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多媒體軟件在機械制圖教學(xué)中的應用論文
摘 要：本文結合機械制圖教學(xué)的實(shí)際情況，分析了制作多媒體課件所涉及的多媒體平臺軟件、圖形軟件及動(dòng)畫(huà)軟件的功能特點(diǎn)，探討如何在機械制圖教學(xué)中靈活應用各種多媒體軟件。
關(guān)鍵詞：多媒體軟件 機械制圖 教學(xué)多媒體教學(xué)是教師借助多媒體設備，運用自己設計的多媒體課件來(lái)實(shí)現教學(xué)的一種方法，課件是多媒體教學(xué)的靈魂和核心，課件的質(zhì)量直接影響教學(xué)效果。多媒體課件與傳統教學(xué)中的文本教案相比較不是簡(jiǎn)單化了，而是更加復雜化了。制作多媒體課件要求教師除了熟悉具體的教學(xué)內容之外還必須熟悉各種多媒體軟件的使用，而且要能夠綜合運用它們。本文結合筆者的教學(xué)實(shí)踐，探討幾種多媒體軟件在機械制圖教學(xué)中的應用。
1 多媒體平臺軟件的應用
在制圖多媒體課件的制作過(guò)程中，通常先利用專(zhuān)門(mén)軟件對圖形、動(dòng)畫(huà)進(jìn)行加工和制作，然后再使用多媒體平臺軟件把這些素材整合在一起，形成一個(gè)互相關(guān)聯(lián)的整體。該軟件系統還提供操作界面的生成、添加交互控制、數據管理功能。選擇多媒體平臺軟件首先要考慮能否滿(mǎn)足課程內容和課程特點(diǎn)的需要，其次要考慮制作難度、制作時(shí)間。制作機械制圖課件通�？蛇x用以下三種軟件作為平臺。
1.1 PowerPoint
使用PowerPoint作為課件制作編輯工具，能夠輕而易舉地制作出豐富多彩、帶有各種特殊效果的幻燈片。用戶(hù)可以在計算機屏幕或投影儀上放映這些幻燈片，也可以用打印機將幻燈片打印出來(lái)，還可以直接儲存為網(wǎng)頁(yè)格式發(fā)布到因特網(wǎng)上。盡管從功能上它還不能與其它制作工具媲美，但是它的簡(jiǎn)單、易學(xué)受到非計算機專(zhuān)業(yè)人員的普遍歡迎。PowerPoint軟件的文字編輯功能，可以對機械制圖中一些提綱性和概念性的文字內容進(jìn)行常規編輯。對于原來(lái)需要教師在黑板上繪制的一些簡(jiǎn)單圖形，如點(diǎn)、線(xiàn)、面的投影等內容，可以利用軟件的繪圖工具繪制在幻燈片上，并通過(guò)自定義動(dòng)畫(huà)設置來(lái)演示作圖過(guò)程，對于復雜的圖形，可利用其它多媒體軟件制作，然后將其插入或粘貼到PowerPoint頁(yè)面中。當需要制作復雜的三維模型的動(dòng)畫(huà)來(lái)表述投影原理，或利用動(dòng)畫(huà)來(lái)表述機器或部件的工作原理和裝拆順序時(shí)，可利用三維軟件制作仿真過(guò)程或用攝像機拍攝機器的工作原理和零件的加工過(guò)程，然后利用OLE方式將結果插入到PowerPoint視圖上，并與其它內容組成完整的機械制圖教學(xué)課件。
1.2 Authorware
Authorware是一種以圖標為基礎的多媒體制作軟件，在A(yíng)uthorware中數據都是以對象或事件的形式出現的，該軟件的最大特點(diǎn)是交互功能多而全。人機交互有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和主動(dòng)性，交互性不僅要表現在信息的控制、組織、傳遞，更重要的是能對信息內容和形式進(jìn)行分解、加工、改造、轉換、新建，創(chuàng )造出一種新的信息內容和形式，并從這些變化中獲得新的知識或驗證知識。在A(yíng)uthorware 環(huán)境下用交互圖標，導航圖標，決策圖標，計算圖標和框架圖標等來(lái)實(shí)現交互，其流程圖的設計制作方式能清晰地表達多媒體作品的復雜結構[1]。而Authorware的跟蹤功能及和與數據庫的訪(fǎng)問(wèn)功能則可以實(shí)現對所有訪(fǎng)問(wèn)該服務(wù)器、使用該課件的用戶(hù)進(jìn)行跟蹤，對用戶(hù)的學(xué)習進(jìn)度和學(xué)習情況都可以記錄下來(lái)，在此基礎上再在網(wǎng)站上加入一些一般的網(wǎng)絡(luò )應用就更加有利于網(wǎng)上自學(xué)了。所以用Authorware制作的制圖網(wǎng)絡(luò )多媒體課件，主要體現在課件框架的設計上，為了增加學(xué)生學(xué)習的自主性，將課件設計成交互型，是學(xué)習的內容和順序完全由學(xué)生自己選擇，使用者可以按照自己的實(shí)際情況選安排自己的學(xué)習計劃，這些都是PowerPoint軟件難以做到的。
1.3 Director
Director是以時(shí)間軸為基準的多媒體開(kāi)發(fā)專(zhuān)用軟件，該軟件借鑒了影視制作的形式，按照對象的出場(chǎng)時(shí)間設計規劃整個(gè)作品的表現形式[2]。在Director中，各種媒體的數據文件被定義為演員并存放在演員窗口中，制作人員完成導演的任務(wù)，通過(guò)劇本窗口控制每個(gè)演員的上臺與下臺的時(shí)間及在舞臺上表現形式，而制作完成的作品稱(chēng)為影片。Director本身具有完善的二維、三維動(dòng)畫(huà)制作功能，易于制作生動(dòng)活潑的局部?jì)热�。通過(guò)內容豐富、功能完善的Lingo語(yǔ)言，可為課件添加豐富的交互功能。利用Director制作的制圖教學(xué)課件，可直接添加交互式動(dòng)畫(huà)，引導學(xué)生對機械制圖課程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)內容的理解，有效實(shí)現教師與學(xué)生的互動(dòng)。
2 圖形制作軟件的應用
圖形是制圖課研究的對象，制圖課的教學(xué)基本上都是以圖形為線(xiàn)索，從圖上提出問(wèn)題，又用圖分析和解決問(wèn)題，所以快速準確地畫(huà)圖就成為了制圖教學(xué)中的一項重要內容，而在制圖教學(xué)中一般應多選用AutoCAD軟件繪制圖形。
AutoCAD在制圖教學(xué)中的應用首先體現在制圖教學(xué)課件的制作上。AutoCAD是當前最為流行的繪圖軟件之一，由于繪圖簡(jiǎn)單，繪圖的準確度高，用該軟件繪制圖形其圖線(xiàn)型式、尺寸標注符合國家制圖標準。所以制圖多媒體課件中的圖形通常采用AutoCAD繪制，然后將繪制的圖形粘貼到其它多媒體軟件中進(jìn)行必要技術(shù)處理，最后制作成動(dòng)畫(huà)。利用AutoCAD繪制的三維立體圖形，經(jīng)過(guò)光影色調、動(dòng)畫(huà)及仿真圖像處理等，可代替傳統的實(shí)物模型，使課堂教學(xué)組織更為靈活，有利于提高學(xué)生的圖感，增強學(xué)生的空間想象力。
AutoCAD在制圖教學(xué)中的應用還體現在繪圖軟件利用上。在課堂上，利用計算機繪圖作為制圖理論的教學(xué)工具，由教師直接通過(guò)AutoCAD繪制圖形，能夠把工程制圖和計算機繪圖緊密的融合起來(lái)，使學(xué)生既能掌握工程制圖理論，又能提高計算機繪圖水平，從而達到最佳的教學(xué)效果。
以Powerpoint、Authorware或Director為媒介制作的課件，盡管作圖速度可設定得很慢，但在實(shí)際教學(xué)中也會(huì )經(jīng)常出現學(xué)生跟不上講課的現象，影響了教學(xué)效果。為了彌補這一點(diǎn)，通常在有難點(diǎn)和疑問(wèn)的地方，可采用AutoCAD作圖。用AutoCAD作圖時(shí)，鼠標的位置明顯，作圖步驟明確，學(xué)生跟不上講課的現象能較好地得到解決。另外在A(yíng)utoCAD環(huán)境中可以隨意旋轉、剖切、拆卸、放大三維立體，根據實(shí)際情況隨意改變對模型的觀(guān)察視口，并把該視口與視圖建立聯(lián)系，這樣有利于加深學(xué)生對各種立體、零件、裝配體空間結構及組成的理解。為了不影響教學(xué)進(jìn)度，教師在備課時(shí)制作出教學(xué)內容素材（包括教材中的各種例圖、習題集上需要講解的典型例題），根據課堂實(shí)際需要隨時(shí)繪制、派生出各種圖樣。
3 動(dòng)畫(huà)制作軟件
機械制圖教學(xué)的主要任務(wù)之一就是培養學(xué)生的空間想象力。在傳統教學(xué)方法中，教師通常要借助模型、軸測圖來(lái)幫助學(xué)生由二維平面圖去想象抽象的三維立體圖形。在講解典型零件的加工過(guò)程、裝配體的工作原理、傳動(dòng)路線(xiàn)和裝配過(guò)程等內容時(shí)，如果沒(méi)有相應的模擬仿真和動(dòng)畫(huà)演示，只怕教師費盡口舌，學(xué)生也難以理解。在機械制圖課件制作中，用3DMAX、FLASH制作的圖形動(dòng)畫(huà)，可以生動(dòng)地表現出三維空間形象，幫助學(xué)生對抽象內容的理解。
3.1 3DS MAX
3DS MAX是目前最為流行的也是最完善的三維動(dòng)畫(huà)制作軟件，能夠創(chuàng )作出完整的、具有真實(shí)效果的作品，在制圖教學(xué)課件制作中得到了廣泛的應用。3DS MAX既能快速創(chuàng )作出簡(jiǎn)單的規則物體，又能創(chuàng )作出復雜的層次感很強的非規則物體。為了使三維動(dòng)畫(huà)更加形象逼真，該軟件巧妙地將顏色與燈光結合在一起，以便創(chuàng )作人員能非常方便地利用各種方位、各種色度和強度的燈光給物體調配出與實(shí)物吻合的顏色，產(chǎn)生立體效果。同時(shí)，它能利用攝像機的變化產(chǎn)生動(dòng)畫(huà)效果來(lái)瀏覽作品。
3.2 Flash
Flash 是一個(gè)交互式矢量圖形動(dòng)畫(huà)創(chuàng )作軟件，從簡(jiǎn)單的動(dòng)畫(huà)制作到復雜的交互式Web應用程序，給用戶(hù)提供了廣闊的設計空間，使用戶(hù)可以創(chuàng )作出完美的作品。通過(guò)導入圖片、聲音和視頻，可以使用戶(hù)的Flash 動(dòng)畫(huà)和教學(xué)課件內容豐富多彩。Flash 具有豐富的圖形繪制功能，用戶(hù)可以通過(guò)軟件提供的繪圖工具進(jìn)行各種矢量圖形的制作，并能產(chǎn)生翻轉、拉伸、擦除、變形等效果[3]。Flash 支持文字、動(dòng)畫(huà)、視頻、聲音及交互功能，具有強大的多媒體編輯能力，在Flash 中可以隨意創(chuàng )建按鈕、菜單、復選框以及復雜的交互式動(dòng)畫(huà)。例如對于投影理論及視圖的形成過(guò)程，采用Flash制作簡(jiǎn)單方便，可直觀(guān)顯現投影原理和投影方法。
多媒體課件是現代教育技術(shù)應用于機械制圖教學(xué)工作的手段之一，高質(zhì)量的課件是實(shí)現教學(xué)目的的先導和前提。只有通過(guò)學(xué)習多媒體課件制作理論，熟練掌握多媒體課件制作工具和有關(guān)素材制作工具的使用方法，教師在教學(xué)實(shí)踐中才有方向，才能制作出符合多媒體教學(xué)規律和學(xué)生認知特點(diǎn)的課件來(lái)豐富和充實(shí)教學(xué)活動(dòng)。
參考文獻：
[1] 趙子江.多媒體技術(shù)應用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.56～65.
[2] 趙敬霞、裴士倫.DIRECTOR MX教程[M].北京：北京希望電子出版社，2003.23～36.
[3] 孟國韋.Flash MX 2004入門(mén)與提高[M].西安：西北工業(yè)大學(xué)音像電子出版社，2005.18～25.
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