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關鍵詞:電氣接地 設計 施工 質量
中圖分類號:TM862 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)002-063-02
現階段,我國工廠、家用電氣設備大部分屬于I類防觸電設備。因此,電氣接地防護作為防止間接觸電最基本、最有效的防護措施,涉及各行各業,千家萬戶,廣泛應用于低壓配電系統中。從這些年來從事電氣工程施工及運行維護實踐中,感到電氣接地防護系統的設計及施工雖然并不太復雜,但存在問題較多,因而造成不必要的投資浪費,甚至給安全用電留下安全隱患的情況普遍存在。解決這一問題,需對施工圖設計、圖紙會審、到施工各環節進行全面控制,但關鍵控制點還在搞好施工圖設計。取得接地防護系統最優設計方案,對保證接地系統安全可靠,提高接地防護系統工程技術經濟指標,降低運行維護工作量具有重要意義。
GB9089.2規定了配電系統的接地型式共有TN.TT.IT三種,TN系統即保護接零系統,TT、IT即保護接地系統。TN系統按PE和N導體的組合情況,又可分為TN-S、TN-C-S、TN-C系統三種型式。其系統圖見有關規程,不在復畫。
在低壓配電系統中,以TT、TN系統應用最廣,下面主要圍繞此二系統,就提高設計及施工質量談幾點認識。
1 接地系統選擇
1.1 接地系統型式選擇
接地系統型式的確定需根據工程特點、規模、發展規劃和地質特點以及操作維護情況綜合確定。除規范要求必須采用TN系統型式外(如施工臨時用電),生活、辦公設施,防護水平要求高、用電設備少而分散的工程宜選用TN系統,其余工程均選用TT系統。隨著漏電保護電器及中性線斷線保護電器等電器部件應用的日益廣泛,使間接防觸電系統性能得到進一步提高。
1.2 接地體選擇
接地體盡量充分應用工程系統穩定的自然接地體,如建筑基礎、地下金屬架構、管道、蓄水池等設施。但必須注意接地裝置的可靠性,不應受到某些自然接地體的變動而受影響。禁止選用傳輸易燃、易爆物質、維修率較高的承壓管道(如供暖管道)用作保護接地體或接地線。建筑基礎由獨立基礎組成取為自然接地體時,宜結合是否存在防雷接地設計,等電位聯接條件、建筑梯度等狀況,同采用人工接地體方案,人工、自然接地體組合方案進行技術經濟比較確定。主接地置盡量靠近主變配電設施。
電氣主接地裝置及工作接地,不贊成利用存在維修工作的單獨地下直埋管道系統。在工程系統結構確定的情況下,工程地點的地質條件、土壤、電氣參數對接地體選擇有著重要的影響,應予充分重視。需設置人工接地體時,接地體布置為開環方式還是閉環方式,是采用水平接地體還是垂直接地體主要根據工程地質條件、施工條件、接地或接零的范圍大小等具體情況確定。尤其是電阻率高、堅硬地質條件等特殊環境下,接地體結構及施工方法對接地系統工程造價和運行穩定可靠性有著重要影響。
1.3 接地線的選擇
在TN系統里,單獨敷設的保護導體一般由隨架空線路敷設的導體或電纜芯線來實現。在TT系統里,外露可導電部分通過保護導體單個地、成組地或集中地接到獨立于電力系統接地極的一個或多個接地極上。工廠配電工程中,可利用的保護導體在滿足以下幾項要求時均可利用:
(1)不論從結構和保證完整的電氣通路上,它們均能保證不受機械的、化學的或電化學的損蝕。
(2)材料的導電性能必須與規范中所列保護線規格相當。
(3)屬于固定式的裝置外可導電部分。
(4)規范中規定的不能作接地線導體的除外(如輸送易燃、易爆物管道,供暖管道、封閉母線外殼等)。
實踐證明,充分利用配電范圍內金屬管道,設備的金屬架構,電纜橋架及建筑物的金屬構架做接地母線,有利于降低工程成本,提高接地系統可靠性及施工質量。
TN系統中動力電纜選用4芯電纜時,控制、信號設備外殼接零采用控制電纜芯線實現,省去人工接地母線敷設,將是系統設計中值得采用的較好方案。
2 設計及施工方面需要注意的幾個問題
2.1 TN系統及TT系統不宜混用
由同一配電變壓器或同一段母線供電的低壓電力網,不宜同時采用兩種系統接地型式。當全部采用TN系統確有困難時,也可全部采用TT系統接地型式。但采用TT系統供電部分均應裝設能自動切除接地故障的裝置。在同一供電干線上TN系統及TT系統混用時,在保護導體干線故障情況下,使接零設備外殼可能產生危險電壓,人為地造成安全隱患,是非常危險的。有的設計施工者由于對TN、TT系統概念不清,設備接地防護形成TN、TT系統雙重防護,造成工程投資浪費。
2.2 盡可能實現總(主)等電位聯結及局部(附加)等電位聯結
總等電位聯結,就是用保護導體將系統中的主保護導體、主接地導體及電氣裝置以外的主要可導電部分全部聯結在一起。局部等電位聯結,是用保護導體將同時可能觸及的外露可導電部分連接在一起。在系統防護設計施工中,采取的外露可導電部分多點接地的措施固然可以減少預期接觸電壓值,從而可以降低保護電器總切斷時間的要求,然而,重復接地的效果遠不如總等電位聯結。總等電位聯結將使處于等電位聯結影響區域內的預期接觸電壓明顯降低。從提高建筑防雷性能指標角度,建筑實行總等電位聯結也是非常有益的。如果總等電位聯結不易實現,或實現總等電位聯結仍不能滿足防護條件要求,則實行局部等電位聯結。尤其在TT系統中實行等電位聯結,不僅使接地安全防護性能顯著改善,由于等電位連接導體遍布工程各部位,還可大量減少專用接地引線敷設工程量,顯著降低接地工程造價,對提高接地系統施工質量,減少運行維護工作量也是非常有益的。
2.3 重復接地不能忽視
除個別情況外,在TN低壓系統中,架空線路干線和分支線的終端,其PEN線或PE線應重復接地。電纜線路和架空線路在每個建筑物的進線處,均須重復接地。這一點必須嚴格掌握。尤其在TN-C-S系統中,大量存在單相配電負荷,三相負荷不易平衡,正常運行情況下PEN線上就存在電位差,在PEN線斷線情況下,沒有可靠的重復接地,由于中性點漂移,會在電器外殼上產生危險電壓,危及人身安全,并造成部分相電器燒毀。這種情況在舊系統中時常發生,必須足夠重視。因此,在有些情況下,較大幅度減小重復接地電阻也是非常必要的。
2.4 設計圖紙深度應滿足施工要求
由于接地工程在建安工程中所占投資比重小,設計單位及設計人員思想上不太重視,不按設計程序進行設計;專業協作不利,該在土建專業施工圖中出現的接地分項工作沒有繪出;接地圖紙深度不夠,該畫圖表明的部分,用文字籠統代替;重復接地點缺少設計等問題較普遍地存在。這些問題造成施工單位接到圖紙時已過時,施工中工程變更多,不易施工質量及工程量控制、額外工程量增加等問題。
2.5 接地工程施工控制要點
(1)把好施工圖審查及技術交底關,把發現解決圖紙存在的問題及進行施工技術交底落實在施工前,并加強施工過程中的檢查驗收工作。
接地裝置利用建筑基礎結構及利用建筑結構實現等電位連接工程,做好預埋件及結構鋼筋結點連接施工。
(2)施工構架接零(地)連接線不分情況均采用16-25mm2專用多股銅絞線,造成接地銅編織線浪費現象較普遍。應注意連接線滿足規范要求即可,不要無意義地過分加大導體截面,造成浪費。
(3)由于TT系統單相短路保護的靈敏度比TN系統低,接地引線間及接地引線與設備連接點的連接電阻,對故障情況下外露可導電部分的接觸電壓值影響較大,而連接質量又是工程施工中出現問題較多的部位,應予重點控制。
關鍵詞:SECI模型;iPad終端;移動學習;資源設計
中圖分類號:G40-057 文獻標志碼:B 文章編號:1673-8454(2016)01-0041-03
近年來,隨著移動計算技術和網絡技術的不斷發展,移動學習作為一種新型的學習模式日益受到人們的關注與嘗試,使得學習者能夠通過各種移動終端實現隨時隨地的學習。移動學習資源是移動學習的媒介,是指在學習過程中學習者可利用的所有顯性或隱性的條件,即用于學習的一切資源。iPad作為一種智能移動終端對于移動學習來說有著其獨特的優勢,然而目前針對于iPad終端移動學習資源設計的研究較少,大多傾向于對移動學習技術的研究。本文基于SECI模型知識轉化的思想,設計了適用于iPad終端的移動學習資源,以期待學習者移動學習效率的提高,推動iPad終端教學價值應用的最大化。
一、SECI模型
知識可分為顯性知識與隱性知識,顯性知識是規范的系統的可以用語言文字、數字圖形等描繪出來的,隱性知識是難以規范的非正式化的,常伴有個人色彩不能直接描繪出來的。SECI模型是由野中郁次郎提出的用來描述顯現知識與隱性知識之間轉化的社會化、外在化、結合化、內隱化四個過程,如圖所示。
(1)社會化(Socialization)指新產生的隱性知識通過經驗共享并創造共有心智與技能的過程。
(2)外在化(Externalization)指將隱性知識表達出來逐步轉為顯性知識的過程。
(3)結合化(Combination)指把已有的顯性知識轉變為更系統復雜的顯性知識的過程。
(4)內在化(Internalization)指通過實踐把顯性知識逐步轉變為隱性知識的過程。
四個過程不斷轉化相輔相成處于螺旋式上升發展的狀態。
二、 iPad終端特性
移動學習終端主要有筆記本電腦、智能手機、平板電腦等,其中筆記本電腦相對較大不宜隨時攜帶、不宜在移動中進行操作且開關機時間較長;智能手機因其攜帶方便與易用性較為常用,然而其屏幕較小,不宜操作與使用且電池續航能力較差,存儲容量較小。iPad是由蘋果公司的平板電腦,定位于智能手機與筆記本電腦之間,融合了兩者的優勢,屏幕大小適中易于攜帶,具有高精度的電容多點觸摸屏便于操作,存儲容量適中可滿足對移動學習資源的存儲,續航能力較強可連續使用十小時保證了學習者在一天內的學習時間,開關機速度較快讓學習者較快地進入移動學習的狀態,享受移動學習的樂趣。
三、SECI模型視角下iPad終端移動學習資源設計
1.知識性設計
基于iPad的移動學習資源設計應該針對具體的知識目標。在SECI模型的視角中,學習是知識呈螺旋式不斷更新與創造的過程,通過這個螺旋式的過程也說明了知識具有可進化、可共享以及可應用這三種屬性,而其核心的目標就是促進學習者知識的產生、構建、管理與共享。移動學習屬于一種非正式的學習,可以發生在任何時間任何地點,在設計針對iPad終端的移動學習資源時,不僅應該考慮其非正式學習的特點同樣還應該考慮學習者對以往積累的學習資源的調用,可廣泛使用微信平臺、iCloud、360云盤、教學平臺等軟件通過練習、資源分享、轉發等方式為學習者提供使用資源解決問題的機會,同時通過學習者對學習資源的評價,使得設計者能夠更好地修改移動學習資源,從而保證了移動學習資源的可進化性、可共享性以及可應用性。
2.情境化設計
基于iPad的移動學習是學習者利用iPad終端進行學習探索的過程,是在一定情境中展開的,需要設計者創設利于學習者學習的情境。在SECI模型的視角下,顯性知識和隱形知識同時具有情境依賴的特點,不同知識的轉化需要借助不同的知識場,而知識場的本身也具有情境依賴性。我們應該充分利用iPad終端的優勢,為學習者創建良好的學習環境,提高學習者知識的轉化與遷移。
(1)創設游戲動畫情境
瑞士心理學家皮亞杰認為游戲是學習新事物鞏固和擴大概念技能的方法,主張在玩中學。愛因斯坦也說過,興趣是人們最好的老師。在iPad移動學習資源的呈現上,教師應該善于利用游戲動畫來激發學生的學習興趣。例如在中學物理教學中,“憤怒的小鳥”這一游戲應用通過逼真的游戲動畫幫助學生理解與掌握“拋物線”、“慣性”、“機械能”等物理概念,抓住學生的好奇心,吸引學生的注意力,激發學生學習的興趣。
(2)創設視頻音樂情境
在iPad終端移動學習資源的設計上,利用視頻、音頻等媒體,給學習者營造良好的學習氛圍,引起情感上的共鳴。例如,在詩歌《天凈沙秋思》一文中,在呈現“枯藤老樹昏鴉,小橋流水人家,古道西風瘦馬。夕陽西下,斷腸人在天涯。”這一段文字的時候,如果能配上一段小橋流水的音樂聲,再加上枯藤老樹,小橋流水,夕陽西下的動態圖片的效果,則能夠更好地將學習者引入文章的情景中去。
因此,在基于iPad移動學習資源的設計上,充分利用游戲動畫、視頻、音樂、圖片等應用媒體,勾勒出所學知識相配的完美情景,為學習添加更多的樂趣,使學習者獲得友好的用戶體驗,為移動學習過程中知識的轉化提供相對的知識場,同時促進知識在知識場中完美的轉化。
3.人性化設計
在SECI模型的視角下,社會性個體是每一個知識轉化環節的主體,知識的轉化是通過個體的投入與實踐或個體組成的團隊或組織內部深層次的交流所實現的。SECI模型視角下基于iPad移動學習資源人性化的設計,目的在于滿足學習者在學習過程中作為知識主體的個性化需求,以下分別從iPad移動學習資源的呈現方式、操作方式以及表達方式三方面的人性化設計來滿足在移動狀態中知識主體的個性化需求。
(1)呈現方式
由于iPad終端屏幕分辨率高、尺寸相對較大等優勢,相比其他終端完全可以像使用電腦一樣方便清晰地使用,然而在移動學習的過程中學習者注意力通常處于高度分散的狀態,學習環境也復雜多變,因此布局簡潔且搭配合理的呈現方式顯得尤為重要。在頁面布局上要注意凸顯重要的知識點,對主次知識點的布局有良好的分布規劃。在信息資源呈現時要注意速度適中,不宜過快也不宜過慢,要充分滿足學習者的接受程度,提高學習的效率。在色彩搭配上要利用知識點與背景顏色的差異度,差異越大知識點的關注度越大,可視性越大越可突出重點。
(2)操作方式
在iPad終端對學習資源的操作方式上,我們可以充分利用iPad上相應的設置,制定對于學習者學習習慣的個性化操作方式,例如習慣左手操作的學習者可以設置成左手操作,習慣右手操作的學習者可以設置成右手操作;習慣橫向瀏覽的學習者可以設置成橫向瀏覽,習慣縱向瀏覽的學習者可以設置成縱向瀏覽,滿足不同學習習慣學習者的不同要求;同時可以支持多種手勢,按學習者的習慣進行設置使用。
(3)表達方式
在iPad終端上移動學習資源的表達方式上應充分利用游戲動畫、圖片、視音頻、網頁等富媒體,使學習者感受到移動學習的趣味性,為學習者提供動力,激發學習者的學習熱情。同時也要注意表達方式上情感化的特點,例如優雅動聽的音樂、舒服和諧的色彩搭配以及生動鮮明的畫面能引起學習者積極的情感反應,促進知識的吸收轉化;反之,嘈雜狂亂的聲音效果、雜亂無章的色彩搭配、不恰當的圖案畫面會引起學習者消極的情感態度,不利于知識的吸收轉化。
4.交互設計
SECI模型的核心是顯性知識與隱性知識的相互轉化,包括社會化、外在化、結合化、內在化這四個過程,社會化與外在化過程體現在個體與個體間的交互,外在化與內在化過程體現在個體與知識資源間的交互,結合化體現在知識資源與知識資源間的交互。注重移動學習資源的交互性設計有利于促進移動學習中知識的轉化。iPad終端相對于其他學習終端而言,在屏幕尺寸,數據處理能力及操作方式等有著巨大的超越,這些功能可更好地支持移動學習資源的交互性設計。在基于iPad的移動資源交互性設計中需充分利用iPad強大的交互特性。以下從操作互設計、內容交互設計、界面交互設計三個方面展開SECI模型視角下iPad終端移動學習資源的交互性設計。
(1)操作互設計
iPad終端所具有的超大屏幕、支持多種手勢操作以及可觸屏的數字技術,為實現移動學習資源的操作互性提供了必要條件。操作互是移動學習資源交互設計的基本表現手段,其目的是讓學習者與學習資源間能夠實現信息知識的交互。學習者可以選擇自己愛好的操作方式獲取資源,例如在輸入方式的選擇上,學習者可以選擇按鍵輸入、語音輸入、手寫輸入等輸入方式。同時需要注意交互操作濫用的情況,例如學習者在利用iPad終端學習時,不停地做與學習無關的操作,如隨意開關頁面,點擊屏幕等,易使學生分散注意力,產生干擾,因此在操作互設計中,應限制學生的無關交互操作,把注意力集中在知識內容的學習中去。
(2)內容交互設計
在移動學習過程中,學習者通過利用音頻、視頻、郵件等多種方式與同學、教師以及學習資源進行同步或異步的活動交互,在內容交互活動中,可以采用操練型、咨詢型以及指導型、游戲型模式進行設計。同時在交互活動設計的過程中應根據學習者特征,以學習者為主體,激起學習者的學習興趣,吸引學習者的注意力。另外可采用操練型與游戲型相組合的模式,通過制定游戲規則,讓學習者通過角色扮演的方式參與其中,調動學習者的積極性,在輕松歡悅的氛圍中吸收知識。
(3)界面交互設計
在基于iPad的移動學習資源界面交互的設計中,盡管iPad擁有超大屏幕,但交互界面依然應做到簡單整潔的特點,以方便學習者的操作瀏覽。首先在界面導航的設計上應分級明確,簡單易懂,避免使學生迷航。其次在界面布局的設計上應對應iPad屏幕尺寸,把屏幕分為菜單欄、導航欄和內容區,按學習者習慣,將菜單欄導航欄設計在屏幕上方,內容區顯示學習內容,方便學習者對知識內容的查看學習。最后在界面風格的設計上要講究一致性,界面與色彩搭配要和諧,給學習者一種美的享受。
四、總結
目前,平板電腦作為新時代的媒體終端,在移動學習資源的設計中有著其獨特的優勢,很多學校與教學機構已紛紛開展基于平板電腦的移動教學。本文從SECI模型視角結合iPad終端分析滿足學習者需求的移動學習設計,以望為今后基于平板電腦的移動學習資源設計提供借鑒與參考。
參考文獻:
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關鍵詞:交互式;多媒體課件;情境教學
隨著最近信息技術的高速發展,基于網絡的多媒體教學方式得到了極快普及,多媒體課件被廣泛應用于教學環節。提到多媒體課件,人們想到更多的是用PowerPoint制作的電子講稿,教學信息孤立,表現形式單一,交互缺乏,效果較差。實踐證明,要想有更好教學效果,教學互動必不可少,無論是課內外教學指導還是學習者自主學習,交互式多媒體課件都可達到更正確的引導、更突出合作與探究能力培養、更優勢與高效教學效果的目標。
1 基礎理論研究
1.1 多媒體課件
多媒體課件是指利用數字處理技術和視聽技術,以計算機為中心,按照教師的教學設計,將文字、聲音、圖像等多種媒體信息集成在一起,以實現對教學材料的存儲、傳遞、加工、轉換和檢索的一種現代教學技術手段[1]。
交互式多媒體課件將教學互動與多媒體課件設計相結合,運行于計算機或網絡終端,具備極強交互性和多媒體性的教學課件[2]。交互性是交互式多媒體課件核心體現元素,是教學過程的體現。優秀交互式多媒體課件中的多種豐富教學媒體信息彼此互相聯系,構成立體、具備聯想思維特點、符合教學規律的邏輯結構。
1.2 研究理論依據
本文研究主要以建構主義學習理論、教學設計理論和互動式教學理論為依據[2]。
建構主義學習理論:這是我國提倡的一種學習理論體系,強調學習者獲取知識的過程與方法,認為知識傳授應實施于一定的教學情境。建構主義學習理論對本研究有以學習者為中心、多種學習情境創設、協作學習方式、學習資源充分利用、組織教學材料和發揮教師指導作用等參考與指導作用。
教學設計理論:教學設計以獲得優化的教學效果為目的,以學習理論為依據,運用系統方法分析教學問題、確定教學目標、建立解決教學問題的策略方案、試行解決方案、評價試行結果和修改方案的過程[3]。
互動式教學理論:互動式教學是一種著力培養學生實踐能力和創造性思維的教學信息傳播方式,強調教師、學生、教學環境、教學資料等元素間的聯系、協調和影響。
1.3 現有研究存在的問題
現有諸多研究與作品普遍存在界面元素設計雜亂、內容交互設計被淡化、人際交互設計缺失、學習者自身特點被忽視、學習者體驗平淡乏味等缺點。本文研究時需要重視情境創設問題,綜合考慮激發學習者交互興趣、激勵學習者交互動機、整合學習交互環境、指導學習者交互行為、關注學習者適當交互體驗等問題。
2 交互式多媒體課件的設計與應用
2.1 設計原則
交互式多媒體課件基于教學性、交互性、簡約性、科學性、藝術性與開放性等原則設計。交互性教學內容更多應呈現正常條件下難以演示的教學重點和難點;交互界面足夠友好,便于學習者查看與控制;課件過程中有足夠多的信息反饋結點,方便教師掌控教學節奏和調整教學內容。
2.2 課件交互設計
2.2.1 交互方式
交互式多媒體課件按照參考對象和途徑,可分為人機交互和人人交互。人機交互是指人(教師和學習者)以計算機為媒介使用課件。教師的教學準備與實施、學習者的知識獲取都通過課件實現,教學資源通過互動設計被存儲在計算機或網絡服務器中,學習者通過計算機動態獲取教學資源,通過交互實踐學習知識與技能,進行異步自主探究式學習。人人交互是指人與人之間直接或間接的溝通,存在于教師與教師、教師與學習者、學習者與學習者之間。
2.2.2 交互策略
交互式課件中的人機交互可通過界面及網頁元素設計實現,如導航菜單、站內搜索、交互按鈕與文本等,屬于技術層面,相對較易實現,而基于人人交互策略的人人交互設計則是研究難點。⑴課堂內的人人交互。課堂教學的人人交互可以由教師與學習者之間通過講授、提問、答疑、指導、作業、項目評價表等方式直接構建,學習者彼此之間可通過構建討論組的形式實現。⑵基于網絡的交互策略。a、課件內部集成。根據課件建設需要和網絡情況,基于網絡的交互式多媒體課件的系統內部可以集成站內短消息、論壇、實時在線交流等功能實現人人交互。站內短消息實現站內端端數據交流,實施簡單,效果明顯。論壇通過發、回帖交流,是異步教學的重要教學方式和學習途徑,方便教師與學生的答疑與提問。b、第三方軟件支持。課件設計時,可將電子郵件、即時通信軟件、博客、視頻會議系統等與課件整合,它們是課件互動的強有力工具。電子郵件是經典互動方式,是異步教學互動的重要工具。即時通信軟件通過編寫代碼與課件系統整合,可進行遠程教學指導與遠程協助,效果非常好。博客是一種較流行的互動方式,參與者可上傳學習資源、記錄學習心得等,有利于知識積累與回顧,有利于教與學的體會交流。視頻會議系統通過視頻設備傳輸聲音與影像,實現多人同時在線互動交流,可用于構建更直觀的現場討論教學和在線協作教學體系。
2.3 信息技術交互式課件的交互設計
《信息技術》課程是一門重要的公共基礎課程,知識點多而散,教學難度大,課時緊張,很多內容需要學生課后自主和強化學習,交互式多媒體課件對課程教學有重要作用。
2.3.1 超文本交互
將課件中的文字、圖像等元素制作成超鏈接的形式,實現課件內容非線性的交互,是多媒體課件交互設計常采用的方式,特別是基于網絡的特性。參與者通過點擊超鏈接元素,根據需要選擇頁面文件及內容進行觀看學習。這種方式表現形式多樣,操作簡便、快捷,具備良好的交互效果。
2.3.2 導航設計
信息技術課程內容繁多,知識點零散,數據量大,所以良好的課件導航設計非常重要。在課件交互設計中,我們設置了全局導航(主功能欄目分類模塊,如課件介紹、教學信息、實驗實訓、作品賞析、資料下載、論壇等)、子導航(各主功能下了子功能導航,可采用多級菜單的形式實現)、位置導航(當前頁面在課件內位置的導航,方便返回上級目錄)、網站地圖(表現整個課件的邏輯結構概況,添加內容時自動生成)和友情鏈接導航(信息技術課程輔助學習的網站與資料導航)等。
2.3.3 論壇
基于開源的論壇構建信息技術學習互動論壇,是網絡課件學習的重要補充和主要交流渠道。參與者在論壇里完成與自己角色對應的任務,如學習者提問、教師答疑、學習者互助等。為論壇配置版塊管理員,保證對論壇及言論的正確引導。
2.3.4 QQ答疑
通過代碼實現網絡課件與QQ對接,學習者可以選擇QQ在線的教師提出學習難題,教師解答其疑問。實際操作時還可以通過QQ軟件的遠程協助功能,為學習者進行操作演示,實踐證明這種方法互動效果非常好,答疑效率非常高。
3 結束語
本文以建構主義學習理論為指導,互動式教學理論為基礎,進行互動機制和策略研究,構建立體式、全方位、多對象的有效互動體系,滿足不同應用與學習群體個性化、協作式和自主探究性的學習需求。后續研究中,我們還將進一步研究課件的交互性實現策略,如虛擬現實、人工智能等,將建構主義學習理論進一步落到實處。
[參考文獻]
[1]朱愛光.多媒體軟件系統的設計與制作[M].北京:電子工業出版社,1997.
清晰的信息架構能幫助和支持可用性的實現。有效的可視化界面或圖形使得我們能夠觀察、操縱、研究、瀏覽、探索、過濾、發現、理解數據,并與之方便交互,從而可以有效地發現隱藏在信息內部的特征和規律,甚至能達到將信息認知轉化為新的知識和智慧。
信息架構關注從數據到信息的組織與結構,關注其內在的層級與邏輯,即通過架構狀態來梳理數據與數據間的關系、數據的時間或空間秩序等,作為原始的客觀數據只有經過整理才有可能成為信息。信息視覺化則是信息呈現的獨特途徑,即對應信息架構運用藝術化、視覺化的方法或手段以實現清晰的信息傳達、有效溝通與使用。信息可視化是這樣一個過程,它將數據信息和知識轉化為一種合適的視覺形式,充分利用人們對可視模式快速識別、認知、記憶的自然能力。良好的信息視覺化能以直觀或形象的方式使用戶形成對抽象信息的理解并達成共識,最終完成認知、識別、操作等行為體驗。
從信息到架構再到視覺化,是一個循序漸進的過程,可用性存在于信息設計的整個流程中。在前期用戶研究里,要考慮到特定用戶的生理和心理需求;將信息架構轉化為視覺形式的一個關鍵,就是考慮可用性的作用:可用性測試在設計概念出來以后,對概念進行測試和評估時也發揮重要的作用。在信息設計領域,人們更加關心的是認知能力的提高,而不單是圖形的質量。我們在獲取到了數據信息后,怎樣將信息進行分析、歸類、組合,形成具有一定邏輯的架構關系?怎樣找到合適的視覺語言去表現該信息架構?怎樣達到能有效的被使用者理解與接受的高標準的可用性?這都是信息設計需要解決的問題。
為適應信息社會快速發展的人才需求,國內很多院校紛紛開始設立與信息設計相關的專業或課程。香港理工大學設計學院開設了目前中國唯一一個交互設計碩士研究生課程,信息設計包含在交互設計的教學體系中。在國內許多院校,信息可視化作為一個學科也逐漸成長起來。信息架構及視覺化設計課題需要綜合運用包括用戶研究、設計理論、認知心理、邏輯思維等方面的知識點,注重設計思維的轉換,強調研究、方法、表現、傳達方式的有機結合,強調系統性、功能性和整體性的組織策劃、邏輯分析和設計創新能力,最終通過影像、文字、空間、平面等多種媒介運用適合的設計語言來傳遞準確的信息與概念。
目前,信息視覺化的可用性研究還在初級階段。相信經過一段時間的理論與實踐的探索之后,會對可用性在信息架構視覺化的作用有更明確的定義以及發揮更加實操性的價值。
關鍵詞: U-Learning 設計策略 學習資源
自教育部啟動“國家精品課程建設工作”以來,網絡課程的建設受到各高校的廣泛關注,涌現出一大批網絡課程。然而在實際的教學過程中,其教學效果不理想,阻礙了網絡教學的發展。原因是多方面的,其中最重要的原因是學習資源在設計上缺乏科學的網絡教學設計理論的指導和對學習者的人性關注。本文以U-Learning的視角,對網絡課程的學習資源設計問題進行探討,以期更好地發揮網絡課程的教學效果。
一、U-Learning的學習資源的特點分析
泛在學習(U-Learning),是指無所不在地學習,人們可擺脫時間和空間的約束,何時、何地、何人、何物都可以進行交流、溝通。即:學習的發生無處不在;學習的需求無處不在;學習的資源無處不在。U-Learning下的學習資源的設計問題,隨著E-Learning的深入應用及M-Learning等新興學習技術的興起,逐漸成為關注的新領域。近年來,學習資源的設計理論、資源庫及管理系統、學習資源在不同終端的傳輸技術等方面的研究都取得了較好的成果。
U-Learning學習資源與目前網絡課程的學習資源相比,有以下不同:(1)學習內容的微型化。其可在各種新型智能移動終端上使用,學習者能利用自己零碎的時間,隨時獲取學習資源進行學習和交流。(2)共享性、反饋性和增殖性。學習資源除了具有共享性外,還能對學習者進行實時的反饋和在線幫助,以保證學習者保持學習信心和興趣。同時,學習內容的生成信息者也能被其他學習者進行分享和交流。(3)智能性。其能實現學習內容智能的檢索、重組與發送,能自適應各種學習終端。(4)非線性和交互性。這是U-Learning較其他學習環境的特點和優勢。
二、現有網絡課程在學習資源設計上的不足
通過選取各類型部分具有代表性的網絡課程進行分析和歸納,現有的網絡課程學習資源基本包含課程簡介、教學內容、參考資料、習題試題及互動(如:在線答疑、留言板、BBS)等內容;教學內容呈現方式多樣性,除了文本外,還包括音頻、視頻等教學資源;網頁頁面布局、色彩的搭配都趨于專業化;且大部分網絡課程也注意到相關學習資源的推薦和學習內容的交互設計。但在實際教學中,網絡課程在學習資源設計上暴露出很多問題。具體表現在以下幾個方面:
(1)缺乏網絡教學設計的研究。對網絡環境下的教學內容和教學策略研究不深入,教學內容呈現簡單化,信息的粒度大,缺乏豐富的協作交互設計。
(2)缺乏學習情境的創設。大部分網絡課程仍強調知識的傳授.學習者只能被動地接受,缺乏模擬教學情境的創設及在學習過程中建立起來的人際網絡關系等。
(3)忽視學習差異性。網絡課程一旦制作好,教學內容和教學方法就相對比較固定,學習者不能根據自己的特點選擇、定制和修改學習內容及呈現方式,教者也不能實施有個性化學習指導。
(4)學習資源時效性差,學習內容陳舊,不能及時更新和補充新的內容。
(5)學習資源的兼容性差、開放性不好,重復率使用低。
(6)缺乏強有力的反饋和評價功能的設計。
此外,網絡課程在“督學”和智能化設計方面也亟待改進。
三、U-Learning對網絡課程學習資源設計的啟示
學習資源是指在教學系統和學習系統創建的學習環境中,學習者在學習過程中可以利用一切顯現的或潛隱的條件,是內容、技術、教法三者的結合體,其設計應遵循可用性、技術性和教學性原則。以U-Learning學習資源特點為視角,旨在改善現有網絡課程的不足,分別對網絡課程學習資源內容設計、學習資源的交互設計、學習資源的界面設計及學習資源的評價等進行探討。
(一)學習資源內容設計
學習資源的內容是網絡課程的核心要素,是教學內容的載體。學習內容的設計受課型、教學流程要素、媒體的選擇和技術限制等方面的影響。網絡課程的學習內容必須參考一定規范和標準,如SCORM標準、IEEE的LOM模型,以及CELTSC的《教育資源建設技術規范》等,并結合網絡課程的基本要求,選取一些最為合理的元數據元素,以有效實現課程、學習單元的重用、共享、跨平臺和跨終端使用。另外,學習內容設計應充分運用適應性理論,根據U-Learning的特點,將學習內容分解成小的學習原子,來自不同章節的學習原子可以重新組裝成新的學習單元。不同的學習者可以按自己的實際組裝學習單元,使得相同的學習內容呈現出不同的組織方式,實現自主個性化學習。
(二)學習資源交互設計
在網絡課程的設計與開發中,交互性是必須考慮的重要因素。交互設計通常包括人際交互設計和教學交互設計兩個方面。
人際交互設計關注人與人之間的交互,以及人和設備之間的直接交互。網絡課程教學一般是非正式學習環境下的自主學習,如果只是簡單地為學習者傳遞物化資源,忽視學習過程的人際網絡的建立,容易使學習者產生孤獨感,難以保證學習者的持續的學習興趣和注意力。所以,在網絡課程設計中應加入支持教學活動的雙向傳播媒體,如QQ、微博、微信、電子郵件等。也可借鑒微博的某些功能,如在學習過程中,學習者之間可互建好友、查看知識點關注度和對某一內容進行討論等。
教學交互是指教學信息在教和學之間的雙向流動。網絡課程中的教學信息包括兩個方面:一是學科內容,二是狀態信息。狀態信息包括教學內容的反饋信息、討論信息、評價信息、注釋信息等。教學信息只是單向傳輸,學習者很難維持持久的積極性和主動性。所以,教學交互設計要注意對學習者學習過程給予即時反饋、步調控制、頻率控制、相關資源的實時推薦、適時的評價及激勵方法等,這樣才能不斷保持學習者的興趣,使學習繼續進行。
(三)學習資源的界面設計
界面是學習資源和各種交互的視覺表現形式,是學習者和課程之間的載體。界面的設計應注重“可用性”原則。“可用性”就是指軟件或硬件在供用戶使用時的難易程度。根據這一原則,在網絡課程界面設計過程中應關注幾個方面:一致性、簡潔性、結構性、適合于目標用戶使用、有在線幫助功能、容易學習掌握、容易記憶和可視性。界面設計包括頁面布局、色彩搭配和信息密度。
頁面的布局應從頁面的結構、頁面的尺寸、人的視覺順序、頁面的層級和一致性等方面加以考慮。布局結構越清楚,對內容的知覺就越快,所以常將頁面劃分為不同的區域,顯示不同的內容,設計上可采用留白、對比、線條(框)和動態等方法。內容在頁面上的布局要符合人們的視覺順序習慣,一般把最重要的內容應放在該頁面的最佳視域區域,從而更能引起學習者的注意。頁面的大小取決于顯示屏幕的分辨率大小,在設計上可借鑒智能手機的顯示方法,智能適應屏幕的大小,重力感應自動翻轉,以達到最佳的顯示效果。同層級頁面的菜單、導航、樣式、內容元素的布局等設計成相同或相似的版式。頁面的一致性,有利于快速瀏覽頁面內容,減少頁面的信息量。不同級別的頁面,除保持頁面的主體風格外,要適當有變化,使畫面統一而又不單調。
網絡課程頁面的色彩必須有一種或兩種主題色,輔色調的選擇應在主色調的基礎上,采用臨近色、類似色,與主色統一;也可恰當運用對比色、互補色形成對比,突出重點。注意色彩數量不要過多,一般一個頁面的色彩數量不要超過四種。
心理學研究表明,頁面的信息量過大,干擾項過多,會影響主體選擇反應的速度和注意的穩定性,因此,在網絡課程界面呈現的內容不宜太多。降低信息密度的方法主要依靠知覺的整體性,將相似、相近的網頁元素組合在一起,使之形成一個整體,減少知覺信息的數量。例如,同級的導航設置為相同的形式;圖片與描述文字就近排列;不同主題的內容可配不同的顏色加以區別等。
(四)學習資源的評價設計
網絡課程的學習主要是非正式的自主學習,在學習過程會遇到各種問題,要使學習者的學習興趣得到保持,學習得以繼續進行,必須建立具備支持交互的網絡輔導答疑系統。因此網絡學習資源的設計應針對學習者的特點,提供相應的評價幫助服務。如,在線答疑、留言板、BBS、遠程教學輔導等,為學習者提供咨詢和指導。
四、總結與展望
網絡課程教學取得良好效果,取決于學習者維持持久的注意力和興趣。筆者在分析了目前網絡課程存在的不足和U-Learning學習資源特點的基礎上,對網絡課程學習資源的設計進行了探索。泛在學習是一個新的研究課題,對網絡課程設計的影響還有待進一步研究。如,如何實現學習興趣和學習偏好分離?如何在網絡課程中實現個性化資源推薦和創造個性化學習環境等。
參考文獻:
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關鍵詞:網頁設計;教學創新;任務驅動
1 當代網頁設計教學的背景
1.1 計算機互聯網的發展
從1822年查爾斯?巴比奇發明了第一臺計算機(差分機),宣告了新一輪信息革命的開始,到1981年IBM的PC推出,再到今天的互聯網行業白熱化的發展,計算機幾乎改變了人們的生活,而藝術,作為人類的高級情感需求,存在于世界的每個角落,從古至今皆是如此,計算機也不例外。從計算機圖形操作界面發明那天起,網絡視覺藝術便隨之誕生,而在這之后的幾十年間,網絡視覺藝術的發展的在不斷的變化,而每一次的變革都起源于計算機技術的革新。
另一個具有同樣劃時代意義的發明是Internet,這個萌生于1969年美國軍方(Arpanet)、90年代初普及到全世界的網絡,讓我們今天做的一切成為可能。也正是基于圖形界面和Internet,網絡視覺藝術才真正產生。然而網絡視覺藝術對于當時的設計師來說仍然難以觸碰,雖然平臺已經成型,但是缺少設計的工具和技術支持,所以很多當時的界面在如今看來顯得比較粗糙。1991年8月,蒂姆?伯納斯?李了史上第一個網站,這個網站是由純文本構成的,目的是試圖告訴人們什么是互聯網。
1.2 網絡視覺藝術的發展
在這段時期,各種網絡視覺技術紛紛出現,首先崛起的當是Flash技術,Flash起源于1996年,后來被Adobe公司收購,改名 Adobe Flash。Flash讓動態交互網頁成為可能,一時間各種網頁動畫效果五花八門,層出不窮,設計師們終于可以通過這一技術平臺來實現設計創意,且這一潮流經久不衰。
到21世紀初,flash的一大競爭對手出現,它就是CSS(Cascading Style Sheet),其實CSS 1早在1996年就誕生了,只是一直被忽視,直到21世紀初才真正被人們了解和接受。CSS2具備很多flash所不具備的優勢,比如內容與表現分離、網頁文件體積小等,因此很快被程序員與設計師所青睞。而2004年web2.0的誕生讓CSS更加炙手可熱,自此以后,以HTML+CSS為核心表現手段的 web2.0風格占據主導地位,同時期Javascript腳本語言等彌補了CSS在動態交互方面的不足,伴隨著3G技術和3G設備的成熟,一種被稱為UI風格的設計形式日趨主流,這種風格最初是用于移動界面或者電腦軟件,后來被遷移到了Web端。
1.3 網頁設計教學的更新
隨著網絡的普及和人們對網絡的依賴,人們對網頁的質量也有了很高的要求,如人性化的頁面設計、版面設計的美感、色彩的搭配等。網頁,是視覺范疇的信息傳播媒體,網頁設計平臺也趨于多元化,近些年各大高校為了進一步滿足人們的視覺、審美、情趣等方面的要求,紛紛在藝術設計專業領域開設了網頁設計課程。藝術設計專業的學生設計制作網頁有藝術審美優勢,如何針對藝術類專業學生上好這門課程,給學生提供一個設計平臺,使其將創意、構思、構成元素、版式設計、色彩取向、設計風格等系統地融合在一起,是教授此課程的重要目的和內容。藝術類專業學生如何更好地發揮其專業優勢和特長,這與教師授課模式的啟發性、科學性、獨到性有重大關系。在傳統的網頁設計教學中,流行著網頁設計三劍客的教授內容,即Dreamweaver、Flash、Fireworks這三個軟件的教學,因為這些軟件的出現,曾經極大地將網頁設計推向了一個新的高度,然而,在如今的互聯網世界中,學生只學習三劍客的內容就會發現已經與互聯網行業脫軌。
以HTML+CSS為核心表現手段的 web2.0風格已經開始與flash平分秋色,而蘋果公司的靈魂人物:史蒂夫.喬布斯曾在2010年發表過一封公開信,公開表示蘋果所有硬件不支持flash,原因是“Flash是一個封閉的系統,蘋果拒絕使用Flash,而是用HTML5、CSS和JavaScript等全部都是開放的標準。得益于這些開放標準,蘋果的移動設備都表現出低功耗與高性能的優勢。HTML5是最新的網絡標準,已經為蘋果、谷歌等許多公司所采用,它允許開發者開發出更為高級的圖形、印刷和動畫,并且不需要第三方瀏覽器插件(如Flash)就能轉換。HTML5是完全開放的。”而如今,當設計師進入到互聯網公司后會發現,網頁設計的主要工作內容不需要Flash,Dreamweaver和Fireworks。一名合格的網頁設計師需要去掌握的技能是:交互設計和視覺界面設計。
2 網頁設計課程的內容組織
要明確網頁設計課程上的知識點和技能,首先要了解當今互聯網公司中一個網頁產品設計的流程和設計師的職責才能設計出好的課堂內容。而一名網頁設計師的工作,并不僅僅是輸出設計方案,需要參與前期的需求討論、后期開發、測試驗收等等產品設計與實現的多個環節。
關鍵詞:flash 交互式 實驗項目
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(a)-0017-02
Flash是一種動畫創作與應用程序開發于一身的創作軟件,它為創建數字動畫、交互式Web站點、桌面應用程序以及手機應用程序開發提供了功能全面的創作和編輯環境,它們包含豐富的視頻、聲音、圖形和動畫。
1 Flash的基本功能
Flash特別適用于創建通過Internet提供的內容,因為它的文件非常小。Flash是通過廣泛使用矢量圖形做到這一點的。與位圖圖形相比,矢量圖形需要的內存和存儲空間小很多,因為它們是以數學公式而不是大型數據集來表示的。位圖圖形之所以更大,是因為圖像中的每個像素都需要一組單獨的數據來表示。Flash是一個非常優秀的矢量動畫制作軟件,它以流式控制技術和矢量技術為核心,制作的動畫具有短小精悍的特點,所以被廣泛應用于網頁動畫的設計中,以成為當前網頁動畫設計最為流行的軟件之一。
2 Flash的特性
(1)Flash被大量應用于互聯網網頁的矢量動畫設計。因為使用向量運算(Vector Graphics)的方式,產生出來的影片占用存儲空間較小。
(2)使用Flash創作出的影片有自己的特殊檔案格式(SWF),該公司聲稱全世界97%的網絡瀏覽器都內建Flash播放器(FlashPlayer)。
(3)Flash是Macromedia提出的“富因特網應用”(RIA)概念的實現平臺之一。
3 flash的基本格式
flash影片的后綴名為.swf,該類型文件必須有flash播放器才能打開(包括各大瀏覽器,視頻播放器),且播放器的版本須不低于Flash程序自帶播放器的版本。但占用硬盤空間少,所以被廣泛應用于游戲、網絡視頻、網站廣告、交互設計等。
ActionScript是一種程序語言的簡單文本文件.FLA檔案能夠直接包含ActionScript,但是也可以把它存成AS檔做為外部連結檔案(如定義ActionScript類則必須在寫在as文件里,再通過import加入類),以方便共同工作和更進階的程序修改。
4 基于flash的交互式動畫實驗項目設計與應用
本實驗項目類型:設計性。
本實驗項目共分為十二個步驟,每個步驟包括主要實驗內容、實驗目標、實驗學時數、實驗人數和實驗人時數。具體如下。
4.1 主要實驗內容
概述交互式動畫的制作過程和分析本項目實現技術。了解和熟悉進入Flash界面的方法;掌握flash中提供的各個工具的使用方法。能對簡單的文字、圖像做一定的處理,使其能實現指定的特殊效果實驗目標:了解Flash軟件工具的基本使用方法 實驗學時:2學時 實驗人數:20 人 實驗人時數:40 學時·人
4.2 主要實驗內容
制作一個動作漸變的動畫;制作一個形狀漸變的動畫;學習調用flash的各項菜單的功能以及如何調用元件 實驗目標: 掌握簡單動畫的基本制作方法,了解變形動畫和運動動畫的區別 實驗學時: 2學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 40學時·人
4.3 主要實驗內容
使用引導層實現一些特殊效果的flas,制作出類似如下的動畫特效:小球平拋的物理現象;太陽的升起和降落;月亮環繞地球運動;飄落的樹葉 實驗目標: 掌握引導線的使用方法,利用引導線制作出動畫特效 實驗學時: 4學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 80學時·人
4.4 主要實驗內容
利用遮罩方法實現動畫中的特殊效果,制作出類似如下的動畫特效:探照燈效果;百葉窗效果;電影文字效果;放大鏡效果;環球文字;展開的畫 實驗目標: 掌握遮罩層的使用方法,利用遮罩層制作出動畫特效 實驗學時:6學時 實驗人數:20人 實驗人時數:120學時·人
4.5 主要實驗內容
理解場景的概念,制作出不同場景切換的動畫效果 實驗目標:學習掌握場景在動畫制作過程中的重要作用 實驗學時: 2學時 實驗人數:20人 實驗人時數: 40學時·人
4.6 主要實驗內容
通過案例展示理解元件的概念,對三種元件的概念和使用效果的區別進行了解,學習圖形元件的制作方法,利用圖形元件的制作出特殊動畫效果 實驗目標: 了解元件的概念以及這三種元件的區別和相互轉換,掌握圖形元件的創建與使用 實驗學時: 2學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 40學時·人
4.7 主要實驗內容
學習影片剪輯元件的制作方法,利用影片剪輯元件制作動畫 實驗目標: 了解并掌握影片剪輯元件的創建與使用 實驗學時: 2學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 40學時·人
4.8 主要實驗內容
學習按鈕元件的制作方法,理解按鈕元件的四個幀的含義,利用按鈕元件制作動畫 實驗目標: 了解并掌握按鈕元件的創建與使用 實驗學時: 2學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 40學時·人
4.9 主要實驗內容
學習導入、引用、編輯圖片和聲音,并據此做出影音效果俱全的flash作品 實驗目標: 了解flash中多媒體技術的使用,圖片和聲音的特殊設定 實驗學時: 2學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 40學時·人
4.10 主要實驗內容
綜合應用:制作出精美的flash MV 實驗目標: 利用所學知識,綜合應用,通過制作大型作品,加深對各個知識點的理解和學會高級應用 實驗學時: 4學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 80學時·人
4.11 主要實驗內容
學習flash中的交互功能動畫的制作方法,腳本語句的基本格式,掌握Action Script腳本語言的常用命令,制作出互動的動畫效果和多媒體交互課件 實驗目標:了解掌握AS的基本語法,和常用語句 實驗學時: 4學時 實驗人數:20人 實驗人時數: 80學時·人
4.12 主要實驗內容
應用較為復雜的編程語句制作交互性更強的復雜動畫,利用編程技術設計制作出flash小游戲和交互網站 實驗目標: 掌握as語言較為復雜的編程技術,并能夠應用到實際案例中 實驗學時:4學時 實驗人數: 20人 實驗人時數: 80學時·人
整個實驗過程幫助學生在探索式的學習進程中,體驗和發現知識與技能中的創新;突破自己學習知識、掌握技能的局限,創造學習方法的創新。這些創新都可以歸結為在學習、探索、研究、合作中選擇適合自己的方式,成長為新式的獨立的“學習者”、“操作者”和“創造者”。并且在問題探究式的學習過程中,有效引導學生主動發現問題,主動思考,主動解決問題,在幫助學生有效掌握知識技能的同時,強化拓展其的動手實踐能力。
5 結語
本項目為兼具綜合性、創造性、設計性的實驗項目,幫助學生將多項所學的課程和實驗與自身專業有機結合,在視覺效果設計上、審美上、多媒體技術、編程技術、網絡技術等方面有深入的了解后,創造出美觀精美的交互式動畫作品。為不同專業背景的學生搭建的具有較強創新性、創造性、實踐性的動手實驗的平臺,幫助學生有效結合自身興趣、專業背景設計制作出滿足不同需求和目的的交互式動畫作品。
參考文獻
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課件常見的內容組織結構方式有:線形結構:學生順序地接受信息;樹狀結構:學生沿著一個樹狀分支展開學習活動,該樹狀結構由教學內容的自然邏輯形成;網狀結構:也就是超文本結構,學生在內容單元間自由航行,沒有設置路徑的結束;復合結構:學生可以在一定的范圍內自由地航行,但同時受主流信息的線形引導和分層邏輯組織的影響。
線形結構組織信息的課件就像傳統的教科書,是按單一的順序編排的,閱讀時順序性強,靈活性差。多媒體采用非線形的網狀組織結構,可以通過導航系統任意地跳轉到某個單元內,也可以進行聯想檢索,更符合人類的認知規律。目前的課件多是以這種網狀組織結構來組織信息的。
2多媒體課件的分類
多媒體課件按組織方式的不同可以分為:固定結構類型、生成型結構、智能性結構三類,根據進行教學活動的特點多媒體網絡課件可分為:
(1)課堂演示型。應用于課堂教學中,其主要目的是揭示教學內容的內在規律,將抽象的教學內容用形象具體的動畫等方式表現出來。
(2)學生自主學習型。在多媒體CAI網絡教室環境下,學生利用學生工作站進行個別化自主學習。如目前流行網絡課件多數就是這種類型。
(3)專業技能訓練型。主要通過問題的形式來訓練、強化學生某方面的知識和能力。
(4課外學生檢索閱讀型。學生在課余時間里,進行資料的檢索或瀏覽,以獲取信息,擴大知識面。如各種電子工具書、電子字典及各類圖形、動畫庫等。
(5)教學游戲型。寓教于樂,通過游戲的形式,教會學生掌握學科的知識和能力,并引發學生對學習的興趣。
(6)模擬型。用計算機來模擬真實的自然現象或社會現象。
3多媒體課件制作要求
多媒體課件總體要求內容簡潔明了、交互性好、具有良好的藝術表現形式。具體表現在:
(1)布局要簡潔明快、突出主題;
(2)顏色的搭配要合理;
(3)對象的逼真程度、科學性要高;
(4)配音的選擇要恰到好處;
(5)根據課章內容需要適度運用動畫;
(6)內容的呈現適度直觀根據學生的思維和教學內容的特點,留給學生一定的思維余地。
4多媒體課件開發的制作流程
多媒體課件是多媒體軟件的一個特例,多媒體軟件開發的通用模式是由多媒體專家BrianBlum提出的,是一種以分析、設計(指導設計與交互設計)、測試與評價四個層次的開發模型,可分為以下五個部分:
(1)總體方案設計
一個教學課件的開發決策制定之前,要對需求、課件所實現的目標及制作課件的物資條件有一個系統的分析,以解決是否開發,開發的條件是否具備,開發后是否易于普及和提廣。分析之后,就要做出總體方案的設計。總體方案的設計是確定教育思想能否用相應的計算機技術實現的問題。因此,總體方案的設計在整個課件的設計過程中是非常重要的。在課件的總體方案的設計中,應盡量發揮多媒體技術,將文本、圖像、動畫、音頻、視頻有機地集成,來形象、生動地反映教學內容和策略,以達到良好的教學效果。
(2)課件的設計
多數的課件仍按照傳統教學的節,將課件分成若干個知識點,每個知識點的學習又分成知識學習、技能學習和解決問題學習。各知識點采用的媒體素材形式,頁面的設計等也屬于課件的設計范疇。課件設計的結果為課件腳本,在后面還要具體地討論。
(3)課件的制作
在腳本設計好后,就可以制作課件了,其步驟如下:
①素材的選擇與設計;②選擇開發工具;③制作多媒體課件;④多媒體課件的網上;
④測試評價。
課件測試、評價和修改是課件開發過程的一個重要階段,該項工作實際存在與課件開發的環境分析、教學實際、腳本設計和軟件編寫的每一個階段。課件評價基本從信息呈現、人機交互、教學過程控制、文檔提供等方面提出課件評價的基本內容和主要指標。
(5)出版發行
課件的推廣與使用是很重要的。耗費了巨大的人力和財力開發出的軟件不使用或使用范圍小,無疑是對人力和財力的巨大浪費。
參考文獻:
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關鍵詞:機械CAD基礎; 自主學習系統; 工業設計原理; 人機交互
中圖分類號:G434;TP311 文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2010)10-0069-03
Mechanical CAD Basis Self-learning System Based on Industrial Design Principle
YAN Cheng-xin
(College of Mechanical Engineering,China University of Petroleum, Dongying 257061, China)
Abstract: Because of the less consideration of personalization factors in the past design of mechanical CAD basis self-learning system, a novel thought for mechanical CAD basis self-learning system design based on industrial design principle is presented. The detailed design for the human-machine interface, color design, text design and human-machine interaction was performed in system design, in which more personalization factors were considered. New mechanical CAD basis self-learning system was developed by the aid of the industrial design principles. Students are more willing to learn by the new system. The practical learning results demonstrate that the new system is effective. The new thought is also suitable for the design of other courses′ self-learning systems.
Keywords: mechanical CAD basis; self-learning system; industrial design principle; human-machine interaction
0 引 言
《機械CAD基礎》是高等學校機械基礎類專業的一門重要技術基礎課程,主要講述CAD原理、數據庫結構、二維圖形技術、三維造型技術等內容,通過課程的學習,使學生掌握CAD技術的基礎知識,為后續的CAD/CAM、機械設計、課程設計等課程學習打下基礎[1-2]。
隨著計算機技術的發展,越來越多的課程都使用以計算機為手段的電子教學系統。電子教學手段可以激發學生的學習興趣,提高課程的學習效率[3]。以往的《機械CAD基礎》自主學習系統大都由非工業設計專業的任課老師自己制作,較少從工業設計角度考慮人機界面、色彩設計、文字設計及人機交互設計等因素,缺乏人性化設計。本文運用工業設計原理,對原有的自主學習系統進行重新設計,取得了良好的教學效果,并為其他課程的自主學習系統設計提供了良好的思路。
1 系統結構設計
1.1 系統結構
根據課程的知識結構,共分緒論、工程數據結構與數據庫、圖形處理原理、工程圖樣的繪制、三維幾何造型等內容,因此設計系統結構如圖1所示。
圖1 自主學習系統結構
1.2 開發工具
以往的學習系統開發使用Authorware+Powerpoint制作模式,文件占用磁盤空間大,不利于網絡傳輸,影響了系統的在線使用。Flash技術現已經廣泛用于網頁、網站學習系統的制作,用它制作的網頁具有如下優點[4]:
(1) 文件占用空間小,便于傳輸和攜帶;
(2) 圖形、文字處理能力強;
(3) 兼容性好,交互性強。因此本文使用Flash技術作為學習系統制作的主要開發手段。
2 系統的設計原則
從工業設計角度出發,自主學習系統的設計主要應從界面設計、色彩設計、文字設計及人機交互設計等幾方面進行考慮。
2.1 界面設計
界面設計是自主學習系統設計的重要部分,是用戶在與計算機交互時對所用的溝通符號的設計。界面是用戶與系統交互的窗口,用戶通過界面向計算機輸入信息進行控制、查詢和操作,系統則通過界面向用戶提供課程信息[5]。好的界面設計,有助于學習者對知識的理解和記憶,方便對系統的使用,激發學習興趣。
界面設計主要應遵循以下原則:
(1) 一致性。一致性指系統界面整體上的一致感。對于具有同樣功能的操作對象,在表現形式上要力求一致,起控制作用的按鈕和圖標也應一致。
(2) 適應性。由于用戶個別差異的存在,系統設計應盡量讓不同的用戶均可以獲得他們所需要的學習方式。對不同認知風格的用戶應提供不同的學習與操作方法。
(3) 靈活性。體現靈活性的系統應允許用戶能用與他的知識技能和經驗相稱的方式進行交流,如顯示或不顯示提示,允許缺省設置,建立用戶記憶等。
(4) 易學易用性。一個好的學習系統應該易學易用,便于上手,否則無論采用的技術多先進,設計的功能多復雜,但用戶對它都會望而生畏,這樣這個系統就沒有生命力,學生就不愿意使用。
2.2 色彩設計
學習系統的設計要用到各種各樣的顏色,協調搭配的色彩可以吸引用戶的視覺感官,從而引起用戶的注意[6],只要色彩使用恰當,就能促進用戶對屏幕上各部分內容的識別,突出差異,使內容顯示更為醒目,更富有趣味性。
色彩的運用應注意如下原則:
(1) 避免同時使用太多顏色;
(2) 用色彩起強調作用;
(3) 視野的中心多選用紅、綠色,而邊沿則比較適于采用藍、黃、黑色三種顏色。相對來說,邊緣部分的色彩不易引起注意,所以必要時可采用閃爍、動畫等其他技巧來配合。
2.3 文字設計
課件的文字設計應考慮以下幾點因素:
(1) 文字內容要逐步引入。對于每一屏文字資料,應該隨著講課過程逐步顯示,符合學習的認知規律。
(2) 要采用合適的字體、字號與字形。文字的字號要適中,選擇的字體要醒目,對于中文一般宜采用宋體、黑體和隸體。對于文字內容中關鍵性的標題、結論、總結等,要用不同的字體、字號、字形和顏色加以區別。
(3) 文字和背景的顏色搭配要合理。文字和背景顏色的搭配要醒目,易讀,長時間閱讀不至于疲勞。┮話鬮淖盅丈都以亮色為主,背景顏色都以暗色為主。
2.4 人機交互
人機交互指人與計算機之間使用某種對話手段,以一定交互方式,為完成特定任務而進行的人機之間信息交換的過程[7]。人機交互設計主要應遵循的原則有:友好性、靈活性、功能性、明確性、一致性、可靠性、圖形化。
該系統的人機交互內容在遵循以上設計原則的基礎上,選用“按鈕”和“點擊對象”的交互方式,支持鼠標和鍵盤,避免了層次太多的交互菜單,可以方便地在各章節間跳轉。
3 系統的詳細設計
3.1 片頭動畫與片尾動畫模塊
動畫在制作過程中主要依靠動作補間技術來完成[8]。在整體的構圖上主要由四部分構成。按鈕層加入腳本如下:
進入主界面時:
on (press) {loadMovie(“index.swf”,0);
}
退出時:
fscommand(“quit”);
3.2 主交換模塊
主交換子模塊是學習系統的核心,它控制了5個學習內容的調用。根據圖1的系統結構制作了7個按鈕,分別是緒論、工程數據結構與數據庫、圖形處理原理、工程圖樣的繪制、三維幾何造型、實例演示及退出系統。每個按鈕中都寫入相應的調用語句,以進入相應章節。
3.3 緒論模塊
這一模塊的二級制作內容包括CAD技術概論、CAD系統組成、CAD技術的應用及CAD發展趨勢。
根據這部分知識的特點,采用了二層導航的方式進行動畫演示。
3.4 工程數據結構與數據庫模塊
這一模塊的二級制作內容包括工程數據概述、圖形數據結構及工程數據庫。
在本模塊的制作方法上,主要是采用Flash本身提供的幻燈片功能加上加鈕導航的方式制作的。
3.5 圖形處理原理模塊
這一模塊的二級制作內容包括圖形變換、圖形的裁剪、消除隱藏線和實體的表現。
這一章在制作上主要是通過按鈕的導航方式來完成的。每個知識點均放在不同的場景中,以方便修改。在這一章中使用了大量的視頻文件,根據視頻文件的大小,采用了直接導入視頻文件的方法,使視頻文件在庫中以一個文件的形式存在,隨時可以調用。
3.6 工程圖樣的繪制模塊
該模塊的二級制作內容包括工作界面、繪圖準備、圖形繪制、圖形編輯、圖案填充、文字處理、圖形復用、尺寸標注、輔助繪圖及繪圖舉例。
該模塊中主要采用逐幀動畫的方式進行演示。將演示的內容分別放置在不同的關鍵幀中,通過按鈕來完成幀間跳轉,其控制流程見圖2。
圖2 逐幀動畫制作截圖
3.7 三維幾何造型模塊
該模塊的二級制作內容包括造型環境、三維面創建、三維實體創建、三維實體編輯、效果圖的表現及特征造型法。該模塊同樣也采用逐幀動畫的方式進行演示。
3.8 實例演示模塊
實例演示模塊是通過調用多個視頻來完成對二維動畫、三維動畫的演示。在制作過程中這部分采用逐幀動畫的形式來完成。
3.9 腳本語言ActionScript
ActionScript是Flash的腳本語言。正是由于Flash中增加了ActionScript語言,才使用戶創作出來的動畫具有很強的交互性[9]。它是從類似JavaScript,面向對象的語言擴展和重建而來的,同樣需要具有事件、數據類型、對象和語法等。
ActionScript具有標準的實施方案以及靈活的圖形和音頻功能,該課件開發中章節的跳轉,影片的調用和控制都使用到了腳本語言。使用ActionScript調用影片的程序段如下:
on (press)
{
// loadmovie("1.swf",2)
unloadMovie("mc1");
1oadMovie("1.swf","mc1");
root.mcl.x=0;
root.mcl.y=0;
root.mc1.xscale=90
root.mc1.yscale=90
// root.mc1.width=800
// root.mc1.height=600
}
4 結 語
課程的自主學習系統設計除了包含基本教學內容外,還應當考慮到人機界面、色彩設計及人機交互等技術性問題。本文基于工業設計原理對課程組原來設計的機械CAD基礎自主學習系統進行了重新設計,制作了新的自主學習系統。新系統已在教學中使用了三屆,學生普遍反映界面更加簡潔清新,內容跳轉更加容易,課件整體更加人性化,更加符合自主學習的學習規律,因此取得了良好的教學效果,深受學生的歡迎。
參考文獻
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[6]王令中.視覺藝術心理[M].北京:人民美術出版社,2005.
[7]劉蓓蓓.淺析教學中多媒體課件的設計原則及要點[J].成人教育,2008(4):40-41.
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