高等理科教育 2004 年第 4 期
( 总第 56 期)
"构造地质学"多媒体电子教材 的设计与实现
马维峰 于在平 李立宏
( 西北大学 地质学系 陕西西安 710069)
Ξ
摘 要 为适应地学发展的需要和构造地质学课程的教学方法和内容的改革, 我们开发了构造 地质学多媒体电子教材的单机版和网络版. 本文介绍了 "构造地质学"多媒体电子教材的设计与开 发过程中所遵循的一些基本原则, 最后简单介绍了网络多媒体电子教材的实现. 关键词 CA I 构造地质学 电子教材 多媒体 中图分类号 G642 文献标识码 A
一, 多媒体电子教材的特点
多媒体电子教材集合了多媒体直观, 美观, 立体感强, 可进行动态模拟, 容易操作等特点, 以 及传统 CA I 课件交互性强,信息量大,可以跟踪学员学习状况等特点, 具有一般教科书难以比拟的 优点. 利用多媒体电子教材进行教学 ( 教师讲授和学员自学) 一方面可以改变传统的以教师为中心 的教学模式, 充分调动学员的学习积极性, 启发主动思维, 增加学习乐趣; 另一方面可以弥补一般 教科书单调, 缺乏交互性, 信息量小的缺点, 从而起到其它方法无法替代的教学效果. 而集合了网 络技术的多媒体教学系统除以上特点外, 还可以实现远程网络教学. 计算机软硬件以及网络等的发 展和普及, 使 ( 网络) 多媒体电子教材,CA I 在 21 世纪的教育中得到广泛应用并成为一种必然的趋 势. 类似于 CA I 课件的资料型,示教型,自学型,模拟仿真型,联网型,协作型等形式, 不同课程 的电子教材形式的选择也应从开发的目的和课程的内容出发, 选择适合于表现这门课程的组织方式 和表现形式. 同时, 电子教材不同于电子图书, 不能仅仅满足于把课本内容搬上计算机. 它也不同 于一般的娱乐性多媒体课件, 而应该充分突出资料的准确性, 逻辑推理的合理性, 结构和界面有利 于学习, 符合教学规律的特点. 因此, 电子教材形式的设计和选择必须充分考虑教学需求和课程特 点. 随着计算机软硬件以及网络技术的进一步发展, 电子教材也逐渐从单一的辅助教学系统向网络 教学系统发展: 所有的课程内容在网上发布; 学生在网络上学习, 并完成作业, 甚至参加考试; 学 生在网上参加讨论, 向导师咨询, 答疑并可获取标准答案; 所有教学计划安排都在网上发布, 学生 还可从网上注册或获取成绩单, 即集成了学籍管理 ( 学籍管理系统) ,教学实习 ( 辅助教学课件) ,跟 踪与测试 ( 试题库及测试系统) 等的一体化的集成系统, 这个系统将由统一的数据库和各功能模块
( 包括服务器端和客户端的) 组成, 可以实现从学生的学籍管理到辅助教学,学习情况的跟踪与测试
Ξ 收稿日期 2003—12—01 作者简介 马维峰 (1976- ) 男, 陕西榆林人, 讲师, 主要从事构造地质学, 计算机图形学与 G IS 教学研究.
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高等理科教育 "构造地质学"多媒体电子教材的设计与实现
( 平时测试以及最终的测试) 等功能, 从而大大改善现有教学模式的某些弊端, 提高办学质量和效率.
本文将主要讨论在开发地学专业基础课程 "构造地质学"多媒体电子教材中所遵循的一些原则 和积累的一些经验教训, 以期引起讨论, 进一步提高开发水平. 二, 构造地质学课程的特点 构造地质学课程内容庞杂且具有较强的实践性, 具有如下特点: ①知识点多; ②要求学员具有 较强的空间和形象思维的能力, 课程教学中需要大量的实物和模型; ③课程内容涉及到大量的动态 过程, 教学效果往往取决于教师的讲课技巧和学员的想象能力; ④实践性强; ⑤知识更新速度快.课 程中涉及到的许多概念, 术语, 以及一些不易理解的地质现象和过程, 传统的书本加教师讲授的学 习模式往往花费了大量的时间, 而学员却难以完全理解和接受. 目前国内外流行教材以及如录像等 教学手段在形式和内容上都难以满足当前的教学需要, 需要改革,更新和补充.多媒体 CA I 课件和 电子教材的研制和开发正是为了满足这种需求, 以配合正在进行的教学改革与远程网络教育. 利用 多媒体电子教材, 可以集中展示来自各方面的素材, 包括: ①国内外流行教材; ②国内外公开发表 的相关论文; ③我系教师在教学和科研过程中积累的大量可供利用的素材, 包括图件, 照片, 模型 等; ④自制素材, 等等. 而通过大量的实物图片和示意图, 文字及声音说明, 二维和三维动画, 录 像剪辑再配以交互式的学习方式, 则可以达到良好的教学效果. 同时, 由于利用计算机可以实现对各种素材的不同方式的浏览, 对加深学员对课程内容的理解 具有很好的效果; 利用对学员学习情况的跟踪, 可以使教师方便地掌握学员的学习情况, 同时也可 促进学员学习的积极性; 而索引以及查询技术的应用, 可以使学员方便地查询其所需内容, 使课件 不仅仅是教科书的替代品, 而且具有工具书的作用. 三, 构造地质学多媒体电子教材的设计 在 "构造地质学"多媒体课件的设计过程中, 我们遵循了以下几点原则: 1. 从课程内容和教学需求出发, 一切以服务于教学为目的, 选择合适的表现形式和总体结构. 2. 高起点,高标准的原则, 包括计算机技术和课程内容两方面, 以求在今后若干年内无需进行 实质性的改动, 更好地发挥其效应. 3. 模块化设计原则. 在进行大型的程序设计时一般都采用模块化的方法. 地学的发展日新月异, 新知识, 新理论层出不穷, 课程内容更新迅速, 所以, 课件的易维护, 易修改, 易扩充就显得更为 必要, 采用模块化设计原则, 可以最大限度地满足这种需求. 4. 合适的开发工具的选择以及进一步开发. 在众多的多媒体创作工具中, A u tho rw a re 是专门为 创建交互式多媒体软件而设计的, 具有如下特点: ①基于图标的可视化设计方法, 即将图符置于流 程图上, 整个程序的结构可以通过流程图来体现; ②一个功能强大, 高效的多媒体集成环境; ③丰 富的交互方式, 支持十多种交互方式; ④对超文本和超媒体的支持; ⑤丰富和强大的变量和函数以 及脚本语言, 可以供高级用户实现各种复杂功能; ⑥标准的应用程序接口, 在 A u tho rw a re 中, 可以 直接使用标准的 W indow s 动态连接库, 也可以使用 A u tho rw a re 自己的函数库 ( 用户功能模块) , 在

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