《包装机械》CAI设计.doc

摘 要

本课题通过对《包装机械》课程体系的研究、分析，通过计算机辅助教学软件建立一个完整、系统、全面的教学辅助平台。包装机械学课程的特点是所涉及的机械种类繁多、机构和工作原理复杂， 且大多属于食品包装机械类，一般不能直观地观察和实地研究其机构动作和工作原理，学生只能依靠书本学习， 这对于学生掌握知识、 开阔视野十分不利。随着信息时代的来临，计算机越来越广泛的应用于教育教学领域，计算机辅助教学成为计算机技术发展的研究方向之一。在计算机辅助教学中融入了多媒体技术、人工智能、网络技术，它的发展为传统的教学注入了新的活力。包装机械作为一门新兴的课程，目前其教学方式仍然是以课本为主，为了使这门课程更好的为学生服务，将计算机辅助教学系统应用于本课程是必需的。

关键词：计算机辅助教学 多媒体技术 网络应用 包装机械

The manufacture of "Packaging machinery" CAI

Abstract
Based on this topic "Packaging Machinery" course system of research, analysis, computer-aided teaching software through the establishment of a comprehensive, systematic comprehensive academic support platform. Packaging Machinery course the characteristics of the machinery is involved in a wide range of institutions and the principle of complex, and most of the food packaging machinery, the general can not directly observe and field studies of its institutions and working principle of action, students can only rely on book learning, For these students to acquire knowledge, broaden their field of vision is very negative. The information times is coming, this makes computer using in education more and more widely. The research of CAI has been one of the main object of computer technology. In the research of CAI we can use multimedia technology, internet appliance. artificial intelligence. This pours new energy into the tradition instruction. The packing machinery took an emerging curriculum, at present its teaching way still was by the textbook　primarily, in order to cause this curriculum to serve well for the student,　applies the computer aided teaching system in this curriculum is essential.

Keywords：CAI； Multimedia Technology； Internet Appliance ；Packaging Machinery；

目 录
中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．I
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．II
目录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．III
第一章 绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1 课题背景及意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 主要任务与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.3 《包装机械》CAI的基本结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.4 成功的CAI示例．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
第二章　 计算机辅助教学（CAI）的基本情况．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.1 计算机辅助教学（CAI）概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.2 CAI系统的构成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.3 计算机辅助教学的常用方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4
2.4 计算机辅助教学的优势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.5 CAI的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.6 计算机辅助教学的常用技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
第三章 课件的开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.1 课件开发原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
3.2 课件开发的步骤与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
3.3 课件开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
第四章 计算机辅助教学应用现状及应用前景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
4.1 计算机辅助教学应用现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
4.2 寻求计算机辅助教学软件开发和应用新方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23
4.3 计算机辅助教学的误区．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
4.4 利用多媒体辅助教学所需注意和避免的事项．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
第五章 结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
IV

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义
计算机辅助教学（Copmuter Assisted Instruction）作为一种现代化的教学技术，以越来越受到人民的重视。计算机辅助教学是利用计算机作为主要的教学媒体来进行教学活动，即利用计算机来辅助教师执行教学。计算机不仅能呈现单纯的文字、数字等字符教学信息，而且还能输出动画、视频、图像和声音，能非常容易做到教学信息的图、文、声并茂，这种多维立体的教育信息传播，增强了信息的真实感和表现力。另外，计算机作为教学媒体，学生可利用一定的输入、输出设备，通过人机“对话”的方式进行学习，这种人机交互作用是计算机媒体所特有的。这些是幻灯、电视等单向电教媒体无法比拟的。而且计算机辅助教育已发挥出越来越大的作用，但我国在计算机辅助教学还 不是非常的普及，在应用方面也还存一些问题，本文对CAI各个方面做了一个详细的做了阐述，并对包装机械课程计算机辅助教学对学生的作用做了一些探讨。

1.2 主要任务与目标：
包装机械学课程的特点是所涉及的机械种类繁多、机构和工作原理复杂， 且大多属于食品包装机械类，一般不能直观地观察和实地研究其机构动作和工作原理，学生只能依靠书本学习， 这对于学生掌握知识、 开阔视野十分不利。计算机辅助教学 ( C A I ) 是现代教育技术的重要组成部分， 是改革教学方法、 优化教学过程、提高教学质量的重要手段和措施。随着计算机技术的发展，深化教学方法的改革 ，在包装机械学课程中采用计算机辅助教学这种现代教学方法更显得十分必要。
本课题通过对《包装机械》课程体系的研究、分析，通过计算机辅助教学软件建立一个完整、系统、全面的教学辅助平台。
随着现代教育技术的发展，计算机辅助教学进入了大学课堂。课堂教学的单一化、程式化势必成为启发学生思维、培养学生数学素质的绊脚石
我校包装机械课程从开设以来，教学方法、教学理念一直在不断探索中发展和改进。在课程选择、理论教育、实习实践、包装机械实验室建设等方面作了大量的实践与尝试，并取得了一定的成果。[1]

1.3 《包装机械》CAI的基本结构
参照网上现有的以及身边老师在用的成功的CAI课件，我要设计的课件结构相对来说会比较简单点，基本结构包括7个部分：
1、教学大纲，介绍课程的基本纲要
2、课程介绍，介绍课程的特色、目标及课程的主要内容
3、授课教案，页面包括本课程的授课教材、参考教材、及习题教材，里面有教材教学目录的下载。
4、授课教案，上面有文本教材及教学PPT的下载，这样方面需要的同学下载运用。
5、习题试卷，包括课后的全部习题以及书本上的试卷的习题，方便学生随时下载。
6、实验指导，内容包括课程的全部实验内容，实验任务书，实验指导书，实验基本日程表。
7、互动通道，互动通道是方便师生间的交流的，这样学生能及时的把问题反馈给老师，老师也能凭借互动平台来了解学生现阶段出现的问题，及时的为学生解决问题，掌握教学动向。[2]

1.4 成功的CAI示例
以下是我找到的比较成功的CAI示例，如图1—1所示

图1—1 机械制造基础CAI
上图的CAI特点鲜明，功能齐全，页面整体美观大方，非常符合课程特点。那我想我的设计也会向它靠拢，尽量做能和这个CAI的功能上一样，虽然没有它的精美。但是我会尽力去做到最好的。[3]

第二章 计算机辅助教学的基本情况

2.1 计算机辅助教学（CAI）概念
　 计算机辅助教(Computer Assisted Instruction-CAI )是以数字方式将表现学科教学内容和教学过程的图、文、声、像、动画以及活动影像等信息通过计算机系统存储、加工、传输或呈现，并完成一系列人机交互式信息处理操作，在学生面前呈现集声、光、色、动画、动态图像于一体的教学材料。是现代化教育技术的重要组成部分，是计算机应用技术在教育领域中的延伸，可利用现代教育技术来开发人以及人以外的一切学习资源，构建新的教学模式，达到最佳教学目的，已成为现代教育技术应用研究领域中的热点。[4]

2.2 CAI系统的构成
(1) 系统硬件：
它包括：CPU（控制器和运算器）、存储器、输入设备和输出设备。常用的输入设备有：磁盘机、光盘机、磁带机、数字照相机、扫描仪、视频采集卡、声卡、MIDI合成器、话筒、调制／解调器和网络适配器、键盘、鼠标、笔式输入器等。常用的输出设备有：磁盘机、光盘刻录机、磁带机、打印机、胶片记录仪、高亮度投影仪、显示器、声卡及放大器和扬声器　、MIDI合成器、调制／解调器和网络适配器。
(2) 系统软件：
      软件系统包括：操作系统、各种形式的课件、题库、教学管理系统及其开发与支持环境软件。
(3) 课件：教学应用软件。[5]

2.3 计算机辅助教学的常用方式
　　针对不同的教学内容和教学对象，在计算机辅助教学中可采用以下一些常用的方式，合理地运用这些方式，可有效地发挥计算机辅助教学的作用，提高教学质量。
(1) 交互学习型
　　这是一种以个别化交互学习为目标的课件类型，它应具有完整的教学内容和教学策略及相应的逻辑结构。这种课件常采用选择型的程序结构，将教学内容分成若干个独立的模块，它的运行流程由学生控制，也可由计算机通过诊断性提问后再自动决定流程。它应具有友好的交互界面，让学生可进行充分的人机交互，处于个别化的教学环境中进行主动的学习。[6]
交互学习型课件常用于辅助教授新知识，将其应用于适合采用计算机辅助教学的教学内容时，常可取得很好的教学效果。在开发这种类型的课件时应充分正确地估计学生在学习过程中可能会出现的问题和困难，并应在课件中设计随时解决这些问题和困难的方案，同时尽可能详尽地提供联机帮助信息。要注意合理地安排课件中各模块的教学内容，充分利用计算机的技术特点。
(2) 练习复习型
　　练习复习型课件是利用计算机给学生提供练习的机会（刺激），在学生做出回答（反应）后，由计算机判断其正误。答错了给予提供进一步的教学措施或再次练习的机会；答对了则给予鼓励（增强），然后进一步练习。[7]
练习复习型课件常用于复习某种规律性的知识，也可用于检测学生的学习情况或作为学生的学习效果自我评价，进而调节学习进度和内容，巩固新学的知识。这种类型课件的教学效果取决于人机交互作用的程度。练习的类型、数量和难易程度应按教学策略决定由学生控制的程度。实现练习复习型课件需建立一个相当规模的习题库，并可依实际教学内容采取随机取题、按类取题、排队取题和按难度取题等取题方法。
(3) 资料咨询型
　　资料咨询型课件是通过交互界面，以人机对话的形式让学生选取他要学习的内容或查询有关的资料。下图是资料查询型课件的例子：《科普顿1999百科全书》如图2-1所示。

图2-1 《科普顿1999百科全书》 CAI

这种类型的课件适用于对数据库的查询，如情报资料、文献等的检索等。它有助于启发学生的思维，培养学生独立钻研的能力；同时也有利于教学资源的共享。这种课件的开发常采用数据库、网络或人工智能技术，后者难度较大，对计算机硬件要求较高。这类课件提供给学生的信息很大，应着重信息的分类、检索方法和信息获取及输出等技术细节。
(4) 模拟仿真型
　　模拟仿真型课件是用计算机来表达不易观察、不易再观或有危险的现象。
摸拟仿真型课件常分为操作模拟、状态模拟和信息模拟三类。这类课件开发时对内容模拟的真实性是提高其质量的关键。这类课件在表达包装机械教育内容时，最常用的是计算机动画、数字音频和数字视频等多媒体技术。[8]其中动画、视频的播放在拟真时应做到实时播放，并要求声画同步等。同时依据教学策略，还应进一步提供交互性播放。
(5) 课堂演示型
　　课堂演示型课件是将课件表达的教学内容在课堂讲课时作演示，并与教师的讲授或其他教学媒体相配合。这种类型课件一般与学生间无直接交互作用。下图是课堂演示型课件的例子：《图像的输入》，如图2-2所示。

图2-2 课件《图像的输入》

　　这种类型的课件要求有大屏幕显示器或高亮度投影仪等硬件设备，开发时是以教师的教学流程为设计原则，应充分表现教师的教学思想，也要考虑课堂演示时的环境因素对演示效果的影响，选择可突出主题的屏幕显示属性。同时也要求使用课堂演示型课件的教师对课件内容有深入的了解。
　　在实际的计算机辅助教学中，往往一个课件兼有上述中的一种或多种类型特征，这样可有利于拓展课件的用途和综合教学效果。也要注意将单一类型课件用于不同的教学目的的情况下会产生削弱课件教学效果的情况。总之，应按具体的教学内容和使用对象及环境，来选择设计开发课件的类型。 [9]

2.4计算机辅助教学的优势
为什么包装机械课程会与传统教学方法和其它医学教育技术手段相比较，计算机辅助教学有其显著的优势。
1 有利于个别化教学
　　由于运用了计算机技术，采用计算机辅助教学的学生可对教学进度和所学知识的深度和广度进行任意的控制，从而真正实现因人施教、因材施教的个别化教学。例如：理解快、掌握好的学生在自行操作计算机进行学习时，可在课件中选择更进一步的学习内容或练习内容，而稍差的学生则可反复对某一内容进行学习和练习，直至掌握。
2 实现人机充分交互
　　在计算机辅助教学中，学生控制着课件的流程，而计算机是在控制下向学生展示教学内容或提出问题，进而学生理解教学内容或回答问题，计算机再作出回答正误或进一步提示的反馈等等，从而采用计算机辅助教学的学生以人机对话方式充分地进行人机间的交互，形成双向沟通的教学方式。学生面对计算机，心理上没有在大庭广众前回答问题的那种紧张和窘迫感，这更有利于学生的思维和对教学内容的理解。
3 及时反馈教学信息
　　计算机辅助教学可及时反馈各种教学信息。学生可以通过计算机提供的反馈信息来了解自己对所学知识的掌握程度，从而再次选择是否进一步学习或重复练习等等。教师也可通过计算机网络或学生磁盘，来掌握学生的学习次数、学习时间、学习内容、练习次数、练习和测验成绩等信息，这样可随时调整教学过程，以符合教与学双方的客观实际情况，使教学过程处于最佳状态，以达到最好的教学效果。
4 实现无限制的协作学习
　　通过计算机辅助教学，学生可在计算机上进行真实情景下的协作学习，这是指学生们对学习内容用多种不同观点进行比较、观察、分析和归纳等交互活动。这种协作学习是在计算机网络上通过讨论而实现的，它不受年龄、职业、时间、地点的限制。这样就避免了传统教学模式的局限性，可将参加同一内容协作学习的学生的智力集中起来，从而使每个学生受益。
5加强教学管理自动化
　　由于计算机可大量存贮、快速处理和传递各教学环节中的信息，因此可以实现教学管理的自动化或半自动化，提高教学管理的效率和质量。例如：通过计算机网络或学生磁盘，可自动生成有关教学管理的数据库文件，用计算机可进行查询、统计和分类打印输出等。
6 增强学习兴趣、激发学习动机
计算机将文字、图形、动画和声音有机地编排在一起，具有强大的计算功能和信息处理功能，对图形可以进行伸、缩、移、旋、切、拼、补等变换，向学生提供丰富的感性材料，使内容形象化，增强其表现力，使学生的多种感官同时得到刺激，增强学习兴趣，激发学习动机。现代教育学的实践证明：学生在获取知识时仅依靠听觉，那么三小时后能保持70％，三天后仅能保持10％；若仅依靠视觉，则三小时后能保持72％，三天后可保持20％；如果综合依靠视觉和听觉，则三小时后可保持85％，三天后可保持信息量的65％，运用多媒体教学系统可以使学习者以交互方式进行学习，有利于学生参与，激发学生的兴趣，帮助学生建立新旧知识之间的联系，调动学生的学习主动性和积极性，使学生自觉地学习。
7 有利于培养学生的创造性思维
在包装机械课堂上，计算机辅助教学可以引导学生观察、思考、猜测和尝试，使学生深入理解包装知识。通过图片激发学生创新的灵感，有利于培养学生的创新精神和实践能力。
8 可以节省教学时间，增加课堂信息密度
在传统的黑板＋粉笔的教学模式中，教师有时需要用较长时间写出一串长式子，画出图形或图像。有了计算机辅助教学，教师可以节省画图、擦墨板的时间，用更多的时间和精力讲授更多的内容，充实课堂，从而增加课堂信息密度。[10]

2.5 CAI的基本原理
计算机辅助教学的基本过程如图2-3所示：
结束
学习新课或旧内容
启动
呈现教学信息
提出问题
进一步决策
判断、反馈
补习
选择学习内容
教授教学信息
反应
接受反馈强化
学生
计算机

图2-3

2.6 计算机辅助教学的常用技术

随着计算机网络技术和多媒体技术（Multimedia）的成熟和普及，极大地促进了计算机辅助教学的发展，使它有了质的飞跃，计算机辅助教学的优势才真正得以体现，并从以往的实验研究阶段真正迈进实用和进一步发展阶段。
　　多媒体在医学教育的计算机辅助教学中发挥了极大的作用，它是指计算机能够同时采集、处理、编辑、存储和显示多种不同类型信息媒体的技术。这些信息媒体包括：文字、图形、图象、动画、视频和音频等。
　　在计算机辅助教学中合理地运用下面这些计算机技术是非常重要的，它直接影响到计算机辅助教学的效果和质量。这些技术的采用是与教学对象、教学内容、教学方法及课件的应用环境与应用方式等因素所密切相关的。在有限的硬件资源条件下，高效率、高质量地开展计算机辅助教学是合理选用这些技术的重要原则。
1文字处理技术
　　文字(Text)处理技术包括对西文字符和中文汉字为输入、生成、编辑、格式编排、显示、打印和存储等。下列是文字处理示例：
包装机械CAI
包装机械CAI
包装机械CAI
包装机械CAI
包装机械CAI
只要将文字效果处理的好，有时候会产生非常好的效果。
　　文字在课件中常用于表达科学原理、概念、公式、原则、命题、图象说明和各种功能菜单、使用说明等。
　　文字数据的形式通常是文本文件。文本文件可以在通用字处理软件中建立，这些字处理软件常用的有WPS、Word等。所建立的文本文件为TXT格式，大都可被多媒体课件开发工具软件所接受，用于多媒体课件的开发。在实际开发工作中，除了大篇幅的文字在字处理软件中建立较方便外，最常用的文字制作方式是在图形制作软件、图象处理软件和多媒体课件开发工具软件中直接制作。[11]
　　通常文字的显示属性有字的风格(Style)、字的定位(Align)、字体(Font)、字的大小(Size)、字的颜色(Color)等。以上属性的不同组合可以形成文字的不同显示方式，使文本编辑多样化，进而更好地表达文字内容。[11]
　　几乎每个多媒体课件都要采用文字，而用好文字这一媒体却往往被课件开发者忽略。文字采用不当会影响多媒体课件的教学效果整体质量，因此在制作文字时应注意以下一些要点：
　　(1) 选择适当的中文环境
　　现时计算机多媒体课件大多在WINDOWS下运行，文字制作的中文环境应与课件运行的中文环境保持一致。采用最广泛的中文环境有双字节内核的中文WINDOWS和单字节内核的西文WINDOWS外挂中文环境。
　　有时在一种中文环境下制作的文字字体在另一种中文环境中可能没有，此时这种字体将由其它字体代替，产生了另一种文字效果，为避免各种中文环境的不一致而引起的字体变化，可以采用将文字转为图象的方法，此时文字已不依赖中文环境的字库，可实现最好的文字再现效果。但这种方法也有数据量大、运行较慢的缺点。
　　(2) 规范使用文字
　　课件与其他形式的教材一样，在整体实施教学功能的同时，也有很强的示范性，因此一定要规范使用文字、数字和标点符号，同时要满足国家对出版物使用文字、数字和标点符号的各项规定要求。
　　(3) 合理使用文字
　　由于课件中教学内容的表达主要是通过显示器或高亮度投影仪等进行的，这与传统印刷教材的阅读有很大的区别，当文字使用不合理时（如连续大篇幅文字的出现），就容易引起学习者视觉上的疲劳。所以在进行课件教学设计和功能分析时，应做到合理地、精简的使用文字，摆脱编写书面印刷教材的习惯。
　　(4) 提高文字对教学内容的总体表达效果
　　文字对教学内容的表达有其单独的效果，也有与其它媒体配合的综合效果。考虑文字单独效果时，应注意选择合适的字体和大小。除特殊需要，一般不要使用闪烁文字，以免造成对学习者眼睛的刺激。考虑文字与其他媒体共同作用的综合效果时，应注意选择文字显示时的颜色和文字在屏幕上的位量。当有限的屏幕区域要显示较多文字时，可采用滚动文本窗技术。另外，文字除了表达教学内容外，对课件的总体艺术性也有很大影响，应引起开发者充分注意。[12]
2 图像处理技术
　　图像是反映物体辐射或反射的电磁波强度的连续多维信息。图像处理技术是用计算机对图像信息进行数字化、编辑、图像数据编码、压缩与解压缩、增强与复原以及图像识别等处理。
　　在多媒体课件中，图像是被采用最多的媒体之一，常用于表达各种教学内容中的照片、透明胶片、单帧视频和数字化实物景象等。在医学内容中，显微摄影、标本照片、X线片、CT片、磁共振片、B超和胃镜照片等均采用大量的图像来表达。
　　多媒体课件中的图像绝大多数是在图像处理软件中制作的，然后在课件开发工具中被调用。通常图像有黑白（二值）、灰度和彩色（真彩色、非真彩色）等种类。采用的文件格式有BMP、PCX 、TGA、GIF、JPG、TIF等。最常用的图像处理软件有Photoshop、CorelDraw等，这些软件都具有图像处理过程中所需的图像输入、处理、压缩、格式转换、编辑、特效滤镜、存储和输出等功能，可用于制作高质量的图像。常用的图像输入（数字化）设备有彩色扫描仪、视频捕获卡、数字相机、笔输入器等。那我在制作这些图象的都是采用PS这个软件来做的。
　　图像制作量大，耗用时间长。因此在制作前应先仔细设计和规划，避免影响课件的总体质量。在制作图像是应注意下面一些要点：
　　(1) 选择适当的图像扫描分辨率
　　在进行图像扫描时，应根据图像数据的用途来选择分辨率，否则就达不到预期效果或占用过多的计算机硬件资源。当图像是经处理后由打印机、胶片记录仪等输出设备输出的，则扫描分辨率按相应输出设备的输出分辨率设定.
　 (2) 选择适当的图像显示颜色种数
　　在充分表达教学内容的前提下，根据学生机运行的硬件环境、课件发行存储介质容量等条件综合考虑显示颜色种数。显示颜色种数多时，图像显示质量提高，但数据量大，对硬件要求高；显示颜色种数少时，图像显示质量差，但数据量小，对硬件要求亦低；当以真彩色显示时（每点颜色有24位数据表示），其数据量是256色显示时（每点颜色有8位数据表示）的三倍。
　　(3) 应从高质量视频源捕获单帧图像
　　图像的来源可由捕获视频来获得，此时应采用专业档以上的录象设备和高质量录象带作为视频源。若视频捕获卡可以分量输入，则录象机至视频捕获卡之间的视频传送应以分量形式进行，这样可保证所获图像具有较高质量。
3 其他的还有很多常用的技术，如图形处理技术、计算机动化技术、数字音频视技术、数字频技术、光盘技术等，由于我做的CAI是相对来说简单的静态，所以很多技术都没运用到，在这里就不做详细介绍了。

第三章 课件的开发

包装机械课件（Courseware）是要有明确教学目的、准确反映教材内容和教材结构、具有相应教学策略的用于教授特定教材的教学软件系统。由于课件是计算机辅助教学中直接实施教学的最重要的软件系统，所以计算机辅助教学的核心问题就是高效率地开发出高质量的课件，使其在教学实践中充分发挥出计算机辅助教学的优势。课件的质量是影响计算机辅助教学效果的最直接因素。
　　课件开发是在严格科学理论指导下，将课程教学内容与计算机技术有机结合在一起的软件开发过程。其中每一个环节都会影响课件的质量，应受到课件开发者的高度重视。[11]

3.1 课件开发的准备工作
　　由于计算机辅助教学的特点，课件的开发有其自身的特点，在开发课件的过程中应准备各个方面的内容，将各个类型的内容及文件全部收集好，进行相应的分类，准备的内容包括：
　　(1)图象素材：
课件背景是整个CAI课件的最显眼的标志性的画面，一定要相对符合课题，给人以和谐的感觉，做到美观性与实用性相结合。以利于提高课件开发的质量。尽量的将可能用到的图片等多收集一些，再经过分类、处理、加工，为即将设计的课件做好准备。
　 (2) 教案素材：
教案素材要包括课程教材全面的内容，其中包含课本教材的文字教案，每个章节的PPT教案，PPT教案一般是有导师提供的，还有一些就是自己网上收集的一些相关资料，还有将书本上的图文、表格在专业的彩色打印机上一张一张的扫描到电脑上，在经过电脑上具体的整合，放到相对应的章节里原来的位置，使教案相对教完整。在相应的目录章节做好标签，方便在设计中使用，一旦用到，马上就可以到对应的文件里找到。包装机械教材如图3-1所示：

图 3-1
(3)实验素材：
课件在每个教学步骤上都应有对应的实验，实验的内容是课程老师来提供的，包括实验任务书，指导书等实验的各个方面的材料。
(4) 设计软件的选择及辅助软件的选择：
在选择软件方面，一定要选一个适合自己风格的软件，根据具体的需要来选择一个优秀的课件设计软件。那我需求的软件是入门简单，运用方便，是制作CAI方面比较强、较专业的，经过网上的一些介绍和朋友的推荐，我采用了Dreamweaver8这个专业制作课件的软件。Dreamweaver8在应用方面的非常的方便的，简单易操作。
辅助软件我是选用Photoshop，相对来说Photoshop对与本人，是非常好用的，以前用过，用起来相对与陌生的软件来说比较顺手，处理图象的效果也是比较理想的，是目前运用最广泛的图象软件之一。

3.2 课件开发的步骤与方法
课件是有明确教学目的、准确反映教材内容和教材结构、具有相应教学策略的用于教授特定教材的教学软件系统。由于课件是计算机辅助教学中直接实施教学的最重要的软件系统，所以计算机辅助教学的核心问题就是高效率地开发出高质量的课件，使其在教学实践中充分发挥出计算机辅助教学的优势。课件的质量是影响计算机辅助教学效果的最直接因素。
　　课件开发是在严格科学理论指导下，将教学内容与计算机技术有机结合在一起的软件开发过程。其中每一个环节都会影响课件的质量，应受到课件开发者的高度重视。[13]
课件开发应在科学理论和工程上的技术指导下进行，以达到用较少的投资和较高的开发效率获取高质量课件的目的。许多成功课件的开发过程已经证明，采用正确的开发步骤与方法，对提高课件质量和开发效率是极为重要和有效的。课件的开发可依下图所示的步骤进行。在图中所示的课件开发过程中，每个步骤中都采取了提高课件质量的强有力措施并支持课件开发的各项原则。
1 撰写课件内容稿本
　　稿本是多媒体课件教学内容的直接依据，是教学设计的具体描述形式，也是全体课件开发人员交流沟通的有效工具。通常课件稿本可分为二个层次：教学内容稿本和课件设计稿本。
　　首先应撰写教学内容稿本。教学内容稿本亦称文字稿本，是课件教学内容的详细描述。它通常包括课件教学目标、使用对象、教学内容、教学重点与难点、相应的教学设计、进一步开发课件的相关教学内容和设想方案等。
　　撰写者随内容稿本还应同时提供相应的原始教学媒体素材。例如：照片、图谱、X线片、模型、录音带等。下图是教学内容稿本的一个片段。通过结构化分析教学内容，可使其纲举目张，层次清楚，易于理解，避免对课件结构进行反复无谓的修改。同时也可对课件从系统宏观到局部细节都有一个详尽地认识，因而可较准确地分配计算机硬件资源，合理地使用开发课件所需人工、估计时间和费用，有效地提高课件开发效率。结构化分析对教学内容进行了合理地分解以及其结构化的特点，都使课件的易维护性大大提高。
2 结构化分析教学内容
　　首先分析文字稿本中的教学内容是否为教学大纲中的教学难点与重点、是否适合于采用计算机辅助教学这种教学模式。其次根据教学大纲进一步确定教学目标、课件的使用对象、使用方式。最后由顶向下逐层分解文字稿本中的教学内容，并用结构图来表示它。当某一教学内容仍较复杂时，我们可将其继续分解，直至最后所有子内容都能够被清楚地理解和表示为止。诚然，逐层分解也反映了抽象法则，它可使人们避免一下子被过多的教学内容细节所困惑，而是有控制地展开教学的细节，便于逐步加深理解。
通过结构化分析教学内容，可使其纲举目张，层次清楚，易于理解，避免对课件结构进行反复无谓的修改。同时也可对课件从系统宏观到局部细节都有一个详尽地认识，因而可较准确地分配计算机硬件资源，合理地使用开发课件所需人工、估计时间和费用，有效地提高课件开发效率。结构化分析对教学内容进行了合理地分解以及其结构化的特点，都使课件的易维护性大大提高。[12]
3 结构化教学设计
　　结构化教学设计是针对所确定的教学内容，设计在课件中所采用的教学方法与技巧，从而确定课件系统及其功能结构。在这一过程中，应将课件设计成由基本教学内容表达单位及其相关控制关系所构成的系统，通常用设计稿本描述设计结果。基本教学内容表达单位常用的有屏幕或窗口等。
　　课件设计稿本是课件设计的具体表达形式，是课件开发的直接依据，它通常包括课件结构设计描述、表达教学内容的多媒体数据设计描述、人机交互界面及其控制关系设计描述、总体及局部艺术设计描述、课件使用说明等内容。[13]
4 多媒体数据创作
　　多媒体数据是将不同媒体形式按一定规律记录下来的、可以解释的格式化符号。课件中常用的媒体形式有：文字、图形、图象、计算机动画（二维、三维）、声音和视频等，它们的数据记录规则就是相应的文件格式。
　　多媒体数据创作是课件开发者按课件设计稿本的内容要求，采用相应的计算机技术形成多媒体数据的过程。
5 结构化编写程序
　　结构化编程是按设计稿本的内容要求，为课件编写源程序，其中基本教学内容表达单位具有相对独立的功能，因而可以独立地被编写程序、测试、排错和修改，整个课件系统则可由这些基本教学内容表达单位按设计稿本所描述的逻辑控制关系组合而成。这样既可使复杂的课件开发工作得以简化，也有利于将整个课件系统的功能模块分配给多人同时开发，使开发工作工程化，大大提高开发效率。另外，由于这些基本教学内容表达单位功能的相对独立性，也可将错误限制在其内部，防止它影响整个系统，从而提高了整个课件系统的可靠性。[12]
　　选择编程方法应以满足课件系统结构化编程的需求、使用方便、效率高和性价比高为基本原则。常用的编程方法有两大类，一种是采用C++、Pascal、Visual Basic、Delphi等高级程序设计语言编程；另一种是用多媒体课件开发工具编程，这些编著工具有：Authorware、Toolbook、Director、方正奥思、洪图、等。其中Authorware特别适合于开发交互性强的课件，因此目前也使用最为广泛，它的主要编程要点是：
　　(1) 严格按课件分析与设计的要求，用交互图标、决策图标、导向图标、框架图标、集组图标在流程线上实现程序的逻辑结构。
　　(2)用显示图标、移动图标、影视图标、声音图标和擦除图标、等待图标、计算图标实现基本教学内容表达单位中的教学功能。
　 (3) 用模块功能和程序库功能实现程序结构化和工程化开发。
　　(4) 用变量和函数实现更高层次的编程。
　　(5) 编译（打包）形成可执行文件，脱离Authorware开发环境。[11]
　　上述两种编程方法各有优势和弱点。高级语言编程灵活，可涉及计算机系统的底层