莫玲 張勤 姚屏 馬博

摘? ?要：多媒體教學(xué)作為當(dāng)今信息化教學(xué)手段之一，在現(xiàn)代化高等學(xué)校教育中有著重要作用。文章結(jié)合“機(jī)電一體化技術(shù)”課程的知識(shí)特點(diǎn)，針對(duì)中高職學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和特點(diǎn)，利用Flash，Photoshop等軟件制作教學(xué)動(dòng)畫、圖片并制作教學(xué)視頻，使用Authorware軟件將多媒體教學(xué)資源整合。本設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括教學(xué)大綱、教學(xué)教案、課件、實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)、教學(xué)動(dòng)畫、教學(xué)視頻和題庫(kù)。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);多媒體;教學(xué)資源;Authorware

“機(jī)電一體化技術(shù)”課程是我國(guó)高等教育機(jī)電類和機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)和核心課程，該課程以理論為主、實(shí)踐為輔，內(nèi)容涉及的概念及基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)較多。隨著機(jī)電一體化技術(shù)高速發(fā)展，其應(yīng)用幾乎遍及所有加工制造領(lǐng)域[1-2]。

本文研究和調(diào)查了機(jī)電一體化技術(shù)相關(guān)文獻(xiàn)及課程資源開發(fā)與實(shí)踐案例，調(diào)查發(fā)現(xiàn)大部分課程資源存在內(nèi)容空泛、無具體教案、缺少師生互動(dòng)和缺少形象動(dòng)畫展示等不足之處。針對(duì)上述現(xiàn)象，本文針對(duì)“機(jī)電一體化技術(shù)”教學(xué)資源庫(kù)進(jìn)行了開發(fā)和建設(shè)，對(duì)教學(xué)資源和基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了重新整合，側(cè)重實(shí)踐和理論相結(jié)合的模式對(duì)“機(jī)電一體化技術(shù)”進(jìn)行課堂教學(xué)改革。利用多媒體技術(shù)，制作形象的動(dòng)畫和微課視頻，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)本門課程。

1? ? 多媒體教學(xué)形式與形勢(shì)

目前，許多中職、大專和高等院校對(duì)機(jī)電一體化的發(fā)展和應(yīng)用展開了大量調(diào)研工作，開設(shè)了有機(jī)電一體化專業(yè)，如機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)械工程、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化等專業(yè)。

現(xiàn)如今，我國(guó)關(guān)于機(jī)電一體化技術(shù)課程的資源開發(fā)有多種形式，如慕課、微課及網(wǎng)絡(luò)課程等，這使得“機(jī)電一體化技術(shù)”課程使用率高，有利于學(xué)生更便捷地學(xué)習(xí)這門課程。但由于課程數(shù)量多，質(zhì)量參差不齊。筆者對(duì)慕課、微課及網(wǎng)絡(luò)課程現(xiàn)狀進(jìn)行分析，總結(jié)了其課程模式優(yōu)、缺點(diǎn)。

1.1? 慕課

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，在線教育越來越多地出現(xiàn)在人們視野里，學(xué)生可利用課外學(xué)習(xí)時(shí)間在線學(xué)習(xí)更多知識(shí)。以慕課為代表的大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程（Massive Open Online Courses，MOOC）是利用信息技術(shù)創(chuàng)建的一種在線學(xué)習(xí)型課程網(wǎng)站，其發(fā)展勢(shì)頭猛烈。國(guó)內(nèi)許多高校紛紛跟進(jìn)，清華大學(xué)、北京大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)等大學(xué)分別加入MOOC平臺(tái)，開發(fā)了屬于自己的教學(xué)平臺(tái)，如清華大學(xué)的“學(xué)堂在線”，上海交通大學(xué)的“好大學(xué)在線”等。慕課匯聚了諸多高校的優(yōu)質(zhì)課程資源，可讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多、更好的知識(shí)。但是，現(xiàn)階段慕課也存在許多弊端，如缺少學(xué)習(xí)成果的認(rèn)證;在線學(xué)習(xí)效果不佳，中職學(xué)生由于自制能力欠佳，學(xué)習(xí)的過程開小差易導(dǎo)致學(xué)習(xí)效果不佳;課程與實(shí)際需求脫節(jié)，慕課多數(shù)來源于高校，其課程學(xué)術(shù)性較強(qiáng)，中高職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)比較薄弱，對(duì)學(xué)術(shù)性較強(qiáng)的知識(shí)理解能力一般，從而導(dǎo)致學(xué)不懂。

1.2? 微課

微課是指課堂教學(xué)視頻或課例片段，同時(shí)，包含與該教學(xué)主題相關(guān)的教學(xué)設(shè)計(jì)、素材課件、教學(xué)反思、練習(xí)測(cè)試及學(xué)生反饋、教師點(diǎn)評(píng)等輔助性教學(xué)資源，這些教學(xué)資源以一定組織關(guān)系和呈現(xiàn)方式共同“營(yíng)造”了一個(gè)半結(jié)構(gòu)化、主題式的資源單元應(yīng)用“小環(huán)境”。因此，“微課”既有別于傳統(tǒng)、單一的資源類型教學(xué)課例、教學(xué)課件、教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)反思等教學(xué)資源，又是在此基礎(chǔ)上所繼承和發(fā)展起來的一種新型教學(xué)資源。目前，主流的課程都是以在學(xué)校上課的形式完成課程教學(xué)，但是這種傳統(tǒng)上課方式存在一定局限性，每節(jié)課講授的知識(shí)點(diǎn)較固定，可能會(huì)摻入一些不重要的知識(shí)點(diǎn)。隨著互聯(lián)網(wǎng)和攝影剪輯技術(shù)的發(fā)展，微課以一種全新的課堂方式出現(xiàn)在人們學(xué)習(xí)生活中。

由于國(guó)內(nèi)微課建設(shè)多數(shù)以行政命令推動(dòng)、競(jìng)賽評(píng)比引領(lǐng)為主，而不是真正發(fā)自一線教學(xué)的“內(nèi)需”（如利用微課幫助學(xué)生自主學(xué)習(xí)，支持課前預(yù)習(xí)或輔助課堂教育及開展翻轉(zhuǎn)課堂）。多數(shù)微課是為了參加教學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)評(píng)選，滿足一個(gè)通用評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)或吸引評(píng)委的眼球，而不是為了滿足教師本人的教學(xué)實(shí)際需求和學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，或?yàn)榱苏嬲鉀Q教學(xué)過程中實(shí)際存在的問題而去制作。微課內(nèi)容短小精悍、使用方便、能滿足碎片化學(xué)習(xí)需要、表現(xiàn)形式豐富多樣、能夠充分發(fā)揮多媒體視聽覺的吸引力而廣受追捧。微課中的知識(shí)重點(diǎn)都是經(jīng)過精簡(jiǎn)后呈現(xiàn)給學(xué)生，可讓學(xué)生在學(xué)習(xí)同一類知識(shí)時(shí)節(jié)約時(shí)間。但是，微課教學(xué)時(shí)間短，缺少豐富的內(nèi)容，中職學(xué)生和高職學(xué)生部分注意力薄弱，易讓學(xué)生學(xué)不到知識(shí)點(diǎn)。本論文利用多種軟件，通過有針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì)，整合“機(jī)電一體化技術(shù)”課程資源，提高中高職學(xué)生對(duì)“機(jī)電一體化技術(shù)”學(xué)習(xí)興趣。

1.3? 網(wǎng)絡(luò)課程

專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)是我國(guó)著力建設(shè)項(xiàng)目之一，核心是網(wǎng)絡(luò)課程。由于互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)達(dá)，人們可以上網(wǎng)查找資料、學(xué)習(xí)知識(shí)。網(wǎng)絡(luò)課程是將教學(xué)資源以網(wǎng)絡(luò)形式呈現(xiàn)，而不像傳統(tǒng)上課形式，現(xiàn)在存在對(duì)網(wǎng)絡(luò)課程重開發(fā)、輕管理的現(xiàn)象，教育研究者注重網(wǎng)絡(luò)課程的開發(fā)與設(shè)計(jì)，輕視網(wǎng)絡(luò)課程的現(xiàn)象也需要加強(qiáng)管理，網(wǎng)絡(luò)課程中也會(huì)存在數(shù)量多、質(zhì)量差的現(xiàn)象?，F(xiàn)如今的網(wǎng)絡(luò)課程多、應(yīng)用性程度不高，多數(shù)課堂是理論性知識(shí)，缺少一些實(shí)際性內(nèi)容。網(wǎng)絡(luò)課程多數(shù)以傳統(tǒng)教學(xué)為模板，以老師為主導(dǎo)，缺少學(xué)生主體，整個(gè)課堂缺少互動(dòng)性，學(xué)生自主查看、學(xué)習(xí)容易、枯燥心理。比較慕課、微課和網(wǎng)絡(luò)課程這如表1所示。

2? ? “機(jī)電一體化技術(shù)”多媒體教學(xué)資源制作

在學(xué)習(xí)機(jī)電一體化技術(shù)這門課程前，需要制作該門課程的一個(gè)總體框架，本文利用思維導(dǎo)圖的形式把“機(jī)電一體化技術(shù)”這門課程的主要內(nèi)容進(jìn)行框架化設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)前對(duì)本門課程有個(gè)概況了解?！皺C(jī)電一體化技術(shù)”思維導(dǎo)圖如圖1所示。

思維導(dǎo)圖是一種將思維形象化的方法。眾所周知，放射性思考是人類大腦的自然思考方式，每一種進(jìn)入大腦的資料，無論是感覺、記憶或想法，包括文字、數(shù)字、符碼、香氣、食物、線條、顏色、意象、節(jié)奏、音符等都可成為一個(gè)思考中心，并由此中心向外發(fā)散出成千上萬(wàn)的關(guān)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)代表與中心主題的一個(gè)連結(jié)，而每一個(gè)連結(jié)又可以成為另一個(gè)中心主題，再向外發(fā)散出成千上萬(wàn)的關(guān)節(jié)點(diǎn)，呈現(xiàn)出放射性立體結(jié)構(gòu)，而這些關(guān)節(jié)的連結(jié)可以視為人類的記憶，如同大腦中的神經(jīng)元一樣互相連接，構(gòu)成個(gè)人的思維數(shù)據(jù)庫(kù)。

本文利用軟件XMind 8進(jìn)行思維導(dǎo)圖繪制，思維導(dǎo)圖用于引導(dǎo)思維，本課程資源建設(shè)思維導(dǎo)圖用于建設(shè)本課程的知識(shí)內(nèi)容框架。“機(jī)電一體化技術(shù)”知識(shí)框架的構(gòu)造步驟：首先，要建立一個(gè)模板體系。其次，引出6條章節(jié)線，在這6章中插入主題和子主題的關(guān)系，把本課程的知識(shí)內(nèi)容輸入;最后，生產(chǎn)出一張知識(shí)框架總圖，可讓學(xué)生在接觸這門課程前有一個(gè)知識(shí)框架體系的了解，明確這門課程需要學(xué)習(xí)什么[3]。

2.1? 課程大綱與學(xué)時(shí)

教學(xué)大綱指學(xué)校每門學(xué)科的教學(xué)綱要，根據(jù)教學(xué)計(jì)劃，以綱要形式規(guī)定一門課程教學(xué)內(nèi)容的文件。課程大綱包括本門課程教學(xué)目的、任務(wù)、教學(xué)內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn)、教學(xué)進(jìn)度及教學(xué)法上基本要求等。教學(xué)大綱還包括參考書目、教學(xué)儀器、直觀教具等提示。列入教學(xué)大綱的教材重點(diǎn)和難點(diǎn)，一般應(yīng)是學(xué)生必須達(dá)到的最低標(biāo)準(zhǔn)。教學(xué)大綱是編寫教科書和教師教學(xué)的主要依據(jù)，也是檢查和評(píng)定學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)和衡量教師教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。

傳統(tǒng)學(xué)校的機(jī)電一體化技術(shù)課程教學(xué)大綱內(nèi)容比較集成，不夠細(xì)化。課程教學(xué)大綱設(shè)計(jì)內(nèi)容包括課程基本信息、課程的性質(zhì)、目的和任務(wù)、課程教學(xué)目標(biāo)、學(xué)時(shí)分配、教學(xué)手段與方法、考核方式、考核內(nèi)容及成績(jī)?cè)u(píng)定。本課程的教學(xué)大綱每個(gè)內(nèi)容都將其細(xì)化，深入到每一個(gè)細(xì)節(jié)中，將傳統(tǒng)教學(xué)大綱細(xì)化。

2.2? 教學(xué)手段與方法

課程“機(jī)電一體化技術(shù)”是一門以講解技術(shù)為主的課程，涉及理論知識(shí)頗多，還需要用實(shí)驗(yàn)手段加以輔導(dǎo)。本課程采用板書、課件演示、多媒體、視頻來教學(xué)。板書主要是板書出主要和重點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)，一般與講解相結(jié)合。課件演示是將課程變得形象生動(dòng)，課件中多增加實(shí)際實(shí)例圖片，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本課程多媒體教學(xué)是通過播放動(dòng)畫，讓機(jī)電一體化結(jié)構(gòu)、組合動(dòng)起來，讓中高職學(xué)生能通過直觀、形象的動(dòng)畫讓自己更好地掌握知識(shí)、理解知識(shí)。視頻教學(xué)是通過播放一些讓學(xué)生感興趣、對(duì)本節(jié)課程有幫助的視頻，作為課程引入。視頻播放可改善課程的枯燥性，引導(dǎo)學(xué)生集中注意，使課程富有生動(dòng)性。

本課程的教學(xué)方法可以采用講授法、討論法、案例教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)法、參觀法、練習(xí)法?；诒菊n程的知識(shí)體系，高校學(xué)生多以理論為主，中職學(xué)生多以實(shí)操為主。教學(xué)一些重要知識(shí)，如機(jī)電一體化對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的基本要求，可運(yùn)用討論法，讓學(xué)生分組討論，提升自己本有的認(rèn)知水平。案例教學(xué)法同樣適用本課程，本課程與實(shí)際聯(lián)系較緊密，用案例教學(xué)法可讓學(xué)生對(duì)一些抽象性的概念有一定的形象理解。當(dāng)然，在一堂課中采用練習(xí)法過渡一些知識(shí)點(diǎn)，也能讓學(xué)生思維有一定的放松時(shí)間。當(dāng)一節(jié)課學(xué)習(xí)完，通過練習(xí)來鞏固本節(jié)課知識(shí)，讓學(xué)生的記憶保持較好。

2.3? 多媒體素材制作

2.3.1? 動(dòng)畫的制作

由于本課程涉及理論知識(shí)較多，知識(shí)點(diǎn)較抽象，如傳感器工作原理介紹，若單獨(dú)地利用教科書解釋書面內(nèi)容，學(xué)生可能只是簡(jiǎn)單了解，難以深刻理解工作原理。這時(shí)，需要制作動(dòng)畫讓傳感器的工作原理形象起來，學(xué)生通過形象化動(dòng)畫能理解和掌握該工作原理。

Flash CS6是用于制作動(dòng)畫和多媒體內(nèi)容的軟件，將一些元器件整合，賦予元器件一些動(dòng)作，使原來抽象的內(nèi)容變得形象化。Flash CS6也是一個(gè)交互式軟件，能增進(jìn)老師與學(xué)生的交流，能使原本枯燥的課堂增加一些有趣性，讓學(xué)生在活躍的課堂氣氛里掌握知識(shí)[4]。

Flash CS6軟件制作的操作界面在傳統(tǒng)工作區(qū)狀態(tài)下，用戶界面主要由5個(gè)主要部分組成：菜單欄、工具面板、時(shí)間軸、舞臺(tái)、屬性設(shè)置面板，如圖2所示。

制作動(dòng)畫的原理：制作補(bǔ)間動(dòng)畫，又叫中間幀動(dòng)畫、漸變動(dòng)畫，建立起始和結(jié)束的畫面，中間部分由軟件自動(dòng)生成，省去了中間動(dòng)畫制作的復(fù)雜過程，這是Flash軟件的優(yōu)勢(shì)，補(bǔ)間動(dòng)畫是Flash中最常用的動(dòng)畫效果。如圖3所示，利用該軟件制作一個(gè)動(dòng)畫，介紹直動(dòng)式開關(guān)的工作原理。制作該動(dòng)畫的步驟為：首先，把直動(dòng)式開關(guān)的組成元件繪制出來，本動(dòng)畫元件制作利用互聯(lián)網(wǎng)檢索相關(guān)圖片;其次，使用Photoshop CS6摳圖;最后，導(dǎo)入Flash舞臺(tái)。導(dǎo)入到舞臺(tái)時(shí)，開始起始畫面，通過第65幀上敲入一個(gè)關(guān)鍵幀，再把推桿移到需要的位置，中間建立傳統(tǒng)補(bǔ)間，動(dòng)畫制作完成。

為了讓動(dòng)畫能及時(shí)暫停和播放，需要在一個(gè)圖層添加動(dòng)作，使動(dòng)畫在第一幀和最后一幀停止。但是這個(gè)動(dòng)畫不會(huì)動(dòng)，要使它能動(dòng)起來，就需要在另一個(gè)圖層增加播放和暫停按鈕，賦予按鈕play和stop動(dòng)作。

2.3.2? 圖片的制作

“機(jī)電一體化技術(shù)”課程涉及許多實(shí)際案例，為更好地展示給學(xué)生，使學(xué)生清楚了解，需要前期在網(wǎng)上收集相關(guān)圖片，經(jīng)過PS技術(shù)修剪、加工。使用Flash CS6制作時(shí)所需要元件可以通過Photoshop CS6進(jìn)行摳圖，最后保存為PNG格式。圖4為低頻透射式渦流傳感器原理介紹，制作動(dòng)畫需要摳出3部分元件，最后保存PNG格式，導(dǎo)入到舞臺(tái)后是圖片形式，由于是PNG格式，導(dǎo)入舞臺(tái)中元件器底層是透明的，元器件之間不會(huì)產(chǎn)生覆蓋。

2.4? 多媒體教學(xué)資源整合

設(shè)計(jì)完教學(xué)大綱、教案、課件、動(dòng)畫、視頻和題庫(kù)后，利用Authorware7.0軟件把上述文件整合成一體，最后生成一個(gè)脫離Authorware制作環(huán)境運(yùn)行的一個(gè).exe的文件。

Authorware軟件是一種解釋型、基于流程的圖形編程語(yǔ)言。Authorware被用于創(chuàng)建互動(dòng)程序，整合了聲音、文本、圖形、簡(jiǎn)單動(dòng)畫及數(shù)字電影。程序開始時(shí)，新建一個(gè)“流程圖”，通過直觀流程圖表示用戶程序結(jié)構(gòu)。用戶可增加并管理文本、圖形、動(dòng)畫、聲音及視頻，可開發(fā)各種交互、導(dǎo)航作用的各種鏈接、按鈕、菜單[5-6]。

多媒體教學(xué)資源整合具體步驟：首先，設(shè)計(jì)一個(gè)如圖5所示Authorware界面。其次，添加交互按鈕把每一個(gè)內(nèi)容放在按鈕上，形成下一層，根據(jù)按鈕文本把相應(yīng)內(nèi)容放置在下一層里。最后，在內(nèi)容層添加一個(gè)框架和群組，可以隨時(shí)點(diǎn)擊按鈕返回或進(jìn)入下一頁(yè)。

在進(jìn)行教案課件資源整合時(shí)，采用函數(shù)計(jì)算設(shè)置內(nèi)容板塊，輸入生成后，產(chǎn)生效果如圖6所示，把課件每個(gè)章節(jié)知識(shí)內(nèi)容導(dǎo)入對(duì)應(yīng)模塊。當(dāng)所有內(nèi)容導(dǎo)入完成后，生成一個(gè)可執(zhí)行.exe文件，供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，內(nèi)容包括：教案課件、教學(xué)大綱、教學(xué)動(dòng)畫和教學(xué)視頻等。

整合課件時(shí)，首先，設(shè)計(jì)一個(gè)背景圖片和目錄，如圖7所示，增加顯示圖標(biāo)和目錄。然后，在目錄上運(yùn)用函數(shù)，設(shè)置章節(jié)內(nèi)容，添加框架，將每一章題目放置在群組圖標(biāo)中，如圖8所示。

當(dāng)對(duì)應(yīng)每章節(jié)群組圖標(biāo)雙擊進(jìn)入時(shí)，可以添加本章每小節(jié)的內(nèi)容，如圖9所示。最后，可將PPT鏈接到每節(jié)內(nèi)容。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)“機(jī)電一體化技術(shù)”課程多媒體教學(xué)資源建設(shè)進(jìn)行研究和分析，總結(jié)和歸納了本課程在實(shí)際教學(xué)過程中的多媒體教學(xué)資源制作軟件和制作方法。改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)資源，旨在增強(qiáng)教學(xué)靈活性和生動(dòng)性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性，讓學(xué)生更為直觀地理解和掌握課程知識(shí)點(diǎn)。

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