科技创新训练选修课程电控部分教学演示动画的设计制作与应用

摘要：本文全面分析了科技创新训练选修课程的教学对象、教学组织形式的特点，研究了制作教学演示动画的必要性及可行性。在此基础上综合运用多媒体软件Flash、Photoshop、Pro/E、3D max及Director制作了交互式教学演示动画并应用于教学，取得了理想的教学效果。

关键词：教学演示；动画制作；实践教学

多媒体教学不仅是教学手段现代化的一种体现，更是教学改革的突破口。实践证明，多媒体教学符合学生的认知心理；有利于激发学生的学习积极性；提高了教学效率。通过开展多媒体教学应用，可以促进教学观念与授课形式的变革，促进教学思想与教学理论的变革，促进教学体制与教学管理的变革，促进教学模式与教学方法的变革。随着多媒体技术及相关应用软件的快速发展，出现了多种形式的多媒体教学手段，其中就包括教学演示动画。

为了使多媒体技术更好地服务于具体课程，达到优化教学内容、提升教学效果的目的，

我们首先要分析课程的教学对象和教学组织形式的特点。

一、科技创新训练选修课程的特点

1.教学对象的特点

科技创新训练选修课的教学对象从年级上分是大一、大二的学生；从专业上分主体应是理工类的学生，此外还有少量经管、人文类的学生。

对于大一、大二的理工类学生，他们还处于基础课的学习阶段，专业课几乎没有接触。

这时他们参加选修课很大程度上是出于对学生科研立项及业余科技活动的好奇。对于经管、人文类的学生，他们能参加这门选修课，除了为获取毕业所需的学分外，更多的是为了开阔视野，拓宽自己的知识面。总之，科技创新训练选修课教学对象的共同特点是，学习积极性高，求知欲望强，对动手实践、参与业余科技活动具有比较浓厚的兴趣；同时，专业知识不成体系，不具备基本科研能力及缺乏经验，又使他们在实践过程中面临各种各样的困难，很容易丧失信心。

2.教学组织形式的特点

科技创新训练选修课每学期1-10周开课，上课时间为周六全天，上午理论授课，下午动手实践。根据教学计划，每次上课学生都必须完成一个完整的教学模块，并且教学模块之间衔接紧密。以电控部分为例，教学模块的设置顺序为：直流5V电源制作、单片机最小系统、智能小车驱动板原理与焊接、Protel电路原理图绘制、C51程序设计基础、流水彩灯控制、舵机驱动、直流电机调速等。如果学生在某一个环节上出现问题，没有掌握全部的知识点，会直接影响他下一个教学模块的学习。

二、制作教学演示动画的必要性和可行性

从以上分析可知，在科技创新训练选修课中，教师要帮助学生在4学时的理论授课时间内，理解、记忆尽可能多的知识点，并在随后的4学时内通过指导动手实践，使学生重现所有知识点，做到真正掌握。单纯依靠传统的教学方法，很难达到上述目的。例如，在讲解直流5V电源制作的教学模块中，如果单纯依靠电路原理图，虽然可以使学生理解每部分电路的基本功能，但很难对电源波形的变化过程形成一个完整、直观的印象；而且原理图上的符号毕竟不是真正的电子元器件，即使学生掌握了电路原理，但由于不熟悉元器件的特性，在电路焊接时经常无从下手。如果能在电路原理图上用元器件实物照片替代相应的符号，并以动画的形式演示电源波形的变化过程，上述问题就迎刃而解了。

现代多媒体技术及相关应用软件的快速发展，使我们有足够的能力将文字、图片、模型及影像融合在一起，形成一套交互式的教学演示动画。

三、交互式教学演示动画的设计与制作

下面以直流5V电源制作为例，简要叙述交互式教学演示动画的原理背景、制作方法及演示效果。

直流5V电源制作。直流5V电源的工作原理是，交流220V市电通过9V变压器后，进入桥式整流电路，电源波形由交流变成直流；220V极性电容起到低通滤波的作用，使波形变化幅值变小；稳压芯片78L05使电源波形稳定在直流5V；瓷片电容104起到高次滤波的作用，使电源波形更加平稳。

在教学演示动画主界面上，用元器件实物图替换了原理图中的符号。在授课过程中，点击不同的元器件图片，会出现相应的文字介绍及电源波形图，按照电流的走向依次点击，可以使学生完整、形象的理解直流5V电源的产生机理。

四、交互式教学演示动画的应用

对于参加科技创新训练选修课的低年级同学，我们的教学目标是让他们理解最基本的工程概念，掌握最基本的工程方法。如果单纯借助于文字、理论公式或工程图纸，很难让学生们在很短的时间内掌握某一概念或方法的本质。交互式教学演示动画恰恰弥补了传统教学方法的不足。在教学中我们将两者结合起来，首先对基本概念、方法做概述；然后运用教学演示动画分部讲解，将理论和实际效果有机结合，使学生加深印象；接下来学生可以参考演示动画及教材进行动手实践，完整地掌握一个教学模块的全部知识点。

在2010-2011年春季学期的科技创新训练课程的教学过程中，我们将教学演示动画融入理论授课中，取得了比较理想的教学效果。参加课程的学生分为41个小组，最终有34个小组完成了所有的教学环节，做出了实际作品（程控小车），成品率达到了82.9%。

【参考文献】

[1]谢桂芳.《多媒体教学应用发展趋势》.郴州师范高等专科学校学报.

[2]吕永芳，古丽马兰.《论多媒体教学的必要性与应用前景》.佳木斯大学社会科学学报.

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