蔡洪涛 黄和 王延红

(沈阳医学院计算机教研室,辽宁沈阳 110034)

基于WPF模式自主学习型网络学习软件资源平台的研发

蔡洪涛 黄和 王延红

(沈阳医学院计算机教研室,辽宁沈阳 110034)

本文阐述使用微软的WPF技术建立自主学习型网络教学软件资源平台,为课程教学提供的多媒体课件及课程相关的媒体素材使用方法,引导学生进行自主学习。网络教学软件导航设计、交互方式等方面分析WPF技术的应用特点,运用WPF技术解决了教学软件的开发问题,提高教学软件的教学效果。

WPF 自主学习 教学软件 网络

网络教学软件是以计算机及网络为主要媒介所进行的教学活动,它已成为现代教育技术的重要组成部分,也是高校教学应用的一个重要方面。制作适合教师教学使用的网络教学软件资源平台,促进课程教学快速发展。网络教学软件资源平台就是利用网络技术建立教学软件资源库,使学生在教师指导下进行自主学习的新型教学模式,它将极大地丰富网上教学资源,并且提高教师运用多媒体网络教学的能力。整个教学过程以学生自主学习为主,教师引导为辅,增加课程的趣味性与知识的扩展性,提高学生学习的兴趣与积极性。

1 WFP概述及相关技术

1.1 WPF技术概述

Windows Presentation Foundation(简称WPF),它是微软新一代图形系统,运行在NET Framework3架构下,为用户界面2D／3D图形、文档和媒体提供了统一的描述和操作方法。基于DirectX9／10技术的WPF不仅带来了前所未有的3D界面,而且其图形向量渲染引擎也大大改进了传统的2D界面。

1.2 XAML界面开发语言

微软为WPF提供了专门的界面开发语言XAML(可扩展应用程序标记语言),XAML是微软为构建下一代应用程序界面而创建的一种新的基于XML的描述性语言,它可对WPF程序的所有界面元素进行定制,使得界面描述代码和程序代码得以分开,从而构成具有WPF风格的界面,提高了开发效率并有利于团队开发,最终形成一个组织良好的XML文档。

1.3 Expression Blend 4+SketchFlow开发软件

WPF和Silverlight的开发平台,其中的Sketch Flow是1个插件,可以将多窗口界面(包括动画、视频、流文档界面)整合在一起在桌面或IE中播放,可以将PowerPoint文件导入到屏幕中,它还具有设计反馈功能,是一代交互式教育软件制作的首选工具。开发工具与建模工具的应用方式,WPF模式使用Blend进行软件开发,它是一款用于设计桌面和Web应用用户界面的可视化工具。通过拖拉控件方式创建用户交互界面；在Blend中包含一款软件原型建模工具SketchFlow,该工具允许用户快速开发出专业的项目原型,创建设计原型后,以丰富界面效果。

2 教学软件资源平台系统开发

教学软件资源平台设计出具有教学过程相适应的教学版块。这些教学版块包括“教学课件”、“教学日志”、“互动学习”,“实践应用”,“作品展示”等版块,用于管理课程教学软件件,指导学生实践。

教学软件资源平台能够存储主讲教师制作基于网络环境下的交互式课程教学课件。将主讲教师所授课程的教学内容通过典型实例以图片、文字、视频、屏幕演示等形式制成课件,并上传到网络中供所有学生自主学习使用。

2.1 WPF模式的课程教学导航设计

在设计教学内容的时,我们习惯用文字来解释抽象的概念、原理和实验现象,学生对其缺乏感性认识,过度依赖教材和教师的讲解,缺乏独立的探索和思考判断,而去了对的学习兴趣。在进行软件开发时,首先着重对课程体系的教学内容进行课程教学导航设计。利用超文本结构组织信息出现,为学生提供了多种学习路径。超文本是按照人的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进的技术。由于超文本结构信息组织的联想式和非线性,符合人类的认知规律,所以便于学生进行联想思维。课程导航在制作时多媒体素材根据WPF使用Media Element标记来显示不同格式的视频和音频,包括rmvb、AVI和 MPG等。这些元素也可与其他XAML元素相组合,控制视频和音频的播放。另外,由于超文本结构的信息结构的动态性,学生可以按照自己的目的和认知特点重新组织信息,按照不同的学习路径进行学习。

2.2 教学内容的动画设计及动态窗口设计

在教学过程中使用动画可以动态演示教学内容。在WPF模式下可根据教学需要提供动态显示绝大部分用户界面的内置支持。例如,放大和缩小矩形、更改按钮大小。实现过程与Flashl软件中Timeline相似,模拟实验结果、模拟各种现象和数据的变化过程、虚拟各种实验仪器的效果和各种实验现象,仿真一些连续变化系统在各种状态的改变效果。动态窗口实现在重点及难点教学内容教学时进行全过程演示时的必要补充,在课程内容进行设计时从情境窗口,实践窗口,小结窗口等几方面进行布局设计,教学过程中使用的其它课程素材同时进行合理规划。

2.3 基于WPF模式的教育软件中多媒体信息的体现形式

在设计WPF模式多媒体教育软件时,应该考虑其所具有的呈现客观事物的时间顺序、空间顺序和运动特征的能力。对一些难理解又必掌握的内容,或是在普通条件下无法呈现的信息,通过多媒体素材演示。教师在讲解时将一些抽象的概念,复杂的变化过程和运行形式,如果以内容生动、图像逼真、声音动听的多媒体形式生动直观地模拟出来展现在学生面前,教师一边翻动PPT,一边讲解,并可以在传统的黑板上进行相关的公式推导的效果,就能使学生对所学知识快速理解、牢固记忆,从而达到举一反三的目的。

2.4 交互方式在WPF模式的教育软件实现方式

目前,传统的Windows操作系统常用的交互方式以鼠标操作为主,交互方式比较单一。WPF模式提供了丰富的交互方式,将交互方式应用到教育软件中为师生提供了更加灵活多样的操作方式。WPF模式主要有三方面的交互:操作交互,信息交互和概念交互。通过WPF制作的交互式教育软件,让教师、学生在点击及拖动等交互的操作过程中以参与者的身份媒体界面的交互来学习知识,在操作交互的基础上达到学生与所学知识的交互,学生与教师之间信息交互,操作交互和信息交互,让学生在构建知识点上进行新旧概念的交互,以达到更高的比较理想的学习状态。利用WPF技术可以制作绘图题、连线题、解答一些模块组合的题和需要写出复杂的公式来解答的题,极大丰富课程教学系统效果。

3 结语

利用微软推出的WPF新技术,建立教学软件资源平台,针对当前教育资源数量多但是交互丰富性有待加强的现状,可以结合单个学科的教学设计。良好的交互功能能够对学生在学习过程中遇到的问题给出及时的判断,教师通过丰富的教学经验融入到教学软件中,使其在引导学生进行自主学习,牢固掌握所学的内容的同时,扩充学生学习知识的范围,提高教学效果。

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中华医学会医学教育分会、中国高等教育学会医学教育专业委员会立项课题研究成果(2012-js-9);沈阳市教育科学“十二五”规划2014年度(高等教育)立项课题(2014-262)。

蔡洪涛(1975—),男,辽宁沈阳人,副教授,软件工程硕士,主要研究方向:多媒体技术与网络应用。