教育部印发的《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中指出:“在教学活动中应用现代信息技术,是提高本科教学质量的重要手段和措施。”在《普通高等学校本科教学工作水平评估方案(试行)》的通知中的“教学建设与改革”一级评估指标中要求高校必修课应用多媒体授课的课时不低于l 5%、并有一定数量自行研制开发的多媒体课件,教学效果比较好≥8%。正是在这一教育大背景下,《土木工程制图》课件得以顺利开发并即付诸使用。
1. 课程介绍
《土木工程制图》是土木工程专业的一门专业基础课,该课程主要目的就是培养学生绘图和读图能力,并通过实践,培养他们的空间想象能力。该课程包括画法几何和工程制图两部分, 其中画法几何部分主要叙述投影的基本理论和作图方法,其核心内容是用图示、图解法解决空间几何问题;工程制图部分研究工程形体的表达方法,进一步培养学生的空间想象力和阅读、绘制专业工程图样的能力。该课程教学长期以来以板书教学为主,并辅以一定的挂图,这样的教学方式不易培养学生的空间想象能力,不易培养学生的识图读图能力。而在目前现代教育技术变更和计算机技术在土木工程领域内广泛应用的背景下,新兴教育技术必然会冲击传统的教学模式。
2. 工具和素材
本课件使用的主要应用软件有:①Word 2000用以编写课件大纲和课件脚本;②Authorware 6.0用以集成多媒体素材;③Photoshop 6.0用以界面设计、按纽设计和动画素材的制作;④Flash5.0 用以片头动画的制作;⑤GoldWave 5.06用以音频的制作和编辑;⑥Ulead GIF Animator 5用以视频的制作和编辑;⑦AutoCAD2002用以制图矢量图的制作和编辑;⑧SnagIt 7.0用以图像和视频的捕捉;⑨Axialis AX-Icons 4.5用以图标的制作和编辑。
本课件制作的素材有视频素材7个、音频素材12个、Flash动画2个、背景图片12个、各类按纽60个、制图矢量图229个和图标2个。
3. 课件介绍
课件可以分为课堂教学时用的“讲授型”课件和非正常教学时用的“自学型”课件两类。对于“自学型”课件一般要列出所有课堂教学中的知识点,并且要加以配音,而“讲授型”的课件通常列出课堂教学中的大纲目录,着重介绍教学中的重点和难点部分,另外因为教师在演示课件的同时也会讲述,也不必加额外的配音。本课件就是属于一个“讲授型”的课件,课件内容有六大模块组成。在“课程学习”模块中有10章43小节的内容,是本课件的主要内容,由于图幅有限,只列出了第一章和第十章所属小节的内容。在“习题检测”模块中有主观题和客观题两种题型,值得一提的是在该模块中可以根据需要选择是否要马上检查答案,如果需要马上检查答案,可以点击“检查”按纽,则系统会给出反馈信息;如果不需要马上检查,可以点击“下一题”按纽,则进入下一检测题目,并且系统会在答题全部结束后,给出答对和答错题目数量的信息。在“动画欣赏”模块中可以看到曲面体和曲线的生成、工业厂房的生成以及使用AutoCAD 2002绘制建筑平面图等七个视频素材文件,“动画欣赏”中生成圆柱螺旋线中的一个画面;在“版权说明”模块中申明了本课件的版权所有;在“帮助”模块中介绍了本课件的使用环境和使用方法;在“退出”模块中会询问用户是否要退出课件。
4. 课件制作的关键技术
4.1 化整为零、寻求规律、套用模式
本课件内容丰富,仅在“课程学习”模块中就有43小节的内容,如果将全部内容放在一个程序中,不仅程序文件较大,运行速度较慢,而且不利于课件的编辑和二次开发。因此有必要将课件划分为若干小的单元,寻求它们的规律,从而达到减少大量重复性工作的效果。比如说在开发“课程学习”模块中,根据每一小节的程序相同而内容不同的特点,并且利用在Authorware6.0中允许用户创建自己的知识对象模块的功能,实现不重复编程的效果。我们可以先编好一个小节的程序,然后将该程序转化成为模板图标的组合,再把该文件保存到KnowledgeObjects文件夹中。这样在编辑其余小节的内容时,我们就可以先打开该模块,再根据需要增删内容。这样势必可以提高开发多媒体课件的速度,并因其集成的功能大大减轻了开发课件的工作量。
4.2 集成多种素材、加强课件交互
多媒体课件不能理解成是对教师板书的一种简单代替,它必须弥补传统教学方式的不足之处,必须将板书或者讲授不好表达的内容表达出来。比如说在讲授建筑施工图时,有的同学看到建筑平面图不易想象出建筑剖面图,而剖面图又不易用语言描述清楚,这时就可以利用多媒体动画由平面图生成剖面图,从而达到比较好的教学效果。多媒体课件不仅包括有传统教学方式中的文字和图像,而且还包括有音频、视频和动画等信息。因此我们在制作课件的时候应该用更多的时间来制作各类素材文件,而各类素材可以很方便地导入到Authorware 6.0的程序中,并且Authorware 6.0还提供了11种丰富的交互手段,这些交互可以胜任任何类型课件的制作。在本课件中就广泛使用了按纽交互,实现了生动活泼的响应效果。同时多数按纽都设有三种效果,即按纽的Up、Down和Over三种状态,使程序运行时有一定的吸引力。当然在本课件中也使用了热区、条件和按键等其它多种交互类型。
4.3 使用函数使用户屏幕的分辨率与演示窗口大小相同
因为大部分课件都要使用投影来演示,因此全屏演示是必要的,可是用户显示器的分辨率设置的或大或小,而本课件的演示窗口大小是800×600,显然不尽可能满足所有用户全屏演示的要求。为了解决这一矛盾,在课件开发中使用了“alChangeRes”函数,该函数的目的是在演示课件之前将用户计算机屏幕分辨率改为或仍然保留为800×600,同时记忆用户当前的分辨率,在退出课件时还原用户的分辨率设置。具体的实现方法是在程序开始时用一个计算图标,写入以下语句:
UserX:=ScreenWidth
UserY:=ScreenHeight
UserColor:=ScreenDepth
ifUserX<>800&UserY<>600 then
alChangeRes(800,600,16)
end if
即获得当前用户系统的显示设置参数,然后在退出程序时,再用一个计算图标,写入以下语句:
alChangeRes(UserX,UserY,UserColor)
这样即将显示器的设置还原为程序运行前的客户系统显示模式。
5. 课件的发布
在程序的全部设计和调试工作结束后,就可以对课件进行发布了。本课件是由20个子程序相互调用而组成,因此要逐一进行打包。因为一个文件打包成EXE文件比打包成A6R要大的多,因此在打包时只将主程序打包成EXE文件,而其余程序均打包为A6R文件。程序运行时使用一个比较小的EXE文件来调用其它程序,从而节省了大量系统资源并减小了程序文件的大小。另处要将与程序相关的Xtras文件夹、相关的DLL文件、相关的外部函数文件、外部素材文件等与程序文件一起发布。最后为了显示一定的个性,使用AxialisAX-Icons 4.5修改了Authorware打包后的EXE文件图标。