基于Authorware 的多媒體積件庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蔣維 趙濤

洛陽(yáng)師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)系，河南洛陽(yáng) 471022

基于Authorware 的多媒體積件庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

蔣維 趙濤

洛陽(yáng)師范學(xué)院數(shù)學(xué)與信息科學(xué)系，河南洛陽(yáng) 471022

在論述積件理論的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種以積件思想為基礎(chǔ)的基于 Authorware 的多媒體積件管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在教學(xué)中用于提高積件的管理和使用效率。文中給出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法及相關(guān)的設(shè)置程序。

積件；積件庫(kù)；管理系統(tǒng)；Authorware

引言

隨著Internet向多媒體化方向的迅速發(fā)展，以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代教育手段將得到廣泛應(yīng)用，要促進(jìn)基于Internet 的遠(yuǎn)程教育，就需要一大批多媒體課件。當(dāng)前，多媒體技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的一個(gè)主要方面是：針對(duì)某一學(xué)科內(nèi)容，根據(jù)事先確定的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)情景，按照特定的教學(xué)策略編制而成的課件，由于課件是在教學(xué)活動(dòng)開(kāi)始以前事先設(shè)計(jì)確定的教學(xué)軟件, 因而它又具有教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)情景的“特定性”、教學(xué)模式和教學(xué)方法的“固定性”以及教學(xué)軟件系統(tǒng)本身的“整體性”和“封閉性”等特點(diǎn), 無(wú)法適應(yīng)豐富多變的現(xiàn)實(shí)課堂教學(xué), 這就決定了課件的應(yīng)用范圍具有很大的局限性，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)需要從課件思想向一種更為靈活的、適應(yīng)不同教師和不同教學(xué)情景的方向發(fā)展。針對(duì)課件的局限性，我們提出了積件的思想，發(fā)展由教師和學(xué)生根據(jù)教與學(xué)的需要，自己組合運(yùn)用多媒體教學(xué)信息資源的教學(xué)軟件系統(tǒng)。從過(guò)去制作課件的設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)向開(kāi)放性的、可組合的、基于素材庫(kù)和微教學(xué)單元庫(kù)的積件型教學(xué)軟件的思路，標(biāo)志著人們對(duì)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)的認(rèn)識(shí)上升到一個(gè)新的階段。

1 積件

積件就是將各門(mén)學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容分解成一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)點(diǎn)（積件）存儲(chǔ)在教學(xué)資源庫(kù)中，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的知識(shí)點(diǎn)（積件），可以看做是闡述某一方面、 某一教學(xué)單位，同時(shí)包含相關(guān)練習(xí)及呈現(xiàn)方式等相關(guān)知識(shí)鏈的一個(gè)完整教學(xué)單元。積件的制作技術(shù)、制作平臺(tái)、運(yùn)行環(huán)境及所用的教學(xué)信息和教學(xué)處理策略與課件大體相同，所不同的是課件以教材或章節(jié)為基本制作單元，而積件則以知識(shí)點(diǎn)作為基本制作單元，它只是客觀地表達(dá)所反映的知識(shí)點(diǎn)，可以不包含任何與教育思想、教學(xué)方法有關(guān)的信息。積件的基元性和可積性不僅使其具有開(kāi)放性、繼承性、自繁殖性，而且實(shí)現(xiàn)了與教學(xué)方法、教材版本的無(wú)關(guān)性。

2 多媒體積件庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1 積件系統(tǒng)的組成

積件系統(tǒng)由積件庫(kù)和積件組合平臺(tái)構(gòu)成。積件庫(kù)是教學(xué)資料和表達(dá)方式的集合，積件庫(kù)包括多媒體素材資源庫(kù)（知識(shí)點(diǎn)即圖形、表格、公式、曲線、文字、聲音、動(dòng)畫(huà)、電視等信息）、微教學(xué)單元庫(kù)（小課件如某個(gè)教學(xué)難點(diǎn)）、教與學(xué)策略庫(kù)（教學(xué)方法）、習(xí)題庫(kù)（選擇, 填空, 問(wèn)答等各種形式的題型）、資料呈現(xiàn)方式庫(kù)（各種教學(xué)素材呈現(xiàn)方式的集合。如, 屏幕上的圖形和文字的移動(dòng)、變大變小、反白、閃爍、聲音開(kāi)關(guān)、各種強(qiáng)調(diào)方式的實(shí)現(xiàn)方法）、虛擬積件資源庫(kù)（網(wǎng)上資源）六個(gè)部分，將大量的知識(shí)素材提供給教師和學(xué)生在課堂教學(xué)中自由使用。積件組合平臺(tái)是一個(gè)提供教師和學(xué)生自己使用、組合積件庫(kù)多種資源，并最終用于教學(xué)的軟件環(huán)境， 教師可用它來(lái)制作一個(gè) web 頁(yè)面的電子教案, 學(xué)生也可用它來(lái)生成一個(gè)合適自己學(xué)習(xí)式的課件，這個(gè)平臺(tái)主要就是實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的選擇、 組合、演示。基于Authorware 的多媒體積件庫(kù)管理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

第一部分是后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。這是積件管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù), 實(shí)現(xiàn)對(duì)積件庫(kù)中各庫(kù)的元素或記錄進(jìn)行統(tǒng)一管理。

第二部分是積件管理平臺(tái)。它是積件教學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。利用該平臺(tái), 教師和學(xué)生可以有效地管理各種多媒體資源, 如文本、圖形、動(dòng)畫(huà)、音頻和、視頻等, 并對(duì)各種知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)策略模板和資料呈現(xiàn)方式分門(mén)別類進(jìn)行系統(tǒng)地管理。

第三部分是積件庫(kù)。這是積件管理系統(tǒng)所要管理的對(duì)象的集合。

2.2 管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方案

2.2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)的建立

通常關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的存儲(chǔ)內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是格式化的數(shù)據(jù)。積件中素材資料庫(kù)與微教學(xué)單元庫(kù)的數(shù)據(jù)有格式化的一面(文字),也有非格式化的一面（圖像聲音）。我們可以采用 Access數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)建立數(shù)據(jù)表, 然后讓積件管理平臺(tái)使用 ODBC 技術(shù)去訪問(wèn)表中的內(nèi)容,從而實(shí)現(xiàn)方便的檢索。在Access中表的建立如下：

素材表(編號(hào)，文件名(test), 媒體類型(test)，文件(OLE)，內(nèi)容簡(jiǎn)介(備注))

微教學(xué)單元表(編號(hào)，文件名(test), 課件類型(test)，文件(OLE)，內(nèi)容簡(jiǎn)介(備注))

習(xí)題單元表（編號(hào)，文件名(test)，習(xí)題類型(test)，文件(OLE)，內(nèi)容簡(jiǎn)介(備注)）

資料呈現(xiàn)方式表(編號(hào)，方式名稱(test)，文件(OLE)，詳細(xì)解釋(備注))

教學(xué)策略表(編號(hào)，策略名稱(test)，文件(OLE)，詳細(xì)解釋(備注))

虛擬積件資源庫(kù)(編號(hào)，資源名稱(test)，文件路徑(超鏈接)，內(nèi)容簡(jiǎn)介(備注)）

利用OLE對(duì)象字段創(chuàng)建對(duì)象可以直接把對(duì)象存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中，為了讓 Access呈現(xiàn)這些對(duì)象，必須在運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的計(jì)算機(jī)上注冊(cè)O(shè)LE服務(wù)器（支持該文件類型的程序）。例如，如果將 JPEG圖像文件存儲(chǔ)在一個(gè) Access 數(shù)據(jù)庫(kù)中，則運(yùn)行該數(shù)據(jù)庫(kù)的每臺(tái)計(jì)算機(jī)都需要有另一個(gè)注冊(cè)為OLE服務(wù)器的程序，才能支持JPEG圖像。利用OLE最多可存儲(chǔ)2GB數(shù)據(jù)（此大小限制適用于所有Access數(shù)據(jù)庫(kù)），但添加2GB 數(shù)據(jù)會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)操作緩慢。為了防止表的數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大, 提高運(yùn)行效率，可以把OLE類型改為附件類型，對(duì)于Office Access 2007 來(lái)說(shuō)是一種新的類型?？梢詫D像、電子表格文件、文檔、圖表以及其他類型的受支持文件附加到數(shù)據(jù)庫(kù)記錄中，就像在電子郵件中附加文件那樣，還可以查看和編輯附加的文件。附件字段提供了比 OLE 對(duì)象字段更高的靈活性，并且能夠更有效地使用存儲(chǔ)空間。不過(guò)用附件創(chuàng)建對(duì)象只能使用Office Access 2007以上版本，在別的版本上可以把存放文件改為存放文件的路徑，這樣也能有效地使用存儲(chǔ)空間。

2.2.2 積件管理平臺(tái)的建立

本積件管理系統(tǒng)本身就是一個(gè)Authorware程序，是一個(gè)平臺(tái)。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)積件庫(kù)的增加、刪除、修改、查詢、瀏覽等通用的數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能,便于授課教師將自己的各種積件元素追加到積件庫(kù)中，不斷地補(bǔ)充新鮮元素，刪去過(guò)時(shí)不用的元素，充實(shí)、更新積件庫(kù)。此外, 瀏覽還提供對(duì)檢索結(jié)果即相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的文字、圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)、影視片段等瀏覽、播放功能。其系統(tǒng)流程圖如圖 2 所示。

2.2.3 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)

ODBC 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)。ODBC開(kāi)放式數(shù)據(jù)庫(kù)連接, 是 Microsoft Windows開(kāi)放服務(wù)體系的一部分, 它提供了對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)訪問(wèn)方法。它建立一組規(guī)范，并提供一組對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)API( 應(yīng)用程序編程接口)，使應(yīng)用程序可以應(yīng)用ODBC提供的API來(lái)訪問(wèn)任何帶有ODBC 驅(qū)動(dòng)程序的數(shù)據(jù)庫(kù)。ODBC 已經(jīng)成為一種標(biāo)準(zhǔn), 目前所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)都提供 ODBC 驅(qū)動(dòng)程序, 但 ODBC 對(duì)任何數(shù)據(jù)源都未作優(yōu)化, 這也許會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的存取速度有影響。

要訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)首先要連接數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò) ODBC 接口連接數(shù)據(jù)庫(kù), 必須先設(shè)置數(shù)據(jù)源。一種方法是在控制面板的ODBC 數(shù)據(jù)源 (32位) 中手工添加數(shù)據(jù)源, 這種方法的缺點(diǎn)是程序打包分發(fā)給用戶后, 用戶必須用同樣的方法手工配置數(shù)據(jù)源后才能夠使用, 對(duì)用戶的要求較高。另一種方法是用 Authorware 提供的外部函數(shù)文件tmsdsn.u32，這是32位的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，可以自動(dòng)在32位ODBC 控制面板中注冊(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)。tmsdsn.u32文件在Authorware的安裝目錄中，用戶在使用前要對(duì)其進(jìn)行裝載，并且要將該文件和程序文件一起打包發(fā)布。我們?cè)谠O(shè)計(jì)中采用后面一種方法。其次是操作數(shù)據(jù)庫(kù)，在Authorware 中提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)連接庫(kù)odbc.u32，此文件中提供了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作的幾個(gè)函數(shù)。將其中的三個(gè)函數(shù)ODBCOpen、 ODBCClose、ODBCExecute 導(dǎo)入即可運(yùn)用。ODBCOpen 用于打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)，ODBCClose 用于關(guān)閉數(shù)據(jù)庫(kù)，ODBCExecute用于向ODBC的SQL解釋程序發(fā)送一條SQL命令。對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)的各種操作均通過(guò) SQL 語(yǔ)句去執(zhí)行。

如圖2創(chuàng)建數(shù)據(jù)源的源程序如下：

讀取素材庫(kù)中的資料如下(圖2中的“數(shù)學(xué)公式”在素材表中的編號(hào)為1):

SQLString:="select * from 素材where 素材.編號(hào)=1 "

odbcdata:=ODBCExecute(ODBCHandle, SQLString)

ODBCClose(ODBCHandle)

顯示圖標(biāo)（可增加制表位改變顯示內(nèi)容位置）：

{odbcdata}

3 系統(tǒng)的主要特點(diǎn)

本系統(tǒng)是一種基于 Authorware 多媒體制作軟件與 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的系統(tǒng), 具有以下特點(diǎn):

3.1 通用性

本系統(tǒng)具有很強(qiáng)的通用性, 主要表現(xiàn)在其實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容與積件管理系統(tǒng)的分離, 使得系統(tǒng)能適用于各種學(xué)科。

3.2 開(kāi)放性、靈活性與易用性

使用本系統(tǒng)時(shí)，只要將新制作的素材或微教學(xué)單元程序放入到積件平臺(tái)軟件所處的目錄中，即可對(duì)這些素材和微教學(xué)單元加以管理，免去了一些復(fù)雜的操作，如數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，數(shù)據(jù)庫(kù)中索引文件的建立、修改等問(wèn)題。教師和學(xué)生通過(guò)積件管理平臺(tái)使用這些教學(xué)內(nèi)容時(shí)就如在Windows環(huán)境中對(duì)文件操作一樣簡(jiǎn)單。

3.3 易維護(hù)性

這里講的維護(hù)主要是對(duì)積件庫(kù)中的內(nèi)容的維護(hù)。如教學(xué)內(nèi)容的增加、刪除以及內(nèi)容的修改。

結(jié)束語(yǔ)

基于網(wǎng)絡(luò)的積件庫(kù)為配合積件組合平臺(tái)設(shè)計(jì)教學(xué)軟件提供了無(wú)與倫比的資源環(huán)境。在以后一段時(shí)間內(nèi)可以作為積件系統(tǒng)素材的內(nèi)容將會(huì)越來(lái)越多, 則這種易用、易學(xué)的系統(tǒng)的價(jià)值會(huì)越來(lái)越大。教師和學(xué)生可以在教與學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)調(diào)用空前容量的最新知識(shí)寶庫(kù)，真正做到了為教與學(xué)服務(wù)。

[1]畢廣吉 .Authorware 變量、函數(shù)、控件手冊(cè)與范例.電子工業(yè)出版社.2003.9

[2]詹慧靜.用Authorware7.0制作多媒體課件.高等教育出版社.2009.7

[3]劉曉雪,李遠(yuǎn)蓉.重新認(rèn)識(shí)積件理論[J].電化教育研究.2004.5

[4]黎加厚.課堂輔助教學(xué)的新思維——積件[J].計(jì)算機(jī)世界.1997-10-13

[5]王文東, 張根耀, 耿國(guó)華.基于積件的多媒體教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[ J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì).2005,26( 9)

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.07.060

蔣維（1981—），女，四川安岳人 洛陽(yáng)師范學(xué)院教師，主要研究計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展。