3ds max三维教学动画教材编写研究

上毎紳览夫參

硕士学位论文

论文 题目 3ds max三维教学动画教材编写研究

——以学科实例编制为例

学 院 数理学院

专 业 教育技术学

研究 方向 数字图像与动画

研究生姓名 黄丽娜

指导 教师 黄美霞副教授

完成 日期 -O一一年四月

3ds max Three-dimensional Teaching Animation

Material Research

—With course case editing

A Dissertation Submitted for the Degree of Master

Candidate： Huang Lina

Supervisor： Huang Meixia

College of Mathematics & Science

Shanghai Normal University, Shanghai, China

April 2011

摘要

以计算机技术为核心的多媒体辅助教学已经取得了空前的发展，多媒体教 学课件的开发与应用受到越来越多教育工作者以及出版部门的重视。优秀的多 媒体教学课件，精品课程不断涌现，各种多媒体课件开发教材也得到了广泛应 用。

首先，概述计算机辅助教育的发展与多媒体教学课件的应用背景，在此研 究背景下提岀研究问题，并简述研究思路和研究方法。

第二，首先对现今市面上多媒体教学课件教材进行比较分析，并结合学科 教师使用多媒体课件教材情况的调查，分析多媒体课件教材使用的主流技术、 针对的主要学科等，探讨学科教师使用多媒体课件教材的相关问题；其次对国 内外三维教学动画的应用现状进行分析，归纳总结三维技术在学科中的应用特 点以及优势，对3ds max软件与多媒体课件教材整合进行必要性及可行性分析。

第三，以3ds max软件与多媒体课件教材整合为切入点，通过部分3ds max 教材之间的对比分析，构建3ds max教材实例选择与编制过程设计的一般模式， 为接下来如何实现实例编制提供理论与实践支持。

第四，依据前期归纳的实例选择与编制过程设计的一般模式，在实例编制 过程中加入相关助学策略，构建新的编制模式，并在此基础上实现学科实例编 制过程，成果包括学科实例编制的文字材料和视频教学录像。

最后，本文总结了研究的成果与贡献，提岀了研究中存在的问题以及进一步 的研究方向，以期对二维技术与多媒体教学课件整合的教材提出进一步的构想。 关键词：多媒体课件教材，实例编制，助学策略 论文类型：应用研究

ABSTRACT

The multimedia aided teaching with computer technology as the core has got unprecedented developinent. The development and application of multimedia teaching courseware have been increasingly valued by the educators and the publishing department. With more and more excellent multimedia teaching courseware and quality courses, various kinds of multimedia courseware materials are also widely applied.

Firstly, it makes the overview of CAI development and the multimedia teaching courseware application background. Under this research background, it proposes the research question and briefly describes the research thought and research method.

Secondly, it makes comparison for the multimedia teaching courseware materials on the market now. Then combining with the investigation for the subject teachers9 use situation for the multimedia teaching courseware materials, it makes analysis for the popular technology reflected in the multimedia teaching courseware materials, mainly targeted for the contents including the subject, etc to discuss the relevant questions of the subject teachers9 use situation for the multimedia teaching courseware materials. Secondly, it makes analysis for the current research situation for 3D teaching cartoon to draw the application feature and advantage of 3D technology in the subject to provide the necessity and feasible analysis for the integration of 3ds max software and the multimedia teaching courseware materials.

Thirdly, taking the void integration of 3ds max software and the multimedia teaching courseware materials as the entry point, depending on the comparison analysis among part 3ds max software materials, it concludes and sorts out the general model chosen in the common cases in 3ds max software materials and the general model designed in the formulation process of cases in the materials and the formulation principle of the course and video course, etc to provide theory and practice support for how to achieve the application of 3ds max software cases.

Next, based on the design model of the sorted case selection and formulation process, it is to add the relevant supporting learning strategy and build new formulation model in the formulation process. Based on this, it is to design the formulation content of the subject case, in eluding the text materials and video teaching video in the case formulation, etc.

Finally, this paper concludes the research achievement and contribution, and proposes the existing problem in the research and the further research direction thus to provide the further conception and practice for the materials with integration of 3D technology and the multimedia teaching courseware.

Key Words: the multimedia teaching material, course case editing,

the supporting learning strategy

Type: Application Research

in

目录

摘要.......................................I

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图表索引址网换替

第一章绪论....................................1

1. 1研究背景................................1

1.1.1计算机辅助教育的发展........................1

1.1.2多媒体课件的应用背景........................1

1.2研究问题.................................6

1.3研究思路和研究方法............................7

1.3.1研究思路..............................7

1.3.2研究方法..............................8

第二章研究对象必要性、可行性分析........................10

2.1研究対彖的必要性分析..........................10

2.1.1多媒体课件教材内容分析......................10

2.1.2学科教师便用多媒体课件教材情况调查................17

2.1.3国内外三维教学动画应用分析....................21

2.2研究对象的可行性分析..........................28

2.2.1 3ds max软件技术实现的可行性分析.............28

2.2.2 3ds max软件与学科实例整合的可行性分析..........29

第三章3ds max教材实例编制的一般模式...................34

3.1教材实例选择的 般模式.........................34

3.1.1教材实例选择分析.........................34

3.1.2教材实例选择的•般模式......................37

3.2教材实例编制过程设计的一般模式.....................38

3.2.1实例编制过程设计的分析......................38

3.2.2实例过程设计的一般模式......................43

3.3数据光盘中教学视频思路.........................44

3.3.1教学视频的主要作用......................44

3.3.2教学视频录制原则.......................44

第四章3ds max软件与学科实例的整合..................47

4.1两者整合的思路...........................47

4.1.1多媒体教学课件教材中软件丄只的扩展..............47

4.1.2 3ds max软件与学科实例整合耍素............49

4.2两者整合的过程...........................50

4.2.1学科实例的选择........................50

4.2.2学科实例编制过程的设计....................51

4.3教材实例文字资料的编写.......................53

4.3.1建模篇文字资料........................53

4.3.2动画篇文字资料........................57

4.4教材实例教学视频的录制.......................60

4.4.1录制过程设计.........................60

4.4.2录制成果展示.........................61

第五章总结与展望..............................62

5.1研究总结与贞献...........................62

5.2研究局限与展望...........................63

参考文献..................................66

附录I访谈提纲...............................70

附录II物理/化学学科教师应用多媒体教学课件调査问卷............72

附录m学科教师使用多媒体课件教材情况调査问卷................74

附录IV建模篇范例一二维线建模.......................76

附录V动画篇范例一关键帧动画........................83

学位论文独创性声明.............................90

学位论文知识产权属声明...........................90

图表索引

图目录

图1-1论文整体框架图.............................8

图2-1以单一技术为主的多媒体课件教材统计图.................11

图2-2 Authorware教材分析内容统计图.............. 13

图2-3 Flash教材分析内容统计图....................14

图2-4以综合技术为主的多媒体课件教材统计图.................15

图2-5多媒体课件开发三类教材关系图.....................16

图2-6三维技术应用统计图 .........................25

图2-7三维技术在具体学科应用统计图.....................26

图3-1实例选择一-般模式结构示意图.....................37

图3-2实例编制过程一般模式结构示意图....................43

图4-1以3ds max软件为主的多媒体教材整体框架结构图..........50

图4-2教师助学示意图............................52

图4-3教材助学示意图............................52

图4-4实例文字资料编制结构图........................54

图4-5教学视频录制效果截图.........................61

表目录

表1-1多媒体课件分类.............................3

表1-2多媒体工具使用情况选择题统计表.....................4

表1-3多媒体教学课件开发及应用选择题统计表..................4

表1-4 3ds max三维教材分类表.....................5

表2-1多媒体课件教材分类表.........................10

表2-2学科多媒体课件制作教材实现技术统计表.................16

表2-3学科教师选择多媒体教材问题统计表...................17

表2-4多媒体教材使用反馈表.........................19

表2-5多媒体教材评价量规..........................21

表2-6文献检索分类表............................24

表2-7二维类型课件开发软件与三维软件比较统计表...............27

表2-8学科与三维技术整合优秀范例......................31

表3-1范例教材实例选择比较表一建模篇....................34

表3-2实例编制比较表一材质/贴图篇.....................36

表3-3教材实例相同点对比表.........................36

表3-4教材图示类型分类表..........................40

表3-5印刷教材比较表............................41

表3-6印刷操作比较表............................42

表3-7教材多媒体教学视频比较表.......................44

表4-1学科教师问卷统计对照表........................47

表4-2学科教师问卷反馈统计表........................48

表4-3助学事件内容表............................53

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1计算机辅助教育的发展

当前，人类进入了信息化时代。计算机技术，多媒体技术和互联网技术的 迅猛发展引领了教育领域的巨大变革。在跨世纪的教育改革中，我国的教育现 代化也正发生历史性的转变。在教育改革浪潮中，计算机辅助教育作为教育学 与计算机技术的必然产物越来越受到教育界的重视。

迄今为止，计算机技术高速发展以及先进的教育教学理论的出现，使计算 机辅助教育更加趋于成熟。这个时期的计算机辅助教育呈现多媒体化，网络化, 智能化等特点。同时，计算机辅助教育从支持教师的“教”，发展到强调辅助学 生的“学”，以计算机为核心，利用信息技术创设理想的学习环境及全新的学习 方式，教学方式，从而改变传统的教学结构和教育理念。计算机辅助教育为现 代教育发展带来了革命性变化。

多媒体辅助教学在教学领域显示岀众多的优势和特点：直观性、互动性、 个别性、评价性、延展性等1。以直观性为例，在《直流电动机》三维教学动画 中，学习者可以直观地观察到磁场对电流的作用力演示动问i,包括模型内部的 结构，电线圈在磁场中的动态运动情况等等。同时，将Cu)t3D三维交互技术引 入动画，实现三维教学的动画交互功能。

1.1.2多媒体课件的应用背景

多媒体课件作为多媒体辅助教育重要资源突出了逐渐广泛应用的时代特 征，引起了广大学科教师或教育工作者的广泛关注。目前，多媒体技术正朝着 简单化、高维化、智能化、标准化的方向发展。多媒体技术与外围构造技术，

程丽梅.关于多媒体辅助教怡应川的探讨[J].职业,2009, (27)

如网络技术、虚拟现实技术，相互补充，正朝着建立临场感、情景化、高层次 的虚拟现实系统发展。

1、 多媒体课件的主要特征

(1) 教学信息显示形象直观1

教学信息显示方式包括文字、图形、图像、声音、视频、动uni等多种形 式。它给学生提供的外部刺激由原来单一的视觉或听觉刺激，变为多种感官 的综合刺激，这种刺激更能引起学生的学习兴趣和提高学生的学习积极性。

(2) 教学过程的交互环境

多媒体课件可以实现人机交互，模拟各种现象与场景，扮演与学生友好 合作、平等竞争的环境。学生能够充分发挥主动性，体现自主学习的优势。

(3) 教学资源的多元化

多媒体课件提供丰富的，多元的多媒体信息和资料，创设了丰富有效的 教学情境。学生可以根据自身需求选择各类教学的资源。

(4) 教学信息的超文本组织$

超文本是按照人的联想思维方式非线性地组织管理信息的一种先进的技 术。超文本结构信息组织的联想式、非线性、动态性符合人类的认知规律， 便于学生进行联想思维。超文本己经不仅仅是一种技术问题，还是…种思维 方式，它为学习者提供了多种适合不同学习对象的教学方案和学习路径。

2、 多媒体课件分类

多媒体课件是一种根据教学目标而设让，以现代教育理论和学习理论为理 论基础，运用多媒体计算机及其相关技术，对教学资源进行设计、开发而成的 应用程序，即E-Learning教材。按照教学任务和表现方式来区分，可以将多媒 体课件分为以下儿种类型彳：

刘欣..多媒体教V课件在课堂教和I啲应川1J].电脑知识与技术,2010,6(35)

同上

袁多媒体课件的分类研究[J].西南农业人学学报,2006,4(4)

表1-1多媒体课件分类表

分类名称 作用

演示型课件 主要辅助教师讲授活动，垦本遵循传统课堂授课方式，容易被教师理解和 接受；制作相对容易；

资料工具型课件 向学习者或课堂教学捉供注习信息资源，但不对学习过程实施评价和控制；

练习训练型课件 用作对学习者某种技能的培养：

指导型课件 主要完成对学生学习的辅导；

问题解决型课件 用于培养学习者分析问题，解决问题的能力；

模拟与游戏型课件 模拟课件用于模拟某种系统、现象或过程，形成较为“真实”的学习情境； 游戏型课件通常设置帶有竞争性的学习环境，对学习者有强烈的吸引力。

学科教师可以根据教学需求选择相应的多媒体技术手段实现多媒体课件 的设计与开发工作。在信息化教育环境下，学科教师应用多媒体教学课件具有 哪些特征？教师主要使用的多媒体技术工具有哪些？三维软件或三维资源在多 媒体教学中的应用情况如何等等问题引起的我的关注。下面对部分学科教师进 行了柑应的调查研究。

3、学科教师应用多媒体教学课件调查

设计与开发多媒体课件的用户群体有很多，为了了解部分学科教师应用多 媒体工具的状况，笔者利用腾讯工具加入物理及化学学科QQ群（共计18个群, 其中物理教师6个，化学12个），在“问卷星”问卷调查专业网站设计关于“学 科教师应用多媒体教学课件”的调查问卷并向教师发放巴得到了教师的关注 与支持。共回收问卷22份（物理教师10份；化学教师12份）。通过问卷调查, 我们可以对这两个学科教师使用多媒体教学情况有一定了解，得出数据如下：

（1）多媒体技术工具使用情况

笔者针对多媒体工具使用状况设计了若干问题，包括：是否借助多媒体工 具进行教学；经常使用的多媒体工具；开发多媒体课件的工具等等。从教师的

问题 统计结果

借助多媒体工具辅助教学情况 经常:41.7% （化）60%（物）；偶尔:58. 3% （化）40% （物）从未：无

选择多媒体辅助教学工具情况 PPT： 91. 7% （化）100%（物）；Authorware： & 3% （化） 40% （物）；Flash： 58.3% （化）90% （物）

多媒休技术的途径、方式 自学（教材）：66.7% （化）90% （物）自学（网络课 程）：66.7% （化）80% （物）参加培训班：25% （化） 50% （物）其他：8.3% （化）20% （物）

分析：由上表可知，化学/物理学科教师运用多媒体进行辅助教学比例较重, 从未使用多媒体工具的为零，可见，多媒体辅助教学已经成为现代教育模式及 教育方式之一。教师学习多媒体技术的渠道呆现多样化趋势，但是通过自学（教 材或网络课程）占相当大的比重。

（2）多媒体教学课件开发及应用情况

•选择题：

表1-3多媒体教学课件开发及应用选择题统计表

问题 统计结果

是否开发多媒体教学课件 是：66. 7% （化）80% （物）；否：33.3% （化）20% （物）

选择多媒体教学课件二维述是二维 二维：5& 3% （化）30% （物）；三维:8. 3% （化）10% （物） 两者都有：50% （化）80% （物）

教师0□设计开发多媒体教学课件 工具 PPT： 83. 3% （化）100% （物）；Authorwares 16. 7% （化） 10% （物）：Flash： 41. 7% （化）100% （物）3dsmax： 33.3% （化）0% （物）；H：他：8.3% （化）10% （物）

分析：由上表可知，大部分教师会选择使用二维或三维的教学课件，但是

教师自行开发课件吋，大部分教师偏重选择PowerPoint,问及原因时，教师认

为PPT易掌握，易学，功能多，操作简单，文字、图形、影音集成简单，认为 Flash主要制作动画，能够自由编辑图文、影音，更真实，更形象。教师在多媒 体技术工具选择方面考虑技术实现简单，功能符合教学需求等要素。从中可以 发现，学科教师选择二维类型的课件比较较少，运用二维软件自行开发课件的 更少。原因是教师对二维软件接触不多，认为二维软件制作复杂，操作较难。

•问答题：

a. 根据学科特性，某些化学/物理知识的理解在一定程度上对学生空间能 力要求比较高，您认为开发三维多媒体化学教学课件是否会更有助于学生理 解？

大部分教师认为三维类型的课件有利于学生更好地理解知识，例如认为三 维图像更加直观和具体；化学中分子的再分、运动等微观世界和不太好观察的 实验现象等等。

b. 请您简要评述一下您使用多媒体课件辅助教学情况（例如：学生反映， 教学效果等等）。

大部分教师认可多媒体课件在教学中的枳极作用，认为多媒体课件能够① 帮助学生理解微观知识②能够客观细致地体现物质的微观世界③呈现方式生 动，学生反映积极，课堂容量大④便于学习集中学习，提高教学效率；另一方 面也反映了一些问题：①认为不太实用②需要考虑学生的特征等等。

4、3ds max软件教材开发背景

二维技术的发展拓宽了应用领域的广度与深度。针对3ds max软件应用开 发的教材数以百计，笔者以“3dsmax”为关键词搜索“当当图书网”，得到3ds max软件教材数据近720本。由于3ds max软件功能非常强大，应用领域非常 广泛，因此教材开发种类也和当丰富。依据书名，笔者将3ds max教材大体分 为以下儿类：

表l-4 3dsmax三维教材分类表

主要内容 代表书籍名称

3ds max软件 介绍3ds max所有知识点， 《3ds max 8金面速成》

技术操作工 具卩类、实例 类（软件入门 基础类） 包括基木操作，模型创建，材质 贴图,灯光摄影机，环境特效, 动画丛础以及动力学和角色系 统等核心内容。 《3ds max 9白金教学》

《Autodesk 3ds Max 2010标准培训教材》

<3ds max 2010从入门到精髓》

垒于3ds max 软件平台的 某一具体技 术及设计类 以3ds max平台，对演染技术进 行细致地剖析，介绍渲染原理和 3ds max的高级照明技术等； 针对室内设计行业，按照实际工 作流程详细介绍了效果图表现 屮建模、灯光、材质、漬染及后 期处理的操作技巧。 《3ds max光与材质的渲染艺术》

《3ds max完美表现室内设计篇》

《3ds Max 2009/VRay室内效果图制作实例精讲》

3ds inax 三维 动両编程、游 戏开发类 针对游戏角色，场景等核心知识 进行详细指导； 介绍动画脚木的基础知识、流程 控制语句、动丽、用脚木创建的 界面、宏脚本、插件脚木、在实 用工具面板中添加的脚本、数纽 和敏敏词换替‘ActiveX控制等。 《3ds max 8游戏设计与制作宝典》

《3ds max游戏动fflli场景制作教程》

《动漫游戏系列丛15——3ds Max游戏动画设计》

《3ds max十Photoshop游戏角色设计》

依据研究主题，根据分类，笔者针对第一类（工具类，实例类）教材进行 了数量统计。在3ds max各类教材中，第一类教材数量约为210本，占总体教 材数量约为30%,所占比例较大。这类教材导向性比较强，但由于种类过多， 在选择教材方面可能遇到盲目性等问题。

1.2研究问题

依据上述对多媒体课件应用分析，特别是部分学科教师应用多媒体技术问 题，以及3dsmax工具类，实例类教材泛化等问题。笔者对以下问题产生了思 考：

1、 从学科教师应用多媒体课件分析看出，教师应用的多媒体技术工具以 及开发的多媒体课件主要以二维类型为主，三维软件的应用还不普及，是否与 现今多媒体课件制作（开发）教材（以下简称多媒体课件教材）中的技术导向 有关？在此基础上需要对多媒体课件进行相关分析。

2、 二维软件作为新技术工具在教育领域崭露头角，关于二维技术在教学 中应用研究已经逐渐被教育工作者所重视，现今三维技术在教育中的应用情况 如何？

3、 针对现今大量涌现的3ds max教材面向对象大众化，丈例泛化等现象, 如何以学科教师开发三维教育资源需求为突破口，关注3ds max二维教学动画 教材的研究工作。

4、 3ds max教材在实例选择与编制过程设计方面有哪些规律可循？有哪些 模式值得借鉴？

5、 如何将学科实例与3dsmax软件实例编制模式进行有效整合，实现既符 合3ds max教材实例编制原则，又体现学科特征的文本资料及视频教学录像的 编制过程？

1.3研究思路和研究方法

1.3.1研究思路

根据上述研究问题，笔者提岀了研究思路及框架结构，如下图所示。

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爭冗犯路号妍

论文框架

北洛3ds max斤婀吐偲集制的般爪K

期四筋3d$ max较件S学悴实例的软令

第血桑总结与展生

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图1- 1论文整体框架图

结合计算机辅助教育发展与多媒体课件应用调杳背景，发现现今多媒体技术 的应用，多媒体课件的开发主要以二维软件作为技术支撑，三维技术尽管在教育 中的应用取得了一定成效，但在学科教师中普及与推广相对有限。同时发现，针 对三维技术推广应用的书籍存在对教育领域的关注度不够等问题。在此基础上， 关注3ds max三维教学动画教材的研究，即将三维软件（以3ds max为例）作为多 媒体课件教材中新的应用丁具与学科实例紧密结合的这样-•类教材。下一步在分 析3ds max教材实例编制规律基础上，尝试以某一学科知识点为例编制教材的文 字资料与教学视频。最后，总结研究的成果与贡献，提出了研究中存在的问题以 及进一步的研究方向，并对三维技术与多媒体教学课件整合教材的开发前景提出 进一步的展望。

1.3.2研究方法

本论文在研究过程中运用的研究方法包括文献研究法、内容分析法访、问卷 调查法、访谈法等。下面对-种研究方法作简要介绍。

〔1）文献研究法：是指根据一定的研究目的或课题需要，通过查阅文献来获 得相关资料，全面地、正确地了解所要研究的问题，找出事物的本质属性，从 中发现问题的一种硏究方法。

（2）内容分析法：美国学者B.贝雷尔森提出，内容分析是对信息交流中内 容进行客观，系统和定量描述的一种研究技术，其实质是，以预先设计的类目

表格为依据，以系统、客观和量化的方式，対信息内容加以归类统计，并根据 类别项冃的统计数字，做出叙述性的说明。

(3) 问卷调查法：问卷调查法是研究者以书面形式给出一系列与研究目的 有关的问题，发放问卷并让被调查者做出回答，再通过对问题答案的回收、整 理、分析，获取所需信息。

(4) 访谈法：访谈，就是研究性交谈，是以口头形式，根据被询问者的答 复搜集客观的、不带偏见的事实材料，以准确地说明样本所要代表的总体的一 种方式。访谈法收集信息资料是通过研究者与被调查对象面对面直接交谈方式 实现的。

第二章研究对象必要性、可行性分析

2.1研究对象的必要性分析

2.1.1多媒体课件教材内容分析

随着课程改革的全面推进及现代信息技术的快速发展，教育迎来了前所未

有的发展机遇和挑战，特别是多媒体、网络等技术的普及，对现代教育产生了

极大的影响，有力地推动了计算机辅助教学（CAI）的深化发展1。以“多媒体一

课件”为关键词，搜索“当当图书”大型购书网站，共检索出80本图书。经 过仔细对比分析图书简介及目录，并结合论文研究主题，符合条件的教材共有 62本。在这些教材中，笔者归纳出以“多媒体_课件”为主题，包插多媒体课 件的设计，制作等重点内容的教材大致分为三类。如下图所示：

表2-1多媒体课件教材分类表

教材分类 主要内容 教材举例

以单•技 术为主 以某一具体软件技术实 现多媒体教学课件的设 计，制作，注巫课件制 作技术丛础知识的系统 讲解 《PowerPoint 2007作多媒体课件实 用技巧》

《Author ware多媒体课件制作经 典教程》

《Flash多媒体课件制作实用教程》

以综合技 术为主 以多媒体辅助教学课件 设计理论为基础，概述 或看巫介绍儿类常用软 件技术 《多媒体CAI课件制作实例教程》

《最新对媒体教学电子课件制作培 训教程》

数量（本）

以综合技术为主 ■以具依技术为主

县体学科课件制作

以综合技术为主 33

以单一技术为主 21

具体学科内容为主 8

'朱仁成,唐爱东，廖敬萍.多媒体CAI课件制作实川教程（第二版）川］.西安：西女电孑科技人学出版社,

2009. 2

具体学科 内容为主 讲解多媒体教学理论与 具体学科多媒体课件制 作过程紧密结合，突岀 如何运用多媒体编著工 具软件实规具体学科的 多媒体课件素材以及多 媒体课件制作 《化学多媒体课件制作》

《多媒体咅乐课件设计》

《高中物理教学课件制作实例导 航》

从这三大分类中我们不难发现，以综合技术为主的多媒体课件制作教材占 多媒体教学课件教材的半数以上，以具体技术为主导制作教学课件的教材其次, 针对具体学科内容开发多媒体课件的教材较少。从多媒体教学课件设计，制作 角度来看，技术作为多媒体教学课件实现的手段和基础，已经与教学课件设计, 制作，应用紧密整合在一起。如果将教学理论和学科知识视为蓝图，那么技术 就是实现蓝图的重要基石，两者互为补充，相互支撑，共同在教育教学中发挥 着巨大作用。那么在这些教材中，作者是如何实现技术与课程的统一，实例、 学科、技术三种间的关系如何梳理等等问题都需要进-步探讨，接下来笔者对 其进行内容分析。

1、单一技术作为主要实现工具；

如下图所示，市场上以某一具体技术作为多媒体课件制作工具的教材主要 有 PowerPoint、Authorware, Flash 三大类。

以单一技术为主的多媒体课件教材

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- 1 - . 1 . i 1

图2-1以单一技术为主的多媒体课件教材统计图

（1）三类软件技术的特征：

从上图可以看岀，自2003年开始，Flash软件技术一直受到广大教学者的

青睐，基于Flash技术开发多媒体课件的教材层出不穷，Authorware软件次之， PowerPoint相对较少。以下简述以上三类软件主要特征以及在多媒体课件制作 中的作用。

©PowerPoint：是在Windows操作系统下运彳亍的专门用于制作演示文稿的 软件。演示的内容可以是文本、图形、图表、图片或有声图像，并具有较好的 交互功能和演示效果。最大的特点是易学易用，通用性强。

② Authorware：是皋于流程线的多媒体创作工具，操作简单，交互性强 主要特点有：

•强大的集成功能。支持多种格式的多媒体元素，例如文本，图形图像， 动画，视频，声音等素材；

•强大的交互功能。软件提供了按钮，热区域，热对象，下拉菜单，条 件，事件等11中交互方式，以及系统变量和函数，增强人际交互性。

•流程线式的开发界面，直观易用。以“流线式的设计窗口”呈现设计 流程是该软件一个主要特点。

•知识对彖——智能化设计板块的引入。

•强大的数据处理与编程能力。为专业多媒体应用程序提供环境。

③ Flash：是以流媒体播放技术和矢量图形技术等为代表的一种创作工具， 能够将矢量图、位图、音频、动画和深一层交互动作有机地、灵活地结合在一 起，从而制作出美观、新奇、集成性强，交互性更强的动画效果。主要作用；

•矢量图形和流式播放技术特点，可以用它来创建演示文稿、应用程序 和其他允许用户交互的内容。Flash可以包含简单的动画、视频内容、 复杂演示文稿和应用程序以及介于它们之间的任何内容。

•短小精干,生成的动画(.swf)文件非常小,便于网页动画的设计和 课件的制作，由此成为当今最流行的网页设计软件之

•软件自带的Action Script脚本编程语言为媒体元素添加交互式内容。 这些软件的功能特点为多媒体课件制作提供了强大的技术支持，接下来进

1朱仁成，唐爱东，廖敬萍.多媒体CAI课件制作实川教程(第二版)[M],西安:西安电了科技人注出版社,

2009. 216

一步了解这些教材在编制上的一些特征以及所选实例应用范畴等情况。

（2）教材编制与实例：

① PowerPoint：由于该软件操作简单，易上手，因此教材结构主要以皋础 操作为主，实例演示为辅思路编制。《用PowerPoint 2007制作多媒体课件实用 技巧》提供了 20个简单实例，课件范围涉及物理，建筑，外语，数学，语文 等学科，也包括其他类型的演示范例。

② Authorware：按照教材结构以及实例范围，课件类型三个类目进行划分, 得下图：

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从上图可以看出，Authorware教材结构方面，最核心部分为该软件使用操 作介绍，同时，将课件范例讲解作为掌握技术的关键途径。多媒体素材采集方 式，采集软件简介以及多媒体课件设计•基础理论等内容因教材编制差异而各有 侧重。

在实例范围方面，Authonvare课件较多应用在数学，物理，语文等学科， 在生物、外语、化学学科也有涉及。结Authorware软件的特点以及功能，课 件的类型较为常见的主要有交互性课件，演示型课件，题型类课件，综合性滦 件筹，题库型、资料型、模板类以及仿真型等类型的课件相对运用程度不高。

③Flash： 1 j Authorware软件相似，同样以教材结构、实例范围以及课件类

型为主要类目划分教材。结果如下图所示:

图2- 3 Flash教材分析内容统计图

从上图归纳出的类目可以看出，Flash比之Authorware,在教材结构，实 例范围以及课件类型中都有不同程度的变化,可以明显看出Flash在实例范围， 课件类型模块中扩展了学科领域，增加、丰富了课件类型，这与Flash的强大 的功能体系是息息相关的。具体来说：在教材结构方面，也采用以软件操作功 能介绍为主线，课件操作演示为副线的结构，其中多媒体开发软件内容，主要 介绍多媒体课件制作前期准备图形图像，音频，视频，动画等素材所使用的软 件，笔者发现，有部分教材编著者将3ds max作为素材采集软件简单介绍给用 户，但没有详细的实用案例加以具体说明。多媒体技术整合实例是Flash教材 中的一大特色，例如将Flash与AuthorwarePowerPoint软件整合的课件案例。 在实例范围方面，在众多学科中运用Flash软件设计教学课件成效卓越，大多 数课件针对数学、物理、语文、化学、地理等汐科的开发。课件类型方面，结 合Flash软件的功能特点可以发现，交互性、演示型，模板类课件应用较广， 测验类、题型类、网络类、AS动画课件等涉及编程，实例实现相対复杂。此外, 运用Flash强大的功能实现教育游戏的开发也是该类教材的特色之一。

2、综合技术为实现工具；

多媒体教学课件的开发是一个复杂的过程，课件的制作涉及教学理论，素 材的搜集，整理，加工以及课件的制作，调试，发布等诸多环节，因此涉及多 媒体课件制作的软件也不在少数。该类教材中，多媒体课件主要实现工具主要 如下图所示：

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主要实现软件

多媒体素材准备

图2-4以综合技术为主的多媒体课件教材统计图

由图所示，综合技术实现多媒体课件制作的软件主要有PowerPoint, Authorware, Flash, FrontPage （网页制作软件），几何画板（通用的数学、物 理教学环境编辑软件）等，图形图像处理软件（Photoshop, Fireworks等），音 频处理软件（Windows Media Encoder 等），视频处理软件（Real Producer, Adobe Audotion等），动画处理软件（3ds max）后期处理软件（Premiere等）均作为 多媒体素材搜集，加工等工具，为多媒体教学课件提供强大的图形图像，视音 频，动画等慕本素材。

3,以具体学科命名课件制作教材；

现将检索岀的8本教材核心内容简单分析如下：

表2- 2学科多媒体课件制作教材实现技术统计表

学科 多媒体课件实现软件技术

数学（两本） Flash

髙中生物 Flash

音乐 Authorware

化学 Authorware

音乐 Auralia> TT作曲家等音乐作曲专业软件

高中物理 Flash

马克思主义哲学原理 Flash > Photoshop、PowerPoint、Fireworks > Premiere 等

从表中可以看出，以Flash、Authorware为核心的多媒体软件在学科课件 制作中发挥着巨大的作用，且相对其他软件来说，具有技术发展成熟，运用范 围广，操作简单，集成性强，功能强大等特点及优势。

4、多媒体课件制作相关元素的关系；

由上述三类教材比较中可以发现，尽管在教材结构与侧重点的差异，都体 现了技术支撑理论，理论指导技术实践这条主线,三类教材关系如下图所示：

单一技术 为主

以学科为

各种多媒余

欽件工具的； '

介绍与应用

综合技术 为主

学科买例

图2- 5多媒体课件开发三类教材关系图

从上图可以看出二类教材的共性所在：软件是学科课件制作的必要工具， 是课件要求得以实现的技术基础；学科内容，多媒体课件设计原理，开发流程

则是技术实现的目标性、指导性理论基础。在两者相互作用中，需要通过实例 开发实现技术与学科内容的最优化整合。

2.1.2学科教师使用多媒体课件教材情况调查

笔者进一步针对学科教师使用多媒体课件教材情况进行调查，同样通过网 络问卷调査形式，对物理，化学，生物三个学科教师进行问卷发放，共收35 份问卷-问卷从一下几个方面进行调査：

1、学科教师选择多媒体教材的情况：

表2- 3学科教师选择多媒体教材问题统计表

问题

选择多媒体课件教材类

型

■奉二裳，22.9%

结果统计

第一类，34.3%

住）.2.9%

第H 71-4%

第-类：以单•技术为卞；第二类：以综合技术为卞；第一：•类:

以学科内容为卞；

选择于册型，还是实例型

教材

实洌型，57.1%

.:•潔:扁蟲恭 手册型，0%

两类都迭互为补菟45.7%

1-3, 80%

选择参考教材数量（单

位：本）

5本以上.0%

3-5, 20%

比例

17. 1%

29 82.9%

一因，• a关 -致无 一科 一奮 _身自 S 一与便 -S-即 「是，

页 憑实技

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选择教材时，注巫技术学

习，还是注重实例与自身

1-S 有果倉

，。与 脣计 義王 科2自 t® 自会有 与養攵 实贿 重，指题 、、请为本

学科紧密度

小

术最

1

分析：学科教师在选择多媒体课件教材时，偏重选择以学科内容为主的教 材以及单一技术为主的教材以及实例型教材，并且学科教师注重教材中的实例 是杏与自身学科联系紧密，教材中如果没有自身学科对应的实例作为指导，没 有办法自主设计与开发实例，在这种情况下，可以通过选择多本教材进行参考。

2、教材实例相关问题：

在这一部分，主要针对教师在学习教材实例过程中碰到的问题，教材实例 编制方式等问题进行提问。

a.在实例学习过程中，您最担心遇到哪些问题？

针对这个问题，教师认为在学习教材实例过程中通常会出现以下几类问题

（比例依次递减）：“出现操作疑问无法得到及时解决”，“实例操作过于复杂”, “不能较好地理解操作步骤”，“无法摆脱实例的影响”等等，一半以上的教师 担心操作过程中遇到操作困难无法得到及时解决，或者实例过于复杂，技术难 以掌握，打击学习积极性等问题。实际上，在自学式学习过程中，由于学习个 体间存在差异，教材中针对实例编制过程设计又各具特色，因此让每个学习者 都能达到理解的目的是不实际的。因此，我们可以在分析教材实例编制的基础 上，探求一条较好的设计思路，尽可能帮助学习者有效地解决实际问题。

b.根据学习软件的经验，您认为比较好的实例编制应该包含哪些部分？

从教师回答来看，超过80%的教师认为应该具备较好的助学策略，一半的 教师认为前需知识和强化练习是比较重要的环节。那么在最后的实例编制章节 中，需要对这些因素加以考虑与应用。

3、多媒体课件教材评价

教材的评价是判断教材应用效果的核心于•段，通过评价相应教材，对改进 教材，完善教材其重要指导作用。高凌飕在《教材评价维度和标准》一文中， 将教材评价维度设为六个基本维度：知识维度，思想文化内涵维度，心理发展 规律维度，编制维度，可行性维度以及特色与导向性维度。根据特定的教材类 型，以多媒体课件开发教材为例，分析该类教材的评价维度。下面，笔者首先 对上述多媒体课件开发教材的读者使用评价进行简要分析。评价内容来自“当 当图书”网站图书评论。

表2-4多媒体教材使用反馈表

多媒体课件制 作教材 评价内容

Flash 好评 ①体例得当，内容难度适中，讲解详细，适于初学者。 0内容讲解的通俗移动.上于制作课件容易，对老师制作课件帮助 非常显著。 ③ 课件范例十分精美，按IC上的步骤•步步做卜•去，很快我成了同 爭羡慕的“专家”。 ④ 这次重新出书，内容更加丰富。多了练习，课件范例更漂亮实用。 推荐给别人，也大受好评。 ⑥课件结合中小学各科实例进行讲解，抛弃传统的纯技术传授，这 种方式更容易让读者理解。 ⑥ 木书通过实例教学，分类分批地介绍了软件屮的众多功能，血不 是扎堆似的讲解，能够讣我们边学边操作，便于记忆和应用。 ⑦ 该书对于初学者来说是本很好的自学教材。能够掌握FLASH的基 本操作，让初学者对FLASH有基本的了解。

不满意 ① 讲述较详细，但光碟操作不A方便，不能想看那里就看那里，非 要从头到尾播完。讲函数不够详细，对初学者学习函数没帮助。 ② 比较麻烦的是无法控制碟的播放，中间仃•点不懂要巫新看。内 容感觉跳跃性有点大，我是初学者，有一些看了几遍述是不人明白， 或者耍绕儿个弯才能想明白。 @......但书中的插图不是彩色的，所以学习过程中有些颜色的选择与 书中所讲有些出入，可以配合光盘起学习。 ④......但是对于制作课件没有深入的讲解。

Authorware 好评 ①很适合我这种初学者，加上配套的光盘，简单易学，实用。 ◎模块分的不错，题型也挺仝，例了也多，不错。 ③ 例子很多，而且讲解的挺详细，实际操作也不费力。 ④ 内容不错，对于初学者和希率提高多媒体制作技术的人都很有帮 助。 ⑤ 能提供各种配套学习用的文件，R■内容编排科学合理，很不错。 ⑥ 感觉上是•本比较适合初学者自学的巧，尤其是随卩的光盘还比 较好的，完全的视频教学课件。

不满意 ①为了学做课件买的卩，囚为我也不懂软件，买回来才知道这个卩 上介绍的软件并不常用于课件制作。令一定难度，不花点功夫搞不 懂书里的内容。

儿何画板 好评 ① 讲解详细，案例丰富实用，印刷质量也好，值得参考。 ② 卩还不错。内容按功能划分，便于查找。比较适合自学。 ③ 非常适用现在高屮数学教学，受益椎浅......

由上表所得，大部分用户对该类多媒体课件制作教材给予了较高的评价， 笔者结合教材评价维度，针对多媒体课件教材制定史加细致的评价指标。设计 评价量规如下图所示；

表2-5多媒体教材评价量规

一级指标 二级指标 评价标准

教学适用性 内容规范 编排内容规范、权威、严谨：紧贴学科教学实例；

体系编排 教材体系内容编排合理；

内容模块划分科学；

短识结构衔接紧密；

实例 实例选择有价值，具有典型性；

实例种类丰富，涉及知识面广；

实例实现难易程度能否为学习者所接受；

实例编制 过程设计 学习対象 考虑学习対象的特征，特别是针对初学者，在内容编排上要遵循循 序渐进原则：

教学创新 开发策略科学，激发学丄主动思考，举一反三；

教学交互 能够提供交互设计思路和相应的操作指导；

练习与反馈 根据教学目标，提供不同层次的课后练习以及合理的反馈信息；

实例操作 操作明确 讲解细致，清晰.明确：

教学使用 能解决运用中的实际问题，实用效果好，通用性强，易推广；

光盘 教学内容 教学视频 讲解清晰，步骤连贯，便于学习者跟踪练习；

视频操作 教学视频棍据学习苕自身需求进行选择，控制；

对多媒体课件教材评价量规设计的意义在于，为3dsmax二维教学动画教 材编写提供合理的指导。例如，在学科实例编制过程中，需要着重考虑实例编 制过程的设计、对实例操作及光盘教学内容等几个评价指标。

2.1.3国内外三维教学动画应用分析

现今，三维动画技术已经成为人们争相征服的热点，也恰是这样的“学习 热潮”带旺了其在各个领域的应用，从简单的几何体模型，如一般产甜展示， 艺术品展示，到复杂的人物模型：到动态，复杂的场景：①建筑领域的建筑漫

游动画，楼盘3D动画宣传片；②规划领域的城市规划，城市形象展示，数字 化城市，园林景观等动画制作③产品三维动画展示：例如轮船动画、火车动画、 舰艇动画、飞船动画；医疗器械动画、监测仪器仪表动画；机械零部件动画、 发动机动画；产品生产流程、生产工艺等三维动画制作；④片头动画，广告动 画，影视动画等；⑤角色动画制作涉及：3D游戏角色动画、电影角色动画、广 告角色动画、人物动画等等

在教育领域中，以三维教学资源设计、开发、应用为目的的研究也得到了 广泛关注。

1、三维教学动画的主要作用

随着信息化教育的发展，越来越多的优秀多媒体教育教学资源被用于辅助 传统教学，提高教学效果。教学资源的建设是信息化教育的重要组成部分，而 三维动画作为一种信息化教育资源的类型，越来越受到教育者的重视，其在教 育领域中的应用前景也是相当广阔的。

(1)三维教学动画能够用于揭示教学内容非宜观的、抽象化形态结构、规律 与原理

自然科学,物理科学和化学科学结构通常突显了数学表达、逻辑关系、实 验基础、学科思想方法等特性。而多媒体技术的引入，特别是符合学习者认知 心理特征，符合教育教学设计原则的多媒体教学信息对学科知识的理解起促进 作用。

针对上述学科知识的特点，运用三维或二维技术同样能够设计出用于揭示 教学