動畫制作在金屬學與熱處理課件中的應用探討
多媒體是一種把超文本、圖形、圖像、動畫、聲音結合在一起，并通過計算機進行綜合處理和控制的技術。隨著多媒體技術的迅速發展，教師運用多媒體教學越來越廣泛，多媒體課件應用于教育為課堂教學營造了全新而又卓有成效的學習環境，激發學生通過自身與信息環境的相互作用來獲得知識、技能，學習方式也由以教促學轉變為自主學習。可見，多媒體課件教學從根本上改變了傳統教育的環境和方式，以隨機、靈活、全方位、立體化的方式把信息知識形象生動地呈現給學生。
目前，制作多媒體課件主要用到的軟件有 PowerPoint、Authorware和Director等。其中，PowerPoint演示文稿制作軟件，憑借其功能強大，簡單易學，能將文字、圖形、聲音、動畫和視頻等素材有機集成在一起制作出畫面美觀、內容豐富的演示文稿，在教學中得到廣泛的應用。此外，PowerPoint 本質是一種 Web 應用程序，能很便捷地在網絡上發布，方便學生查閱。本文以 PowerPoint2007 為載體結合 Flash 軟件，制作了金屬學與熱處理多媒體課件，制作思路及過程如下 ：
一、金屬學與熱處理多媒體課件的動畫制作
金屬學與熱處理是材料專業的一門專業基礎課程，是學習其他相關專業知識的基礎。歸納起來包括金屬學基礎板塊，熱處理原理與工藝板塊和常用工程材料板塊。其中金屬學基礎板塊主要講解金屬的晶體結構與結晶，二元合金相圖、金屬的塑性變形與再結晶及鐵碳合金相圖。而金屬的晶體結構的內容為微觀范疇非常抽象，只運用講解的方法難以讓學生建立起空間概念，容易使學生產生厭學情緒，不利于知識的掌握及今后的深入學習，因此需要借助多媒體使難以發現的微觀世界以直觀、動態的形式呈現給學生，使抽象的問題具體化。金屬學與熱處理多媒體課件中的動畫制作理念 ：①關于金屬的實際晶體結構中點缺陷、線缺陷和面缺陷，要求學生在建立空間概念的基礎上發揮想象力讓原子動起來，若僅用靜態的圖形進行講解，教學難度較高，同時不利于學生建立空間概念。PowerPoint 軟件自帶簡單的動畫編輯功能模塊，在一定程度上可以滿足教學需要。但比較復雜的動畫設計需借助 Flash5.0 軟件制作動畫。Flash 軟件制作的動畫是矢量圖，文件小，圖面尺寸縮放時不會產生失真或者失真度小，從而保證了圖形的清晰度，并能在教學演示過程中隨時縮放。通過動畫教學，可向學生直觀演示原子的移動方式。②關于金屬的塑性變形與再結晶等教學內容需要大量的圖解演示和拆分講解，這部分內容為二維平面的變化，更加適合應用Flash 軟件進行制作。
二、刃型位錯的形成機理 Flash 動畫制作
Flash 5.0 是 Macromedia 公司推出的矢量動畫制作軟件，支持動畫、聲音以及交互，具有強大的多媒體編輯功能，可以制作 Web 導航、互動圖片及動畫效果。用 Flash 制作課件，一般有六個步驟 ：1. 腳本設計。它是課件制作的重要部分，其目的是將教師的教學過程用計算表現出來，包括教學設計、結構設計和版面設計三個部分 ;2. 課件素材的收集。可以根據教學內容，以及課件本身的需要，尋找一些常用素材，如果為了充分體現自身教學特點和教學安排，也可以自己動手制作素材，本文中以實際晶體結構中刃型( 螺型)位錯的形成機理案例，為作者自己制作的素材 ;3. 以腳本為藍本，進行課件制作 ;4. 課件測試。主要測試內容為跳轉準確性、文字正確性以及圖形、音頻、視頻是否按腳本達到預期效果 ;5. 課件修改。在測試的基礎上對課件進行修改、補充制作等;6. 課件發布打包。根據課件的使用環境，對課件進行發布或打包，即將課件以文件格式進行導出，以便于課件拷貝到任何一臺計算機皆能使用。基于以上制作過程，本文制作位錯相關機理知識課件，思路如下 ：
實際晶體結構中刃型位錯的形成機理以及金屬的結晶過程是一個動態的過程，若僅通過靜態圖像講解，學生很難建立模型。因此，借助 Flash 5.0 強大矢量動畫功能實現動態效果可幫助學生突破難點，同時達到良好的教學效果。以刃型位錯為例介紹位錯的形成機理。所謂刃型位錯是指一個完整晶體的某一個晶面以上多出了一個半原子面產生的錯排現象。分析刃型位錯形成原理可知 ：上下層原子在分別受到異向切應力的作用時產生移動，最終形成多余半原子面以及位錯線。在原子運動過程中，由于位錯的形成導致晶格畸變的.產生，使晶格整體出現不對稱的情況。
為達到動畫效果同時方便對問題進行解釋，在刃型位錯動畫制作過程中添加了控制播放按鈕，實現對關鍵幀暫停功能，方便對其進行說明和提示學生思考。
三、螺型位錯原子變動情況 PowerPoint 動畫制作
演示文稿中添加動畫效果是制作 PPT 文稿的重要步驟。而動畫效果是指當打開演示文稿時各個主要對象按照某種規律，以動畫的效果逐個顯示出來。以螺型位錯為例，為了讓學生真正理解其含義，本文利用 PowerPoint 進行動畫制作，進一步強化概念。具體方法為，選擇自定義動畫可以設置演示文稿中圖形的動畫，此功能可以實現需要的動畫效果。
PowerPoint 的自定義動畫任務窗格為演示文稿提供了四大類自定義動畫效果，分別為進入、強調、退出和動作路徑。本文采用進入效果中的出現命令，實現螺型位錯原子變動情況的演示，讓學生更加深刻理解其含義。
四、結語
動畫制作是金屬學與熱處理多媒體課件中的重要組成部分。根據本門課程特點，利用 Flash 軟件制作矢量動畫可演示和模擬金屬學中的位錯運動、結晶過程和塑性畸變過程 ;利用 PowerPoint 中自定義動畫效果功能，可更加突出強調重點，方便學生理解。總之，合理設計動畫，將知識內容以動畫的形式展現給學生，可以使人的視覺產生強烈的沖擊，同時提高學生的感性認識，使抽象的概念具體化。動畫以其形象直觀、表現力豐富的特點提高課堂學習效率，增強學生的主動性和積極性，深受師生的喜愛，動畫教學在金屬學與熱處理教學中有著廣闊的應用前景。
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