基于Web的機械制圖多媒體課件的實踐與探究

劉軍旭

(陜西工業職業技術學院,陜西咸陽,712000)

基于Web的機械制圖多媒體課件的實踐與探究

劉軍旭

(陜西工業職業技術學院,陜西咸陽,712000)

提高學生學習興趣和積極性是當前教育面臨的一個重要問題，而多媒教學手段是解決這一問題的有效舉措。本文從多方面，系統論述了多媒體課件教學的重要性，多媒體課件特點，開發過程，打包發布等內容，這些對多媒體課件的創作具有一定的實用意義。

多媒體課件;教學手段;Web網絡發布

0 引言

機械制圖做為一門專業技術基礎課與其它課程有著明顯的差異，它要求學生逐步掌握一定要求的空間想象能力，對于三維空間想象力差的學生來說，學好本課程有著較大的困難。為了提高學生學習機械制圖課程的興趣，幫助學生理解形體與投影的關系，提高教學效果，制作適合教與學兩用的多媒體課件是一項比較有意義的事情。

1 基于Web的機械制圖多媒體課件特點

基于Web的機械制圖多媒體課件是具有Internet發布功能的一種機械制圖多媒體教學課件，具有以下特點。

（1）表現力豐富。機械制圖多媒體課件具有呈現課程教學內容順序、結構布局和形體動態特征的功能。對在常規教學條件下無法實現或無法觀察到的形體結構特征，可以用多媒體課件生動直觀地動畫模擬展現，幫助學生輕松的掌握形體結構。將一些抽象的幾何形體、復雜變化的結構和裝配關系，以形式多樣、形體直觀、動態逼真、聲光色豐富的表現力，將教學內容展現在學生面前。

（2）交互性強。學生通過Internet可以對基于Web的機械制圖多媒體課件反饋學習需求，教師通過理解學生意圖，運用教學策略，指導學生進行有針對性的學習。同時，教師通過反饋信息可以及時調整教學內容，保證教學的有效性和針對性。交互網絡化的學習方式可以給學生以自主權，學生通過教師反饋指導可以進行自我調整。

（3）共享性好。隨著高速信息網帶寬的不斷提升，基于Web的多媒體課件可以在Internet計算機之間進行高速傳遞，Web多媒體課件通過Internet可以輕松實現共享。以Internet為載體的多媒體課件，使課件資源的傳播不再受時空的限制，辦公室、家庭及社會都可成為“學校”，教與學時間根據個人情況可以隨機選擇。

2 基于Web的機械制圖多媒體課件軟硬環境

基本硬件：高配置計算機、錄音耳麥、攝像機、數碼照相機、掃描儀、激光打印機及刻錄機等。

工具軟件：目前市場上多媒體課件制作軟件有許多，如Authorware、方正奧思、Power Point、C++、蒙泰搖光等，以上開發軟件各有優缺點。Authorware為設計者提供了一套符號化模塊及圖標，課件的復雜交互邏輯關系可通過對圖標進行直觀的布局加以實現，從而取代了令人望而生畏的語言編程。同時它的多媒體及上網功能強大，是目前開發Web多媒體課件較為理想的選擇。我們選擇Authorware7作為Web多媒體課件制作工具，完成課件的合成制作，最后打包進行Web發布。

3 基于Web的機械制圖多媒體課件開發過程

3.1 系統設計

系統設計是引用系統觀點和方法，以教學目標和教學對象為出發點，附之以教學策略，設計課件整體框架及結構圖，定義總體概念和開發思路，明確課件教學內容、使用對象及課件教學目標。

（1）教學對象。根據機械制圖課程的特點，學生對該課程感到難學的一個重要原因是本課程對學習者要求具有較高的空間思維能力。而培養空間思維能力最有效的方法是多看實體模型或參加生產實踐，在設計課件框架及結構時我們加強了平面圖與立體圖的結合，靜態與動態的結合，以激發學生學習興趣與培養圖解空間幾何問題的能力。

（2）教學內容。該Web多媒體課件的教學內容以章節來劃分，框架上以圖為主體的原則，以圖展現教學內容，并配以適量的教學訓練強化學習效果。

（3）教學策略。為了使學生能夠輕松愉快地學好該門課程，減少學習中的困難，在教學策略方面注重了平面投影與實體模型相結合，靜態圖示與動畫演示相結合，課堂實例與課后訓練相結合，實現課程教學目標。

3.2 腳本制作

腳本是課件編制的直接依據，是課件設計、制作和使用的重要環節。它是將課件教學內容、教學策略進一步細化，是對每一幀屏幕呈現的學習內容、畫面色彩、交互方式及布局等的策劃表現，其注重于啟發學生分析問題，創造性地解決問題。

3.3 交互式界面設計

為了師生順利掌握軟件使用方法，在設計時力求界面直觀、易于操作。交互界面設計采用幀型程序結構，邏輯結構清晰、分支轉移易于控制，保證了交互過程課件操作的流暢性。

3.4 形體結構與動畫實現

為了學生易于理解和看懂形體投影圖，力求形體及裝配體視圖用Solidworks工具軟件制作動態展示的三維實體模型，實現形體疊加、切割、穿孔、相貫、裝配等難點動畫呈現教學，引導學生輕松突破空間思維瓶頸。

3.5 素材收集及制作

要制作一個好課件，首先須設計好課件的腳本及進行課件素材采集。課件素材是組成課件的基本元素，是課件制作的開始。

（1）素材收集。①Internet收集。Internet是一個信息與資源交流大平臺，含有大量文字、圖片、聲音、視頻、動畫等資源，且很多是免費資源采集方便，通過Web搜索引擎如 Google、百度、Sohu、Yahoo等可搜到所需素材。平時應注意瀏覽有關學科網站并將喜愛網頁或網站收藏至收藏夾，以備使用。②網外收集。除網絡外，可在圖書館、音像制品店等查閱教學錄像、錄音帶、VCD、DVD、CD-ROM、圖片等相關資料。通過協議、交換、共享、租借、拷貝、掃描、購買等方法獲得課件素材。最基本的方法是團隊成員制作錄音、錄像、VCD等教學資料素材。

（2）素材制作。①文字素材。文字可直接在創作的環境中輸入文本，文字較多時，先用word軟件制作成外部文件或RTF文件，再編輯到創作的環境中。②圖片素材。書籍雜志上圖片可用掃描儀獲得；實景、實物用數碼相機采集。網上圖片通過單擊右鍵在彈出菜單選擇“復制”命令，然后“粘貼”下載。計算機屏幕素材，通過“Print screen”按鍵、Hyper Snap-DXPro軟件、QQ聊天工具等方式抓屏。用豪杰超級解霸3000軟件將VCD畫面截圖，用ACDsee軟件將其它圖像格式圖片批量轉化為GIF格式，GIF文件容量小，壓縮失真小，易于在網上發布下載。③聲音素材。可用Windows錄音機、E酷錄音機、Acoustic2.02等軟件錄制聲音素材，Acoustic2.02軟件可以對錄制的音頻素材進行去噪等編輯；VCD課件聲音素材，可用豪杰音頻解霸軟件截取。Authorwarer軟件中的功能“其他其他轉換WAV 為SWA”，能夠將 WAV 音頻文件壓縮轉換為SWA音頻文件，SWA 音頻文件為WAV文件的 1/3。④視頻素材。可通過視頻采集卡將攝像機視頻材料進行數字處理和壓縮制作到電腦硬盤中，再用Premiere、會聲會影等軟件進行編輯；可通過Snaglt、Camtasia等軟件對視頻進行截取；可通過豪杰超級解霸3000軟件對VCD視頻素材進行編輯制作。⑤動畫素材。用“我要上網去”軟件右上方“swfS-nap”按鈕可以輕松下載Flash 動畫。網上瀏覽的Flash動畫，打開Windows目錄中的Temporary Internet Files文件夾，便可找到上網所看動畫。制作三維立體模型及動畫的常用軟件有AutoCA D、CAXA制造工程師、UG、Pro／E、3D StudioMAX、Solidworks等，以上軟件在三維模型制作方面各有特點。其中Solidworks易學好用，是一個界面友好的軟件，下拉式菜單只有兩層，圖形設計簡單明快，形象化特征樹獨具特色操作方便。此課件中用它制作了動畫素材，在SolidWorks軟件中可以實現產品的組裝、拆卸及機構運動的動畫模擬，生成的動畫文件可直接在Windows平臺運行。

3.6 直角坐標式機械手動畫制作

如圖1所示為直角坐標式機械手簡化裝置，手臂在直角坐標系的三個坐標軸方向分別有立柱作前后移動、大臂作上下升降、伸縮臂作左右伸縮等三個直線運動。

（1）機械手動畫制作流程。開始動畫制作→立柱平移→大臂上升→伸縮臂伸長→連接件延伸→鉗子取物→連接件退回→伸縮臂回縮→大臂下落→立柱平移→鉗子松開。

（2）機械手動畫制作步驟。①00:00:04處，拖動立柱到4S后應達到的位置。②選擇大臂零件“三重軸移動”如圖2所示，再拖動大臂到指定位置。③00:00:08處，拖動伸縮臂、連接件、鉗子和鉗子零件到應達到的位置。單擊視圖定向中上視按鈕，如圖3所示，再拖動零件或者選擇“三重軸移動”來保證只在一個方向上移動。

④需要用動畫距離實現連接件的精確移動。在00:00:10處，將連接件零件X坐標改為－100mm，如圖4所示。⑤在00:00:10～00:00:12s區間內，顯示設置零件，如圖5所示。

⑥用基于角度運動的動畫技術實現鉗子夾持動作。在00:00:10時間處，修改“角度1”和“角度2” 配合值為180°和0°，在00:00:12時間處，修改“角度1”配合值為172°。回程動畫制作同前面類似，動畫設置完成后播放動畫預覽效果。

3.7 課件制作合成

各種素材制作準備好后，根據腳本所確定的課件結構及表現方式順序，用所選的Authorware平臺工具軟件將其有機組合。在此要考慮交互界面設計及色彩搭配，增強課件的爽心悅目性，激發學生學習興趣，提高課件教學的效果。最后，將制作完成的Authorware課件打包成為可執行的EXE文件，直接在Windows環境下運行。

3.8 課件Web打包與發布

課件制作完成后先用Authorware平臺的Web Package功能將課件進行打包，該工具能夠分割、壓縮文件，課件上傳下載速度更高。然后將Web Package打包后的課件上傳至Web服務器，然后在網頁瀏覽器上安裝Web player瀏覽器附加插件即可正常使用網絡課件。

4 結論

Web多媒體課件現已成為各層次教學強有力的輔助教學工具，它的應用不僅激發了學生的學習興趣，提高了教學效果，而且減輕了教師的課堂教學強度。而多媒體課件的Web網絡化的發布應用，對多媒體課件的Web共享、遠程化、網絡化教學的應用提供了良好平臺，也為Web多媒體課件的創作與應用提供了基礎。隨著計算機技術、Web網絡技術的不斷提升與普及，多媒體處理技術的日新月異，Web多媒體課件的教學將會尤顯重要。

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[2] 楊長春,陳躍莉.設計制作多媒體課件應注意的問題[J].華章. 2009(22)

[3] 李雪敏.多媒體教學課件制作淺探[J].電腦知識與技術. 2009(21)

[4] 趙月玲,曹麗英,陳桂芬,鄧蕾蕾.探析多媒體教學的問題與對策[J].農業網絡信息. 2010(12)

[5] 張美霞.淺析高校多媒體課件[J].黑龍江科技信息. 2009(33)

劉軍旭(1974，10—），男，漢族，陜西省禮泉人，碩士學位，陜西工業職業技術學院副教授，主要從事輕工技術研究及工程制圖教學等工作。

The Mechanical Drawing Multimedia Courseware Practice and Research Based on Web

Liu Junxu
（Shaanxi Polytechnic Institute,Shaanxi XianYang,712000）

To improve students' learning interest and enthusiasm is an important problem in the current education faces,and multi media teaching method is an effective measure to solve this problem.This paper discusses systematically the importance,characteristics,development process,and publish of multimedia courseware from the aspects.It has a certain practical significance for the creation of the multimedia courseware.

Multimedia courseware;teaching means;Web network

圖1 機械手簡化裝置

圖2 三重軸移動設置

圖3 移動定向設置

圖4 連接件零件X坐標設置

圖5 動畫零件時間設置