基于積件的機床電氣控制教學軟件的探索

摘要：計算機技術的發展，給現代教育提供了多種嘗試和探索的途徑。本文旨在探討如何在機床電氣控制的教學中，用FLASH制作教學積件及基于積件庫的教學軟件平臺。

關鍵詞：積件;機床電氣控制;FLASH

1、基于積件的教學軟件開發的背景

《機床電氣控制》是電氣自動化專業的一門專業課，其任務是給學生講授機床電氣控制系統的組成、原理和應用的基礎理論和基本知識，使學生具有基本的機床電氣線路設計、分析和調試能力。該門課程知識涵蓋面較廣，知識系統性和靈活性較強，動手實操要求較高。如何在教學中，突出重點和解決難點，提高動手能力和分析調試能力，成為教學工作的重點。

隨著FLASH技術在教學中的使用日益廣泛，利用FLASH技術開發的積件和基于積件庫的教學軟件平臺，在基礎學科的教學資源建設中正逐漸取代課件，被越來越普遍地使用。那么，在《機床電氣控制》這一專業課程教學中，采用FLASH制作的積件，是否可以突破教學過程中的瓶頸，增強學生專業學習興趣，提高課堂教學質量呢？在相關課題的研究中，我們進行了初步的探索和研究，并對積件和積件思想有了更深入的認識。

2、認識積件

積件是散裝的課件元素，突破了教材的限制，教師和學生可以根據教學的需要，自己組合運用多媒體教學信息資源，使教學手段形式更豐富。積件具有快捷、方便、多樣化、可重復利用等特性。積件系統是由積件構成的積件庫與積件組合平臺的有機結合，是一個完全開放的軟件系統。

3、積件庫及基于積件庫的教學軟件平臺的建設

3.1積件庫

積件庫一般是針對于某學科或課程的專用數據庫，包括多媒體教學資源庫、微教學單元庫、例題庫、試題庫、教學策略庫等。基于《機床電氣控制》課程的特點及要求，同時現有的教學資源主要集中于試題庫、教案、圖片等，具有靜態和抽象性，缺乏動態和直觀性，不符合課改要求，亦不滿足實際教學的需要。因此，在《機床電氣控制》的積件庫建設中，除了進一步補充和完善上述相關資源和資源庫外，重點放在了多媒體教學資源庫中基于FLASH技術的教學積件動畫制作。

教學積件動畫一般有相關知識點集成積件、用于交互自學積件、動態教學積件和利用屏錄軟件制作積件等四種。結合《機床電氣控制》課程結構、知識點劃分和特點，主要制作了如下三類積件：

（1）相關知識點集成積件。《機床電氣控制》第一章，主要介紹的是常用機床電氣元件，需要學生掌握的主要知識點是電氣元件的功能、結構、工作原理、重要參數和使用注意事項。而用FLASH制作的知識點集成積件，能夠迅速將具體形象的元件實物呈現在師生面前，同時配以簡單的文字說明功能和機構，而有些積件，通過手動模擬，還可以利用簡單動畫，反應器件不同結構之間的動作關系，即其工作原理。這類積件雖然簡單，但是方便明了，在使用中常常有事半功倍的效果。

（2）用于交互自學積件。《機床電氣控制》第二章，主要介紹的是常用機床電氣線路。該部分積件，我們采用了軟件仿真的思想，用模擬硬件及模擬接線，來幫助學生自己完成電氣元件的安裝布局及接線。整個過程的完成，由學生獨立完成，教師僅僅起到技術支持和引導的作用，讓學生自己建構相關知識點。

（3）動態教學積件。《機床電氣控制》最后一章是典型機床電氣控制線路分析，這部分是前幾部分的綜合應用。FLASH制作的積件，通過手動模擬操作機床開關或者按鈕，然后動畫顯示相關電氣線路通斷電狀況變化及電氣元件的動作過程，從而使學生能清晰直觀地認識到當實施什么操作后，為什么器件會有那樣的動作？為什么機床會有這樣的功能？

無論哪種積件的制作，都需要遵循了以下步驟：1）教材分析及項目確立;2）腳本設計;3）腳本可行性分析;4）積件標準規范;5）積件制作;6）積件可靠性可行性通用性分析;7）積件使用說明撰寫。以低壓斷路器為例。在日常教學中，教學重點和難點是低壓斷路器的結構和工作原理。因此，首先確定該積件的主要功能，即低壓斷路器的結構和工作原理說明。其次，編寫動畫腳本，第一幀是低壓斷路器的實物畫面展示;第二幀是低壓斷路器內壁結構及文字說明;第三幀是低壓斷路器欠壓狀態下電路通斷電狀態變化及元件動作順序;第四幀是低壓斷路器過載狀態下電路通斷電狀態變化及元件動作順序，同時在腳本中還需要提供低壓斷路器的原始文檔及圖案。然后，對腳本進行審核，如文字是否正確完整，圖案是否清楚準確，四幀動畫是否能說明相關知識點，動畫中各元素布局是否合理美觀等。之后，檢查積件中是否有科學性錯誤，是否有概念模糊的部分，和本章節其他積件的風格是否吻合等。經過以上步驟后，才正式開始制作FLASH積件，積件的制作通常由計算機專任教師完成，制作過程中，需要專業課教師積極配合。當積件完成后，還需要可靠性可行性和通用性分析。這個步驟，需要讓相應的授課教師在實際教學中大量使用、測評和提供修改意見，這個過程相較于之前要反復繁瑣的多，但也正因為有了這個步驟，才能讓積件更貼合實際教學過程，更利于解決實際教學困難。最后，就是積件的封裝和說明書撰寫，撰寫需要簡潔明了。

3.2 積件組合平臺

積件組合平臺是方便師生組合積件庫及具體使用的教學環境。以往，常用Authorware、PowerPoint、Director、方正奧思、登高等，這些平臺對普及學校課堂計算機輔助教學、教學素材資源的建設起了很好的推動作用。但是，基于以網絡瀏覽器為基礎的平臺有成為主流教育軟件平臺的發展趨勢，同時，為了更方便學生在第二課堂熟悉和運用積件以及以后對于積件庫多媒體素材的增減、管理和維護，我們選用以FLASH制作的網頁及后臺數據庫構成的組合，作為我們軟件組合平臺。

4、結束語

教學軟件的概念由課件向積件發展，是計算機輔助教學發展過程中的一種摸索，尤其在《機床電氣控制》這一專業課程上，更具有探索的意義。這個課題的研究，需要計算機、網絡、自動化、美術等多學科多專業教師的橫向合作，也需要基于以往教學軟件的縱向比較和分析。在前期的測試使用過程中，獲得過肯定，也得到過意見和建議。基于積件的教學軟件尚處于起步發展階段，仍需要大家一起支持、參與和推廣，正如積件思想中所提倡的開放性，眾人拾柴，方能匯聚成燎原之火，也才能讓職業教育發展之路越走越寬廣。

參考文獻：

[1] 楊延嬌.積件思想在計算機輔助教學中的應用[J].甘肅聯合大學學報：自然科學版，2006（1）.

[2] 黎加厚.從課件到積件：我國學校課堂計算機輔助教學的新發展[J].電化教育研究，1997（4）：31-33.

作者簡介：

王衛儀（1967-），女，江蘇無錫人，漢族。研究方向：計算機應用教育。

（作者單位：無錫機電高等職業技術學校）