儲空間。
(4) 信息回寫：通過FTP方式，我們可以從Web服務器上獲得有關用戶登錄方面的信息，或?qū)Ψ掌魈岢龅臏y試作出反饋。
另外，Shockwave for Authorware的使用也比較簡單，下面以Authorware 4.0為例來介紹在PC機上的使用方法。
3.2.2 Shockwave for Authorware的使用
首先，制作服務器端的文件：把用Authorware 4.0開發(fā)的CAI課件（.A4P文件）打包生成.A4R文件，然后用Afterburner將其分割、壓縮，生成.aam和.aas文件，其中.aam 文件是用來說明.aas文件的文本文件，可以被Navigator和Explorer識別。在分包過程中，我們還可以根據(jù)實際網(wǎng)絡的帶寬要求，自行指定分包（即.aas文件）的大小以適應不同的網(wǎng)絡環(huán)境。
其次，制作課件主頁：課件主頁也就是課件的主控頁面，通過它可以很方便地選擇相應的子課件。課件主頁使用Web頁面的超文本標記語言HTML，然后把處理后的Authorware文件嵌入HTML主頁中即可（嵌入格式如圖1所示）。
圖1 嵌入主頁格式
?。?）WIDTH和HEIGHT兩項后的數(shù)據(jù)表示課件在瀏覽器中顯示區(qū)域的大小，建議與Authorware制作時所用窗口大小相同。
?。?）WINDOWS后有三種選項：InPlace，在瀏覽器窗口中顯示；OnTop，另開一個獨立窗口顯示；OnTopMinimize，另開一個獨立窗口顯示，同時把瀏覽器最小化。
?。?）PALETTE后有兩種選項：Background，使用瀏覽器的調(diào)色板；Foreground，使用Authorware的調(diào)色板。
最后，進行客戶端瀏覽器的設置：先根據(jù)需要下載Shockwave for Authorware的安裝程序NP32ASW.EXE（32位）或NP16ASW.EXE（16位），然后進行插件的安裝，并選擇瀏覽器類型（Navigator或IE）之后，瀏覽器就能播放處理過的Authorware程序了。如圖2所示，即為課件在Netscape Communicator 4中播放的情況。
圖2 課件在瀏覽器中播放
從以上過程可以看出，利用Authorware 4.0來開發(fā)基于Web的課件，從開發(fā)者的角度看，與制作傳統(tǒng)的CAI課件并沒有本質(zhì)上的區(qū)別，唯一不同的是最后的壓縮處理和播放環(huán)境。當然，我們在制作過程中應考慮到課件在瀏覽器中運行的頁面布局以及功能按鈕的合理設置。
4.結(jié)束語
以上是我們從事多媒體CAI課件開發(fā)過程中的一些觀點和作法，是對實現(xiàn)網(wǎng)絡教學和遠程教學的初步探索和嘗試。在此基礎上，我們可以CAI課件為中心，對其功能進行進一步擴展，利用Internet提供的各種服務功能，在Web服務器上建立一個集課件管理、注冊登錄、學習、輔導、討論、練習、考試等多項功能為一體的遠程教學系統(tǒng)。