跨欄跑多媒體教學(xué)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)

摘 要：軟件的開發(fā)是一個復(fù)雜的過程，通過文獻(xiàn)資料研究法，專家訪談法等，在跨欄跑多媒體教學(xué)軟件的開發(fā)過程中應(yīng)用軟件工程的管理思想進(jìn)行管理，使開發(fā)工作有序進(jìn)行，提高開發(fā)效率，保證軟件升級與維護(hù)。

關(guān)鍵詞： 跨欄跑；多媒體教學(xué)；軟件開發(fā)

中圖分類號： G807.02 文章編號：1009-783X(2007)01-0117-03 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

軟件的開發(fā)是一個復(fù)雜的過程，軟件工程是指計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和維護(hù)的工程學(xué)科，采用工程的概念、原理、技術(shù)和方法來開發(fā)與維護(hù)軟件，把經(jīng)過時間考驗(yàn)而證明正確的管理技術(shù)和當(dāng)前能夠得到的最好的技術(shù)方法結(jié)合起來。人類解決復(fù)雜問題時普遍采用的一個策略就是“各個擊破”，也就是對問題進(jìn)行分解，然后再分別解決各個子問題的策略。軟件工程采用的生命周期方法學(xué)就是從時間角度對軟件開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行分解，把軟件生命周期依次劃分為若干相對獨(dú)立的階段。軟件工程專家B.W.Boehm把整個軟件生命周期分為軟件定義、軟件開發(fā)和軟件維護(hù)三個時期。每個時期又分為幾個階段，每個階段有相對獨(dú)立的任務(wù)，而且比較簡單，便于不同人員分工協(xié)作，從而降低了整個軟件開發(fā)工程的難度?？茖W(xué)的管理是大型軟件工程項(xiàng)目成功的關(guān)鍵，我們把跨欄跑多媒體教學(xué)軟件的開發(fā)也可以看作是一個工程項(xiàng)目，這樣在軟件的開發(fā)過程中應(yīng)用軟件工程的管理思想進(jìn)行管理，將會使開發(fā)工作有序進(jìn)行，提高開發(fā)效率，保證軟件升級與維護(hù)。

1 研究方法

文獻(xiàn)資料研究法（參閱了大量有關(guān)計(jì)算機(jī)、教育學(xué)、田徑教學(xué)等方面的專著和文章，深入研究110m跨欄跑教學(xué)理論和方法）；專家訪談法（走訪了有關(guān)計(jì)算機(jī)方面的專家和田徑教學(xué)方面的專家）；軟件工程思想應(yīng)用方法（本文從時間的角度對軟件開發(fā)和維護(hù)的復(fù)雜問題進(jìn)行分解，把軟件生命的漫長周期依次劃分為若干相對獨(dú)立的階段）。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 軟件開發(fā)平臺、工具選擇及設(shè)計(jì)原則

根據(jù)軟件總體設(shè)計(jì)思路，在Win98操作系統(tǒng)下，我們使用的開發(fā)工具為北大方正奧思多媒體制作軟件。軟件設(shè)計(jì)原則：（1）注重以學(xué)生的學(xué)為中心。在學(xué)習(xí)過程中充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和主動性，主要體現(xiàn)在利用教學(xué)軟件通過課內(nèi)外結(jié)合獲取知識和掌握基本技術(shù)的能力［1］。讓學(xué)生根據(jù)自身獲取的理論知識和身體練習(xí)反饋信息，形成對110m跨欄跑的完整技術(shù)理解。（2）注重自主性學(xué)習(xí)對知識獲取作用。在信息技術(shù)條件下，學(xué)生獲取知識是多方面的，所以培養(yǎng)學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的能力就變得非常重要，積件式的多媒體教學(xué)軟件因?yàn)樗鼘χR的高度集成性和開放性，為學(xué)生自主性學(xué)習(xí)提供了一條重要的途徑。（3）注重學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)環(huán)境是學(xué)生進(jìn)行自由探索和學(xué)習(xí)的場所，學(xué)生可以利用各種工具和信息資源來達(dá)到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，基于積件的110跨欄跑多媒體教學(xué)軟件既有針對學(xué)習(xí)環(huán)境的應(yīng)用設(shè)計(jì)，又適合教學(xué)應(yīng)用環(huán)境，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境有了更多的主動和自由。（4）注重軟件的通用性。體育教學(xué)中要充分利用各種信息媒體來進(jìn)行教學(xué)和幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，由于教學(xué)軟件應(yīng)用的環(huán)境和條件的差異性，所以教學(xué)軟件就要能夠滿足不同的需求，既要能夠在單機(jī)上運(yùn)行，又要能夠在校園網(wǎng)應(yīng)用，甚至還能在互聯(lián)網(wǎng)上運(yùn)行的多媒體體育教學(xué)軟件。（5）教學(xué)應(yīng)用的靈活性。由于學(xué)生的實(shí)際情況不一樣，教師對運(yùn)動技術(shù)和教學(xué)方法的理解不同，教師在教學(xué)中就會有不同的教學(xué)理念，因此產(chǎn)生不同的教學(xué)順序。本教學(xué)軟件具有這樣靈活性的特點(diǎn)，能根據(jù)每個教師的需要，適用于各種不同的教學(xué)順序。

2.2 軟件工程的管理思想在本教學(xué)軟件開發(fā)中的應(yīng)用

根據(jù)軟件工程的思想，一般軟件開發(fā)分為三個時期，即軟件定義時期（提出問題、可行性研究、需求分析）、軟件開發(fā)時期（總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件測試），軟件維護(hù)時期（使軟件持久地滿足用戶的需求）。因此，我們把軟件開發(fā)整體劃分為5個階段：第1階段，軟件進(jìn)行需求分析；第2階段，整體設(shè)計(jì)與軟件初步形成；第3階段，專家提出修改意見，進(jìn)一步完善；第4階段，軟件打包，制作安裝盤；第5階段，投入使用，及時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，軟件更新升級，滿足教學(xué)需要。

2.3 軟件定義時期

2.3.1 問題提出

110m跨欄跑是田徑教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，老師感到難教，學(xué)生感到難學(xué)［2］。因此，我們通過現(xiàn)代信息技術(shù)所提供的教學(xué)手段，應(yīng)用多媒體教學(xué)軟件輔助教學(xué)和學(xué)生自學(xué)相結(jié)合，給學(xué)生創(chuàng)造一個生動性、直觀性的交互學(xué)習(xí)環(huán)境，充分利用計(jì)算機(jī)多媒體的文字、圖像、圖形、動畫、影音等功能，使學(xué)生建立正確的跨欄跑技術(shù)概念，熟練掌握跨欄跑技術(shù)，并從理論上掌握各個技術(shù)階段的任務(wù)、動作規(guī)格、技術(shù)要求、教學(xué)方法與手段以及常見錯誤動作的識別、產(chǎn)生原因及糾正方法。

2.3.2 軟件需求分析

本系統(tǒng)在開發(fā)前認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行了需求分析。首先確定軟件的使用對象，使用環(huán)境。一方面，就軟件制作技術(shù)走訪了有關(guān)計(jì)算機(jī)方面的專家；另一方面在軟件教學(xué)內(nèi)容、方法、手段等方面走訪了長期從事田徑教學(xué)方面的專家，并對軟件的內(nèi)容，結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合分析和評價，最后形成軟件的基本框架。

在開發(fā)過程中多次完善和修改。最終軟件功能需求可歸納以下幾個方面：文字及聲音播放、技術(shù)圖片演示、運(yùn)動技術(shù)影像觀摩、運(yùn)動技術(shù)理論知識講解(見圖1)、跨欄跑發(fā)展史與相關(guān)研究、教學(xué)步驟示例(見圖2)、世界優(yōu)秀運(yùn)動員技術(shù)、理論知識過關(guān)練習(xí)、軟件使用說明，功能鍵的運(yùn)用等。

圖 1 運(yùn)動技術(shù)理論知識講解及影像觀摩

圖 2 教學(xué)步驟示例

2.4 軟件開發(fā)時期

2.4.1 軟件腳本編寫

腳本內(nèi)容的選定以跨欄跑教學(xué)大綱為依據(jù)，以人民體育出版社的《田徑》教材為藍(lán)本，以《田徑運(yùn)動高級教程》（1994年，人民體育出版社）等多部相關(guān)教材和專著為參考。軟件的具體內(nèi)容包括五大部分(見圖3)

2.4.2 文本素材的制作

文字主要用于呈現(xiàn)標(biāo)題、按鈕名稱、以及教學(xué)內(nèi)容等。普通靜態(tài)文字文本直接在系統(tǒng)創(chuàng)作環(huán)境中輸入文字文本內(nèi)容，或通過掃描儀獲取源文本，再用外部文本編輯軟件Word 2000進(jìn)行編輯，動畫文字采用Cool 3D 3.0軟件制作。

2.4.3 圖像素材制作

圖像主要用于背景、插圖、圖形交互區(qū)以及圖形按鈕等處。我們主要通過掃描儀把所需的照片、圖片掃描后生成JPG格式的圖像文件，然后用Photoshop5.0和Ulead Photo Express4.0SE進(jìn)行各種處理，獲得軟件所需的圖像素材。

圖 3 軟件的五大基本部分內(nèi)容

2.4.4 音頻素材的制作

教學(xué)軟件的聲音種類包括聲音、音樂與效果聲。聲音指朗讀示范音與解說，音樂指背景音樂與主體音樂，效果聲用于按鍵的提示音等。聲音，文本解說的聲音錄制我們采用計(jì)算機(jī)聲卡連接麥克風(fēng)利用GoldWave數(shù)碼錄音軟件進(jìn)行錄音，為了保證軟件文字朗讀的準(zhǔn)確生動、吐字清晰、節(jié)奏合理，我們特意邀請了某市音樂廣播臺的播音員進(jìn)行文本解說的錄制。

2.4.5 視頻影像素材文件的制作

視頻素材是我們教學(xué)軟件的重點(diǎn)內(nèi)容之一，目的是幫助學(xué)生建立正確、直觀、生動、清晰的示范動作，在視頻素材的制作過程中，我們主要選用保存在錄像帶和VCD光盤上的世界優(yōu)秀運(yùn)動員的技術(shù)動作。

2.4.6 軟件開發(fā)流程

所有的設(shè)計(jì)構(gòu)思和素材準(zhǔn)備完成后，我們用方正奧思多媒體創(chuàng)作工具5.1，按照以下的操作流程進(jìn)行我們教學(xué)軟件的具體制作。

2.4.6.1 創(chuàng)建工程

進(jìn)入方正奧思時或者通過頁編輯器的“文件”菜單中的選項(xiàng)創(chuàng)建跨欄跑多媒體教學(xué)軟件工程。

2.4.6.2 定義軟件工程變量的

由于習(xí)題過關(guān)練習(xí)部分，軟件要自動計(jì)分，且在相應(yīng)部分判斷總分的多少讓學(xué)生是否可以做下一部分的練習(xí)，這些都要通過變量運(yùn)用程序控制來實(shí)現(xiàn)。而方正奧思中使用變量之前必須先定義，由于變量要跨頁使用，所以要在工程屬性中定義變量，變量定義（略）。

2.4.6.3 定義鍵盤的操作功能

本教學(xué)軟件某些功能不僅通過鼠標(biāo)操作可以完成，而且通過鍵盤操作也可以實(shí)現(xiàn)，所以，軟件開發(fā)時我們定義了鍵盤操作以下功能：按“F1”鍵可獲得該軟件的使用說明；按“Q”鍵退出軟件運(yùn)行［3］。

2.4.6.4 單項(xiàng)選擇題的制作

單項(xiàng)選擇題第二題具體的制作方法如下：(1)在頁面中創(chuàng)建文字3，單擊文字3進(jìn)入編輯狀態(tài)，輸入題目的內(nèi)容。在“屬性箱”中選擇“邊框”標(biāo)簽，選擇設(shè)置“有邊框”，設(shè)置“填充”屬性，采用半透明效果。（2）在頁面中創(chuàng)建4個單選按鈕，從上到下分別在各單選按鈕的標(biāo)簽中輸入各答案內(nèi)容。對從上到下4個單選按鈕所表示對答案，假設(shè)只有第二個是正確的，所以設(shè)置第二個單選按鈕answer2的動作屬性為：鼠標(biāo)抬起，賦值sum2=10，其余的3個單選按鈕的“動作”屬性為：鼠標(biāo)抬起，賦值sum2=0。同時選擇4個單選按鈕，創(chuàng)建一個并行組_1，并在“屬性箱”的“內(nèi)容”標(biāo)簽中選擇“單選按鈕控制”。（3）為計(jì)算本題所得的分?jǐn)?shù)，設(shè)置前景頁的“動作”屬性如下：

2.4.6.5 過關(guān)設(shè)計(jì)

單項(xiàng)選擇題做完后，進(jìn)入記分頁面，如果單項(xiàng)選擇題的總分大于30分，就可以進(jìn)入多項(xiàng)選擇題的練習(xí)，如果小于30分則不能進(jìn)入多項(xiàng)選擇題的練習(xí)，頁面自動回到單項(xiàng)選擇題的第一題，程序設(shè)計(jì)如下：

2.4.6.6 多項(xiàng)選擇題的制作

多項(xiàng)選擇題是用復(fù)選項(xiàng)的組合來實(shí)現(xiàn)的。

2.4.6.7 填空題的制作

填空題是由文字對象的運(yùn)行層可編輯和變量、函數(shù)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)。

2.4.7 軟件打包、制作安裝盤

在指定的路徑下生成一個“跨欄跑教學(xué)軟件.EXE”文件的文件包，采用安裝制作軟件Creat Install 2003 pro把這個文件包做成安裝文件，然后刻錄光盤。

2.4.8 軟件的運(yùn)行環(huán)境

本軟件經(jīng)過多次測試，該教學(xué)軟件可以很好地運(yùn)行在Win98和WinXP操作系統(tǒng)下，要求計(jì)算機(jī)的最低配置為PⅡ300以上的多媒體計(jì)算機(jī)。

2.5 軟件維護(hù)時期

軟件的維護(hù)是軟件開發(fā)非常重要的環(huán)節(jié)，一個優(yōu)秀的軟件，尤其是教學(xué)軟件，維護(hù)就顯得更為重要了，因?yàn)槲覀兊慕虒W(xué)方法和教學(xué)手段都在不斷地變化，同時我們在使用軟件的過程中也會發(fā)現(xiàn)許多新的問題，教學(xué)中也會產(chǎn)生許多新的思想。如何及時地把這些新思想、新東西放到軟件中去，都是通過軟件維護(hù)來完成的，使教學(xué)軟件及時地跟上教學(xué)需要。通過應(yīng)用，我們修改了軟件個別文字錯誤，并發(fā)現(xiàn)軟件的解說聲音有點(diǎn)偏小。關(guān)于跨欄跑錯誤動作解析部分應(yīng)該加上學(xué)生在實(shí)際練習(xí)中產(chǎn)生的典型錯誤案例技術(shù)錄像等。多次的應(yīng)用和維護(hù)，我們的軟件會不斷地完善，更加緊密地切合教學(xué)實(shí)際的要求。

3 結(jié)論

1)運(yùn)用軟件工程的管理思想可使跨欄跑多媒體教學(xué)軟件的開發(fā)工作有序進(jìn)行，提高開發(fā)效率。

2)該跨欄跑多媒體教學(xué)軟件可在不同的操作系統(tǒng)和不同配置的計(jì)算機(jī)上穩(wěn)定運(yùn)行。

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