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一种基于Web的集成编辑系统设计及实现

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一种基于Web的集成编辑系统设计及实现 苗良。杨传栋。姜红花。 。(山东农业大学理学傥,泰安271018) (莱阳农学院计算机系,莱阳265200) E—mail:lmiao@sdau.edu cn 摘要该文介绍了一种基于Web的多媒体计算机辅助牧学集成制作系统,详细讨论了谊系统设计与实现的方法,并 且在应用中显示了它的有效性和实用,陛。 关t词 计算机辅助牧学 系统设计 制作工具播放器 文章编号1002-8331-(2002)074)1354)3 文献标识码A 中围分类号TP31 A Design and Implementation of the Editor System Based on Web Miao Liang。Yang ChuandongI Jiang Honghua (College of Science,Shandong A cultural University,Taian 271018) (Dept.fo Computer,Laiyang Agricuhural College,Laiyang 265200) Abstract: 【n this p per,a muhimedia computer aided instruction edilor system in Web is presented.The details about design and implementation of the system are discusses,which shows the e岱cien and practicality of the MCA[edit0r system in the ppUcation. Keywords:Mulitmedia Computer Aided Instruction(MCAI),System design,MakeeaJ,C ̄show 1 引言 握学习进度,举一反三,不受任何。 1.1国内外CAI研究现状 (2)交互性强。学生不是被动地接受知识,而是发挥主观能 计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CA[) 动性,积极参与学习的全过程 能够随意地选择授课内容,安排 的发展已成为不可抗拒的历史镧流 随着计算机技术、电子技 进度。有利于个性化教育,提高学习质量和效率。 术、网络技术和多媒体技术的发展,在美、日、欧等发达国家的 (3)更加便于教学内容的表述。过去只能用语言、板书描述 CA[已深人发展到由专家系统和人工智能技术支持阶段 早在 的问题可以通过多媒体形式来表达。生动直观地表现客观事物 1990年,美国就建立了一套分布于3o多个国家和地区的教育 和现象,动态模拟各种过程,减少理论的抽象性,更加便于理解 网,学生可以通过标准电话连接的计算机与世界各地的学生相 和记忆。 互通讯。在日本,从事CAI研究和开发的大学、教育团体已超 (4)能够集中许多优秀教师的经验、优点和智慧,可大大提 过了l00家。 高教学水平和质量;并有利于教师从一些重复性的繁杂劳动中 我国计算机的发展虽然较晚,但随着计算机和CAI技术 解脱出来,提高教学效率 的进展,近年来,发展速度是相当惊人的。首先是国家特别重视 (5)有利于教育资源共享,摆脱了时间和空间的局限性。学 CAI编辑系统研制、开发、推广和应用工作,从而大大地推动了 生随时随地都可以学习,井可以通过互连网进行远距离教学 CAI工作的蓬勃开展 同时,全国高校也投人了大量的资金和 1.3 CAI编辑系统开发的基础理论 人力,将CAI的研究、开发与应用作为教学工作的重中之重和 大量研究表明,人类的学习1%通过味觉,1.5%通过触觉, 衡量教学水平的重要标准 在大家的共同努力下.不少CAI优 3.5%通过嗅觉,l1%通过听觉,83%通过视觉。由此可见,人们 秀编辑系统应用在教学过程中,并且取得了良好的教学效果。 通过听觉和视觉获得的信息占总信息量的94%,这就说明视觉 1.2多媒体CAI编辑系统的特色 和听觉在学习中的重要性。 多媒体CAI能使学习者占据主动,既能发挥学习者的积 感觉和知觉是人们对客观事物的反映 所以感知是学习知 极性,叉能开发学习者的创造性思维;既能培养学习者攫取知 识最基本的心理活动。在设计MCAI编辑系统时,应注意感知 识的能力,叉能提高其处理实际问题的应变能力,创造一种良 规律的应用,增强刺激强度、运用对比手法、把握主体与背景的 好的学习氛围。因此,多媒体CA]是当前教育界研究的热点, 关系。记忆是人们所经历过的事物在大脑中的反映,是人脑积 具有广阔的发展前景。 累的功能表现。在MCAI编辑系统设计中,为使学习者便于识 MCAI编辑系统主要有以下特色: 记且记得牢固,需运用好记忆的规律。 (1)易于使用 编辑系统界面友好,操作方便.允许学生掌 另外,在MCAI编辑系统设计中,还应注意内容结构的科 基盒项目:山东省教委教育研究资助项目(编号:98 4—16) 作者筒介:苗良,副教授,研究方向为计算机教育、计算机应用 计算机网络。 计算机工程与应用2002.07 l&5 维普资讯 http://www.cqvip.com

学性,做到:系统严谨、实用新颖、规范正确、通俗简明等方面, 面统一,便于使用和维护 (3)内容模块化,提高其重用性。以模块为最小单位,根据 2系统研究的目的和意义 一需要将教学内容进行划分和组舍 (4)简单通俗,易学易用 为r使专业教师能够迅速地掌握 什算机辅助教学这一先进手段,笔者特意开发了MAKECAI(写 作工具)不同于其它复杂开发工具的“傻瓜编辑系统 。 3 1 2开发工具的设计 由于专业教材内容繁多,图形复杂.制备多媒体索材需要 大量的时间。为了能在短时间内开发出高质量的MCAI编辑系 统 笔者自行研制了写作工具 它有如下特点: (1)高效的多媒体集戚环境 利用MAKECAI自身的管理机制,开发者可以充分利用声 音、文字、图像、动画、视频等来完成多媒体系统的制作 (2)丰富的交互方式 般专业课程教学中的难点是教科书上视图少.月真实感 差,同时受到课时以及实验等条件的鼠制,长期以来以课堂讲 授为主 学生通过听讲和阅读教材去学习,难以形成具体形象 的认识.达不到应有的教学效果 CAI对传统的教学方法是一 个般大的冲击,带来了教学手段和教学方法的所史性变革。如 何利用多媒体教学手段.提高课堂教学效果,正是各专业课程 所面临的首要课题。为此,笔者研制r“通用多媒体c^I编辑 系统” 通用多媒体CAI编辑系统”软件是以现代教育理论和CAI 的基车理论为基础,根据教育学、心理学原理以及各专业的教 学规律.采用多媒体技术、编程语言与外部数据通讯相结合的 一套集助教与助学、教学与测试以及培养解决实际问题的能力 MAKECAI不仅可以交互式编程,而且开发出的程序也有 丰富的用户接口,允许用户使用 键等进行触发和跳转。打开 交互图标,如移动对象、点击对象等。 (3)标准的程序接口 MAKECAI提供标准应用程序接口来扩充它的功能。如动 态链接库、动态数据交互等。 (4)网络操作功能 MAKECAI更多地考虑了应用软件在网络上的发布,通过 网络播放器使得应用程序在两络上的发布和下载更加便利 (5)能生成在Windows下播放的程序 于一体,既适台在技学生又适合科普教育的基于Web的整合 集成CAI编辑系统 该编辑系统可集成大量的专业甩形和图 像,使学生可以任意选择视点来观察 可大大提高学生的想象 能力,培养学生的非智力因素:兴趣,好奇心、求知欲 有利于突 出重点,激发学生学习的积极性,增强学习的针对性,弥补传统 教学的椠些不足,从而提高教学效果 3总体设计 通用多媒体CAI编辑系统”总体设计框图如图1 程序打包生成可执行文件,能脱离环境运行,减少操 作平台依赖性,便于使用和推广。 (6)可方便地在图文编辑和运行之问进行切换。 3.2开发方法及思路 3.2I开发方法 希助佰皇(19 采用多媒体创作工具MAK AI作为编辑合成各媒体素 材的工具,将由图形、图像、动画、声音等软制作的各媒体素材 整合在CAI编辑系统中。利用MAKECAI中的变量、函数、语言 与外部数据源通信结合,通过MAKECAI函数调用各个功能模 块。利用VB6.0编写控制声音、音乐的动态链接库,通过 r1式题维护 笔1式出题 L退出系统 围1 MAKECAI提供的接口装^库中的函数来完成对CM编辑系 统中声音和音乐的控制 3.2.2技术路线 (I)课堂教学模块的组织 立足国情,跟踪各专业先进技术发展,删陈陈旧、不适用的 内容,增加本专业的高新技术内容,尤其注重与当前生产紧密 结合,很好地满足当前社会的需要,将课程内容进行充实与整 理。使之突出重点、内容新颖,再根据精炼、条理、实践性强的特 点进行有机地结合 (2)稿本总体设计 稿本总体设计主要包括版面、图形文字、内容呈现方式、颜 色基调和音乐等项目的规划和设计。充分考虑到文本、图形、图 3.1开发原则和策路 多媒体编辑系统必须能正确表达教学内容和知识点;能反 映教学过程和教学策略;具有信息反馈等功能 特别强调通用 性、可控性、科学性、容错性、可操作性。 3.1.1 编辑系统的开发策略 在开发诙编辑系统中 根据实际需要和现有条件,从技术、 教学内容和组织结构上进行周密策划。边使用调试边完善,逐 步形成完整的套装编辑系统。其具体策略如下: 像的台理运用,注意恰当运用各种媒体,并控制其瀛程,以便使 编辑系统能够符合教学规律和特点,符合多媒体CAI编辑系 统的教育性 科学性、艺术性和技术性原则,起到强大的辅助教 学作用。 (3)编辑系统的素材制作 通用多媒体CAI编辑系统”中所古素材有图形、文字、图 (1)根据不同教学环节,分别开发出计算机辅助授课系统、 计算机辅助学习系统、计算机辅助测验系统。这样,不同的课程 环节可以根据需要有选择地使用某种模块。 (2)统一调度、分工制作。缩短开发周期,且保风格一致、界 136 2002,07 计算机工程与应用 像 声音、音乐等,都是通过MAKECAI(见图2)组织连接的,一 维普资讯 http://www.cqvip.com

些文字和简单的图形可通过自行研制的MAKECAI直接完成 然后通过CAISHOW进行播技 中获取相应的数据(见圈4)。 一 圈4 田2 3.3.3试题库维护 (4)播放器的设计 该系统设计的播放器(CAISHOW)由三个窗口组成:封面 窗口 目录窗口和正文显示窗口。封面窗口主要用于显示编辑 (1)试题库的特点 ①难度分级:全部试题按难度不同分为低、中、高三级,以 满足不同层次学生学习测试的需要。 系统文本的名称、编写者姓名、日期等信息 井保存在一个固定 格式的文件中。目录窗口与目录文件Cap.Htm相关联,用于显 示各章的标题。显示正文显示窗口。正文显示窗u是播放器的 核心,它 仅要将各页的文本内容显示出来,还要实现图片嵌 ^,图片、声音、影片等的超级链接,同时还要控制选中章节各 ②多种题型:试题库包括判断题、单选题、多选题、填空题、 名词解释、问答题等。 ④随机出题:在程序设计中,为避免出题中出现重复,采用 了随机数的程 设计,当产生的随机数与已有的题号相同时, 系统自动放弃该题号,并重新产生另一题号。 页内容显示的顺序以丑字体、颜色、背景等(见图3)。 ④查询方便:系统设计可按序号和题目进行试题的查询及 校对答寨,以节省时间。 (2)试题库的维护 试题库的最高维护权授于超级用户Supervisor,由Super ̄-i— SOt统一管理。为了方便多个教师或同学同时使用该系统,特设 计r“用户服务 模块 作为超级用户,可授权于多个普通用户, 通过密码登录后,普通用户与Supervisor享有同样的试题库修 改、维护的权限。 圈3 3-3编辑系统的主要功能 3.3 1课堂教学与舅试横块 (1)该模块的设计:使教材内容可生动、具体、形象、直观, 从而激发学生的学习兴趣,易于掌握和了解专业的基本知识 并通过课堂演示,拓宽学生视野,启发学生思路,以使学生能够 灵活地将所学知识应用于生产实践中。 (2)知识点的确定:该编辑系统将专业课的知识点大致分 为三类:章节点、节节点和页节点。章节点:用于介绍车章的内 【3)试题的录入 圈5 试题库存放于Microsoft Access系统提供的数据库中.可 采用两种方式录入:一种方法是在编辑系统的试题维护密12 中,通过“添加”录入;另一种方法是直接在Access系统环境下 对数据进行编辑.后一种方法直观性差,对操作人员要求比 较高。 容;节节点:用于介绍本节的学习内容;页节点:用于上下页的 翻动。各节点之间可相互转换。 (3)具体实现方法:各章节点之同、节节点之间以丑页节点 之间的跳转通过交互作用的按钮热区响应来实现。 3 3 2试囊库设计 (4)试题库的输出 由于试题中有笔答题和发挥题等不同类型,而且出题的分 量和权重不同,不可能全部用计算机来完成,所以,试题采用人 工和计算机合成输出。首先由试题库输出它能够完成的部分. (下转161页) 计算机工程与应用2002_们137 试题库的设计是系统与外部接口功能实现对试题库的管 理和调用。用数据库系统制作成数据库表单,设置试题、答案判 断等字段。通过Windows的ODBC数据源管理器,将试题库赋 予相应的逻辑数据库名,通过数据源,系统可以从外部数据库 维普资讯 http://www.cqvip.com

51 HA的处理时延 浚文基于Mobile IP协议提出r一种集成MP【s技术的适 把路由表和标签表从5O行增加到8000行,结粜在表1 合于将来用户移动性和多媒体业务传输的机制。引^MPKS使 中。从表巾可 看到Mobile IP处理时延是随着路山表项的增 得移动IP不再需要利用琏道来传递分组 HA利坩MPKS托术 加而增加 但在MPKS—Mobile 1P机制中.HA处理时延儿 将分组转发到外地网络上。MPLS的整个转发过程都是企 变而且远小于Mobile IP中的值。过主要是由于HA在处理讣 MPLS层上处理的.其交换速度远远快于传统的IP分组转发业 组时没有经过IP层也就没有查找路由表的过程的缘故。因为 务.太大减少了分组传输和处理时延。同时.HA不再需要进行 查找标签表要比查找路由表所采取的最长匹配要使得多,并且 IP层处理并建立隧道来转发分组,大大扩展了移动IP协议的 在隧道中要两擞查找路由表,因此使得HA处理分组时l可太大 适用性 另外. 为标签头要比IP报头小得多,HA到FA的开 减少.性能太大提高。 销也太大减少。(收稿ll期:2001年3 ) 寰1不同方式下HA的性能 参考文献 l c Pe ̄insIP Mob ly Supo ̄,n[S]RFC 2O02.199610 2.E Rosen,A Visw ̄alhan.R Callon et a1.Multiprolocol Label S ̄itch— ing Architecture IntemetⅡmn 999 8 5.2往返时延(Round-tirp Delay】 3.L Andersson.A Fmdette.B Ja删]u et且LConsIⅢnt—Based LSP Setup 估算从SH剐MH的往返时延 口J以看到Mobile IP中往 using LDP Intemel Draft, 返时延是随着路由表项的增加 增加。在MPLs—Mobile IP机 4 L deⅡs【_1.P Doolan.N Feldman et .Label Distrd ̄lion toc‘,】 制中、HA处理时廷几乎为常量 这种现象的原因和上面的分 |ntemet Draft draft—ieff—mp]s-ldp ̄}6txt.1999 lO 析相同。 5 Zhong Ren.Chen—Khong Tham,Chu ̄-Choong I"oo et al Integration of Mobile IP and MP|S Intemet Draft draft—zhong—mobile—ip—mpls一01 6小结 Ixt.2000 7 ( 接l37页) (收稿日期:2002年1月) 然后将题库小能完成的部分由人_T设计整理后,通过Word等 编辑工具排版输出试题即可。 参考文献 I龚沛曾,陆慰民 杨志强Visual Basic程序设计教程【M】高等教育出 4结语 版 -.999 通过“通用多媒体CAI编辑系统 的研制和应用,文现r 2 Seo4t Ja兀】l Anthony Potts.宋开确泽Visual B…4多媒体开发工具 编辑系统的文本、声音、图形、图像的灵活控制 开发 完善r写 lM1电rT业出版社,1997 作工具,使编辑系统充分发挥出计算机辅助教学的优越性,更 3.Evangelo ̄.Kevin tl ̄gh.邱仲潘译Visual B&sic 5高级开发指南fM】 便于发挥出教师、学生的主观能动性。运用Wlndows的外部接 电 T业出版社.1998 口技术控件.实现了写作工具与外部数据库的通讯。采用r多 4冯洪兵,催秋玲.HTML语言与Web站点开发技术【M】.}毒华大学出版 媒体技术.运用大量的图形.图像等直观媒体,使编辑系统具有 社.1998 更强的表现力和吸引力。系统内容编辑灵活,在综台课程内容 5苗良 橱传栎基于VB的多媒体编程技术 计算机应用研究,2000; (】):86—88.94 的基础上.根据当前专业的新进展、新技术,可进衍必要的扩 6龚沛曾,陆对民.杨志强Visual B鹊ic程序设计教程16 0版)【M】高等 克,“丰富编辑系统新内容。系统功能齐全.除了设计对教材内 教育出版社,20∞ 窖进{ 讲解、图形图像演示的课堂教学模块外.还设计了供学 7橱传栋,苗良.一十基于VB的多媒体谭件制作T具设计Ⅱ1.山东农业 生复习.巩固所学知识的测试系统和试题库。并提供了编辑系 大学学报.2001{(4) 统制作及使用操作方法的帮助系统。系统具有网络功能 设计 8.Timothy J O'Leary.Lthda 1 O'Leary计算机科学 I论[M1.高等教育出 美观、色彩丰富、和谐统一、操作简单的用户使用界面 版社.2000 (上接l47页) ing AI%:Soekels and X ̄[MIPrentice Hall,1998 2.Lan3,Page.PngeRank:Bri ng Order Io the web http:// pcd 7.W Richard Steve ̄.UNIX Network programming Volume I1.1merpro- stanford.edu/-pa ̄e/pagers/pagemnk/ppframehtm FL I_1999 1Mildrid oslnadEvaluation ofWeb ̄atch gi andtJI…hfor 8.W Richard Stevens Advance Programming in the UNIX Environment better ranking山 thⅡls【q.SIGIR99 Workshop Evaluation of h 【MI Addison—Wesley,1992 Retireva1.1999.8.19 9荣传湘.豫硗辉.常桂然.中英文www搜索引擎中数据获取的设计 4Junghoo Cho.Hect ̄Gamia—Molina.I w Page Efifcient Crawling 实现Ⅱ】巾型诱型计算机系统,1999;(5) Through URL 『 .Computer Networks and ISDN Systen ̄.I998 10.阳小华wWW信息收集的ROBOT技术『j1.计算机应用研究,2000; 4;30:I61—172 (4) 5 Monika R He ̄inger,Allan Heydoil.Michael Mitzermmcher Mea— 11邹诗.信息服务与信息发现新技术Mobile Agent[N].计算机世界 sunng Index QIlality Using R dm Walks on the WeblJ].Computer 1999;(14) Netwo ̄s.1999.5:31:129I一1303 12蔡子经,施伯乐.数据结构教aiM]复旦大学出版社,1994 6 W Richard Stevens.UNIX Network Programming Volume J Network一 计算机工程与应用2002.07 16l 

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