《數字電子技術》CAI課件的設計與制作※

隋美蓉倪 潔孫月紅龔邦金楊 寒宮云華宮淑一

（1徐州醫學院醫學影像學院，徐州221004；2山東省威海市諸往初中，威海264514）

《數字電子技術》CAI課件的設計與制作※

隋美蓉1倪 潔1孫月紅1龔邦金1楊 寒1宮云華2宮淑一2

（1徐州醫學院醫學影像學院，徐州221004；2山東省威海市諸往初中，威海264514）

為滿足學生課后自主學習和自我測試的要求，進一步加強課堂教學效果，開發《數字電子技術》CAI課件。利用Authorware、Flash等軟件實現整個CAI課件的制作，詳細介紹了課件的模塊組成、部分制作過程及應用到的關鍵技術。重點描述了交互界面、動畫設計、自我測試等軟件實現。

自主學習；自我測試；數字電子技術；CAI課件；Authorware

1 引言

《數字電子技術》是生物醫學工程、自動化、電子等專業的核心課程，也是各專業在電子技術方面的重要專業基礎課。很多醫學院校的相關理工科專業也開設了這門課程。該課程理論性和實踐性都很強，各種數字電路的分析和設計是課程的重點和難點。由于課堂教學內容多、時間緊，不能滿足所有學生的進度要求，而且由于電路分析和設計的復雜性，課后自學難度也很大。因此，開發一個高質量的集文字、圖片、動畫、聲音于一體的多媒體CAI課件［1-4］，能夠讓學生通過多個感覺器官來獲取知識、信息，從而進行課后自主學習和自我測試，有助于教學質量的進一步提高。基于此，我們設計制作了基于Authorware的數字電子技術CAI課件。

2 課件設計

本課件由課件簡介、章節學習、知識點講解、實驗指導和自我測試五個模塊組成（圖1）。

圖1 課件組成模塊

課件簡介模塊介紹了數字電子技術課程特點，并對課程重點和難點及相應學習方法加以歸納。

章節學習模塊以章節為序安排內容，在各章節框架中，主要以幻燈片的形式連貫講解，輔以flash動畫演示等。

知識點講解模塊以各個知識點為導航鏈接，以flash動畫演示為主，結合文字講解。該模塊不僅設計形象生動，而且利于學習者根據自己的學習進度和知識掌握靈活進行。

自我測試模塊分為章節練習和綜合測試兩部分，方便學習者對課件內容進行練習鞏固。系統隨機出題，自動評閱打分，并由測試者決定是否導出試卷進行錯題分析或打印等。

實驗指導由實驗儀器、實驗原理和實驗過程三部分組成，有助于學習者進行實驗課前預習與課后回顧。

3 軟件實現

課件主要采用Authorware 7.0編程實現，部分素材采用Powerpoint、Flash制作。下面介紹一下主要工作。

3.1 交互界面的實現 在課件制作中，好的交互界面不僅能夠充分展示課件內容，而且直接影響著學習者對課件的操作。經過多次試驗，制作者選用了菜單、熱區和按鈕［5-6］三種交互方式。其中課件框架采用菜單形式搭建（圖2），設置課程簡介、章節學習、知識點講解、實驗指導、自我測試等一級菜單，各一級菜單下又設置了二級子菜單。如一級菜單“章節學習”按照章節設置了邏輯基礎知識、門電路、組合邏輯電路、觸發器、時序邏輯電路等二級子菜單。由各菜單即可進入相應界面，各界面中又分別采用了熱區、按鈕等交互形式利于學習者操作。

圖2 菜單體系架構課件框架

3.2 知識點動畫設計 對于課程重點和難點，尤其是對一些枯燥理論或復雜電路的講解，主要以Flash動畫的形式展開，輔以相應文字解說。各知識點包括邏輯“與”（“或”、“非”等）概念、TTL反相器工作原理、編碼器工作原理、555定時器工作原理［7］等。例如，在邏輯“與”概念講解的動畫設計中，以串聯電路的形式直觀表示，用兩個開關的閉合和斷開表示輸入信號，如圖3所示。由鼠標點擊開關A、B控制開關的閉合或斷開，真值表中輸入變量A、B和輸出變量Y的值隨之高亮顯示，邏輯電路也跟隨變化相應輸入輸出值。

圖3 邏輯“與”動畫設計界面

3.3 自我測試模塊的設計及實現 自測模塊由章節練習和綜合測試兩大部分組成。其中章節練習主要是每章節知識點進行測試，方便學習者進行階段性練習。綜合測試是對整門課程學習結束后進行的綜合測驗。試題類型包括單選題、多選題、判斷題、填空題等，試題庫采用Microsoft公司的Access數據庫創建。利用通過Microsoft ODBC接口和SQL語言對其進行操作［8-12］。對于章節練習，每一章都有各自的試題庫，每個試題庫下設各個題型的子庫。綜合測試采用一個試題庫。

進入自測模塊后，測試者可自主設置試題數目，系統隨機出題，界面如圖4所示。答題結束后系統自動將測試者的答案和正確答案進行比對，二者一致則加分，各題型得分相加為測試總分。選題總分值*0.6作為及格分數，測試總分小于及格分數為不及格。試卷提交后，可由測試者決定是否導出試卷，導出的試卷通過AppendExtFile函數以txt文件形式保存，主要包括抽取的試題題目及正確答案和測試者的測試答案。

圖4 測試界面

3.4 程序打包 打包多媒體課件程序，就是產生脫離Authorware環境獨立運行的可執行程序。一個完整的Authorware多媒體程序不僅包括Authorware程序文件，還包括Authorware程序文件運行時所需要的支持文件，包括外部文件、Xtras插件、動態鏈接庫DLL、庫文件等，這些外部文件必須在打包后手動添加。同時由于在課件中連接了數據庫，也要把連接的數據庫文件、ODBC.u32、t MsDSN.u32、Winapi.u32文件一起打包。

4 小結

目前，課件各模塊功能調試已基本完成。學生在《數字電子技術》課堂學習之余，配以CAI課件進行課外學習，效果良好。其中，“知識點講解”和“自我測試”兩大模塊很受學生歡迎。在“知識點講解”模塊中，大家可以根據自己對課堂知識的掌握情況，點擊自己沒有理解的某些知識點的導航鏈接，進行自我學習。另外，“自我測試”模塊也給大家提供了一個很好的測試平臺，課件每一章節都設有相應的章節練習。CAI課件的使用，不僅調動了大家的熱情，提高了學習主動性，而且以良好的互動和直觀形象的講解，加深了大家對知識的理解掌握，從而提高了教學質量。

［1］余巍偉，李毅卉．獨立學院結構力學網絡多媒體課件建設與研究［J］．教育與職業，2012，（21）：152-153．

［2］洪三國，譚廣興．多媒體教學中存在的問題及改進建議［J］．教育學術月刊，2012，（5）：51-53．

［3］許懋琦．合理利用多媒體課件教學以提升教學效果［J］．東華大學學報（自然科學版），2010，36（4）：447-476．

［4］楊秀麗，黃啟宏．多媒體在電測實驗教學中的英語［J］．實驗室研究與探索，2011，30（8）：329-331．

［5］張桂珍．Authorware 7多媒體應用教程［M］．北京：機械工業出版社，2008．

［6］王伍柒．Authorware多媒體制作實訓教程［M］．上海：上海交通大學出版社，2010．

［7］余孟嘗．數字電子技術基礎簡明教程［M］．3版．北京：高等教育出版社，2006．

［8］朱詩兵，李迎春．Authorware數據庫編程［M］．北京：清華大學出版社，2000．

［9］江捷，王克杰．基于Authorware的數字電子技術助學系統的設計與實現［J］．實驗技術與管理，2009，26（3）：103-106．

［10］江捷，曹洪微．基于Authorware的數字電子技術自主實驗系統的研制［J］．實驗技術與管理，2008，25（5）：70-73．

［11］趙紅霞，王紅麗，王明，等．利用Authorware 7．0制作醫學選擇題［J］．中國醫學教育技術，2011，25（1）：53-56．

［12］司道文，王永生，張宇新，等．解剖學交互式習題庫的Authorware實現［J］．解剖學雜志，2010，33（2）：275-277．

Design and Development of Digital Electronic Technology CAI Course ware

SuiMeirong1NiJie1Sun Yuehong1Gong Bangjin1Gong Yunhua2
（1 School of medical imageology，Xuzhou Medical College，Xuzhou province，221004，China；2 Zhuw ang Junior high school，Shandong province，Weihai 264514，China）

The CAI courseware of Digital Electronic Technology，has been developed in order to meet the requirements of students' self-directed learning and self test．It aims to improve quality of teaching．The whole CAI courseware was implemented making use of the software of Authorware，Flash，and so on．The parts of courseware，the process of programming courseware and the applied key technologies are introduced．The approach of interactive interface，animation design and selt test is emphasized．

Self-directed learning；Self test；Digital Electronic Technology；CAI courseware；Authorware

10.3969／j.issn.1672-2779.2014.05.052

1672-2779（2014）-05-0087-03

蘇 玲 本文校對：唐鵬云

2013-11-11）

徐州醫學院資助課題［No：Xdc201304］