《机械基础》多媒体素材库的建立
摘 要:本文针对机械基础课程特点,说明素材库建立的重要性以及素材库的建立过程。以知识点为基础构建的机械基础多媒体素材库,能够实现资源共享,老师通过素材库,可以使用这些素材,组建具有自己个性的课件。
关键词:素材库 数据库 机械基础 建立过程
中图分类号:G4文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)04(b)-0170-02
《机械基础》是我学院机电、数控、机制等专业的技术基础课,是一门实践性强、知识点多、内容设计广的课程,是对学生进行设计能力、创新能力、工程意识训练的主要课程。它涉及到众多的机构、零件的结构、运动原理等。在教学中,由于学生对各类机构及零件一般没有多少感性认识,常用到大量的模型和实物作为辅助教学工具。由于模型大小不一,过大的模型,重量重,上课携带不方便,过小的模型,学生看不清楚,教学效果较差。特别是随着课程改革力度的加大,授课学时数的减少,提高教学质量和教学效果是当务之急。随着多媒体技术的发展,大部分教师采用多媒体教学以求更好的教学效果。在多媒体广泛运用的今天,各种机械设计CAI课件也广泛运用,但他的内容已经设计好,一般是不允许修改和调用的,教师的个人教学风格无法充分展现。再加上不同的专业,对教材的理解不同,授课的方式也有所不同,这就需要电子课件也应有所变化,个性化的电子课件就尤为重要。要制作一个有自己特色的课件,需要大量的图形、视频和动画等,对教师个人的制作水平来说,是个极大的考验,不仅费时费力,而且对老师的计算机水平有较高的要求。如果能把制作课件所需的基本素材以一定的方式集中存储和管理,通过资源的共享,使得在制作课件时可以重复使用这些基本素材,使老师制作个性化电子课件变得容易,既节约了制作的时间,也减少了制作成本,降低了制作难度。
1 素材库的准备
该素材库包括《机械原理》、《机械零件》、《工程力学》、《金属材料》4门课程,所包括的内容多,由于我院的学生是高职生,故选择一些通俗易懂的知识点作为素材,素材的种类有文本、图片、动画、视频等类型。
1.1 文本的准备
素材库中的文本主要用于呈现教学内容,它是素材库的主要组成部分,直接在数据库中输入文本内容或通过外部文本编辑软件如word等制作文本,然后读取到数据库中。
1.2 图形的准备
图形是素材库中最重要的素材,机械基础课程中零件多,为了让学生对零件的外部结构特征有一个感性认识,图形具有很好的表现力,可以从网上下载,或者利用扫描仪输入图像,对于部分零件还可以利用Autocad、Solidworks等绘图软件进行绘制。
1.3 动画的准备
动画是对事物运动、变化过程的模拟,具有生动的表现效果。素材库中的动画既有二维的,又有三维的。因此,动画制作的种类可分以下两种。
(1)二维动画制作。
利用Flash软件工具实现。Flash是专门为网络设计的一个交互性矢量动画设计软件。比如在表达平面机构的运动原理时,利用动画可以展现出平面构件之间的运动关系。
(2)三维动画制作。
三维动画具有逼真的表现效果,能够直观地表达构件之间的运动和连接关系,利用Solidworks软件进行绘制和演示。
1.4 视频的准备
视频能更真实地表达知识点,利用摄像机现场录制或从VCD里剪辑。采用AVI、MOV、MPG等格式存储。
2 素材库的总体结构设计
采用Server2000数据库来存放机械基础课程中所涉及的文字、图片、动画、视频等多媒体数据。它共分为用户管理模块、组合功能模块、课件编辑三个模块,见图1所示。它能实现组合编辑的功能,教师可通过对数据库中的教学内容及素材的编辑以形成具有自身教学特点教学课件。
3 素材库的管理
机械基础所包括的零件多,机构类型也多,为了让学生能更直观地认识,采用的素材种类很多,必须对它进行有效的管理,才能方便地从库里选取素材。
3.1 对素材进行分类存放管理
可按素材的种类进行分类存放,在每一类素材中,还可以采用更细的分类,采用如图2所示进行分类存放。
3.2 以特征文字对素材命名
为了让使用者能方便存取素材,可使用一些具有代表性的特征文字对素材进行命名,这可让使用者一目了然,提高了查询的针对性。
3.3 开发专业程序对素材进行管理
采用数据库技术,编制素材库专用管理程序,通过这种方式,可以直观地对素材库中的素材进行浏览、查询、添加、删除等操作,同时也可有效地对各种素材进行组织和管理。
数据库的内容包含机械原理、机械设计、工程力学等多门课程。数据库的构建以知识点为基础,数据库结构基本采用树型结构,即由课到章,章再到节,节再往下分……直到最小的知识点。知识点相当于数据库中的一条记录,其内容是对某一门课程某一方面的概括。
数据的存储根据不同类型分别采用两种不同的方式:对于文本文件,其占用的数据库空间小,直接存入数据库中;而对图像、视频、音频等占用空间大的多媒体文件,则采用存储文件路径的方式来存取,即数据库中实际存入的是多媒体文件的虚拟路径和文件名,而多媒体的实际存放位置是在与虚拟路径对应的本地路径下的目录中。
4 建立知识点的E-R关系
该数据库的实体为课程、章、节、知识点、素材,数据库的E-R关系见图3所示。
根据以上E-R图,转换为素材表、知识点表、课程表、章表、节表以及系统登录表,分别编写脚本,构建表的结构,各表之间通过主键与外关键字之间建立关联,以此来进行数据的传递。
总之,多媒体素材库的建立,减轻了教师制作课件的难度,个性化的课件可以更好的体现。随着计算机辅助教学技术的发展和日趋成熟,课件的制作越来越成为计算机辅助教学实践中的热点问题。素材库的建立,可以大大缩短课件开发的周期。高效地利用网络发挥教师的教学特长,最大程度地调动学生的学习积极性,对于机械基础这样的理论联系实际的课程,需要采用特殊手段进行教学,素材库的建立具有一定的研究意义。
参考文献
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