計算機實驗指導軟件設計探索與實踐

　　摘要：本文介紹如何利用有關開發工具高效率、高質量地設計計算機實驗指導軟件的方法和模式。通過場景設計、編程事件模型和實時屏幕錄像等技術設計出的軟件可逼真地再現實驗操作過程以及解決問題的思路，學生可以邊看邊學邊演練，形成良好的學習情境，促進教學效率的提高。
　　關鍵詞：實驗指導軟件；屏幕錄像；Access數據庫；Flash
　　文章編號：1672-5913(2010)08-0153-03
　　中圖分類號：G642
　　文獻標識碼：A
　　
　　計算機是一門實驗性和實用性很強的學科，充分利用有限的實驗課時和適當的課外訓練至關重要。實驗指導軟件可以隨時為同學們提供更直觀的指導，提供交互式實驗仿真環境，幫助他們解決難題，完成實驗任務：同時實驗指導軟件可以激發學生的學習興趣，鞏固課堂知識，幫助他們真正掌握各種應用技術。通過實踐，本文提出一種行之有效的方法，可以設計各種計算機實驗指導軟件，也可以設計各類CAD指導軟件。
　　
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　　實驗指導軟件設計技術分析
　　
　　1，1屏幕錄像軟件的選擇
　　實驗指導軟件要完全地再現實驗操作過程、設計思路和步驟，離不開屏幕錄像軟件。通過屏幕錄像軟件可以錄制實驗的每一步驟、部分操作或全部過程，可以添加字幕和聲音。如何從眾多的屏幕錄像軟件中選擇合適的一款，成為實驗指導軟件設計的重要一環。
　　(1)使用“屏幕錄像專家”。簡單易用，可以錄屏幕和聲音，錄制生成EXE，AVI，WMV格式的文件。缺點是不能添加字幕。
　　(2)使用“屏幕錄像專家+會聲會影”。先用屏幕錄像專家錄制視頻，生成AVI文件，然后在“會聲會影”中導入AVI文件，并添加字幕，最后導出影片。影片的播放依賴于系統的播放器，其缺點是導出影片的畫質比較差，很難清楚地看到演示過程。
　　(3)使用“屏幕錄像專家+Flash”。將屏幕錄像專家生成的AVI文件直接導入到Flash里面，可以用Flash來添加字幕。其缺點是AVI文件導入到Flash里會自動轉成FLV格式的文件，而FLV是一種用于網絡視頻的壓縮格式，所以造成了失真，畫質比較差。
　　(4)使用“Adobe Captivate”。簡單易用，可以錄屏幕和聲音，可以生成SWF、EXE文件。錄制過程可以自動添加字幕，減少了整理錄像的時間，提高了錄像的效率。缺點是占用系統資源較多。
　　綜合以上的分析，在硬件資源充足的今天，選擇Captivate非常合適，因為它簡單易用，可以形成不依賴系統播放器的EXE文件，還可以很方便地添加字幕和聲音。
　　
　　1，2開發平臺的選擇
　　為了實現美觀而人性化的界面，為了無縫嵌入和集成實驗錄象文件，必須選擇合適的開發平臺，實現系統開發，形成實用化軟件。
　　軟件開發平臺可以采用Authorware、Flash及其他高級語言開發工具，在此我們推薦使用Flash。Flash制作動畫簡單易用，其腳本語言ActionScript功能較強，編程方便，同時可以靈活平滑地集成實驗錄像文件。
　　
　　1，3發布與使用
　　我們可以將實驗指導軟件壓縮成單一的文件，在任何一個網站上發布，學生可以下載運行，也可以加上適配器，形成Web服務，在服務器上運行，用戶訪問相關服務器使用實驗指導軟件。
　　
　　
　　
　　2　設計過程
　　
　　設計實驗指導軟件的第一步是做詳細的需求分析，確定需要設計哪些實驗，每個實驗包含的實驗題目，畫出功能模塊圖。然后可以自頂向下或自底向上完成設計。以下以“Access數據庫”為例說明設計過程。
　　“Access數據庫”包括數據庫和表、數據查詢、報表制作、窗體、宏、綜合開發示例等實驗項目。根據課程要求，“Access數據庫”實驗指導軟件涵蓋6個實驗，共53個實驗題和一個人事管理系統綜合開發實例。每個實驗有內容簡介、操作演示、相關練習3大部分。其軟件結構如圖1所示。
　　(1)主界面設計。
　　主界面采用Flash及ActionScript設計完成。主界面由按鈕、圖像和文本組成，將其定義為主場景main。通過可視化操作添加組成元素，并在按鈕上設計事件監聽，這樣點擊按鈕便跳轉到其他相應的場景，每個場景可以包含多幀畫面。實現事件監聽，調用其他場景的主要代碼如下。
　　
　　3　軟件運行情況及使用效果
　　
　　經過上述設計，開發出“Access數據庫”實驗指導軟件。點擊啟動程序，進入主界面，如圖2所示。
　　點擊實驗按鈕進入下一級菜單，展現包含內容簡介、操作演示、相關練習的場景。學生可以通過“內容簡介”功能了解實驗目的、要求和實驗題目；通過“操作演示”功能，再現設計過程，學習數據庫設計方法和具體操作步驟。圖3展示了“操作演示”的一個運行畫面。最后，通過“相關練習”鞏固所學的知識。
　　本軟件在Windows平臺上運行穩定，界面友好，易于使用，便于學生課內課外學習。內容簡介、操作演示、相關練習3大部分，形成了一個完整的實驗指導體系，現已提供給全校十多個班級使用，促進了實驗教學效率的提高。
　　
　　5　結論
　　
　　通過反復實踐和篩選，我們采用Flash CS3、腳本語言ActionScript作為開發平臺，使用Captivate 3作為錄像工具，設計出Access數據庫、數據庫原理等課程的實驗指導軟件，使用效果良好；同時我們還形成了一套軟件設計模式，代碼復用率高，通過屏幕錄像大大縮短了軟件開發周期。隨著軟件設計技術的快速發展，在今后的開發實踐中，我們將不斷探索，力求開發出的軟件“盡善盡美”，使之成為學生學習的“良師益友