多媒体技术在《气象学》教学中的应用
摘要：在《气象学》教学中合理运用多媒体技术，可以收到良好的效果。文中介绍了使用Power Point，Swishmax，VideoStudio等多种媒体编辑软件制作图片、动画和视频的方法，使用精心编辑后的多媒体素材能更好地配合教学的需要。
关键词：多媒体技术；气象学；教学；应用
中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)06-101715-02
1 引言
处在迅猛发展的网络信息时代，多媒体技术、网络技术和计算机技术越来越多地被教育工作者应用于各类教学实践当中，并取得了良好的教学效果。作为农业院校众多专业都要掌握的《气象学》课程，其主要内容是气象学和气候学的基础知识，研究对象是我们看不见摸不着的大气，研究内容是大气中风、云、雨等物理现象的形成和发生规律，天气系统的气流运动特点和气象灾害的发生特点等。传统的教学方法难以形象生动的表现具有空间性、动态性、抽象性和实时性等特点的气象学知识，通过多媒体技术引入图片、动画和视频等媒体形式则能满足这些教学要求。
2 图片在《气象学》的应用
2.1 数字图片在教学中的作用及其获取途径
文字是记录和传递信息最普遍的形式，其缺点是不够直观形象，以文字为主的课堂教学易使学生的学习变得晦涩、枯燥，而传统教学的手工绘图方法又会因任课教师的绘图水平参差不齐使所绘图形的质量得不到保证，使教学工作变得繁琐。数字图像获取途径众多，修改便捷简单，传递信息形象生动，在《气象学》多媒体课件的各个章节都得到了广泛应用。从数字图像获取途径来看，可以运用Photoshop处理软件或者Power Point的“绘图功能”生成所需的数字图像，还可以通过扫描、光盘资料、网络资源或数码相片等方式获得。
2.2 数字图片的优化方法及应用实例
在课件中使用数字图片的原则是宁缺勿滥。通过扫描得到的原始图片有时不够清晰，或者不能达到教学目的，就需要使用Photoshop图像处理软件对其进行修饰处理。比较简单的方法是使用Microsoft windows系统“附件”里的“画图”工具进行处理，也能达到很好的效果。图1和图2分别是原始扫描的等值线图和用“画图”工具处理后的等值线图。从两幅图片的对比可以看出，未经处理的图片不但不能到达改进教学的效果，还会适得其反，只有合乎要求的图片才能更好的贴近教学内容，满足教学的需求。图片被广泛用在《气象学》多媒体课件的各个章节中。例如：太阳高度角示意图、时角示意图、光线的直射和斜射的区别、等值线和气压场的分布、大气三圈环流等内容直接用Power Point的“绘图功能”完成，制作方便简单。从气象网站下载实时的地面、高空天气图用于天气和天气系统的教学实例分析中，通过对近期天气特点和天气图中天气系统的对比，达到了理论联系实际的效果，也能锻炼学生的分析能力。另外，典型的台风云图和龙卷风内部气流运动图片的应用，加深了学生对这些天气灾害系统结构模式和天气特点的理解，直观反映教学内容。
图1 直接扫描的等值线图
图2 处理后的等值线图
3 动画在《气象学》的应用
3.1 动画在《气象学》教学中的作用
图片这种静态的媒体形式不能演示物体的运动，在《气象学》多媒体课件中应用Flash动画、动态jpg图片等形式模拟海陆风的形成过程、等值线绘制过程、天气系统内气流运动模式和锋面降雨的发生过程等内容，有利于学生对重、难知识点的吸收和消化。
3.2 制作简单动画的方法
可以使用Power Point中的“自定义动画”功能实现简单的动画效果，该功能可以通过控制所绘制图片各部分出现的顺序和时间达到动态演示的效果。在讲解等值线绘制时，要表现每根等值线的动态绘制过程，首先用Power Point中“绘图”功能将等值线绘制好，再利用“自定义动画”中“进入”的“擦拭”效果，在“方向”选项中选择“自右向左”，在“速度”选项中选择“中速”便完成了动画的制作。Power Point虽然看似“傻瓜”，但是其中的许多功能值得我们去仔细揣摩，有效开发利用。
2.3 制作复杂动画的方法
若要制作较为复杂的动画，也有多种编辑软件可供选择。一种是GIF动画，可以使用Ulead GIF Animator动画制作软件来实现。例如：气象云图的动态变化过程的制作，先将各个时间的静态图片作为关键帧插入，再设置好每帧之间的时间间隔和相应属性，该软件就能自动完成图片之间的平滑过渡，还可以加入文字提示等其它特效，最后生成GIF格式的动画。这种格式的动画文件体积小、容易播放又便于移植，用于Power Point制作的多媒体课件可确保课件播放的流畅性，但其动画播放过程不可人为控制。如果需要严格地控制动画的运行过程，可以通过制作Flash动画实现。本人在实践中发现，第三方的Flash制作软件SWiSHmax较Flash官方软件容易掌握。该软件菜单栏“插入”的“效果”选项中可以选择150种诸如爆炸、漩涡、3D旋转以及波浪等预设的动画效果，在“插入”中还可以添加控制按钮，可以快速增加对动画的控制功能。SWiSH可以直接输出与Macromedia Flash相同的SWF格式，所以观看动画时不需要重新下载其它外挂程序。利用该软件可以大大提高Flash动画的制作效率，能够让教师把更多的精力放在如何设计更能反映教学内容的动画模型。利用多幅台风云图制作成的台风云图flash动画，既可以连续展示台风从初生阶段、成熟阶段到消散阶段的整个发展过程，也可以在不同发展时期查看静态的结构特征，使学生能深刻认识台风的生命史和结构。
3 视频在《气象学》的应用
3.1 视频在《气象学》教学中的作用
一些典型的天气现象的发生过程、气象灾害对农业生产的危害实况和各地农业气候资源的展示等内容具有真实性、不可逆性和不确定性的特点，用视频的方式展示比模拟动画更真实生动，并且能提供多种感官刺激，学生通过观看影片可以得到更多启发。除此之外，视频在气象学的教学实习中的应用也是必不可少的。常规气象观测的现场观摩教学法往往受学生人数和天气的制约而无法顺利进行，根据气象观测规范录制的地面气象观测视频录像可以在很大程度上弥补以上不足，提高教学效率。
3.2 编辑教学视频的常用软件
在课程教学中要求视频简洁、精练、重点突出，录制的视频可能会出现时间过长和内容不够连贯等问题，直接在课堂上播放这类视频并不能达到理想的教学效果，这就需要应用非线性视频编辑软件对原始视频进行后期加工处理。Premiere作为专业级的非线性视频编辑软件，拥有强大的实时视频和音频处理能力。但用该软件制作视频需要一定的专业知识，VideoStudio视频编辑软件则能方便快捷地实现视频处理，制作者只要使用其内置的生成向导，就可以快速实现视频文件的剪辑、修改和拼接，还能实现一些比较有用的特效。例如：将地球公转的视频和某纬度太阳高度角变化的视频编辑在同一个视频的左右画面同时播放，这样处理后的视频能更形象地表现太阳辐射变化与地球公转的关系，为教学效果的提高提供了更广阔的可塑空间。
4 结束语
利用多媒体技术的集成性、交互性、智能性等特点将文本、图片、音频、视频和动画等多种媒体融入到教学中，使教师的讲课变得生动活泼、条理清楚、具体直观，既丰富了课堂教学手段和教学资料，简化了重、难点知识的讲解，又帮助了学生轻松地掌握知识要领，激发了学生学习的兴趣和热情，有利于培养出创新型人才。
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