淺談車鉤連掛課程的教學動畫設計

楊京山

摘 要：本文通過描述“車鉤連接”的制作過程，介紹了用Flash制作教學動畫設計的步驟，對于結合相關專業教學的二維動畫創作和學生動手能力的培養具有一定的參考作用。

關鍵詞：車鉤連掛 復合運動旋轉中心 動手能力

在機車車輛等專業課教學過程中，常需要用大量的動畫演示進行直觀教學，借以更新教學手段、豐富教學內容，達到提高教學質量的目的，而開拓性的復合型人才的需求，也應從培養學生的動手能力著手。所以在教學中，教師應結合教學需要實時演示動畫或動手制作等等，從多方面注重學生動手能力的培養。這里介紹用Flash進行車鉤連掛課程動畫制作的實踐，以此交流動畫課件設計及制作方法，積累和提煉教育教學經驗。

車鉤連掛課程動畫教學目的：用“車鉤連掛”動畫模擬車輛在相互連接時兩車鉤的掛鉤過程，直觀地顯示車鉤各元件在掛鉤時的相互位置、動作關系，并融入到對學生的動手能力培養的教學實踐中。

一、制作動畫元件

在對“車鉤連掛”動畫過程分析的基礎上，首先在Flash 中利用繪圖工具制作動畫元件：左鉤頭（圖1）、右鉤頭（左鉤頭旋轉180°）、左解閥桿（圖2）、右解閥桿（左解閥桿旋轉180°）、左活塞（圖3）、右活塞（左活塞旋轉180°）、閥體（圖4）、彈簧（圖5）等；然后將這些動畫元件存放到元件庫中，以便編輯和應用。

教師應指導學生制作動畫元件，體會基本工具使用及相關設置，例如繪圖、旋轉、填充等，并提醒可用不同的軟件進行元件的創作，以拓展學生的應用能力。

二、制作“車鉤連掛”動畫

1.建立圖層，確定各元件間的位置

在Flash主窗口中建立圖層1、圖層2……，圖層10等圖層，接著從庫中將相關元件分別拖放到場景1的圖層1至圖層10的第1幀，并對相應的圖層命名，如圖6、圖7所示。

按照“車鉤連掛”的動作要求，確定各元件在第1幀時的相對位置關系，如圖8所示。

要確定各元件間的動作關系，必須理清實現各元件間動作關系的位置圖。為此，對左鉤頭、右鉤頭、左解閥桿、右解閥桿、右活塞、右彈簧、右閥體、左活塞、左彈簧、左閥體等元件，在各自圖層的第30、50、60幀分別創建關鍵幀，依據相互間的動作關系，確定各元件間對應的位置關系，如圖9、圖10和圖11所示。

教師要疏導學生從多方位、多層次、多途徑進行思考或討論，引申拓寬，以培養學生的發散思維能力，例如為什么要設置圖層、確定位置、如何定位等等。在教學過程中教師要與學生共同研討，以啟發引導的方式，調動學生的主動性，培養他們的動手和創造能力。

2.確定各元件間的動作關系

各元件間的動作關系的建立，可參看圖7至圖11。教師要注意讓學生領會動作目的，理解相互動作關系，然后考慮如何實現；要鼓勵學生大膽設想，自行分析探索，容納各種不同的意見，不斷改進方法，靈活設計。要達到較好的實驗效果，教師應讓學生相互交流，以強帶弱，使不同層次的學生通過動手制作相互促進，讓抽象問題直觀化，使動手能力在交流、探討中得到培養。

（1）左鉤頭、右鉤頭的動作設置。左鉤頭移動與右鉤頭連接要點是：右鉤頭不動，通過左鉤頭移動，實現連接。操作方法：在左鉤頭圖層的第50幀，將左鉤頭移動到與右鉤頭相連接的位置；在左鉤頭圖層的第1幀創建補間動畫，使左鉤頭從第一幀平移到第50幀，與右鉤頭連接。

（2）左解閥桿的動作設置。左解閥桿平移、旋轉要點：通過左解閥桿的平移、旋轉，實現左鉤頭與右鉤頭連接定位。操作方法：從第1幀平移到第30幀，從第30幀復合運動（平移+旋轉。）到第50幀，再從第50幀復合運動到第60幀。制作復合運動時必須將其旋轉中心移至半圓中心處，否則不能達到預期的效果。

（3）右解閥桿的動作設置。右解閥桿平移、旋轉要點：通過右解閥桿的平移、旋轉，實現左鉤頭與右鉤頭連接定位。操作方法：從第30幀運動到第60幀 ，與左解閥桿的運動情況相似。

（4）左活塞、右活塞的動作設置。右活塞動作要點：通過右活塞平移、旋轉，帶動右解閥桿運動。操作方法：從第30幀復合運動（平移+旋轉）到第50幀，再從第50幀復合運動到第60幀。制作復合運動時應特別注意，旋轉中心的位置在其中部。

左活塞動作要點：通過左活塞平移、旋轉，帶動左解閥桿運動。操作方法：從第1幀平移到第30幀；從第30幀運動到第60幀 ，與右活塞的運動情況相似。

（5）左閥體、右閥體的動作設置。右閥體動作要點：右閥體與右活塞聯動。操作方法：從第30幀原位旋轉到第50幀，再從第50幀原位旋轉到第60幀。制作旋轉運動時應特別注意，其旋轉中心的位置在其底部與右鉤頭的接觸處。

左閥體動作要點：左閥體與“左活塞”聯動。操作方法：從第1幀平移到第30幀；從第30幀運動到第50幀，與右閥體的運動情況相似。

（6）左彈簧、右彈簧的動作設置。右彈簧動作要點：右彈簧在壓縮氣體的作用下旋轉并壓縮變形，在壓縮氣體卸載后旋轉并伸張變形。操作方法：從第30幀復合運動（旋轉+壓縮變形）到第50幀，再從第50幀復合運動（旋轉+伸張變形）到第60幀。制作旋轉運動時應特別注意，旋轉中心的位置在其與右閥體頂部接觸處的中點。

左彈簧動作要點與右彈簧相似。操作方法：從第1幀平移到第30幀；從第30幀運動到第60幀，與右彈簧的運動情況相似。

（7）動作設置要點。在以上各元件動作設置中，注意教學實現的模擬方法要符合元件運動的物理原理。對于某些元件旋轉中心的位置調整，可先選擇該部件，然后利用Flash工具欄中的“任意變形”工具，拖動該部件的中心點到相應的位置即可。

在理清相關元件動作設計要點及其相互關系的基礎上，分別對它們創建補間動畫，相對應的時間軸設置如圖7所示。

三、整體測試及修改

在完成各個元件動作設計的基礎上，進行影片的測試，旨在進一步調整各部件之間的運動關系，使動作效果更為逼真，例如左、右解閥桿與左、右鉤頭間的遮蓋關系、增設按鈕控制、連接聲效和標題動畫等等，從而完成“車鉤連掛”的整體教學動畫設計。

這里強調進行學生動手能力的培養，不只是僅僅動手，更要在測試的過程中善于發現問題，并思考問題產生的原因，然后嘗試動手解決問題或改進設計，進而引導學生進行相關創作，使得學生具有的各種思維形式能得到充分發揮，從而培養出具有高思維素質的學生。例如，與“車鉤連掛”的動畫設計相仿，還可進一步討論“車鉤解鎖”等動畫設計。

綜上所述，動畫設計過程歸納如下：制作元件打基礎，運動關系“理”清楚；動作設計應合理，測試修改“顯”功夫。教師借助于相關動畫制作工具，有機地結合專業課程教學的實際，不斷注重學生動手能力的培養，實時地加強學生直觀印象和深入理解，必定會使教學產生“真實”的效果，從而進一步提高教學質量。

（作者單位：武漢鐵路司機學校）