基於Web技術的網路多媒體CAI課件的特點及開發技術

1.引言

隨著計算機網路技術和通訊技術的發展以及全球網際網路（Internet）的發展，計算機遠端教育將成為Internet最有前景的應用之一，特別是隨著中國教育科研網（CERNET）的建成和發展，國內已有很多高校通過CERNET與Internet連線，利用Internet這個新興的媒體來提供一個群體的學習環境，將可以為所有上網者提供學習機會。因此，研製和開發基於Web的網路多媒體CAI課件將變得越來越重要。

去年，我們承擔了教育部95重點子課題《計算機硬體技術基礎》多媒體CAI課件的研製和開發，為了適應當前資訊化社會對教育提出的新要求，課題組正在開發適用多種形式的CAI課件，特別是方便Web釋出的多媒體CAI課件，今後學生只需註冊入網就可以學習相關課程。

2.基於Web的網路多媒體CAI課件的特點

基於Web技術開發的網路多媒體CAI課件與單機的CAI課件各有其自身的特點，但前者比後者具有更大的優越性。具體表現在以下幾個方面：

2.1 沒有時空限制

因為課件是基於網路的，所以具有廣泛的影響性。它可以藉助Internet強大的服務功能，讓學生隨時隨地來學習，甚至教師對學生可以進行同步或非同步的教學輔導，真正實現沒有圍牆的大學，建成所謂的虛擬教室、虛擬大學。從而突破了傳統教學的空間和時間的限制，使得獲取知識的範圍更加擴大。因此，教師的概念也會發生變化，從根本上改變了傳統的以教師為中心、以課堂為中心的教學模式，代之以學生為中心、以實踐為中心的.新型教學模式，也為終身教育的實現提供了條件。

2.2 有助與促進學生之間的協同學習

由於多個學生可以同時訪問同一課件，從而形成一個群體，也就是創造一個所謂的群體學習環境，這樣他們之間就可以相互交流討論、協同學習，學生之間是互教互學的物件，同時也能培養學生互相幫助的協作精神。從另一個角度看，學生在Internet上通過CAI課件進行學習，可進一步提高學生Internet的應用能力和通過計算機獲取知識的能力。

2.3 課件的釋出及版本的升級方便

基於Web的課件升級極其方便，無需釋出任何介質，只需將Web伺服器上的CAI課件進行升級更新，就可以使任何訪問者學習到最新的課件。而且網上的資源是分佈的、無限的 ，我們可以把開發的基於Web的CAI課件在網上分佈地存放，以便更好地利用這些資源和平衡網路負載。

當然，基於Web的課件也有其侷限性，主要在於它需要較高的網路頻寬，來支援傳輸大量的影象、聲音乃至視訊影像等多媒體資訊。不過，隨著各種高速網的建成和網路新技術的不斷出現，這一問題將會逐步改善和解決。

3.基於Web的網路多媒體CAI課件的開發技術

開發基於Web技術的網路多媒體CAI課件涉及到很多知識，同時隨著網路技術的發展，也為我們提供了多種方法。

3.1 利用Java語言

Java語言是SUN公司推出的新一代跨平臺的通用網路程式語言，因其良好的平臺的獨立性、安全可靠性以及完全物件導向等多項新特性而倍受青睞。利用Java語言可以很方便地實現Web頁面中動畫、聲音等媒體的播放和控制，從而產生具有生動畫面的網頁，而且它也能很好地解決CAI課件的跨平臺、實時互動以及網路管理等問題，只要使用者運行了支援Java的瀏覽器，就可以互動地使用CAI課件。目前幾種最流行的瀏覽器，如Netscape Navigator和Internet Explorer等均有支援Java的版本。因此，Java語言已被廣泛應用於教育領域，實現了電子圖書館、網上互動式學習和遠端教學等等。

3.2 利用Shockwave for Authorware

如果說Java語言主要面向專業程式設計人員，那麼Shockwave for Authorware則是面向廣大的非專業人員，無須程式設計即可實現多媒體CAI課件的網上釋出。

Shockwave是Macromedia公司提供的一套在Internet平臺上播放多媒體節目的系列軟體。通過Shockwave ，我們可以充分利用現有的創作工具和已掌握的技術與經驗直接進入Internet的開發領域，並可以將原來用Authorware開發的傳統式的CAI課件方便快捷地移植到Internet上。因此，我們在研製《計算機硬體技術基礎》多媒體CAI課件時，選用了Authorware 4.0（Authorware 3.5已有此功能）作為開發平臺。下面僅以Authorware 4.0為例來介紹這方面的技術。

3.2.1 Shockwave for Authorware的組成及特點

Shockwave for Authorware主要有兩部分組成：開發伺服器端程式的Afterburner 和用於客戶機端WWW瀏覽器的外掛Shockwave Plug-in。這兩個軟體隨Authorware 4.0一起發售，也可以從網上免費下載。其中Afterburner用於把Authorware 4.0製作的.A4R、.A4E檔案分割、壓縮，生成可以被Navigator和Explorer識別的檔案格式。當這些經過Afterburner處理的檔案由伺服器傳送到瀏覽器一端時，Shockwave將負責解釋其中的內容，從而在Web頁面中將各種媒體資訊展現出來。

Shockwave for Authorware具有以下特點：

(1) 使用多媒體資料流分包技術：這樣，大型課件系統在網路上將以片段的資料包形式傳遞，在瀏覽器端由Shockwave將資料片段整合為一體。因此，無論由Authorware製作的課件規模大小，均可以在瀏覽器一端實現快速啟動，並對圖、文、聲、像等多種媒體進行播放。

(2) 動態預裝入：所有資料在需要之前，便可以在後臺進行預先裝入，而對終端使用者來說這部分是完全透明的。

(3) 檔案壓縮50-70%：經過分包壓縮處理的檔案不但減少了網路傳輸時間，也節省了在檔案伺服器上的儲存空間。

(4) 資訊回寫：通過FTP方式，我們可以從Web伺服器上獲得有關使用者登入方面的資訊，或對伺服器提出的測試作出反饋。

另外，Shockwave for Authorware的使用也比較簡單，下面以Authorware 4.0為例來介紹在PC機上的使用方法。

3.2.2 Shockwave for Authorware的使用

首先，製作伺服器端的檔案：把用Authorware 4.0開發的CAI課件（.A4P檔案）打包生成.A4R檔案，然後用Afterburner將其分割、壓縮，生成和檔案，其中檔案是用來說明檔案的文字檔案，可以被Navigator和Explorer識別。在分包過程中，我們還可以根據實際網路的頻寬要求，自行指定分包（即檔案）的大小以適應不同的網路環境。

其次，製作課件主頁：課件主頁也就是課件的主控頁面，通過它可以很方便地選擇相應的子課件。課件主頁使用Web頁面的超文字標記語言HTML，然後把處理後的Authorware檔案嵌入HTML主頁中即可（嵌入格式如圖1所示）。

圖1 嵌入主頁格式

（1）WIDTH和HEIGHT兩項後的資料表示課件在瀏覽器中顯示區域的大小，建議與Authorware製作時所用視窗大小相同。

（2）WINDOWS後有三種選項：InPlace，在瀏覽器視窗中顯示；OnTop，另開一個獨立視窗顯示；OnTopMinimize，另開一個獨立視窗顯示，同時把瀏覽器最小化。

（3）PALETTE後有兩種選項：Background，使用瀏覽器的調色盤；Foreground，使用Authorware的調色盤。

最後，進行客戶端瀏覽器的設定：先根據需要下載Shockwave for Authorware的安裝程式（32位）或（16位），然後進行外掛的安裝，並選擇瀏覽器型別（Navigator或IE）之後，瀏覽器就能播放處理過的Authorware程式了。如圖2所示，即為課件在Netscape Communicator 4中播放的情況。

圖2 課件在瀏覽器中播放

從以上過程可以看出，利用Authorware 4.0來開發基於Web的課件，從開發者的角度看，與製作傳統的CAI課件並沒有本質上的區別，唯一不同的是最後的壓縮處理和播放環境。當然，我們在製作過程中應考慮到課件在瀏覽器中執行的頁面佈局以及功能按鈕的合理設定。

4.結束語

以上是我們從事多媒體CAI課件開發過程中的一些觀點和作法，是對實現網路教學和遠端教學的初步探索和嘗試。在此基礎上，我們可以CAI課件為中心，對其功能進行進一步擴充套件，利用Internet提供的各種服務功能，在Web伺服器上建立一個集課件管理、註冊登入、學習、輔導、討論、練習、考試等多項功能為一體的遠端教學系統。