基于Web的多媒體CAI課件開發(fā)過程中若干問題的研究和實(shí)踐

1.引 言

傳統(tǒng)類型的課件或者由于投資成本大（如基于編程為主的整體式課件），或者由于升級更新困難（如基于CDROM的多媒體課件），已不能滿足日益發(fā)展的需要。為了解決以上矛盾，伴隨著Web的出現(xiàn)和Web技術(shù)的發(fā)展，基于Web的多媒體CAI課件應(yīng)運(yùn)而生了。

作為這種全新類型課件的平臺，Web本身具有統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，良好的跨平臺特性和前所未有的廣泛的覆蓋性的優(yōu)點(diǎn)。在其上開發(fā)出來的軟件有著統(tǒng)一的良好的GUI界面，能夠支持多種多媒體格式，可提供高度的交互性，與其他的應(yīng)用程序有著方便良好的接口，特別是本身便以超聯(lián)接作為組織形式，因此其非常合適作為課件開發(fā)平臺。另一方面，用以開發(fā)、維護(hù)基于Web的軟件的工具大多可以免費(fèi)獲得，基于Web的課件對運(yùn)行的軟硬件平臺也沒有什么很高的特殊要求，這使得基于Web的CAI課件的開發(fā)維護(hù)費(fèi)用相對低廉；目前種種“所見即所得”的全圖形化的開發(fā)和維護(hù)工具也使得對開發(fā)維護(hù)人員的技術(shù)水平要求相對降低；由于各網(wǎng)頁之間相對獨(dú)立，因此可以十分容易的對課件進(jìn)行升級更新。另外在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)中，基于Web頁的課件可以以網(wǎng)頁為單位在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，具有較快的傳輸速度，在目前較低的帶寬下仍具有較好的應(yīng)用前景。 考慮到基于Web的多媒體CAI課件的以上優(yōu)點(diǎn)，我們在對國家教育部重點(diǎn)項(xiàng)目“博物館類CAI課件建設(shè)”進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)選擇了它作為項(xiàng)目總體方案。但在項(xiàng)目建設(shè)過程中，我們發(fā)現(xiàn)由于目前Web技術(shù)發(fā)展的局限性，使基于Web的課件方案也存在一些不足，主要是面臨網(wǎng)絡(luò)帶寬、網(wǎng)絡(luò)傳輸速度、平臺兼容性等問題的困擾。因此，在開發(fā)過程中必須對課件頁面進(jìn)行優(yōu)化，以使之能夠在Web上很好的運(yùn)行。另外，由于相對來說Web是一種全新的開發(fā)平臺，而Web技術(shù)發(fā)展又非常的快，所以課件中一些功能如導(dǎo)航、查詢等的技術(shù)實(shí)現(xiàn)便成為開發(fā)過程中突出的技術(shù)難點(diǎn)。為此，我們在項(xiàng)目開發(fā)過程中，特別在這些方面作了重點(diǎn)研究，并取得了一定的成果。

2.課件頁面優(yōu)化的原則和方法

頁面優(yōu)化問題雖然涉及到多方面，但其根本的立足點(diǎn)和目的是以下兩個(gè)：一個(gè)是加快頁面下載速度;另一個(gè)則是使頁面能象設(shè)計(jì)者所預(yù)先設(shè)想的那樣在用戶眼前顯示，在Web上這主要需要解決一個(gè)兼容性的問題。下面就分別從這兩個(gè)目的出發(fā)，討論一下對頁面進(jìn)行優(yōu)化時(shí)所依據(jù)的原則和實(shí)現(xiàn)方法。

2.1加快頁面下載速度的優(yōu)化

傳統(tǒng)上,在加快頁面下載速度方面所做的努力，僅僅局限于減少多媒體元素的使用數(shù)量和降低使用質(zhì)量,以取得較小的文件大小，從而加快頁面文件在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸速度以達(dá)到加快下載速度的目的.我們認(rèn)為，僅依靠這方面的努力是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。所謂的頁面下載速度便可分成以下三部分：下載時(shí)間，渲染時(shí)間和可視性，好的設(shè)計(jì)者應(yīng)通過頁面優(yōu)化在三這者中找到一個(gè)平衡點(diǎn)，進(jìn)而產(chǎn)生理想的下載，從用戶點(diǎn)擊請求到頁面總體框面顯示僅一眨眼時(shí)間，在頁面完全渲染完前用戶便可以從中搜索自己需要的信息。

2.1.1加快頁面下載的普遍原則

1） 去除不必要的多媒體效果和內(nèi)容: 可以用普通按鈕取代圖形動態(tài)按鈕，用靜態(tài)圖像取代GIF動畫，減少圖形化的花哨文字標(biāo)題，這些措施至少可以讓頁面下載時(shí)間縮短一半。

2） 用一切手段減少各種多媒體元素的大小。

3） 優(yōu)先使用相同的圖形或多媒體內(nèi)容: 缺省的Netscape和IE都會在RAM或硬盤上設(shè)置緩存來保存最近用到的圖形和文件，如果瀏覽器認(rèn)識相同的文件名，則它會讀緩存，從而大大提高效率。

4）提供低帶寬備用內(nèi)容: 如果你的文件格式不被認(rèn)識或?yàn)g覽器關(guān)掉了圖形開關(guān)，這些備用內(nèi)容就可派上用場了。

5） 對不是所有人都有必要或想看到的大型多媒體文件另置一頁，在原來的頁上僅提供一個(gè)按鈕或低分辨率圖形，邊上注明所鏈接文件的大小和預(yù)計(jì)下載時(shí)間。

2.1.2 對圖形的優(yōu)化處理

1） 減少圖形文件大小: 減少文件大小對加快下載速度有著突出的貢獻(xiàn),可以通過以下一些方法來減小圖形文件大小。· 減小圖形面積---這可以通過剪切圖形或按比例收縮圖形來實(shí)現(xiàn)，要注意的是，按比例收縮后有可能在圖形上出現(xiàn)一些色斑。 
· 注意顏色安排---通過降低色彩深度，使每一象素有較少的位數(shù)可使文件變小。而在一行內(nèi)不要放入過多顏色將使文件進(jìn)一步壓縮，這對GIF文件更加有效，因?yàn)镚IF僅是顏色的列表，它為每一行設(shè)置一個(gè)顏色列表，因此, 當(dāng)沿水平方向改變顏色時(shí)，應(yīng)盡量使用更多的相同顏色片段；基于相同的原因，當(dāng)使用連續(xù)色調(diào)時(shí)，應(yīng)盡量從頂部向底部延展，而不要在左右方向上延展。

· 調(diào)整圖像中的對比水平---大多數(shù)圖像軟件都提供重潤色選項(xiàng),如伽瑪(Gamma)較正和加亮(highlight)/中調(diào)(midtone)/陰影(shadow)來改變一個(gè)圖像內(nèi)的對比?？s減這些值，通?？梢詼p少文件尺寸。

· 抑制抖動---抖動是指用現(xiàn)有調(diào)色板中顏色值來接近調(diào)色板中沒有的顏色，它傾向于增大GIF文件的大小，通過選擇通用安全216色調(diào)色板和用圖形程序里選擇“No Dither”選項(xiàng)可消除抖動。

2） 在HTML文件中為圖形設(shè)置WIDTH和HEIGHT屬性: 用WIDTH和HEIGHT屬性來放大和壓縮圖示面積并不能加快下載，但它可以使瀏覽器在下載圖片前便確定正確的頁布局，先把文字和其他后繼內(nèi)容顯示出來，是用戶在下載圖片的同時(shí)便可開始瀏覽。

3） 隨同符號使用 LOWSRC屬性: 這個(gè)屬性允許我們指定另一個(gè)圖形文件，它將首先下載，并在由SRC屬性指定的圖形文件之前顯示出來，一般由它指定一個(gè)低分辨率、低色度的與SRC圖形相同大小的圖形，這樣下載將變快。

4） 使用交錯(cuò)式GIF和漸進(jìn)式JPEG：交錯(cuò)式GIF和漸進(jìn)式JPEG是對原來圖形標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。其中交錯(cuò)式GIF向后兼容而漸進(jìn)式JPEG不能。當(dāng)下載后在頁面上顯示時(shí)效果就如同它是從一套百頁窗后顯露出來一樣。盡管他們不能加快下載速度，但用戶的感覺卻是加快的。

2.1.3 對表格〈TABLE〉的優(yōu)化處理

雖然用〈LAYER〉和在頁面布局時(shí)可以做到精確定位，但那也許只是將來的理想方案。在目前，為了得到一個(gè)真正跨瀏覽器，跨平臺的設(shè)計(jì)方案，還得用表格進(jìn)行局。

表格也許是目前網(wǎng)頁中用得最多的布局元素，因此，對表格的優(yōu)化就顯得特別有價(jià)值，雖然這部分優(yōu)化并不能減少下載時(shí)間，但由于瀏覽器需要在填充表格內(nèi)容前完全理解表格的結(jié)構(gòu)，所以適當(dāng)?shù)谋砀襁\(yùn)用將大大縮短網(wǎng)頁的渲染時(shí)間。在使用表格時(shí)應(yīng)注意做到：

1) 將一個(gè)單一的大表格拆成多個(gè)小表格：這將加快頁面顯示速度，尤其當(dāng)頁面很長而用表格進(jìn)行整體布局時(shí)更是如此。

2) 對〈TABLE〉、〈TD〉適當(dāng)使用Width屬性：在這一點(diǎn)上應(yīng)注意單元格內(nèi)的內(nèi)容的寬度，你定義的單元格寬度至少應(yīng)與內(nèi)容寬度一致，以避免瀏覽器的過濾作用對其進(jìn)行兩次渲染。

3) 千萬不要嵌套表格：這將使表格處理時(shí)間以倍速上升，如果一定要嵌套，至少應(yīng)盡

使被嵌套表格保持簡單。

4) 不要將太新的擴(kuò)展多媒體元素放入表格：這將使瀏覽器迅速崩潰。

其他多媒體元素的優(yōu)化處理
1) 對動畫部分的優(yōu)化： 對Direct或 Authorware動畫應(yīng)盡量壓縮幀數(shù)，并使用shareware流式傳輸處理，對一般網(wǎng)頁上常見的GIF動畫，F(xiàn)LASH動畫或javascript動畫應(yīng)盡量少用，因?yàn)樗麄円话愠b飾效果外很難有什么其他作用卻會使頁面尺寸急劇增加。

2) 對背景音樂的優(yōu)化：優(yōu)先選用midi格式，采樣僅需8位、11kHz即可。如果需要語音朗讀的話，盡可能使用男聲，這可以采用更低的設(shè)置。盡量將聲音做成可選設(shè)置，優(yōu)先選用流式聲音傳輸格式。

3) 對腳本程序的優(yōu)化：許多網(wǎng)頁制作者認(rèn)為頁面中的 javascript等腳本語言不會使頁面變慢，然而大多數(shù)的腳本語言都是解釋語言，而非編譯語言，這就意味著他們裝載后還需被分析，這也構(gòu)成了頁面渲染時(shí)間的一部分，在使用腳本語言時(shí)，應(yīng)注意做到：

盡量將腳本嵌入頁面中，而不使用SRC屬性，因?yàn)檫@將引起對服務(wù)器的另一次請求，既加重了服務(wù)器負(fù)荷，又延長了總的下載時(shí)間。

· 如果用腳本控制Plug-in 或 DHTML，盡量用一個(gè)內(nèi)置的裝載和運(yùn)行更快的函數(shù)來替代自己編寫的函數(shù)。

2．2 對兼容性的優(yōu)化

在兼容性問題上，既要考慮課件對各種操作系統(tǒng)和硬件平臺的兼容性，更要考慮課件對各種瀏覽器的兼容性。

2.2.1 在平臺兼容性上的優(yōu)化

當(dāng)課件在INTERNET上發(fā)布時(shí)，你無法設(shè)想你的用戶會在怎樣配置的機(jī)器上使用怎樣的操作系統(tǒng)，好在Web本身的跨平臺特性已為我們很好地解決了這個(gè)問題，使我們免于多次開發(fā)，但為了使課件能夠在各種平臺上正常顯示，仍需要我們在定義潛在用戶群時(shí)考慮許多細(xì)節(jié)，包括：顯示器的分辨率和色深，對音頻和視頻的支持情況，各種平臺上相同字體的差異，各種平臺上顯示調(diào)色板之間的差別等等。

2.2.2 在瀏覽器兼容性上的優(yōu)化

與由于瀏覽器不兼容帶來的影響相比，由于平臺不兼容對課件開發(fā)所帶來的影響幾乎可以忽略不計(jì)了，各大主流瀏覽器開發(fā)廠商或者由于商業(yè)上的考慮而故意制造不兼容情況，如Netscape和IE；或者為了追蹤技術(shù)發(fā)展不得不造成新版本某些部分事實(shí)上不向后兼容，如Netscape Communicator 4.5與以前版本對javascript的處理；再加上其他難以計(jì)數(shù)的各種非主流瀏覽器，如何消除瀏覽器兼容性對課件開發(fā)的影響，才