跨欄跑多媒體教學軟件開發設計

摘 要：軟件的開發是一個復雜的過程，通過文獻資料研究法，專家訪談法等，在跨欄跑多媒體教學軟件的開發過程中應用軟件工程的管理思想進行管理，使開發工作有序進行，提高開發效率，保證軟件升級與維護。

關鍵詞： 跨欄跑；多媒體教學；軟件開發

中圖分類號： G807.02 文章編號：1009-783X(2007)01-0117-03 文獻標識碼： A

軟件的開發是一個復雜的過程，軟件工程是指計算機軟件開發和維護的工程學科，采用工程的概念、原理、技術和方法來開發與維護軟件，把經過時間考驗而證明正確的管理技術和當前能夠得到的最好的技術方法結合起來。人類解決復雜問題時普遍采用的一個策略就是“各個擊破”，也就是對問題進行分解，然后再分別解決各個子問題的策略。軟件工程采用的生命周期方法學就是從時間角度對軟件開發和維護的復雜問題進行分解，把軟件生命周期依次劃分為若干相對獨立的階段。軟件工程專家B.W.Boehm把整個軟件生命周期分為軟件定義、軟件開發和軟件維護三個時期。每個時期又分為幾個階段，每個階段有相對獨立的任務，而且比較簡單，便于不同人員分工協作，從而降低了整個軟件開發工程的難度。科學的管理是大型軟件工程項目成功的關鍵，我們把跨欄跑多媒體教學軟件的開發也可以看作是一個工程項目，這樣在軟件的開發過程中應用軟件工程的管理思想進行管理，將會使開發工作有序進行，提高開發效率，保證軟件升級與維護。

1 研究方法

文獻資料研究法（參閱了大量有關計算機、教育學、田徑教學等方面的專著和文章，深入研究110m跨欄跑教學理論和方法）；專家訪談法（走訪了有關計算機方面的專家和田徑教學方面的專家）；軟件工程思想應用方法（本文從時間的角度對軟件開發和維護的復雜問題進行分解，把軟件生命的漫長周期依次劃分為若干相對獨立的階段）。

2 研究結果與分析

2.1 軟件開發平臺、工具選擇及設計原則

根據軟件總體設計思路，在Win98操作系統下，我們使用的開發工具為北大方正奧思多媒體制作軟件。軟件設計原則：（1）注重以學生的學為中心。在學習過程中充分發揮學生的主體性和主動性，主要體現在利用教學軟件通過課內外結合獲取知識和掌握基本技術的能力［1］。讓學生根據自身獲取的理論知識和身體練習反饋信息，形成對110m跨欄跑的完整技術理解。（2）注重自主性學習對知識獲取作用。在信息技術條件下，學生獲取知識是多方面的，所以培養學生自主性學習的能力就變得非常重要，積件式的多媒體教學軟件因為它對知識的高度集成性和開放性，為學生自主性學習提供了一條重要的途徑。（3）注重學習環境的設計。學習環境是學生進行自由探索和學習的場所，學生可以利用各種工具和信息資源來達到自己的學習目標，基于積件的110跨欄跑多媒體教學軟件既有針對學習環境的應用設計，又適合教學應用環境，從而使學生的學習環境有了更多的主動和自由。（4）注重軟件的通用性。體育教學中要充分利用各種信息媒體來進行教學和幫助學生學習，由于教學軟件應用的環境和條件的差異性，所以教學軟件就要能夠滿足不同的需求，既要能夠在單機上運行，又要能夠在校園網應用，甚至還能在互聯網上運行的多媒體體育教學軟件。（5）教學應用的靈活性。由于學生的實際情況不一樣，教師對運動技術和教學方法的理解不同，教師在教學中就會有不同的教學理念，因此產生不同的教學順序。本教學軟件具有這樣靈活性的特點，能根據每個教師的需要，適用于各種不同的教學順序。

2.2 軟件工程的管理思想在本教學軟件開發中的應用

根據軟件工程的思想，一般軟件開發分為三個時期，即軟件定義時期（提出問題、可行性研究、需求分析）、軟件開發時期（總體設計、詳細設計、軟件測試），軟件維護時期（使軟件持久地滿足用戶的需求）。因此，我們把軟件開發整體劃分為5個階段：第1階段，軟件進行需求分析；第2階段，整體設計與軟件初步形成；第3階段，專家提出修改意見，進一步完善；第4階段，軟件打包，制作安裝盤；第5階段，投入使用，及時發現問題，解決問題，軟件更新升級，滿足教學需要。

2.3 軟件定義時期

2.3.1 問題提出

110m跨欄跑是田徑教學的重點和難點，老師感到難教，學生感到難學［2］。因此，我們通過現代信息技術所提供的教學手段，應用多媒體教學軟件輔助教學和學生自學相結合，給學生創造一個生動性、直觀性的交互學習環境，充分利用計算機多媒體的文字、圖像、圖形、動畫、影音等功能，使學生建立正確的跨欄跑技術概念，熟練掌握跨欄跑技術，并從理論上掌握各個技術階段的任務、動作規格、技術要求、教學方法與手段以及常見錯誤動作的識別、產生原因及糾正方法。

2.3.2 軟件需求分析

本系統在開發前認真細致地進行了需求分析。首先確定軟件的使用對象，使用環境。一方面，就軟件制作技術走訪了有關計算機方面的專家；另一方面在軟件教學內容、方法、手段等方面走訪了長期從事田徑教學方面的專家，并對軟件的內容，結構進行綜合分析和評價，最后形成軟件的基本框架。

在開發過程中多次完善和修改。最終軟件功能需求可歸納以下幾個方面：文字及聲音播放、技術圖片演示、運動技術影像觀摩、運動技術理論知識講解(見圖1)、跨欄跑發展史與相關研究、教學步驟示例(見圖2)、世界優秀運動員技術、理論知識過關練習、軟件使用說明，功能鍵的運用等。

圖 1 運動技術理論知識講解及影像觀摩

圖 2 教學步驟示例

2.4 軟件開發時期

2.4.1 軟件腳本編寫

腳本內容的選定以跨欄跑教學大綱為依據，以人民體育出版社的《田徑》教材為藍本，以《田徑運動高級教程》（1994年，人民體育出版社）等多部相關教材和專著為參考。軟件的具體內容包括五大部分(見圖3)

2.4.2 文本素材的制作

文字主要用于呈現標題、按鈕名稱、以及教學內容等。普通靜態文字文本直接在系統創作環境中輸入文字文本內容，或通過掃描儀獲取源文本，再用外部文本編輯軟件Word 2000進行編輯，動畫文字采用Cool 3D 3.0軟件制作。

2.4.3 圖像素材制作

圖像主要用于背景、插圖、圖形交互區以及圖形按鈕等處。我們主要通過掃描儀把所需的照片、圖片掃描后生成JPG格式的圖像文件，然后用Photoshop5.0和Ulead Photo Express4.0SE進行各種處理，獲得軟件所需的圖像素材。

圖 3 軟件的五大基本部分內容

2.4.4 音頻素材的制作

教學軟件的聲音種類包括聲音、音樂與效果聲。聲音指朗讀示范音與解說，音樂指背景音樂與主體音樂，效果聲用于按鍵的提示音等。聲音，文本解說的聲音錄制我們采用計算機聲卡連接麥克風利用GoldWave數碼錄音軟件進行錄音，為了保證軟件文字朗讀的準確生動、吐字清晰、節奏合理，我們特意邀請了某市音樂廣播臺的播音員進行文本解說的錄制。

2.4.5 視頻影像素材文件的制作

視頻素材是我們教學軟件的重點內容之一，目的是幫助學生建立正確、直觀、生動、清晰的示范動作，在視頻素材的制作過程中，我們主要選用保存在錄像帶和VCD光盤上的世界優秀運動員的技術動作。

2.4.6 軟件開發流程

所有的設計構思和素材準備完成后，我們用方正奧思多媒體創作工具5.1，按照以下的操作流程進行我們教學軟件的具體制作。

2.4.6.1 創建工程

進入方正奧思時或者通過頁編輯器的“文件”菜單中的選項創建跨欄跑多媒體教學軟件工程。

2.4.6.2 定義軟件工程變量的

由于習題過關練習部分，軟件要自動計分，且在相應部分判斷總分的多少讓學生是否可以做下一部分的練習，這些都要通過變量運用程序控制來實現。而方正奧思中使用變量之前必須先定義，由于變量要跨頁使用，所以要在工程屬性中定義變量，變量定義（略）。

2.4.6.3 定義鍵盤的操作功能

本教學軟件某些功能不僅通過鼠標操作可以完成，而且通過鍵盤操作也可以實現，所以，軟件開發時我們定義了鍵盤操作以下功能：按“F1”鍵可獲得該軟件的使用說明；按“Q”鍵退出軟件運行［3］。

2.4.6.4 單項選擇題的制作

單項選擇題第二題具體的制作方法如下：(1)在頁面中創建文字3，單擊文字3進入編輯狀態，輸入題目的內容。在“屬性箱”中選擇“邊框”標簽，選擇設置“有邊框”，設置“填充”屬性，采用半透明效果。（2）在頁面中創建4個單選按鈕，從上到下分別在各單選按鈕的標簽中輸入各答案內容。對從上到下4個單選按鈕所表示對答案，假設只有第二個是正確的，所以設置第二個單選按鈕answer2的動作屬性為：鼠標抬起，賦值sum2=10，其余的3個單選按鈕的“動作”屬性為：鼠標抬起，賦值sum2=0。同時選擇4個單選按鈕，創建一個并行組_1，并在“屬性箱”的“內容”標簽中選擇“單選按鈕控制”。（3）為計算本題所得的分數，設置前景頁的“動作”屬性如下：

2.4.6.5 過關設計

單項選擇題做完后，進入記分頁面，如果單項選擇題的總分大于30分，就可以進入多項選擇題的練習，如果小于30分則不能進入多項選擇題的練習，頁面自動回到單項選擇題的第一題，程序設計如下：

2.4.6.6 多項選擇題的制作

多項選擇題是用復選項的組合來實現的。

2.4.6.7 填空題的制作

填空題是由文字對象的運行層可編輯和變量、函數相結合來實現。

2.4.7 軟件打包、制作安裝盤

在指定的路徑下生成一個“跨欄跑教學軟件.EXE”文件的文件包，采用安裝制作軟件Creat Install 2003 pro把這個文件包做成安裝文件，然后刻錄光盤。

2.4.8 軟件的運行環境

本軟件經過多次測試，該教學軟件可以很好地運行在Win98和WinXP操作系統下，要求計算機的最低配置為PⅡ300以上的多媒體計算機。

2.5 軟件維護時期

軟件的維護是軟件開發非常重要的環節，一個優秀的軟件，尤其是教學軟件，維護就顯得更為重要了，因為我們的教學方法和教學手段都在不斷地變化，同時我們在使用軟件的過程中也會發現許多新的問題，教學中也會產生許多新的思想。如何及時地把這些新思想、新東西放到軟件中去，都是通過軟件維護來完成的，使教學軟件及時地跟上教學需要。通過應用，我們修改了軟件個別文字錯誤，并發現軟件的解說聲音有點偏小。關于跨欄跑錯誤動作解析部分應該加上學生在實際練習中產生的典型錯誤案例技術錄像等。多次的應用和維護，我們的軟件會不斷地完善，更加緊密地切合教學實際的要求。

3 結論

1)運用軟件工程的管理思想可使跨欄跑多媒體教學軟件的開發工作有序進行，提高開發效率。

2)該跨欄跑多媒體教學軟件可在不同的操作系統和不同配置的計算機上穩定運行。

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