基于人机交互的多媒体课件设计与实现

王曙霞　朱颂　马燕燕

摘要：以提高多媒体教学效果为目的，结合某高校实际情况，用Flash软件制作了一门课程的课件。该课件中使用Flash中的3D工具和AS3.0结合，模拟了计算机组装过程，可以让学生在模拟环境中感知部件，模拟装机，提高学生动手能力，也节约了教学成本。

关键词：Flash 3D；交互性；多媒体教学；感知

中图分类号：TP37 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）10-2378-03

Abstract：In order to improve the teaching effect， combined with the actual situation of a university， use the Flash software to make courseware. The courseware using Flash 3D tools and AS3.0 binding， simulation of computer assembly process， can make the students aware component in simulation environment， simulation capacity， improve the practical ability of students， but also save the cost of teaching.

Key words： Flash 3D； interaction； multimedia courseware； perception

建构主义学习理论和建构主义学习环境强调以学生为中心，要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。以工科为主的本科院校，其中很多课程都安排有理论教学和实践教学两部分，而这两部分又是不可分隔的：理论教学中要讲解实践环节中的一些注意事项或实践步骤等；实践环节中需要对实验过程比较熟悉，最好能在实践前对实践内容有感性的认识。

随着信息化网络化的发展，目前国内大多数学校都采用多媒体进行教学，教师使用的课件绝大多数是PPT课件，这种课件以图文并茂的方式向学生演示教学内容，虽然比传统的教学方式进步了，但这种方式多以演示为主，不能很好地和学生交互，也就达不到建构主义学习的要求。

平面动画设计软件Flash出现后，由于Flash文件大小比较小，非常适用于网络方式教学，又由于其不断升级完善，尤其是增加了3D平移和旋转工具后，给网络环境下的多媒体教学带来了曙光。

1 课件制作软件及本课件制作的策略

Adobe Flash（原称Macromedia Flash，简称Flash），是美国Macromedia公司（现已被Adobe公司收购）所设计的一种二维动画软件。由于采用矢量作图技术，文件较小；又采用了流控制技术，边下载边播放，速度快；Flash动画与其他动画的根本区别就是具有交互性。

多媒体课件的教学设计是运用系统论的观点和方法，依据教学目标，分析教学中的问题和需求，确定解决问题的步骤，选择相应的教学策略，包括确定相应知识点排序，选择教学媒体，设计教学环境，安排教学信息和反馈信息呈现内容和呈现方式，以及人机交互等。

教育信息的组织结构形式有线性结构、分支结构和网状结构等。传统的文字、录音、录像等教材的信息组织结构都是线性的。多媒体课件是一种超媒体结构，由类似于人的大脑联想记忆结构的非线性网状结构来组织教育信息，没有固定的顺序，也不要求人们按照一定的顺序来提取信息。节点、链、网络是超媒体结构的三个基本要素。

使用Flash制作课件，尤其是它的交互性，可以提升教师讲课水平，让学生更直观的了解所学内容。有利于发挥“教师主导，学生主体”作用，在交互技术下，使学生由被动学变为主动学，充分发挥学生学习的积极性，有效地提高教学质量和效益，培养学生自主探索、实践的能力。

本课件以公共计算机基础教学为例，按教材的章节组织文件，先建一个总的目录源文件，每一章为一个源文件，在播放目录时通过脚本调用相应章节文件。对于计算机系统组成这样的教学内容，需要添加交互性的，就要创建每个部件的3D影片剪辑及按钮元件，实现每个计算机部件的平移及旋转，建立一个组装游戏，让学生模拟装机和拆机过程。

2 实现交互性的关键技术

所谓交互就是用户在欣赏影片的过程中可以通过使用键盘、鼠标等工具，可以在作品各个部分跳转，操作各个部件，使用户参与其中。Flash交互是通过Action Script脚本实现的。Action Script随着其版本的不断更新，日趋完美。使用Action Script可以控制Flash电影中的对象、创建导航和交互元素，制作非常具有吸引力的作品。

高版本的Flash CS4中增加了3D工具后，允许用户通过在舞台的 3D 空间中移动和旋转影片剪辑来创建 3D 效果。Flash 通过在每个影片剪辑实例的属性中包括 z 轴来表示 3D 空间。通过使用 3D 平移和 3D 旋转工具沿着影片剪辑实例的 z 轴移动和旋转影片剪辑实例，可以向影片剪辑实例中添加 3D 透视效果。

模拟计算机装机过程，就是在课件中使用3D技术制作各种计算机部件，通过Action Script 3.0脚本的编写，让学生在浏览课件时，通过鼠标操作，进行计算机零部件的组装及拆卸。让学生能更直观地感知计算机系统的组成。

2.1 3D对象的移动及旋转

若要使用 Flash的3D功能，FLA 文件的发布设置必须设置为 Flash Player 10 和 ActionScript 3.0。

1）3D 空间中移动对象

在“工具”面板中选择“3D 平移工具”，将该工具设置为局部或全局模式，通过选中“工具”面板的“选项”部分中的“全局”切换按钮，确保该工具处于所需模式。单击该按钮或按 D 键可切换模式。用 “3D 平移工具”选择一个影片剪辑。若要通过用该工具进行拖动来移动对象，请将指针移动到 x、y 或 z 轴控件上。指针在经过任一控件时将发生变化。 x 和 y 轴控件是每个轴上的箭头。按控件箭头的方向拖动其中一个控件可沿所选轴移动对象。z 轴控件是影片剪辑中间的黑点。上下拖动 z 轴控件可在 z 轴上移动对象。若要使用属性检查器移动对象，请在属性检查器的“3D 定位和视图”部分中输入 X、Y 或 Z 的值。 在 z 轴上移动对象时，对象的外观尺寸将发生变化。外观尺寸在属性检查器中显示为属性检查器的“3D 位置和视图”部分中的“宽度”和“高度”值。这些值是只读的。

2）3D 空间中旋转对象

在“工具”面板中选择 3D 旋转工具，通过选中“工具”面板的“选项”部分中的“全局”切换按钮，验证该工具是否处于所需模式。单击该按钮或按 D 键可在全局模式和局部模式之间切换。在舞台上选择一个影片剪辑。3D 旋转控件将显示为叠加在所选对象上。如果这些控件出现在其他位置，请双击控件的中心点以将其移动到选定的对象。将指针放在四个旋转轴控件之一上。指针在经过四个控件中的一个控件时将发生变化。拖动一个轴控件以绕该轴旋转，或拖动自由旋转控件（外侧橙色圈）同时绕 x 和 y 轴旋转。 左右拖动 x 轴控件可绕 x 轴旋转。上下拖动 y 轴控件可绕 y 轴旋转。拖动 z 轴控件进行圆周运动可绕 z 轴旋转。若要相对于影片剪辑重新定位旋转控件中心点，请拖动中心点。若要按 45° 增量约束中心点的移动，请在按住 Shift 键的同时进行拖动。 移动旋转中心点可以控制旋转对于对象及其外观的影响。双击中心点可将其移回所选影片剪辑的中心。所选对象的旋转控件中心点的位置在“变形”面板中显示为“3D 中心点”属性。您可以在“变形”面板中修改中心点的位置。

2.2 Flash拖拽及碰撞动作

Flash拖拽动作由StartDrag（）和stopDrag（）完成。StartDrag（）实现拖拽，stopDrag（）停止拖拽。它们的命令格式分别为：

StartDrag（要拖动的影片剪辑，[是否锁定到鼠标位置中央，左，上，右，下]）

或 要拖动的影片剪辑.StartDrag（[是否锁定到鼠标位置中央，左，上，右，下]）

被拖动的影片剪辑实例名.stopDrag（）

Flash中用hitTest（）函数来检测碰撞，命令格式为：

目标影片剪辑的实例.hitTest（被拖拽的实例）

或 目标影片剪辑的实例.hitTest（被拖拽实例的X轴坐标，被拖拽实例的Y轴坐标，对象的矩形区域范围或对象本身范围）

3 基于交互技术模块的设计与实现

首先准备计算机组成的每个部件的图片，并做成影片剪辑元件，拖到场景中分别命名为d1，d2，d3，...，准备一张主机图，在图中部件相应位置放置一个相应大小的矩形影片剪辑元件，并分别命名为s1，s2，s3，...。本课件实现的是条件交互，也就是如果满足设定的条件要求，就会触发相关的内容。不满足设定条件就给出操作提示。如：要将内存条影片剪辑实例拖拽到主机箱图中的内存条矩形的位置，让这个两位实例发生碰撞检测。如果学生拖拽内存条到其它位置或将其它部件的实例拖拽到这个位置，都会给出一个“操作有误”的提示。

3D图形加载部分脚本：

4 结束语

本文将Flash的3D及交互技术应用在了多媒体教学中，对于包含理论和实践环节的课程来说，这种具有交互感知的课件无疑要比纯演示性的PPT课件好得多。既能让学生更快地掌握知识内容，提高学生实践能力，又节约了教学投入成本。

参考文献：

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