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摘要：从电路课程教学的特点出发，探讨电路课堂教学课件的内容组织方法、开发平台的选择，各界面以及电路课堂教学过程中几个常用工具的设计方法。
关键词：电路课程；多媒体；课件；设计
在电路课程课堂教学中，多数教师使用的课件仍然是教材出版商提供的PPT。由于课件制作的过程中融入了作者的教学思想和教学方法，如果大家都用同一个课件，势必抹杀自己原有的教学风格和特色。另外，一些PPT课件在内容的组织、展示方式、规范性、使用方便程度、投影效果等方面存在不少缺陷，致使电路的课堂教学效果不尽人意。要从根本上解决这个问题，就要求更多参与电路课程教学的教师能够自己设计并制作课件。
1电路课程教学特点
电路课程是电类各专业的一门重要的专业基础课程，主要介绍线性电路的基本概念、定律、定理和分析方法。电路课程的理论性较强，各部分内容之间既相对独立又相互联系，这就提醒我们在教学过程中不能丢弃传统教学方法，而要将它的优势与多媒体技术相结合。电路课程中很多原理、现象用文字叙述时显得抽象，而用动画来展示则能让人感到生动易懂，这就要求我们教师能够制作动画或整合网上共享的动画资源。电路分析过程具有因果性、连贯性，教学过程中被分析的电路图与分析计算的表达式必须同屏显示，这就提醒我们要解决好课件“有限空间拓展”的问题。稳态交流电路分析往往采用的是相量法，相量是一种复数，当电路比较复杂时，这种复数间的反复运算就显得很繁琐。如果“复数计算器”被设计出来，效率将会大大提高。此外，直接可以画出规范的电路图来的“电路图画板”、在电路图上点点划划的“画笔”工具等都能为电路课程的教学带来很大的方便。
2课件内容的组织
教材供应商提供的课件往往是针对某本教材而设计的，内容的组织采用按章切块的方式。就是说，他们把一章作为一个独立的教学单元处理。显然，这种切块方式过于粗糙，缺点不言而喻。笔者建议采用以知识点为单位的切块方式，即首先理清章节中有哪些知识点，然后将知识点按照联系紧密程度、讲授所需要的时间（如2～3课时）进行组合，每一个组合称为“一讲”。这样使得每一节课的内容相对固定，任务比较明确，教师在教学过程中容易把握进度。由于是知识点的组合，而不是章节的组合构成“讲”，用这种方法组织内容而制作的课件，对教材适应性更好。
3开发平台的选择
制作助教型课件的工具较多，Authorware和方正奥思是最常用的。但笔者推荐的是以制作平面动画见长的Flash。原因有三：一是用Flash制作出来的课件文件比较小；二是作品可以直接发布成网页形式，用网页浏览器浏览；三是打包之后，作品中的文字、图片都被转换成矢量图，播放时可任意放大而不会出现变形、模糊或者毛边。
4 主导航界面设计
主导航界面分为两个区域，一个是按钮区，一个是该讲内容预览窗口区域。当鼠标悬停在某讲按钮上时，预览窗口显示该讲的主要内容，点击该按钮，就进入该讲的主讲画面。
具体制作时，可以将“讲按钮”和该讲预览内容放置于同一场景中，比如将第一讲预览内容放置于第1帧，第2讲的预览内容放置到第2帧，以此类推，第n讲的预览内容放置到第n帧。在导航按钮上添加如下功能的代码：如果鼠标悬停在第n讲的导航按钮上，则将指针跳到本场景的第n帧并停止播放；如果鼠标单击第n讲的按钮，则指针跳到该影片的另外一个场景的第n帧，执行写在关键帧上装载相应“讲”外置文件的代码。
5主讲页面设计
将电路内容按照知识点组合成n讲之后，每讲都以一个独立的文件的方式存在。每讲可以安排15～20个页面，页面间通过“页导航按钮”切换。每页分为上下两个区域，上面区域为教学内容展示区，下面一个小区域用于放置页导航按钮和教学工具。
5.1 文字
为了取得较好的投影效果，字体、字号、行间距都必须使用同一个标准。一般来说，字体尽量采用笔画较粗的字体，如微软雅黑、黑体等。字号可以略大一些，如正文采用32号，标题采用36号，并用颜色区别标题的级别。一页中文字的行数不宜超过12行，并保留足够的行间距。
在制作时，为了使得文字摆放整齐、格式统一，可以在背景层上方加一个“格线”层。制作完成之后将该层删除。
5.2 蒙版
“一行一行地书写”“循序渐进地讲解”是传统教学方法中一贯注重的方法，它符合人的认知规律和习惯。在多媒体课件上如何实现这样的效果呢？方法有多种，这里推荐“蒙版”。
所谓蒙版，就是遮在每一页上层的“膜”。膜中包含与背景格线条数相匹配挡板，全遮时，文字都被对应位置的挡板挡住。在页的工具栏区域放置一个“显示下一行”按钮，在按钮上写下如下功能的代码：如果按钮被鼠标点击，当前行的下一行挡板的“是否可见属性”设置为“不可见”。这样每点击一下该按钮下一行的内容就被显示出来。
具体制作时，可以将蒙版的透明度属性设置成半透明。这样，在使用时教师能够透过半透明蒙版看到下面即将显示的内容。这种提示或暗示作用，可以让教师对下面的内容有所了解，讲述时更流畅。
5.3 图片与动画相册
电路分析少不了电路图，但是如果将电路图直接画在页面上，势必占用过多的空间。本课件图片和动画的展示方法采用“隐藏式”，所谓隐藏式就是在版面中需要摆放图片或动画的地方摆放一个按钮，点击按钮展示图片或动画，双击图片或动画隐藏图片或动画。这种方式类似于传统教学中“大黑板中挂小黑板”，大黑板用于写字，而小黑板用于绘图。显然，这种方法有效地拓宽了投影屏幕的有限显示空间，使得电路图与分析过程同屏显示。
5.4 快捷键
无论是讲页面的页导航还是页中逐行显示，都是通过点击位于下端工具栏中的按钮来实现的。上课时如果真地这样做，教师必定会很累，所以，有必要给这些按钮设置快捷键。比如：“到下一页”用键盘上的“PageDown”键，“回到上一页”用键盘上“PageUp”键，每页“显示下一行”用的是键盘上尺寸最大的键—空白键。
6辅助教学工具设计
6.1 电路图板
在教学过程中教师有可能即兴举例，这就难免要画电路图，如果用电脑附件中附带的画图板画，画起来既费劲又不规范，所以，设计一个电路图板十分必要。
电路课程中出现的元件并不多，主要有：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控电压源、受控电流源、互感器、开关以及导线。所以，制作一个简易的图板并不难。先将图板面划分为两个部分，上面部分用于画电路图，下面部分画个小框用于摆放常用的电路元件。将每个元件转换为按钮，在按钮上写上具有以下功能的代码：如果被点击，则在画图区指定位置复制粘贴副本，每个副本具有拖拽到绘图区域任意地方并能旋转、翻转功能。导线可以采用以画好的具有一定长度的直线，也可用画笔工具绘制。
图板绘制区的元件符号是被摆放到不同层的，取消时也要按照对应层进行取消。要实现这个功能，可以在图板的工具栏放置一个“擦除”按钮，在按钮上添加如下功能的代码：如果点击该按钮，卸载该层装载的内容。如果要清除画面上所有元件，可以采用循环语句，将每层的内容进行卸载即可。
6.2 页面画笔工具
教学过程中，经常需要在电路图或者页面中画画圈圈。只有画笔工具有这功能。在Flash中提供了现成的选色、画线等函数，因此画笔的制作并不复杂。
具体做法是，先在下端工具栏区域建立5个按钮，前3个用于取色，第四个用于画笔启动，最后一个用于擦除已经画好的线条并离开画笔功能。在画笔时间轴的第一帧上写上具有如下功能的代码：如果鼠标点击某选色按钮，则定义线条色为对应的颜色；如果画线按钮被点击，则从上一个点到光标所在点按照前面定义好的颜色、粗细画线；为了使所画曲线连续，必须加上动作后更新的命令UpdateAfterEvent()；如果擦除按钮被点击执行Clear()命令清屏，并将画图功能置于取消状态。
6.3 复数计算器
Flash中并未提供复数运算的函数，所以，需要把复数运算化为复数的实部、虚部、模、辐角之间的实数运算，最后把计算结果还原为复数。由于复数常用代数式、极坐标两种表达方式，为使用方便起见，输入也采用两种方式。
以复数加法为例谈一下具体做法。用4个输入文本框分别放置2个参加运算的复数X，Y的数据。在“运算”按钮上添加功能代码：判断复数的输入形式，将输入复数化为代数式；实部与实部相加赋值给变量A，虚部与虚部相加赋值给变量B，这样加法的结果A+Bj可以通过动态文本方式输出。计算出结果的模C和辐角θ，用2个动态文本框可以输出结果的极坐标形式C∠θ°。
需要说明的是，因为规定复数辐角的绝对值不应超过180°，所以在化为极坐标形式时要进行角度校正。Flash中的角度默认单位是弧度，需要通过乘以180再除以π来换算为以度为单位的角度数。
6.4 其他特色工具
调用复数计算器中各种运算子程序，还可以制作出阻抗串并联等效计算工具，星形-三角形连接等效参数计算工具，解二、三元复数方程的工具，三相交流电负载中性点与电源中性点电压偏移计算工具等。
7结束语
设计制作课件的过程，实际上就是重新备课的过程。在电路课件设计制作的过程中，教师不仅要再一次熟悉和把握教学内容、研究教学特点，还要寻求将教师个人教学特色融入课件的手段。所以教师自行设计制作课件的工作量是巨大的，但从另一方面讲，它对提高课堂教学质量的作用也是巨大的。
参考文献
[1]冯伟.谈电路基础课程教学特点[J].煤炭高等教育，1995，3
[2]祝爱君.运用多媒体教学应注意的几个问题[J].中国培训，2008，8
[3]李青.Flash8 ActionScript入门必读[M].北京：清华大学出版社，2006
The explore in design of the courseware for circuit courses
Liu Changxue
Yancheng institute of technology, Yancheng, 224000, China
Abstract: This article begins with studying the teaching features of circuit course, describing methods of content organization, the choice of production tools, the design of the main navigation interface, main pages and common auxiliary tools in circuit courseware.
Key words: circuit course; CAI; courseware; design
关键词：电路课程；多媒体；课件；设计
在电路课程课堂教学中，多数教师使用的课件仍然是教材出版商提供的PPT。由于课件制作的过程中融入了作者的教学思想和教学方法，如果大家都用同一个课件，势必抹杀自己原有的教学风格和特色。另外，一些PPT课件在内容的组织、展示方式、规范性、使用方便程度、投影效果等方面存在不少缺陷，致使电路的课堂教学效果不尽人意。要从根本上解决这个问题，就要求更多参与电路课程教学的教师能够自己设计并制作课件。
1电路课程教学特点
电路课程是电类各专业的一门重要的专业基础课程，主要介绍线性电路的基本概念、定律、定理和分析方法。电路课程的理论性较强，各部分内容之间既相对独立又相互联系，这就提醒我们在教学过程中不能丢弃传统教学方法，而要将它的优势与多媒体技术相结合。电路课程中很多原理、现象用文字叙述时显得抽象，而用动画来展示则能让人感到生动易懂，这就要求我们教师能够制作动画或整合网上共享的动画资源。电路分析过程具有因果性、连贯性，教学过程中被分析的电路图与分析计算的表达式必须同屏显示，这就提醒我们要解决好课件“有限空间拓展”的问题。稳态交流电路分析往往采用的是相量法，相量是一种复数，当电路比较复杂时，这种复数间的反复运算就显得很繁琐。如果“复数计算器”被设计出来，效率将会大大提高。此外，直接可以画出规范的电路图来的“电路图画板”、在电路图上点点划划的“画笔”工具等都能为电路课程的教学带来很大的方便。
2课件内容的组织
教材供应商提供的课件往往是针对某本教材而设计的，内容的组织采用按章切块的方式。就是说，他们把一章作为一个独立的教学单元处理。显然，这种切块方式过于粗糙，缺点不言而喻。笔者建议采用以知识点为单位的切块方式，即首先理清章节中有哪些知识点，然后将知识点按照联系紧密程度、讲授所需要的时间（如2～3课时）进行组合，每一个组合称为“一讲”。这样使得每一节课的内容相对固定，任务比较明确，教师在教学过程中容易把握进度。由于是知识点的组合，而不是章节的组合构成“讲”，用这种方法组织内容而制作的课件，对教材适应性更好。
3开发平台的选择
制作助教型课件的工具较多，Authorware和方正奥思是最常用的。但笔者推荐的是以制作平面动画见长的Flash。原因有三：一是用Flash制作出来的课件文件比较小；二是作品可以直接发布成网页形式，用网页浏览器浏览；三是打包之后，作品中的文字、图片都被转换成矢量图，播放时可任意放大而不会出现变形、模糊或者毛边。
4 主导航界面设计
主导航界面分为两个区域，一个是按钮区，一个是该讲内容预览窗口区域。当鼠标悬停在某讲按钮上时，预览窗口显示该讲的主要内容，点击该按钮，就进入该讲的主讲画面。
具体制作时，可以将“讲按钮”和该讲预览内容放置于同一场景中，比如将第一讲预览内容放置于第1帧，第2讲的预览内容放置到第2帧，以此类推，第n讲的预览内容放置到第n帧。在导航按钮上添加如下功能的代码：如果鼠标悬停在第n讲的导航按钮上，则将指针跳到本场景的第n帧并停止播放；如果鼠标单击第n讲的按钮，则指针跳到该影片的另外一个场景的第n帧，执行写在关键帧上装载相应“讲”外置文件的代码。
5主讲页面设计
将电路内容按照知识点组合成n讲之后，每讲都以一个独立的文件的方式存在。每讲可以安排15～20个页面，页面间通过“页导航按钮”切换。每页分为上下两个区域，上面区域为教学内容展示区，下面一个小区域用于放置页导航按钮和教学工具。
5.1 文字
为了取得较好的投影效果，字体、字号、行间距都必须使用同一个标准。一般来说，字体尽量采用笔画较粗的字体，如微软雅黑、黑体等。字号可以略大一些，如正文采用32号，标题采用36号，并用颜色区别标题的级别。一页中文字的行数不宜超过12行，并保留足够的行间距。
在制作时，为了使得文字摆放整齐、格式统一，可以在背景层上方加一个“格线”层。制作完成之后将该层删除。
5.2 蒙版
“一行一行地书写”“循序渐进地讲解”是传统教学方法中一贯注重的方法，它符合人的认知规律和习惯。在多媒体课件上如何实现这样的效果呢？方法有多种，这里推荐“蒙版”。
所谓蒙版，就是遮在每一页上层的“膜”。膜中包含与背景格线条数相匹配挡板，全遮时，文字都被对应位置的挡板挡住。在页的工具栏区域放置一个“显示下一行”按钮，在按钮上写下如下功能的代码：如果按钮被鼠标点击，当前行的下一行挡板的“是否可见属性”设置为“不可见”。这样每点击一下该按钮下一行的内容就被显示出来。
具体制作时，可以将蒙版的透明度属性设置成半透明。这样，在使用时教师能够透过半透明蒙版看到下面即将显示的内容。这种提示或暗示作用，可以让教师对下面的内容有所了解，讲述时更流畅。
5.3 图片与动画相册
电路分析少不了电路图，但是如果将电路图直接画在页面上，势必占用过多的空间。本课件图片和动画的展示方法采用“隐藏式”，所谓隐藏式就是在版面中需要摆放图片或动画的地方摆放一个按钮，点击按钮展示图片或动画，双击图片或动画隐藏图片或动画。这种方式类似于传统教学中“大黑板中挂小黑板”，大黑板用于写字，而小黑板用于绘图。显然，这种方法有效地拓宽了投影屏幕的有限显示空间，使得电路图与分析过程同屏显示。
5.4 快捷键
无论是讲页面的页导航还是页中逐行显示，都是通过点击位于下端工具栏中的按钮来实现的。上课时如果真地这样做，教师必定会很累，所以，有必要给这些按钮设置快捷键。比如：“到下一页”用键盘上的“PageDown”键，“回到上一页”用键盘上“PageUp”键，每页“显示下一行”用的是键盘上尺寸最大的键—空白键。
6辅助教学工具设计
6.1 电路图板
在教学过程中教师有可能即兴举例，这就难免要画电路图，如果用电脑附件中附带的画图板画，画起来既费劲又不规范，所以，设计一个电路图板十分必要。
电路课程中出现的元件并不多，主要有：电阻、电感、电容、电压源、电流源、受控电压源、受控电流源、互感器、开关以及导线。所以，制作一个简易的图板并不难。先将图板面划分为两个部分，上面部分用于画电路图，下面部分画个小框用于摆放常用的电路元件。将每个元件转换为按钮，在按钮上写上具有以下功能的代码：如果被点击，则在画图区指定位置复制粘贴副本，每个副本具有拖拽到绘图区域任意地方并能旋转、翻转功能。导线可以采用以画好的具有一定长度的直线，也可用画笔工具绘制。
图板绘制区的元件符号是被摆放到不同层的，取消时也要按照对应层进行取消。要实现这个功能，可以在图板的工具栏放置一个“擦除”按钮，在按钮上添加如下功能的代码：如果点击该按钮，卸载该层装载的内容。如果要清除画面上所有元件，可以采用循环语句，将每层的内容进行卸载即可。
6.2 页面画笔工具
教学过程中，经常需要在电路图或者页面中画画圈圈。只有画笔工具有这功能。在Flash中提供了现成的选色、画线等函数，因此画笔的制作并不复杂。
具体做法是，先在下端工具栏区域建立5个按钮，前3个用于取色，第四个用于画笔启动，最后一个用于擦除已经画好的线条并离开画笔功能。在画笔时间轴的第一帧上写上具有如下功能的代码：如果鼠标点击某选色按钮，则定义线条色为对应的颜色；如果画线按钮被点击，则从上一个点到光标所在点按照前面定义好的颜色、粗细画线；为了使所画曲线连续，必须加上动作后更新的命令UpdateAfterEvent()；如果擦除按钮被点击执行Clear()命令清屏，并将画图功能置于取消状态。
6.3 复数计算器
Flash中并未提供复数运算的函数，所以，需要把复数运算化为复数的实部、虚部、模、辐角之间的实数运算，最后把计算结果还原为复数。由于复数常用代数式、极坐标两种表达方式，为使用方便起见，输入也采用两种方式。
以复数加法为例谈一下具体做法。用4个输入文本框分别放置2个参加运算的复数X，Y的数据。在“运算”按钮上添加功能代码：判断复数的输入形式，将输入复数化为代数式；实部与实部相加赋值给变量A，虚部与虚部相加赋值给变量B，这样加法的结果A+Bj可以通过动态文本方式输出。计算出结果的模C和辐角θ，用2个动态文本框可以输出结果的极坐标形式C∠θ°。
需要说明的是，因为规定复数辐角的绝对值不应超过180°，所以在化为极坐标形式时要进行角度校正。Flash中的角度默认单位是弧度，需要通过乘以180再除以π来换算为以度为单位的角度数。
6.4 其他特色工具
调用复数计算器中各种运算子程序，还可以制作出阻抗串并联等效计算工具，星形-三角形连接等效参数计算工具，解二、三元复数方程的工具，三相交流电负载中性点与电源中性点电压偏移计算工具等。
7结束语
设计制作课件的过程，实际上就是重新备课的过程。在电路课件设计制作的过程中，教师不仅要再一次熟悉和把握教学内容、研究教学特点，还要寻求将教师个人教学特色融入课件的手段。所以教师自行设计制作课件的工作量是巨大的，但从另一方面讲，它对提高课堂教学质量的作用也是巨大的。
参考文献
[1]冯伟.谈电路基础课程教学特点[J].煤炭高等教育，1995，3
[2]祝爱君.运用多媒体教学应注意的几个问题[J].中国培训，2008，8
[3]李青.Flash8 ActionScript入门必读[M].北京：清华大学出版社，2006
The explore in design of the courseware for circuit courses
Liu Changxue
Yancheng institute of technology, Yancheng, 224000, China
Abstract: This article begins with studying the teaching features of circuit course, describing methods of content organization, the choice of production tools, the design of the main navigation interface, main pages and common auxiliary tools in circuit courseware.
Key words: circuit course; CAI; courseware; design