“正投影法和三面視圖”多媒體課件的設(shè)計與開發(fā)

摘 要本文以軟件工程的開發(fā)思想，并運用計算機程序設(shè)計的方法從教學(xué)需求分析、教學(xué)設(shè)計、系統(tǒng)設(shè)計、素材的選取和制作、編程制作整合、教學(xué)效果評估等方面對“正投影法和三面視圖”多媒體課件的設(shè)計與開發(fā)進行了剖析和探討。

關(guān)鍵詞 正投影法；三面視圖； 多媒體

中圖分類號：G431 文獻標識碼：A文章編號：1671-489X（2007）07－0027-03

Design and Development of \"Conformal Projection and Three-view Drawing\" Courseware//Liu Wen， Huang Shuo

Abstract The paper gives an anatomy and discussion on the multimedia courseware with the thoughts of software engineering developing，and teaching requirement analysis， teaching and system design， fodder selecting and making， programme integration as well as effect evaluation

Key words conformal projection; three-view drawing; multimedia

Author's address

1.Modern Education Technology Centre of Jinmen Vocational Technical College， Jinmen ，Hubei 448000

2.Computer Department of Xinyang Vocational Technical College， Xinyang， Henan 464000

開發(fā)多媒體教學(xué)課件，特別是開發(fā)復(fù)雜多媒體教學(xué)課件是一項系統(tǒng)工程，除了根據(jù)應(yīng)用需求選擇好合適開發(fā)環(huán)境或開發(fā)平臺以外，中心環(huán)節(jié)是開發(fā)合適的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。因此，在開發(fā)多媒體課件時，需要遵循軟件工程的開發(fā)思想，運用計算機程序設(shè)計的方法來進行課件的整體系統(tǒng)設(shè)計。我們就是基于這個思想來進行“正投影法和三面視圖”多媒體課件的設(shè)計與開發(fā)的。

1 課件功能需求分析

課件“正投影法和三面視圖”的教學(xué)內(nèi)容是選取機械類教材所屬的專業(yè)基礎(chǔ)課《機械制圖》中的一部分，內(nèi)容為了專業(yè)基礎(chǔ)知識且較為抽象，要求學(xué)習(xí)者具備一定的空間想象力。利用傳統(tǒng)的教學(xué)方式又不能很好解決教學(xué)的重點和難點，因此，我們把這一內(nèi)容作為多媒體教學(xué)課件命題，制作針對性的多媒體課件。

2 課件的教學(xué)設(shè)計

我們應(yīng)用了系統(tǒng)科學(xué)的方法論，分析和研究課件教學(xué)需要，并確定了教學(xué)目標，選擇合適的教學(xué)策略，有機地組織和設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，對課件的教學(xué)系統(tǒng)進行了總體設(shè)計。

（1）確定教學(xué)目標。課件教學(xué)目標是使學(xué)生全面了解正投影的基本知識、線面投影的基本規(guī)律及三視圖的投影規(guī)律等機械制圖的基礎(chǔ)知識。并能靈活應(yīng)用于識、作三視圖。

（2）選擇合適的教學(xué)策略。課件采用了內(nèi)容講解、文字與圖形顯示、二維三維動畫演示、瀏覽導(dǎo)航、實時交互跳轉(zhuǎn)操作、練習(xí)與測評等教學(xué)策略。

（3）選擇媒體信息。課件使用了文本、圖形、靜態(tài)圖像、二維三維動畫、解說及背景音樂等媒體信息內(nèi)容。

（4）設(shè)計知識結(jié)構(gòu)及診斷評價方式。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計知識結(jié)構(gòu)，其中例題及測試部分用來進行診斷評價，即用來檢查學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)效果，并肯定正確的加以強化，提示錯誤加以糾正。表現(xiàn)形式為：分步講解例題和選擇題測評。

3 課件的系統(tǒng)設(shè)計

（1）功能模塊及總體框架結(jié)構(gòu)設(shè)計

根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及需求，我們對課件的教學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)置了三個功能模塊，模塊一是自學(xué)教程，其下按知識結(jié)構(gòu)又劃分多層子模塊，內(nèi)容涉及“正投影法和三面視圖”教學(xué)內(nèi)容的所有知識點，具有層級交互自學(xué)的功能，供學(xué)生自學(xué)使用。模塊二是例題實戰(zhàn)，其中設(shè)置了大量的習(xí)題和例題，供學(xué)生在學(xué)習(xí)教程后進行自我診斷、測評。模塊三是自動演示，此模塊可連貫的或選擇性的按教學(xué)順序演示自學(xué)教程模塊中的所有教學(xué)內(nèi)容，任課教師可根據(jù)教學(xué)需要隨時的任意調(diào)用課件中的資源來組織自己課堂教學(xué)。課件的總體框架結(jié)構(gòu)采用了典型的非線性樹狀框架結(jié)構(gòu)，如圖2所示：

（2）界面設(shè)計

課件界面是學(xué)習(xí)者與計算機系統(tǒng)的接口，它是聯(lián)系學(xué)習(xí)者和計算機硬件、軟件的綜合環(huán)境。本課件的各層級界面及組成元素表現(xiàn)形式風(fēng)格一致。各元素和功能讓學(xué)習(xí)者容易領(lǐng)會、理解和操作簡單，并配合了適當?shù)牟僮髡f明。布局簡潔，色彩使用了淡藍色的主色調(diào)，給人強烈的安穩(wěn)感。界面包括：主界面、次界面、學(xué)習(xí)界面、操作界面等。其中學(xué)習(xí)界面又劃分為：標題欄區(qū)、教學(xué)信息呈現(xiàn)區(qū)、解說詞顯示區(qū)、控制按鈕區(qū)等四部分。

（3）交互及跳轉(zhuǎn)方式設(shè)計

本課件應(yīng)用了大量的Button交互和Hopspot交互來進行層級的切換、內(nèi)容鏈接及元素的顯示。在例題實戰(zhàn)模塊中采用了Text Entry交互、Conditional交互等來實現(xiàn)學(xué)生通過鍵盤輸入題目答案，再由計算機根據(jù)條件測評是否正確，最后應(yīng)用函數(shù)語句給出得分進行評價。同時，還應(yīng)用Goto()函數(shù)、Jumpfile()函數(shù)、Jumpfilereturn()函數(shù)實現(xiàn)程序之間的跳轉(zhuǎn)功能。

最后，按教學(xué)設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計思路編寫好規(guī)范的課件稿本。

4 課件素材的選取和制作

如果說多媒體設(shè)計作品是一首歌曲，那么其中的各種素材就是歌曲中的音符，我們在整合多媒體設(shè)計之前要處理好文字、圖像、動畫、聲音、音樂等信息元素，為多媒體的創(chuàng)作提供信息資源。在課件素材選取和制作時，我們做了以下幾項工作：

（1）文字素材制作。根據(jù)課件稿本利用Word軟件編輯好每個模塊的解說詞文件，并分類保存成Word格式。

（2）圖像素材制作。根據(jù)教學(xué)設(shè)計和系統(tǒng)設(shè)計要求，廣泛搜集素材，并利用Photoshop專業(yè)圖像處理軟件設(shè)計制作出課件所需的界面圖片和素材圖片，保存為jpg格式。

（3）動畫素材制作。由于“正投影法和三面視圖”內(nèi)容較為抽象，需要采用直觀形象的三維動畫素材來表現(xiàn)各知識點，我們根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對每一個關(guān)鍵知識節(jié)點進行設(shè)計，然后用3DS MAX進行建模并渲染成尺寸比較大的AVI格式視頻文件，再用Canopus ProCoder軟件轉(zhuǎn)換成壓縮格式的MPEG文件，以便在課件中快速調(diào)用。

（4）音頻素材制作。我們先用錄音話筒配合聲卡利用音頻工作站對解說進行數(shù)字化音頻采集，再利用音頻編輯軟件Cool Edit Pro 2.0對所采集錄制的數(shù)字音頻文件進行編輯、加工、合成，輸出為MP3格式的音頻文件。

5 利用Authorware 7.0編程制作整合多媒體素材

Authorware 7.0是基于設(shè)計圖標和流程線進行創(chuàng)作的課件開發(fā)專業(yè)平臺，它具備整合媒體素材的功能。由于我們使用的動畫和音頻素材在課件中占有相當大的比例，因此在編程制作時應(yīng)注意兩個技術(shù)問題。

（1）解決解說詞和背景音樂同時播放的問題。

由于解說文件通常是MP3格式，而Authorware不能同時支持兩個MP3音頻的播放，WAVE格式文件與MP3用的是同一播放器，所以，背景音樂只能用MIDI格式的文件，而不能同時使用另一個MP3或WAVE文件。另外，Authorware 7.0的Sound圖標及其系統(tǒng)函數(shù)都不支持MIDI格式，因此，我們還必須把Authorware光盤中所提供的名為：a7wmme.u32的用戶代碼文件復(fù)制到打包文件夾所在目錄，以播放MIDI文件。

（2）關(guān)于數(shù)字媒體文件在打包發(fā)布時是嵌入式存儲還是鏈接式存儲的問題。

在Authorware 7.0支持的媒體文件中，少數(shù)格式文件（如PIC、FLIC/FLI等）可直接作為內(nèi)部文件內(nèi)嵌到程序中。而DXR、MOV、AVI、MPEG等格式文件只能以鏈接方式存儲在程序外部。課件發(fā)布時須將其一起打包。并需將Authorware提供的支持驅(qū)動文件復(fù)制到打包文件夾所在目錄，如MPEG文件的驅(qū)動文件是a7mpg32.xmo、AVI文件的驅(qū)動文件是a7vfw32.xmo。

6 結(jié)束語

本文所介紹的“正投影法和三面視圖”多媒體教學(xué)課件是一套集互動教學(xué)、三維模擬和習(xí)題自測等功能為一體的教學(xué)軟件。在我校經(jīng)機械類專業(yè)兩學(xué)期的教學(xué)應(yīng)用，受到師生的普遍歡迎，效果很好。課件參加了2006年湖北省教師電教作品大賽決賽暨第十一屆（2007年）全國多媒體教育軟件大獎賽湖北區(qū)選拔賽，獲課件類一等獎。課件的設(shè)計開發(fā)是遵循軟件工程的開發(fā)思想，運用計算機程序設(shè)計的方法來進行的。在設(shè)計思想、開發(fā)流程及技術(shù)應(yīng)用等方面做了一些實踐性探索。