多媒體軟體在機械製圖教學中的應用論文
摘 要：本文結合機械製圖教學的實際情況，分析了製作多媒體課件所涉及的多媒體平臺軟體、圖形軟體及動畫軟體的功能特點，探討如何在機械製圖教學中靈活應用各種多媒體軟體。
關鍵詞：多媒體軟體 機械製圖 教學多媒體教學是教師藉助多媒體裝置，運用自己設計的多媒體課件來實現教學的一種方法，課件是多媒體教學的靈魂和核心，課件的質量直接影響教學效果。多媒體課件與傳統教學中的文字教案相比較不是簡單化了，而是更加複雜化了。製作多媒體課件要求教師除了熟悉具體的教學內容之外還必須熟悉各種多媒體軟體的使用，而且要能夠綜合運用它們。本文結合筆者的教學實踐，探討幾種多媒體軟體在機械製圖教學中的應用。
1 多媒體平臺軟體的應用
在製圖多媒體課件的製作過程中，通常先利用專門軟體對圖形、動畫進行加工和製作，然後再使用多媒體平臺軟體把這些素材整合在一起，形成一個互相關聯的整體。該軟體系統還提供操作介面的生成、新增互動控制、資料管理功能。選擇多媒體平臺軟體首先要考慮能否滿足課程內容和課程特點的需要，其次要考慮製作難度、製作時間。製作機械製圖課件通常可選用以下三種軟體作為平臺。
1.1 PowerPoint
使用PowerPoint作為課件製作編輯工具，能夠輕而易舉地製作出豐富多彩、帶有各種特殊效果的幻燈片。使用者可以在計算機螢幕或投影儀上放映這些幻燈片，也可以用印表機將幻燈片打印出來，還可以直接儲存為網頁格式釋出到因特網上。儘管從功能上它還不能與其它製作工具媲美，但是它的簡單、易學受到非計算機專業人員的普遍歡迎。PowerPoint軟體的文字編輯功能，可以對機械製圖中一些提綱性和概念性的文字內容進行常規編輯。對於原來需要教師在黑板上繪製的一些簡單圖形，如點、線、面的投影等內容，可以利用軟體的繪圖工具繪製在幻燈片上，並透過自定義動畫設定來演示作圖過程，對於複雜的圖形，可利用其它多媒體軟體製作，然後將其插入或貼上到PowerPoint頁面中。當需要製作複雜的三維模型的動畫來表述投影原理，或利用動畫來表述機器或部件的工作原理和裝拆順序時，可利用三維軟體製作模擬過程或用攝像機拍攝機器的工作原理和零件的加工過程，然後利用OLE方式將結果插入到PowerPoint檢視上，並與其它內容組成完整的機械製圖教學課件。
1.2 Authorware
Authorware是一種以圖示為基礎的多媒體制作軟體，在Authorware中資料都是以物件或事件的形式出現的，該軟體的最大特點是互動功能多而全。人機互動有利於激發學生的學習興趣和主動性，互動性不僅要表現在資訊的控制、組織、傳遞，更重要的是能對資訊內容和形式進行分解、加工、改造、轉換、新建，創造出一種新的資訊內容和形式，並從這些變化中獲得新的知識或驗證知識。在Authorware 環境下用互動圖示，導航圖示，決策圖示，計算圖示和框架圖示等來實現互動，其流程圖的設計製作方式能清晰地表達多媒體作品的複雜結構[1]。而Authorware的跟蹤功能及和與資料庫的訪問功能則可以實現對所有訪問該伺服器、使用該課件的使用者進行跟蹤，對使用者的學習進度和學習情況都可以記錄下來，在此基礎上再在網站上加入一些一般的網路應用就更加有利於網上自學了。所以用Authorware製作的製圖網路多媒體課件，主要體現在課件框架的設計上，為了增加學生學習的自主性，將課件設計成互動型，是學習的內容和順序完全由學生自己選擇，使用者可以按照自己的實際情況選安排自己的學習計劃，這些都是PowerPoint軟體難以做到的。
1.3 Director
Director是以時間軸為基準的多媒體開發專用軟體，該軟體借鑑了影視製作的形式，按照物件的出場時間設計規劃整個作品的表現形式[2]。在Director中，各種媒體的資料檔案被定義為演員並存放在演員視窗中，製作人員完成導演的任務，透過劇本視窗控制每個演員的上臺與下臺的時間及在舞臺上表現形式，而製作完成的作品稱為影片。Director本身具有完善的二維、三維動畫製作功能，易於製作生動活潑的區域性內容。透過內容豐富、功能完善的Lingo語言，可為課件新增豐富的互動功能。利用Director製作的製圖教學課件，可直接新增互動式動畫，引導學生對機械製圖課程中的重點及難點內容的理解，有效實現教師與學生的互動。
2 圖形制作軟體的應用
圖形是製圖課研究的物件，製圖課的教學基本上都是以圖形為線索，從圖上提出問題，又用圖分析和解決問題，所以快速準確地畫圖就成為了製圖教學中的一項重要內容，而在製圖教學中一般應多選用AutoCAD軟體繪製圖形。
AutoCAD在製圖教學中的應用首先體現在製圖教學課件的製作上。AutoCAD是當前最為流行的繪圖軟體之一，由於繪圖簡單，繪圖的準確度高，用該軟體繪製圖形其圖線型式、尺寸標註符合國家制圖標準。所以製圖多媒體課件中的圖形通常採用AutoCAD繪製，然後將繪製的圖形貼上到其它多媒體軟體中進行必要技術處理，最後製作成動畫。利用AutoCAD繪製的三維立體圖形，經過光影色調、動畫及模擬影象處理等，可代替傳統的實物模型，使課堂教學組織更為靈活，有利於提高學生的圖感，增強學生的空間想象力。
AutoCAD在製圖教學中的應用還體現在繪圖軟體利用上。在課堂上，利用計算機繪圖作為製圖理論的教學工具，由教師直接透過AutoCAD繪製圖形，能夠把工程製圖和計算機繪圖緊密的融合起來，使學生既能掌握工程製圖理論，又能提高計算機繪圖水平，從而達到最佳的教學效果。
以Powerpoint、Authorware或Director為媒介製作的課件，儘管作圖速度可設定得很慢，但在實際教學中也會經常出現學生跟不上講課的現象，影響了教學效果。為了彌補這一點，通常在有難點和疑問的地方，可採用AutoCAD作圖。用AutoCAD作圖時，滑鼠的位置明顯，作圖步驟明確，學生跟不上講課的現象能較好地得到解決。另外在AutoCAD環境中可以隨意旋轉、剖切、拆卸、放大三維立體，根據實際情況隨意改變對模型的觀察視口，並把該視口與檢視建立聯絡，這樣有利於加深學生對各種立體、零件、裝配體空間結構及組成的理解。為了不影響教學進度，教師在備課時製作出教學內容素材（包括教材中的各種例圖、習題集上需要講解的`典型例題），根據課堂實際需要隨時繪製、派生出各種圖樣。
3 動畫製作軟體
機械製圖教學的主要任務之一就是培養學生的空間想象力。在傳統教學方法中，教師通常要藉助模型、軸測圖來幫助學生由二維平面圖去想象抽象的三維立體圖形。在講解典型零件的加工過程、裝配體的工作原理、傳動路線和裝配過程等內容時，如果沒有相應的模擬模擬和動畫演示，只怕教師費盡口舌，學生也難以理解。在機械製圖課件製作中，用3DMAX、FLASH製作的圖形動畫，可以生動地表現出三維空間形象，幫助學生對抽象內容的理解。
3.1 3DS MAX
3DS MAX是目前最為流行的也是最完善的三維動畫製作軟體，能夠創作出完整的、具有真實效果的作品，在製圖教學課件製作中得到了廣泛的應用。3DS MAX既能快速創作出簡單的規則物體，又能創作出複雜的層次感很強的非規則物體。為了使三維動畫更加形象逼真，該軟體巧妙地將顏色與燈光結合在一起，以便創作人員能非常方便地利用各種方位、各種色度和強度的燈光給物體調配出與實物吻合的顏色，產生立體效果。同時，它能利用攝像機的變化產生動畫效果來瀏覽作品。
3.2 Flash
Flash 是一個互動式向量圖形動畫創作軟體，從簡單的動畫製作到複雜的互動式Web應用程式，給使用者提供了廣闊的設計空間，使使用者可以創作出完美的作品。透過匯入圖片、聲音和影片，可以使使用者的Flash 動畫和教學課件內容豐富多彩。Flash 具有豐富的圖形繪製功能，使用者可以透過軟體提供的繪圖工具進行各種向量圖形的製作，並能產生翻轉、拉伸、擦除、變形等效果[3]。Flash 支援文字、動畫、影片、聲音及互動功能，具有強大的多媒體編輯能力，在Flash 中可以隨意建立按鈕、選單、複選框以及複雜的互動式動畫。例如對於投影理論及檢視的形成過程，採用Flash製作簡單方便，可直觀顯現投影原理和投影方法。
多媒體課件是現代教育技術應用於機械製圖教學工作的手段之一，高質量的課件是實現教學目的的先導和前提。只有透過學習多媒體課件製作理論，熟練掌握多媒體課件製作工具和有關素材製作工具的使用方法，教師在教學實踐中才有方向，才能製作出符合多媒體教學規律和學生認知特點的課件來豐富和充實教學活動。
參考文獻：
[1] 趙子江.多媒體技術應用教程[M].北京：機械工業出版社，2004.56～65.
[2] 趙敬霞、裴士倫.DIRECTOR MX教程[M].北京：北京希望電子出版社，2003.23～36.
[3] 孟國韋.Flash MX 2004入門與提高[M].西安：西北工業大學音像電子出版社，2005.18～25.