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多媒體軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用論文
摘 要：本文結(jié)合機(jī)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(tái)軟件、圖形軟件及動(dòng)畫軟件的功能特點(diǎn)，探討如何在機(jī)械制圖教學(xué)中靈活應(yīng)用各種多媒體軟件。
關(guān)鍵詞：多媒體軟件 機(jī)械制圖 教學(xué)多媒體教學(xué)是教師借助多媒體設(shè)備，運(yùn)用自己設(shè)計(jì)的多媒體課件來實(shí)現(xiàn)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(tǒng)教學(xué)中的文本教案相比較不是簡單化了，而是更加復(fù)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(nèi)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(yùn)用它們。本文結(jié)合筆者的教學(xué)實(shí)踐，探討幾種多媒體軟件在機(jī)械制圖教學(xué)中的應(yīng)用。
1 多媒體平臺(tái)軟件的應(yīng)用
在制圖多媒體課件的制作過程中，通常先利用專門軟件對(duì)圖形、動(dòng)畫進(jìn)行加工和制作，然后再使用多媒體平臺(tái)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(tǒng)還提供操作界面的生成、添加交互控制、數(shù)據(jù)管理功能。選擇多媒體平臺(tái)軟件首先要考慮能否滿足課程內(nèi)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(jī)械制圖課件通常可選用以下三種軟件作為平臺(tái)。
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。用戶可以在計(jì)算機(jī)屏幕或投影儀上放映這些幻燈片，也可以用打印機(jī)將幻燈片打印出來，還可以直接儲(chǔ)存為網(wǎng)頁格式發(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，但是它的簡單、易學(xué)受到非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員的普遍歡迎。PowerPoint軟件的文字編輯功能，可以對(duì)機(jī)械制圖中一些提綱性和概念性的文字內(nèi)容進(jìn)行常規(guī)編輯。對(duì)于原來需要教師在黑板上繪制的一些簡單圖形，如點(diǎn)、線、面的投影等內(nèi)容，可以利用軟件的繪圖工具繪制在幻燈片上，并通過自定義動(dòng)畫設(shè)置來演示作圖過程，對(duì)于復(fù)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頁面中。當(dāng)需要制作復(fù)雜的三維模型的動(dòng)畫來表述投影原理，或利用動(dòng)畫來表述機(jī)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程或用攝像機(jī)拍攝機(jī)器的工作原理和零件的加工過程，然后利用OLE方式將結(jié)果插入到PowerPoint視圖上，并與其它內(nèi)容組成完整的機(jī)械制圖教學(xué)課件。
1.2 Authorware
Authorware是一種以圖標(biāo)為基礎(chǔ)的多媒體制作軟件，在Authorware中數(shù)據(jù)都是以對(duì)象或事件的形式出現(xiàn)的，該軟件的最大特點(diǎn)是交互功能多而全。人機(jī)交互有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，交互性不僅要表現(xiàn)在信息的控制、組織、傳遞，更重要的是能對(duì)信息內(nèi)容和形式進(jìn)行分解、加工、改造、轉(zhuǎn)換、新建，創(chuàng)造出一種新的信息內(nèi)容和形式，并從這些變化中獲得新的知識(shí)或驗(yàn)證知識(shí)。在Authorware 環(huán)境下用交互圖標(biāo)，導(dǎo)航圖標(biāo)，決策圖標(biāo)，計(jì)算圖標(biāo)和框架圖標(biāo)等來實(shí)現(xiàn)交互，其流程圖的設(shè)計(jì)制作方式能清晰地表達(dá)多媒體作品的復(fù)雜結(jié)構(gòu)[1]。而Authorware的跟蹤功能及和與數(shù)據(jù)庫的訪問功能則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所有訪問該服務(wù)器、使用該課件的用戶進(jìn)行跟蹤，對(duì)用戶的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況都可以記錄下來，在此基礎(chǔ)上再在網(wǎng)站上加入一些一般的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)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(xiàn)在課件框架的設(shè)計(jì)上，為了增加學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，將課件設(shè)計(jì)成交互型，是學(xué)習(xí)的內(nèi)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(xí)計(jì)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(zhǔn)的多媒體開發(fā)專用軟件，該軟件借鑒了影視制作的形式，按照對(duì)象的出場時(shí)間設(shè)計(jì)規(guī)劃整個(gè)作品的表現(xiàn)形式[2]。在Director中，各種媒體的數(shù)據(jù)文件被定義為演員并存放在演員窗口中，制作人員完成導(dǎo)演的任務(wù)，通過劇本窗口控制每個(gè)演員的上臺(tái)與下臺(tái)的時(shí)間及在舞臺(tái)上表現(xiàn)形式，而制作完成的作品稱為影片。Director本身具有完善的二維、三維動(dòng)畫制作功能，易于制作生動(dòng)活潑的局部內(nèi)容。通過內(nèi)容豐富、功能完善的Lingo語言，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，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)機(jī)械制圖課程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)內(nèi)容的理解，有效實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生的互動(dòng)。
2 圖形制作軟件的應(yīng)用
圖形是制圖課研究的對(duì)象，制圖課的教學(xué)基本上都是以圖形為線索，從圖上提出問題，又用圖分析和解決問題，所以快速準(zhǔn)確地畫圖就成為了制圖教學(xué)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，而在制圖教學(xué)中一般應(yīng)多選用AutoCAD軟件繪制圖形。
AutoCAD在制圖教學(xué)中的應(yīng)用首先體現(xiàn)在制圖教學(xué)課件的制作上。AutoCAD是當(dāng)前最為流行的繪圖軟件之一，由于繪圖簡單，繪圖的準(zhǔn)確度高，用該軟件繪制圖形其圖線型式、尺寸標(biāo)注符合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)。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。利用AutoCAD繪制的三維立體圖形，經(jīng)過光影色調(diào)、動(dòng)畫及仿真圖像處理等，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(qiáng)學(xué)生的空間想象力。
AutoCAD在制圖教學(xué)中的應(yīng)用還體現(xiàn)在繪圖軟件利用上。在課堂上，利用計(jì)算機(jī)繪圖作為制圖理論的教學(xué)工具，由教師直接通過AutoCAD繪制圖形，能夠把工程制圖和計(jì)算機(jī)繪圖緊密的融合起來，使學(xué)生既能掌握工程制圖理論，又能提高計(jì)算機(jī)繪圖水平，從而達(dá)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(shè)定得很慢，但在實(shí)際教學(xué)中也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)學(xué)生跟不上講課的現(xiàn)象，影響了教學(xué)效果。為了彌補(bǔ)這一點(diǎn)，通常在有難點(diǎn)和疑問的地方，可采用AutoCAD作圖。用AutoCAD作圖時(shí)，鼠標(biāo)的位置明顯，作圖步驟明確，學(xué)生跟不上講課的現(xiàn)象能較好地得到解決。另外在AutoCAD環(huán)境中可以隨意旋轉(zhuǎn)、剖切、拆卸、放大三維立體，根據(jù)實(shí)際情況隨意改變對(duì)模型的觀察視口，并把該視口與視圖建立聯(lián)系，這樣有利于加深學(xué)生對(duì)各種立體、零件、裝配體空間結(jié)構(gòu)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(nèi)容素材（包括教材中的各種例圖、習(xí)題集上需要講解的典型例題），根據(jù)課堂實(shí)際需要隨時(shí)繪制、派生出各種圖樣。
3 動(dòng)畫制作軟件
機(jī)械制圖教學(xué)的主要任務(wù)之一就是培養(yǎng)學(xué)生的空間想象力。在傳統(tǒng)教學(xué)方法中，教師通常要借助模型、軸測圖來幫助學(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程、裝配體的工作原理、傳動(dòng)路線和裝配過程等內(nèi)容時(shí)，如果沒有相應(yīng)的模擬仿真和動(dòng)畫演示，只怕教師費(fèi)盡口舌，學(xué)生也難以理解。在機(jī)械制圖課件制作中，用3DMAX、FLASH制作的圖形動(dòng)畫，可以生動(dòng)地表現(xiàn)出三維空間形象，幫助學(xué)生對(duì)抽象內(nèi)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(yīng)用。3DS MAX既能快速創(chuàng)作出簡單的規(guī)則物體，又能創(chuàng)作出復(fù)雜的層次感很強(qiáng)的非規(guī)則物體。為了使三維動(dòng)畫更加形象逼真，該軟件巧妙地將顏色與燈光結(jié)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(qiáng)度的燈光給物體調(diào)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(jī)的變化產(chǎn)生動(dòng)畫效果來瀏覽作品。
3.2 Flash
Flash 是一個(gè)交互式矢量圖形動(dòng)畫創(chuàng)作軟件，從簡單的動(dòng)畫制作到復(fù)雜的交互式Web應(yīng)用程序，給用戶提供了廣闊的設(shè)計(jì)空間，使用戶可以創(chuàng)作出完美的作品。通過導(dǎo)入圖片、聲音和視頻，可以使用戶的Flash 動(dòng)畫和教學(xué)課件內(nèi)容豐富多彩。Flash 具有豐富的圖形繪制功能，用戶可以通過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(zhuǎn)、拉伸、擦除、變形等效果[3]。Flash 支持文字、動(dòng)畫、視頻、聲音及交互功能，具有強(qiáng)大的多媒體編輯能力，在Flash 中可以隨意創(chuàng)建按鈕、菜單、復(fù)選框以及復(fù)雜的交互式動(dòng)畫。例如對(duì)于投影理論及視圖的形成過程，采用Flash制作簡單方便，可直觀顯現(xiàn)投影原理和投影方法。
多媒體課件是現(xiàn)代教育技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制圖教學(xué)工作的手段之一，高質(zhì)量的課件是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的的先導(dǎo)和前提。只有通過學(xué)習(xí)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(guī)律和學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的課件來豐富和充實(shí)教學(xué)活動(dòng)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 趙子江.多媒體技術(shù)應(yīng)用教程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.56～65.
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