基于多媒体技术的英语单词学习软件的设计与实现.docx

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基于多媒体技术的英语单词学习软件的设计与实现

基于多媒体技术的英语单词学习软件的设计与实现

摘要：

该软件主要是基于CAI和多媒体技术的英语单词学习的问题，利用了Authorware和Access开发工具,能够方便地对数据库进行数据查询、添加和修改，主要实现了词库选择（用户可任意选择大学英语四、六级单词或大学英语词组）、单词记忆（用户可根据词库的选择和显示方式来进行单词的学习与记忆）、单词测试（用户可通过做题来得知自己对所学单词的掌握情况）、单词游戏（用户可通过玩单词游戏的方式来促进记忆单词）、单词字典（用户可通过关键字对陌生单词进行查询）和语音朗读单词等功能。

因此，该软件可以使传统教学方式与多媒体技术有机结合，大大激发学生的学习兴趣和学习效率。

关键词：

Authorware7.0；CAI；多媒体技术；数据库

TheDesignandImplementationofTheLearningSoftwareaboutEnglishWordsBasedonTheMultimediaTechnology

Abstract:

ThissoftwareisbasedontheEnglishstudyabouttheCAIteachingandthemultimediatechnical.ItusedAuthorwareandAccess,whichcanconvenientlycarryoninquiry,increaseandaddtothedatabase,Mainlyrealizedthewordvocabularychoice（usercanchooseCET4orCET6oruniversityEnglishphrase）,thewordmemory（accordingtowordvocabularychoiceanddisplaymode,usercanlearnandmemorywords）,thewordtest（accordingtothetestresult,usercanknowthesituationwhatwelearnandhow）,thewordgame（playinggamecanimproveuser’smemoryaboutwords）,theworddictionary（usercaninquirestrangerwordsaccordingtokeywords）andthepronunciationreadsfunctionandsoon.Therefore,thissoftwarecanunionsthetraditionalteachingwayandthemultimediatechnicaltogether,aswellasstimulatesstudent'sstudyinterestandthestudyefficiency.

Keywords:

Authorware7.0；CAI；Multimediatechnology；Database

1前言

随着人类步入二十一世纪，以计算机和互联网为代表的信息技术，正以惊人的速度改变着人们的生存方式和学习方式。

所谓“现代信息技术”是以数字化为新动力的多种媒体组合技术、计算机多媒体技术与计算机网络技术的设计、开发与综合应用。

在现代信息技术的作用下，传统的教与学的模式，正酝酿着重大的突破，教育面临着有史以来最为深刻的变革。

这场教育的大变革不仅仅是教育形式和学习方式的重大变化，更主要的是对教育的思想、观念、模式、内容和方法都将产生深刻的影响和变革。

分析现代信息技术，不难发现现代信息技术具备以下突出的特点：

（1）能提供图文声像并茂的多种感官综合刺激（这有利于情境创设和大量知识的获取与保持）；

（2）能提供界面友好、形象直观的交互式学习环境（这有利于激发学生的学习兴趣和进行协商会话、协作学习）；

（3）能按超文本、超链接方式组织管理学科知识和各种教学信息，目前在Internet上按这种方式组织建构的知识库、信息库浩如烟海，并已成为世界上最大的信息资源（这不仅有利于学生的主动发现、主动探索，还有利于发展联想思维和建立新旧知识之间的联系），因而对学生认知结构的形成与发展，即促进学生关于当前所学知识的意义建构是非常有利的，也是其他的教学媒体或其他学习环境无法比拟的。

因此，世界各国无一例外地以教育技术为突破口，利用多媒体信息技术促进教育改革的深入进行。

近年来，随着多媒体技术的不断发展,多媒体技术的应用已经深入到家庭、商业、教育、文化艺术、旅游、影视娱乐等社会生活的各个领域，发挥着越来越重要的作用，特别是在企业宣传、教学和游戏娱乐等方面发挥着重要的作用。

同时，多媒体技术介入英语教与学中，对传统的教与学起到了补充、发展和优化的作用。

因此，充分利用多媒体和信息技术等先进手段创造和构建更具人性化、更优秀的学习环境是必要的。

该课题“基于多媒体技术的英语单词学习软件的设计与实现”将探索和优化多媒体技术软件在实践中的应用，体现学习与娱乐的相结合，其实现将对日常学习英语提供很大的帮助。

同时，“英语单词学习软件”对英语学习爱好者来说，在多媒体技术的基础上进行了创新性的开发和探索，在学习与娱乐两者之间构建了一个有效的学习英语单词平台，让传统教学方式与多媒体技术有机结合，大大激发了学生的学习兴趣和学习效率。

2需求分析

2.1用户需求分析

用户需求分析就是在用户需求的基础上，确定软件的总体结构方案，完成相应的需求分析报告。

在确定软件的总体结构方案过程中，包括确定应用软件的结构、软件开发环境和软件的功能模块。

用户需求结束之后，应该立即进行用户需求分析。

从用户应用角度来看，可把应用软件的组成部分分成数据存储层、功能模块处理层和界面表示层3个层次，该软件主要包括起始界面、主界面、功能模块和函数库4个部分。

本软件采用了CAI与多媒体技术，其中数据库的操作法是最常用的软件设计开发方法，分为四个步骤，即需求分析、数据库设计实现、界面设计实现和模块功能设计实现。

其中需求分析阶段是最基础、也是最容易被开发人员忽视的环节。

由于条件所限，将此软件所有程序都置于一台计算机上，以便调试运行。

2.1.1数据流图

在用户需求分析过程中，已了解到所涉及的主要功能，下图分别是“单词记忆”和“单词测试”功能顶层数据流图与分解数据流图（这里举例说明，并不列举出所有的数据流图）。

图1“单词记忆”功能的顶层数据流图

Fig1Thetoplevelof"Wordmemory"function’sDFD

图2“单词记忆”功能的分解数据流图

Fig2Thelevel1"Wordmemory"function’sDFD

图3“单词测试”功能顶层数据流图

Fig3Thetoplevel"Wordtest"function’sDFD

图4“单词测试”功能分解数据流图

Fig4Thelevel1"Wordtest"function’sDFD

2.1.2数据字典

这里并没有例举所有的数据字典。

主要例举出了针对单词类别和单词词库选择的数据字典。

表1单词类别选择

Table1Thechoiceaboutwordscategory

名称_tb_category

别名单词类别表

描述记录单词类别的信息

定义单词类别表=大学英语四级词汇类别号+大学英语六级词汇类别号+大学英语词组类别号

位置存入到数据库文件

表2单词词库选择

Table2Thechoiceaboutwordsvacabulary

名称_tb_vacabulary

别名单词词库表

描述记录单词词库的信息

定义单词词库表=单词序号+英文单词+单词的中文含义+单词类别

位置存入到数据库文件

2.2开发工具与平台的介绍

   由于大多用户使用的计算机平台都是基于Windows环境的。

为了降低软件成本，应最大程度地利用现有的资源、兼容现有的环境，可确定使用下面的开发环境：

客户机平台：

WindowsXP；

前端开发工具：

Authorware7.0；

数据库服务器：

SQLSERVER2000；

2.2.1Authorware7.0概述

Authorware7.0是一款优秀的交互式多媒体集成软件，主要界面如图5[1]。

它被广泛地应用于多媒体教学和商业领域中。

用Authorware7.0制作多媒体容易入门，并能创作出具有专业水平的多媒体作品，因此该软件成为多媒体爱好者的首选。

下面就具体介绍一下Authorware7.0的主要特点[2]：

（1）为设计者提供了直观的流程线控制界面。

在流程线上可使用14种设计图标。

每个图标代表一个基本演示内容及控制方式，如文本、动画、图片、声音、视频等。

利用流程线控制界面实现了对整个程序的控制，不需要复杂的编程语言，从而使多媒体制作更加容易。

（2）提供了多样化的交互响应方式。

Authorware7.0有11中交互方式可供选择。

当进行程序设计时，只需选定交互作用方式，完成对话框设置即可实现。

当程序运行的时候，可通过响应对程序的流程进行控制。

此外，丰富的系统函数、系统变量使开发者能够最大限度地发挥Authorware7.0的潜在功能。

（3）可直接在屏幕上编辑对象。

当用户想修改演示中的某个对象时，只需双击该对象，Authorware7.0就会立即进入该对象的编辑状态，编辑完成后，可继续演示程序。

（4）Macromedia家族方面。

支持Flash及Director交互动画，弥补了Authorware7.0自身动画方面的不足。

（5）强有力的数据处理能力。

Authorware7.0不但可以利用系统变量及系统函数响应用户的指令，还允许设计者使用自定义变量对数据执行运算。

（6）强大的功能扩展特性。

在Authorware7.0应用环境中，可加入ActiveX控件，显示属性控制、过程事件等内容。

（7）不断扩充的知识对象。

Authorware7.0自带42种知识对象，并允许用户创作更多的知识对象，简化程序的开发过程。

（8）强化网络应用功能。

Authorware7.0支持知识流，使多媒体学习软件能在网络上运行。

它的网络播放器能浏览其特有的AAM文件。

图5Authorware7.0中文版

Fig5Authorware7.0Chineseedition

2.2.2Authorware7.0的系统需要

要使用Authorware7.0进行开发或运行Authorware7.0应用程序，需要满足一定的机器配置，如表3[3]所示。

表3Authorware7.0的系统需求表

Table3theformofsystemneedsaboutAuthorware7.0

部分

创作

运行

CPU

IntelPentiumII或更高

IntelPentiumII或更高

内存

32MB

16MB（MicrosoftWindows）或24MB（Mac）

操作系统

WindowsXP,Windows2000,

Windows98SE

WindowsXP,Windows2000,WindowsNT4.0,WindowsMe,Windows98SE,MacOS8.1到OSX

磁盘

120MB剩余空间或一个光驱

2.3确定主要功能模块及制作流程

（1）本设计是基于多媒体技术的英语单词学习软件的设计与实现，主要有以下四个模块：

“单词记忆”、“单词测试”、“游戏”、“字典”。

（2）本设计的制作流程：

创建“使用限制”知识对象→新建“轻松学单词.a7p”文件→制作起始界面部分→制作函数库部分→制作主界面部分→制作单词记忆部分→制作单词测试部分→制作游戏部分→制作字典部分→运行→保存。

图6“轻松学单词.a7p”的主要流程

Fig6"Relaxedlearningwords.a7p"mainprocess

3概要设计

根据需求分析，设计该软件应实现的功能有：

根据用户需要任意查找单词信息;根据游戏规则，进行单词记忆游戏;检查用户对单词的记忆、统计正确和错误的次数;显示单词中文含义，朗读该单词，并可重读该单词功能;选择词库、设置单词出现的方式、选择功能模块以及静音等功能。

3.1系统功能模块的设计

根据需求分析，设计系统功能模块如下：

（1）单词记忆：

其功能是根据选择的词库和单词出现的方式，显示一个单词和它的中文含义，并朗读该单词，用鼠标单击单词可重新朗读该单词。

（2）单词测试：

其功能是根据选择的词库和单词出现的方式显示一个单词，并朗读该单词，同时显示四个中文含义，用鼠标单击选择其中一个含义，程序会根据选择的中文含义是否正确回答OK或ERROE，并显示正确的答案，然后对正确和错误的次数进行统计。

（3）游戏模块：

进入游戏模块后，首先显示游戏开始界面，对游戏规则进行说明。

单击开始游戏按钮，进入游戏界面，这时根据选择的词库和单词出现的方式在游戏区内显示单词，并向下移动，用户可根据需要选择游戏。

（4）字典模块：

在“关键字”文本框中输入一个单词后按Enter键，将会查找出该单词的中文含义等功能。

对应以上功能模块，得出模块图，如下：

图7功能模块

Fig7Functionmodules

3.1.1系统结构图

在系统功能分析的基础上，设计出如下图所示的系统功能模块图。

图8单词学习系统功能模块图

Fig8Thediagramofthefunctionmoduleofthestudyenglishwordssystem

3.1.2系统流程图

根据需求分析，设计系统流程图如下：

图9系统流程图

Fig9Systemflowchart

3.2数据库设计

3.2.1数据库的基本概念

数据库（DataBase）：

按一定的结构组织在一起的相关数据的集合。

对一个特定的数据库说，它是集中、统一保存、管理着某一单位或某一领域内所有有用信息的系统。

数据表（Table）：

是一种有关特定实体的集合。

在一个数据表中可以按照行或列的格式组织数据。

记录和字段：

在数据表中每一行被称为一条记录（Record），每一列被称为一个字段（Fields）。

如在一个用于存放学生信息的数据表中，每一条记录就代表一个学生的信息，而这些信息中的学号、姓名、年龄等就是字段。

数据值：

在数据表中行和列的相交处（即记录和字段的相交处）就是数据值。

数据库、数据表、记录、字段和数据值之间的关系如图10所示。

图10数据库、数据表、记录、字段和数据值之间的关系

Fig10Database,datasheet,record,fieldandtherelationbetweendatavalues

3.2.2连接数据库

利用Authorware开发工具设计单词学习软件时，首先需要连接数据库。

连接数据库可以使用OBDC.u32文件中提供的ODBCOpen函数或ODBCOpenDynamic函数来实现。

（1）使用ODBCOpen函数

在Authorware中使用代码添加数据源需要使用tMsDSN.u32文件提供的tMsDBRegister函数，该函数的使用说明[4]如下。

tMsDBRegister函数使用说明：

函数形式：

result:

=tMsDBRegister（dbReqType,dbType,dbList）

函数说明：

自动设置数据源。

参数说明：

dbReqType参数为要执行的操作，可以取以下的值。

①增加ODBC数据源。

②编辑ODBC数据源。

③删除ODBC数据源。

④增加ODBC系统数据源。

⑤编辑ODBC系统数据源。

⑥删除ODBC系统数据源。

⑦删除默认的ODBC数据源。

dbType参数为ODBC数据源的驱动程序，不同数据库的驱动程序可以在“ODBC数据源管理器”对话框中的“驱动程序”选项卡中查看。

dbList参数用于指定数据源的名称、描述以及数据库文件，如要使用的数据库是保存在当前程序所在文件夹下的db1.mdb文件，则dbList的值应为：

“DSN=ShiLi17;Description=是实例17；FIL=MSAccess;DBQ=db1.mdb”

数据源建立完成后就可以使用ODBCOpen连接数据库了。

（2）使用ODBCOpenDynamic函数

使用ODBCOpenDynamic函数可以不用建立数据源，就可以连接数据库。

ODBCOpenDynamic函数使用说明：

函数形式：

ODBCHandle:

=ODBCOpenDynamic（WindowHandle,ErrorVar,DBConnString）

3.2.3对数据库进行操作

单词学习软件在成功连接数据库之后，就可以使用ODBC.u32文件中提供的ODBCExecute函数来对数据库进行操作。

ODBCExecute函数[5]使用说明：

函数形式：

data:

=ODBCExecute（ODBCHandle,SQLString）

函数说明：

使用SQLString参数指定的SQL语句对ODBCHandle指定的数据库进行操作。

该ODBCHandle（数据库句柄）由ODBCOpen函数或ODBCOpenDynamic函数返回。

对数据库进行操作必须使用SQL即结构化查询语言。

SQL包含的范围很广，但在Authorware中经常需要使用的是SQL的数据操作语句。

3.2.4断开与数据库的连接

单词学习软件在完成数据库的操作后应该断开与数据库的连接，使用ODBC.u32文件中提供的ODBCClose函数来断开与数据库的连接。

ODBCClose函数使用说明：

函数形式：

ODBCClose（ODBCHandle）

函数说明：

该函数将断开和ODBCHandle指定的数据库的连接。

ODBCHandle（数据库句柄）由ODBCOpen函数或ODBCOpenDynamic函数返回。

4详细设计

4.1起始界面的实现

在现今枯燥的学习生活中，我们都渴望遇见新事物，都希望看到比较炫的画面，因为这样会引起我们更大的关注与兴趣。

该软件的起始界面部分就是通过图像、声音、动画来实现对整个单词学习软件的引导部分，介绍了制作者的相关信息，使用户了解学习本软件的信息来源。

该部分的效果图如图11所示,其主要功能有设置窗口标题、显示背景图片和播放背景音乐。

图11起始界面

Fig11Thestartinterface

其主要功能实现如下：

（1）将“设置窗口标题”知识对象添加到流程线上，并在其向导的CaptionText对话框中的文本框中输入“轻松学单词”。

（2）将一个声音图标添加到“设置窗口标题”知识对象的下面，命名为“背景音乐”。

单击其属性面板中的“导入”按钮，导入“片头.mp3”（D:

\kcsj\素材\声音\片头.mp3）文件，打开“计时”选项卡，在“执行方式”下拉列表框中选择“同时”选项，在“播放”下拉列表框中选择“直到为真”选项，并在其下面的文本框中输入“FALSE”。

（3）将一个群组图标添加到“背景音乐”声音图标的下面，命名为“片头组”。

打开“片头组”窗口，在里面添加一个显示图标，打开后导入背景图像，如图12所示。

图12导入“开始背景.jpg”图像

Fig12import"startsbackground.jpg"image

4.2函数库部分的实现

在单词学习软件中最关键的是函数部分，该部分包含“数据库”和“获取Index”两个函数计算图标，其功能和作用如下：

数据库：

用于对数据库进行插入、查询、更新和删除等操作。

获取Index：

用于获取单词的序号。

其主要功能实现如下：

（1）将一个控件图标添加到“使用限制”知识对象的下面，命名为“函数库”。

打开“函数库”流程编辑窗口，删除里面的所有图标。

（2）将一个计算图标添加到“函数库”框架图标的右侧，命名为“数据库”，在其属性面板中选中“包含编写的函数”复选框。

打开其代码编辑窗口，输入下面的代码。

“数据库”函数计算图标代码：

DBConnString:

="DRIVER={MicrosoftAccessDriver（*.mdb）};DBQ="^FileLocation^"db1.mdb"^";"--设定连接字符串

ODBCHandle:

=ODBCOpenDynamic（WindowHandle,ErrorVar,DBConnString）

--连接数据库

Result@"数据库":

=ODBCExecute（ODBCHandle,args@"数据库"）

--对数据库进行操作

ODBCClose（ODBCHandle）--断开与数据库的连接

（3）再将一个计算图标添加到“函数库”框架图标的右侧，命名为“获取Index”，在其属性面板中选中“包含编写的函数”复选框。

打开其代码编辑窗口，输入下面的代码。

“获取Index”函数计算图标代码：

ifargs@"获取Index"=1then

Result@"获取Index":

=ReadExtFile（FileLocation^"temp"）+1

ifResult@"获取Index">SelectMax|Result@"获取Index"

=SelectMin

WriteExtFile（FileLocation^"temp",Result@"获取Index"）

endif

ifargs@"获取Index"=2thenResult@"获取Index":

=Random（SelectMin,SelectMax,1）

ifargs@"获取Index"=3thenResult@"获取Index":

=Random（SetMin,SetMax,1）

4.3主界面部分的实现

在枯燥的单词学习过程中，我们都希望有适合自己的最好的记忆方法，主界面部分就提供给了用户学习英语单词的词库选择方式与功能模块的选择，用户可以通过界面按钮进行相关学习的选择。

该部分的界面效果如图13所示，其主要功能有选择词库、设置单词出现的方式、选择功能模块以及静音等功能。

1图13主界面

Fig13Maininterface

其主要功能实现如下：

（1）将等待图标添加到“使用限制”知识对象的下面，在其属性面板中取消“按任意键”复选框和“显示按钮”复选框的选中，选中“单击鼠标”复选框，在“时限”文本框是输入“1”。

（2）将显示图标添加到等待图标的下面，命名为“主界面”，在其属性面板中选中“更新显示变量”复选框，打开演示窗口后导入“背景.jpg”图像。

（3）导入“框2.tif”图像，设置图像的显示模式为“阿尔法”，如图14所示，然后在如图15所示的位置输入“词库选择”，设置字体为“黑体”，字体大小为“14”，字体颜色为蓝色，字体风格为“加粗”。