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摘 要：基于web的多媒体cai课件是多媒体cai课件与web技术的结合。它将成为网络教学多媒体cai课件的主要形式。本文论证了在基于web的多媒体cai课件开发过程中对课件页面进行页面优化的原则和方法。
关键词：多媒体；cai课件；模型；优化
一、绪论
传统类型的课件或者由于投资成本大（如基于编程为主的整体式课件），或者由于升级更新困难（如基于cdrom的多媒体课件），已不能满足日益发展的需要。为了解决以上矛盾，伴随着web的出现和web技术的发展，基于web的多媒体cai课件应运而生了。作为这种全新类型课件的平台，web本身具有统一的协议标准，良好的跨平台特性和前所未有的广泛覆盖性的优点。基于web的课件对运行的软硬件平台也没有什么很高的特殊要求，这使得基于web的cai课件的开发维护费用相对低廉；目前种种“所见即所得”的全图形化的开发和维护工具也使得对开发维护人员的技术水平要求相对降低；由于各网页之间相对独立，因此可以十分容易的对课件进行升级更新。另外在网络教学中，基于web页的课件可以以网页为单位在网络中传输，具有较快的传输速度，在目前较低的带宽下仍具有较好的应用前景。
考虑到基于web的多媒体cai课件的以上优点，我们在对课题项目cai课件建设进行总体设计时选择了它作为项目总体方案。但在项目建设过程中，我们发现由于目前web技术发展的局限性，使基于web的课件方案也存在一些不足，“主要是面临网络带宽、网络传输速度、平台兼容性等问题的困扰。因此，在开发过程中必须对课件页面进行优化，以使之能够在web上很好的运行［1］。”另外，由于相对来说web是一种全新的开发平台，而web技术发展又非常的快，所以课件中一些功能如导航、查询等的技术实现便成为开发过程中突出的技术难点。为此，我们在项目开发过程中，特别在这些方面作了重点研究，并取得了一定的成果。
二、课件页面优化的原则和方法
页面优化问题虽然涉及到多方面，但其根本的立足点和目的是以下两个：一个是加快页面下载速度;另一个则是使页面能象设计者所预先设想的那样在用户眼前显示，在web上这主要需要解决一个兼容性的问题。下面就分别从这两个目的出发，讨论一下对页面进行优化时所依据的原则和实现方法。
1、加快页面下载速度的优化
传统上,在加快页面下载速度方面所做的努力，仅仅局限于减少多媒体元素的使用数量和降低使用质量，以取得较小的文件大小，从而加快页面文件在网络上的传输速度，以达到加快下载速度的目的。我认为，仅依靠这方面的努力是远远不够的。所谓的页面下载速度便可分成以下三部分：下载时间、渲染时间和可视性、好的设计者应通过页面优化在三这者中找到一个平衡点，进而产生理想的下载，从用户点击请求到页面总体框面显示仅一眨眼时间，在页面完全渲染完成前，用户便可以从中搜索自己需要的信息。
2、加快页面下载的普遍原则
1）去除不必要的多媒体效果和内容：可以用普通按钮取代图形动态按钮，用静态图像取代gif动画，减少图形化的花哨文字标题，这些措施至少可以让页面下载时间缩短一半。2）用一切手段减少各种多媒体元素的大小。3）优先使用相同的图形或多媒体内容：缺省的netscape和ie都会在ram或硬盘上设置缓存来保存最近用到的图形和文件，如果浏览器认识相同的文件名，则它会读缓存，从而大大提高效率。4）提供低带宽备用内容：如果你的文件格式不被认识或浏览器关掉了图形开关，这些备用内容就可派上用场了。5）对不是所有人都有必要或想看到的大型多媒体文件另置一页，在原来的页上仅提供一个按钮或低分辨率图形，边上注明所链接文件的大小和预计下载时间。
3、对图形的优化处理
1） 减少图形文件大小：减少文件大小对加快下载速度有着突出的贡献,可以通过以下一些方法来减小图形文件大小。减小图形面积，可以通过剪切图形或按比例收缩图形来实现，要注意的是，按比例收缩后有可能在图形上出现一些色斑。还要注意颜色安排，通过降低色彩深度，使每一象素有较少的位数可使文件变小。而在一行内不要放入过多颜色将使文件进一步压缩，“这对gif文件更加有效，因为gif仅是颜色的列表，它为每一行设置一个颜色列表，因此,当沿水平方向改变颜色时，应尽量使用更多的相同颜色片段；基于相同的原因，当使用连续色调时，应尽量从顶部向底部延展，而不要在左右方向上延展［2］。”
2）在html文件中为图形设置width和height属性:用width和height属性来放大和压缩图示面积并不能加快下载，但它可以使浏览器在下载图片前便确定正确的页布局，先把文字和其他后继内容显示出来，是用户在下载图片的同时便可开始浏览。
3） 随同符号使用 lowsrc属性:这个属性允许我们指定另一个图形文件，它将首先下载，并在由src属性指定的图形文件之前显示出来，一般由它指定一个低分辨率、低色度的与src图形相同大小的图形，这样下载将变快。
4） 使用交错式gif和渐进式jpeg：交错式gif和渐进式jpeg是对原来图形标准的扩展。其中交错式gif向后兼容而渐进式jpeg不能。当下载后在页面上显示时效果就如同它是从一套百页窗后显露出来一样。尽管他们不能加快下载速度，但用户的感觉却是加快的。
4、对表格〈table〉的优化处理。
虽然“用〈layer〉和在页面布局时可以做到精确定位，但那也许只是将来的理想方案。在目前，表格也许是目前网页中用得最多的布局元素［3］。”因此，对表格的优化就显得特别有价值，虽然这部分优化并不能减少下载时间，但由于浏览器需要在填充表格内容前完全理解表格的结构，所以适当的表格运用将大大缩短网页的渲染时间。在使用表格时应注意做到：1) 将一个单一的大表格拆成多个小表格：这将加快页面显示速度，尤其当页面很长而用表格进行整体布局时更是如此。2) 对〈table〉、〈td〉适当使用width属性：在这一点上应注意单元格内的内容的宽度，你定义的单元格宽度至少应与内容宽度一致，以避免浏览器的过滤作用对其进行两次渲染。3) 千万不要嵌套表格：这将使表格处理时间以倍速上升，如果一定要嵌套，至少应尽使被嵌套表格保持简单。4) 不要将太新的扩展多媒体元素放入表格，这将使浏览器迅速崩溃。
三、课件中导航、查询、测试功能的实现
1 、导航功能的实现。在本课件中导航功能采用以下几种方案来实现。一种是每一页底部均有的导航钮，这个方案主要提供课件预定学习顺序；一种是导航图，它指出用户现在正处于整个课件的什么位置；一种是查询方案，这个方案提供在整个站点内搜索相关页的功能；还有一种便是树型目录，它与教材目录相同，可用于辅助检索。树型导航目录为单独的一页，显示在左边的框内。一开始显示各章标题，单击章标题号后目录展开，显示这一章下面的节的标题，未展开的章标题及其前的标记为蓝色，展开后标记转为红色，再次点击已展开的章标题后目录将恢复原样。整个目录还可扩展，在节标题目录下加入第三层，用以显示每一节下的各小节标题内容，树型导航部分中每个标题点击后都将在右侧框架中显示对应页的内容。
2 、查询功能的实现。查询功能其实可以用frontpage98内置的search form(检索表单)组件下的active elements来实现，其功能非常强大。但目前由于frontpage未发行中文版，因此其对中文的查询不能很好的支持。我们现在在课件中的查询功能是用javascript实现的，它通过维护一个关键词及包含页面url的对应词典表来实现查询，整个课件总页面数将在一千页左右，常用的关键词有几百个，在这种规模下这个查询程序的工作仍将是有效的。
3、测试功能的实现。虽然课程考试的题目需要有专门的试题库系统自动生成，但每个单元后的练习题和单元测验题却可用网页加脚本的形式简单实现，从而大大减轻服务器和数据库的负荷。试题以选择题形式出现，选项多少不受限制。
四、对基于web的多媒体cai课件发展方向的一些探讨
首先，从功能上说，根据学生学习课件后取得的效果，可把课件分为“知识和技能的获取”型，“应用知识分析和解决问题”型，“创造性的解决问题”型三种［4］；而从目前课件开发情况看，以第一类居多，第二类较少，第三类几乎还是空白。我认为，理想的课件应能够根据学生的知识结构，学习类型和学习情况动态生成学习内容及组织结构。在动态组织这方面，目前我们能做到的还只是根据学生对每一小节后习题的完成情况动态增加一些预先准备好的补充页，这对于因材施教是远远不够的，这方面的改进还有待于在课件中提高智能化程度来解决。在这方面应加强研究的力度，应加快发展的步伐。而这需要教育学家和计算机专家的共同努力，关键在于教学理论和认知模型的创新。
［参考文献］
［1］王秀华, 韩国瑞 基于Web的多媒体CAI课件开发［J］；科技情报开发与经济2006年 第16卷 第23期
［2］史悦,林筑英,张仁津; 基于Web的多媒体课件设计与实现［J］；贵州师范大学学报(自然科学版); 2002年04期; 107-110
［3］张颖,詹碧卿; 基于Web的多媒体课件设计与开发［J］；闽江学院学报; 2003年02期; 29-31
［4］傅霖; 网络课件最新类型之研究［J］；开放教育研究; 2002年04期; 46-47
关键词：多媒体；cai课件；模型；优化
一、绪论
传统类型的课件或者由于投资成本大（如基于编程为主的整体式课件），或者由于升级更新困难（如基于cdrom的多媒体课件），已不能满足日益发展的需要。为了解决以上矛盾，伴随着web的出现和web技术的发展，基于web的多媒体cai课件应运而生了。作为这种全新类型课件的平台，web本身具有统一的协议标准，良好的跨平台特性和前所未有的广泛覆盖性的优点。基于web的课件对运行的软硬件平台也没有什么很高的特殊要求，这使得基于web的cai课件的开发维护费用相对低廉；目前种种“所见即所得”的全图形化的开发和维护工具也使得对开发维护人员的技术水平要求相对降低；由于各网页之间相对独立，因此可以十分容易的对课件进行升级更新。另外在网络教学中，基于web页的课件可以以网页为单位在网络中传输，具有较快的传输速度，在目前较低的带宽下仍具有较好的应用前景。
考虑到基于web的多媒体cai课件的以上优点，我们在对课题项目cai课件建设进行总体设计时选择了它作为项目总体方案。但在项目建设过程中，我们发现由于目前web技术发展的局限性，使基于web的课件方案也存在一些不足，“主要是面临网络带宽、网络传输速度、平台兼容性等问题的困扰。因此，在开发过程中必须对课件页面进行优化，以使之能够在web上很好的运行［1］。”另外，由于相对来说web是一种全新的开发平台，而web技术发展又非常的快，所以课件中一些功能如导航、查询等的技术实现便成为开发过程中突出的技术难点。为此，我们在项目开发过程中，特别在这些方面作了重点研究，并取得了一定的成果。
二、课件页面优化的原则和方法
页面优化问题虽然涉及到多方面，但其根本的立足点和目的是以下两个：一个是加快页面下载速度;另一个则是使页面能象设计者所预先设想的那样在用户眼前显示，在web上这主要需要解决一个兼容性的问题。下面就分别从这两个目的出发，讨论一下对页面进行优化时所依据的原则和实现方法。
1、加快页面下载速度的优化
传统上,在加快页面下载速度方面所做的努力，仅仅局限于减少多媒体元素的使用数量和降低使用质量，以取得较小的文件大小，从而加快页面文件在网络上的传输速度，以达到加快下载速度的目的。我认为，仅依靠这方面的努力是远远不够的。所谓的页面下载速度便可分成以下三部分：下载时间、渲染时间和可视性、好的设计者应通过页面优化在三这者中找到一个平衡点，进而产生理想的下载，从用户点击请求到页面总体框面显示仅一眨眼时间，在页面完全渲染完成前，用户便可以从中搜索自己需要的信息。
2、加快页面下载的普遍原则
1）去除不必要的多媒体效果和内容：可以用普通按钮取代图形动态按钮，用静态图像取代gif动画，减少图形化的花哨文字标题，这些措施至少可以让页面下载时间缩短一半。2）用一切手段减少各种多媒体元素的大小。3）优先使用相同的图形或多媒体内容：缺省的netscape和ie都会在ram或硬盘上设置缓存来保存最近用到的图形和文件，如果浏览器认识相同的文件名，则它会读缓存，从而大大提高效率。4）提供低带宽备用内容：如果你的文件格式不被认识或浏览器关掉了图形开关，这些备用内容就可派上用场了。5）对不是所有人都有必要或想看到的大型多媒体文件另置一页，在原来的页上仅提供一个按钮或低分辨率图形，边上注明所链接文件的大小和预计下载时间。
3、对图形的优化处理
1） 减少图形文件大小：减少文件大小对加快下载速度有着突出的贡献,可以通过以下一些方法来减小图形文件大小。减小图形面积，可以通过剪切图形或按比例收缩图形来实现，要注意的是，按比例收缩后有可能在图形上出现一些色斑。还要注意颜色安排，通过降低色彩深度，使每一象素有较少的位数可使文件变小。而在一行内不要放入过多颜色将使文件进一步压缩，“这对gif文件更加有效，因为gif仅是颜色的列表，它为每一行设置一个颜色列表，因此,当沿水平方向改变颜色时，应尽量使用更多的相同颜色片段；基于相同的原因，当使用连续色调时，应尽量从顶部向底部延展，而不要在左右方向上延展［2］。”
2）在html文件中为图形设置width和height属性:用width和height属性来放大和压缩图示面积并不能加快下载，但它可以使浏览器在下载图片前便确定正确的页布局，先把文字和其他后继内容显示出来，是用户在下载图片的同时便可开始浏览。
3） 随同符号使用 lowsrc属性:这个属性允许我们指定另一个图形文件，它将首先下载，并在由src属性指定的图形文件之前显示出来，一般由它指定一个低分辨率、低色度的与src图形相同大小的图形，这样下载将变快。
4） 使用交错式gif和渐进式jpeg：交错式gif和渐进式jpeg是对原来图形标准的扩展。其中交错式gif向后兼容而渐进式jpeg不能。当下载后在页面上显示时效果就如同它是从一套百页窗后显露出来一样。尽管他们不能加快下载速度，但用户的感觉却是加快的。
4、对表格〈table〉的优化处理。
虽然“用〈layer〉和在页面布局时可以做到精确定位，但那也许只是将来的理想方案。在目前，表格也许是目前网页中用得最多的布局元素［3］。”因此，对表格的优化就显得特别有价值，虽然这部分优化并不能减少下载时间，但由于浏览器需要在填充表格内容前完全理解表格的结构，所以适当的表格运用将大大缩短网页的渲染时间。在使用表格时应注意做到：1) 将一个单一的大表格拆成多个小表格：这将加快页面显示速度，尤其当页面很长而用表格进行整体布局时更是如此。2) 对〈table〉、〈td〉适当使用width属性：在这一点上应注意单元格内的内容的宽度，你定义的单元格宽度至少应与内容宽度一致，以避免浏览器的过滤作用对其进行两次渲染。3) 千万不要嵌套表格：这将使表格处理时间以倍速上升，如果一定要嵌套，至少应尽使被嵌套表格保持简单。4) 不要将太新的扩展多媒体元素放入表格，这将使浏览器迅速崩溃。
三、课件中导航、查询、测试功能的实现
1 、导航功能的实现。在本课件中导航功能采用以下几种方案来实现。一种是每一页底部均有的导航钮，这个方案主要提供课件预定学习顺序；一种是导航图，它指出用户现在正处于整个课件的什么位置；一种是查询方案，这个方案提供在整个站点内搜索相关页的功能；还有一种便是树型目录，它与教材目录相同，可用于辅助检索。树型导航目录为单独的一页，显示在左边的框内。一开始显示各章标题，单击章标题号后目录展开，显示这一章下面的节的标题，未展开的章标题及其前的标记为蓝色，展开后标记转为红色，再次点击已展开的章标题后目录将恢复原样。整个目录还可扩展，在节标题目录下加入第三层，用以显示每一节下的各小节标题内容，树型导航部分中每个标题点击后都将在右侧框架中显示对应页的内容。
2 、查询功能的实现。查询功能其实可以用frontpage98内置的search form(检索表单)组件下的active elements来实现，其功能非常强大。但目前由于frontpage未发行中文版，因此其对中文的查询不能很好的支持。我们现在在课件中的查询功能是用javascript实现的，它通过维护一个关键词及包含页面url的对应词典表来实现查询，整个课件总页面数将在一千页左右，常用的关键词有几百个，在这种规模下这个查询程序的工作仍将是有效的。
3、测试功能的实现。虽然课程考试的题目需要有专门的试题库系统自动生成，但每个单元后的练习题和单元测验题却可用网页加脚本的形式简单实现，从而大大减轻服务器和数据库的负荷。试题以选择题形式出现，选项多少不受限制。
四、对基于web的多媒体cai课件发展方向的一些探讨
首先，从功能上说，根据学生学习课件后取得的效果，可把课件分为“知识和技能的获取”型，“应用知识分析和解决问题”型，“创造性的解决问题”型三种［4］；而从目前课件开发情况看，以第一类居多，第二类较少，第三类几乎还是空白。我认为，理想的课件应能够根据学生的知识结构，学习类型和学习情况动态生成学习内容及组织结构。在动态组织这方面，目前我们能做到的还只是根据学生对每一小节后习题的完成情况动态增加一些预先准备好的补充页，这对于因材施教是远远不够的，这方面的改进还有待于在课件中提高智能化程度来解决。在这方面应加强研究的力度，应加快发展的步伐。而这需要教育学家和计算机专家的共同努力，关键在于教学理论和认知模型的创新。
［参考文献］
［1］王秀华, 韩国瑞 基于Web的多媒体CAI课件开发［J］；科技情报开发与经济2006年 第16卷 第23期
［2］史悦,林筑英,张仁津; 基于Web的多媒体课件设计与实现［J］；贵州师范大学学报(自然科学版); 2002年04期; 107-110
［3］张颖,詹碧卿; 基于Web的多媒体课件设计与开发［J］；闽江学院学报; 2003年02期; 29-31
［4］傅霖; 网络课件最新类型之研究［J］；开放教育研究; 2002年04期; 46-47