基于direcor自動控制原理多媒體實驗教學課件的制作

基于Director8《自動控制原理》多媒體實驗教學課件的制作盧榮德陳宗海楊麗丁垚（中國科學技術大學自動化系合肥230027）摘要：本文全面地介紹了基于Director8開發(fā)的《自動控制原理》多媒體實驗教學課件，詳細地闡述了該課件的設計目標、實現過程及其關鍵技術。關鍵詞：實驗教學課件；多媒體；Director8；《自動控制原理》。引言自進入九十年代以來，多媒體技術迅速興起、蓬勃發(fā)展，其應用已遍及國民經濟與社會生活的各個角落，正在對人類的生產方式、工作方式乃至生活方式帶來巨大的變革。這種變革的深刻影響將會改變教學模式、教學內容、教學手段、教學方法，最終導致整個教育思想、教學理論甚至教育體制的根本變革。本教學設計基礎是認知學習理論，它是以教育傳播過程為對象，采用系統科學方法進行的一種實驗教學過程和操作程序。該實驗教學軟件的教學設計，就是應用系統科學的觀點和方法，按照教學目標和教學對象的特點，合理地選擇實際教學媒體信息，并在系統中有機地組合，形成優(yōu)化的教學系統結構。該軟件是根據實驗教學目標設計的、表現特定的實驗內容的教學媒體。它是按照呈現信息、具體實驗操作、得出實驗結論這樣的教學路徑完成實驗教學任務的。呈現信息主要是呈現實驗內容的教學信息，對學生進行感知。具體實驗操作主要是對實驗內容進行實驗操作和演示說明，加強學生對實驗教學內容理解和在虛擬實驗環(huán)境下培養(yǎng)學生動手能力。得出結論主要是對所做實驗內容歸納與總結，以便讓學生對所做的實驗內容從感性上升為理性認識。在《自動控制原理》實驗教學中，經常要給出輸入波形、自動控制原理實驗電路和輸出波形之間的信號變化關系，在具體實驗中，往往要求根據輸入信號和變化點找到輸出信號的對應點以及信號頻率、幅值變化的物理含義等，實驗前在黑板上難以講清，實驗中因概念模糊又很難動手做好，造成理論與實踐在具體操作中難以緊密結合。再者由于《自動控制原理》概念多、特別抽象等特點，使整個實驗教學在抽象思維中不直觀，學生難以理解和動手操作。若能將其電路特點、信號的物理性質，用高度概括的形式，將電路圖用實物部件取代，電路信號轉變?yōu)槁曇艋蚩呻S輸入信號變化的動態(tài)波形。一方面可大縮短理解時間，另一方面增強實驗教學的感染力，使理論與實踐在虛擬實驗環(huán)境中聯系得更加緊密，提高學生的實驗積極性和創(chuàng)造性，使整個教學效果大大提高。多媒體應用軟件Director、3DSMax、Authorware、ToolBook等為實現這種好想法提供了可探索的途徑，本課題采用Director8進行制作的。目標分析自動控制技術是當今發(fā)展較快的學科之一，它是高等院校自動控制工程等專業(yè)學生的必修基礎課。自動控制原理是一門實踐性很強的技術基礎課，它不僅要求學生掌握一定的理論知識，而且要求學生能夠熟悉常用模擬控制器的功能，具有解決工程實際問題的能力。實驗是教學中的實踐環(huán)節(jié)，是實際技能的培養(yǎng)過程。但是實驗過程中元器件繁多，內容復雜，因此可以采用計算機輔助教學對《自動控制原理》實驗課程進行教學改革，已達到提高實驗教學質量的目的。通過計算機輔助教學，可以把這門課程內容通過文本、圖形、圖像、動畫、視頻和聲音等人們所熟悉媒體信息，把實驗教學信息與學生感官聯系在一起。將《自動控制原理》實驗課程的內容劃分為各個不同的任務，還可以將各人物劃分為不同的子對象。這樣就可以用多媒體教學軟件呈現實驗教學內容。利用實驗教學軟件圖文并茂、聲情交融、講練結合、正誤提示、界面友好以及便于操作等特點，充分調動學生的動手做實驗積極性，使學生在實驗中真正由被動變?yōu)橹鲃?，從而有效地提高實驗教學質量。腳本編寫“自動控制原理”實驗傳統的教學軟件采用線性結構，由于這種結構只能采取順序模式，因此限制了學生的思維方式和知識獲取。大量的研究表明，人們在獲取知識的思維方式是跳躍性的和聯想式的。所以針對這種特點，現在教學軟件都采用非線性的超媒體結構。超媒體結構包括樹狀結構和網狀結構，若采用樹狀結構，可以把知識分解成知識點，他們之間并無強制性的聯系，可以是孤立的。通過樹狀結構的組織，當學生閱讀時，可以按某種邏輯關系把一部分知識點提取出來，成為有聯系的，可以主動地有針對性的閱讀。““自動控制原理”實驗控制系統實驗內容多媒體控制系統實驗內容多媒體實驗N實驗....實驗2實驗1實驗N實驗....實驗2實驗1帽圖1前單“控自動弦控制公原理椅”賀實驗宿多媒郵體教爐學軟笑件的?？傮w混結構壟圖肝飲邊由衡于多宋媒體去教學撓軟件常是由撓若干悉個相廉對獨身立的超單元迷組成職，每雁個單嶺元都胸可用傲卡片殿的形火式來且進行琴描述治，并擺按照豎教學好過程挎的先寺后順鼓序綜可合起斷來進澤行排謝序，度已形前成一治定系弦統。夜表1國是賄“葉自動圣控制區(qū)原理腎”畢實驗隙多媒芒體教認學軟勇件文球字稿哭本卡躍片如襯表1秩所示硬。誕序號遙內宰溪容甲多媒蝕體類浮型敗呈現黎方式影1亞自承控多要媒體脅實驗凡教學任課件瓦主界濫面:閘A.俊背景油圖案咬；B未.伶背景悅音樂趟；C強.進漏入按淘鈕。祥文本插、圖蜂案、勻聲音僵、動掙畫裕文本箱+圖澤案+依聲音永+動引畫莊同時岡出現斑2步教學泡課件敵目錄綿界面鴿文本案、圖軍案、乳聲音眨文本閉+圖鋤案+都聲音卷同時呈出現猴3鐮多媒酷體自驕控的恐介紹討和特肌點；笨N個月實驗肯目的茂、原碼理、魚步驟丟和結緞果；茫實驗修電路新原理堤圖及稍演示冊波形棵圖；胃每界還面的森背景違和音動樂及全各按平鈕。費文本距、圖傲案、那聲音速、動左畫、旱圖形查文本聚+圖煮案+體聲音映+動近畫+搬圖形塑同時習出現文4轟自匙控多侍媒體累實驗雄教學億課件秘主界寒面:喘A.電背景供圖案密；B奪.齒背景查音樂演；C匆.退使出按塞鈕。貌文本冒、圖順案、部聲音餅、動嗎畫瓣文本桐+圖執(zhí)案+獅聲音柜+動港畫肚同時計出現的表1算筍多媒玻體實猾驗教洪學軟摩件文上本卡喜片寨素材汪準備精朝剛該教局學軟獎件的翁素材套就是死各種瘋媒體移文件抵，如熄：文抱本(文Te惱xt滿)垮、圖搶像(獻Im津ag賄e)描、動直畫(因An變im苗at稼io弦n)聯、聲媽音（承Au值di桿o）杏等格譽式。宅這些允素材株一般朱可以怨從網禁上下余載或尺是由或別的豐專業(yè)納軟件絡來完營成，毀它們邪中的匹一部虎分當還然也穴能由咽Di割re額ct擾or簽8談本身此生成胡。多爐媒體熱教學斗軟件碼中文呀本的毀制作淡有三孤種：牛一是覽利用起文字包處理部軟件生進行疤鍵盤際錄入呼：二療是掃虧描印半刷品蜂；三產是直董接在螞多媒稿體著胃作工動具上遞輸入透并進處行加火工修盒飾。積Di須re旺ct挨or競8這所個多逗媒體統制作遇工具替就具抽有文銳本的焰輸入如、編真輯、鴨排版看和修桃飾能縱力。漏圖形京與圖謀像是鎮(zhèn)學生隆最容舌易接桶受的盒信息滑，一革幅圖竊畫可講以形明象況、生炒動、尿直觀報地表掘現出凡大量催的信剝息。孝圖形廟與圖蒜像是愧幫助演分析膏、理冰解教掏材和紙解釋捕現象訪等常銷用的標媒體英元素亞。在摘教學貓中，仇往往逗需要剃利用烏動畫銹來模墨擬事浴物的喚變化何過程斷。在川許多籌教學痰過程眾中，掀利用狐計算搭機動狂畫來音表現課事物黃甚至蜓比視淋頻圖芹像的欺效果剖更好泡。因收此較晴完善債多媒馬體實潑驗教燈學軟刑件都勤應配夢有動床畫以玻加強矩教學榨效果姜。在總多媒粘體教難學軟爐件中咸，背霉景音膨樂是忽不可鴨缺少厲組成些部分恰。多外媒體編技術濾主要間有兩短種聲鑰音，譯即波跪形聲交音和厭MI霸DI誠。而性在多壟媒體隙教學因軟件軋中使翼用最愉多是徒波形以聲音搭(恨wa雪v廳文件水)身。倍4．歇創(chuàng)作困設計鐵該軟爭件分獅為十針六個都界面階，此球教學愿系統挖的功稅能如面下：布在主摘菜單由界面叉中，家學習錄者可巾以選竭擇需李要學味習的絞章節(jié)價，也惱可以士選擇謝退出角來結答束學灑習；埋在每航一章濁節(jié)的旅分界泥面中家可以張選擇狼下一胡實驗跳或該禽章電學路的刻原理臟圖，斜也可同以回抓主菜招單界荷面；枕在該央教學再軟件贏運行乓時，晉播放邀輕松含的背貴景音尖樂。躍在該巷教學井系統叢中使抽用的業(yè)角色洋都非乘常簡宋單，步大都案是利典用D漸ir除ec耀to他r自筋己的直文本曾窗口疾創(chuàng)作捷出來患的，啟背景證圖案纏和一魂些小煙動畫華角色當是從竭外部浙引入勢的。家利用的Di口re睬ct暮or克的I減mp歪or帖t命闊令可僚以扒導入絕各種鉗類型壩的文咬件。雞在角養(yǎng)色表險中導柔入角羅色的艦步驟漆如下頑：篩打開扔Im載po貸rt壺F忘il薯es互對話零框，傻有3決種方爪式：勤在角艱色表期中選復定一訓個單榆元，畜單擊駁鼠標識右鍵確，彈暴出快霜捷菜歷單，梁選擇鄰Im平po夸rt乘命令地。盈在角牧色表古中選巨定一解個單恰元，坑單擊懸標準綱工具保欄的跳中的徑導入聽按鈕攤。聲在角挨色表稠中選利定一奶個單挽元，耽選擇鴉Fi扯le杏︱I服mp察or終t命退令。攻(2憲)寫在I行mp練or用t宿Fi貌le償s鍬in瓜to缸迷“耕In斑te脊rn庸al混”耗對話撫框中崇選定扒要導喉入的廚角色榆文件兆。擦(3歐)浪單擊土Im蒼po穴rt通按鈕文，關咽閉對湊話框秩。角候色表坐窗口陵如圖床2所兔示。背圖2驚角巡色表掘窗口渾4忙．1咬各付界面賽的生煙成素由于布教學味系統稻是由清十六司個分淚界面猶組成笛的，梳所以螺首先篩的任啞務是由將整切個分專界面發(fā)的架貴子創(chuàng)腹建起豪來。拍首先緣需要伸對舞描臺和桶電影族進行過一定魯的設影置：御選竿圖3飯輕人頑機接奏口框脖圖白撫乎性枝則潛承膨武齒嫌涌圖史4目教學字系統守分界革面伐單擊湊Fi場le釣∣牙Ne劑w輔∣添Mo睛vi灶e命汗令，拉創(chuàng)建竟一個瓣新的叉電影誠文件堆。淘(禿2)綠單豪擊M垮od雞if灣y綱∣詠Mo以vi筑e備∣誼Pr厚op碰er植ti鳥es盯命令押，彈苗出如缸圖所嘴示的住顯示速Mo夢vi摔e選懶項卡霸的P病ro翁pe零rt澆y衛(wèi)In警sp漆ec耗to脫r對絞話框渡。偽（3擇）在希Mo銳vi悠e選徐項卡抵中，冒將電桶影舞撕臺的砌大小顧設置割成6育40準×狗48超0。智其他小的設羨置可躲以使弟用D誘ir桶ec碌to厘r的土默認刷值。打芳（小4）腔保存維電影啞文件娘。陶接下潮來開牢始搭大建教肢學系竄統的都基本真結構求，具單體的版步驟搞如下其：欣饑（免1）絨選中傍第1背通道強的第皆1幀貫。挖上（證2）翁從角弄色表猜窗口流中拖君動背哀景角梨色到否舞臺響上，濾調整發(fā)精靈崖的大勸小，抗使它壁能覆本蓋整起個舞伙臺。騎調整擦精靈里的長味度，扯使其扣為從均第1參～2隊8幀漸。紡甲（幻3）船同樣灶的道太理，及從角疾色表盈窗口杯中拖爪動7倍,8港,g暫if澤11揀6,敏gi秧f0園09貸角色黨到舞抄臺上什。可農以看隆到這賢些精甘靈在茶舞臺窩上看喜起來叮由一程個白轟邊界桃區(qū)域土，使煌用背舅景透寸明，得墨水敗效果險可以秒去掉霞它。梢使用樂墨水躁效果惱對角涂色沒梢有任丘何影嫁響。鑒選擇動這些峰精靈壽，然武后按磨住C蕉tr脖l鍵巾并單備擊鼠耕標右西鍵，穿彈出車墨水邁效果倚菜單侍，選挑擇B禮ac沾kg艦ro峽un凱d蘭Tr鏈an爛sp叉ar師en賤t效呼果。咸可以己看到顛精靈奉邊上遼白區(qū)槽域沒膝有了踏。城歡批（4液）將越7，彩gi寄f1壞16賤，g栽if汪00議9精動靈的訂長度廉都調揪整為浴從1譽～2否8幀污。8格精靈助的長郵度調列整為裂從第驅5～估28健幀。喉反蜘（5僅）前宣面在澆說精零靈的饑長度轎時都科是使毒用幀壯的概疊念，瞎在D漸ir棕ec描to畢r中采還提拳供了紀更快企捷準術確的荷表示脾幀的熄方法殲，那籃就是灘標記靠（m權ar中ke去r）仆。捆際嗚（6勿）在挎本軟任件的喉設計咽中將度要使態(tài)用標略記。生在編疼排表酬的標干記通油道中歐，單膠擊需勉要做且標記伯的地伙方，恥將會奇出現蔬一個嘗小的氏倒三律角和廚一個記文本智框。打小的其倒三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