工科课程教学素材库设计与构建.pdf

维普资讯 · 87 · 工科课程教学素材库设计与构建* 裘建新 方绍恩 陆 宁 【摘 要】 本文提出编制面向开放性的个性化电子教案的多媒体教学素材库、继而发展工 科课程教育资源库、实现教育信息化的思路；以《机械原理素材库》及其查询系统的建设实践为 基础，讨论了教学素材库构建的特点与要求，介绍了多媒体教学素材库查询系统的编制方法，并 进一步探讨了工科课程教育资源库的模式与设计。 【关键词】CAI 工科课程 教学素材库 教育资源库 随着计算机辅助教学(CAI)课件(电子教案)的广泛运用，人们对CAI课件的本质有了 很多了解，并要求新一代CAI课件应具备如下特性：开放性、灵活性、丰富性、生动性、集成 性、针对性、辅助性、重组性、交流性、持续性。要达到上述要求，新一代CAI课件首先必须是 个性化的。电子教案实现个性化的前提是它的开放性或柔性。课件应便于编辑、重组、修改。 教师结合 自己的教学经验和不同的教学情景，设计、制作、使用以及随时修改具有 自己特色 的、个性化的电子教案。根据我国国情和教育资源现状，目前能够实现上述 目标又较为实际 的办法是开发多媒体教学素材库。 创建多媒体教学素材库的方法，第一步完成有关教学信息的输入及素材的制作，第二步 将素材编制出教学素材库，第三步经加工及后处理，建设教学数据库的查询系统。 一 、 多媒体CAI素材的制作 类似于 “机械”构成的三个层次——零件、部件、机器，教学信息也可分成三个层次—— 教学素材、教学组件与教学课件。 素材是教学信息的最小单元，教学素材只表现一个知识点。组件是多个教学素材的组 合，用来表现某块(段)完整的知识。课件则是将素材、组件、文本以及其他教学信息组织起 来，表现某节(章)课程内容。由此可见，作为基本单元的教学素材的设计与制作，直接关系到 教学课件与教学素材库质量的优劣。 教学素材按其表现形态划分，有图像、表格、电子挂图、照片、二维动画、三维仿真、视频 图像等多种形式。可以利用多种工具和软件，如数码相机、摄像机、扫描仪、电脑等硬件设备 以及VB、VC、Photoshop、UG、Pro．E、Solidworks、AutoCAD、3Dmax、Flash等软件，完成有 关教学信息的输入及素材的制作。多媒体教学素材的制作可以利用图、文、声等多媒体手段， 裘建新 上海工程技术大学机械工程学院副院长、教授 方绍恩、陆 宁 上海工程技术大学机械工程学院副教授 *本文为上海市普通高校课程建设资助项 目。 收稿 日期：2004年 4月 维普资讯 高等工程教育研究 2004年第 6期 充分发挥色彩、构图、质感的作用，通过旋转、缩放、剥离、渲染、覆盖、定格等变换手法，模拟、 仿真、虚拟真实的物体及其运动，把教学中的难点、重点和一些原本无法直接观察的物理现 象清晰地表现出来。教学素材制作的难点往往是如何设计以准确生动地表现教学内容，从而 把一些抽象的概念转化为活泼的画面，看不见摸不着的内容变为直观，复杂的道理变为浅显 易懂，逻辑思维变为形象思维。 二、工科课程教学素材库的构建 教学素材库是把教学素材、教学组件与教学课件有序地组织在一起，并能够科学、快速 地分类与检索的数据库。作为教师备课系统的教学素材库首先要有丰富的教学信息，必须是 开放式的，具有很好的导航性、可操作性和可扩展性。其中的素材、组件便于教师 自行调用、 取舍、编辑、组合，制作完成具有一定特色的、个性化的电子教案。 基于文件系统的教学素材库实际是存放多媒体教学信息的文件，它有多层子文件，对应 不同类型的教学素材。以《机械原理素材库(2003版)》为例，共存储近 700幅(件)素材或组 件，包括电子挂图(bmp文件)、二维动画(swf、exe文件)、三维动画(mpeg文件)、影像 (avi 文件)、其他图像资料(Jpg、doc、mov文件)、幻灯片(ppt文件)，占内存约5G，汇总为光盘