机械制图CAI 课件的研究与开发
摘要】机械制图是机械类专业的主干课程。本文从多媒体的视角研究计算机在机械制图课程教学中的应用,结合机械制图CAI课件研究与开发的经验,分析和探讨了在机械制图课程中CAI 课件的设计以及开发过程中的文件转换、操作步骤等关键问题。
【关键词】机械制图 多媒体 CAI 课件
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682(2009)02-0175-02
机械制图是研究机械产品信息表达、阅读规律的学问,即按照投影规则和国家标准规定的方法绘制出加工、装配对象的图形并附以必要的文字说明,制作出工程图样,以准确地表达加工、装配对象的形状、大小、相对位置以及材料、加工方法和其它的技术要求,是一门实践性很强的专业基础课。目前,传统的教学媒体如黑板作图、模型演示、挂图、现场测绘指导、教科书等承载信息的种类和能力都十分有限,远远无法满足现代《机械制图》课程教学的需要。随着计算机的普及,多媒体技术可以将声音、文字、图表、动、静态图像、视频等集成在一起,构成教学软件,产生生动、形象、真实、直观,色彩丰富的动、静态画面,可以使学生产生浓厚的学习兴趣。利用多媒体CAI 课件辅助教学已经逐步成为一种非常有效的现代化教学手段,特别是目前机械制图课程面临学时数减少、信息量却更为丰富的局面,必须从教学方法和手段方面进行改革。 一、CAI 课件设计的特点
课堂演示课件模仿了教师课堂讲授与演示的教学方法,能够充分发挥计算机的交互作用,这类课件属于助教型CAI 多媒体课件,是帮助教师在课堂上讲解用的。因此,它应具有以下特点:
1.其包括的内容是典型性的、学生不太容易理解的。
2.它能够把课本中较为抽象的东西比较直观地表达出来,即深入浅出。 3.能够直接减轻教师的劳动强度,改善教学效果。 4.能够激发学生的学习兴趣,从而提高学习效率。 5.操作方便、简洁等。 二、CAI 课件的开发步骤
计算机辅助教学课件CAI(Computer Assisted Instruction),即通过电子板书、动态模拟、人机交互、智能辅导等手段,用丰富的素材将教学内容用文字、图像、声音、动画等多种媒体组织
起来,通过直观演示、人机对话、实时操作等多种形式完成教学任务。CAI 课件的设计与开发是一项系统工程,它是一种创新意识和软件设计的有机结合,一般需要经过课题分析、素材采集加工、脚本制作、软件集成、打包测试等环节。 1.课题分析
开发课件,首先要解决的问题是内容的选择,即哪些内容适于使用CAI 方式教学。原则上讲,任何内容都可以通过CAI 进行教学,但在实际教学中,所有内容都用CAI 效果反而不好。一方面,CAI 只是一种辅助的教学手段,计算机永远无法代替教师,CAI 课件也不能完全代替课本,教学过程中需要教师与学生感情的交流;另一方面,CAI 课件是为了让学生更好地理解知识而设计的,其内容不应是课本的拷贝或教材的搬家,而应是来源于课本而高于课本,充分发挥课本所无法发挥的作用。对于那些用常规教学方法就能达到教学目的的内容,再使用CAI 教学只
能是人力与财力的浪费。因此,课件在选题时,应选择每一部分中的重点、难点以及比较抽象、难以理解、教师用语言难以描述的内容,如三视图的形成过程、形体分析法绘制立体三面投影等,以充分发挥多媒体课件的优势创造情境,激发学生的兴趣。同时,课件应新颖形象,直观立体,色彩适当;文字内容简洁,重点突出。 2.脚本制作
撰写文字稿本和制作脚本是保证CAI 课件质量的关键步骤。脚本是课件设计思想的具体体现,是课件制作的依据,也是课件制作的主要环节。在编写脚本时,根据教学目标研究教材,进行教学内容剪辑,突出重点与难点。将传统的教学手段难以处理的抽象概念,以简单明了、生动形象的多媒体技术展现出来,并注重于启发学生应用知识去分析问题,创造性地解决问题。 3.素材的采集加工
在课件制作过程中,需要图片、文字、动画、录音、乐曲等多种素材,因此素材的制作成为课件制作的重要环节。图形可采用静态捕捉的方法获得,如果不合适,可用Photoshop 等图象处理软件对图像进行各种装饰、编辑、加工处理。对复杂的图样,先借助扫描仪、数字相机等获得图形,再用Photoshop 来编辑修饰后导入课件系统中;也可用AutoCAD 软件绘制后导入,在制作过程中,反复的运用相交、相减、合并的命令,以及不断的旋转、计算位置,以达到最精确的绘制,最后经过渲染处理的立体图非常逼真。文字可用Author ware 文字处理工具直接输入,或从其他软件中导入;动画用3DSMAX 软件制作,它是Autodesk公司推出的动画制作软件,利用它可以方便地制作三维模型动画,然后嵌入到课件系统中。特别对于装配体,可采用3DSMAX动画制作成形象逼真、能反映装配体中机件动作原理的电子模型,然后超级链接到课件系统内。 4.素材的集成
我们应用Authorware 作为编辑工具,来开发制图多媒体课件。Authorware 直观、简单、易用,具有强大的交互功能、方便的导航功能、强大的变量、函数功能,对图片、声音、动画、视频等媒体具有强大的支持。应用Authorware 开发课件,可繁可简,简单的可以是课堂上插入的小素材,如三视图的对应关系;复杂的如复杂形体的分析形成及三视图的画法等。为了形象地表示出一些投影关系,对截交线、相贯线、空间组合体进行分析,帮助学生更好地理解空间实体与平面图形的关系,课件中用到了动画。 (1)动画的单帧控制
为了生动、形象、逼真、直观地反映某些事物及其关系,在课件设计中常采用大量的动画、视频等,Authorware 提供对*.FLC、*.MPG、*.AVI 等动画、视频文件的支持,也允许对它们的播放速度在内部进行调控。为了对重点、难点的内容看得更仔细、清楚,采用单帧控制动画显得尤为重要,单帧控制中的“前一帧”的逐帧向前控制的计算图标内容设置为:Startframe:=Mediaposition@“影片”,
Endframe:=Mediaposition@“影片”-1,Mediaplay(conID@“影片”),由此可实现动画的单帧向前播放。逐帧向后格式,只是将Endframe 中的“-1”改为“+1”即可,其它不变。由此可实现动画的单帧向后播放。 (2)声音的控制
Authorware 提供两种播放声音的方式,其一是利用声音图标播放*.WAV 文件,其二是利用Authorware 的多媒体扩展功能,即调用A3WMME.DLL 动态链接库来播放外部的声音文件。前者只能调用3.WAV 或Authorware 识别的声音文件格式,
声音的大小、关闭与否难以控制;后者对声音的控制有较大的灵活性,既可调用*.WAV 文件,也可调用*.MID 文件,并通过WAVEPLAY()函数和MIDIPLAY()函数调用实现对它们的控制。
1)背景音乐的控制。*.MID 文件可作为背景音乐,在群组图标中,设置一个计算图标,在计算图标中分别设定不同的MIDI曲名,赋给变量MIDINAME,加入MIDIPLAY(“MIDINAME”,100,0),则课件将以全长播放以MIDINAME 为名的MIDI 乐曲,并可实现可选取循环播放。
2)解说声音的控制。为了便于教师的讲解,调整其音量大小或关闭解说声音。为了实现上述目的,利用Authorware 的多媒体扩展功能,即调用A3WMME.DLL 动态链接库,通过Authorware 提供的外部接口,装入库中的控制函数,如
OpenWAVE、CloseWAVE、IncreaseWAVE、DecreaseWAVE 等,从而可实现对解说声音的音量的开、关、增、减等控制。 5.打包测试
最后,将编辑好的Authorware 文件打包,使之成为可执行文件脱离编辑环境运行。由于很多文件存储在Authorware 外部,其存放路径非常重要,文件位置变化时,需及时更改路径。打包时要注意这一点,以免有遗漏而导致课件无法正常运行。打包完成后进行测试,看是否能够正常运行,否则,需要检查出错点,重新打包。 机械制图多媒体CAI 课件的出现为当今的课程教学提供了强有力的支持。随着计算机系统软、硬件性能的不断改善,多媒体处理技术的日臻完善,利用
Authorware 制作多媒体课件,简单易行,能够充分体现教学意图,使教学内容生动灵活,大大激发学生的学习兴趣,提高了教学质量。当然,CAI 课件的开发需要更多的备课时间,需要在教学过程中不断改进,对大多数教师而言,这需要一个过程。 参考文献
1 谭建荣.计算机工程图学的探索与实践电子工业出版社,1994
2 达米教室.Authorware4.0 使用指南(上、下),清华大学出版社,1996 3 郭启全、李 燕.多媒体CAI 的创作方法和实例.电子工业出版社,1997
机械制图CAI 课件的研究与开发
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)