基于Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｆｕｓｉｏｎ的實驗預習系統

摘要：該文對利用Multimedia Fusion等軟件，結合網絡多媒體教室構建實驗預習系統的方法進行了研究。

關鍵詞：Multimedia Fusion ；實驗；預習系統

中圖分類號：TP311文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)33-1310-02

Multimedia Fusion Based on the Experimental System Preview

ZHANG Chun-guang

(Institute of Physics Department of Heihe， Heilongjiang 164300，China)

Abstract: The article on the use of the Multimedia Fusion software， combined with multi-media classroom building a network of experimental methods of preparation of the system studied.

Key words: Multimedia Fusion; Experiment; preview system

1 引言

筆者多年來從事基礎普物實驗教學工作，在實驗中經常有這樣的情況：由于學生預習不充分導致實驗失敗。該問題主要有兩方面原因：一是有的學生理論基礎差，只看實驗書不能充分理解實驗原理、實驗步驟。二是部分實驗儀器構造復雜、操作繁瑣，難以通過看實驗教材就學會使用方法；或者實驗教材介紹儀器型號與實驗室實際儀器不同，所以操作方法不同導致預習效果不好。為了解決實驗預習難的問題，筆者提出一個利用校園網結合多媒體教室通過一定的軟件程序解決該問題的方法。具體制作方面，運用Multimedia Fusion等軟件構建實驗預習系統，系統完成后安裝到多媒體教室電腦中，學生可通過交互操作完成預習。

2 功能設計

該實驗預習系統由預習模塊、相關知識、測試答疑三大模塊構成。每個模塊又包含幾個小的模塊。共有儀器介紹、實驗原理、操作方法、模擬實驗、數據處理、相關理論、物理學家、前沿展望、自我測試、在線答疑十個模塊。

系統功能模塊圖如圖1所示。

圖1 系統功能模塊圖

3 實驗預習系統的實現技術

3.1 主程序及帶交互的多媒體模塊由Multimedia Fusion完成

該程序由美國ClickTeam公司出品。在1995年左右曾經有相當名氣的Klik Play是其第一代產品，MMF是第三代產品，這個引擎優異之處，在于使用者不需要撰寫程序代碼，只要在場景內加入對象，賦予各對象屬性，然后建立對應的事件表即可完成一個程序。

該軟件非常適于初學者使用，有助于建立基本的程序運作概念，開發速度也非常快，并且有各種官方及非官方的支持模塊(Extension)，讓這個工具的功能更加強勁，MMF的不便之處，跟他的優點是一體兩面的，由于事件表格式的程序片段重復利用性不好，而且管理上容易混亂(對于大型程序)，中大型以上項目一般開發人員會選擇其它撰寫程序代碼的工具。

值得一提的是，ClickTeam本身也開發了好用的軟件安裝及補釘制作工具Install Creator與Patch Maker，這適用于所有開發人員使用，而且有免費版的。

雖然目前市面上有不少功能強大的多媒體制作軟件，不過用起來還是相當復雜，并需要撰寫許多程序代碼，對于沒有寫程序經驗的人來說，需要花費相當多的時間在學習寫程序上，如果不想學程序，使用 Multimedia Fusion 不需要寫一行程序就可以建立專業級的互動多媒體程序。透過圖形化的對象導向程序設計接口，提供強大的功能與使用上的方便，可以制作出復雜的多人游戲或交互式計算機訓練課程，甚至屏幕保護程序和網頁程序等。

Multimedia Fusion 的使用方式是先建立好場景，使用拖放的方式將各種對象搬到場景中，并設定各對象的圖形、動作、位置等等屬性，然后再加入各對象之間的互動關系，根據發生的不同條件，建立不同的動作，就可以建構出整個程序的主體。

對于復雜的控制可以使用事件編輯器來處理，事件編輯器有類似電子表格一樣的格子，連結不同的條件與動作，可處理的事件甚至包括浮點計算、文字處理、存取 FTP 或 ActiveX 對象等。最后將每個場景放到 Storyboard 編輯器，將場景連結起來，就能完成整個作品。此外 Multimedia Fusion 也支持外掛的 extension，可以無限擴充功能，官方網站上就有許多 freeware 或 shareware 的外掛程序可供下載，使用者若熟悉 C++，亦可下載 SDK 自行開發 extension。

這個軟件充分考慮了開發者的需求。簡單說一下優點：表格式事件編輯器，結構明確直觀。所見即所得，隨時調試；每個2d對象（sprite）都有屬性編輯器；方便的導入導出各種常見資源（gif，jpg，avi，wav等）；強大的預定義功能模塊（包括UI界面，gameplay要素，碰撞，移動方式等等）；自帶像素編輯器。

可以看出，Multimedia Fusion具有許多適合非計算機專業人員使用的特性。而大部分教師對電腦都不是太精通，但教學經驗極其豐富。靈活應用Multimedia Fusion制作相應模塊就能夠取得最佳效果。

3.2 測試及答疑模塊主要采用ASP加數據庫技術來實現

測試及答疑模塊采用動態網站編程語言ASP內嵌VBScript、JavaScript腳本，查詢語言采用通用SQL查詢語句。后臺數據庫選用了微軟的ACCESS，因為本系統數據量不大，ACCESS數據庫可以滿該系統需要。可視化網站制作工具采用流行的Dreamweaver、 FrontPage 2003等軟件。

ASP技術是目前網站開發中常用的并為編程者所熟知的一種技術，通過使用ASP的組件和對象技術，用戶可以直接使用ActiveX組件調用對象方法和屬性，以簡單的方式實現強大功能、動態、交互的高性能WEB應用程序。并且ASP程序運行在服務器端，安全性好。運用ASP提供的對象，可輕松實現服務器與客戶端的信息交換、客戶端之間的信息交換等。在ASP程序中，使用ADO組件來訪問后臺數據庫。運用結構化查詢語言SQL(Structured Query Language)來對數據庫進行各種編輯、插入、更新、創建等操作。

3.3 平面圖像及照片處理由PhotoImpact10實現

友立「Photo硬派」是一套圖像處理、網頁繪圖的全能制作軟件。全新第十代的PhotoImpact10提供創新雙模式操作界面，不論是入門或高級用戶都可輕易地通過可視化親和界面學習操作；PhotoImpact10強大無可取代的圖像編修功能，如快速修片工具，提供整體曝光、主題曝光、色偏、色彩飽和、焦距與美化皮膚等六大模塊，可快速改善圖像至最佳效果；獨特的智慧HDR工具，可自動進行圖像合成，讓作品看起來專業細致；此外，PhotoImpact10也擁有網頁制作與繪圖設計功能，不需要了解復雜的程序與命令，就可輕松作出交互式的Java網頁與多種花樣美型的2D與3D繪圖對象；全新的PhotoImpact10精彩呈現，讓圖像創意無限。

4 詳細模塊設計

預備工作：文字資料的搜集整理、相關圖片制作、相關動畫制作、相關視頻攝制、相關課件制作、系統整體流程設計等。

整體設計目標：簡潔易用，具有模塊獨立性，可擴充性、交互性、開放性，可集成其他軟件開發的程序。

實現功能：使學生通過使用該系統，了解本次實驗所需儀器、實驗的基本原理、基本概念。開闊學生眼界，了解和該實驗有關的最新知識，掌握實驗儀器的基本調節，學會使用通用儀器。

4.1 總體界面

設計目標：簡潔高效，美觀大方，布局合理，顏色搭配適應學生應用，考慮到各種按鈕的合理分布。

實現功能：由三個頁面構成，第一個頁面包含力、熱、電、光、教法、近代、電子電工實驗等實驗項目的選擇按鈕。第二頁是從第一頁進入后的具體實驗項目，比如從第一個頁面點光學實驗按鈕進入后包含“薄透鏡焦距的測定”、“光具組基點測定”等常見光學實驗可點按鈕。第三頁是從第二頁進入某一具體實驗后的頁面：包含預習模塊、相關知識、測試答疑及幫助的跳轉按鈕。學生通過該界面可了解整個系統功能及選擇進入下一模塊。同時每一頁還包含上一頁、下一頁等跳轉按鈕。

4.2 預習模塊

設計目標：由儀器介紹、實驗原理、操作方法、模擬實驗、數據處理五個子模塊構成，每個模塊在微機中由各自獨立的文件構成，以實現獨立編寫及可擴充性。

實現功能：能夠使學生完成預習任務，進行模擬實驗以及實驗后的數據處理。

4.2.1 儀器介紹

提供兩種分類方法，一是按實驗項目分，即每個實驗中用到的儀器作出介紹。二是按通用儀器和專用儀器分，按字母順序排序。具體說包括：儀器結構、儀器原理、使用方法、注意事項等。該模塊文字較多可用網頁來表達。

4.2.2 實驗原理

通過網絡、圖書館、老教師等渠道搜集各種實驗原理，涵蓋學生應作實驗項目及一些比較前沿的實驗的原理，以利于學生開闊眼界。具體說包括：力、熱、電、光、教法、近代、電子電工實驗等實驗項目的原理。并可通過不斷添加來豐富該模塊。該模塊文字較多可用網頁來表達。

4.2.3 操作方法

即各個實驗的操作步驟，當實驗比較簡單時與儀器的使用方法是一致的。

4.2.4 模擬實驗

由交互式課件構成，搜集網絡課件及教師和學生制作課件。通過在電腦上模擬實驗，使學生進一步理解實驗流程，熟練掌握實驗各個步驟，在真正實驗課堂上做到心中有數。

4.2.5 數據處理

提供外部軟件：最小二乘法自動處理程序幾種。講解圖表法的使用方法。常見實驗誤差分析。

4.3 相關知識模塊

由相關理論、物理學家、前沿展望三個子模塊構成，主要是為了給學生復習遺忘的相關理論知識，了解前沿的一些新進展，開闊學生眼界。

4.4 測試答疑模塊

由自我測試、在線答疑兩個子模塊構成，主要由asp編寫的在線測試系統和論壇系統構成，以此檢驗學生預習效果。

5 結束語

在實驗教學中運用多媒體手段是目前的一種趨勢，結合多媒體系統設計優質高效的軟件，將其運用于教學實際中，提高了實驗教學效率與管理水平，促進了實驗教學與管理的進步。該系統的應用，減輕了教師單調重復講解基礎知識的工作量，學生也節約了預習及數據處理的時間，具有一定的實際意義。在實際應用檢驗中，收到了良好的效果。

參考文獻：

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