0 引言

多媒体设计是多种媒体的综合设计运用过程，包括图象、录像、文字、声音、动画等等。综合设计运用多媒体的各个组成部分是一个比较复杂、需要认真开动脑筋的任务（卡内尔和威尔斯，1995；伊尔迪兹和阿特金斯，1996）。实际上，并不见得每个多媒体学习材料都包括上述所有的媒体形式，相反，如果不论学习材料的内容特征，单纯追求形式上包罗万象，最终的界面显示很可能会给用户造成难以承受的感觉，难免产生四面楚歌之嫌，还不一定有助于促进学生的学习过程。研究人员发现，设计优秀的多媒体材料往往能吸引学生的注意力，使他们全神贯注于所学材料。雅戈辛斯基、飞利普斯、罗杰斯和史密斯（1997）指出，多媒体可以为用户提供前所未有的深层次的交互性，这种交互性是以前的计算机辅助学习材料所无法比拟的。在进行多媒体设计制作时，一个关键的问题是，设计者必须准确把握和处理好灵活友好、恰倒好处的界面和太多感官刺激、信息泛滥的界面设计之间的平衡。奥里佛和奥里佛（1996）发现，用户必须培养学会充分利用超媒体资源、有效地浏览检索信息、进行探索式发现式学习。

多媒体设计制作过程包含了前几章所涉及的各个方面的内容，有文字、颜色和图象等，其中的大多数理论和实践经验仍然是适用的。本章主要介绍其他三种媒体形式录像、声音和动画的设计和运用以及多媒体设计时窗口的运用。

1 录像

多数英国的学生由于电视电影的影响对录像都是比较有经验的，也是比较挑剔的。他们对学习材料中的录像期望都比较高，往往很难容忍多媒体学习材料中质量低劣的录像片段。同时，设计人员既要认识到，录像可能是制作成本费用最高的资源之一，又必须清楚录像在多媒体计算机辅助学习材料里的作用和必要性，而且在制作录像时争取达到或接近用户的要求和标准。巴福特和威斯顿（1997）调查了一所大学里学生运用录像的情况和影响他们使用该录像的因素，结果发现：
- 77%的用户认为，录像可以将外部世界融入学习材料之中；
- 47%的用户认为，录像可以形象化地显示抽象的观点和概念；
- 39%的用户认为，录像可以将真实情景戏剧化、人物化；
- 7%的用户认为，录像可以比较直观地显示巨大或者微小的事物。

多媒体计算机辅助学习材料一般是以CD-ROM （Compact Disc – Read Only Memory只读光盘）的形式携带和发行的。由于数字化录像文件往往占据很大的磁盘（光盘）空间，尽管光盘的容量很大，一张光盘一般可容纳650兆，但是运用录像时最好先将其压缩，而且必须有节制地选用。压缩有两种方式，一是减少和避免重复信息，采用一系列的剪切点来回播放需要的部分；二是通过技术手段来实现，比如，减少录像素材中每秒种内的侦数。压缩往往会降低录像的质量，压缩程度越大，录像失真影响越大。

计算机辅助学习光盘中运用录像有很大的局限性。通常人们熟悉的录像机上播放的录像是每秒种25侦图象，而且图象占据整个屏幕空间。而光盘中运用录像时往往减少了每秒种内的录像侦数（10~15侦），录像占据的屏幕空间也减少了很多，往往只占屏幕空间的1/8到1/4面积。录像经过这样压缩之后缺憾就是语言和口型的难以同步的问题。图14是一个典型的CD光盘里录像窗口的图示。

计算机辅助学习多媒体材料储存在CD光盘里时不得不在高质量要求和CD光盘存储各种媒体时的可能性之间有所妥协。随着多媒体技术日新月异的发展，CD光盘里存储录像的能力和质量也在不断地提高，但是，在具体的设计制作过程中，设计人员仍然必须考虑录像的大容量这一因素。

图14 CD光盘里录像窗口的大小

据里奇（1992）调查，58.5%的学员喜欢传统的培训材料里录像的运用。由于在他的调查中运用了专业人员摄制制作的录像节目，很难确定学员是否会对多媒体CD光盘中所用的录像保持一样的热情，但是，有一点是肯定的，那就是多媒体材料含有这种潜能。钱伯斯（1997）研究发现，注意力集中时段很短的特殊需求的学生往往认为交互性录像可以调动他们的学习动力，吸引他们的注意力。克拉克、法伦和巴林顿（1996）也指出，交互性录像有助于激发学生的学习热情，尤其是从他们的错误中吸取经验教训，会成为学习活动的强有力的助手。

录像确实对多种类型的学习都有不同程度的助学作用，但是它也有自身无法弥补的遗憾。跟其他媒体形式（如文本）相比，录像不便于传达大量具体详细的信息。一段一分钟的每秒25侦的录像节目里包含有1500张静态的图片，但是，就该录像所能传达的信息数量而言，可能都无法跟数目小得多的一系列单独图片相比。尽管如此，录像可以为计算机辅助学习材料增加现实性（拉维和莱特，1997），也有利于激发学生的学习兴趣，保持他们的学习热情。

录像是一个强有力的学习助手，它的助学性体现在下列方面：
- 可以显示事物的发展变化过程（如生产线的流程）；
- 可以模拟某些实践经历（如录像角色扮演）；
- 可以显示某些无法亲身经历、或肉眼无法观察得到的环境或事物（如星际运动和显微镜下的观察等）；
- 可以真实记录人际交往的过程（人际交往技巧）；
- 可以显示某些具体的活动或运动。

由于多媒体材料中常常既使用录像也使用静态图片，也许我们应该将它们做一个简单的比较。表13显示了录像和静态图片之间的比较。

表13 静态图片和录像的比较

2 交互性

保证计算机辅助学习材料的助学性的一个关键因素是学生和其内容之间的交互性，尤其是对多媒体辅助学习材料来说更是如此，因为这种材料很容易流于形式上花花绿绿的视觉显示，而忘记了为用户提供学习过程中控制和选择的权利。为了最大可能地发挥用户和学习材料之间的交互性，设计时必须考虑给用户提供足够的控制和选择，以便他们真正走进学习材料，加深探索式发现式学习的过程。例如，在运用录像时，用户起码需要能够做到：
- 随时停止录像；
- 选择快进功能；
- 跳跃式观看录像；
- 使用倒带功能；
- 重新播放片段。

另外，多媒体材料中最好使用用户比较熟悉的控制按扭，比如家用录象机上的控制板。图15显示了使用比较普遍的录像控制按扭，这些图表是标准的录象机上常见的。

图15 录像控制图标

用户与计算机辅助学习材料里录像之间的交互性主要体现在以下几个方面。

随时停放

在学习时，用户需要能够随时停止录像，这样，他才有时间回味自己所看过的内容，仔细咀嚼其中的味道并消化吸收。同时，用户才可以真正控制和掌握自己的学习过程和进度，进行自主化个别化的学习。

当多媒体材料作为集体学习过程的一部分而不是个人单独使用时，容许用户随时停止录像的播放便于辅导老师和学员将录像的内容与其他学习活动有机地组织在一起，如集体讨论录像中的内容等。为了使多媒体材料中随时停放录像的功能真正奏效，必须使用户认识到，录像是可以随时停止和播放的，而且还要鼓励用户有效地利用这些功能。

有效地控制录像的播放

录像有助于促进学生培养现实生活中发生的非常迅速、很难在其发生的同时学会的、比较复杂的技能技巧。多媒体材料里的录像应该容许用户自由地选择播放、停止、继续播放和速进与速倒等功能。只有这样，学生才能根据需要将各种技能技巧分割成小的板块，进而逐个消化吸收；也只有这样，学生才能观察到那些本来由于发生得很块、往往难以在发生的同时学会的技能技巧。

用户选择

多媒体材料中应该为学生提供最大可能的用户选择功能。录像应该分成短小的片段，用户可以随意选择自己需要的部分来观看或进一步学习，也可以把自己已经比较熟悉和了解的部分跳跃过去，以便腾出更多的时间和精力来学习那些新鲜的内容和信息。这样，既节省了时间，又不会因为被迫学习已经了解的内容而浪费时间。

学习资源

多媒体材料可以为学生提供包括声音、录像、文字、动画、图象等丰富多彩的学习资源。尽管如此，设计多媒体材料时要尽量避免给学生提供太多的信息，以至于让学生感到信息太多，无法接受消化。多媒体界面显示必须风格一致，前后连贯，而且应该注意下面几个方面：
- 将相关的信息逻辑性地组合在一起，界面显示风格连贯一致；
- 显示的信息数量应该保持在最低可能；
- 加大用户选择权；
- 利用空格或其它手段来明确显示不同的信息，以便用户能方便地注意到其中的区别；
- 设计时必须考虑用户观看屏幕的方法。多数学生是从屏幕左上角开始看起，到屏幕的上半部分，然后以顺时针方向向下拐，直到最后到达屏幕右下角。
图16说明了信息分组处理（录像窗口、文字、和控制按扭）的示例。这种将同类信息组合在一起的办法往往可以为用户提供更加分类明确、逻辑性强的友好界面。

图16 信息分组处理

实验观察表明, 孩子和成人在观看屏幕显示时的情况是截然不同的。孩子们一般倾向于注意屏幕上比较小范围的显示（霍华斯，1997），这样，可能影响他们从屏幕上所显示的其它部分内容受益的潜力。在早期的研究中，布鲁诺和马克华斯（1970）比较了成人和孩子观察事物时视觉的运动情况，结果发现，成人倾向于系统地观察图象的每一个部分，而孩子则常常将注意力集中在某一个比较小的局部区域，而不大可能会去留意其余的部分。

声音

多媒体材料中的声音往往是对话或解说等的录音，或者一些特殊的音响效果。声音可以有很多不同的运用方法，例如：
- 录像的声音频道；
- 特殊效果音响；
- 用来解释或说明一些静态图象的文字录音；
- 声音提示或者警告；
- 文字材料的录音或录音解说或说明。

在设计计算机多媒体学习材料时，设计人员往往运用一些特殊音响来给用户提供反馈或提示，这些音响有利于吸引学员的注意力，并帮助他们培养集中精力的习惯（拉维和莱特，1997）。一般来说，在运用计算机辅助多媒体学习软件时，使用音响效果的目的基本上是相同的。例如：在某些电子邮件系统中，声音往往用来提示用户邮件已经成功地发了出去或者用户有新的邮件来了；在计算机辅助学习材料里，声音常常用来表示用户的答案是错误的、并需要重新提供答案或者某个按扭此时是非活跃（不可击）的。这些都是运用声音来为用户提供反馈的方法。当然，这些方法有时是很有效的，但是，声音或许应该用于更加广泛的范围（巴斯腾等，1989；盖佛尔，1989）。（盖佛尔，1989）认为，运用声音可以增强用户界面并传递大量有用的信息。例如：
- 关门声
- 跑步声
- 下雨声
用户听到这些声音后可以清楚地在脑海里形成一个形象化的认识，有助于他们更加清楚地理解所学概念或信息。

声音可以用来把用户的注意力吸引到某些特别的问题，尤其是计算机界面上显示的某个过程的关键部分。如果音响效果与该过程是密切相关的，就会有效地加强多媒体学习材料所提供的信息刺激，例如，利用流水的声音来加强模拟环境中打开水阀的效果。

很多计算机软件中运用音乐来表达一些简单的信息，如，打开一个文件、接收电子邮件等。很多研究人员都探索了音乐在计算机辅助多媒体学习材料里更广泛的用途（布拉特那和格林堡，1992；布朗和赫施堡，1992；迪加诺等，1993）。

就象用户需要对计算机辅助学习材料里的录像加以控制一样，用户对声音效果和语言效果的控制也是很重要的。从现有的计算机技术水平来看，允许用户随意快进或快倒声音似乎还有些难度，但是，最基本的、也是很重要的一点是：必须允许用户随意暂停或关掉声音（斯蒂文斯等，1995）。如果声音运用不当或者滥用声音会使其适得其反，成为一种干扰因素（拉威和莱特，1997），尤其是必须考虑到，有些用户可能更喜欢没有任何声音的材料。同样，如果用户一而再、再而三的听到用来对用户提供参考或解释说明等的同样的语音提示，他们也会感到厌烦的，因而也就起不到任何助学的作用，尤其是当用户需要多次重复使用一个多媒体学习软件时更是如此。

声音一般不宜用于下列场合：
- 传达详细的信息内容；
- 在缺乏图象或录像的支持下单独描述事件；
- 希望学生准确记忆的内容；
- 一再重复使用（用户很快就会厌烦）。

跟运用录像一样，计算机辅助多媒体学习材料里使用声音时，需要将其压缩再存储起来（当然，经压缩后的声音质量会受到一些损失）。由于耳朵与眼睛的工作特征不同，耳朵对声音质量的变化比眼睛对视觉形象质量的变化更加敏感，这样，眼睛往往能通过视觉差将图象或录像之间的空隙填补出来，相反地，耳朵则会增加声音变化之间的空挡。总的来说，用户对声音比对录像更加敏感。

3 动画

计算机界面是一种动态的媒体。即使在最简单的水平上，设计人员也可以让它从上边、下边、左侧、右侧或中间切入。设计者可以改变界面上图象的粗糙程度，也可以使其在界面上进行滚动或挪动。设计计算机辅助多媒体学习材料时，可以利用计算机界面的动态显示功能为用户提供趣味性和生动性都较强的学习材料，也为设计人员提供了一个比较有创造性和个性的设计环境。

动画是利用计算机界面这种动态显示功能的一个强有力的手段。这种手段究竟是否具有助学作用呢？亚力山大里尼和瑞格尼（1981）研究了模拟环境中动画的作用。实验中，他们要求学员通过重新阅读学习材料或者跟材料里动态图画的交互来复习所学材料, 结果发现，通过动态图画进行复习活动的学员在其后的图画性质的测试中表现比较好，并且对该学科的学习态度也比通过阅读文字材料来复习的学员更加积极。相反地，在复习后的文字测试中，两组学员之间没有什么明显的区别。

比克和莱恩（1988）研究了数学课计算机辅助学习辅导材料中图象、颜色、动画等的运用。他们将受试的高中生随意地分成六组，每组使用一种不同的计算机辅助学习材料，实验结果显示，计算机辅助学习材料中随着图象和动画的增加，学生的表现也有所提高。使用图象的小组比单纯使用文字的小组表现要好一些，而使用动画的小组比其它两组效果都要好一些。另外，除了有些学生反映彩色的学习材料更具有审美价值之外，彩色的和黑白的学习材料在学习效果上没有明显的区别。其他一些实验研究也证明，学习材料里动画的运用有积极的助学作用（利博尔，1990；1991；扎伏特加，1987；特里兹，1986；里德，1985）。

阿文斯等（1983）利用计算机的模拟系统做了两项实验，实验中要求9~11岁的学生注意观察汽车旅行路线和行驶状况曲线图。受试者在屏幕上可以看到一辆沿路线行驶的汽车，在它的旁边有一幅行驶曲线图，显示汽车行驶过程中的一些位置。实验时，阿文斯等一再鼓励受试者去努力发现模拟汽车运动和曲线图之间的关系。受试者们可以通过控制有五个档次的滑动变速器来控制汽车的速度。

开始时，只给受试者显示八个不同的模拟汽车运动，然后，在后九个模拟汽车运动中，同时附有行驶曲线图。屏幕上模拟汽车运动和行驶路线图之间的关系由一些固定的规则来控制，阿文斯等希望受试者能学会这些规则。但是，实验后的测验结果说明他们是没有学会这些规则的。当然，其原因也可能是范例的类型和数目比较少，或者屏幕显示过于复杂，用户难以有精力去学习或发现模拟汽车运动和行驶路线图之间的关系。

受试者认为屏幕的主要特征就是模拟汽车运动的速度。他们虽然能够将汽车行驶的速度和曲线图上的坡度联系起来，但是，很难继续深入发掘其中的其它关系。阿文斯等认为，其中的原因有二：首先、受试者一旦发现了汽车速度和曲线坡度之间的关系之后就不会继续努力探究其他的关系；另外、受试者由于精力完全集中于汽车模拟运动这种动态的显示，影响了他们发现和探究其他具体的关系的能力。还有一些实验研究结果认为，跟文字和静态的图片相比，动画没有明显的更好的助学效果。（瑞巴和哈那芬，1988；瑞巴，1989；瑞巴、博伊斯和阿萨德，1990）。

由此看来，关于动画的助学效果的研究是难有定论的。显而易见，动画具有助学的潜在性，但是，我们不能简单地以为，只要运用了动画就会有助于学生的学习。事实上，不加限制地滥用动画非但不能起到助学的作用，反而会成为学生学习的障碍，会分散他们的注意力（特里兹，1986）。总的来说，这些实验研究为我们在动画运用方面提供了一系列的可供鉴戒的原则，包括：
- 动画可能是有助学性的（亚里山大里尼和瑞格尼，1981；贝克和莱恩，1988；瑞德，1985；瑞巴，1990；1991；特里兹，1986；扎佛特加，1987）；
- 学生一旦发现学习材料之间的某种关系后往往就不再会努力去发现其他的可能性（阿文斯等，1983）；
- 学生由于精力完全集中于模拟运动这种动态的显示，就会影响他们发现和探究其他具体的关系的能力（阿文斯等，1985）；
- 运用简单的比较短暂的动画（瑞巴，1989；1991；斯蒂文斯等，1995）；
- 运用动画时最好同时提供文字说明（梅尔和安德生，1991）；
- 运用动画和其他手段来突出关键的内容（瑞巴，1989；1991）；
- 变换动画的速度可以加强突出显示效果（伊克尔和雅科尔，1982）；
- 当学习材料的内容涉及相关的信息时运用动画是适宜的（瑞巴，1989；1991）
- 动画应局限于解释说明学习材料里关键的信息或特征（特里兹，1986）；
- 运用动画来显示通常人们肉眼难以看到的活动状况（西蒙，1992）；
- 避免滥用动画而分散用户的注意力（斯蒂文斯，1995）；
- 运用文字和声音将较长的动画分成短小的片段（斯蒂文斯，1995）。

4 窗口

为了满足用户的需要，计算机往往可以允许用户同时打开几个不同的运用程序，这样，界面上就会有几个不同的窗口（见2. 3窗口）。多媒体材料往往通过为用户提供大量不同媒体的信息来帮助用户的学习和使用，这样，开设多个窗口自然成为多媒体设计时一个必不可少的手段，它既可以为用户提供更多的选择，同时，也便于用户在同一个界面上很容易地在不同媒体之间切换，互相补充和加强学习过程。

窗口的开设方法一般有下列几种：
- 叠放或并排摆放；
- 用户控制窗口大小；
- 窗口数目限制；
- 混合法。

在开设窗口方面，界面设计时的关键是窗口的大小和窗口的数量问题。RACE ISSUE集团做了一个简单的实验，结果发现，在多媒体环境里并排的窗口中，用户查找图片的时间只有在屏幕上显示36个以上窗口时才有明显的增加。当然，这样多的窗口似乎超出了一般人的认识，但至少说明适当地开设窗口并不会对用户的表现和使用产生太大影响。

屏幕上开设太多的窗口时，如果这些窗口叠放在一起，有时就会产生比较混乱的感觉。设计人员认为，屏幕上叠放窗口的数目不宜太多（比林斯雷，1988；吉尔墨等，1989）。同时，也有一些比较重要的研究结果表明，为了保证用户能方便有效地使用，用户需要对叠放窗口有充分的了解，并有使用叠放窗口的经验（布莱和罗森堡，1986；许和沈，1992）。当然，这并不能成为反对使用叠放窗口的借口。随着计算机系统的发展，熟悉计算机的用户也会逐渐熟悉计算机的这种开设窗口的功能。

设计人员也研究了窗口的大小和用户控制等方面的问题，他们认为：
- 用户往往会改变（扩大）当前活动的窗口（加里兹，1993）；
- 同时开设几个窗口时，运用滚动条来控制浏览会延长用户所用的时间（亨利克森，1989）；
- 窗口应该由用户控制（微软公司，1992）；
- 叠放窗口对有经验的用户更加有益（布来和罗森堡，1986；许和沈，1992）；
- 应该容许用户对叠放窗口数目和大小的有限控制（比林斯雷，1988；吉尔墨等，1989；盖林，1986）。

5 比较并排、任意叠放和规则叠放窗口

窗口开设方法一般有如下几种：并排摆放、任意叠放和规则叠放。图17形象化地说明了三种窗口开设方法。

图17 三种不同的窗口开设方法

规则叠放实际上也属于叠放窗口类型，不同的是，窗口的叠放是有规则的，每个新的窗口都开设在其它窗口之上，而且，所有的窗口都能显示一部分。表18比较了并排摆放窗口和叠放窗口的利弊。

表18 并排窗口和叠放窗口的比较

6 小结

本章的主要设计原则有：

- 设计计算机多媒体学习材料时，要力争把握好活跃的、能够激发学习动机的界面显示和信息过于繁杂、显示过于混乱的界面之间的平衡；
- 用户往往对多媒体材料中的录像怀有很高的期望；
- 计算机多媒体学习材料必须在录像质量和可能存放在其中的素材之间作出妥协；
- 增加用户对多媒体材料的控制，加强用户与媒体之间的交互性；
- 录像是一个很好的学习助手：
- 可以显示事物的发展变化过程（如生产线的流程）；
- 可以模拟某些实践经历（如录像角色扮演）；
- 可以显示某些无法亲身经历、或肉眼无法观察得到的环境或事物（如星际运动和显微镜下的观察等）；
- 可以真实记录人际交往的过程（人际交往技巧）；
- 可以显示某些具体的活动或运动；
- 录像可以增加计算机辅助学习材料的显示性；
- 运用用户日常生活中可能熟悉的录像控制按扭；
- 一般来说，用户都是从屏幕的左上角开始浏览，紧接着观看屏幕的上部，然后以顺时针方向向下移动，直到屏幕的最底端、左下角；
- 多媒体学习材料界面显示必须风格一致，前后连贯，要尽量避免给学生提供太多的信息；
- 将相关的信息逻辑性地组合在一起，界面显示风格连贯；
- 显示的信息数量应该保持在最低可能；
- 加大用户选择权；
- 利用空格或其它手段来明确显示不同的信息，以便用户能方便地注意到这种提示；
- 设计时必须考虑用户阅读和浏览屏幕的方法；
- 多媒体学习材料中，声音有很多不同的功能：
- 录像的声音频道；
- 特殊效果音响；
- 用来解释或说明一些静态图象的文字录音；
- 声音提示或者警告；
- 文字材料的录音或录音解说或说明
- 声音一般不宜用于下列场合：
- 传达详细的信息内容；
- 在缺乏图象或录像的支持下单独描述事件；
- 希望学生准确记忆的内容；
- 一再重复使用（用户很快就会厌烦）；
- 自然的声音可以传达很多重要的信息；也可以增强人机界面；
- 必须向用户提供暂停或停止声音的选择；
- 动画可能是有助学性的；
- 学生一旦发现学习材料之间的某种关系后往往就不再会努力去发现其他的可能性；
- 学生由于精力完全集中于模拟运动这种动态的显示，就会影响他们发现和探究其他具体的关系的能力；
- 运用简单的、比较短暂的动画；
- 运用动画时最好同时提供文字说明；
- 运用动画和其他手段来突出关键的内容；
- 变换动画的速度可以加强突出显示效果；
- 当学习材料的内容涉及相关的信息时运用动画是适宜的；
- 动画应局限于解释说明学习材料里关键的信息或特征；
- 运用动画来显示通常人们肉眼难以看到的活动状况；
- 避免滥用动画而分散用户的注意力；
- 运用文字和声音将较长的动画分成短小的片段；
- 多媒体材料中，屏幕上开设窗口的数目不宜太多。