UG应用模块课件的设计与制作.docx

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UG应用模块课件的设计与制作

0引言

计算机辅助教学（CopmuterAssistedInstruction，简称CAI），是近30年代迅速发展的一门新兴综合性计算机技术，CAI是教师用计算机作为教学媒体，为完成一定的教学目标而采用的一种完全新颖的教学形式，它强调的是学生学习的主动性，调动积极因素且减少教师课堂口述。

CAI可以集中一些优秀教师的共同智慧，使用精心设计的教学软件，并与传统的教学方法有机的结合，达到因材施教、提高学习者的积极性、主动性、创造性的目的。

它作为一种现代化的教学技术，以越来越受到人们的重视。

计算机辅助教学是利用计算机作为主要的教学媒体来进行教学活动，即利用计算机来辅助教师执行教学。

计算机不仅能呈现单纯的文字、数字等字符教学信息，而且还能输出动画、视频、图像和声音，能非常容易做到教学信息的图、文、声并茂，这种多维立体的教育信息传播，增强了信息的真实感和表现力。

另外，计算机作为教学媒体，学生可利用一定的输入、输出设备，通过人机“对话”的方式进行学习，这种人机交互作用是计算机媒体所特有的。

这些是幻灯、电视等单向电教媒体无法比拟的。

而且计算机辅助教育已发挥出越来越大的作用,这些多媒体CAI软件在学生对知识和技能的获取方面也确实发挥了较大作用,有助于全面提高教育质量和教学水平，不过，必须明确的是不能盲目性地夸大计算机在教育中的作用，在CAI课件或软件的设计上绝不能以计算机的工具性、辅助性来取代教师的主导性和学生的主体性；绝不能将计算机当成一种高级而又现代化的向学生灌输知识的新工具。

多媒体CAI软件的研制与开发是一个庞大的系统工程,它包含着素材制作、人机界面、设计、多媒体数据访问、媒体同步回放、面向对象超文本数据管理等一系列关键技术,掌握这些关键技术是研制开发优秀多媒体CAI软件的前提和保证，但是，多媒体技术的引入，也增加了CAI软件的开发的难度和复杂度，使CAI软件的开发与需求之间的矛盾更加突出。

CAI软件开发与需求之间的矛盾，严重阻碍了CAI的推广应用，其主要原因是课件（CourseWare）开发方法和开发工具的落后。

因此采用先进的计算机技术，体现一定的教学设计理论的课件开发环境，已成为当前CAI技术研究的一个重要课题。

与传统教材相比，CAI课件能利用计算机多媒体功能，展示零件和机械的立体动画，配置文字和声音解说，在学生的计算机屏幕上能观看教师演示机械系统的拆装，教师也能通过自己的屏幕看到不同学生的实习过程并进行区别指导。

计算机辅助教学的关键是具有高质量的课件，下面，主要从四个方面分析CAI课件的质量评价因素。

一、课件的教学性能，包括：

（1）课件内容及编排的科学性。

即对教材内容要合理取材、重点突出、符合教学规律。

（2）教学管理的优越性。

即学籍管理、学生/教师电子邮件等功能的完备程度。

二、课件的综合性能，包括：

（1）课件结构的合理性。

一个设计合理的系统课件中应有一个教师推荐的学习路径（即默认路径），但又允许学生自选学习路径，通过自测表明学生已掌握的内容应允许跳过。

（2）启动安装的方便性。

课件的安装启动过程尽量简单。

（3）系统控制的灵活性。

用户能灵活地进入和退出，即用户能选择任一章节进入，能控制画面或文字在屏幕上的停留时间，能随时退出学习过程，记录学习情况。

（4）课件界面的友好性。

屏幕设计应清晰，用户信息输入区、反馈信息区等位置的设计应方便用户阅读；界面友好、鼓励向上、有力吸引。

三、课件的可靠性。

包括：

（1）正确性。

对于合理的一组输入，系统会给出正确的结果。

（2）安全性。

课件不应受误操作的影响，不受错误输入的干扰，用户在输入数据后，课件能自动进行有效检验，并给出妥善的处理结果。

（3）健壮性。

课件对环境变化的适应性要强，如当存储溢出、掉电、硬件出现故障等意外事件发生时，系统要能按某种预定方式作适当处理，有效地控制事故地蔓延，从而避免灾难性的后果。

四、课件的商品化程度，包括：

（1）课件的普及性。

一般来说，课件的潜在用户越多，课件对运行的软硬件环境要求越小，价格越低，课件的普及率越高。

（2）课件的适应性。

课件应能适应多种不同的硬件平台，运行效率高，可维护性好。

（3）课件文档与包装。

课件应有详细的功能说明、使用说明及必要的维护说明。

以上简要介绍了CAI的评价要素，不同的评价者，从不同的角度，按一定的标准和经验，对CAI课件的特性和教育效果作出评估，通过综合各方面评价人员的评估结果，可得到CAI课件所具有的质量等级。

本次设计为制作UG应用模块课件，主要是利用Authorware、Photoshop、UG等支撑软件来制作有关UG草图的CAI课件。

本设计说明书讲述了如下几个方面的内容：

第一章：

UG应用模块CAI的总体设计。

主要研究了UG应用模块CAI课件的设计流程和脚本设计。

其中软件流程的设计是列出了用Authorware做学习模块和测试模块的整个程序图；脚本设计是说明了制作课件所需的东西，以及整个设计步骤，并且列出了设计框架图。

第二章：

素材的整理。

主要研究了素材的取用和处理的问题。

这里的素材主要是文字、图象以及声音。

第三章：

CAI课件的制作。

分别具体讲述了学习模块、测试模块以及动画制作的全过程，最后研究了整个程序的调试和打包问题。

第四章：

结论。

主要讲述了本课题实现的功能，具有的特点，达到的效果以及目前还存在的不足，对不足问题的设想，还提出一些建设性的意见、想法包括本课题的设计对其它开发工作和其它产品的设计的意义问题。

本文旨在按照设计任务书的要求,探讨将多媒体技术应用于CAI软件中，设计和制作UG应用模块的CAI课件，课件具备多媒体特征，集声音、文字、图象、动画为一体，内容和形式都丰富多彩。

1UG应用模块CAI的总体方案设计

1.1课件知识点的分析

Unigraphics软件是一个集成化的CAD／CAE／CAM系统软件，它为工程设计人员提供了非常强大的应用工具，这些工具可以对产品进行设计（包括零件设计和装配设计）、工程分析（有限元分析和运动机构分析）、绘制工程图、编制数控加工程序等。

随着版本的不断更新和功能的不断扩充，UG更是扩展了软件的应用范围，面向专业化和智能化发展，例如各种模具设计模块（冷冲模、注塑模等）、钣金加工模块、管路布局等。

UG在发展过程中不断推出新版本，但是设计、绘图、加工部分仍是UG的核心，基本功能变化不大，仅是用户界面有一定的变化，以及功能有一些扩充。

所以，本书作为基础篇，版本的变化影响不大，用户应从传统的以二维绘图为主的设计工作方式转变为以三维数字模型为主的设计方式，较快掌握UG的基本功能，进行三维零件的设计。

UG每次的最新版本都代表了当时先进制造技术的发展前沿，很多现代设计方法和理念都能较快地在版本中反映出来。

例如在并行工程中强调的几何关联设计、参数化设计等都是这些先进方法的体现。

随着微机硬件的快速发展和性能的不断提高，目前UG的微机版本已广泛得到使用。

本课件知识点的难点和重点是视图布局、层的设定和预设置。

根据多媒体课件的自身特点，所以课件制作过程的方案如下：

分析教学课题，确定课件内容:

在教育领域中，无论哪门学科，一般都可以实施多媒体辅助教学，但是对于那些用常规教学方法就能达到教学目的的教学内容，就没有必要使用计算机来进行辅助教学，因为那样只能造成人力、财力的浪费。

但是像我们所制作的UG装配这样的课程内容比较抽象、难以理解、教师用语言不易描述、某些规律难以捕捉、需要学习者反复练习的内容等，在条件允许的情况下都有必要实施计算机辅助教学。

概括而言，选题应根据CAI的必要性和可行性来进行。

选题的同时，还必须分析和确定课题实施所能达到的目标，应符合教学目标的要求。

特别注意要发挥多媒体的特长，根据教学内容的特点，精心设计、制作多媒体素材，集图、文、声、像的综合表现功能，有效调动和发挥学生学习的积极性和创造性，提高学习效率；根据不同内容，设计课件脚本:

教材是教学的基本依据，也是CAI课件设计的蓝本，只有把握好教材内容，深刻理解教材的知识结构和内容体系，才能实施有效的教学。

因此，我们在课件设计之前，进行的大量的素材研究，讨论工作。

仔细分析和研究教学内容，理解重点、难点问题，确定课件的内容结构、表现形式及教学顺序。

脚本设计是制作CAI课件的重要环节，需要对教学内容的选择、结构的布局、视听形象的表现、人机界面的形式、解说词的撰写、音响和配乐的手段等进行周密的考虑和细致的安排。

它的作用相当于影视剧本；搜集媒体素材，制作合成课件:

“多媒体素材”是多媒体课件中用到的各种听觉的和视觉的材料。

也就是多媒体课件中用于表达一定思想的各种元素，它包括图形、动画、文本和声音等。

搜集素材应根据脚本的需要来进行，素材的取得可以通过多种途径，如利用扫描仪采集图像，利用动画制作软件生成动画，用话筒输入语音，或从各种多媒体素材光盘中取得。

多媒体课件最核心的环节是制作合成。

其主要任务是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起来，制作成交互性强、操作灵活、视听效果好的CAI课件。

这是技术性很强的工作，好在现在的多媒体编辑软件的操作使用越来越简单易学，为教师和同学亲自动手制作课件提供了前提；修改调试运行，打包发布:

应用课件制作完成后，要经过多次调试、试用、修改、完善，才能趋于成熟。

这也是很重要的一个环节，是确保课件质量的最后一关。

如果存在某些问题，应继续修改，直到满意为止。

然后打包，刻盘才算是成品使用，才算是课件成品。

    总之，多媒体课件的制作是一个艰苦的创作过程。

必须要有好的总体方案的谋化，应融教育性、科学性、艺术性、技术性于一体，这样才能最大限度地发挥学习者的潜能，强化教学效果，提高教学质量。

1.2课件开发平台的选择

目前，课件开发平台比较多，它们各自都有自己的特点，下面简单介绍

下，重点是Authorware软件。

（1）Flash是一种很好的动画制作软件，制作非常方便，动画文件所占容量较小，所以在多媒体课件和网页制作中被大量的使用。

它的动画格式有个很大的优点就是含有动画声音外，还有很强的交互性能，并且它的动画可以很清楚的设定路径和视觉上发生的变化，速度快，效果好。

（2）Frontpage是一种网页制作工具，基本上实现了所见即所得的工作方式，即使你不懂HTML语言，也能制作出专业效果的网页。

你也可以在HTML窗口里直接写入代码，再切换到preview窗口看效果。

同时它提供了许多先进技术，如主题，共享边界，层叠样式单，动态HTML，框架，推与频道定义，ActiveX，Javaapplet等。

编辑时有三种窗口：

normal默认窗；HTML窗，可以看到Frontpage自动生成的HTML代码；preview窗，是用已经安装的internetExplorer来显示网页，但是如果你没有安装IE就不能预览。

（3）Authorware是目前国际上流行的一种多媒体创作工具,也是一套功

多媒体制作软件。

自1987问世以来，它在同类产品中的市场占有率一直稳居第一位，实际上已经为多媒体行业建立了一个很高的标准。

它采用面向对象的设计思想，是一种基于图标（Icon）和流线（Line）的多媒体开发工具。

它把众多的多媒体素材交给其他软件处理，本身则主要承担多媒体素材的集成和组织工作。

Authorware的主要特点有：

1）面向对象的可视化编程。

　　这是Authorware区别于其他软件的一大特色，它提供直观的图标流程控制界面，利用对各种图标逻辑结构的布局，来实现整个应用系统的制作。

它一改传统的编程方式，采用鼠标对图标的拖放来替代复杂的编程语言。

　　2）丰富的人机交互方式。

　　提供11种内置的用户交互和响应方式及相关的函数、变量。

人机交互是评估课件优劣的重要尺度。

　　3）丰富的媒体素材的使用方法。

　　Authorware具有一定的绘图功能，能方便地编辑各种