文章編號：1672-5913(2011)17-0046-04 中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
　　摘 要：本文研究大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的主要實驗類型及特點，基于自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗方法構(gòu)建引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗?zāi)Ｐ停⒔o出具體實現(xiàn)方案，以彌補自主設(shè)計與創(chuàng)新實驗缺乏指導(dǎo)作用、不易管理的缺點。
　　關(guān)鍵詞：大學(xué)計算機基礎(chǔ)；自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗；引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗
　　基金項目：吳秀娟，女，講師，研究方向為大學(xué)計算機基礎(chǔ)、動畫設(shè)計與應(yīng)用等課程的教學(xué)和研究。
　　大學(xué)計算機基礎(chǔ)是非計算機專業(yè)學(xué)生的計算機基礎(chǔ)課程，實驗教學(xué)是課程必不可少的一個環(huán)節(jié)，能顯著提高學(xué)生應(yīng)用計算機解決實際問題的能力[1]。
　　1 大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程簡介
　　1.1 課程內(nèi)容與安排
　　根據(jù)北京航空航天大學(xué)非計算機專業(yè)學(xué)生的調(diào)研情況，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生具有“認(rèn)識與實際操作有偏差”、“學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊”、“應(yīng)用能力有待提高”等特點[2]，為此我們將課程分為兩個層次：第一層次為基礎(chǔ)部分，第二層次為提高部分。第一層次主要講授計算機基礎(chǔ)知識、微機用戶界面及其應(yīng)用、常用Office辦公軟件、計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、程序設(shè)計基礎(chǔ)、信息安全與道德、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)7章內(nèi)容。第二層次有7門子課程，包括數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)頁設(shè)計與制作、常用工具軟件、數(shù)學(xué)建模與MATLAB、VB程序設(shè)計基礎(chǔ)、多媒體動畫設(shè)計、C語言程序設(shè)計基礎(chǔ)。
　　第一層次課程要求基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生必須學(xué)習(xí)并提交相應(yīng)的上機實驗作業(yè)。第二層次的每個子課程6學(xué)時，要求所有學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求，選擇其中一門子課程學(xué)習(xí)并提交綜合大作業(yè)獲得成績，這樣做可以進一步拓寬學(xué)生的知識面，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實基礎(chǔ)。
　　1.2 實驗內(nèi)容與安排
　　課程安排了與第一層次理論教學(xué)相配套的46個實驗供選擇，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排其中部分實驗在上機課上完成，部分實驗可以提供學(xué)生自學(xué)。與第二層次理論教學(xué)相配套的實驗提供了31個，包括供學(xué)生自學(xué)或要求獨立完成的大作業(yè)84c66d79ecb332cedf7dda41eb49c726baa7e2dbc61acfff2a3aabc6c070a920，同時由負(fù)責(zé)教師根據(jù)情況每年進行選擇及調(diào)整。
　　2 基本實驗類型
　　課程目前的上機實驗基本可以分為三種類型：基本驗證型實驗、綜合型實驗及自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗[3]。幾種類型實驗各有其特色，適合不同基礎(chǔ)的學(xué)生。
　　
　　2.1 基本驗證型實驗
　　基本驗證型實驗可以幫助學(xué)生理解常用概念、熟悉基本操作、驗證課上所學(xué)的理論知識，從而具備必要的操作技能。此類型的實驗適合沒有基礎(chǔ)或基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，因此難度不宜過大，盡量提供詳盡的實驗步驟及必要的實驗提示。
　　基本驗證型實驗一般只涉及本課程某一部分的知識，如“文件和文件夾管理”實驗、“文檔的排版”實驗等。因此，基本驗證型實驗很容易變成一個個孤立的小實驗，使學(xué)生只為了學(xué)習(xí)概念及操作而做實驗，或是過分關(guān)注具體細(xì)節(jié)而與實際應(yīng)用脫節(jié)，學(xué)生容易失去興趣。因此，基本驗證型實驗應(yīng)盡量安排一些與實際應(yīng)用密切相關(guān)的內(nèi)容，同時，循序漸進增加難度，確保每個實驗?zāi)苁箤W(xué)生在掌握重點概念的基礎(chǔ)上，逐步具備做綜合型實驗的能力。
　　
　　2.2 綜合型實驗
　　綜合型實驗通常提出一個具有復(fù)雜需求的應(yīng)用，需要將同一門課程的多個知識點或者不同課程的多個知識點綜合起來才能完成，同時提供必要的操作步驟。如“論文排版”實驗、“介紹某專業(yè)知識的演示文稿”實驗等。綜合型實驗克服了單一驗證型實驗的局限性，極大地提高了學(xué)生的計算機應(yīng)用能力。但是，綜合型實驗沒有充分鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神，不能充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，因此大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程中正在逐漸增加自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗的比重。
　　2.3 自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗
　　自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗只提出題目及要求，而不提供參考步驟，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計與創(chuàng)新能力，如“自選題材制作動畫”、“制作MTV動畫”實驗等。
　　然而，學(xué)生只憑借實驗題目及要求完成實驗，無法保證學(xué)生理解實驗的準(zhǔn)確度，從而影響了實驗質(zhì)量。
　　3 實驗教學(xué)的改進
　　發(fā)展式的實驗教學(xué)是計算機實驗教學(xué)的特征和規(guī)律[4]。針對設(shè)計創(chuàng)新類型實驗缺乏有效管理的現(xiàn)狀，提出并采用引導(dǎo)型的創(chuàng)新實驗，取得了很好的教學(xué)效果。
　　3.1 引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗的提出
　　自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗在給予學(xué)生極大的自由發(fā)揮空間的同時，在某種程度上會缺乏控制，如缺乏工作量及復(fù)雜度控制，極易使實驗效果降低，沒有起到應(yīng)有的作用。筆者曾經(jīng)選取一部分學(xué)生，要求他們完成一個僅給出題目及要求的實驗，結(jié)果不盡相同。相當(dāng)一部分同學(xué)沒有達(dá)到要求，問題主要出現(xiàn)在復(fù)雜度較低、工作量不夠、整體效果較差等方面。
　　以“制作MTV動畫”實驗為例，我們首先要求學(xué)生獨立選擇歌曲，設(shè)計初步方案，根據(jù)構(gòu)思制作MTV作品并提交。此實驗給予學(xué)生極大的自由發(fā)揮空間，能更好地激發(fā)學(xué)生的自主與創(chuàng)新精神，然而，如何控制工作量及復(fù)雜度是其中的一個難點。如果因缺乏經(jīng)驗，學(xué)生制作出過于簡單、沒有技術(shù)含量的作品，他們往往需要重新制作而浪費時間，學(xué)習(xí)熱情也會降低。對此，常用的解決方法是讓學(xué)生在制作作品前提交一份制作方案，寫明選擇歌曲、初步方案、根據(jù)構(gòu)思與實現(xiàn)方法等內(nèi)容。此方法在實際應(yīng)用中固然可以對自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗進行有效管理與控制，卻增加了很大的工作量，不適用于學(xué)生數(shù)量眾多的課程。針對這一困難，我們構(gòu)建了引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗，以彌補創(chuàng)新實驗缺乏有效指導(dǎo)、不易管理、不易控制工作量及復(fù)雜度的缺點。
　　3.2 引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗的構(gòu)建
　　為了改進自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗，彌補自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗缺乏有效指導(dǎo)的不足，使其可以引導(dǎo)學(xué)生充分理解實驗要求、控制與管理實驗質(zhì)量。筆者在實驗中引入了具有一定指導(dǎo)作用的內(nèi)容。這些內(nèi)容可以作為工作量和復(fù)雜度的參考，指導(dǎo)學(xué)生有效理解實驗并控制實驗質(zhì)量。同時，對于目前尚不具備自主設(shè)計與創(chuàng)新能力的同學(xué)，也可以在參考后，自行加入自主設(shè)計與創(chuàng)新內(nèi)容，這極大地激發(fā)了更多學(xué)生的積極性、培養(yǎng)了更多學(xué)生的自主設(shè)計與創(chuàng)新能力。
　　以“制作MTV動畫”實驗為例，我們首先要求學(xué)生在獨立設(shè)計并制作MTV作品之外，同時增加具有指導(dǎo)作用的參考方案。參考方案給出制作MTV的參考工作量及復(fù)雜度，使同學(xué)在設(shè)計并制作MTV時不會因缺乏經(jīng)驗，制作出不合格作品而返工。
　　對于不具備獨立設(shè)計、完成作品的學(xué)生，參考方案可以使他們首先了解制作MTV的相關(guān)流程、制作重點及難點。然后根據(jù)歌曲重復(fù)演唱一遍歌詞的特點，要求學(xué)生自主設(shè)計并實現(xiàn)MTV作品的后半部分。如果作品的后半部分的風(fēng)格與畫面比較有創(chuàng)意，也可以得到創(chuàng)意分?jǐn)?shù)，它培養(yǎng)了這部分學(xué)生的設(shè)計與創(chuàng)新能力，使其具有設(shè)計與創(chuàng)作MTV作品的熱情。
　　4 引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗的實現(xiàn)
　　作為多媒體動畫軟件，F(xiàn)lash作品是基于矢量圖形產(chǎn)生的動畫。動畫文件具有體積小、支持交互操作、易于在網(wǎng)絡(luò)傳播等特點。網(wǎng)絡(luò)動畫是Flash的主要應(yīng)用之一，包括MTV作品、網(wǎng)頁動畫等類型。
　　選擇喜愛的歌曲、設(shè)計初步方案并收集素材。在此基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，制作出滿意的MTV作品。如果完全自主設(shè)計和實現(xiàn)MTV有困難，可以按照提供的參考實驗步驟熟悉并掌握MTV作品的基本流程，完成歌曲《兩只蝴蝶》前半部分的制作。然后自主設(shè)計并實現(xiàn)后半部分的制作以完成作品，難度以不低于前半部分為準(zhǔn)。
　　實驗設(shè)計的知識點包括：圖層與元件；ActionScript語句；逐幀動畫；動作補間動畫；形狀補間動畫；遮照動畫；音樂的導(dǎo)入與應(yīng)用；歌詞、動畫與音樂同步；發(fā)布動畫。
　　
　　實驗設(shè)計的技能點包括：熟悉并掌握Flash MTV的制作流程；掌握歌詞、動畫與音樂同步的方法；熟悉創(chuàng)建復(fù)雜元件的方法；掌握制作打字效果的方法；掌握移動背景及切換背景的技巧；綜合運用各種動畫創(chuàng)建方法來表達(dá)音樂畫面；掌握輸出與發(fā)布動畫的方法(如圖1所示)。
　　4.1 實驗任務(wù)
　　從下面的“自主設(shè)計與創(chuàng)新型作品”及“綜合應(yīng)用與自主設(shè)計型作品”中選擇一個完成實驗。
　　1) 自主設(shè)計與創(chuàng)新型作品(提高)。
　　(1) 可根據(jù)自己的興趣任選一首歌曲，分析歌曲內(nèi)容，設(shè)計MTV初步方案，難度應(yīng)不低于提供的參考實驗。
　　(2) 根據(jù)設(shè)計好的MTV初步方案準(zhǔn)備素材，如音樂、背景、圖像、視頻等。
　　(3) 設(shè)計并制作MTV片頭。
　　(4) 導(dǎo)入、編輯音樂，并添加同步的歌詞文本。
　　(5) 綜合運用各種動畫創(chuàng)建方法來表達(dá)音樂畫面，注意使畫面、音樂與歌詞同步。
　　(6) 設(shè)計并添加兩個以上的控制按鈕(播放、暫停等)。
　　(7) 自己設(shè)計簽名，內(nèi)容包括學(xué)號及姓名。
　　(8) 制作過程中，根據(jù)具體情況，逐步補充新思想、新創(chuàng)意，并體現(xiàn)在作品中。
　　(9) 測試并發(fā)布影片。
　　(10) 根據(jù)提供的實驗報告模版撰寫報告，并按照要求提交全部文檔。
　　2) 綜合應(yīng)用與自主設(shè)計型作品。
　　如果感到自主設(shè)計并實現(xiàn)MTV作品，難度太大，可以參照提供的參考步驟，完成歌曲《兩只蝴蝶》前半部分的制作，然后自主設(shè)計并實現(xiàn)歌曲的后半部分。實驗主要內(nèi)容包括：
　　(1) 選擇歌曲，分析歌詞、設(shè)計MTV初步方案。
　　(2) 制定實現(xiàn)方案。
　　(3) 準(zhǔn)備素材，如音樂、背景等。
　　(4) 創(chuàng)建Flash文檔，設(shè)計并制作片頭。
　　(5) 添加播放按鈕和暫停按鈕控制MTV的播放。
　　(6) 導(dǎo)入音樂并獲取音樂長度。
　　(7) 設(shè)置音樂與畫面效果同步顯示。
　　(8) 添加文本歌詞，掌握音樂與文本歌詞同步的方法。
　　(9) 實現(xiàn)表現(xiàn)音樂的移動背景及畫面切換效果。
　　(10) 創(chuàng)建雌、雄蝴蝶動畫，并在合適位置加入飛舞的蝴蝶。
　　(11) 自主設(shè)計并實現(xiàn)歌曲后半部分MTV的制作。
　　(12) 設(shè)計、制作并添加簽名。
　　(13) 測試及發(fā)布影片。
　　(14) 根據(jù)提供的實驗報告模版撰寫報告，并按照要求提交全部文檔。
　　4.2 參考樣例
　　
　　圖1 兩只蝴蝶的參考截圖
　　4.3 參考步驟
　　參考步驟首先分析歌曲，然后設(shè)計MTV初步方案：片頭實現(xiàn)文字“兩只蝴蝶”的淡入出現(xiàn)效果；畫面安排控制按鈕及作者簽名；背景畫面采用移動的風(fēng)景同時設(shè)計兩只蝴蝶在畫面飛舞；安排3幅移動的背景畫面(春天、小溪、秋天)，分別采用漸變過渡和遮罩效果的畫面切換效果。
　　根據(jù)MTV初步方案，設(shè)計和布置圖層：在主場景初步設(shè)定一些圖層：“簽名”、“歌詞”、“音樂”(聲音)、“按鈕”、“片頭”。
　　片頭的淡入文字“兩只蝴蝶”用元件實現(xiàn)并放在“片頭”圖層；設(shè)計按鈕元件(暫停按鈕、播放按鈕等)并放在“按鈕”圖層；為按鈕圖層添加實現(xiàn)控制功能的語句；設(shè)計變換文字簽名、用元件實現(xiàn)并放在“簽名”圖層；導(dǎo)入音樂并放在“音樂”圖層；創(chuàng)建歌詞元件、對應(yīng)位置加入歌詞(放在“歌詞”圖層)。
　　利用元件分別實現(xiàn)春天、小溪及秋天背景的移動效果，分別放在“背景1”、“背景2”、“背景3”圖層。為了實現(xiàn)遮罩效果，為“背景3”圖層建立遮罩層。
　　創(chuàng)建元件，實現(xiàn)飛舞翅膀的雌、雄蝴蝶，并分別放在“雌蝴蝶”、“雄蝴蝶”圖層。為了實現(xiàn)雌、雄蝴蝶在畫面飛舞效果，為“雌蝴蝶”、“雄蝴蝶”圖層分別創(chuàng)建引導(dǎo)層，使雌、雄蝴蝶沿著給定路線飛舞。
　　參考步驟介紹了供學(xué)生參考的制作MTV流程，包括選擇歌曲、設(shè)計整體實現(xiàn)方案及MTV前半部分的制作，同時要求學(xué)生自主設(shè)計并實現(xiàn)后半部分的制作。其中，前半部分的制作涉及到：制作片頭；導(dǎo)入音樂；音樂、畫面與歌詞的同步；MTV畫面切換；添加控制按鈕；設(shè)計簽名等具體步驟。
　　5 結(jié)語
　　實驗教學(xué)是大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程必不可少的一個環(huán)節(jié)，目前有三種實驗類型：基本驗證型實驗、綜合型實驗及自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗。在自主設(shè)計與創(chuàng)新型實驗中，為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，應(yīng)給學(xué)生更多的自由度。然而，如果不加以控制，實驗的結(jié)果很可能會有各種問題，如實驗過于簡單、實驗復(fù)雜度不夠等。為了有效控制并保障自主設(shè)計型實驗的質(zhì)量，我們提出了引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗：以參考樣例形式，給出了實驗的最低工作量與復(fù)雜度的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生參照此最低標(biāo)準(zhǔn)，就可以保障自主設(shè)計作品的質(zhì)量，保證了實驗的可控性。此外，引導(dǎo)型創(chuàng)新實驗在保證作品質(zhì)量的同時降低了門檻值，使更多的學(xué)生可以完成創(chuàng)新實驗，這一思想有利于推廣到其他課程實驗中。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]