基于Flash的人体骨骼教学系统的设计系统开发

　　1 引言（Introduction）
　　人体骨骼教学是医学教育中不可或缺的核心内容之一，根据教学的实际需求，在人体骨骼学习中常常需看图谱、观察预制的标本或特制的模型[1]， 以求能直观的理解和掌握人体骨骼结构。传统教学中， 通常采用挂图来教学， 现代教学中， 可利用多媒体教室的投影仪及实物展示台来展示解剖图谱与解剖标本。然而， 前者体积大， 质量重， 使用时繁琐， 挤占了宝贵的教学时间， 而且不能放大， 无动态效果； 后者虽然可以放大图像， 但操作繁杂， 调用图谱不方便， 也没有动态效果[2]。由于人体解剖学课程教学图谱较多，为了方便学生学习使用，常见的方式为在课件中插入用Flash制作的一些动画，缺乏课程内容的系统性，且调用时由于资源分散而不利于学习；也有人利用FLASH 软件开发了人体解剖方面的教学软件[3]，但其动态效果仅限于任意缩放图片功能，而不能体现图片旋转和三维旋转效果，且不具有各知识点的交互式的自测训练功能模块，不利于学生课后自主学习。目前我校教师收集了不少人体骨骼教学图片方面的资料，但资源较零散，未能形成系统化人体骨骼教学演示平台，而且教师制作的课件方式主要是使用一般的PowerPoint课件制作方法制作授课讲稿，此类课件趣味性、生动性较差，互交性不强，且无交互式自我检测学习模块，不利于学生自主学习。为了人体骨骼教学资源能更好地系统化应用，提高课堂教学效率和课堂教学质量，同时为了给学生提供自主学习的资源，我们设计开发了一套调用资源方便快捷、展示形式多样、具有自测学习功能的人体骨骼教学软件，并将其运用于教学活动中。
　　2 系统的设计（Designed to system）
　　人体骨骼教学系统针对目前我校教师收集的各种人体骨骼教学的图片、视频等不同类型的教学资源进行整理、汇集，并根据现有的资源情况和教学内容进行补充（包括新资料采集、图像或视频处理），把现有较零散资源集成为系统化人体骨骼教学平台。它是在Windows7系统平台中使用Adobe Flash CS5、Macromedia Flash8、Adobe Flex Builder4.0、Photoshop CS5等工具软件进行开发的。系统软件最终生成exe可执行文件，并脱离开发环境单独执行，而且生成的文件较小，可直接用于任何单机。人体骨骼教学系统总体功能结构如图1所示。
　　2.1 素材处理
　　在系统设计实现的前期，需要对各种图片素材进行适当的处理。使用Photoshop工具可以实现专业的图像编辑与处理，同时利用其广泛的编修与绘图工具，可以更有效的进行图片编辑工作。
　　2.2 动画制作
　　在本系统中演示教学模块中需要利用Flash工具进行大量的动画效果的制作。为了让人体骨骼图片演示具有较强的交互性，只要将鼠标移到图中相应部位，在详解区域便会出现该器官或部位的中、英文名称及相关的功能说明信息。本系统在教学演示时，可放大图片和缩小显示，显示局部解剖图像。对部分骨骼制作立体自动旋转效果，当鼠标单击在旋转人体全骨骼向左则旋转按钮时，骨骼会向左旋转；在单击在向右则旋转按钮时，骨骼会向右旋转；当鼠标单击在暂停按钮时，骨骼会停止转动。当鼠标点击放大按钮时，该部位会进行放大，当鼠标点击缩小按钮时，该部位分缩小并显示。
　　另外，为方便学生自主学习效果检测，系统附有课后习题自测模块，课后自测题型有选择题，填空题，连线题，拖曳题，简答题等，客观题做完后系统能够自动评分并反馈正确答案等。该自测学习模块的交互功能主要采用了Flash软件中提供的Action Script脚本语言进行交互代码的编写。
　　2.3 模块集成
　　主界面采用Flex Builder4.0完全可视化开发和组件扩展，具有很好开发性能和开发效率，模块文件存储在外部文件中，存储路径使用XML文件，同样存储在外部文件中，提高了软件的可扩展性。主界面、3D人体骨骼旋转等均采用成熟的Action Script3.0语言编写，使得代码更利于维护。
　　3 系统实现的关键技术（The key technology of the system）
　系统制作阶段包括界面设计、菜单设计、演示教学模块设计、自测模块设计、视频教学模块、课件自学模块和集成测试。
　　3.1 界面设计
　　人体骨骼教学软件主界面可分为四个主要区域。区域1为动态图解区，主要用于展示教学图片、视频播放、自主习题测试和趣味游戏等；区域2为详解区，主要用于提示图片的各功能详细注解；区域3为工具和欢迎区，主要用于放置放大、缩小、全屏显示、退出全屏显示等工具；区域4为学习导航区，该区域用树形目录集成了系统各部内容。主界面区域如图2所示。
　　3.2 旋转人体骨骼模块设计与实现
　　旋转人体骨骼是为生动教学而设计，也是该系统的亮点之一，随鼠标单击在旋转人体骨骼向左或向右旋转按钮时，骨骼图像会向相应方向旋转；单击在中间时，停止转动。当鼠标点击骨骼的某个具体部位时，该部位会进行放大，并且显示标注出各个部位的名称及功能。实现的基本思路是首先收集想要制作成立体旋转的部位的各个角度部位图片，再采用Flash软件中提供的Action Script脚本语言，编写实现人体骨骼旋转效果的代码，用代码实现控制左右旋转和上下旋转播放的效果。
　　以小腿骨立体图为例，具体效果如图3所示。
　　3.3 自测模块设计与实现
　　自测模块具有课后习题自测功能，课后自测题型有选择题、填空题、连线题、拖曳题、简答题等，客观题做完后系统能够自动评分并反馈正确答案等。Macromedia Flash8提供各种练习测验模板，由鼠标进行简单的设置后，只要加入试题，并编写少量的控制代码就能写出题库。虽然练习测验模板使用的是Action Script2.0脚本语言，但是还是能够直接由Adobe Flash Builder4.0直接调用。因此能够大大地简化开发步骤和节省开发时间。
　　以复选题为例，具体实现代码如下：
　　onClipEvent （load） { //下一题控制代码具体实现
　　curQuest = 0；
　　if（_onsToAsk < （_parent._totalframes-2） && _onsToAsk > 0）{
　　totQuest = "/ " + （_onsToAsk+1）；
　　}
　　else{
　　totQuest = "/ " + String（_parent._totalframes-1）；
　　}
　　function updateFrame（） {
　　curQuest++；
　　}
　　upd ateFrame（）；
　　}
　　3.4 视频教学模块设计与实现
　　视频教学模块中嵌入了教学录制视频、并将其陈列在树形目录中，在用户使用时只要单击树形目录中的对应教学视频即可播放教学视频，能够方便学生课后复习或教师上课教学。Adobe Flash Builder4.0中提供VideoPlayer控件，可直接调用外部Flv格式视频文件，因此只需要编写播放路径即可。该软件采用的是调用存储在外部的XML文件中的FLA视频路径，因而即使发布软件后也可随意修改路径。
　　3.5 课件自学模块设计与实现
　　该系统在课件自学模块中嵌入了基本的人体骨骼教学课件，并陈列在树形目录中，只要鼠标轻轻的点击，即可打开课件进行自主学习。和试题库一样，Macromedia Flash8同样提供了课件制作的模板，由鼠标进行简单的设置后，直接使用加入课件内容即可，并编写少量的控制代码就能一个SWF格式的课件。虽然课件制作的模板也使用的是Action Script2.0脚本语言，同样还是能够直接由Adobe Flash Builder4.0直接调用。因此能够大大地简化开发步骤和节省开发时间。
　　4 结论（Conclusion）
　　本文所设计开发的人体骨骼教学系统主要根据我校骨骼教学模块资源较多但较分散的情况，为更好地系统化应用人体骨骼教学资源，用于辅助人体解剖教研室的课程模块教学，并提供给学生进行自主学习而开发的。开发过程中，在教学软件内容的系统化、交互性、动态性、调用方便，以及具自测功能等方面予以较多考虑，同时又注重其具有趣味性，寓教于乐，生动活泼，为此在学习版块的最后还链接了一些关于人体骨骼主题的小游戏，增加学生学习的乐趣，为学习者提供“轻松一刻”。目前此教学软件已用于人体解剖教研室的教学中，今后还应适当增加解剖学教学内容，加大知识量，增加更多的中英文对照，以便该软件今后可运用的教学空间更广。
　　参考文献（References）
　　[1] 郭光金.电磁跟踪器在人体骨骼虚拟现实教学系统中的应用[J].北京生物医学工程，2002，9（3）：215-217.
　　[2] 张天伍，陈利军，陈雪梅.Flash技术在人体解剖学虚拟实验室的应用[J].中国现代教育，2007（6）：13-14.
　　[3] 余文富，王真富.FLASH在开发人体解剖彩色图谱教学软件中的应用[J].中国高等医学教育，2005（6）：59-60.
　　作者简介：
　　林加论（1972-），女，硕士，副教授.研究领域：计算机应用.
　　谢广南（1990-），男，学士，软件设计师.研究领域：软件开发.