《文献检索》计算机教学研究

《文献检索》计算机教学研究^[1]

何跃兵　周永忠　万美芳

（南昌大学图书馆信息服务部；南昌330031）

摘　要:根据“文献检索与利用”课程的特点和我们多年来的计算机课程教学及软件开发工作经验，提出了一种研制开发“文献检索与利用”课程计算机辅助教学软件CAI设计的思路和基本方法。

关键词:文献检索课；CAI；计算机辅助教学；软件

引言

大学以图书馆为基地开设的“文献检索与利用”课程已有多年，在调查中我们发现，学生对该门课程普遍重视不够，学习兴趣不高，其主要原因是不少学生认为这门课程较为简单，花过多的课堂时间学习不划算，可以自学掌握。但实际上，未开设这门课程班级中确有不少所谓自学者抓不住重点，对一些检索技巧和方法掌握得不够全面，文献检索效率不高，得到的资料不全情况时有出现。

对此，如何改革这类课程的教学，既能增强大学学习的灵活性，提高学生们的学习兴趣，又能让学生很好地掌握检索利用文献与情报的技能，配合高校学分制改革，提高学习效率，这就成了高校图书馆面临要解决的又一现实问题。就此，我们提出对“文检课”的改革设想，认为这类课程的教学可以在教师的指导下，结合专业性计算机辅助教学软件CAI进行，以充分发挥计算机高科技智能化在教学中的优势，适应新时期高校课程的改革，提高教学质量。就此，针对性开发该门课程的计算机辅助教学软件CAI就被提到了我们的议事日程上。

我们在查阅有关的文献资料后发现，讲述“文献检索与利用”课CAI这类软件开发方面的文章极少，多数谈的是课件方面的设计。为此，笔者将我们研制“文献检索与利用”课程计算机辅助教学CAI软件设计基本思想和方法介绍给大家，希望能为提高我国高等院校“文献检索与利用”课程本科教学质量，推动类似课程此方面改革探索出一条新的发展路子。

1　软件教学方案技术制订

1.1　教学内容及次序

“文献检索与利用”课程的教学内容主要分为:文献检索的理论知识、人工检索工具书的使用和机检部分（数据库的检索、联机检索和Internet及应用）三大类，其教学内容，主要是传授文献检索与利用的理论知识，帮助学生学会使用工具来检索情报资料。其中，学会使用计算机检索，掌握初、高级检索方法，灵活使用检索字段、检索词、检索式和相关检索工具，是学好文检课最基本、最关键的部分。理论知识讲授重点则是教会学生掌握基本理论，如何确定检索词，如何使用布尔逻辑算符，位置算符，截词符制定检索公式和判断检索结果。对此，我们在总结多年来教学和实践经验的基础上，仔细研究分析了文献检索课程及相关内容，在听取了部分教师和学生们意见的基础上，提出了从“文检课”课程的特点入手，对“文献检索与利用”课程CAI软件教学内容和次序做了重新编排，突出了重点，改变了其传统的教学内容顺序，教学采取先提出问题，后提供解决问题的思路，再提供解决问题的办法，最后则落实到理论知识的讲授之中。

1.2　教学方式

在计算机软件教学方式的设计上，我们是尽量模仿优秀教师利用课件授课的模式，并使制作出的CAI系统在教学上具有智能化的特点。软件教学以可控方式的自动演示的模式为主，同时提供我们录制的一些大学优秀教师课堂教学案例的VCD录像作为系统内容的补充，这部分主要是配合教材进行。教学软件界面的设计，模拟课堂，以黑板界面为主体，模拟课堂环境讲授形式来表达。但对于数据库的检索应用，即机检部分这个实习动手环节，由于理论方式教学较为抽象，如:教学生如何对《中文期刊全文数据库》、《万方数据资源系统》、《EI数据库》、《联合目录数据库》等数据库采用搜索引擎等工具查阅文献部分，我们则采取以动画方式代学生动手操作，采取一步步跟机方式，尽可能在最大限度上能给学习者创造一个仿真的模拟实习学习环境，这样既丰富教学形式，又可满足不同学生的心里需要，帮助其达到一个良好的学习效果。

1.3　教学技术措施

软件开发，本系统以结构化设计的思路为主导，并通过链接设计来贯穿整个学习内容，以使各部分成为一个有机的整体。由非线性链接的跳转，实现随意将学习内容伸向每个知识单元及知识点，形成一个灵活交互式的人机对话学习环境，使学生既能根据教学内容逐步由浅入深按照常规步骤，又能根据自己实际情况，方便灵活，跳跃性选择重点及适合自己的学习内容。

由于“文检课”实践教学中数据库检索在教学中所占的比例较大，故软件把实践部分的作为重点。学生上机实习，系统则采用灵活的人机交互模式。考虑上INTERNET网检索实习一般须缴费，为节省开支，系统将单机版和网络版做合二为一，建立有自己单机版的数据库，通过超文本方式实现本地链接，以方便学生脱机模式下模拟检索实习。

为使软件适用面更广泛，系统不仅可用于学生自学，成为学生自学的虚拟“辅导老师”，还可用于教师作为课件在上课中使用，成为教师教学演示的重要工具，故系统在设计上，将CAI与课件结合在一起，并将该门课程的教学、命题、考试、阅卷（评分）及排名次五项功能融为一体研发，使之成为即教、即学、即考和即评的综合性软件系统。从而做到使用本系统教学真正做到无需教室，无需“教师”，无需纸张和黑板，甚至无需上网，只需一台普通的电脑就可达到理想的理论传授和实习的目的。

2　教学内容技术编排

我们从现代大学学习理念即学生自学为主的特点出发，把该门课程逻辑思维含量不高，适合于学生自学的内容做了删减，提取教材中的精华，把软件教学重点放在讲授有关检索软件操作方法和技巧上，把文献检索的基础理论知识始终贯穿于整个CAI软件教学内容之中，通过相关链接的建立，实现可随时查阅。根据教学目标，我们把本课程教学内容的知识结构在此分解为若干个知识单元分解讲述，即把该软件系统教学内容划分为上、中、下三大册，彼此间互相独立，每册都包括:“教学篇”、“复习篇”、“考试篇”和“参考篇”四大部分，每一部分又分为若干个章节的知识单元。学习难度按上、中、下三册逐步提高，让学生可根据自己需要，教师可根据教学对象的基础和程度及教学要求进行选择，使之做到教学具有针对性，如:教师可按照初级、中级和高级班分别用于教学。系统设计结构框架如图1所示。

图1　系统结构框架图

“教学篇”按常见的课件教学模式设计，主要是针对上课进行讲解和实操演示，该篇内容可实现自动教学和交互式教学两种模式的切换。其内容重点讲述数字信息检索理论及检索工具的使用方法，它以文字显示，同步语音解说，动画演示和播放VCD电影的形式为主，同时设计有供学生动手模拟练习的检索环境，这为配合学生自己实习和教师作为课件使用它创造条件，如:系统设计的自动教学演示讲解功能，可通过在进入“教学篇”前的选择设置来设定。如:进入该模块前，系统会弹出一个对话框，框内有多项复选框等项目，当选中有关选项后，单击“进入”命令按钮，系统则可做到根据不同的设置来决定进入自动演示教学模式还是交互式教学模式。

自动教学演示模式子程序，内嵌于“教学篇”模块中，主要用于学生自学，是一个虚拟教师，讲解的内容还可以由使用者自己添加，如:可添加文字、图片、声音及VCD影片，如:＊.avi，＊.mpg等格式视频文件均可，用户也可对其原有的内容进行修改，这一设计，为教学内容不断得到更新和丰富创造了有利条件，这也是本系统在设计创新上的一大特色。交互式教学模式实现人机交流，如:做练习，可帮助提高学生动手能力。

“测试篇”设计则注重仿真，对阅卷判断、计分要求准确，保证系统能对学生所学内容进行全面的、系统的测试，也就是说，该软件具有实战功能，它不仅可根据试题库中的试题，能辅助教师自动命考题，还能对学生进行考试，帮助老师阅卷打分。这些功能彼此间既有联系又相对独立。该模块可以通过快捷方式直接进入。

“复习篇”提供有文献检索课基本知识及重要内容速记功能和快速浏览查阅资料的功能，同时还提供有从“教学篇”中在练习环节回答错误传送过来的内容，这是我们在设计上的另一大特色，它可有效地帮助学生记住学过而未牢固掌握的理论知识，这有利于学生所学知识得到巩固。

“参考篇”主要是提供我们专业教师精心选取的，有关文献检索与利用方面的优秀论文及相关资料，教师必读的有关文件材料，以及当今科技教育界学术权威人士经典谈话、观点论述、见解，以及与课程相关网站的链接，通过点击可实现真实网上资料的检索和查询，甚至找到原文。

3　信息交流界面技术构思

3.1　“学习篇”中多媒体内容展示

该项设计内容主要是采用多媒体的方式来表达教材中的精选内容部分。文字内容的表达，主要是通过读取保存的数据文件，实现文字内容加载来完成。我们设计的思路是:将事先录入好的文本类型文件内容通过套用设计好的模板来构建成精美的画面进行展示，以此形成多媒体课堂:黑板板书文字形式，通过程序设计的动画生成形象的教室画面和黑板，实现仿真。与之配套的教师在语音讲解，则是通过同步播放事先准备好的相同内容录音解说来完成。录音文件在此保存为:＊.wav格式。教学课堂中的重点指示标记功能，是通过小手握铅笔状的图标的同步指示移动来模仿老师的手指或教鞭指示动作来做到的。

版面的切换，即非线性键链接页面的跳转，则是在窗体操作的界面上加入滑块控件，通过使用者对滑块的左右拨动来达到目的。对于自动播放，则是通过系统内提供的计时器控件来完成。课程中举例说明项的演示项，则依靠设计的动画程序的运行和播放事先提供的VCD录像来完成。在此视频文件保存为:＊.avi、＊.mpg、dat或＊.swf格式其中之一即可，选用这类格式，也是便于系统更广泛地适应于不同软件配置的计算机软件的播放而考虑。

3.2　仿真模拟检索界面内容的建立

要让学生实习不受环境影响，方便学生随时练习，即文献检索练习时能脱离网络的链接，同样可实现有真实感的脱机操作，对此，我们在设计的系统中嵌套一个单机版本的应用程序模块。实现这一功能，首先是要建立起单机版的数据库，以便达到仿真实践和考试的目的。对此我们选择建立＊.mbd格式库文件，即Office Access数据库，也是为方便用户用Access办公软件对考试篇中的题目进行命题，另一优点是，能使自定义命题不受限于使用本软件提供的命题平台环境。由于网络中的数据量较大，且每年每天都在不断更新，故我们设计了自定义功能项，即教师利用该系统制作课件演示画面时，可以根据教学内容和学生检索课题的内容的要求，自行添加新内容到软件系统中，如:图片和库文件。

对于检索界面建立，其基本思路是通过用户截图抄屏，将上网检索结果的屏幕图像拷贝到系统提供的模拟操作窗体或指定的图像框中，通过产生虚拟网页操作界面来完成，也就是说，自定义操作部分命考题或出练习题时，用户可将真实上网检索过程中的每一步的屏幕图像界面通过抄屏拷贝下来，保存为＊.jpg图片文件格式，编排好秩序号，再将其复制到系统指定的文件夹中，就可完成将虚拟的网页界面的建立。这样做的优点，能使检索界面得到不断更新升级，实现“以假乱真”，“与时俱进”达到脱机教学仿真演示的目的。

3.3　检索界面检索条件控件的制定

我们上网检索资料时常看到的检索条件控件，无非都是些基本控件，如:“单选钮”，“列表框”，“组合框”，“复选框”，“文本框”之类的，对于使用不同的数据库（不同的网），其检索界面和使用的控件会有所不同，其位置也会有一定的变化，在这个问题的解决上，我们的思路是，首先将其所有控件事先布局在加入了网页图片的容器（窗体）中，然后将它们的Visible属性设置成不可见，即其Visible＝False，同时将其Top、Left属性值设置成其最大高度值的负数，Wide、Height属性赋最小值。用户自定义命考题，则是安排在进入“考试篇”时，在系统弹出的设置对话框中完成（注:不设置，则取默认值）。命题教师可根据抄屏图片将需要显示的控件设置成可见，如:设置其属性Text1.Visible＝True，表示Text1输入文本框需要使用。并对其大小和位置进行调整，然后保存即可。对于“查询（学科）范围”，“检索年限范围”，“检索期刊范围”等项目中的内容，则是在系统设计时已事先添加到其中的，使用者不必考虑。

图2　系统复习篇操作演示界面

4　教学方法设计创新

为提高学生学习兴趣及学习效率，为此，我们根据本门课程及青年学生特点，结合我国大学实情，在教学方法上做一些创意性设计，主要有以下四个方面。

4.1　讲课、练习及环境自动配合

系统“教学篇”模块，除提供版面浏览、语音解说、计算机文献检索操作演示功能外，还应提供有课堂练习项目，即具有模拟教师课堂提问的功能。在课程讲解过程中，系统要能根据前面讲述过的内容，不定时随机提问，学生必须回答，若回答不正确，系统能给出重点范围提示，并要求重答。又如:在系统使用过程中，若网络未接入或已断开，当使用网络检索功能项时，系统能自动完成网络版到单机版应用的切换。

4.2　教学模式的选择

为使学习具有针对性，系统能根据教学要求和学习内容的难易程度自行进行调整，即能帮助用户根据自己实际情况把握学习难度和进程。通过系统提供参数的设置，可改变教学篇中的教学模式和考试篇中的理论测试模式。如:对于“教学篇”，若选择初级进阶者后，则能自动弹出一个简单的学习大纲和链接目录，用户根据需要选择后，课堂提问内容的难易程度也将会随之变化，并会根据以前课堂提问回答情况，针对性提供相关项目导航功能和帮助信息。

4.3　自我测试功能

系统考试篇中提供了一个简化版的模拟数据库，供学生检索练习和测试使用。为使系统教学能力更强，系统将命题、考试和阅卷合为一体开发。“考试篇”模块特点是:测试题完成，或者规定的测试时间已到，系统会给出成绩报告单和评语，并提示测试者是否应该重修。测试篇中设计有多人或一人多次进行测试的功能。测试完成，系统给出测试者的答题时间、考试成绩以及多次多人测试成绩等信息的排行榜。

4.4　学习鼓励功能

系统是采用交互式设计方案来实现的。如:在理论测试完成后，对考试成绩好的同学给予鼓励，在系统中设计有点歌台，即在完成测试的内容之后，若考分在85分以上者，或在课堂提问中连续5次回答正确的，系统会提供一次点歌的机会，自动弹出点歌台对话框。课堂练习与测试的区别是，如:课堂练习答题完成不计分，不排名；问题回答正确，系统会给出一句表扬的话，以示鼓励。回答错了，系统能给出正确的答案。对于操作题相关部分，若未能做正确操作的，系统能自动演示相关正确检索实例动画，并讲述相关的正确的操作方法。

5　程序代码设计思路举例

在此我们以“教学篇”中页面切换实现的程序代码设计为例，说明其文字、图片及声音等多媒体素材翻页同步链接展示的设计思路。为使程序代码简化，又便于软件的维护；总体在设计时，凡是要在事件子程序中需要用到的大致相同的处理过程，都尽可能采取过程调用办法和使用公共变量，通过对子程序调用来实现完成不同的情况和不同任务的程序中所需数据的更改，从而达到完成任务类似，但又具有不同要求的目的。

举例说明:若讲解第8页内容时，该页文字内容要显示在标签框label2中，按设计思路和规则，其文字内容对应的文件名应为:8.txt，该页上展示的页面图片的文件名应为:8.jpg，其解说的声音文件名为:8.wav等（常见媒体类型的扩展名均可）。这样，在程序代码设计时，则可通过将8数字赋给整型公共变量m作为临时值保存，在单击事件中通过计数累加器m＝m＋1和m＝m－1来完成前后翻页链接操作。而任意页面的链接，则可直接通过赋m值为指定页码数来实现。这里学习应用程序模块窗体名设为Form3，向下翻页命令图标按钮上的文字置于标签框控件Label14中，单击标签框Label14，其翻页单击事件子程序Visual Basic 6.0换页过程程序代码设计如下。

Private Sub Label14＿MouseUp（Button As Integer，Shift As Integer，x As Single，y As Single）

m＝m＋1 "进入下一页，页码数加1，以实现链接。m为整型公共变量，这里也表示第m页的文本文件的主文件名。

……

IF m＝Form3.File1.ListCount＋1Then m＝1 "设计翻页超过最后一页时，返回到第1页"说明:File1.ListCount属性值存放的是本讲对应文件夹中文本文件的总数

Text1.Text＝m　　"技巧:通过文本框将数值型变量m值转化成字符型

Call gesu　　　　"调入翻页过程gesu

End Sub

"说明:由于讲解翻页链接操作是最基本的功能，很多地方需要用到，为简化程序代码的设计，在此是通过建立一个gesu过程，采用反复调用它的办法来简化程序设计的。以下是建立的gesu（）无参过程的程序代码举例，其功能是:单击发出翻页命令后，实现页面跳转到达指定页位置，并调入新进入页的相关数据等工作。过程gesu程序代码如下。

Sub gesu（）　　"是过程名为gesu的一个简单无参过程

"以下语句则是将用户的设置要求加入到使用的新页面中来，同时加入抄屏的图片界面。

注:Form4为系统设置窗体模块。

If Form4.aaa＝1And Form4.Option4.Value＝False Then

"以上语句是判断用户在Form4设置模块窗体中是否作了设置，当按下确定按钮后，则有变量Form4.aaa＝1

"以下是使新界面显现，并调整其初始位置程序段。

Picture5.Visible＝True

Image29.Picture＝Form4.Image2.Picture　　"加入用户指定的背景图片

……

Else

Picture5.Visible＝False

……

End If

"以下为加入文字内容

Text1.Text＝m

Dim fso As New FileSystemObject　　"将变量声明为FileSystemObject对象类型，即"用fso创建一个FileSystemObject对象

Set fil＝fso.GetFile（Form1.Dir1.Path＋Text4.Text＋"＼＼"＋Text1.Text＋".txt"）"该语句是为说明fil变量所表示的文件

Set ts＝fil.OpenAsTextStream（ForReading）

"说明:ts表示的内容是打开fil变量表示的文件，并读取所有数据。这里的Text4文本框，存放的是用户选定的文件夹的当前相对路径。

"加载显示文本文件中的文字

Label1.Caption＝ts.ReadAll　　　"将ts表示的所有数据内容赋给Label1标签框的Caption属性，即:将读取文本文件中的文字内容在Label1标签框中显示出来

ts.Close　"关闭文件:＊.txt

"显示当前页信息

ProgressBar1.Max　　＝　　Form3.File1.ListCount:

ProgressBar1.Value＝m "ProgressBar为进程条控件

Slider1.Max＝Form3.File1.ListCount:Slider1.Value＝m

"Slider为非线性链接用滑块控件

……

"加载并显示所选图片至窗体界面中

Image1.Picture＝LoadPicture（Form1.Dir1.Path＋Text6.Text＋"＼＼"＋Text1.Text＋UCase（".jpg"））

……

"说明:这里Text1.Text文本框中存储的是界面图片主文件名；Text6.Text文本框中存储的是存放图片的文件夹所在路径。

……

"加载并播放文字解说录音

MMControl2.filename＝Form1.Dir1.Path＋Text5.Text＋"＼＼"＋Text1.Text＋".wav""Text5.Text文本框中存储的是存放声音的文件夹所在路径。

……

End Sub　"退出无参过程gesu，过程结束

6　结束语

该系统在教学方法和操作使用上的设计所做的创新，主要是针对青年学生的特点，结合大学学分制推行，对“文献检索与利用”课程教学方法改革的一项新的尝试，其目的是为学生自学创造良好的学习条件和环境，使该门课程的学习具有更大的灵活性，把较为枯燥的文献检索课的理论学习变得有趣，实践部分变得形象生动。为方便用户使用，系统不仅可用于学生交互式自学，还可用于教师多媒体课堂理论教学作为课件使用。此外，系统在脱机状态下，即在未接入网络的情况下，还可模拟网络环境，供学生进行实际操作训练和考试，是一个经济实用的虚拟电脑教学系统，虚拟网络资料检索实验室。

为了检验学员学习效果，软件系统可根据使用者的实际需求改变模式，做到能在计算机中命题，计算机上考试，用计算机自动阅卷打分和排名，它把教学方法和学习内容选择的主动权交在用户自己手中，实现人机双向交流，产生互动，使“文检课”的CAI教学的直观性、趣味性得到了充分的发挥，以此激发学生们的学习兴趣，有利于提高教学质量和自学效率，这为配合高校学分制改革的全面推广创造了有利条件，为高校这类课程教学改革探索出一条新的发展思路。

致谢:本系统在研制构思过程中，得到了南昌大学信息工程学院李建民、陈恳教授的技术指导和大力帮助，在此向他们表示衷心的感谢！

【注释】

[1]本文系南昌大学科研基金资助项目“多媒体课件模板套用生成系统研究”课题研究成果之一。