【摘 要】随着信息技术和互联网的快速发展，多媒体课件在教育领域中的使用已经非常广泛。如何在较短的时间内投入较低的成本，获得令人满意的课件，成为CAI课件开发者所遇到的一个共同问题。本文将软件工程的原理应用于课件开发，以提高教学课件开发的成功率。
【关键词】软件工程 CAI课件 课件开发
随着多媒体技术的快速发展，计算机辅助教学的广泛普及，各类学科的教学课件应运而生。从理论上讲，大量的教学课件地运用可以减轻教师的工作量，提高教学质量，但实际上，在教学中真正用得好，用得巧的教学课件并不多。开发成本高，软件质量低，重复开发的现象屡见不鲜，很难满足当前日益增长的教学课件的需求。此种不良现象我们称之为“教学软件危机”。要消除此种软件危机，就要有正确的软件开发理念。本文结合软件工程的思想，论述一下如何能够更好地进行CAI课件的开发与制作。
1 软件工程思想概述
软件工程是指导计算机软件开发和维护的工程学科，采用工程的概念、原理、技术和方法来开发与维护软件，把经过时间考验证明正确的原理技术和当前能够得到的最好的技术方法结合起来，以经济地开发出高质量的软件并有效地维护它。
软件危机是指在计算机的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。包括如何开发软件以满足对软件日益增长的需求，和如何维护数量不断膨胀的已有软件。
软件工程借助工程的理论来指导软件开发，大量软件开发实例证明了采用软件工程方法进行开发，可以消除或缓解软件危机，提高软件开发的成功率和生产率。
2 软件工程与课件开发的类比
软件工程的基本思想是面对复杂的问题，让软件的开发按照工程的概念、原理、技术和方法模式来实施，要有计划地按照要求分阶段实现。对软件进行计划、开发和维护。软件工程中一个重要的概念就是软件生命周期。按照事物从发生到消亡的规律，一般将软件生命周期划分为计划、分析、设计、编码、测试及运行维护等阶段。这几个阶段的衔接，通常用软件生存周期模型做出直观的图示来加以表达。瀑布模型是目前软件工程中一种经典的软件开发模式。在瀑布模型中，各阶段的工作依线性顺序连接，并需产生一定规格的文档资料交付给下一阶段，下一阶段在上一阶段交付的文档资料的基础之上继续开展工作。这一开发思想在各个方面都被得到了广泛的应用和发展。
课件的开发属于系统工程，它也应该遵循软件开发的一般规律。因而，将面向对象的软件工程的原理运用于课件开发是较为自然合理的事情，开发人员在课件开发时应经历这样的一个过程:进行需求分析、按需准备材料(分析教学大纲，把握教学重点)，概要设计(采集教学素材，编辑脚本)，详细设计(选择好课件制作工具，程序设计)，软件测试和维护。从课件的开发过程中我们不难看出软件工程与课件开发的可比性。.见图1和图2对比如下：
从上面的对比中我们可以看出在课件的开发中应用软件工程方法的必要性，它不仅体现在步骤上，而且也体现在应用软件工程的方法上。在制作课件的过程中应用软件工程的方法会大大提高课件的质量和可用性。
3 基于软件工程思想的课件开发过程
CAI课件作为一种辅助教学的软件，它的设计与开发过程中无不渗透着软件工程的思想。课件开发不同于一般的软件开发，它要涉及教育、心理、专业知识等各个方面。下面以基于瀑布模型的课件开发模型为例，将软件生存期划分为软件计划、需求分析、软件设计、软件实现和评价维护等阶段。每个阶段都有明确的任务，每个阶段都应建立完备的文档，前一阶段的工作完成后，下一阶段的工作才能开始；前一阶段产生的文档是下一阶段工作的依据。
3.1软件计划阶段
计划阶段首先要分析教学要求和教学对象，包括学科领域、教学大纲、教学内容及教学对象的层次、基础、特点和接受能力，分析课件所需的技术支持条件和运行环境，确定该学科课件开发的可行性，制定开发计划。
3.2需求分析阶段
需求分析阶段研究的对象是软件项目的用户要求。全面理解用户的各项要求并能准确地表达被接受用户要求，是需求分析的一个重要方面。首先应根据课程内容的总体要求和教学大纲确定教学总目标，充分考虑学生的层次、基础、特点和理解能力，制定课件的大体框架，涵盖该课程的主要内容。其次通过与用户反复交流获得用户的基本需求，在课件开发过程中，通过与学生和教师的交流充分了解目前教学的不足以及课件期望达到的效果，可以通过创建原型的方法征求教师和学生的意见。最后，对用户的基本需求进行反复求精、细化，经过多次的反复交流、修改，直到与用户的意见达成一致，得出对目标系统的完整、准确的需求描述，并进行认真审查，符合要求再进入下一步。
3.3软件设计阶段
该阶段完成的是教学设计和脚本编写。教学设计是一种用于计划教学、安排教学的系统方法，它的主要任务是针对学生特点和教学目标，对构成教学系统中的各种元素及其相互之间的联系进行设计。考虑到教学课件的特殊性，在设计时还必须遵循教育学和心理学的原则，其具体任务包括：根据教学目标和学生的具体接受能力，确定教学单元间的逻辑结构关系，并根据教学内容和教学经验选择合适的教学方式，确定教学策略及教学过程控制，设计学习评价标准等。脚本编写要特别注意吸取课程专家的经验，在章节编排、内容阐述、难点、重点处理方面，使之具有较好的逻辑性、严谨性、合理性和实用性，各个教学单元之间的联系要符合学习规律，教学内容的出现要适应学生的心理规律，并能充分调动学生的积极性，使课程专家的经验能最大限度地带进课堂，保证计划教学和实施教学的科学性和有效性。
3.4软件实现阶段
实现阶段要把设计阶段所得到的教学逻辑顺序、教学方式及教学过程控制利用各种开发工具通过软件制作加以实现。根据脚本的内容，收集相关素材，例如整理文本、扫描图片、创建图象和动画，制作片头等。程序员根据创作构思和界面风格，运用确定的素材完成各模块的制作。
3.5评价维护阶段
通过课件在实际教学中的试运行，让该课程教师和部分学生共同复审，从教与学两方面进行评价，根据教师和学生的建议对课件进行合理修改。在实际使用过程中，可根据教学内容的更新对课件及时更新或增加知识点，以保证课件的先进性和实用性。
4 结语
软件开发是一项系统工程，需要各类人员的积极参与合作。用户、系统分析员、程序员、开发管理人员在整个软件开发过程中都起到举足轻重的作用。课件开发也应是一项系统工程，需要学生、教师、技术人员、学校领导的积极参与与合作。这样才能让所开发的课件达到近善近美。因此，软件工程原理在课件开发中的运用是必须的，也是必然的。我们要在课件开发中引进软件工程的一些思想，并结合课件自身的特点，以此提高课件开发效率，保证课件质量。希望在不久的将来我们可以看到更多优秀的课件活跃在各类课堂，激发学生学习兴趣，提高教学质量，让课件给教学注入新鲜的血液，让更多人切身体会到计算机技术给教育、教学所带来的变革、腾飞。
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（作者单位：吉林建筑工程学院计算机科学与工程学院；吉林交通职业技术学院）
