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1、工程制图图“标准件件”CAII课件的的研制宗士增 徐建建成 李桂红红（南京理理工大学学制造工工程学院院，南京京21000944）摘要：计计算机辅辅助教学学（CAAI）课课件是利利用多媒媒体技术术表现教教学过程程的一种种软件。本本文介绍绍了工程程制图“标准件件”CAII课件的的设计思思想、教教学策略略以及课课件的结结构，并并对课件件中导航航结构、运运行模式式、界面面风格等等特色内内容进行行了说明明。关键词：多媒体体；计算算机辅助助教学；课件；标准件件；分类号：TP3399 进进入九十十年代以以后，为为了适应应新技术术的发展展给教育育带来的的巨大影影响，教教育部制制定并实实施了“面向二二十一世世纪
2、高等等工程教教育教学学内容和和课程体体系改革革计划”。制图图类系列列课件作作为该计计划的立立项项目目，从119966年开始始启动，经经过国内内十二所所高等学学校三年年多的共共同努力力，于119999年完成成了课件件的开发发任务并并通过了了教育部部的鉴定定。作者者代表南南京理工工大学参参加了“标准件件”CAII课件的的研制工工作。1 研制制课件的的必要性性“工程制制图”课程教教学涉及及大量的的图形表表达，注注重学生生空间想想象力的的培养，强强调由空空间到平平面、由由平面到到空间的的思维过过程。多多媒体技技术作为为一门新新技术，是是把文本本、图形形、图像像、动画画、视频频图像、声声音等多多种运载载
3、信息的的媒体结结合在一一起，通通过计算算机进行行综合处处理和控控制，将将多媒体体的各个个要素进进行有机机的组合合,完成成一系列列随机交交互操作作的信息息技术。其其独特的的优点与与“工程制制图”教学特特点不谋谋而和。将将多媒体体技术用用在“工程制制图”教学上上，就形形成了一一种全新新的“工程制制图”计算机机辅助教教学（CCompputeer AAideed IInsttrucctioonCAII）方式式。计算机辅辅助教学学软件（CCAI课课件）可可以通过过使用文文字、解解说以及及编程技技术来配配合传统统教学培培养学生生的抽象象思维能能力，训训练学生生使用左左脑；通通过音乐乐、图形形、动画画及视频
4、频来培养养学生的的形象思思维能力力，开发发右脑。在在使学生生左右脑脑并用、和和谐发展展过程中中，CAAI课件件有着不不可替代代的作用用。2 课件的教教学设计计教学设计计是以传传播理论论和学习习理论为为基础，以以系统论论的观点点和方法法研究教教学系统统、教学学过程、制制定教学学实施计计划，使使教学效效果优化化。其着着眼于激激发、促促进、辅辅助学生生的学习习，解决决学生学学什么内内容（教教学目标标），如如何进行行学习（教教学策略略），如如何及时时获取反反馈信息息（教学学评价）等等问题。科科学严谨谨的教学学设计是是制作优优秀课件件的前提提条件。2.1教教学目标标教学目标标主要是是通过教教与学使使学生
5、在在认知领领域、情情感领域域、动作作技能领领域达到到的既定定标准，要要求在教教学设计计中必须须明确给给出。根根据“标准件件”部分的的特性，本本课件的的教学目目标使用用了行为为目标的的表述方方法，将将学习结结果行为为的条件件、状态态以及要要达到的的程度、标标准用行行为动词词表达出出来。如如：“在100分钟内内完成44道关于于螺纹连连接画法法的选择择题，要要求全对对”，其特特点是：教学目目标不是是教师的的主观臆臆测，而而是由学学习者的的行为给给出的。2.2教教学策略略教学策略略设计主主要包括括教/学学模式确确定、教教学媒体体选择、教教学活动动设计。在在实际教教学过程程中，为为了达到到不同的的教学目
6、目的，CCAI可可采用不不同的教教学策略略。根据据“标准件件”部分的的特性，本本课件确确定了面面向教师师辅助教教学，兼兼顾学生生自学的的模式；选择了了以视频频、动画画、图像像、声音音为主的的媒体表表达方式式，充分分表达课课程内容容，加强强学生的的感知能能力。在在教学活活动中，课课件提供供了正向向直线型型主学习习序列，介介绍最主主要、最最基本的的学习内内容，保保证所有有学生均均能顺利利完成各各部分内内容的学学习；同同时还提提供了分分支型的的辅助学学习序列列，适应应于个别别教学，因因材施教教。2.3教教学评价价教学评价价是按一一定的价价值标准准，对学学生学习习的发展展变化及及构成其其变化的的诸种因
7、因素所进进行的价价值判定定。其目目的在于于判断每每个学习习阶段的的计划和和指导的的效果，以以便改进进今后的的指导计计划和指指导方法法。在教教学过程程中，常常使用诊诊断性评评价和形形成性评评价，发发现学生生的学习习难点，调调整教学学目标。本本课件运运用教学学评价理理论，采采用阶段段测试的的方法评评价学生生的学习习效果，检检查学生生对重点点、难点点问题的的了解程程度。3 课件的程程序设计计课件教学学设计的的成果不不能直接接用来编编程实现现，还必必须以其其为基础础编制相相应的脚脚本33，再再来编制制程序。本本课件的的编程过过程中，首首先应用用了先进进的视频频及声音音数据采采集、三三维动画画设计、平平
8、面图形形绘制、图图像处理理等软硬硬件技术术，进行行了大量量的素材材制作，然然后在AAuthhorwwaree多媒体体集成平平台上进进行了课课件集成成。下面面给出了了课件集集成中一一些关键键技术的的实现方方法。3.1导导航结构构CAI课课件应具具有良好好的可操操作性和和内容更更新取舍舍的灵活活性，使使学生易易于接受受、掌握握所学的的内容。因因此，必必须设计计合理的的课件结结构，保保证实施施多媒体体计算机机辅助教教学效果果最优。多媒体CCAI课课件的结结构是教教学软件件中各部部分教学学内容的的相互关关系及其其呈现形形式，它它反映了了教学软软件的主主要框架架和教学学功能，其其实质是是多媒体体信息的的
9、组织结结构，且且大多采采用非线线性超媒媒体结构构。由于于课程知知识点关关系复杂杂，使用用者经过过多层次次调用后后会迷失失方向。为为了解决决“迷航”弊端，本本课件采采用树状状结构模模型33 ，提提供导航航图导航航措施（如如图1）。图1 “标准件”CAI课件导航图Fig.1 The navigation of the CAI courseware of standardized detail螺纹的结构要素螺纹的种类螺纹的规定画法螺纹的代号及标注螺栓连接双头螺柱连接螺钉连接普通平键半圆键楔键螺纹的形成螺纹及螺纹连接件标准件部分销滚动轴承键在制作中中，导航航图是以以超文本本网络形形式形成成的结构构图，
10、其其中含有有超文本本网络结结构中的的节点及及节点之之间的联联系。每每一个节节点处应应用JuumpFFileeRetturnn()函数数调用子子程序，进进行相应应内容的的学习，结结束后返返回至主主程序出出口处并并显示在在导航图图中的位位置。3.2运运行模式式运行方式 为了方方便教师师辅助教教学和学学生自学学，系统统提供了了自动/手动运运行模式式。在导导航图中中可以通通过 按钮进进入下一一级菜单单选择所所需运行行模式。其其中手动动运行模模式，方方便教师师根据自自己授课课需求、学学生学习习反应，游游历于课课件网络络节点之之间，指指导学习习；自动动运行模模式使学学生可沿沿老师预预置的学学习路径径顺序学
11、学习课件件的基本本内容，无无须考虑虑如何学学习，学学到哪里里，系统统自动导导航。这这种运行行模式是是通过给给全程变变量赋值值，利用用程序中中的判断断语句进进行不同同调用实实现的。3.3解解说与音音乐同步步完整的课课件中利利用声音音解说内内容是必必不可少少的，同同时背景景音乐也也有着不不可替代代的作用用。二者者的同步步播出，增增加了课课件的效效果，同同时也带带来了实实现上的的困难。本本课件制制作中采采用了MMIDII和WAAV两种种格式文文件同时时调用的的方法，解解决了二二者的同同步问题题。课件件还通过过调用VVB编写写的外部部函数，解解决了解解说与背背景音乐乐的开关关、音量量调节问问题，使使二
12、者和和谐的展展现出来来。3.4暂暂停与继继续互换换图2 课件界面风格Fig.2 The interface style of courseware暂停运行因为课件件的设计计是面向向大多数数学生，所所以会产产生少数数学生认认为课件件运行速速度过快快或过慢慢的情况况。这时时可以通通过程序序设定的的按键控控制解决决慢的问问题，通通过按钮钮解决快快的问题题。暂停停运行的的目的是是使当前前正在运运行的视视频、动动画、解解说、音音乐等所所有内容容全部停停下，等等待继续续运行命命令。继继续运行行命令发发出后，所所有内容容均从暂暂停位置置开始继继续运行行。这一一技术的的实现是是通过诸诸如ViideooPauu
13、se()，VVideeoPllay()的大大量函数数控制完完成的。3.5界界面风格格课件运行行过程中中的界面面风格如如图2所所示。主主要有图图形展示示窗、文文字说明明窗、操操作按钮钮等三部部分组成成。图形形展示窗窗是为了了适应涉涉及工程程图样的的大量图图形、图图像、动动画及视视频图像像的展示示要求而而专门设设计的，对对于课程程内容的的表达起起到了关关键作用用。图中中所示内内容为螺螺栓连接接装配图图动画的的一祯。文文字说明明窗是对对当前图图形展示示窗所展展示内容容进行的的必要说说明，与与解说配配套，起起到画龙龙点睛的的作用。操操作按钮钮主要是是针对课课件运行行中的各各种状态态进行控控制，位位于页
14、面面的最下下一行。课课件中大大部分的的页面都都包括这这三个窗窗口，保保持界面面的连贯贯性。4 结结束语工程制图图“标准件件”CAII课件研研制成功功后，在在南京理理工大学学等国内内近二十十所高校校进行了了两年的的教学实实践。从从反馈的的信息来来看，使使用课件件教学与与传统教教学相比比能明显显的提高高学生的的学习兴兴趣，使使单位时时间内传传授的知知识量增增加300%左右右，效果果明显，具具有广泛泛的应用用价值。本本课件与与其他工工程制图图系列课课件一起起被认为为是我国国工程教教育的一一项有意意义的科科研成果果，是本本门课程程教学方方法、教教学手段段改革的的重大成成果。参 考考 文文 献献1 李克
15、，黄黄晓地，谢谢幼如. 多媒媒体技术术教学应应用. 北京: 电子子工业出出版社. 199962 付德荣. 计算算机辅助助教学软软件设计计. 北北京: 电子工工业出版版社. 199953 徐建成, 宗士士增. 多媒体体工程程制图课课件设计计探索与与实践. 南京京理工大大学学报报.19998.22(3). 2285-2888Makiing of CAII Coourssewaare of Staandaardiizedd Deetaiil In Enggineeeriing DraawinngZongg Shhizeeng XXu JJianncheeng LLi GGuihhongg(Schho
16、oll off Maanuffactturiing Enggineeeriing, NUUST, Naanjiing 21000944)ABSTTRACCTThhe ccourrsewwaree off coompuuterr aiidedd innstrructtionn (CCAI) iss a sofftwaare forr exxpreessiing insstruuctiing proocedduree byy ussingg thhe ttechhnollogyy off muultiimeddia. Thhis papper inttrodducees tthe ideea, t
17、accticcs oof iinsttrucctioon aand strructturee off thhe ccourrsewwaree off sttanddarddizee deetaiil, theen ggiviing somme eexpllanaatioon aabouut ccharractteriistiic cconttentt suuch as navvigaatioon sstruuctuure, ruunniing moddel andd innterrfacce sstylle.KEY WORRDSmmulttimeediaa, ccompputeer aaideed iinsttrucctioon, couurseewarre, staandaardiize dettaill