“正投影法和三面視圖”多媒體課件的設計與開發

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

關鍵詞 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

開發多媒體教學課件，特別是開發復雜多媒體教學課件是一項系統工程，除了根據應用需求選擇好合適開發環境或開發平臺以外，中心環節是開發合適的多媒體應用系統。因此，在開發多媒體課件時，需要遵循軟件工程的開發思想，運用計算機程序設計的方法來進行課件的整體系統設計。我們就是基于這個思想來進行“正投影法和三面視圖”多媒體課件的設計與開發的。

1 課件功能需求分析

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

2 課件的教學設計

我們應用了系統科學的方法論，分析和研究課件教學需要，并確定了教學目標，選擇合適的教學策略，有機地組織和設計教學內容，對課件的教學系統進行了總體設計。

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

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

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

（4）設計知識結構及診斷評價方式。根據教學內容設計知識結構，其中例題及測試部分用來進行診斷評價，即用來檢查學習者的學習效果，并肯定正確的加以強化，提示錯誤加以糾正。表現形式為：分步講解例題和選擇題測評。

3 課件的系統設計

（1）功能模塊及總體框架結構設計

根據教學內容及需求，我們對課件的教學結構設置了三個功能模塊，模塊一是自學教程，其下按知識結構又劃分多層子模塊，內容涉及“正投影法和三面視圖”教學內容的所有知識點，具有層級交互自學的功能，供學生自學使用。模塊二是例題實戰，其中設置了大量的習題和例題，供學生在學習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順序演示自學教程模塊中的所有教學內容，任課教師可根據教學需要隨時的任意調用課件中的資源來組織自己課堂教學。課件的總體框架結構采用了典型的非線性樹狀框架結構，如圖2所示：

（2）界面設計

課件界面是學習者與計算機系統的接口，它是聯系學習者和計算機硬件、軟件的綜合環境。本課件的各層級界面及組成元素表現形式風格一致。各元素和功能讓學習者容易領會、理解和操作簡單，并配合了適當的操作說明。布局簡潔，色彩使用了淡藍色的主色調，給人強烈的安穩感。界面包括：主界面、次界面、學習界面、操作界面等。其中學習界面又劃分為：標題欄區、教學信息呈現區、解說詞顯示區、控制按鈕區等四部分。

（3）交互及跳轉方式設計

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

最后，按教學設計和系統設計思路編寫好規范的課件稿本。

4 課件素材的選取和制作

如果說多媒體設計作品是一首歌曲，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。根據教學設計和系統設計要求，廣泛搜集素材，并利用Photoshop專業圖像處理軟件設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”內容較為抽象，需要采用直觀形象的三維動畫素材來表現各知識點，我們根據教學內容對每一個關鍵知識節點進行設計，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軟件轉換成壓縮格式的MPEG文件，以便在課件中快速調用。

（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是基于設計圖標和流程線進行創作的課件開發專業平臺，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注意兩個技術問題。

（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圖標及其系統函數都不支持MIDI格式，因此，我們還必須把Authorware光盤中所提供的名為：a7wmme.u32的用戶代碼文件復制到打包文件夾所在目錄，以播放MIDI文件。

（2）關于數字媒體文件在打包發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，少數格式文件（如PIC、FLIC/FLI等）可直接作為內部文件內嵌到程序中。而DXR、MOV、AVI、MPEG等格式文件只能以鏈接方式存儲在程序外部。課件發布時須將其一起打包。并需將Authorware提供的支持驅動文件復制到打包文件夾所在目錄，如MPEG文件的驅動文件是a7mpg32.xmo、AVI文件的驅動文件是a7vfw32.xmo。

6 結束語

本文所介紹的“正投影法和三面視圖”多媒體教學課件是一套集互動教學、三維模擬和習題自測等功能為一體的教學軟件。在我校經機械類專業兩學期的教學應用，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選拔賽，獲課件類一等獎。課件的設計開發是遵循軟件工程的開發思想，運用計算機程序設計的方法來進行的。在設計思想、開發流程及技術應用等方面做了一些實踐性探索。