基于Web的网络多媒体CAI课件的设计与开发
关键词：多媒体CAI课件 Web Java Authorware Shockwave
1.引言
随着计算机网络技术和通信技术的发展以及全球互联网（Internet）的发展，计算机远程教育将成为Internet最有前景的应用之一，特别是随着中国教育科研网（CERNET）的建成和发展，国内已有很多高校通过CERNET与Internet连接，利用Internet这个新兴的媒体来提供一个群体的学习环境，将可以为所有上网者提供学习机会。因此，研制和开发基于Web的网络多媒体CAI课件将变得越来越重要。
去年，我们承担了教育部95重点子课题《计算机硬件技术基础》多媒体CAI课件的研制和开发，为了适应当前信息化社会对教育提出的新要求，课题组正在开发适用多种形式的CAI课件，特别是方便Web发布的多媒体CAI课件，今后学生只需注册入网就可以学习相关课程。
2.基于Web的网络多媒体CAI课件的特点
基于Web技术开发的网络多媒体CAI课件与单机的CAI课件各有其自身的特点，但前者比后者具有更大的优越性。具体表现在以下几个方面：
2.1 没有时空限制
因为课件是基于网络的，所以具有广泛的影响性。它可以借助 Internet强大的服务功能，让学生随时随地来学习，甚至教师对学生可以进行同步或异步的教学辅导，真正实现没有围墙的大学，建成所谓的虚拟教室、虚拟大学。从而突破了传统教学的空间和时间的限制，使得获取知识的范围更加扩大。因此，教师的概念也会发生变化，从根本上改变了传统的以教师为中心、以课堂为中心的教学模式，代之以学生为中心、以实践为中心的新型教学模式，也为终身教育的实现提供了条件。
2.2 有助与促进学生之间的协同学习
由于多个学生可以同时访问同一课件，从而形成一个群体，也就是创造一个所谓的群体学习环境，这样他们之间就可以相互交流讨论、协同学习，学生之间是互教互学的对象，同时也能培养学生互相帮助的协作精神。从另一个角度看，学生在Internet上通过CAI课件进行学习，可进一步提高学生 Internet的应用能力和通过计算机获取知识的能力。
2.3 课件的发布及版本的升级方便
基于Web的课件升级极其方便，无需发布任何介质，只需将Web服务器上的CAI课件进行升级更新，就可以使任何访问者学习到最新的课件。而且网上的资源是分布的、无限的 ，我们可以把开发的基于Web的CAI课件在网上分布地存放，以便更好地利用这些资源和平衡网络负载。
当然，基于Web的课件也有其局限性，主要在于它需要较高的网络带宽，来支持传输大量的图像、声音乃至视频影像等多媒体信息。不过，随着各种高速网的建成和网络新技术的不断出现，这一问题将会逐步改善和解决。
3.基于Web的网络多媒体CAI课件的开发技术
开发基于Web技术的网络多媒体CAI课件涉及到很多知识，同时随着网络技术的发展，也为我们提供了多种方法。
3.1 利用Java语言
Java语言是SUN公司推出的新一代跨平台的通用网络编程语言，因其良好的平台独立性、安全可靠性以及完全面向对象等多项新特性而倍受青睐。利用Java语言可以很方便地实现Web页面中动画、声音等媒体的播放和控制，从而产生具有生动画面的网页，而且它也能很好地解决CAI课件的跨平台、实时交互以及网络管理等问题，只要用户运行了支持Java的浏览器，就可以交互地使用CAI课件。目前几种最流行的浏览器，如Netscape Navigator和Internet Explorer等均有支持Java的版本。因此，Java语言已被广泛应用于教育领域，实现了电子图书馆、网上交互式学习和远程教学等等。
3.2 利用Shockwave for Authorware
如果说Java语言主要面向专业编程人员，那么Shockwave for Authorware则是面向广大的非专业人员，无须编程即可实现多媒体CAI课件的网上发布。
Shockwave是Macromedia公司提供的一套在Internet平台上播放多媒体节目的系列软件。通过Shockwave ，我们可以充分利用现有的创作工具和已掌握的技术与经验直接进入Internet的开发领域，并可以将原来用Authorware开发的传统式的CAI课件方便快捷地移植到Internet上。因此，我们在研制《计算机硬件技术基础》多媒体CAI课件时，选用了Authorware 4.0（Authorware 3.5已有此功能）作为开发平台。下面仅以Authorware 4.0为例来介绍这方面的技术。
3.2.1 Shockwave for Authorware的组成及特点
Shockwave for Authorware主要有两部分组成：开发服务器端程序的Afterburner 和用于客户机端WWW浏览器的插件Shockwave Plug-in。这两个软件随Authorware 4.0一起发售，也可以从网上免费下载（网址：http://WWW.macromedia.com/shockwave/download/）。其中Afterburner用于把Authorware 4.0制作的.A4R、.A4E文件分割、压缩，生成可以被Navigator和Explorer识别的文件格式。当这些经过Afterburner处理的文件由服务器传送到浏览器一端时，Shockwave将负责解释其中的内容，从而在Web页面中将各种媒体信息展现出来。
Shockwave for Authorware具有以下特点：
(1) 使用多媒体数据流分包技术：这样，大型课件系统在网络上将以片段的数据包形式传递，在浏览器端由Shockwave将数据片段整合为一体。因此，无论由Authorware制作的课件规模大小，均可以在浏览器一端实现快速启动，并对图、文、声、像等多种媒体进行播放。
(2) 动态预装入：所有数据在需要之前，便可以在后台进行预先装入，而对最终用户来说这部分是完全透明的。
(3) 文件压缩50-70%：经过分包压缩处理的文件不但减少了网络传输时间，也节省了在文件服务器上的存储空间。
(4) 信息回写：通过FTP方式，我们可以从Web服务器上获得有关用户登录方面的信息，或对服务器提出的测试作出反馈。
另外，Shockwave for Authorware的使用也比较简单，下面以Authorware 4.0为例来介绍在PC机上的使用方法。
3.2.2 Shockwave for Authorware的使用
首先，制作服务器端的文件：把用Authorware 4.0开发的CAI课件（.A4P文件）打包生成.A4R文件，然后用Afterburner将其分割、压缩，生成.aam和.aas文件，其中.aam 文件是用来说明.aas文件的文本文件，可以被Navigator和Explorer识别。在分包过程中，我们还可以根据实际网络的带宽要求，自行指定分包（即.aas文件）的大小以适应不同的网络环境。
其次，制作课件主页：课件主页也就是课件的主控页面，通过它可以很方便地选择相应的子课件。课件主页使用Web页面的超文本标记语言HTML，然后把处理后的Authorware文件嵌入HTML主页中即可（嵌入格式如图1所示）。
图1 嵌入主页格式
（1）WIDTH和HEIGHT两项后的数据表示课件在浏览器中显示区域的大小，建议与Authorware制作时所用窗口大小相同。
（2）WINDOWS后有三种选项：InPlace，在浏览器窗口中显示；OnTop，另开一个独立窗口显示；OnTopMinimize，另开一个独立窗口显示，同时把浏览器最小化。
（3）PALETTE后有两种选项：Background，使用浏览器的调色板；Foreground，使用Authorware的调色板。
最后，进行客户端浏览器的设置：先根据需要下载Shockwave for Authorware的安装程序NP32ASW.EXE（32位）或NP16ASW.EXE（16位），然后进行插件的安装，并选择浏览器类型（Navigator或IE）之后，浏览器就能播放处理过的Authorware程序了。如图2所示，即为课件在Netscape Communicator 4中播放的情况。
图2 课件在浏览器中播放
从以上过程可以看出，利用Authorware 4.0来开发基于Web的课件，从开发者的角度看，与制作传统的CAI课件并没有本质上的区别，唯一不同的是最后的压缩处理和播放环境。当然，我们在制作过程中应考虑到课件在浏览器中运行的页面布局以及功能按钮的合理设置。
4.结束语
以上是我们从事多媒体CAI课件开发过程中的一些观点和作法，是对实现网络教学和远程教学的初步探索和尝试。在此基础上，我们可以CAI课件为中心，对其功能进行进一步扩展，利用Internet提供的各种服务功能，在Web服务器上建立一个集课件管理、注册登录、学习、辅导、讨论、练习、考试等多项功能为一体的远程教学系统。