浅谈车钩连挂课程的教学动画设计

杨京山

摘 要：本文通过描述“车钩连接”的制作过程，介绍了用Flash制作教学动画设计的步骤，对于结合相关专业教学的二维动画创作和学生动手能力的培养具有一定的参考作用。

关键词：车钩连挂 复合运动旋转中心 动手能力

在机车车辆等专业课教学过程中，常需要用大量的动画演示进行直观教学，借以更新教学手段、丰富教学内容，达到提高教学质量的目的，而开拓性的复合型人才的需求，也应从培养学生的动手能力着手。所以在教学中，教师应结合教学需要实时演示动画或动手制作等等，从多方面注重学生动手能力的培养。这里介绍用Flash进行车钩连挂课程动画制作的实践，以此交流动画课件设计及制作方法，积累和提炼教育教学经验。

车钩连挂课程动画教学目的：用“车钩连挂”动画模拟车辆在相互连接时两车钩的挂钩过程，直观地显示车钩各元件在挂钩时的相互位置、动作关系，并融入到对学生的动手能力培养的教学实践中。

一、制作动画元件

在对“车钩连挂”动画过程分析的基础上，首先在Flash 中利用绘图工具制作动画元件：左钩头（图1）、右钩头（左钩头旋转180°）、左解阀杆（图2）、右解阀杆（左解阀杆旋转180°）、左活塞（图3）、右活塞（左活塞旋转180°）、阀体（图4）、弹簧（图5）等；然后将这些动画元件存放到元件库中，以便编辑和应用。

教师应指导学生制作动画元件，体会基本工具使用及相关设置，例如绘图、旋转、填充等，并提醒可用不同的软件进行元件的创作，以拓展学生的应用能力。

二、制作“车钩连挂”动画

1.建立图层，确定各元件间的位置

在Flash主窗口中建立图层1、图层2……，图层10等图层，接着从库中将相关元件分别拖放到场景1的图层1至图层10的第1帧，并对相应的图层命名，如图6、图7所示。

按照“车钩连挂”的动作要求，确定各元件在第1帧时的相对位置关系，如图8所示。

要确定各元件间的动作关系，必须理清实现各元件间动作关系的位置图。为此，对左钩头、右钩头、左解阀杆、右解阀杆、右活塞、右弹簧、右阀体、左活塞、左弹簧、左阀体等元件，在各自图层的第30、50、60帧分别创建关键帧，依据相互间的动作关系，确定各元件间对应的位置关系，如图9、图10和图11所示。

教师要疏导学生从多方位、多层次、多途径进行思考或讨论，引申拓宽，以培养学生的发散思维能力，例如为什么要设置图层、确定位置、如何定位等等。在教学过程中教师要与学生共同研讨，以启发引导的方式，调动学生的主动性，培养他们的动手和创造能力。

2.确定各元件间的动作关系

各元件间的动作关系的建立，可参看图7至图11。教师要注意让学生领会动作目的，理解相互动作关系，然后考虑如何实现；要鼓励学生大胆设想，自行分析探索，容纳各种不同的意见，不断改进方法，灵活设计。要达到较好的实验效果，教师应让学生相互交流，以强带弱，使不同层次的学生通过动手制作相互促进，让抽象问题直观化，使动手能力在交流、探讨中得到培养。

（1）左钩头、右钩头的动作设置。左钩头移动与右钩头连接要点是：右钩头不动，通过左钩头移动，实现连接。操作方法：在左钩头图层的第50帧，将左钩头移动到与右钩头相连接的位置；在左钩头图层的第1帧创建补间动画，使左钩头从第一帧平移到第50帧，与右钩头连接。

（2）左解阀杆的动作设置。左解阀杆平移、旋转要点：通过左解阀杆的平移、旋转，实现左钩头与右钩头连接定位。操作方法：从第1帧平移到第30帧，从第30帧复合运动（平移+旋转。）到第50帧，再从第50帧复合运动到第60帧。制作复合运动时必须将其旋转中心移至半圆中心处，否则不能达到预期的效果。

（3）右解阀杆的动作设置。右解阀杆平移、旋转要点：通过右解阀杆的平移、旋转，实现左钩头与右钩头连接定位。操作方法：从第30帧运动到第60帧 ，与左解阀杆的运动情况相似。

（4）左活塞、右活塞的动作设置。右活塞动作要点：通过右活塞平移、旋转，带动右解阀杆运动。操作方法：从第30帧复合运动（平移+旋转）到第50帧，再从第50帧复合运动到第60帧。制作复合运动时应特别注意，旋转中心的位置在其中部。

左活塞动作要点：通过左活塞平移、旋转，带动左解阀杆运动。操作方法：从第1帧平移到第30帧；从第30帧运动到第60帧 ，与右活塞的运动情况相似。

（5）左阀体、右阀体的动作设置。右阀体动作要点：右阀体与右活塞联动。操作方法：从第30帧原位旋转到第50帧，再从第50帧原位旋转到第60帧。制作旋转运动时应特别注意，其旋转中心的位置在其底部与右钩头的接触处。

左阀体动作要点：左阀体与“左活塞”联动。操作方法：从第1帧平移到第30帧；从第30帧运动到第50帧，与右阀体的运动情况相似。

（6）左弹簧、右弹簧的动作设置。右弹簧动作要点：右弹簧在压缩气体的作用下旋转并压缩变形，在压缩气体卸载后旋转并伸张变形。操作方法：从第30帧复合运动（旋转+压缩变形）到第50帧，再从第50帧复合运动（旋转+伸张变形）到第60帧。制作旋转运动时应特别注意，旋转中心的位置在其与右阀体顶部接触处的中点。

左弹簧动作要点与右弹簧相似。操作方法：从第1帧平移到第30帧；从第30帧运动到第60帧，与右弹簧的运动情况相似。

（7）动作设置要点。在以上各元件动作设置中，注意教学实现的模拟方法要符合元件运动的物理原理。对于某些元件旋转中心的位置调整，可先选择该部件，然后利用Flash工具栏中的“任意变形”工具，拖动该部件的中心点到相应的位置即可。

在理清相关元件动作设计要点及其相互关系的基础上，分别对它们创建补间动画，相对应的时间轴设置如图7所示。

三、整体测试及修改

在完成各个元件动作设计的基础上，进行影片的测试，旨在进一步调整各部件之间的运动关系，使动作效果更为逼真，例如左、右解阀杆与左、右钩头间的遮盖关系、增设按钮控制、连接声效和标题动画等等，从而完成“车钩连挂”的整体教学动画设计。

这里强调进行学生动手能力的培养，不只是仅仅动手，更要在测试的过程中善于发现问题，并思考问题产生的原因，然后尝试动手解决问题或改进设计，进而引导学生进行相关创作，使得学生具有的各种思维形式能得到充分发挥，从而培养出具有高思维素质的学生。例如，与“车钩连挂”的动画设计相仿，还可进一步讨论“车钩解锁”等动画设计。

综上所述，动画设计过程归纳如下：制作元件打基础，运动关系“理”清楚；动作设计应合理，测试修改“显”功夫。教师借助于相关动画制作工具，有机地结合专业课程教学的实际，不断注重学生动手能力的培养，实时地加强学生直观印象和深入理解，必定会使教学产生“真实”的效果，从而进一步提高教学质量。

（作者单位：武汉铁路司机学校）