计算机辅助教学的软件组成

七、计算机辅助教学的软件组成

软件是多媒体系统的核心，它不仅具有综合使用各种媒体、灵活调度多媒体数据进行媒体的传输和处理能力，而且要控制各种媒体硬件设备和谐地工作，即将种类繁多的硬件有机地组织到一起，使用户能灵活控制多媒体硬件设备和组织、操作多媒体数据。

计算机辅助教学软件主要由计算机操作系统软件、多媒体硬件驱动软件、素材创作软件、课件合成软件构成，这些软件的组合构成了一个计算机辅助教学软件环境。其中，操作系统平台(如Windows)是软件的核心，是各种软件运行的载体;多媒体硬件驱动软件保证各种硬件设备正常运行;素材创作软件主要完成各种媒体素材(如文字、图形、图像、声音、视频、动画等)的产生和加工;课件合成软件将已有的媒体素材组织编辑成一个有机的整体，成为一个具有交互性、控制性、特定功能的应用软件。如图2－4所示。

1.多媒体操作系统

多媒体操作系统是多媒体计算机系统软件的核心和基本软件平台，是在传统操作系统的功能基础上，增加处理声音、图像、视频等多媒体功能，并能控制与这些媒体有关的输入、输出设备。目前PC上的多媒体操作系统主要有微软公司的Windows 9x、Windows2000和Windows XP等。另外还有早期的Commodore公司的Amiga操作系统、Philips和Sony公司的CD－RTOS(CD实时操作系统)、Apple公司在Macintosh上的Quick Time等。

多媒体操作系统的主要功能是实现多媒体环境下多任务的调度，保证音频、视频同步控制及信息处理的实时性;提供多媒体信息的各种基本操作和管理;具有对设备的相对独立性和可操作性。操作系统还应该具有独立于硬件设备和较强的可扩展能力。

图2－4　计算机辅助教学软件分类图

2.硬件驱动系统

多媒体设备驱动程序(也称驱动模块)是最底层硬件的软件支撑环境，是多媒体计算机中直接和硬件打交道的软件，它完成设备的初始化及各种设备操作、设备的打开和关闭，以及基于硬件的压缩与解压缩、图像快速变换及基本硬件功能调用等，每一种多媒体硬件需要一个相应的设备驱动软件，这种软件一般随着硬件一起提供。例如随声卡一起包装出售的软盘中就有相应的声卡驱动程序，将它安装后即常驻内存。通常驱动软件有视频子系统、音频子系统以及视频/音频信号获取子系统等。多媒体设备接口程序是高层软件与驱动程序之间的接口软件，为高层软件建立虚拟设备。

3.CAI素材制作软件

媒体素材制作软件，是为多媒体应用程序进行数据准备的软件，主要是多媒体数据的采集软件，主要包括数字化声音的录制和编辑软件、MIDI信息的录制与编辑软件、视频信息的采集软件、动画生成和编辑软件、图像扫描及预处理软件等等，它属于多媒体工具软件中的一类软件。

(1)图像素材软件。图片是课件制作中最常用的素材。在课件制作过程中，我们通常要先查找需要的图片，然后调整图片的大小、色彩、效果等，最后再导入到课件制作软件中。要完成这一个过程，如果不使用图像素材软件准备素材，那么课件制作所花费的时间不仅增多，而且图像效果也不理想。图像素材软件大致分为看图软件、抓图软件和图形处理软件三类。常见的图像软件有Photoshop、画图、幻影画王等。

(2)声音素材软件。一个没有任何声音效果的课件是缺少吸引力的。在课件中，加入人物的对话、各种自然音效、背景音乐等已经成为课件制作中必不可少的一部分。一个课件制作软件本身具有的声音处理功能是相当有限的，所以，我们常常需要借助外部的声音处理程序，来准备声音素材。课件制作中最常用的声音软件包括Windows自带录音机、超级音频解霸、Cool Edit 2000等。

Windows自带录音机程序是最简单实用的声音软件，利用它可以进行话筒录音和磁带声音的输入。并且能对WAV声音文件进行各种编辑。

超级音频解霸的功能非常强大，能够播放各种各样的声音文件，如CD、MP3等，并且能将多种声音文件格式相互转换，从而适应了不同课件制作软件对声音格式的要求，方便课件的制作。例如，一些CAI课件制作软件只能导入WAV格式的声音文件，当前只有一个MP3格式的声音文件，这时，我们就可以利用超级音频解霸先将声音文件的格式转换为WAV格式，再导入到课件中。

Cool Edit2000是一个非常不错的声音处理软件，能够完成声音的各种特殊效果的处理，如淡入淡出、3D环绕、合成等。

(3)影像素材软件。在课件中，我们常常需要加入一些动态图像、动画片段、视频图像等，使课件更加生动有趣，内容更具说服力。例如，语文课件中常常需要一些情景动画片段;物理、化学课件中常需要模拟实验的动态效果;在数学课件中有时也需要加入平面或立体图形的移动、拼切、旋转等效果。一般来说，影像素材软件包括视频捕捉软件、平面动画软件、3D动画软件、影像合成软件等。

4.CAI创作软件

多媒体创作软件主要用于创作和编辑生成多媒体特定领域的应用软件，是多媒体专业设计人员在多媒体操作系统平台上进行开发的软件工具，它能够对声音、文本、图形和图像等多种媒体信息流进行控制、管理和编辑，按用户要求生成多媒体应用软件。而功能强、易学易用、操作简便的创作系统和开发环境是多媒体技术广泛应用的关键所在。当前比较流行的创作软件有PowerPoint 2003、Authorware 7.0、Flash MX 2004、FrontPage 2003、Director、方正奥思、课件大师、几何画板等，每一种软件都各有特色。其中，PowerPoint 2003和课件大师以其中文界面、操作简单、易学易会等特点普及使用率较高。Authorware 7.0和Director适用于制作大型的CAI课件; Flash MX 2004和FrontPage 2003适合制作网络型的课件，而几何画板则在中学数学、物理等学科中使用较多。设计者可以根据自己的实际情况选择一种或多种软件进行学习，应尽量选择最新版本的软件。

PowerPoint软件:是基于幻灯片式的优秀课件制作软件，它以幻灯片为单位，用户在幻灯片中可以插入各种素材，如文字、图片、图形、图表、艺术字、声音和影片等。对幻灯片上的对象可以设置动画效果，包含对象进入或退出画面的方式、动画的运动路径等。在包含多张幻灯片的课件中，用户可以在幻灯片之间设置多种切换效果，并通过按钮实现幻灯片间的任意跳转，从而使课件绚丽多彩、有声有色，产生很好的视觉效果。比较适合于设计制作专家报告、教师授课、产品演示、广告宣传等。

Authorware软件:是基于图标流程式的课件制作软件，它的设计思路是:用文字、图形、动画、声音、电影等图标来创建流程线，并编辑这些图标的内容和属性，以窗口界面和按钮显示方式，组织教学内容。Authorware软件有函数、变量、计算功能，用它制作的课件动画丰富、交互方便、功能强大，适用于制作大型的CAI课件使用。

FrontPage软件:是一款优秀的网页制作软件，是Office 2003系列软件中的一员，具有易学易用、“所见即所得”、网页分类显示、思路清晰等优点，用户不需要学习编程语言即可制作网页型课件，因而备受人们欢迎。FrontPage的基本操作包括创建站点和网页，输入文字和设置字体的格式，插入图形、图片及其他多媒体素材等。使用FrontPage制作的网页型课件对计算机硬件的要求比较低，传播和共享都很方便，通过网络可以进行远程访问，可以在网页中集成多种媒体文件，如MP3声音文件、Flash和GIF动画文件、视频文件等。

几何画板:几何画板是数学教师的首选CAI课件制作软件，同时也适合物理学科教师使用。几何画板是以点、线、圆为基本元素，并通过对这些基本元素进行变换、构造、测算、计算等操作，然后构造出其他较为复杂的图形。使用几何画板制作出来的课件，体现的不是编程水平，而是教师的教学思想和教学水平，以及几何构建思想。该软件的特点就是能把较为抽象的几何图形形象化，并保持几何图形的“动态性”，也就是说，用鼠标拖动图形上的任意元素(点、线、圆)都可以做到“给定的所有几何关系都保持不变”。这样更有利于在图形的变化中把握不变，深入几何的精髓，突破了传统教学的难点。几何画板操作简单，只要用鼠标选取工具栏和菜单栏就可以开发课件。它无需编制任何程序，一切都借助于几何关系来表现，因此它只应用于那些能够用数学模型来进行演示的问题，并且非常适合于几何老师使用。用几何画板制作的课件不仅简单实用、易于教学，而且制作出的课件占用空间比较小、便于携带、交互性强。