中医舌诊多媒体教学系统的设计和实现.doc

中医舌诊多媒体教学系统设计和实现
许家佗 黄晓昱 费兆馥 顾亦棣 （上海中医药大学 上海 32)
摘要：计算机辅助教学（Computer assisted instruction，缩写为CAI）是计算机应用技术在教育领域中延伸，已成为现代教育技术应用研究领域中热点。本文以《中医诊疗学》中舌诊为关键内容，探讨了《中医舌诊》课程CAI课件设计和实现。
关键词：中医舌诊；多媒体技术；CAI

计算机辅助教学（Computer assisted instruction，缩写为CAI）是指用计算机帮助或替换老师实施部分教学任务，为学生传授知识和提供技能训练，直接为学生服务。这些用于实施教学任务计算机程序称为课件软件（Couseware）或CAI软件、教学软件。
CAI是伴随社会信息化而产生，是一门综累计算机科学、教育学、心理学、工程技术和相关课程专业知识边缘交叉科学。自八十年代以来，CAI走入中国，经十余年努力，在全国近十所中医院校，计算机辅助教学系统得到了应用。中医CAI已经成为计算机在中医应用中最为活跃领域之一。
《中医诊疗学》是中医基础理论和临床各科之间桥梁。舌诊为中医特色诊法之一，内容极为丰富。但舌诊内容多以文字描述为主，不能满足舌诊直观性强、需要对实体特征有辨析力特点，故在讲授中易出现单调、枯燥和生硬。尽管以往教学中也有其它媒体利用，如：试验、幻灯、录像等，也起到了部分效果，但全部不能使之有机、同时地结合起来。所以，中医舌诊亟待以多个教学手段、多个媒体有机同时结合，使学生能从多路径多角度取得大量信息。本课题即探讨经过CAI课件设计和实现，尝试建立一个交互性强、学习效率高、科学性强个性化、开放教学环境。
一、 目标和意义
经过CAI课件设计和制作，利用文本、图象、动画、视频、音频等媒体信息，把教学信息和学生感官联络在一起，将课件依面向对象技术划分为各个子对象，达成计算机展现教学内容，学生注意教学信息并作出反应，计算机做出评价和反馈并选择教学策略全部教学过程。突出图文并茂、声情交融、讲练结合、界面友好，便于操作等特点，充足调动学生学习主动性，使学生真正由被动变为主动，从而提升教学质量。依据多媒体教学特点，课件含有以下性能特点：
（1） 内容全方面——资料翔实丰富，聚集临床经典舌象图片近300幅，附有综合舌象分析140余幅图片、图文结合选择题200余题、思索题80余题。
（2） 功效齐全——阅读、灵活跳转、循环背景音乐、显示图文声像；集教学、自学、综合技能训练于一体。
（3） 使用简单——无需培训，界面友好、交互便捷、易于操作。
（4） 技术含量高——聚集上海中医药大学中医诊疗教研室多年来舌诊教学、科研、临床过程中积累大量舌诊资料，总结多年来舌诊教学经验，由中医诊疗学资深老师主持开发。
（5） 适应性强——可同时满足Windows9X和WindowsNT用户，可光盘独立运行，亦可安装运行，还可移植至INTERNET上运行。
二、 CAI课件设计和实现
CAI课件成功是否决定原因是它质量。故在开发本课件全过程，我们既考虑课件教学作用，又兼顾教学模式结构特点，利用软件工程思想和手段管理并实施开发。
1.课件开发环境和步骤
1.1开发环境
(1) 硬件：PⅡ233多媒体计算机、Broadway视频采集卡、FUJIFILM Finepix1300数码摄影机、Pansonic摄像机、MICROTEK ScanMakerⅢ和35t Puls扫描仪、Sony Multiscan 200sf显示器、EPSON stylus color800打印机。
(2) 软件：利用Authorware3.5和Microsoft Visual Studio6.0完成系统制作，用Ulead GIF Animator实现动画制作，用 Ulead Cool 3D2.5制作文字特效，用Ulead Photo Express3.0、Photoshop5.5进行图象处理。
(3) 创作人员：中医专业人员、软件开发人员、美术设计人员。
1.1. 开发步骤
依据软件通常开发过程结合教学软件开发特点而制订。

计划和构思

教学内容选择

脚本设计
屏幕设计

稿本设计

制 作

调 试

成 品

图1.1软件开发步骤图
2.教学内容选择和设计
应用系统科学见解和方法，由老师集体备课，按教学目标和教学对象特点，合理地选择和设计媒体信息，并在系统中有机地组合、形成优化教学系统结构。
2.1学生特征分析
即利用合适方法来确定学生相关目前概念原有认识结构和原有认知能力。本课件所面正确对象对中医学导论、中医藏象学说、中医病因病机已经有一个基础认识，对中医学体系已经有一个初步概念。
2.2教学目标制订
（1） 总体目标：经过CAI课件教学实践，使学生能从多角度、多路径取得大量信息，尤其是以往较为欠缺视觉信息。充足调动学生学习主动性，开阔思维领域，增强认知能力，从而提升教学效率和教学质量，优化中医舌诊教学全过程。
（2） 具体目标：依据布卢姆（B.S.Bloom）教学目标分类体系，结合本课程特点，依据教学纲领要求，不一样教学内容，将教学目标划分为知识、了解、应用、分析、综合和评价等不一样层次。以“舌诊原理”制作为例，其教学目标为经过CAI课件教学实践，使学生深刻掌握舌组织结构、脏腑经络和舌象形成关系，气血津液和舌象关系等。
2.3合理选择和设计媒体信息
教学媒体是传输、储存教学信息载体。我们将传统所采取教学媒体如投影、幻灯、录像、挂图、板书等和计算机多媒体技术充足结合起来，将搜集舌诊资源转化成文本库、动画库、图象库、视频库、题库等。
（1）文本库：利用文字处理软件Microsoft Word进行键盘录入、编辑；或直接在多媒体著作工具（Authorware）上输入并进行加工修饰。
（2）图象库：先利用扫描仪将幻灯片，舌象照片、负片，舌诊图谱等转化为数字化图片；和利用数码相机到临床上采集经典舌诊资料，再用Ulead Photo Express3.0、Photoshop5.5处理图象，转化为BMP、JPEG格式文件。经过正确、清楚地表现舌象特征，能够增强学生视觉效果。
（3）动画库：利用Ulead GIF Animator软件合成GIF格式文件。动画有利于展现舌象形成原理，帮助学生从一个抽象、静止地接收知识转化为动态、形象地学习和了解，从而加深记忆。
（4）视频库：利用摄像机和视频采集卡在计算机上录制视频信号，再经过软件转化成MPEG或AVI格式文件。关键用于反应舌诊方法和注意事项，动态舌象特征等。
（5）音频库：用音频卡及对应软件来实现WAV、MIDI音频资料库制作。背景音乐能提升学生学习爱好；讲解能增强学生听觉效果，起到强调课程学习内容关键作用。
2.4建立教学内容知识结构
按教学纲领要求将相关章节内容划分为若干个知识单元,每个知识单元又包含若干个知识点，找出各个知识点、知识单元之间关系和联络方法。
《中医舌诊》CAI课件设计教学结构包含舌诊概述、舌诊方法、舌诊内容和综合练习四大模块。舌诊概述、舌诊方法、舌诊内容是教学纲领要求掌握基础知识，也是教学关键；综合练习模块用于评价学习效果和检验学习深度。课件采取非线性超文本库结构，描述了中医舌诊完整知识体系。以词条条目和条目之间相互灵活跳转方法，反应知识片断之间内在关联。在阅读过程中，可选择背景音乐或配音，大量真彩图片、动画、视频导入增加了获取知识生动性和趣味性。

苔 色
苔 质
舌体颜色
舌体形质
舌下络脉
舌动态
前 言
舌诊内容
综合练习
望舌方法
诊舌注意事项
舌象分析关键点
望 舌 体
望 舌 苔
舌象综合分析
复习思索题
多项选择题
舌诊方法
舌诊概说
舌诊原理
舌大致结构

支 持 数 据 库

试题库
动画库
图象库
视频库
文本库

图1.2功效设计框架图
3.稿本编写
3.1文字稿本编写
以全国统编第六版《中医诊疗学》教材、《新编中医诊法图谱》为素材，由学科专业老师完成。按教学过程前后次序，描述每一步骤教学内容及其展现方法。包含学生特征分析、教学目标描述、知识结构分析、问题编写。上述各工作，用卡片形式来描述，并按教学过程前后次序综合起来进行排序，形成一定系统。其格式图示：
表 1.1多媒体教学软件文字稿本
序号
内容
媒体
类型
展现
方法
1.2.2
1.2.2舌为心之苗
“心开窍于舌”，经过望舌色能够了解人体气血运行情况，从而反应“心主血脉”、“心主神明”功效。
（1）“心主血脉”
①气血充盛——舌体荣润
②气血亏损——舌体枯萎
（2）“心主神明”
┌ 舌体运动灵活
神明清灵则 ┤ 语言清淅
└ 味觉正常

文本（TXT）

先出现文本,然后动画、声音同时出现。
舌为心之苗动画
动画（GIF）
配音讲解
声音（WAV）
说明：
（1） 序号：按教学过程前后次序编号；
（2） 内容：展现具体知识内容、练习题或答案；
（3） 媒体类型：按文本、图形、图像、动画、视频和声音分类；
（4） 展现方法：指多种媒体信息出现前后次序。

3.2制作脚本编写
考虑到所展现多种媒体信息内容位置、大小、显示特点，需要将文字稿本改写成制作脚本。其应能表现软件系统结构和教学功效，并作为软件制作直接依据。
（1） 软件系统结构说明：依据教学内容知识结构步骤图，并考虑软件在实际应用中具体情况，建立整个教学软件关键框架及其教学功效。
（2） 知识单元分析：不一样知识单元，在屏幕设计和链接关系上有很大区分，其展现是由若干屏幕完成。
（3） 屏幕设计及链接关系描述：屏幕设计包含屏幕版面设计、显示方法设计、颜色搭配设计、字体形象设计和修饰美化设计等。除了追求屏幕美观、形象、生动外，着重屏幕所展现内容有较强教学性，达成布局合理、整齐美观、生动形象、符合教学要求。用“键入方法”和“键出方法”来描述节点和节点之间关系。其格式图示：
表1.2 CAI课件制作脚本
文件名：A122
类型：动画
序号：002
1.2.2舌为心之苗
“心开窍于舌”，经过望舌色能够了解人体气血运行情况，从而反应“心主血脉”、“心主神明”功效。
（1）“心主血脉”
①气血充盛——舌体荣润
②气血亏损——舌体枯萎
（2）“心主神明”
┌ 舌体运动灵活
神明清灵则 ┤ 语言清淅
└ 味觉正常

1.舌诊原理首页
2.下一页（舌为脾胃之外候）
3.音乐图标
4.目录图标
5.帮助图标
6.关闭图标
进入方法：
1．由舌诊原理首页文件，经过舌为心之苗按钮。
本屏展现次序说明：

先展现文本，再等候3秒或在屏幕上点击鼠标左键，可演示动画效果。
键出方法：
1．经过 1 按钮，可进入舌诊原理首页文件。
2．经过 2 按钮，可进入舌为脾胃之外候文件。
3．经过 3 按钮，可打开关闭音乐。
4．经过 4 按钮，可进入目录文件。
5．经过 5 按钮，可进入帮助文件。
6．经过 6 按钮，可退出系统。

4.系统制作
依据预先编好多媒体脚本，调用文本库、动画库、图象库、视频库、题库中资料，利用多媒体著作工具进行集成，生成最终产品。多媒体著作工具通常应含有以下功效：
（1） 含有良好、面向对象编程环境。
（2） 含有较强多媒体数据I/O能力。
（3） 动画处理能力。
（4） 超级链接能力。
（5） 应用程序连接能力：可建立程序级通信（DDE，dynamic data exchange），对象链接和嵌入（OLE，object linking and embedding）。
（6） 模块化和面向对象。
（7） 良好界面、易学易用。
所以,我们采取Macromedia以图标为基础多媒体著作工具Authorware和Microsoft Visual Basic6.0结合进行本课件开发。充足利用其系统弹性和扩充性优点，强大多媒体控制和交互能力，和跨平台运行等特点。用框架图标来管理各个页面及页面间导航，设置强大交互效应，最终生成可直接独立运行exe文件。
5.软件测试、优化
为对中医舌诊CAI课件实践效果进行客观、合理评定，以进行软件优化，我们选择不一样试验对象，对以下内容进行测试：
（1） 专业老师：侧重于中医舌诊CAI课件内容正确性、科学性测试。
（2） 计算机技术人员：侧重于课件系统功效、安装、实施效率、兼容性等测试。
（3） 教学人员和学生：侧重于课件内容、交互性、表现形式、易用性等测试。
（4） 由制作小组进行课件总体性能分析。
经过分析综合测试反馈意见，对软件进行根本检验，更正错误，修补漏洞。深入对其进行优化，如：版式设计是否美观实用，运行环境是否能够深入优化等。本课件后期制作，我们认为还可将课件改为英文版或中英文交互版，深入丰富舌象资料库内容；和使课件能公布于INTERNET上，充足利用网络教学优势等等。

三、讨论
中医舌诊多媒体教学系统课件开发，很大程度上改革了传统教学模式，将中医舌诊中很多模糊不清、难以描述和了解教学内容直观化和形象化了，填补了学习过程中缺乏感性认识不足，学生学习主动性有所加强，自学能力得到锻炼。既发挥了中医学教育重知识、重钻研、讲求逻辑思维优势，又主动吸收了西方医学教育中灵活性高、知识面宽，适应性强，讲求发明性教育模式，提升了教学质量和效果。
在多媒体教学系统课件开发过程中，我们认为以下几点应给予重视：
1. 选材：选择适合CAI制作教学内容是制作过程中很关键一个步骤，好选材已经是CAI课件制作成功开始。并不是所以教材内容全部适合进行CAI制作，所以要求选择含有内容丰富、表现形式多样、媒体资料丰富教学内容进行CAI 制作，同时也要确保选材科学性、正确性、系统性。
2. 资料搜集和筛选：在选材基础上，尽可能搜集丰富资源，转化为实用、合理、正确文本、图象、动画、音频、视频等多个媒体资料。资料搜集是一个长久过程，很大程度上是几年甚至几十年教学经验和实践积累，同时在制作过程中也要不停依据CAI内容进行必需补充和筛选。我们舌诊多媒体CAI课件资料是上海中医药大学中医诊疗教研室近20年舌诊教学资料精心筛选，在几千幅舌象照片资料中选出近300幅经典舌象。
3. 稿本、脚本编写：由中医诊疗专业人员和计算机技术人员共同编写、修改，着重于寻求中医舌诊教育和计算机技术契合点。编写内容应现有利于学生掌握和老师传授，又能够发挥多媒体教学优势，同时要避免使学生对中医理论产生误解和偏差。
4. 媒体选择和集成：课件制作关键点在于怎样合理地利用文字、图象、视频、音频、动画等媒介，有机地进行结合，避免牵强附会和生搬硬套。文字、图像、视频、音频、动画等制作应以符合舌诊教学内容和要求为标准。
5. 中医理论内涵表示：怎样利用多媒体技术将中医理论内涵正确地表示出来，是课件制作关键，也是难点。要把握怎样正确地使中医较为抽象理论和多个媒体直观、形象表示方法有机结合起来，既不违反中医理论特色，又给予其新表示及了解方法。如在制作“舌为脾胃之外候”动画时，我们注意将“脾胃”解剖位置淡化表现为部分消化系统，以符合中医“脾胃”概念。中医理论内涵合理正确表示不仅取决于中医理论本身，还取决和制作人员（尤其是计算机人员）对中医概念和内涵了解。
6. 不要过分地依靠多媒体教学。合适合理地应用多媒体教学手段无疑会起到良好教学效果，但老师人格魅力、思维方法、知识体系、教学方法灵活性等是多媒体所无法替换。多媒体当然有很多无可比拟优越性，但其它常规媒体很多特色亦不容忽略，如教学模型空间结构功效也是计算机不能替换。计算机辅助教学只能是起“辅助”作用，不能放弃中医教学思维方法灵活、临证经验丰富特色，相反，怎样把中医教学优良传统融合于计算机辅助教学之中，才是真正思绪。

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