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Silverlight技術(shù)在工程制圖課件制作中的運(yùn)用
通過(guò)對(duì)當(dāng)前工程制圖課程輔助教學(xué)媒體的分析，采用Silverlight技術(shù)制作工程制圖教學(xué)課件，解決了在課件制作中教學(xué)媒體資源的動(dòng)態(tài)配置問(wèn)題。下面一起來(lái)看看！
1 前言
工程制圖課程是高等學(xué)校工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)必修的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程，課程的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)空間形體投影規(guī)律的認(rèn)識(shí)和理解，進(jìn)而通過(guò)對(duì)投影規(guī)律的理解，繪制出空間形體的三面投影圖，提高學(xué)生繪制工程圖和識(shí)圖的能力。理解空間形體的投影規(guī)律首先要求具備一定的形象思維能力，在學(xué)生中由于學(xué)生來(lái)源的不同，其所側(cè)重認(rèn)識(shí)的領(lǐng)域不同，導(dǎo)致學(xué)生在思維習(xí)慣上存在較大的差異，這種差異在工程制圖課程的學(xué)習(xí)中體現(xiàn)較為明顯。工程制圖課程傳統(tǒng)教學(xué)中，學(xué)生要通過(guò)教師對(duì)圖形的描述來(lái)想像建立圖形在空間不同方向的投影形狀，學(xué)生思維上的差異必然導(dǎo)致學(xué)生對(duì)對(duì)圖像形象思維上存在較大的差距，因而在工程制圖課程中，學(xué)生的理解差距較大，產(chǎn)生了較大的教學(xué)難度。
長(zhǎng)期以來(lái)，為了培養(yǎng)學(xué)生形象思維能力和工程設(shè)計(jì)構(gòu)思能力，工程制圖課程教學(xué)十分重視利用各種媒體來(lái)幫助學(xué)生加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)媒體中的各種實(shí)物模型、教學(xué)掛圖、幻燈片、錄像片和計(jì)算機(jī)多媒體教學(xué)課件對(duì)繪圖、投影過(guò)程的動(dòng)態(tài)演示，做到融聲、光、圖、文于一體，使得多媒體演示教學(xué)的優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮，又彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)媒體的不足。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與現(xiàn)代教學(xué)媒體相輔相成，互補(bǔ)結(jié)合，相得益彰。
2 多媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)
課程教學(xué)中使用多媒體教學(xué)軟件，通過(guò)模擬、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、三維圖形等手段，可使教學(xué)內(nèi)容更加生動(dòng)形象。如通過(guò)一些重要概念的動(dòng)畫(huà)演示，幫助學(xué)生較快地掌握課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，縮短了知識(shí)的認(rèn)識(shí)過(guò)程。同時(shí)對(duì)于一些傳統(tǒng)教學(xué)手段不易表達(dá)的教學(xué)內(nèi)容，多媒體教學(xué)軟件更顯示出其優(yōu)越性。因此、在工程制圖課程教學(xué)中使用多媒體教學(xué)軟件輔助教學(xué)，提高教學(xué)效率、增加課程教學(xué)中的趣味性，實(shí)現(xiàn)形象化教學(xué)、提高教學(xué)效率的一種重要措施。隨教育技術(shù)的不斷發(fā)展，如何制作、組合教學(xué)各種媒體，使之符合今后教學(xué)的需求成為教師的一項(xiàng)主要工作。因此，教師的教學(xué)水平、教學(xué)準(zhǔn)備、教學(xué)媒體的制作技術(shù)能力等將對(duì)整個(gè)教學(xué)效果產(chǎn)生重大影響。
3 工程制圖教學(xué)課件開(kāi)發(fā)中Silverlight技術(shù)的運(yùn)用
2008年，在云南省教育廳的支持下，作者對(duì)目前的工程制圖課程教學(xué)媒體進(jìn)行了分析、討論后，決定利用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模擬，被批準(zhǔn)立項(xiàng)開(kāi)展研究。目的是根據(jù)工程制圖課程教學(xué)中教學(xué)媒體存在的不足，采用三維動(dòng)畫(huà)模型和視頻的形式進(jìn)行改進(jìn)，以提高工程制圖課程的教學(xué)效果。
在教學(xué)課件的開(kāi)發(fā)中，大量使用三維動(dòng)畫(huà)模型模擬和繪圖過(guò)程動(dòng)畫(huà)視頻播放，為使課件能達(dá)到預(yù)期的效果，適應(yīng)教學(xué)不斷發(fā)展的需要，課件應(yīng)具有開(kāi)放性，并需要考慮課件的可操作性、界面的美觀和趣味性等因素，在教學(xué)課件中運(yùn)用了微軟最新的Silverlight技術(shù)。
MicrosoftSilverlight是一種跨瀏覽器、跨平臺(tái)的NETFramework實(shí)現(xiàn)，用于為Web生成和提供下一代媒體體驗(yàn)和豐富的交互式應(yīng)用程序(RIA)。Silverlight統(tǒng)一了服務(wù)器、Web和桌面的功能，統(tǒng)一了托管代碼和動(dòng)態(tài)語(yǔ)言、聲明性編程和傳統(tǒng)編程以及WindowsPresentationFoundation(WPF)的功能，能夠開(kāi)發(fā)出具有專(zhuān)業(yè)圖形、音頻和視頻的Web應(yīng)用程序。Silverlight包括很多技術(shù)，在教學(xué)課件中常用的有XML配置文件、XAML文件、LINQ、運(yùn)行時(shí)播放WMV、WMA和MP3多媒體內(nèi)容所需的MediaPlayer控件、CoverFlow（旋轉(zhuǎn)木馬）導(dǎo)航控件的使用。
3.1 多媒體教學(xué)課件的開(kāi)放性
多媒體教學(xué)課件的制作開(kāi)發(fā)應(yīng)具有開(kāi)放性，便于教師不斷地改進(jìn)、更新，不斷地添加新的教學(xué)資源，使之符合當(dāng)時(shí)教學(xué)情況的要求，就需要在軟件的設(shè)計(jì)中進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，如模塊化設(shè)計(jì)等。軟件在制作中需要大量的計(jì)算機(jī)方面的技術(shù)處理，但大多數(shù)教師缺乏多媒體教學(xué)軟件的編程能力，就使得軟件在編制過(guò)程中需充分考慮到今后維護(hù)、更新的問(wèn)題，讓缺乏軟件編程能力使用者能方便地進(jìn)行維護(hù)和更新操作。第一，使不懂編程的人員能很容易更改頁(yè)面內(nèi)容（在.XML文件把將舊的資源文件名替換為新的資源文件）；第二，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)配置。在教學(xué)課件中，存在很多同樣的頁(yè)面，如按照以往HTML的編寫(xiě)，在HTML頁(yè)面上把所有所需的資源文件的路徑、名稱(chēng)等全部信息都寫(xiě)死到頁(yè)面代碼中，這使得頁(yè)面很復(fù)雜難以維護(hù)且缺乏重用性，無(wú)編程經(jīng)驗(yàn)的人是無(wú)法進(jìn)行修改和維護(hù)的，往往一個(gè)地方需要改動(dòng)就要打開(kāi)頁(yè)面找到要替換的位置重新寫(xiě)入新的信息，無(wú)法到達(dá)動(dòng)態(tài)配置的要求。而采用.XML文件配置，所有頁(yè)面都是通過(guò)LINQ查詢(xún)，到同一個(gè).XML文件中獲取信息。這就實(shí)現(xiàn)了只需改一個(gè)地方，所有地方都變化的效果，這樣大大提高了工作效率并且減少了維護(hù)成本和復(fù)雜性。
3.2 .XML文件的編制
為減少課件的復(fù)雜性，課件無(wú)數(shù)據(jù)庫(kù)要求，而采用了.XML文件作為了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。其原理就是把系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)信息以樹(shù)形結(jié)構(gòu)手動(dòng)寫(xiě)入.XML文件中，如下圖：
從中可以看到上述.XML文件都是以層級(jí)型排列的數(shù)據(jù)，程序只需使用LINQ查詢(xún)語(yǔ)句就能取到每個(gè)節(jié)點(diǎn)下每個(gè)元素的值，例如第一個(gè)Section節(jié)點(diǎn)下的Tiltle元素的值為“第一節(jié)投影的概念和分類(lèi)”；第一個(gè)Section節(jié)點(diǎn)下的第一個(gè)Child_Section節(jié)點(diǎn)下的MediaPath元素的值為“投影的概念.WMV”等，這些所取得的值用于配置界面上所需要的資源文件，與傳統(tǒng)的HTML頁(yè)面運(yùn)用是完全不同的。
3.3 導(dǎo)航控件的運(yùn)用
位于教學(xué)課件上端導(dǎo)航控件CoverFlow（旋轉(zhuǎn)木馬）是Silverlight中首創(chuàng)的一個(gè)控件，其動(dòng)態(tài)華麗的動(dòng)畫(huà)效果和獨(dú)特的導(dǎo)航方式完全取締了傳統(tǒng)的下拉菜單呆板復(fù)雜的操作。CoverFlow的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下方面：第一，其動(dòng)畫(huà)效果優(yōu)越、使使用者耳目一新；第二，操作簡(jiǎn)單，使用者能較快的找到所需功能模塊。對(duì)比傳統(tǒng)的下拉菜單，由于下拉菜單的層次較多，會(huì)讓使用者不能盡快的找到需要的功能。見(jiàn)圖2。
CoverFlow所需的資源信息也是動(dòng)態(tài)通過(guò)讀取上述介紹的.XML文件的元素信息所獲得的，如CoverFlow上每個(gè)功能的圖像信息，文件名稱(chēng)、所對(duì)應(yīng)的視頻名稱(chēng)等。
3.4 視頻媒體播放
MediaPlayer控件是Sliverlight中專(zhuān)門(mén)用于視頻播放的控件。向頁(yè)面添加媒體的操作過(guò)程只需將MediaElement添加到標(biāo)記并為要播放的媒體提供統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符(URI)。創(chuàng)建一個(gè)MediaElement并將其Source屬性設(shè)置為某視頻文件的URI，加載該頁(yè)時(shí)，MediaElement開(kāi)始播放。MediaElement對(duì)象可以播放WindowsMedia視頻(WMV)、WindowsMedia音頻(WMA)和MP3文件�？梢允褂肕ediaElement對(duì)象的播放、暫停和停止等方法來(lái)以交互方式控媒體播放。媒體所需的資源同樣來(lái)自于.XML文件中。
4 結(jié)束語(yǔ)
在工程制圖教學(xué)課件的編制中，采用了Sliverlight技術(shù)，使得課件中媒體的播放非常流暢，占用系統(tǒng)資源少。同時(shí)，由于Sliverlight所具有的特點(diǎn)使得課件的更新和維護(hù)具備較大的便利性，無(wú)編程經(jīng)驗(yàn)的教師也能對(duì)課件的內(nèi)容進(jìn)行及時(shí)的更新和添加，使之適合不斷發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容的需要。同時(shí)，CoverFlow（旋轉(zhuǎn)木馬）導(dǎo)航控件的使用，讓整個(gè)課件的界面變得華麗而且具有動(dòng)態(tài)的動(dòng)畫(huà)效果，增加了課件的觀賞性和趣味性，加之課件中包含的大量對(duì)工程制圖課程內(nèi)容的三維動(dòng)畫(huà)模擬，以形象化的方式解讀了課程內(nèi)容，對(duì)提高課程教學(xué)效果和教學(xué)效率起到了很大的幫助。
在課件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，由于對(duì)Sliverlight技術(shù)的了解還比較膚淺，所使用到的也僅僅是Sliverlight強(qiáng)大功能中的極小部分，且在課件開(kāi)發(fā)中，涉及大量的動(dòng)畫(huà)模型和動(dòng)畫(huà)視頻的制作，需要耗費(fèi)大量的人力，使得整個(gè)課件存在很多缺陷，需要在再開(kāi)發(fā)中不斷進(jìn)行完善。
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