专业实习教学辅助系统的开发与实践

摘要：学生实习是大学实践环节的重要内容，但在实际的实习中存在一些问题使实习无法达到应有的效果。随着计算机技术的普及，多媒体教育已在各级教育中起到了非常重要的作用。我校应用化学专业开发了专业实习辅助系统，该系统根据电厂真实情况并结合多媒体技术多方面的优点，介绍了电厂的锅炉、汽轮机、发电机、除尘、脱硫、化学水处理等原理及工艺流程。该软件在专业实习教学应用中反响良好。

Abstract: Student professional practices are an important practice part in the university teaching, but in the process of actual practice there exist some problems affecting the desired effects. With the popularity of computer technology, multimedia education plays a very important role in all levels of education. Applied chemistry major of our university has developed a professional training aided system according to the real status of power plants, and combined with many advantages of multimedia technology, the working principles and process of the power plants about boilers, steam turbines, generators, dust removal, desulfurization and chemical water treatment etc. were introduced in the teaching aided system. The application of software in professional practice teaching has gained a good response.

关键词：应用化学；电厂实习；多媒体；教学辅助系统

Key words: applied chemistry；practice in power plant；multimedia；teaching aided system

中图分类号：G434 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）03-0230-02

0 引言

近年来，计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，简称CAI）的兴起是教学领域中最富有成效的信息革命之一，作为一种先进的教学手段，CAI正逐步渗透到各类学校的各个学科，使教学模式、内容和形式、课堂教学结构以及教学思想和观念都发生了重大的变化[1]。多媒体技术有利于激发学习者的学习兴趣和认知主体作用的发挥，有利于知识的获取与保持[2]。本文拟从实际生产实习出发，应用PowerPoint技术，探索建构有助于学生了解电厂的多媒体课件。

1 当前实习教学存在的问题

实践教学包括实验、实习、课程设计和毕业设计等教学环节，它培养学生分析问题、解决问题和动手能力，为使学生适应社会打下基础[3]。学生实习是实践教学的重要内容，是我校应用化学专业教学计划中重要一环，为实现专业培养目标起着重要作用[4]。但在我校的实习中存在着一些问题，面临以下困境。

1.1 生产实习教学无法跟上时代 随着电力结构调整的加快，30万千瓦、60万千瓦的大型发电机组已成为我国电力系统的主力机组，百万千瓦超超临界机组也已在我国投产运行。但由于实习经费、厂方等多方面原因，学生实习时难以到反映当代电力最新技术的新型电厂，因此，无法了解最新的发电机组概况。

1.2 实习经费不足 电厂实习时间一般为两到三周，由于学生人数多，实习指导教师和学生的交通费、住宿费和实习工厂收取的管理费等费用较高。有时不得已压缩实习时间，影响了实习效果[5]。

1.3 生产实习深度不够 由于时间较短，实习成了走马观花，很多学生在这期间中往往抓不住重点，无法同平日所学的知识更好的相结合。同时在实习中学生只是了解车间主要工艺流程，无法了解主要设备、管件等的内部结构情况。

1.4 实习管理工作有待改进 一方面由于实习场地分散，学校指导老师在实习中更多的是起到了巡查、监督作用，难以在不同的实习场所对学生进行长时间指导；另一方面，实习单位指导人员缺乏责任感，对学生实习缺少认真的指导。

2 本系统达到的目的与效果

为了弥补现场实习的不足，提高实习的效率及实效，我们尝试引入多媒体技术，开发专业实习辅助系统，本系统预期达到的目的和效果有：①通过同时或交替地呈现文字、图像、声音、动画等信息形式，为学生提供一个生动逼真的实习环境。②利用计算机的交互技术和高速检索技术，使用者可以迅速方便地选择实习教学内容，对实习中不清楚或不懂的问题可进一步自学提高。③利用采集的影像、动画等素材，展现新一电厂的实际面貌，使学生能更加生动形象的了解电厂各车间的工作原理、流程。④全部实习教学内容按知识点模块化设计存储，更便于教师对辅助系统进行修改，也可使学生对整个内容或某一部分内容进行查询、浏览。

3 系统设计原则

本系统的开发属于计算机工程，因而在设计的过程中应遵循软件开发的一般原则：

3.1 科学性原则[6]。本系统的研究与设计中，应根据专业实习的特殊性，准确地阐述实习知识，而且体系要严谨，教学目的要明确，文本、图形、动画、音像、视频等各种媒体使用合理，屏幕设计清晰高雅，色调搭配适中，生动活泼而又不失严肃，注意引导式启发，要充分利用计算机的交互特性。

3.2 教育性原则[7]。课件设计应概括课程主要知识点，同时结合授课进程，相互穿插印证，做到重点突出，思路清晰完整，达到良好的教学效果。

3.3 可操作性原则。课件的操作要尽量简便、灵活、可靠，便于教师和学生控制。在课件的操作界面上设置寓意明确的菜单、按钮和图标，避免了复杂的键盘操作，避免层次太多的交互操作。

3.4 艺术性原则[8]。课件不只是单一的文字排列，根据实际需要适当增加一些动画、图片、声音等多媒体因素。

4 系统的制作过程

4.1 设计制作脚本 多媒体课件脚本编创工作包括选题，收集有关信息和素材，进行创意描述、文字撰写、内容编排、版面设计、图文比例、画面色调、音乐节奏和交互方式等。对教学内容的选择、结构的布局、视听形象的表现、人机界面的形式等进行周密的考虑和细致的安排，最终应细化为“分镜头”剧本[9]。

4.2 搜集课件素材 多媒体素材就是多媒体课件中用于表达教学内容的各种元素，它包括图形、动画、图像、文本、和声音等。素材的准备工作一般主要包括文本的录入、图像的处理、声音的采集、动画的制作、影像的截取等。有些素材可以从素材库或在互联网上直接获得，而有些素材专业性较强，就需要自己动手制作。

4.3 课件的编辑制作 利用微软办公软件中的Powerpoint根据脚本的要求和意图设计教学过程，将各种多媒体素材编辑整合起来，制作成交互性强，操作灵活，视听效果好的多媒体课件。

4.4 辅助系统的后期完善 后期制作时，要按照制作脚本和总体设计构思的要求，将筛选、编辑后的影像与图片资料用二维、三维动画或直接在图上绘制动画、文字、图表，将音乐、音响、解说词等素材、资料进行技术处理和艺术加工，编排组合，实现总体构思的最佳效果[10]。

5 系统内容及框架简介

本教程在总体设计结构上分为两大模块，分别是“生产实习”和“毕业实习”，每个模块是每一章的内容。系统结构如图1所示，箭头指向代表幻灯片间相互跳转的方向。比如，主目录与各章首页可相互跳转，各章首页又可与各节首页或知识点相互跳转；而各章节首页及知识点都可直接返回主目录。“主目录（各章导航页）”以超链接的方式贯通课程各章节的授课内容，使课件成为一个具有良好的可控性和互访性的整体[11]。

6 系统功能特点

6.1 本系统详细介绍了电厂的生产过程。学生通过对该系统的学习，可以了解电厂锅炉、汽轮机、发电机、电厂环保以及化学水处理等知识。

6.2 在系统的总体方案设计中，采取了模块化结构，将实习的内容按模块划分成若干知识单元，每个知识单元包含若干个知识点，各模块之间采用超链接实现非线性的结构，如此设计，使学习者易于接收信息与知识转化，提高了信息传递速度和理解深度。

6.3 导航清晰，交互性好。导航按钮实现了各章节间的跳跃和返回；人机交互界面友好，学生可根据提示或交互按钮方便地进行操作。

6.4 该系统可以使学生提前了解电厂的运行流程，对自己的实习有一个大致的认识，也可以作为实习后学生查漏补缺的一个参考途径，以提高实习效果和实习质量。同时可供对化学专业感兴趣的学生使用。

7 教学应用反响

本系统应用到专业实习教学中，得到良好的反响。运用多媒体技术，模拟电厂的真实情景，最大限度地调动学生的积极性，充分表现教学内容，突出重点，引导学生积极探索、主动学习。以视频和动画手段展示电厂设备的结构和工作过程，学生通过视、听、触、运动等方式将全部知觉系统调动起来，形成教学双向互动，调动学生的感知能力，使学生更好地发挥创造性思维，有效地调节、选取、组织、传递、反馈各种信息，激发了学生的学习兴趣，在最近两届学生中应用后反响良好。

参考文献：

[1]刘芳.多媒体教学课件的设计与开发[J].辽宁高职学报,2003,5(06):127-130.

[2]马茹燕.化学教学与多媒体技术应用[J].科技之友，2010，（02）:118-119.

[3]高建强,马良玉,吕丽霞.定制仿真培训及其效益浅析[J].中国电力教育,2005,(01).

[4]王卫卫.提高学生电厂实习效果的一管之见[J].长江工程职业技术学院学报，2008，(02):75-77.

[5]阳小敏,王季青,刘建生.生产实习教学的困境与对策[J].科技咨询导报,2007，(06).

[6]蒋学雷.多媒体课件设计原则在课件制作中的指导作用[J].考试周刊，2009，（27）.

[7]龙军,陈青,刘强.大学多媒体课件的设计原则和方法[J].湖南医科大学学报,2010,1(12):140-141.

[8]孙杰.多媒体课件制作的原则与技巧[M].教育论坛，2005:221-222.

[9]王志立.浅谈多媒体课件的制作过程[J].教育教学研究,2011:130-131.

[10]刘瑞儒.多媒体课件开发流程研究[J].延安大学学报,2002,1:24-26.

[11]王兴中,吴长亮.从整体框架设计入手优化PowerPoint课件[J].科技信息，2007,35:219-221.