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多媒體技術的發展迅速,軟件也在不斷地更新,這就使舞臺表現中計算機的應用越來越廣泛,不僅如此,多媒體技術在舞美領域的應用,也為舞臺的視覺和人們的審美觀念都產生了很大的改變。由于多媒體技術的運用,舞美技術不斷的突破了手工時代的封閉性和局限性,實現舞臺的時間藝術與空間藝術的綜合,不僅具有音樂與文學的聽覺性和文學性,還有建筑與繪畫的視覺性和空間性。另外,多媒體技術在舞美領域中運用的作用也是具有一定意義的,不僅能夠將人們的視覺范圍得到擴展,還在一定程度上促進人們思維能力的提升。在圖形設計和舞美創作上,計算機起到了非常重要的主導作用,幫助我們開發新的思路,將計算機語言轉換成舞臺語言,從而激發出創意的火花。
二、多媒體技術在舞美中的運用
1、虛擬現實技術
計算機具有非常神奇的表現力,能夠隨心所欲地創造理想形態。計算機的三維技術,在仿真和創造上具有非常強的能力,可以在虛擬的空間里,創造出極其逼真的世界,還能夠在想象力下創造出大自然的視野,在三維動畫所表現的空間畫面中,以超現實的表現力設計出動態的理想世界,而這些功能對于傳統的材料工具和技法來說是很難實現和企及的。在傳統的舞美設計中,首先要進行構思,做出初步的草圖,在導演和相關部門協商之后,形成具體化的構思,然后做出效果圖。而手繪圖只能通過二維空間來表現三維空間,不能直觀的顯示出真實的場景。還有舞美中的燈光效果也不能僅僅通過手繪來顯示,由于燈光變化很多,不能手繪出每一種燈光變化的效果圖。另外在舞臺上,所有的燈光、布景在安排設定完畢,一旦產生燈光和布景的問題是很難解決的,所以只有通過計算機三維技術來進行彌補。通過計算機燈光設計的相關軟件,對于燈光的顏色、材質和影子以及相關的附加效果進行編輯和圖像生成,從而真實地展現現場燈光效果。
2、新型影像設備
由于科學技術的發展,在舞臺演出中也不斷的應用種類更多、更加先進的影像設備,不僅提升了舞臺效果,對于舞臺演出藝術的進步和發展也有著一定的促進作用。LED電子顯示屏作為一個先進的科技產品,具有非常強大的功能,在現代舞臺中的應用也在日益的廣泛。LED有著極其豐富的表現力,不僅能夠模擬實景,將自然再現出來,還可以作為顯示器顯示一些效果圖像和資料等。而傳統布景與LED相比,靈活性和虛擬性遠遠不如LED,在燈光系統上也有著很大的差距,LED屏幕除了能夠模擬出現實的空間造型,也能夠很好地表現出燈光效果。而LED也在不斷完善和發展,成為舞美中非常重要的組成部分。在演出過程中,大屏幕能夠代替傳統的布景,顯示出搭配節目的畫面,這種虛擬畫面可以為我們提供想象的空間和真是的氣氛。相對于實體布景來說,LED的制作成本更低,表現的效果更好。
3、視聽特技
在視聽技術中,應用于舞美領域中最為重要的就是舞臺照明和舞臺音響。舞臺照明主要是在演出要求和整體構思下,通過燈光技術設備和相關手段與舞臺人物和景物進行配合,使舞臺表現出理想的視覺形象。傳統的舞臺燈光的工作是人工更換滌綸色紙,而這種手動操作的方式不僅程序繁瑣,缺乏安全性,在演出過程中同一盞燈也不可以換色,不利于燈光設計的發展。在進行燈光設計時,必須緊扣舞臺的主題,有針對性地對每一個節目進行燈光藝術創作,實現燈光表現形式與節目內容的高度統一。近年來我國文藝事業的發展對舞臺燈光提出了更高的要求,必須逐步的實現舞臺燈光的自動化、智能化以及科學化。舞臺音響技術在舞臺上也占有非常重要的地位,在當代傳媒技術的影響下,音響技術也在不斷的提升設計理念,使舞臺表現更加完整。當前多維數字音響技術已經開始為人們所了解,并在不久的將來一定會得到創新和普及,這對于舞美來說無疑也是一個值得探究的領域。
三、結束語
本科教學大綱規定每次生化實驗的教學課時為2小時。通常,實驗教師在前15分鐘板書講解實驗原理、實驗步驟及注意事項,剩余時間是學生實際操作過程。在這種傳統的實驗教學過程中,實驗教師的作用僅僅起到把知識灌輸給學生,在教學效果上存在許多的不足。首先,生化實驗原理具有很強的理論性和抽象性,傳統的教學方法很難將知識形象化、生動化。其次,由于實驗課時的限制,傳統實驗教學在同一實驗項目中很難做到對各種實驗方法和技術的介紹,在知識拓展上使學生不能面面俱到。最后,傳統的實驗教學過程中,課堂互動的開展受到課時和場所的限制,不能使每個學生都有充分提高實踐能力和創新能力的機會。近幾年來,許多高校都在進行實驗教學課程改革,要求實驗教師采用多媒體教學手段,提高學生的實踐能力和創新能力[1-3]。通過調查發現,為了應對實驗教學檢查,許多高校實驗教師采取簡單的方式把實驗講義的內容逐條拷貝到課件上,把板書移到了電腦上,這種所謂的多媒體教學方式,不僅起不到教學改革的作用,而且根本起不到提升學生的實踐能力、激發其學習興趣及創新能力培養的作用。真正意義上的多媒體教學,是要通過制作課件及利用數碼科技這個工作平臺為實驗教學服務,并通過多種溝通渠道與學生互動,教學相長。
2如何應用多媒體技術提高生化實驗教學效果
“生物化學”課程是我院承擔的省級精品課程,為配合課程建設,提升教學水平,學校不僅給理論課教學建設提供了大量的資金,同時給生化實驗室購置了大量的儀器設備,包括多媒體教學所需的數碼設備,如:電腦、數碼照相機、數碼攝像機、投影裝置、掃描儀等。利用這些數碼設備,生化課程組開展了一系列應用多媒體技術的教學改革。
2.1常規儀器的演示操作技術
生化實驗教學中,常規儀器的操作有:稱量及量取的操作、索式提取器的組裝、離心機、分光光度計、水浴鍋、恒溫磁力攪拌器、電泳裝置、系列培養箱的正確使用等。由于實驗室條件的限制,每個組二十人左右,在任課教師向學生講授常規儀器的使用方法及注意事項時,只有教師周圍的兩層大概一半的學生可以清楚地看到操作過程,而后面的學生就無法保證完全看到,在實驗實際操作中如果不及時教會他們,學生就可能操作不當造成儀器的損壞及事故的發生。為了防止上述事例的發生,教研組利用數碼攝像機預先將上述儀器的正確操作過程拍攝下來,通過相關視頻編輯軟件進行剪輯編譯,并在重要的操作步驟和節點處加以文字或語音說明或者通過調整播放速度用慢動作播放。學生通過大屏幕觀看實驗操作視頻后,不僅能掌握儀器操作的正確使用步驟,同時還提高了實驗效率。
2.2通過CAI課件制作來解釋比較復雜的實驗原理及操作步驟
CAI制作動畫效果主要是依靠Flash、Author-ware、GIF等多種技術[4]。在CAI制作中最常用的是Flash,Flash是美國Macromedia公司所設計的一種矢量圖形編輯和動畫創作專業軟件,因其具有AVI、MPEC等視頻的特點,文件小,具備流式播放技術,對一些生化實驗中的知識難點就可采用Flash制作動畫,這樣有利于學生理解、記憶、觀察、操作,更好地解決知識的重點和難點,起到舉一反三、事半功倍的教學效果。如教師在講解“聚丙烯酰胺凝膠電泳分離血清蛋白”實驗原理時,很難把實驗中出現的濃縮膠和分離膠的作用原理、加入示蹤劑后如何分離血清的實驗原理講解清楚,學生在實驗課本中也只能看到簡單的實驗原理及操作步驟。通過CAI課件的制作[4],把制膠、灌膠、加樣、電泳及染色等重要實驗操作步驟配以Flas及講解,學生就能直觀理解聚丙烯酰胺凝膠電泳的實驗原理,當原本難以理解的濃縮效應概念變為生動的畫面時,使學生理解了SDS具有拆分亞基和負電荷化作用以及聚丙烯酰胺連續電泳和不連續電泳的差別,從而提高了學生的學習興趣和實驗教學效果。
2.3通過多媒體在實驗教學指導過程中起到輔助、監督、糾錯等作用
生化實驗室配備的各種數碼設備在實驗教學中都可以起到輔助教學的作用。比如掃描儀,實驗教師可以在制作教學課件中通過Firework和Photo-Shop等軟件處理,把參考書及國內外參考文獻上的重要資料和圖片掃描下來,穿插在CAI中;實驗教師在批改實驗報告時,也可以把學生報告中出現的問題和錯誤掃描下來,下次實驗課前對其問題和錯誤進行點評。在實驗教學指導過程中,實驗教師可以運用照相機和攝像機把學生不規范或者危險的實驗操作動作抓怕下來,以起到監督取證和警告的作用;實驗教師也可以在實驗過程中把學生做出的正確或非常規的實驗現象和結果拍攝下來,通過視頻播放給學生引導學生課后分析思考。
3多媒體技術應用于生化實驗教學的思考
生物化學是生命科學專業一門重要的基礎學科,許多學生認為該課程抽象難懂,這與生化教學重基礎、輕專業,重理論、輕實踐有密切關系[5-6]。為適合現代綜合性大學的“應用型”、“技能型”人才培養目標[7],并考慮各門基礎課程之間相互依托、相互滲透的特點,生化實驗教學作為理論教學的補充,就要求實驗教師要高度重視學生實踐能力的培養,充分利用多媒體手段設法提高實驗教學水平[8]。結合我院生物化學省級精品課程的建設,我們對生物化學實驗教學也需要進行一些前瞻性的建設。如我院生化實驗教學每學期共30個課時,很多實驗的準備工作都是實驗教師完成,學生在實驗初期的試劑配制和儀器操作過程都沒有參與,如果能建立虛擬實驗室,讓學生在課余時間通過互聯網就可以提前學習試劑的準備及儀器的操作,并且通過虛擬實驗室,可以上傳實驗教學大綱以外的實驗視頻,對生物化學實驗的教學起到積極的輔助作用,學生也可以利用虛擬實驗這個平臺來學習各項技能,并且通過這一平臺對其進行研究性學習和實驗設計提供幫助。這也是未來實驗教學發展的一種趨勢[9]。
4結語
眼科這門臨床醫學科學,目前發展比較迅速,有很強的實踐性,在有限的課時中,不能涉及眾多病種,而且在簡短的臨床實習中,由于學生比較多,不能夠觀察到細致的病變情況,在加上昂貴的眼科儀器有限,只能通過文字進行表述,教師在講解中困難重重,學生也不容易掌握知識內容。例如,在檢查眼視光學屈光中的檢影驗光,這部分教學內容如果采用傳統教學方式,用掛圖來展現檢測過程,在靜態的狀態下很難理解動態的過程,如果利用多媒體技術,把課件變成動態視頻,直觀的表現出檢影中影光順動和逆動過程,學生從中可以很容易理解原理,使教學效率有效提高。把多媒體技術應用到教學中,教師可以把大量的信息內容融入到課件中,而且用較短的時間展示更多的知識,學生也根據直觀的表現,容易掌握相應的教學知識,既節省了時間,也能夠充實課堂教學,還可以留出時間深化課堂教學,使學生對知識的掌握更廣。
二、較強的表現力
眼科學是臨床學科的一種,它主要是以形態學為主。眼部范圍小,結構精細,大部分眼病的陽性體征需借助裂隙燈顯微鏡及眼底鏡才能看清,所以直觀式教學在眼科教學中有非重要的作用[2]。例如,解剖眼球教學中,如果采用傳統教學方法,學生在學習過程中就會感到很抽象,但是,通過多媒體技術的應用,可以把眼球的各個解剖角度都表現出來,無論是側面、正面,還是從里到外的位置,都能看到,使學生從不同角度觀察解剖結構,教師在講解中也能把解剖的各個部分講清楚,學生也易于理解知識。利用多媒體制作的課件表現眼底病彩色圖片及熒光血管造影圖片,用來講解視網膜病,然后在結合教師的講解,相比傳統掛圖,不僅圖片清晰好看,而且能夠生動的表現出病變情況,在整個動態的教學中,使眼底病變知識更深入的展現給學生,學生也比較容易理解。
三、利用多媒體技術進行互動眼科臨床教學
多媒體技術不僅能夠輔助課堂教學,它還可以構建知識互動交流平臺,在這樣開放的互動學習環境中,能給教和學提供很大的空間,通過這樣的網絡互動平臺,教師可以在課前設定教學素材,在平臺上預先思考內容,提示學生預習的范圍,啟發學生去思考相關問題,為課上做好準備。學生可以提前對課堂病例分析題預習思考,并利用網絡資源,將問題思考答案提交至網上。教師在網上進行評閱指導,課前分組預討論。課后可于網上提供更多相關的病例及瀏覽資源幫助學員學習。還可以把教學的視頻放在交流平臺,在開放一些交流群,如QQ、微信等,師生可以利用平臺進行及時交流,促進學生有效自學,同時建設網絡課程題庫,進行實際的模擬考試訓練,同時建設評價教學問卷模塊,在互相評價的機制下,促進教學質量的提高。
四、結語
所謂多媒體,就是融合了兩種或兩種以上媒體的一種人機交互式信息交流和傳播的媒體,其使用的媒體包括文字(Text)、圖像(Image)、圖形(Graph)、動畫(animation)、音頻(audio)、視頻(Video)。各種媒體表現形式各不同。但都為數字化形式存在,即計算機二進制數字文件。
二、多媒體包括
(1)文本:由語言文字和符號字符組成的數據文件。
(2)圖像:通過描述畫面中各個像素的亮度和顏色等組成的數據文件。也叫點位圖或位圖圖像。
(3)圖形:矢量圖形的簡稱。即生成一幅圖形由數學方法組成的數據文件。一般可將圖形看作是圖像的抽象。
(4)動畫:將靜態的圖像、圖形及連環圖畫等按一定時間順序顯示而形成連續的動態畫面。
(5)音頻:聲音信號,即相應于人類聽覺可感知范圍內的頻率。
(6)視頻:可視信號,即計算機屏幕上顯示出來的動態信息,如動態圖形、動態圖像、動畫等。而多媒體技術,是指采用計算機技術,將各種媒體以數字化的方式集成在一起,從而使計算機具有了能同時獲取、處理、編輯、存儲和展示多體信息的能力。
計算機多媒體技術主要特性:
計算機化至少對終端用戶來說媒體信息的播放是由計算機控制的。
集成化涉及的設備的類型與數量盡可能地單一。包括存儲集成化、捕捉集成化、播放集成化、網絡集成化(ISTN與ISPN)。
三、數字化主要是指媒體信息表示的數字化、模擬信號數字信號
采樣、量化、編碼、AD/DA,有利于計算機與集成化,方便存儲、傳輸與處理、但是也存在失真等的問題,數字化的精確性(采樣速率與編碼位數)與(存儲器與網絡)寬帶的權衡也是很抉擇的。交互性主要體系在四種用戶定制化程度上媒體播放開始時間、媒體播放次序、媒體播放速度、播放形式。
四、與多媒體有關的概念與國際標準
(一)與計算機多媒體相關的概念
1.多媒體信息處理技術。多媒體信息處理技術就是能夠同時捕捉、處理、編輯、儲存和播放兩種以上不同類型信息媒體的技術。常見信息媒體類型包括:文本、圖像、圖形、動畫、音頻、視頻等。
2.靜態媒體與連續媒體。靜態媒體(如文本)是沒有時間維的媒體,即其播放速度不會影響所含信息的再現。
連續媒體(如音頻和視頻)是由媒體“量子(如音頻采樣和視頻幀)組成的,具有隱含的時間維,播放速度影響其所含信息的再現,因此,需要在一段特定的時間里按特定的速度播放;如果播放速度得不到滿足,媒體信息的完整性就會收到影響。
3.捕捉媒體與合成媒體。捕捉媒體是指從現實世界中捕捉到的真實媒體信息。合成媒體是指通過計算機合成的媒體。
五、常見國際標準
(一)ISO指定的國際標準
JPEG標準:JPEG(JointphotographicExpertCroup)小組1991年3月提出了ISOCD10918用于連續色調灰度級或彩色圖像的壓縮標準,采用離散余弦變換、量化、行程與哈夫曼編碼等技術,支持幾種操作模式,包括無損(壓縮比2:1)與各種類型的有損模式(壓縮比可達30:1且沒有明顯的品質退化)。
MPEG系列標準:ISO于1992年制定了運動圖像數據壓縮編碼的標準ISOCD11172,簡稱MPEG(MotionPictureExpertGroup)標準,它是視頻圖像壓縮的一個重要標準。MEPG編碼技術的發展十分迅速,從MPEG_1、MPEG_2到MPEG_4,甚至現在流行的MPEG_7不僅圖像質量得到了很大提高,而且在編碼的可伸縮性方面,也有了很大的靈活性。
(二)ITU指定的國際標準
H.320:H.320(其原名為NarrowBandTSDNvisualtelephonesystemsandterminalequipment),但是H.320標準僅僅只適合在ISDN、EL、T1等高速率的數字網上運行,而不適合在電話線這種窄寬帶網上使用。
H.324:H.324是通過一般電話線傳送音頻和視頻信息,并對音頻及視頻信息進行編碼及解碼的國際標準。一般電話系統獲得廣泛采用的原因是使用方便,而且有數量龐大的用戶。H.324標準可以將電視會議帶給數以百萬計的,沒有加入ISDN的用戶。
六、計算機多媒體技術的應用
計算機多媒體技術應用在我們生活中的很多地方,例如:數字化圖書館融入了多媒體技術后,使得數字化圖書館更加生動真實。遠程教育等領域也是應用了計算機多媒體技術,東北大學就在我國開始建設遠程教育網是投了巨資,從沈陽一直鋪光纜到秦皇島,成為了在中國規模最大的網絡教育網絡之一,他們就用了多媒體技術和網絡技術的結合進行教學,使更多的學生受到了名師學校的教育。由此可見多媒體技術方便了我們生活的很多方面。由于計算機相關技術的飛速發展,多媒體技術無論是在硬件上還是在軟件上都應經是很成熟的技術了,但是對于圖像和音頻的壓縮編碼規范還很混亂有些壓縮編碼規范已經公開,有些對外界還是秘密,這對整合音視頻壓縮編碼很不利。在資源共享,開源的思想占主流的當今的技術界,多媒體技術這部分也需要把各種音視頻的壓縮技術整合起來,是對多媒體技術更加規范和成熟,這樣計算機多媒體技術才能夠發展的更好。
參考文獻:
[1]曾塵,多媒體技術在教學環節中的應用探討[J].寧波廣播電視學報.2006.4(4):100-102.
[2]黃春雷,淺談多媒體技術的實際應用[J].徐州工程學院學報.2006.21(9):25-26.
[3]林福宗,多媒體技術基礎及應用[M].北京:清華大學出版社,2002.8:10-25.
[4]鄂大偉,多媒體技術基礎與應用[M].北京高等教育出版社,2002,23-34.
除了音樂制作和編輯類的軟件外,許多傳統意義上僅用于制作樂譜的軟件,隨著版本的不斷提升,其功能也越來越強大,如最新版本的“西貝柳斯打譜軟件”,同樣也具備了調用軟件音源的功能。如此軟件不僅能夠制作精美的樂譜,同樣也可以通過電腦播放逼真的音效,達到與專業音樂制作、編輯軟件幾乎相匹敵的能力,因此也適合用于多媒體視唱練耳教學課件的制作。上述音樂類軟件雖然可以為多媒體視唱練耳教學所利用,但這些軟件并非專門為視唱練耳教學而設計,而澳大利亞軟件廠商RISING開發的專業視唱練耳學習軟件——Auralia則是一款專門用于視唱練耳訓練的軟件,這在國內也是認知度較高的一款軟件,其提供了較為強大的交互式的學習環境,教師和學生在其輔助下,可以進行基本的視唱練耳課程教學和學習,并能夠對學生的練習給以實時評判。Auralia的操作界面非常簡潔,在當下電腦使用普及度較高的社會環境下,任何有過電腦軟件實用經驗的人,都可以輕松地使用這款軟件。該軟件具有四個核心的訓練模塊:音程和音階、和弦、節奏、音高和旋律。點擊具體課程,即可開始訓練。四大模塊中分別設有若干子模塊(如點擊音程與音階后,就進入由音程比較、音程聽辨、音程視唱、音階、音階視唱等內容構成的子模塊),每個子模塊又設定了不同的難度級別,由于可以提供實時成績評判,軟件的使用過程有點類似電腦游戲,可以在一定程度上提高學生的興趣,通過連續正確率,可以很快獲得學習的成就感,即使出現連續錯誤,也可以通過反復練習逐漸建立學習信心。另外,軟件中還設定了班級管理以及考試功能,教師可以通過這些功能,為不同班級設定不同級別的訓練內容,并進行有效的學習考核管理,十分適合學生課下進行自修訓練。但就目前國內大多數音樂或藝術類高校的教學環境來看,在教學中使用這類專業視唱練耳訓練軟件存在一個缺點,就是教學資源所需的成本較高,需要構建一個有多臺電腦構建的局域網體系,將軟件進行安裝后,才能建立一個完善的聽覺訓練系統,像視唱練耳這種跨專業方向的共同課,顯然需要較多的教室資源、較為昂貴的教學設施財政支持,以及完善的維護和保養措施。但其通過人機交互的方式進行視唱練耳訓練,提高了學習效率,確實是與傳統視唱練耳教學相比所具有的一個巨大優勢。
二、國內對多媒體視唱練耳教學研究概述
大約從2000年以后,隨著國內電腦以及互聯網普及程度的逐漸提高,一些專業音樂學院在進入21世紀不久,也開始對電腦、多媒體、專業視唱練耳軟件以及計算機作曲軟件在視唱練耳教學中的運用進行了研究。中央音樂學院早在2000年就已嘗試用可以變換音色以及簡單音樂編輯的電鋼琴替代鋼琴作為視唱練耳教學的教學工具,在多媒體視唱練耳教學的實踐上邁出了第一步。2007年,在中國音樂學院舉辦的“全國高等藝術院?;緲房评碚撆c教學專題學術研討會”上,中央音樂學院的趙易山教授就多媒體和計算機的軟硬件技術運用于視唱練耳教學做了專題講座,并在研討會的論文集中發表了論文《電腦網絡時代的視唱練耳、樂理教學——實用音樂聽覺訓練與樂理》,文章對如何實現視唱練耳的多媒體教學,在宏觀上給出了可操作性非常強的思路和方案。該文非常實際地提出了兩個視唱練耳教學中普遍存在的問題:一是教師如何在課堂上充分發揮自身的能量,二是學生如何在課下進行自覺有效的練習。計算機和多媒體技術是解決這兩個問題的有效措施,實施這個措施的理想教學模式需要三個條件:
1.建立網上全國視唱練耳、樂理信息儲備中心;
2.教室電腦備課系統的建立;3.視唱練耳自修聽力教室的建立,使用《Auralia》專業教學軟件。在該論文集中發表的同類課題論文還有中國音樂學院許清教授的《分級制多媒體教學系統開發策略》、星海音樂學院楊曉老師的《音樂院校<樂理>課多媒體計算機輔助教學的探索與實踐》、沈陽音樂學院顏銳老師的《拓寬新視野展現新前景——展望電腦技術手段在視唱練耳教學中的應用》等論文。近年來,在各類音樂或人文類學術期刊上也不斷發表了同類課題研究的10多篇論文,從中可以看,國內不同層次的本科音樂教育對于視唱練耳教學中對電腦和多媒體技術應用的意義和作用等已成為熱點研究課題之一,但也應當看到,這一課題的研究在國內仍舊處于起步階段。在具體的教學中,電腦和多媒體技術應如何介入,在國內教學中還未形成通用標準,很多地方專業音樂院校、藝術院校音樂系、綜合大學的藝術系或音樂系以及高職藝術院校的音樂系因教學條件或師資力量所限,在傳統的教學模式下能夠使用的電腦或多媒體技術十分有限。
三、對多媒體視唱練耳教學的幾點思考
(一)發展多媒體視唱練耳教學對師資隊伍建設和教師自身能力培養提出了更高要求。作為新時代的視唱練耳教師,需要掌握一定音頻的制作、編輯軟件、樂譜制作軟件、多媒體教學課件制作等現代化教學手段。
(二)專業音樂教師隊伍中缺乏掌握計算機軟件開發的人才,而專業的計算機軟件從業人才大部分沒接受過專業音樂的訓練,這一矛盾在一定程度上阻礙了中國自主研發專業視唱練耳教學和訓練軟件事業的發展。因此,多媒體教材的出版物目前還停留在僅能提供mp3格式的配套光盤的層次上。
多媒體技術作為一種重要的教學媒體迅速應用于教學中,實現了師生教學的互動,它的應用既能發揮教師的主導作用,又能體現學生的主體作用的新型教學方式。傳統的教學模式已經不能滿足現代社會教育的需求,教育行業已經進入了多媒體網絡教學時代。多媒體技術的交互性豐富了課堂教學內容、擴大了教學對象范圍、減輕了教師工作的壓力,同時為教育資源優化提供了廣闊的發展空間。我們學校在2011年興建了120多間多媒體教室,每間教室都配有多媒體設備、監控設備、投影設備、白板等,按每間教室50人的配備,一次性可以容納6000多人同時上多媒體課程,在我省同類院校中還是首例,得到了主管部門的高度認可。我校多媒體教室成為我省市組織各類大型考試的首選場地,深受師生喜歡。多媒體教學形式主要有多媒體投影教學和多媒體交互教學。借助計算機多媒體、投影機、實物展示儀、屏幕及音頻設備,使傳統的課堂教學模式得以優化,教師可以邊演講邊講解,使教學內容形象化、具體化,達到最佳學習效果。多媒體交互教學是教師和學生可以做到講、演、練、學四位一體化教學。學生在學習過程中,根據需要適時地進行實踐操作。2010年湖南省在全省高職院校中全面推廣世界大學城,它是借助于計算機、多媒體技術、網絡于一體的系統,教師可以利用這個平臺,在網上教學資料、布置作業,使得師生教與學完全達到了互動的效果,使得多媒體技術大規模的在教學中得到應用。
2計算機多媒體技術在教學中應用的不足
我們要用兩面性的思想來看待事物,任何一種技術的普及使用,它改變了我們生活和工作,但同時也必然有它的不足之處。計算機多媒體技術在教學中的廣泛應用,給我們帶來了諸多方便,但我們也要思考幾個問題:
2.1要處理好多媒體教學與傳統教學的關系
計算機多媒體技術的應用,改變了傳統的教育教學方法,但在教學中,教師不能過度地依賴多媒體,把屏幕當成了黑板,一字不寫,照著課件講解,而忽視了幾千年來傳統的教學方式,因此不能將多媒體技術完全取代傳統的教學手段,多媒體技術與傳統教學方式是相輔相成,互相促進的。
2.2要發揮教師主導與學生主體相結合的關系
計算機多媒體技術的應用,從某種程度上消弱了教師的主導作用,多媒體教學作為一種現代化的教學手段,是用來提高課堂教學的效率、解決一些傳統教學不能解決的問題,但不能將多媒體技術當作“萬金油”來使用,它不能取代教師的主導作用。教師在課堂上要發揮主導作用,引導學生融入課堂氛圍中,提高學生的積極性,發揮學生的主體作用,真正做到師生之間的互動。
2.3要注重培養學生理論與實踐相結合
計算機多媒體技術教學,主要是教師做好課件,將知識傳授給學生。它只局限于理論上,特別是動手能力強的理工類學科,尤其是實驗課,多媒體教學就存在某些局限性。因此,教師不能用多媒體演示來代替學生的動手操作,要積極培育學生的動手操作能力,訓練學生實驗操作技能,提高理論與實踐相結合的能力。
2.4要把握課堂教學的重點
隨著信息技術及網絡的發展,教師能充分利用網絡資源,為了增加課堂的信息量,教師的一個課件就有幾十張,甚至更多,多媒體課件制作內容很豐富,教學過程中就泛泛而談,課堂枯燥無味,也就很難把握課堂教學的重點。
3計算機多媒體技術發展愿景
針對上述問題,作者利用SolidWorks三維軟件構造出電機的三維實體模型以輔助(仿真)電機的結構教學使用,使得上述諸多問題迎刃而解。同時,借助SolidWorks軟件把電機結構的三維模型制作好后,在SolidWorks環境下,可直接進行縮放、三維觀察,還能直接使用三維實體零件進行仿真裝配、著色、局部隱藏和剖面等操作,并動態地觀察可運動零部件(如電機轉子)的運動情況等。同時,為方便課堂教學,也可利用屏幕錄制程序,制作成FLASH放置到PPT頁面上。例如,在介紹直流電機的基本結構時,如果單純地告訴學生直流電機由定子、轉子、電刷、換向器等組成,學生會覺得比較抽象,難以理解,若借助SolidWorks軟件繪制出三維的直流電機結構,如圖1所示,為直流電機鼓形繞組、電刷和換向器結構三維模型示意圖,該模型對電機定子和轉子均做簡化處理,放大電刷和換向器,突出重點,使學生在學習過程中能較好理解電機基本構成、單疊繞組連接原理、換向器與繞組的連接關系、電刷和換向器的關系等,對學生學習掌握“轉子繞組首尾相連構成一個閉合回路;電刷把電樞繞組平分為兩對支路;電樞在轉動時,每個支路中導體不停發生變化,但每個支路中(磁極下)導體電流方向不變”等直流電機基本原理起到積極作用。這樣,教學時就可以突出重點、有的放矢,極大地提高教學質量。另一方面,為了進一步加深理解電機的內部結構,提高學生實踐能力,學生還可以利用SolidWorks三維軟件自己動手繪制電機結構,例如配電變壓器的鐵芯截面常采用多級梯形結構,鐵芯結構如圖2所示,鐵芯直徑這一重要參數很多同學難以理解,若學生利用SolidWorks軟件自己動手繪制配電變壓器的鐵芯,則理解起來就簡單多了。
二、基于AutoLISP的電機旋轉磁場動畫模型
學習交流電機時,需要重點分析氣隙旋轉磁場與定轉子繞組的電磁感應作用。氣隙旋轉磁場是基礎,對氣隙旋轉磁場的能否正確理解是掌握交流電機機電能量轉換的關鍵。氣隙旋轉磁動勢或磁場是“一個正弦分布、以同步轉速向前推移的正向恒幅旋轉磁動勢或磁場”,旋轉磁場比較抽象,尤其對于初學者來說,若不借助一定手段,很難在短時間內建立起旋轉磁場的完整概念。正弦分布的恒幅旋轉磁場一般使用連續的圖形描述進而形成FLASH文件,但都存在操作復雜等缺點[3],這里介紹一種全新簡易的利用AutoCAD繪圖軟件開發電機旋轉磁場的方法。AutoCAD是一款得到廣泛應用的二維繪圖軟件,可繪制復雜的工程圖,AutoCAD內嵌AutoLISP高級開發語言,編制AutoLISP圖形控制程序,可對AutoCAD繪圖環境及圖形進行各種操作。這里以籠型感應電機為例,利用AutoLISP建立電機旋轉磁場。建立過程如下:新建一個CAD圖,手工設置三個圖層,分別在三個圖層上繪制異步電動機定子、轉子和正弦旋轉磁場圖,可把線條定義為多義線,并設定線寬和顏色以提高顯示效果(如圖3示)。然后新建一個AutoLISP文件(.lsp),利用AutoLISP函數語言編制圖形控制程序,主要用到以下函數和命令。程序開始,利用layer圖層命令依次只打開定子、轉子和旋轉磁場對應的圖層,關閉不需要的圖層,以方便復雜圖形下的圖形選擇。然后利用ssget函數手工建立三個選擇集并命名。編制循環結構,利用rotate命令對旋轉磁場和轉子對應圖形進行小角度旋轉,控制轉子旋轉速度略低于旋轉磁場。為降低旋轉轉速,可編制并調用延時函數。在AutoCAD環境下加載并運行程序,即可達到預期效果。同樣,該操作也可利用屏幕錄制程序,制作成FLASH放置到PPT頁面上。
三、基于VB的電機學互動課件制作
互動式教學能及時反饋教學效果,教師根據教學反饋實時調整教學策略,是廣大教師最常見的教學方法。隨著多媒體技術的廣泛發展,如何能制作出高水平的互動式教學課件是我們每一位教師值得思考的問題,互動式課件要具有很強的可操作性、啟發性和趣味性,對課件制作提出了更高的要求。作者根據多年的教學經驗,對電機學互動課件的制作做了大量的深入研究,對電機學的教學難點和重點部分利用VB及開發出了功能強大的互動式圖形程序[4-5]?,F以利用VB開發三相交流繞組的旋轉磁動勢動態程序為例,制作過程如下:新建一個EXE文件并設計窗體,放置一些直線控件、SHAPE控件及滾動條等。在程序中,繪制三相電流波形及利用直線控件對時間進行標記,利用SHAPE控件制作定子及轉子圖形,電流方向分別用“+”和“·”區別,電流大小用“+”和“·”的大小進行標示,利用SHAPE和直線控件制作繞組中三相電流標記。放置一個滾動條對時間點進行控制,當時間變化時,三相繞組中的電流發生變化,合成磁動勢的方向用直線控件繪制的箭頭標示。編制程序時,根據滾動條定義的時間,計算三相電流大小及合成磁動勢的方向,并修改電流標記控件和合成磁動勢方向標記組合控件的相關參數即可。制作完畢后為一可執行文件,在PPT上建立鏈接,教學時點擊相應鏈接即可打開EXE程序,該可執行文件不受電腦操作系統、軟件版本等各種因素的干擾,操作簡單、方便快捷。利用VB開發的三相交流繞組旋轉磁動勢動態程序圖如圖4示。
四、結論