基于direcor自動(dòng)控制原理多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件的制作

基于Director8《自動(dòng)控制原理》多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件的制作盧榮德陳宗海楊麗丁垚（中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)自動(dòng)化系合肥230027）摘要：本文全面地介紹了基于Director8開(kāi)發(fā)的《自動(dòng)控制原理》多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件，詳細(xì)地闡述了該課件的設(shè)計(jì)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)過(guò)程及其關(guān)鍵技術(shù)。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件；多媒體；Director8；《自動(dòng)控制原理》。引言自進(jìn)入九十年代以來(lái)，多媒體技術(shù)迅速興起、蓬勃發(fā)展，其應(yīng)用已遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)生活的各個(gè)角落，正在對(duì)人類的生產(chǎn)方式、工作方式乃至生活方式帶來(lái)巨大的變革。這種變革的深刻影響將會(huì)改變教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)方法，最終導(dǎo)致整個(gè)教育思想、教學(xué)理論甚至教育體制的根本變革。本教學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是認(rèn)知學(xué)習(xí)理論，它是以教育傳播過(guò)程為對(duì)象，采用系統(tǒng)科學(xué)方法進(jìn)行的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程和操作程序。該實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件的教學(xué)設(shè)計(jì)，就是應(yīng)用系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)和方法，按照教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對(duì)象的特點(diǎn)，合理地選擇實(shí)際教學(xué)媒體信息，并在系統(tǒng)中有機(jī)地組合，形成優(yōu)化的教學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該軟件是根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的、表現(xiàn)特定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)媒體。它是按照呈現(xiàn)信息、具體實(shí)驗(yàn)操作、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論這樣的教學(xué)路徑完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的。呈現(xiàn)信息主要是呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)信息，對(duì)學(xué)生進(jìn)行感知。具體實(shí)驗(yàn)操作主要是對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和演示說(shuō)明，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容理解和在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力。得出結(jié)論主要是對(duì)所做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容歸納與總結(jié)，以便讓學(xué)生對(duì)所做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從感性上升為理性認(rèn)識(shí)。在《自動(dòng)控制原理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，經(jīng)常要給出輸入波形、自動(dòng)控制原理實(shí)驗(yàn)電路和輸出波形之間的信號(hào)變化關(guān)系，在具體實(shí)驗(yàn)中，往往要求根據(jù)輸入信號(hào)和變化點(diǎn)找到輸出信號(hào)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)以及信號(hào)頻率、幅值變化的物理含義等，實(shí)驗(yàn)前在黑板上難以講清，實(shí)驗(yàn)中因概念模糊又很難動(dòng)手做好，造成理論與實(shí)踐在具體操作中難以緊密結(jié)合。再者由于《自動(dòng)控制原理》概念多、特別抽象等特點(diǎn)，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在抽象思維中不直觀，學(xué)生難以理解和動(dòng)手操作。若能將其電路特點(diǎn)、信號(hào)的物理性質(zhì)，用高度概括的形式，將電路圖用實(shí)物部件取代，電路信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇艋蚩呻S輸入信號(hào)變化的動(dòng)態(tài)波形。一方面可大縮短理解時(shí)間，另一方面增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的感染力，使理論與實(shí)踐在虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境中聯(lián)系得更加緊密，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性和創(chuàng)造性，使整個(gè)教學(xué)效果大大提高。多媒體應(yīng)用軟件Director、3DSMax、Authorware、ToolBook等為實(shí)現(xiàn)這種好想法提供了可探索的途徑，本課題采用Director8進(jìn)行制作的。目標(biāo)分析自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展較快的學(xué)科之一，它是高等院校自動(dòng)控制工程等專業(yè)學(xué)生的必修基礎(chǔ)課。自動(dòng)控制原理是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的技術(shù)基礎(chǔ)課，它不僅要求學(xué)生掌握一定的理論知識(shí)，而且要求學(xué)生能夠熟悉常用模擬控制器的功能，具有解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中的實(shí)踐環(huán)節(jié)，是實(shí)際技能的培養(yǎng)過(guò)程。但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中元器件繁多，內(nèi)容復(fù)雜，因此可以采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)對(duì)《自動(dòng)控制原理》實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行教學(xué)改革，已達(dá)到提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的目的。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，可以把這門(mén)課程內(nèi)容通過(guò)文本、圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)、視頻和聲音等人們所熟悉媒體信息，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息與學(xué)生感官聯(lián)系在一起。將《自動(dòng)控制原理》實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容劃分為各個(gè)不同的任務(wù)，還可以將各人物劃分為不同的子對(duì)象。這樣就可以用多媒體教學(xué)軟件呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件圖文并茂、聲情交融、講練結(jié)合、正誤提示、界面友好以及便于操作等特點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)積極性，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中真正由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，從而有效地提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。腳本編寫(xiě)“自動(dòng)控制原理”實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)的教學(xué)軟件采用線性結(jié)構(gòu)，由于這種結(jié)構(gòu)只能采取順序模式，因此限制了學(xué)生的思維方式和知識(shí)獲取。大量的研究表明，人們?cè)讷@取知識(shí)的思維方式是跳躍性的和聯(lián)想式的。所以針對(duì)這種特點(diǎn)，現(xiàn)在教學(xué)軟件都采用非線性的超媒體結(jié)構(gòu)。超媒體結(jié)構(gòu)包括樹(shù)狀結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，若采用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)，可以把知識(shí)分解成知識(shí)點(diǎn)，他們之間并無(wú)強(qiáng)制性的聯(lián)系，可以是孤立的。通過(guò)樹(shù)狀結(jié)構(gòu)的組織，當(dāng)學(xué)生閱讀時(shí)，可以按某種邏輯關(guān)系把一部分知識(shí)點(diǎn)提取出來(lái)，成為有聯(lián)系的，可以主動(dòng)地有針對(duì)性的閱讀。““自動(dòng)控制原理”實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多媒體控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多媒體實(shí)驗(yàn)N實(shí)驗(yàn)....實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)N實(shí)驗(yàn)....實(shí)驗(yàn)2實(shí)驗(yàn)1帽圖1前單“控自動(dòng)弦控制公原理椅”賀實(shí)驗(yàn)宿多媒郵體教爐學(xué)軟笑件的?？傮w混結(jié)構(gòu)壟圖肝飲邊由衡于多宋媒體去教學(xué)撓軟件常是由撓若干悉個(gè)相廉對(duì)獨(dú)身立的超單元迷組成職，每雁個(gè)單嶺元都胸可用傲卡片殿的形火式來(lái)且進(jìn)行琴描述治，并擺按照豎教學(xué)好過(guò)程挎的先寺后順鼓序綜可合起斷來(lái)進(jìn)澤行排謝序，度已形前成一治定系弦統(tǒng)。夜表1國(guó)是賄“葉自動(dòng)圣控制區(qū)原理腎”畢實(shí)驗(yàn)隙多媒芒體教認(rèn)學(xué)軟勇件文球字稿哭本卡躍片如襯表1秩所示硬。誕序號(hào)遙內(nèi)宰溪容甲多媒蝕體類浮型敗呈現(xiàn)黎方式影1亞自承控多要媒體脅實(shí)驗(yàn)凡教學(xué)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(lè)趟；C強(qiáng).進(jìn)漏入按淘鈕。祥文本插、圖蜂案、勻聲音僵、動(dòng)掙畫(huà)裕文本箱+圖澤案+依聲音永+動(dòng)引畫(huà)莊同時(shí)岡出現(xiàn)斑2步教學(xué)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(shí)呈出現(xiàn)猴3鐮多媒酷體自驕控的恐介紹討和特肌點(diǎn)；笨N個(gè)月實(shí)驗(yàn)肯目的茂、原碼理、魚(yú)步驟丟和結(jié)緞果；茫實(shí)驗(yàn)修電路新原理堤圖及稍演示冊(cè)波形棵圖；胃每界還面的森背景違和音動(dòng)樂(lè)及全各按平鈕。費(fèi)文本距、圖傲案、那聲音速、動(dòng)左畫(huà)、旱圖形查文本聚+圖煮案+體聲音映+動(dòng)近畫(huà)+搬圖形塑同時(shí)習(xí)出現(xiàn)文4轟自匙控多侍媒體累實(shí)驗(yàn)雄教學(xué)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(lè)演；C匆.退使出按塞鈕。貌文本冒、圖順案、部聲音餅、動(dòng)嗎畫(huà)瓣文本桐+圖執(zhí)案+獅聲音柜+動(dòng)港畫(huà)肚同時(shí)計(jì)出現(xiàn)的表1算筍多媒玻體實(shí)猾驗(yàn)教洪學(xué)軟摩件文上本卡喜片寨素材汪準(zhǔn)備精朝剛該教局學(xué)軟獎(jiǎng)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(xiàn)Im津ag賄e)描、動(dòng)直畫(huà)(因An變im苗at稼io弦n)聯(lián)、聲媽音（承Au值di桿o）杏等格譽(y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