多媒體技術(shù)在新裝備教學(xué)中的應(yīng)用

多媒體技術(shù)在新裝備教學(xué)中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：多媒體，視頻，音頻采集。1、引言計(jì)算機(jī)輔助教育（ComputerBasedEducation），是計(jì)算機(jī)技術(shù)在教育領(lǐng)域中的統(tǒng)稱，這是一門新興的交叉學(xué)科，它涉及教學(xué)、科研和管理等領(lǐng)域的各個(gè)方面。多媒體技術(shù)是指把聲音、文字、圖形、圖象、動畫等多種媒體的信息通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行交互式綜合處理的技術(shù)，即通過計(jì)算機(jī)，用多種手段來存儲傳播和處理信息，人們利用多媒體計(jì)算機(jī)的文本、圖形、動畫、視頻和音頻綜合處理能力及其交互式的特點(diǎn)，編制的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課件能達(dá)到生動、形象、逼真的效果。它采用的這些技術(shù)，可激發(fā)學(xué)員的學(xué)習(xí)積極性和主動性，提高學(xué)習(xí)效率，它靈活的交互性可以改善學(xué)習(xí)效果。為了盡快實(shí)現(xiàn)新裝備的教學(xué)能力，我們利用多媒體技術(shù)研制開發(fā)了《八六式步戰(zhàn)車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與原理多媒體教學(xué)軟件》、《九二式輪式裝甲車構(gòu)造與原理多媒體課件》、《裝甲裝備器材管理識別系統(tǒng)課件》等。上述軟件主要利用了計(jì)算機(jī)的三維動畫技術(shù)來演示各零部件的構(gòu)造和原理，使一些無法觀察到的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理和裝甲器材可以生動、直觀地展示在學(xué)員面前，從而提高了教學(xué)效果。2、設(shè)計(jì)思想由于該系統(tǒng)主要是用來演示機(jī)械構(gòu)造和原理的多媒體教學(xué)軟件，所以在開發(fā)過程中著重考慮如何真實(shí)、形象、生動地把構(gòu)造和原理演示出來。我們根據(jù)這一特點(diǎn)，利用三維動畫技術(shù)并配以圖象、語言達(dá)到生情并茂的效果。3、軟件開發(fā)過程3、1多媒體軟件開發(fā)環(huán)境（1）硬件要完成一部多媒體產(chǎn)品的制作。要比演播一部多媒體產(chǎn)品對硬件的要求高的多。特別是視頻采集、三維動畫的制作、視頻和動畫及聲音的合成對計(jì)算機(jī)的內(nèi)存、CPU要求都很高，現(xiàn)在看最低要求為486，當(dāng)然配置越高越好，但同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)性問題。我們根據(jù)實(shí)際情況及一些軟件的要求采用了如下配置：A．硬盤為3.4GB．內(nèi)存為64MC．采用PCI總線主板D．CPU為MMX166E．顯示卡為4M緩存的麗臺600F．視頻采集卡采用的是Broadway另外還需掃瞄儀、攝像機(jī)、錄音機(jī)等輔助設(shè)備。（2）軟件環(huán)境軟件系統(tǒng)是我們開發(fā)多媒體的工具，這些軟件可對圖形、文字、動畫視頻、音頻進(jìn)行處理、整合，使其在不同的界面上流通。（另外還可制作加工三維動畫）。特別應(yīng)該具有傳輸、轉(zhuǎn)換功能，要產(chǎn)生友好的用戶界面和易于操作的工作環(huán)境等，（電腦應(yīng)具有同時(shí)抓取、操作、編輯、存貯或呈現(xiàn)不同形態(tài)的能力）。達(dá)到電腦和用戶之間交互式性工作，以多樣性富于變化的學(xué)習(xí)和展示環(huán)境。所以對軟件要求很高?？蛇_(dá)到上述要求的軟件很多（如VisualBasic，3DStudio，Tuspace，Premiere，Authorware等）下面就我們采用的軟件（工作平臺為Windows98英文版）作以簡要介紹。A、目前，三維動畫制作方面的軟件非常多，流行的幾種有3DStudiomax，truspace等等，經(jīng)多方考證，我們采用了3DStudiomax，該軟件雖然對計(jì)算機(jī)硬件要求高（要求操作系統(tǒng)為Windows98，WindowsNT3.51server或WindowsNT3.51workstation;CPU為90Hz以上，內(nèi)存要求最少為32M，彩卡最少能支撐800?600的256顏色;硬盤最少留有100M空間等），但該軟件性能非常好，它從生成造型材質(zhì)制作，再到動畫設(shè)計(jì)，創(chuàng)建燈光等等過程都在一個(gè)界面上完成，功能強(qiáng)大的各種工具使用起來非常方便，它提供了多種變換工具及多種編輯修改器。它還包容了3Dstudio中的IPAS模塊，使用起來更加方便快捷，不象IPAS那樣需要專門的操作，也不需要更多的用戶界面程序。它能與場景動態(tài)交互。更令人興奮的是3Dstudiomax幾乎每一項(xiàng)功能甚至包括渲染功能都是一個(gè)可替換和修改的外掛模塊?？傊撥浖哂锌蓴U(kuò)展、即時(shí)反饋、靈活、著色后的動畫顏色逼真等特點(diǎn)，在上述多媒體教學(xué)系統(tǒng)中，所有零部件都是用3Dstudiomax完成的。在準(zhǔn)備圖形、圖像、動畫的同時(shí)，錄音工作也在進(jìn)行，錄音工作是根據(jù)分鏡頭劇本的順序把解說詞按每個(gè)分鏡頭編號進(jìn)行配音。C、利用非線性編輯軟件premire進(jìn)行編輯合成，制作電影格式，該軟件具有精確的剪輯素材（可精確到楨）、豐富的特技效果、直觀的音頻合成和圖形、圖像各種格式的兼容等功能。我們利用它把制作好的三維動畫、圖形、語言按分鏡頭劇本的要求進(jìn)行合成。D、利用Authorware制作成多媒體教學(xué)軟件。Authorware是一套龐大的多媒體編輯系統(tǒng)，是一套跨平臺多媒體開發(fā)工具，它具有不同編寫程序的特點(diǎn)，只需使用流程線以及一些工具圖標(biāo)，就能制作一些程序軟件，如分流程序，判斷程序等等。我們利用該軟件最后完成了《八六步戰(zhàn)車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與原理的多媒體教學(xué)軟件》。3、2制作過程多媒體軟件的開發(fā)不同于一般的程序設(shè)計(jì)，它是一門新興的綜合性學(xué)科和產(chǎn)業(yè)，即有很高的技術(shù)含量，又有很高的藝術(shù)含量，它涉及腳本的設(shè)計(jì)（分鏡頭劇本，包括解說詞）、創(chuàng)意設(shè)計(jì)、制片（錄像）、三維動畫制作、視頻采集）、配音、配樂及后期合成。我們根據(jù)情況，主要進(jìn)行了下面幾步：（1）環(huán)境分析：多媒體課件開發(fā)的環(huán)境分析主要包括課件的目標(biāo)分析、使用對象分析和開發(fā)成本估算。（2）教學(xué)設(shè)計(jì)：主要是詳細(xì)分析教學(xué)內(nèi)容、劃分教學(xué)單元、選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)模式。（3）腳本設(shè)計(jì)：腳本是在教學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上所作出的計(jì)算機(jī)與學(xué)生交互過程方案設(shè)計(jì)的詳細(xì)報(bào)告，是下一階段進(jìn)行軟件編寫的藍(lán)本，是課件設(shè)計(jì)的主要依據(jù)。我們按《八六式步戰(zhàn)車發(fā)動機(jī)構(gòu)造與原理多媒體教學(xué)軟件》、《九二式輪式裝甲車構(gòu)造與原理多媒體課件》、《裝甲裝備器材管理識別系統(tǒng)課件》的教學(xué)要求，對課件要表達(dá)的內(nèi)容進(jìn)行文字描述，包括屏幕布局，動畫，配音等等。腳本是依據(jù)教科書編寫的，根據(jù)授課內(nèi)容對每一零件的每一角度出現(xiàn)的時(shí)間以及解說詞的內(nèi)容都進(jìn)行了詳盡的描述。（4）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備：數(shù)據(jù)是一種軟件設(shè)計(jì)中不可缺少的要素，它決定著軟件設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性、生動性。多媒體軟件的數(shù)據(jù)主要包括：文本、圖形、靜止影象、動畫、視頻影象、語言、音樂等。A．文本準(zhǔn)備：多媒體應(yīng)用軟件呈現(xiàn)的文本有兩種方式，即圖形方式和文本方式。圖形方式在我們制作的軟件中沒有用到，文本方式呈現(xiàn)的文體主要是一些解說詞，用Windows下的Wps97完成。B．靜態(tài)圖象的準(zhǔn)備也有兩種途徑：一是利用現(xiàn)存的圖象，二是自己制作，我們主要利用現(xiàn)有圖象。把一些不必要用三維動畫演示的零部件展示出來，例如水箱。我們用照相機(jī)把水箱照下來。在利用掃描儀把它掃在計(jì)算機(jī)中，然后利用photoshop進(jìn)行處理，得到最后的圖像。C．動畫的準(zhǔn)備：動畫具有生動、形象的特點(diǎn)，它可把無法用肉眼看到的內(nèi)部的構(gòu)造和原理真實(shí)的展現(xiàn)在人們眼前，我們主要利用3Dstudiomax制作了大部分發(fā)動機(jī)和裝甲器材零部件的三維動畫，包括無法從實(shí)物外觀觀察到內(nèi)部構(gòu)造也展示出來，如曲軸油道等。D．視頻的準(zhǔn)備：視頻所表現(xiàn)的信息更加真實(shí)，它主要來源于實(shí)物，用錄象機(jī)把實(shí)物錄下來就是視頻，我們主要錄制了發(fā)動機(jī)總體結(jié)構(gòu)及零部件的外部結(jié)構(gòu)。E．語言準(zhǔn)備：語言是多媒體信息中不可缺少的，就象大自然中不可缺少聲音一樣，我們主要把教科書中的講解進(jìn)行處理，然后根據(jù)腳本改編，最后錄制。（5）多媒體制作：最后的合成制作是很關(guān)鍵的，為了達(dá)到快速和高效率，采用了Authorware為工具進(jìn)行開發(fā)。總之，多媒體教學(xué)軟件作為一種新的技術(shù)，正在不斷發(fā)展、完善、提高。它作為一種新的教學(xué)手段正在改變我們的傳統(tǒng)教學(xué)方式，對于提高教學(xué)效果，必將起著越來越大的作用。4