多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)設(shè)計(jì)

劉學(xué)民

（上海大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，上海 200444）

多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)設(shè)計(jì)

劉學(xué)民

（上海大學(xué) 計(jì)算機(jī)學(xué)院，上海 200444）

為了適應(yīng)現(xiàn)代教育理念和教學(xué)模式，滿足師生在整個(gè)“教與學(xué)”過程中的個(gè)性化需求，文章研發(fā)了多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)。教師可依據(jù)教學(xué)要求在該平臺(tái)上定制教學(xué)內(nèi)容，通過交互方式動(dòng)態(tài)演示課程中的一些抽象概念以及難點(diǎn)和重點(diǎn)問題。學(xué)生在該平臺(tái)上可交互式地對(duì)老師授課的內(nèi)容進(jìn)行重現(xiàn)和反復(fù)驗(yàn)證，還可利用該平臺(tái)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行自學(xué)。此外，該平臺(tái)可隨時(shí)調(diào)用一些常用軟件工具和對(duì)資源進(jìn)行管理，還可播放音頻和視頻等。多媒體定制式一體化平臺(tái)顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式，為師生提供了一個(gè)理想的符合個(gè)性化需求的交互式和綜合性的“教與學(xué)”平臺(tái)。

定制；教學(xué)；一體化平臺(tái)

隨著教育體制改革不斷深入，人們對(duì)教育內(nèi)涵、方式和質(zhì)量提出了更高的要求。本文基于嘗試顛覆傳統(tǒng)教學(xué)理念，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)。教師可在平臺(tái)上根據(jù)教學(xué)要求來定制課堂教學(xué)內(nèi)容，以交互方式動(dòng)態(tài)演示課程中的一些難點(diǎn)和重點(diǎn)問題，可隨時(shí)更新和添加最新的教學(xué)內(nèi)容。學(xué)生在該平臺(tái)上可得到符合其個(gè)性需求的定制式服務(wù)，他們不僅可以還原和反復(fù)驗(yàn)證老師的授課內(nèi)容，還可進(jìn)行自學(xué)和預(yù)復(fù)習(xí)。師生均可在一體化平臺(tái)上根據(jù)自身的需求定制試卷或練習(xí)。平臺(tái)還提供了教學(xué)中所需的常用軟件和功能。

1 多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)設(shè)計(jì)

1.1 總體設(shè)計(jì)理念

多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)采用了“快速原型模型”和模塊化相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，其總體架構(gòu)如圖1所示。該平臺(tái)是由課程動(dòng)態(tài)演示和電子教案子系統(tǒng)、測(cè)試或練習(xí)子系統(tǒng)、試題庫管理子系統(tǒng)以及常用工具和資源管理子系統(tǒng)組成。

圖1 多媒體定制式教學(xué)一體化平臺(tái)總體架構(gòu)

1.2 各子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

1.2.1 課程動(dòng)態(tài)演示及其電子教案子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

由于有些課程（以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”為例）比較抽象，教師用語言和板書不易清晰表述，學(xué)生也很難理解。利用多媒體技術(shù)，研發(fā)“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程中有關(guān)算法的動(dòng)態(tài)演示，可使學(xué)生直觀地感悟到有關(guān)算法的思想及其內(nèi)涵。課后學(xué)生只需輸入相同的數(shù)據(jù)，即可重現(xiàn)教師授課時(shí)演示的內(nèi)容。教師只需修改教案（即PPT文檔）即可隨時(shí)更新最新知識(shí)，而無需對(duì)系統(tǒng)的代碼有任何了解。

1.2.2 測(cè)試或練習(xí)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該子系統(tǒng)可根據(jù)教學(xué)要求對(duì)試卷進(jìn)行定制。它將試題難易程度分為初級(jí)、中級(jí)和高級(jí)3個(gè)級(jí)別，向用戶提供難易程度等可任意組合的單選題和多選題試卷。

該子系統(tǒng)根據(jù)用戶的要求，從相應(yīng)題型的相應(yīng)難易級(jí)別試題庫中隨機(jī)抽取用戶所需的題量，然后進(jìn)行組卷。組卷完畢后用戶可進(jìn)行答題，最終自動(dòng)判題并給出成績(jī)。如果用戶想再做一次與本次相同要求的試卷，系統(tǒng)仍可繼續(xù)進(jìn)行組卷，且保證每次組卷的試題不重復(fù)。

1.2.3 試題庫管理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該子系統(tǒng)除了具有試題的建立、查詢、修改和刪除等常用功能外，還增加了試題還原和清除功能。教師利用試題回收站將暫時(shí)不用或不合適的試題移入該回收站中暫存，待需要時(shí)再還原到相應(yīng)的試題庫中；或?qū)⒁院蟛辉傩枰脑囶}直接在回收站中物理清除。

該設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處在于：教師根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生狀況對(duì)試題進(jìn)行恰如其分的調(diào)整（即利用試題還原功能將試題在不同的難度級(jí)別之間進(jìn)行自由遷移）。這樣，可大幅度提升該子系統(tǒng)的靈活性，體現(xiàn)了一體化平臺(tái)的定制式設(shè)計(jì)理念。

1.2.4 常用工具和資源管理子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該子系統(tǒng)使用戶對(duì)一體化平臺(tái)的使用更加方便和快捷。用戶可在一體化平臺(tái)中直接使用音頻/視頻播放器、上網(wǎng)和常用軟件或功能（如：對(duì)文件復(fù)制、刪除和移動(dòng)、Of fi ce等）。解決以往為了使用這些軟件和功能必須在不同系統(tǒng)之間進(jìn)行切換的問題。

2 平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

一體化平臺(tái)采用以Authorware多媒體開發(fā)工具[1-2]和SQL Server數(shù)據(jù)庫[3-4]為主體開發(fā)軟件，利用Xtras技術(shù)、外部函數(shù)等多種技術(shù)手段解決平臺(tái)在實(shí)踐中出現(xiàn)的核心問題。

2.1 課程動(dòng)態(tài)演示及其電子教案子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

以“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”課程為例。通常，數(shù)據(jù)按不同的視角可分為數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，兩者密不可分。算法設(shè)計(jì)是屬于數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)，而算法實(shí)現(xiàn)是屬于數(shù)據(jù)的物理結(jié)構(gòu)。因此，在實(shí)現(xiàn)任何一個(gè)算法的動(dòng)態(tài)演示過程中，不僅要在屏幕上顯示算法執(zhí)行過程中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化，同時(shí)在內(nèi)存中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)也要同步發(fā)生改變，這是實(shí)現(xiàn)過程中必須要解決的關(guān)鍵問題。

電子教案是向用戶提供以章節(jié)為單位的樹形目錄結(jié)構(gòu)。用戶點(diǎn)擊目錄結(jié)構(gòu)中一個(gè)或多個(gè)章節(jié)名來打開所需的教案。本教案主要使用外部函數(shù)和ActiveX控件等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

2.2 測(cè)試或練習(xí)子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

該子系統(tǒng)由登錄/注冊(cè)、組卷、答題、判題、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、顯示標(biāo)準(zhǔn)答案和用戶所選答案等模塊組成。在該子系統(tǒng)中，若獲取了某題的難度級(jí)別和題號(hào)，則該題的試題內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)答案、用戶答案等信息都可獲得。

用戶首先輸入組卷要求（題型、難度級(jí)別和題量）；然后系統(tǒng)根據(jù)組卷要求在相應(yīng)的題庫中隨機(jī)抽取符合用戶要求的試題并組卷；接著進(jìn)行答題；在答題完畢后，該子系統(tǒng)對(duì)做錯(cuò)或未做試題再提供一次重做的機(jī)會(huì)；最后給出成績(jī)，并顯示每題的標(biāo)準(zhǔn)答案和用戶答案，以便于用戶進(jìn)行比對(duì)和分析。

用戶可根據(jù)需要請(qǐng)求子系統(tǒng)多次組織相同要求的試卷，并確保每次組卷時(shí)所使用的試題與以前不重復(fù)。

2.3 試題庫管理子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

該子系統(tǒng)是由試題的建立、查詢、修改、刪除、還原、清除和登錄/注冊(cè)等模塊組成。具有管理權(quán)限的用戶才能操作該子系統(tǒng)。主要模塊實(shí)現(xiàn)如下。

（1）建立試題就是錄入新試題。用戶可使用錄入界面中各編輯按鈕對(duì)試題進(jìn)行編輯。（2）修改試題是對(duì)符合關(guān)鍵字的所有試題進(jìn)行修改。（3）刪除試題是將符合刪除條件的所有試題從試題庫中刪除。這些被刪除的試題不直接從系統(tǒng)中被物理清除，而是將它們遷移到試題回收站中，以便于以后在需要時(shí)對(duì)這些試題進(jìn)行各種處理。（4）還原試題是從試題回收站中取出所有符合條件的原先被刪除的試題；然后使用“還原”按鈕對(duì)這些試題打上“還原”標(biāo)志，并選擇需要還原的難度級(jí)別。若用戶暫不需要還原它們中的某些試題，也可以使用“恢復(fù)”按鈕將這些試題的“還原”標(biāo)志更改為“未還原”標(biāo)志。

2.4 常用工具和資源管理子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

該子系統(tǒng)是由媒體播放器、Of fi ce軟件包、Web瀏覽器和資源管理等模塊組成。主要通過使用多種控件、系統(tǒng)函數(shù)和外部函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

3 結(jié)語

一體化平臺(tái)是一個(gè)集多種功能為一體的集成系統(tǒng)，可以為師生提供一個(gè)理想的“教與學(xué)”平臺(tái)。該平臺(tái)具有定制性、通用性和開放性的特點(diǎn)，較好地彌補(bǔ)了以往教學(xué)系統(tǒng)較為突出的定制性不夠、修改教案困難、試題庫管理不靈活、常用功能只能借助于平臺(tái)以外的軟件等不足。

[1]王麗萍.Authorware 7.0實(shí)例教程[M].3版.北京：電子工業(yè)出版社，2015.

[2]袁海東.Authorware 7.0教程[M].6版.北京：電子工業(yè)出版社，2013.

[3]董志鵬.SQL Server 2012中文版數(shù)據(jù)庫管理、應(yīng)用與開發(fā)實(shí)踐教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2016.

[4]肖澤干.數(shù)據(jù)庫原理及SQL Server 2012教程[M].北京：中國傳媒大學(xué)出版社，2015.

Design of integrated platform for multimedia customized instruction

Liu Xuemin
（School of Computer Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China）

In order to adapt to the modern education concept and teaching mode, and meet the demand for personalized of teachers and students in the whole teaching and learning process, this paper develops a multimedia customized teaching integrated platform. Teachers can according to the teaching requirements to customize the teaching content on the platform, dynamically demonstrating some abstract concepts, as well as dif fi culties and key issues through the interactive type. Students can interactively reproduce and verify the content of the teacher’s lecture on this platform as well as to learn course content by themselves with the platform. In addition, the platform can be used for calling some common software tools and manage the resources at any time, and also be used for playing audio and video. The multimedia customized integrated platform subverts the traditional teaching mode and provides an ideal interactive and comprehensive teaching and learning platform for teachers and students.

customization; teaching; integrated platform

劉學(xué)民（1964— ），男，江蘇鹽城，碩士，實(shí)驗(yàn)師；研究方向：多媒體技術(shù)與軟件工程。