工程制图课题设计思想及总体结构研究

第一章 引言

1.1 多媒体在高校教育教学中的应用
1.1.1 高校教育教学改革发展需求
随着高校教育教学改革的不断深入，高校大量扩招使高校在校学生迅速增加，生源素质在一定程度上有所降低，然而，在各课程的教学过程中，课程的课时都在不同程度的有所缩减，而当前知识的更新却是越来越快，要适应当前知识、信息高速发展的现代社会，这就需要我们教师在更短的课时内向学生教授更多的知识，传递更多的教学信息，而且必须保质保量完成，显然，传统的教学方法已不能完全适应当前的社会需求，所以采用新的教学方法、手段势在必行。
1.1.2 多媒体教学在高校中的应用
近年来，随着多媒体技术和网络技术为核心的信息技术的迅猛发展，越来越多的领域广泛运用多媒体技术。多媒体技术作为计算机应用技术在教学领域的应用范围也在不断扩展，目前，多媒体教学已广泛应用于各高校的课堂教学中，应用多媒体教学使教育的思想和教学的方法、策略、组织形式等都发生了重大变化，近几年的教学实践表明应用和推广多媒体技术教学对于提高教学质量和教学效率有着重要作用。因此，多媒体教学正推动着现代教育教学的深刻变化，使其更为有效地应对信息时代对教育教学提出的挑战。应用多媒体技术进行教学不仅是一种教学的辅助手段,也是一种全新的教学模式。
多媒体教学一进入课堂，便以其控制性、交互性、实时性、集成性等为学生提供了生动活泼、丰富多彩的学习环境，它从根本上改变了在课堂教学中的传统教学方式中的教师与学生之间单向教学模式，发展成为教师与学生之间的互动式教学方式。多媒体技术教学在理论教学与实践环节的整个教学过程中应用文字、图形、图象、动画、声音等方式，呈现出每一个知识点的学习要求和学习重点，使教学过程中图文并茂、绘声绘色，充分激发学生学习的兴趣，调动学生的学习积极性。实践证明，应用多媒体技术进行课堂教学已经成为现代教学的重要手段。多媒体教学的应用和创新为高校探讨新的教学方法、教学改革提供了有力的理论依据和方法，多媒体教学已是现代课堂教学的必然手段，是现代课堂教学发展的必然趋势。

1.2 多媒体概述
1.2.1 多媒体技术
多媒体技术是一种把文本、图形、图像、动画和声音等多种信息类型综合在一起，并通过计算机来进行综合处理和控制，完成一系列交互式操作的信息技术。多媒体技术的发展改变了计算机的使用领域，其广泛应用于工业生产、公共管理、学校教育、公共信息咨询、商业广告、军事指挥与训练、建筑规划设计、家庭生活与娱乐等不同领域。多媒体系统是多种信息技术的集成，把多种技术综合应用到一个计算机系统中，实现各种信息的输入、信息输出、信息处理等多种功能的综合运用。
1.2.2 多媒体
多媒体是计算机辅助教学的简称，是计算机技术在教育领域中应用的一门交叉学科。它综合应用了计算机科学、教育心理学、信息论、控制论、系统论、数学、电子技术等多个学科的成果，是现代教育思想、教学手段和教学方法等发生重大变革的有力保障，是远程教育中进行培训、学习，甚至终身教育的基础平台，是社会现代化发展的必然产物[1]。多媒体 CAI 即可以看作是“多媒体技术+CAI”，就是利用多媒体技术通过以计算机为媒介进行的教学活动。在教学过程中所需的教学信息、内容由课件（即教学软件）的开发者编译后通过多媒体计算机提供并展示给学生，并通过人机交互功能完成各种教学任务，实现教学过程与目标的优化。
1.2.3 多媒体 CAI 课件
课件：是具有明确的教学目标，反映教材结构、教学内容并有相应教学策略的教学软件。多媒体 CAI 课件：是指以现代教学思想为指导，通过以多媒体计算机以及通讯技术为支撑，利用多媒体技术将教学内容用文字、图像、声音、动画等多种媒体素材在时间和空间两方面进行集成，使他们融为一体并赋予它们以交互特性，通过直观演示、人机交互、动态模拟、实时操作等完成教学任务，具备一定教学功能的多媒体计算机辅助教学软件。
1.2.4 多媒体 CAI 的特点
多媒体 CAI 教学就是利用多媒体计算机来完成各种教学任务的教学活动，多媒体计算机在此过程中作为一种教学媒体。由于多媒体技术自身的集成性、控制性、交互性等特点的影响，使多媒体 CAI 教学在应用过程中与传统的教学不同，并具有其自身的特点，其特点为：1．良好的交互性在良好的人机交互界面的导航机制作用下，多媒体 CAI 系统的交互性使学生能够积极主动地参于学习过程，充分发挥其主观能动作用。2．内容形式的多样化多媒体 CAI 的教学内容与表现形式多样，不仅可以运用图形、文字及各种模拟动画动态形象的表达教学内容，还可以通过声音模拟场景进行教学，将图像、文本、声音、动画集于一体。
  
  1.3 《工程制图》课程介绍 ...................13-15
    1.4 本课题研究的目的和意义 ...................15-17
第二章 课题设计思想及总体结构 ...................17-20
    2.1 工程制图多媒体教学系统设计思想 ...................17
    2.2 工程制图多媒体教学系统设计的基本要求 ...................17-18
    2.3 工程制图多媒体教学系统总体结构 ...................18-20
第三章 工程制图Authorware 多媒体课件初步设计 ...................20-34
    3.1 工程制图多媒体CAI 课件设计思想 ...................20-21
    3.2 工程制图多媒体CAI 课件设计基本要求 ...................21
    3.3 工程制图多媒体课件开发工具的选择 ...................21-24
    3.4 工程制图课程内容结构 ...................24
    3.5 工程制图多媒体CAI 课件初步设计 ...................24-34 
第四章 素材库的建立与制作 ...................34-43
    4.1 素材库的建立 ...................34
    4.2 素材库建立的意义 ...................34-35
    4.3 素材库的内容结构 ...................35-36
    4.4 素材库的语言工具及数据库访问技术 ...................36
    4.5 素材库的组织形式 ...................36-39
    4.6 素材库建立的具体操作步骤 ...................39-43
第五章 工程制图教学演示的建立 ...................43-55
    5.1 教学演示建立的意义 ...................43
    5.2 开发工具的选取 ...................43-45
    5.3 教学演示平台总体构架 ...................45-46
    5.4 虚拟模型 ...................46-52
    5.5 实验操作 ...................52-55 
第六章 工程制图多媒体教学的教学运用 ...................55-60
    6.1 工程制图多媒体教学的应用优势 ...................55-56
    6.2 工程制图多媒体教学的课堂教学效果 ...................56-59
    6.3 教学实践 ...................59-60

结论

通过本次工程制图多媒体 CAI 辅助教学课件的设计与利用，它不仅代替了传统教学模式的“粉笔+黑板十挂图”机械死板的教学方法，大大节约了学时，从而从基本上解决了日益突出的教学内容相对增加，授课学时却在不断减少的矛盾。从根本上激发学生学习兴趣，从而来提高了学生学习效率，推动工程制图课程教学改革的实施。
1.本次工程制图多媒体辅助教学系统是在我多年的工程制图课程教学经验的基础上，向工程制图这个行业中的专家、学者、前辈虚心请教学习，以及根据工程制图课程在专业中的作用和地位的基础上，针对目前工程制图教学中出现的一些弊端，从改善教学效果以及学生的学习积极性、主动性出发，不间断地查阅大量参考文献，认真编写脚本，对系统结构不断完善，精心制作完成。
2.本次工程制图多媒体课件把 Flash、3Dmax 动画集成在 Authorware 中。既很好地讲解清楚本堂课的教学内容知识点，又利用 Flash、3Dmax 动画直观、形象、生动地解决了教材不易把握的重点、难点，利于教学效率提高。在本次工程制图多媒体辅助教学 CAI 课件中，通过形象逼真的二维动画、三维动画来展示物体各部分的形状特征，以及各部分结构之间的连接、装配关系。使学生建立从二维到三维空间，再从三维到二维空间的想象能力，不断弥补传统课堂教学中模型展示不足，不能很好的给学生想象空间的缺陷。

参考文献

[1] 赵丽琴 . 操作系统多媒体课件设计及教学应用 :[ ], 成都 : 四川师范大学,2007,13-13.
[2] 郑莉.多媒体 CAI 的特点及课件开发策略.计算机系统应用, 1996,.05.
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[4] 朱海英.工程制图课程的教学改革研究:[硕士学位论文],武汉:华中师范大学,2008,4-5.
[5] 吴杰,罗昕.关于课件在工程制图教学中的应用现状与分析.石河子大学学报(哲学社会科学版),2008,20:27-28.
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[7] 何冬青,叶蓉石,许光明.用 Authorware 软件开发机械制图多媒体 CAI 课件.合肥工业大学学报(自然科学版).2001,24(03):448-449.
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[9] 张保,李蓉,任祖平等. CAXA 绘图软件在《工程制图》教学中的应用. 职业教育研究,2008，4:152-152.
[10] 胡林岚,宋晓英.应用3DSMAX 制作《机械制图》多媒体课件动画素材. 河北工程技术高等专科学校学报. 2005,3:43-44.