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发动机原理网络课程的设计与开发
[摘要]本文通过对“发动机原理”网络课程的开发,对网络课程设计、视频技术应用、网络学习自测练习及网络资源应用等有关问题进行了探讨,以期对远程教育的网络课程设计与开发进行讨论。
[关键词] 网络课程 教学设计 多媒体
一、前 言
“发动机原理”网络课程是教育部新世纪网络课程建设工程的项目，属高职高专类于2001年12月正式启动。
项目的总体目标是基于远程教育的特点，将“发动机原理”做成通过网络学习的，集图片、动画、声音、视频等为一体的多媒体教学课程，使高职高专在校学生和非在校学生，通过网络对”发动机原理”课程进行学习，可达到高职高专层次的知识水平。
在"2002年中国数字化教育高峰论坛会"上，我们选送了"发动机原理"网络课程的部分章节参加了全国多媒体课件大赛，荣获了全国多媒体课件大赛一等奖。
二、网络课程设计
1．网络课程设计目标
（1）提供教师授课视频、讲解字幕及演示动画同步播放，可个人和集体学习，使学生犹如置身于课堂。
（2）阅读教材多媒体化，是集图片、动画、声音、视频等为一体的一部多媒体教材，便于学生在网上阅读。
（3）在线自测练习为学生的学习提供及时的检查，犹如教师在身旁解答。
（4）提供了基于bbs交互功能的网上答疑系统，实现师生交互、生生交互。
（5）以知识点的形式增加了与发动机相关的辅助材料，同时还提供了相关网络资源的链接。
首先根据教学基本要求确定了教学大纲、安排教学计划；然后参考众多同类教材及相关资料，结合多媒体技术的特点，编写出网络课程的阅读教材；同时进行了网络课程的总体设计，在此基础上选择了一个相对完整的教学单元第五章，设计出一个教学单元的软件原型，通过原型设计，确定了网络课程的总体风格、界面、导航风格、素材的规格以及脚本编写的内容。
总体设计是设计过程中最重要的一环，它是形成软件设计总体思路的过程，决定了后续开发的方方面面及设计过程所遵循的基本原则。原型实现后，征求我院教师、专家的意见，尤其是征求了相关专业部分学生的意见，并根据征求的意见进行修订，以达到最优化的目的，减少后续开发过程中修订的工作量。
2．网络课程的教学设计
本网络课程定位于高职高专的学生选用，考虑到学生的自学能力及已掌握知识的层次，确定以教师讲授为主的视频课件，配合大量的实物图片、动画以弥补实践知识较少的缺陷；按照正常的教学规律：预习 > 听课 > 复习 > 作业 > 答疑 > 小结等作为学生掌握课程内容的学习路线。教师的授课内容在备课时充分考虑多媒体技术的优势，利用动画、视频等方式激发学生学习的兴趣，轻松地解决教学中的重点和难点。在阅读教材的组织编写上，参考了众多的同类教材，结合多媒体技术的特点，将抽象问题与实践很好地结合起来，将难点问题演绎得清晰易懂。为了使学生学习好本门课程，以知识点的形式增加了与发动机相关的辅助材料，同时还提供了相关网络资源的链接，以便于学生充分利用网络资源扩大知识面。
在页面设计、内容导航、学习自查、答疑、及师生交互、生生交互等方面均充分利用了网络技术的特点，便于学生进行网络学习。
3．视频讲解是网络课程的主体部分
网络课程"发动机原理"是基于www和流媒体机制的。视频讲解是网络课程的主体部分，由教师授课视频、与讲解相对应的字幕以及同步演示的图片、动画等几部分组成。
图1 课程讲解是网络课程的主体部分
windows media 技术的核心是asf（advanced stream format），asf是一种包含音频、视频、图像以及控制命令、脚本等多媒体信息在内的数据格式，以数据包的形式通过网络传输；asf不但最适于通过网络发送多媒体流，也同样适于在本地播放。当创建和维护windows media内容时，可以选择向内容中添加一些特性和功能：索引和标记、脚本命令、播放列表等。脚本命令通过web链接和相关内容主题使用户体验更高的交互性。如我们在asf流中添加url类型和caption类型的描述（script），当播放器播放到该asf文件时的script位置时，播放器会自动地启动指定的网页和文字字幕，这种增强功能使得视频和相应的课程内容相关联，使教学内容更加丰富完善。
视频转换过程是将教师的授课录像带利用视频采集卡采集成mpg格式进入微机，编辑后转换成视频流流量为100kbps的asf格式，其技术参数如下：
audio codec: divx ;-) audio
audio format: 16 kbps, 16 khz, mono for divx ;-)
video codec: ms-mpeg4 v3
frames/second: 15 fps
video image: 320x240
seconds/iframe: 8
resample: 44,100 hz
磁盘空间： 110m / 小时
目前此类网络课程的视频一般较多采用300kbps的asf流媒体，虽然图象质量要好些，但数据量比100kbps的asf流媒体大3倍，考虑到授课视频仅表现的是教师在讲授时的头像，其图象质量相对网络传输速率来说，网络传输速率显得更为重要。因此，我们选择了100kbps的asf流媒体。
4．学生预习、复习的环节是在阅读多媒体教材来完成的
阅读教材以html超文件注标式语言编写，其中插入了大量图片、动画等媒体。课件中充分运用了多媒体的特点将难点问题演绎得清晰明了，将抽象问题与实践很好地结合起来，通过动画、视频等方式激发学生学习的兴趣，轻松地解决了教学中的重点和难点。同时也培养了学生理论与实际相结合的思维方式。
图2 阅读教材多媒体化
5．学生检查自己对知识的掌握情况是通过自测练习来完成的
运用javascript脚本语言制作的自测练习，在网页上实现交互功能，对学生作题的结果即时作出反馈。题型有填空题、选择题及解答题。学生在学习完课程的每个章节后，利用自测练习检查自己对本章知识的掌握情况。
图3 运用javascript脚本语言制作的自测练习
6．.提供了基于bbs交互功能的网上答疑系统
基于bbs交互功能的网上答疑系统，实现师生交互、生生交互。
图4 网上答疑系统bbs
7．提供了与发动机相关的知识点及网络资源
“发动机原理”这门课程主要讲述内燃机工作过程的基本原理和内燃机的性能评价及改善内燃机性能的基本方法。理论性较强，需在掌握发动机构造的基础上学习。为了使学生学习好本门课程，提供了与发动机构造相关的知识点、图片素材及与汽车相关的网络资源，以便于学生充分利用教学资源扩大知识面。
图5 与发动机相关的知识点及网络资源
8．主体素材的制作
按照教育部现代远程教育资源建设委员会《现代远程教育资源建设技术规范》的要求，完成超级文本、图像、动画及视频等主体素材的制作。
课件以超级文本（网页）为主，并采用图、文、声、像、动画、流媒体视频等多种多媒体形式分别借助editplus、flash6、3dmax5、premier5、windows media author等软件制作多媒体素材。本网络课程涉及到的媒体技术主要是html、asp、gif、jpg、asf、avi(mpag4)、swf(flash6.0)等。
三、结束语
本文探讨了如何在课程开发过程中更好的体现教学设计，网络课程采用什么样的技术实现方法更能提高教学效果；如何更好的组织、利用网络共享教学资源；对于网络课程教学评价等有关问题是本文进一步需要深入研究的。
参考文献
1． 余胜泉，《网络课程的设计与开发》
2． 余胜泉，《网上教学、学习与课程设计》
网络课程”发动机原理”项目组
2004年5月2日
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