在线课程交互设计精选(九篇)

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第1篇：在线课程交互设计范文

关键词：艺术在线教育软件；美术教育软件设计；在线艺术教学

虽然通过互联网进行授课学习这种教育形式由来已久，但由于近年来移动互联网的高速发展，带动了在线教育行业的逐步兴起。在线艺术教育类的软件与应用也出现在大众的眼前，其学习形式多样化，不仅使艺术教育实现了简单的“人机互动”，还逐步向“人——机——人”的社群形式发展。国家对人口素质教育的发展越来越重视，城市人口的扩容，新一代网络用户线上支付意愿的提升，城市家庭对素质教育的投入占比加大，除了学历教育的投入，80、90后父母更加重视子女兴趣爱好、综合素质、能力见识的培养，在这些领域所花费的教育投入也逐步增多。对于素质兴趣教育机构、平台、产品的选择，更愿意采用快速便捷、多样化、自主控制力强、高性价比的方案。在线艺术教育市场已划分出更多细分领域，有主打教学内容开发的软件，有主打教学辅助工具的软件，有强调教学互动的软件，还有专注于培养学习社群的软件。这些不同类型的软件构成整个在线艺术教育生态体系。

1在线美术教育与传统美术教育比较之优势与缺陷

相比传统的课外美术教育，在线美术教育的方式有着更显著的优势，例如课程更开放，参与学习更便捷，教学资源更丰富，教育经济成本更低廉等；但相比传统的美术教育体系，在线美术教育也有一定的局限性：缺乏线下教育的深度体验感、对学生的自主性要求较高、部分种类美术教育还缺乏网络教学的条件和基础。所以，针对在线美术教学软件的设计研究能为在线艺术教学软件设计提供优化策略，为用户在线艺术教学活动提供参考。

第2篇：在线课程交互设计范文

关键词:网络课程设计;学习;现代远程教育

随着时代的发展和科学技术的进步，知识更新日新月异，教育教学的目标、方法、形式、载体也随之不断更新。传统的课堂教学模式已远远满足不了个性化的学习需求。网络课程、数字课堂是互联网时代，快速获取有效知识不可或缺的新型学习手段。

一、网络课程设计存在的问题

网络课程设计即以人本主义理论为指导思想，根据个性化学习需求、学习者、学习目标内容、环境条件等对课程呈现形式、结构模块、界面、导航进行具体计划的活动，该活动的目的是帮助学习者在线学习，满足其多元学习需求。目前国内高校的很多网络学院开发的网络课程不计其数，但真正体现人本主义学习理念，满足学习者的需求的优质学习资源却并不见多。笔者通过对国内一些高校网络学院的网络课程进行采样、分析后发现目前网络课程设计在内容、结构、功能等方面还存在着问题。如网络课程设计缺乏教学理论的指导，“重技术、轻教育”的现象较为凸出。其次，未能提供有效的自主学习资源，信息更新率低。缺乏网络课程交互设计。学习评价方式单一等等。这些问题如不科学地看待和解决，势必影响到现代远程教育今后的发展，造成资源的极大浪费。

二、优质网络课程设计的建议

针对目前网络课程设计现状与问题，本文对如何设计优质网络课程展开了深入地思考，提出以下建议:

1．重视培养复合型的网络课程开发团队

一个完整的课程开发团队应由任课教师、教育心理学家、教育技术人员、网络技术员以及学习者组成。任课教师提供学习内容，知识重难点，以及相关学习资源;教育心理学家拟定所要达到的各类目标、制定课程设计方案;网络技术员搭建课程的网络技术平台，教育技术人员制作各种媒体元素以及课程的界面。由于网络课程内容、结构的开放性，在实施推广过程中，要不断收集学习者的建议，及时进行改进和更新。

2．提供丰富、有效的自主学习资源

学习资源贯穿于学习实践活动的全部过程，影响着学习者知、情、意、行的变化。设计者在提供学习资源时，首先要针对课程内容及各类目标，详细考虑学习者要理解、吸收这个知识点或是解决相关问题需要辅助学习资源。其次，有效分析资源的学习活动支撑属性。教育心理学家加涅将人类学习活动结果分为智慧技能、认知策略、言语信息、动作技能和态度五种。对应而来的，可将学习资源分为认知类、工具类、动作技能类、情感类四大类，网络上的信息资源分秒更新，犹如浩瀚海洋，课程设计者必须及时筛选提炼出有效资源，去除冗余信息，针对不同的学习目标，学习的不同阶段，为学习者提供有效的多类型学习资源，最大程度满足不同学习者的需求。

3．开发功能完善的交互平台，进行网络课程交互活动设计

根据Moore的交互分类理论，可将网络远程交互划分为学习者与学习资源的交互、学习者与教师的交互、学习者之间的交互三种类型。学习者与数字化学习资源的交互，即P2C(peopletocontent)的学习方式，是以“认知主义学习理论为基础的，并不能反映e—learning的本质，学习或教学本质上仍然是人与人的交互，人与人的相互作用，P2P(peopletopeople)的学习方式才是e—learning最有价值的体现”。“学习就是对话:即是内部的，又是社会的协商。学习就其本质而言是一个社会对话过程。”可见，网络课程交互设计应该以P2C学习方式为基础，以P2P学习方式的设计为重点。根据学习任务的本质和学习者特征，合理设计课程内容层次、结构、多媒体元素、界面布局，同时提供诸如电子词典、笔记本、在线搜索、在线问答等个性化学习工具，方便其与学习内容交互。搭建完善的交互平台，如电子邮件、BBS、聊天室、Blog、QQ、MSN等，利于师生、生生组建成学习共同体，使学习者在社会化的交互中，通过“协作”和“会话”建构意义。

4．多种评价方式的设计

评价是对教学结果及学习过程的体验、分析和判断，借此可了解教学活动各方面的情况，判断在线学习的成效与问题，对教学过程进行监督、控制、反思。网络课程所包含的评价应根据课程自身性质和学习者个人特点，以动态评价为主，动态评价与静态评价相结合;以形成性评价为主，形成性评价与总结性评价相结合;以对学习者评价为主，学习者评价与学习资源评价、教师评价相结合。实现对学生学习书面知识掌握、技能熟练程度、情感体验、实验实践、探究能力、协作精神等的多元评价。

5．重视网络设计课程导航设计

网络课程的信息组织是超媒体、非线性的，学习者可以自主安排学习进程，自由浏览学习资源，具有最大的学习自由度。有效的导航设计可以让学习者避免偏离学习重点，提高其自我效能感。常见的导航策略有:模块导航、帮助导航、线索导航、导航图导航、检索导航等，网络课程导航设计视觉上要求清晰、明确、简单，避免增加认知负担。首先，使导航具备精确便捷的定位功能，学习者可随时到达目标知识点，并且能够判断自己的位置。其次，提供全文检索功能，让学习者快捷找到所需信息。最后，对一些学习过程中经常遇到的问题，提供帮助检索，使学习者快速找到与学习相关的多种辅资源，方便学习者寻找、理解和操作。

参考文献:

［1］R•M•加涅．学习的条件和教学论［M］．皮连生，王映学等译．上海:华东师范大学出版社，2002．

［2］余胜泉，杨现民．辨析"积件""学习对象"与"学习活动"———教育资源共享的新方向［J］．中国电化教育，2007(12):60－65．

［3］戴维•H•乔纳森．学习环境的理论基础［M］．郑太年，任友群等译．上海:华东师范大学出版社，2002．

第3篇：在线课程交互设计范文

在移动互联技术迅猛发展的今天，教育中也需要使用各种信息化手段。为辅助计算机相关专业《室内设计》课程的翻转课堂教学，设计并制作完成“设计帮”Android应用。该应用具有设计风格介绍和在线自我测试两大功能模块，帮助学生自学设计风格和对学习效果进行测试。在应用制作中，注重应用的使用效率和交互设计，分析了多种存储方式；设计了扁平化风格的图标；给予用户良好的用户体验。

【关键字】

Android应用；教学辅助；用户体验

1.开发背景

在互联网+的时代，使用传统的计算机，投影，话筒的多媒体教学已经不能适应教学的需求，学生对课堂提出了更高的要求。网络上众多的教学资源，手机及各类手机APP的出现，要求教师充分利用这些资源，使用信息化教学手段在教学设计、教学实施、教学评价等环节充实课堂，引导学生自主学习，自主思考；不但在课堂里学习，也将学习地点转移到课堂外。本院以计算机相关专业仿真项目化课程《室内设计》为载体，进行信息化教学改革试点，研究如何以信息化技术突破传统课堂三维空间局限，改善高职学生课堂学习兴趣状态低迷、破解教学重难点，有效进行多维度评价。为了能够辅助学生学习室内设计相关知识，获得学生学习效果，开发基于Android的课堂应用APP“设计帮”。

2.开发目标

在《室内设计》课程信息化教学过程中，实施翻转课堂，将一些传统由课堂讲授的知识以视频等方式交由学生课外时间完成[1]。随着移动互联技术的迅速发展，手机已经成为学生日常生活中的必需品。学生的大部分注意力都被手机所吸引，如何正确引导学生使用手机，是高等职业院校日常管理中的重点。充分利用手机对学生的吸引力，开发设计“设计帮”Android应用程序，作为翻转课堂重的辅助教学媒介。“设计帮”Android应用程序主要是提供一些室内设计知识供学生课前预习，包括设计风格，设计的重点等；并通过一些试题对预习的结果进行考核，将考核结果发送给教师，使教师获得学生的学习成绩。使用本Android应用程序，可以使学生获得室内设计的相关知识，对室内设计教学进行辅助。

3.开发要点

3.1整体功能设计

根据使用群体的需求，“设计帮”应用程序主要包含两个功能模块：风格介绍和自我测试，如图1所示。风格介绍模块，主要实现对室内设计的不同风格的介绍，包括：美式田园、巴洛克、后现代等，以图片+介绍的方式全方位展示不同设计风格的特点和重点。自我测试模块，可以完成一些测试题，包括单选题、多选题，实时获得答案，并在测试结束后将结果发送给教师。

3.2存储方式选择

在本应用程序的开发中，关于设计的风格的许多图片、文字介绍及试题需要存储，选择一种适合的数据存储方式，关系到“设计帮”应用的整体效率。在Android系统中，有三种数据存储方式：文件，数据库，网络[2]。文件和数据库主要用于离线的应用开发中。文件使用方便，数据库具有较好的数据查询，数据增删改查的效率。网络存储方式主要适用于需要通过网络与服务器实时交换数据的应用。本应用中，不需要实时访问、存储数据，对设计风格的介绍和试题的修改需求较少，因此，最适合的方式是文件存储方式。将不同风格的介绍存储在不同的文件中，通过访问文件获取风格介绍。如需增加风格介绍，增加文件即可。

4.界面设计

4.1图标设计

APP图标是放在主屏幕上的应用图标，用户通过单击图标来启动应用。一个设计成功的图标是漂亮的，具有吸引力的，能够给用户带来一个对APP的品质、作用及可靠性的评价[3]。因此，一个带给用户优良视觉体验的和风格鲜明的图标，决定着用户对该应用的第一印象。本应用的APP图标采用扁平化设计。扁平化设计彻底去除纯修饰性的设计元素，在抽象的屏幕上展示数据时，使用像素而不是真实可以触摸的元素，拟物化的设计会限制设备的潜力并阻碍设备上的交互体验方式的实现[4]。根据“设计帮”应用的功能，主要用于学习室内设计的相关知识，将图标设计为一个抽象的房子，房子中可以看到一个桌子及桌上的花卉，如图1所示。用桌子上的花卉寓意房子中的装饰，即室内设计，使用户看到应用图标就知道它是干什么的。本应用的主要使用群体是学习“室内设计”课程的学生，学生热爱具有活力显著的颜色。本应用是供学生课前学习使用，但是不希望给学生带来压力，因此采用绿色背景。绿色给人安全感，象征自由与和平，舒适与新鲜。房屋及室内桌子花卉采用黄色。黄绿色给人清新、有活力、快乐的感觉。

4.2交互设计

一个好的用户体验也是用户对应用评价的重要方面，直接决定用户是否将应用留在手机上。在本应用中以用户体验为第一要务，进行交互设计。“轮播”模式是展现在用户眼前的多张排成一行的图片，要查看更多的图片，用户可以通过轻扫水平地切换到下一组图片[5]。为了告诉用户必要的交互，有两种方式。一种是在两侧用箭头指示移动方向，另一种是展示两边图片的部分，让用户知道轻扫可以看到更多内容。在本应用中展示的一个设计风格有多张图片，这些图片可以从各个角度展示该设计风格。采用“轮播”模式实现一种设计风格的多个图片展示，并采用两侧箭头的方式，提示用户操作，给用户良好使用体验。

5.使用效果

本应用现已投入室内设计课程教学中使用，授课教师及使用学生反映使用效果较好，能够很好地完成教学辅助的任务，并评价界面美观，使用友好。

作者：雷静 陈琳 李凤 单位：成都农业科技职业学院

参考文献：

［1］何朝阳，欧玉芳，曹祁.美国大学翻转课堂教学模式的启示［J］.高等工程教育研究.2014年2期：148

［2］倪.基于Android系统的数据存储访问机制研究［J］.计算机技术与发展.2013年6月：90

［3］余振华.术与道移动应用UI设计必修课［M］.人民邮电出版社.2016年4月第一版：66

第4篇：在线课程交互设计范文

【关键词】网络课程；精品课程；教学交互；现代教育技术

【中图分类号】G434 【文献标识码】B【论文编号】1009―8097 (2008) 07―0078―05

教育部“教高[2005]11号文件”明确指出：要“加大教学信息化建设力度，推进优质教学资源共享……各级教育行政部门和高等学校要大力推进校、省、国家三级精品课程体系建设，形成多学科、多课程的网络共享平台……”[1]。到目前为止我国已经建设了1100多门国家级精品课程和一大批省、校级精品课程。随着精品课程数量的大幅增加，其总体建设水平也越来越高，但也存在一些需要继续改进或完善的地方，其中“交互因素”就是较为突出的问题之一。据“网上人大”2006年学生学习困难调查显示：在学生学习困难的几大影响因素中，交互因素位居第一，足见教学交互在网络课程中的重要性。本文通过对10门《现代教育技术》网络精品课程的交互性设计及应用情况进行调查与分析，提出了若干思考和建议，希望为网络课程建设起到推动作用。

一 教学交互的含义和功能

关于教学交互，目前还没有一个统一的定义，其内涵与外延也不尽相同，不同学者从不同的角度加以界定。Moore （1986）通过描述交互的三种类型――学生与课程内容的交互、学生与教师的交互、学生与学生的交互来定义教学交互；Jonassen从交互的活动性角度提出，交互意指学生与学习环境之间的连接活动，或称为相互作用，使学生能够进入真正的对话、分析和回应过程之中，其过程越成功，交互的质量就越高；陈丽（2004）提出教学交互是一种发生在学习和学习环境之间的事件，它包括学生和教师以及学生和学生之间的交流，也包括学生和各种物化的资源之间的相互交流和相互作用[2]。因此，本文对教学交互的论述主要依据上述定义，从学习资源的交互性和教学系统的交互性两个方面来分析网络课程的教学交互。学习资源的交互性是指媒体能够直接与学生相互作用的某一个或某一些品质，包括了媒体界面的交互性，教学内容的组织和呈现，教学评价等等；教学系统的交互性是媒体能够支持人与人之间相互通信与作用的能力和特性。

按照美国学者Wanger[3]的观点，网络教学交互的功能主要有以下八个方面：（1）表述和讨论学习内容的理解；（2）提高学习者在学习中的参与程度；（3）开展有效的人机或人际之间的交流；（4）推动学习者及接受来自不同方面的帮助和反馈；（5）促进思考过程的深入和保持；（6）支持学习者的自我控制和自我调节；（7）提升学习者的学习动力；（8）评价学习者的学习表现和学习成就。

二 研究对象

随着当前教师教育信息化的深入开展，作为面向基础教育职前培养和在职进修的公共课，《现代教育技术》网络课程的质量对提高教师的教育技术能力具有举足轻重的作用。同时，作为教育技术类的网络课程应该在新技术使用、规范性等方面给其他学科做带头表率作用，以便带动其他学科网络课程的建设。因此，本文选择《现代教育技术》网络精品课程作为研究对象。

通过搜索全国高等院校和网络教育学院各类《现代教育技术》相关的网络课程，弃除那些链接不通或不对外开放的课程站点，确定10门精品课程的网络课程为研究对象（见表1）：

三 指标的确立和调查结果

1 指标的确立

本研究从学习资源的交互性、教学系统的交互性两个维度进行评价。在学习资源的交互性指标确立过程中，以魏志慧等（2004） [4]的网络课程交互质量评价指标体系为基础，同时结合了陈齐荣（2007）[5]]和蔡敏（2007）[6]的分类观点和评价指标研究。

2 调查情况

（1） 学习资源的交互性设计

从学习者在与内容交互时能否使学习内容形态发生改变的角度考虑，可以将学习内容的交互性分为隐性教学交互性和显性教学交互性，据此列出学习资源的交互性指标(见表2)：

A隐互功能设计

从外部设计的交互性方面看，所调查网络课程在界面设计上总体符合要求，界面风格统一，以普通的静态或动态页面为主；10门课程的平台都是自主开发的，没有使用专业教学软件平台（如WebCT，SkyONE，Blackboard等）,其中有两门课程的界面风格类似论坛形式；网页结构合理，颜色搭配协调，背景色主要以蓝色基调为主，给学习者一种轻松自由的感觉；但也存在着个别课程在页面最大化和向下还原时，出现图层错位现象；在课程内容呈现形式上，各网站都不同程度的利用文本、图像、视频等多种媒体形式表现，促使学习者多感官的获取信息。其中有门网络课程具有背景音乐，虽有研究表明适宜的背景音乐具有激发学习者学习兴趣的作用，但考虑到不同学习者学习风格的不同，网络课程的背景音乐应该具有可选择性、可控制性；相对于每个页面长度不超过三次翻屏的评价指标，大部分网络课程的页面都超过了三次翻屏；最后，RSS技术作为一种为学习者订阅、推送特定学习资源的应用，已被国外很多教育类网站采用。调查中发现两门国家精品课程网站采用了该项技术，可见未来网络课程中该项技术的应用可能是趋势所向。

从内容设计的交互性方面看，10门课程在教学目标的设定上都提供了理论与实验学习的目标及教学大纲，但在提供单元模块及主要概念的概念图、网站地图（Sitemap）这些有利于学习者了解课程结构、知识体系的模块上做得还不够,仅有1门课程设置了网站地图,但其链接却是无效的。对10门课程的学习辅助工具进行了统计，结果参见图1

从图1可以发现，目前精品课程具备不同程度的学习辅助功能，但总体而言，所运用的学习辅助功能并不多。10门课程都提供了友情链接（24%），为学习者提供了课程内容相关的资源；4门课程提供了公告栏（16.7%），用于向学习者提供一些学术新闻、实验室开放信息等；在线答疑（12.5%），作为实时解除学习者疑惑，快速反馈结果的辅助工具，只有3门课程提供；在统计结果中，学习者自主学习的辅助工具，如学程记录、学习工具、在线帮助和搜索引擎所占的比重不高；作为为形成性评价提供依据的学程记录，也只出现在2门国家精品课程中,但其功能与开放程度都有所限制；仅有2门课程提供了学习工具（8.3%）（包括学习笔记BLOG、笔记本、计算器、术语字典）,可见学习工具在精品课程中的应用还不常见;而对于搜索引擎（0）这一便于学生快速查询内容、检索信息的功能模块，10门课程竟都没有设置，这一问题值得思考。

B 显互功能设计

从学习导航的设计来看，导航设计对网络课程的交互设计起着引导作用。纵观10门网络课程，所采用的导航策略有：目录导航、树型导航、菜单导航、导航条等等。在这些导航策略中，目录导航使用的频率最高。可见，目前精品课程的导航设计已趋于灵活，但也有个别页面存在着导航条的位置不固定问题，容易造成学习者迷航。笔者认为，设计制作网络课程时无论选择哪种导航，前提是导航一定要清晰明确。在网络课程结构复杂的情况下，提供网站地图，其作用是显而易见的。

从链接设计水平来看，所调查的课程都提供了相应的参考文献、书籍等，为学生知识的拓展和延伸提供了指引；但也存在着一个严重问题，即有6门课程都存在着断链现象，或出现在导航模块，或出现于资源链接、内容下载部分，也有部分链接处于未链状态。网络链接的出错将会影响学生的学习进度，挫伤学生的学习积极性。因此，网络课程一定要确保链接的有效性。

从评价设计水平出发，所调查的网络课程均提供了练习题、在线考试系统、作业提交系统、虚拟实验四种类型的评价手段（统计结果见图2）。课程基本都提供了练习题目；4门课程设置了动态的在线测试模块（其中1门课程不对校外用户开放），测试均采用客观评价方式，未设置开放性问题，缺乏基于案例和问题解决型的练习，对评价结果没有给出适当的分析及评语；4门课程设置了作业提交系统，能够上传作业，教师实行网上批阅，但该项功能都是限制对外开放的；作为课程评价手段之一的实验操作对学生学习内容的检测和巩固具有较强的促进作用，所调查的课程中有4门课程设置了虚拟实验模块，分析这些虚拟实验的开发制作平台发现：浙江师大的网络课程采用了多种手段[7]，其中包括：二维flash平台开发的实验、基于VRML全3D场景的虚拟实验；其余3门课程都是以flash平台为基础开发的二维仿真实验。可见，在网络课程建设中，虚拟实验的实现手段开始多样化，数量逐渐增加，质量也逐步提高。

（2） 教学系统的交互性设计

教学系统所提供的交互性主要是为学习者进行人际交互提供空间与平台，这里的人际交互包括学习者与教师之间的人际交互、学习者与学习者之间的人际交互两个方面。

A 交互媒体类型和功能分析

本研究对所选10门网络课程所采用的交互媒体类型进行了统计（结果见表3）：

从统计表可以看出：10门网络课程提供的交互媒体按其使用频数依次为E-mail （7）、学习论坛（6）、留言板（4）、QQ（3）、在线答疑（3）。足见在交互媒体设置上，存在着比较大的差异。首先，在交互媒体数量上，有些课程设置了多种交互媒体，而有些课程一种也没有；其次，有些课程虽设置了交互媒体，但其功能却是无效的，可见网络课程应该加强定期的更新和维护；同时，在交互媒体类型上，非实时的交互媒体，例如E-mail、学习论坛、留言板是当前网络课程的主要选择，而被认为是常用在线服务手段的FAQ和实时的在线答疑系统使用不多。所调查的课程中只有2门国家精品课程使用了智能答疑和网络视频答疑。因此，从交互效果角度考虑，网络课程亟待加强实时交互媒体的研究与应用。

B 交互的数量与质量分析

本研究对各网络课程留言板内的帖子和学习论坛中的主题数量进行了统计，截止2007-11-17日，留言板的帖子数量为：浙江师大25条、陕西师大560条、济宁学院146条；学习论坛的主题数目：河南大学104条、温州大学8条、河西学院4条、西昌学院4条。通过内容来源分析发现，大部分帖子来自于学校内部学生的留言，校外的提问者不多；从留言主题上看，关于学习内容的比重不多，笔者对某课程论坛前10页的（共计100条信息）内容进行了分析，将论坛的内容分为：考试问题、作业问题、学习内容和方法问题、感谢问候、其他问题等五部分。从结果统计图1可看出，考试问题（68%）所占比例最大，学生主要提问一些如考试是否有成绩、网络考试有没有提交等问题；而在学习内容和方法上所占比率过少；从留言时间上分析，部分论坛只有在网络课程初创时，集中时间段进行信息的，之后基本没有更新，讨论也没有形成持续、动态、渐进的信息循环，教师缺乏对讨论活动深层次的引导、总结，缺乏对交互活动的管理。例如某课程论坛内的信息时间区间是2005-9-30到2005-10-24。个别学校论坛内主题数稀少，信息过时陈旧，甚至“无人问津”，使论坛成了一种摆设。通过帖子或主题的点击率分析，从一个侧面验证了陈丽（2006）所提的观点：在各种同步或异步的教学交互过程中，存在着大量的观望者，他们并没有积极参与教师组织的教学交互活动，只是“旁观”其他学习者的教学交互[8]。可见，如何充分发挥现有的交互手段，吸引更多学生参与，已成为当前网络教学交互亟待解决的问题之一。

四 几点建议

通过上述10门《现代教育技术》网络精品课程交互性水平的调查分析发现，目前网络课程在交互性层面，尤其是教学系统的交互性层面的重视程度仍然不够，水平参差不齐，缺乏统一的标准。基于以上的调查分析，结合《现代教育技术》课程的内容模块（一般分为三个部分：教育技术基本理论，学习资源的开发与利用，教学过程设计与评价），对《现代教育技术》网络课程在教学交互方面的建设提出如下建议：

1 注重交互性设计，创新现有的交互手段

网络课程主要特点是以“自学”为中心，其学习资源的交互性设计直接关系到学习者的学习效率。首先，课程在交互界面的设计上，应该严格遵循交互界面设计的多载体性、简易性、一致性和容错性原则；其次，强调学习者适应性分析，根据学生的学习特征，提供个性化的学习环境，注重课程的内容观向活动观的适度倾斜，例如，对于“教育技术基本理论”、“教学过程设计与评价”这两部分内容的学习，在课程设计中通过创建探究活动，使学习者通过参与活动开展学习，比如采用Webquest的形式；同时，在导航设计上，提供全站导航图或知识模块概念图，以便学生加深理解知识的内在联系，构建系统化知识，例如在课程中建立现代教育技术课程知识点的知识树，提供课程相关的主要概念；同时，在链接设计上，避免冗长的链接步骤，切勿出现断链现象，保证精品课程网站的畅通；在学习辅助工具上，尤其是搜索引擎以及在线帮助一类的学习支持服务，应该着重加强建设；在学生评价手段上，进一步发展在线测试平台的使用，加强过程性评价，例如提供电子学档、学程记录等过程性评价工具，用于记录、跟踪学生的学习过程，及时反馈并提供学习指导。

通过10门网络精品课程的教学交互类型的调查与运用分析可见，现有的信息技术手段所提供的交互已经十分丰富，但在实际网络教学中使用频率并不高，学生参与程度也不够。可见，网络精品课程在加强技术更新的同时也亟待加强使用方式的创新,注重认知交互和情感交互相结合的原则，从而促进教学交互活动的有效开展。

2 积极探索研究，拓展新技术的应用

网络课程不仅要有丰富的课程内容，还应当有多种有效的交互功能。《现代教育技术》这门实践性比较强的课程，在充分发挥原有交互手段特点的同时，更应该努力挖掘新技术的应用（例如，虚拟现实技术、人工智能技术、web 2.0技术），将这些新技术融合于课程建设中。例如，对于“学习资源开发与利用”这一比较强调学生动手实践能力训练的部分，课程建设应该利用虚拟技术沉浸性、交互性等特点，开发在线虚拟实验系统，通过对各种媒体硬件设备的仿真和模拟，使学习者在线进行实验训练，熟悉实验设备的性能和操作程序，并由系统自动记录训练结果。同时，对于目前课程建设中比较欠缺的学习辅助工具部分，笔者认为可以将Web2.0技术环境下推出的更具互动性、协作性的开放源代码平台（例如Blog、Wiki、Moodle、Sakai等）整合到网络课程中。例如，采用具有开发源代码的Moodle课程管理平台，结合开放实验教学的特点，要求学生在每个单位时间的实验后登录Moodle课程管理平台，在Moodle平台中以“杂志”或“心得报告”等形式在线提交实验任务完成情况报告及实验过程的佐证材料，并通过平台内嵌的评价反馈功能及时核查学生报告中的实验行为，以监督和考评学生的实践技能[9]。

3 加强组织协调，充分共享优质资源

网络课程建设的主要目的之一就是为了教学资源的高度共享。在我们的调研过程中发现目前部分精品课程或是长期断链，或是整体（部分）限制对外开放，这些都是与国家教育部对于精品课程建设的资源共享要求不符的，在今后的精品课程建设中应该努力克服和避免此类现象，加强课程建设后续的跟进维护，进一步促进资源的共享。

除了教学资源的共享之外，网络学习者需要更多教学系统的交互性。教学系统的交互性是当前网络教学中所存在的主要问题之一。首先，加强教师在交互中的调控和引导作用；教师适时适度指导、积极参与，及时回复学生的留言，定期在习题解答版块习题答案或最新研究热点主题；同时强化网站互动平台建设，利用各种方法、渠道，宣传师生互动系统，提升其知名度。例如，设立相应的评价制度，设立学生版主、学习共同体等方式鼓励学生利用网站进行学习交流或讨论问题，以促进学习者由“消极者”、“旁观者”向“积极者”转化，提高师生、生生之间的情感交互；最后，同步研讨和异步研讨相结合，在时间和条件允许的情况下，参照电大答疑制度，坚持教师定时在线答疑，与学生面对面交流，构建一个良好的在线教学与学习环境。

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参考文献

[1] 教育部.关于进一步加强高等学校本科教学工作的若干意见[EB/OL]..

[2] 陈丽.术语“教学交互”的本质及其相关概念的辨析[J].中国远程教育,2004,(2):12-16.

[3] Wanger, E.D. Interactivity: From Agents to Outcomes [J].New Directions for Teaching&Learning, 1997, 71:19-26.

[4] 魏志慧,陈丽,希建华.网络课程教学交互质量评价指标体系的研究[J].开放教育研究,2004,19(6):34-39.

[5] 陈齐荣.网络教学交互状况调查及其设计策略探讨[J].中国现代教育装备,2007,(4):37-40.

[6] 蔡敏.网络教学的交互性及其评价指标研究[J].电化教育研究,2007,(11):40-44.

[7] 张剑平等.打造国家精品课程,促进教育技术学科发展[J].中国电化教育,2005,(5):31-34.

[8] 曹良亮,陈丽.异步交互中远程学习者教学交互水平的研究[J].中国远程教育,2006,(2):12-16.

[9] 黄立新,张剑平.国家精品课程“现代教育技术”实验教学的组织与实施[J],中国大学教学2006,(8):13-14.

To Analyze the Construction of Web-Based Course from the View of Instructional Interaction

―― Discussion of "Modern Educational Technology" Excellent Courses

ZHANG Guo-min ZHANG Jian-ping QIU Hong-xia

（Zhejiang Normal University, Department of Teacher Education, Jinhua , Zhejiang, 321004,China）

第5篇：在线课程交互设计范文

关键词:机械CAD基础; 自主学习系统; 工业设计原理; 人机交互

中图分类号:G434;TP311 文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)10-0069-03

Mechanical CAD Basis Self-learning System Based on Industrial Design Principle

YAN Cheng-xin

(College of Mechanical Engineering,China University of Petroleum, Dongying 257061, China)

Abstract: Because of the less consideration of personalization factors in the past design of mechanical CAD basis self-learning system, a novel thought for mechanical CAD basis self-learning system design based on industrial design principle is presented. The detailed design for the human-machine interface, color design, text design and human-machine interaction was performed in system design, in which more personalization factors were considered. New mechanical CAD basis self-learning system was developed by the aid of the industrial design principles. Students are more willing to learn by the new system. The practical learning results demonstrate that the new system is effective. The new thought is also suitable for the design of other courses′ self-learning systems.

Keywords: mechanical CAD basis; self-learning system; industrial design principle; human-machine interaction

0 引 言

《机械CAD基础》是高等学校机械基础类专业的一门重要技术基础课程,主要讲述CAD原理、数据库结构、二维图形技术、三维造型技术等内容,通过课程的学习,使学生掌握CAD技术的基础知识,为后续的CAD/CAM、机械设计、课程设计等课程学习打下基础[1-2]。

随着计算机技术的发展,越来越多的课程都使用以计算机为手段的电子教学系统。电子教学手段可以激发学生的学习兴趣,提高课程的学习效率[3]。以往的《机械CAD基础》自主学习系统大都由非工业设计专业的任课老师自己制作,较少从工业设计角度考虑人机界面、色彩设计、文字设计及人机交互设计等因素,缺乏人性化设计。本文运用工业设计原理,对原有的自主学习系统进行重新设计,取得了良好的教学效果,并为其他课程的自主学习系统设计提供了良好的思路。

1 系统结构设计

1.1 系统结构

根据课程的知识结构,共分绪论、工程数据结构与数据库、图形处理原理、工程图样的绘制、三维几何造型等内容,因此设计系统结构如图1所示。

图1 自主学习系统结构

1.2 开发工具

以往的学习系统开发使用Authorware+Powerpoint制作模式,文件占用磁盘空间大,不利于网络传输,影响了系统的在线使用。Flash技术现已经广泛用于网页、网站学习系统的制作,用它制作的网页具有如下优点[4]:

(1) 文件占用空间小,便于传输和携带;

(2) 图形、文字处理能力强;

(3) 兼容性好,交互性强。因此本文使用Flash技术作为学习系统制作的主要开发手段。

2 系统的设计原则

从工业设计角度出发,自主学习系统的设计主要应从界面设计、色彩设计、文字设计及人机交互设计等几方面进行考虑。

2.1 界面设计

界面设计是自主学习系统设计的重要部分,是用户在与计算机交互时对所用的沟通符号的设计。界面是用户与系统交互的窗口,用户通过界面向计算机输入信息进行控制、查询和操作,系统则通过界面向用户提供课程信息[5]。好的界面设计,有助于学习者对知识的理解和记忆,方便对系统的使用,激发学习兴趣。

界面设计主要应遵循以下原则:

(1) 一致性。一致性指系统界面整体上的一致感。对于具有同样功能的操作对象,在表现形式上要力求一致,起控制作用的按钮和图标也应一致。

(2) 适应性。由于用户个别差异的存在,系统设计应尽量让不同的用户均可以获得他们所需要的学习方式。对不同认知风格的用户应提供不同的学习与操作方法。

(3) 灵活性。体现灵活性的系统应允许用户能用与他的知识技能和经验相称的方式进行交流,如显示或不显示提示,允许缺省设置,建立用户记忆等。

(4) 易学易用性。一个好的学习系统应该易学易用,便于上手,否则无论采用的技术多先进,设计的功能多复杂,但用户对它都会望而生畏,这样这个系统就没有生命力,学生就不愿意使用。

2.2 色彩设计

学习系统的设计要用到各种各样的颜色,协调搭配的色彩可以吸引用户的视觉感官,从而引起用户的注意[6],只要色彩使用恰当,就能促进用户对屏幕上各部分内容的识别,突出差异,使内容显示更为醒目,更富有趣味性。

色彩的运用应注意如下原则:

(1) 避免同时使用太多颜色;

(2) 用色彩起强调作用;

(3) 视野的中心多选用红、绿色,而边沿则比较适于采用蓝、黄、黑色三种颜色。相对来说,边缘部分的色彩不易引起注意,所以必要时可采用闪烁、动画等其他技巧来配合。

2.3 文字设计

课件的文字设计应考虑以下几点因素:

(1) 文字内容要逐步引入。对于每一屏文字资料,应该随着讲课过程逐步显示,符合学习的认知规律。

(2) 要采用合适的字体、字号与字形。文字的字号要适中,选择的字体要醒目,对于中文一般宜采用宋体、黑体和隶体。对于文字内容中关键性的标题、结论、总结等,要用不同的字体、字号、字形和颜色加以区别。

(3) 文字和背景的颜色搭配要合理。文字和背景颜色的搭配要醒目,易读,长时间阅读不至于疲劳。┮话阄淖盅丈都以亮色为主,背景颜色都以暗色为主。

2.4 人机交互

人机交互指人与计算机之间使用某种对话手段,以一定交互方式,为完成特定任务而进行的人机之间信息交换的过程[7]。人机交互设计主要应遵循的原则有:友好性、灵活性、功能性、明确性、一致性、可靠性、图形化。

该系统的人机交互内容在遵循以上设计原则的基础上,选用“按钮”和“点击对象”的交互方式,支持鼠标和键盘,避免了层次太多的交互菜单,可以方便地在各章节间跳转。

3 系统的详细设计

3.1 片头动画与片尾动画模块

动画在制作过程中主要依靠动作补间技术来完成[8]。在整体的构图上主要由四部分构成。按钮层加入脚本如下:

进入主界面时:

on (press) {loadMovie(“index.swf”,0);

}

退出时:

fscommand(“quit”);

3.2 主交换模块

主交换子模块是学习系统的核心,它控制了5个学习内容的调用。根据图1的系统结构制作了7个按钮,分别是绪论、工程数据结构与数据库、图形处理原理、工程图样的绘制、三维几何造型、实例演示及退出系统。每个按钮中都写入相应的调用语句,以进入相应章节。

3.3 绪论模块

这一模块的二级制作内容包括CAD技术概论、CAD系统组成、CAD技术的应用及CAD发展趋势。

根据这部分知识的特点,采用了二层导航的方式进行动画演示。

3.4 工程数据结构与数据库模块

这一模块的二级制作内容包括工程数据概述、图形数据结构及工程数据库。

在本模块的制作方法上,主要是采用Flash本身提供的幻灯片功能加上加钮导航的方式制作的。

3.5 图形处理原理模块

这一模块的二级制作内容包括图形变换、图形的裁剪、消除隐藏线和实体的表现。

这一章在制作上主要是通过按钮的导航方式来完成的。每个知识点均放在不同的场景中,以方便修改。在这一章中使用了大量的视频文件,根据视频文件的大小,采用了直接导入视频文件的方法,使视频文件在库中以一个文件的形式存在,随时可以调用。

3.6 工程图样的绘制模块

该模块的二级制作内容包括工作界面、绘图准备、图形绘制、图形编辑、图案填充、文字处理、图形复用、尺寸标注、辅助绘图及绘图举例。

该模块中主要采用逐帧动画的方式进行演示。将演示的内容分别放置在不同的关键帧中,通过按钮来完成帧间跳转,其控制流程见图2。

图2 逐帧动画制作截图

3.7 三维几何造型模块

该模块的二级制作内容包括造型环境、三维面创建、三维实体创建、三维实体编辑、效果图的表现及特征造型法。该模块同样也采用逐帧动画的方式进行演示。

3.8 实例演示模块

实例演示模块是通过调用多个视频来完成对二维动画、三维动画的演示。在制作过程中这部分采用逐帧动画的形式来完成。

3.9 脚本语言ActionScript

ActionScript是Flash的脚本语言。正是由于Flash中增加了ActionScript语言,才使用户创作出来的动画具有很强的交互性[9]。它是从类似JavaScript,面向对象的语言扩展和重建而来的,同样需要具有事件、数据类型、对象和语法等。

ActionScript具有标准的实施方案以及灵活的图形和音频功能,该课件开发中章节的跳转,影片的调用和控制都使用到了脚本语言。使用ActionScript调用影片的程序段如下:

on (press)

{

// loadmovie("1.swf",2)

unloadMovie("mc1");

1oadMovie("1.swf","mc1");

root.mcl.x=0;

root.mcl.y=0;

root.mc1.xscale=90

root.mc1.yscale=90

// root.mc1.width=800

// root.mc1.height=600

}

4 结 语

课程的自主学习系统设计除了包含基本教学内容外,还应当考虑到人机界面、色彩设计及人机交互等技术性问题。本文基于工业设计原理对课程组原来设计的机械CAD基础自主学习系统进行了重新设计,制作了新的自主学习系统。新系统已在教学中使用了三届,学生普遍反映界面更加简洁清新,内容跳转更加容易,课件整体更加人性化,更加符合自主学习的学习规律,因此取得了良好的教学效果,深受学生的欢迎。

参考文献

[1]江帆,周漪清.机械CAD基础教学探索[J].广西广播电视大学学报,2007,18(2):4043.

[2]刘衍聪.CAD技术基础[M].北京:石油大学出版社,2001.

[3]师德明.体育课程CAI教学的应用研究[J].电化教育研究,2008(6):94-96.

[4]周曲珠,芮延年,赵俊涛.组合机床动力滑台液压系统Flas的设计与制作[J].苏州大学学报:工科版,2008,28(4):68-70.

[5]戴俊凯.网络多媒体课件界面设计经验点滴[J].中国电化教育,2002(3):54-55.

[6]王令中.视觉艺术心理[M].北京:人民美术出版社,2005.

[7]刘蓓蓓.浅析教学中多媒体课件的设计原则及要点[J].成人教育,2008(4):40-41.

[8]梁燕.应用动作补间制作Flas的特殊效果[J].中国现代教育装备,2008(8):137-139.

第6篇：在线课程交互设计范文

关键词：交互设计 多媒体课件 信息技术课程

随着信息技术在教学中的广泛运用，多媒体教学已经成为常用的教学方式。但是高校教学中更多采用的依然是PPT软件制作的课件（演示型的课件），主要通过老师演示课件，学生观看课件来完成教学过程。这类多媒体教学方式忽视了学生的主体性，交流渠道单一，很难突出在教学中对学生的合作与探究能力的培养，导致教学效果不很理想。基于以上原因，采用互动式多媒体课件进行教学已经成为实践的崭新探索领域。

一、互动式多媒体课件综述

笔者在中国知网权威数据库中，以篇名中包含“互动式多媒体课件”、发表时间不限进行全数据库检索，只查询出7篇参考文献。可见，目前对互动式多媒体课件的相关研究还比较少。关于互动式多媒体课件的理论和技术实现方式都有待进一步加以完善和探讨。

1.互动式多媒体课件的含义

互动式多媒体课件包含三个核心组成要素：（1）为了更好地完成教学任务和教学目标，将文字、声音和图像等多种媒体信息集成在网络终端或计算机上运行；（2）互动式多媒体课件的制作软件工具主要是Photoshop、Flash、Authorware和ActionScritp脚本语言编程；（3）人和机传递都具有双向性，比如计算机既向学习者输出显示信息，也接受学习者的输入信息，并做出及时回应。互动式多媒体课件最显著的特点就是互动性。

2.交互形式的含义

互动式多媒体课件中的互动形式主要采用“人―机”和“人―人”两种互动形式。“人―机”互动形式指的是人（如教师和学生）以计算机为媒介使用多媒体课件，教师通过互动式多媒体课件进行教学，最终完成教学任务；学生通过互动式多媒体课件动态实践学习，最终掌握知识和技能。“人―人”互动形式指的是通过聊天工具和留言板等实现教师与教师之间、学生与学生之间、教师与学生之间进行直接沟通和交流。在此笔者主要探讨“人―机”互动形式。

二、互动式多媒体课件的交互设计

“人―机”交互形式多媒体课件的画面除了应该做到内容清晰、美观大方、形象逼真、富有感染力外，更关键的是要具有强交互性。因此，在设计互动式多媒体课件时，应该根据教学内容和教学目标的要求，合理选择交互形式。

1.按钮响应

按钮响应指的是在多媒体课件中设置按钮，人通过按下该键或组合键，就能完成“人―机”的一次交互响应。如为了实现课件向前翻、向后翻和音乐声响，可以在相应页面上设置按钮，人只要按下该按钮，就能完成交互响应。按钮响应在互动式多媒体中是使用最多的一种交互形式。

2.热区响应

热区响应指的是在课件某一对象上设置一个区域，操作者只要点击该区域，就能获得响应。如在地理课件中，点击某省名称，就能进入该省虚拟情境中。

3.热对象响应

热对象响应指的是对课件的某一对象整体设置交互。比如设置某一标签链接网页功能，当操作者鼠标任意点击该标签时，可以立即打开设置的网页。

4.目标区响应

目标区响应指的是设置某一对象通过拖动到目标区后松开，不管正确与否，都会给予相应的响应。比如在拼图游戏中，拖动每一拼图就可以设置一个目标区响应，拼图正确与否，都给予相应响应提示操作者拖动是否正确。

5.菜单响应

菜单响应可以实现从一教学模块到另一教学模块的过渡和嵌接，点击菜单项，可以进入到下一个学习模块中。在多媒体课件中，实现课件的导航功能。菜单一般可设置下拉式菜单和弹出式菜单两种形式。

6.条件响应

条件响应是指根据设置的条件是否得到满足进行交互响应。如对某一题目进行作答，根据输入者输入的信息进行判断，并运行相应设置的程序和命令。

7.时间限制响应

时间限制响应用于对时间有要求的交互中。如对学生进行限做题目，达到结束时间时，保留学生的做答情况退出作答界面。

三、互动式多媒体课件的开发流程

1.确定课件的教学内容

选择制作互动式多媒体课件的教学内容应先对其可行性进行分析，明确互动式多媒体课件教学的目标，根据目标详细划分教学单元，恰当地选择教学模式和教学方法等。

2.确定课件的框架结构、子模块的内容和功能

对互动式多媒体课件进行系统设计，确定整个课件的框架结构和子模块的内容等。具体而言，主要包括主屏幕界面设计、子模块设计、内容设计和交互方式设计等。

3.多媒体素材准备

教师应该根据教学目标和教学内容，准备能对教学任务的完成最有效的文本材料、图像材料和视频材料等。此步骤准备得是否充分，是互动式多媒体课件教学成败的关键步骤之一，如果选择了过多不符合教学目标的素材，互动式多媒体课件教学就成了无源之水、无本之木。

4.多媒体课件的制作

选择合适的Flash、Authorware、Photoshop和ActionScritp脚本语言编程等制作工具对素材进行脚本设计，使素材以交互形式、计算机媒体布局的形式描述出来，最终设计和开发完成课件。

5.反馈与修改

互动式多媒体课件制作完成后，教师应该在课堂上进行试用，根据教学过程中发现的问题和经验教训对多媒体课件进行修改完善，提高互动式多媒体课件的质量。

四、信息技术互动式多媒体课件的开发

信息技术课程是一门公共基础课，内容多而散，课时安排又少。下面笔者结合实例阐述互动式多媒体课件几个方面的开发细节。

1.导航设计

信息技术课程内容繁多，知识零乱。所以设计菜单导航功能非常重要。教师可以设计全局导航、子导航、位置导航和友情链接几个部分。全局导航的主要栏目可以设计如课件的总介绍、教学目标和教学内容的总介绍、资料下载、论坛等；子导航按知识点进行分模块设计，每一模块可采用多级菜单进行细化实现交互；位置导航设计的目的是为了方便返回到上一级目录；友情链接导航提供信息技术课程辅助学习资料的网址。

2.超文本交互

将素材以多媒体文字、图像等元素制作成超级链接形式。操作者可以通过点击超级链接元素，进入超级链接所提供的内容进行进一步的学习，这是互动式多媒体课件设计中常用的一种方式。

3.QQ答疑

可以在课件平台内设置QQ对接，师生之间就可以通过QQ在线进行沟通，完成学生对教师进行提问、教师解答疑问等互动。教师还可以通过QQ的远程协助方式为学生进行操作演示。实践证明，这种互动方式的效果比较好。

五、结语

我们对互动式多媒体课件的理论进行了比较系统的归纳和提炼，但在实践中如何实现最有效的交互式教学效果的途径还阐述得不够透彻，在后续的理论研究和教学实践中还需要进一步研究和探索，为促进交互式多媒体课件教学方法在教学实践中的推广贡献力量。

参考文献：

[1]马丽丽.互动式多媒体教学课件的设计与研究[J].中国信息技术教育，2011（18）.

[2]李坚，吴大非.互动式多媒体课件的设计与开发研究[D].电脑知识与技术，2013（1）.

第7篇：在线课程交互设计范文

关键词 PPT；教学课件；交互性

中图分类号：G 文献标识码：A

文章编号：1671-489X（2013）30-0001-05

随着教学理念及教学方法的不断革新，实用高效的教学课件越来越受到推崇。PPT因操作简便、实用性广、表现力强而一直主导着我国教学课件制作领域。但PPT课件在互动性方面表现不太理想，给人的印象是结构化程度高，只能单向地、被动地传递信息，无法实现人对信息的主动选择和控制[1]。另一方面，交互性效果较好的Flash、Authorware、Director等软件操作较为复杂，人们倡导的积件思想在短期内推广仍有很大的难度。在这样的背景下，PPT课件交互性设计与应用研究成为专家学者及一线教师较为关注和热衷探讨的问题。

国内的研究多着眼于对PPT自身功能的发挥上，尤其是VBA代码、触发器和超链接。这些研究提出了很多巧妙的设计方法，利用触发器可实现英语单词的翻译、下拉菜单，利用VBA实现文本切换、文本下拉，利用按钮实现对视频的链接播放。

国外的研究多侧重利用新技术提高PPT课件使用中师生的互动效果。如Microsoft Unlimited Potential计划教育组指出，Multipoint技术创造了协作学习环境，在学生负责找出正确答案并提交答案时，他们的学习就会进步[2]。

从上述现状来看，PPT课件的互动性设计研究存在如下问题：

1）提出了插入swf文件的方法，但对如何获取交互性的Flash文件并没有提出可行性建议；

2）VBA语法虽然简单，但让许多教师掌握并运用需要一段时间，而大多数教师并不愿意花费太多时间来学习这一代码语言；

3）PPT本身实现的是简易的交互功能，重复使用率低；

4）较少从学生角度出发，部分低层次的交互并不能引起学生的兴趣；

5）利用最新的硬件、软件资源支持PPT的研究很少；

6）重复研究过多，对触发器、超级链接等较简单的交互研究过多。

由此，应该在分析当前交互性PPT课件的现状下，借鉴国内外先进的设计原则和方法，弥补PPT课件在交互设计方面的缺陷。

1 PPT课件交互性设计的内涵

交互性主要指人机之间的交互，用户通过交互界面的输入信息进行控制和请求，计算机则通过交互界面提供信息和动作。具备这种特性的PPT课件被称为交互性PPT课件。课件的良好交互性一般应体现出：1）用户对软件进程控制能力；2）功能特性自由取舍；3）友好的用户界面。而从教学的基本模式来看，教学是一种双向的过程，是教师与学生双向互动的过程。无论是教师与学生，还是学生之间，交互是信息化教育中必不可少的环节。这要求PPT课件不仅能使学习者通过和别人（教师、同学）的交流促进对知识的理解和运用，更在交流中实现情感和人格的完善。从这个意义上来说，教师要掌握基本的交互设计原理和明确的教学目标，能灵活控制课件演示并与学生通过问题情境等建立教学内容的沟通，学生要能够及时反馈，从而提高课堂的参与感。

2 PPT课件交互性设计的理论基础

PPT课件交互性设计所依据的理论基础一般可以认为是经验之塔理论和建构主义学习理论。

戴尔在《教育中的视听方法》中以“经验之塔”为模型，表述了学习者在获取经验时以实际操作为基础，采用视听教具、视听方法获取间接经验，最后抽象为概念和符号的过程。他认为，观察的经验可以对直接的经验进行丰富和扩展，同时不能止于直接经验，而应注意启发和引导学习者向抽象的、概念的思维层面提升。北师大教授陈丽在此基础上提出的教学交互层次塔模型，揭示了操作交互、信息交互、概念交互三个从简单到复杂的交互层面共同作用于学习结果。该模型明确了教学互动设计中的三个工作重点，尽管它们可能同时发生，但各层面的交互对学习意义是不同的。操作交互是媒体界面交互性和学生操作媒体熟练程度的综合体现，信息交互是教学实施和教学水平的综合体现，概念交互成为学习的终点和结果。

课件的设计就是要遵循一个学生对知识从认知到理解的过程，即从操作交互到信息交互，再完成学生从概念上的理解。这个模型也为设计交互性PPT课件提供了科学的途径：通过媒体功能的完善和学生的技术培训，提高操作交互的水平；通过良好教学设计和学习支持，提高适应性的水平；通过概念交互，可以评价教学交互是否促进有意义的学习。

建构主义学习理论认为，学习者应在一定的教学情境下，借助教师和同学的帮助，利用必要的学习工具获取知识，从而完成知识的意义建构。它强调以学生为中心，“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境的基本要素。它不仅要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、指示意义的主动建构者，而且要求教师由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者、引导者。其中，发挥首创精神、将知识外化、实现自我反馈这三方面体现了以学生为中心的理念，即：1）要在学习过程中充分发挥学生的主动性，能体现出学生的首创精神；2）要让学有更多机会在不同情境下去应用他们所学的知识；3）要让学生能根据自身行动的反馈信息来形成对客观事物的认识和解决实际问题的方案。它揭示了通过使用各类教学用具为学习者提供一定的学习情境，让学习者相互合作创建有意义的学习对话，最终完成学习者对知识从信息到概念的意义建构。

从这个意义上来说，PPT课件应该转变成师生、生生交流沟通的媒介，提升课堂反馈交互的效果，让学生能够通过参与课堂习题测试、教学内容的信息交互演示、学习成果检测评定等，提高学习兴趣，最终在概念的角度形成对客观事物的认识和问题的解决方案。比如在摄像机结构的课程上，可以通过对一张摄像机的三维效果图对各部件进行说明，学生通过点击课件上的各部分标识了解白平衡、逆光补偿、光圈值等按钮的操作说明。这样本身就体现了学生和教学资源的演示互动。学习者通过协作和互动获取知识，是PPT课件交互性设计的根本目的。

对PPT课件交互性的设计遵循结构灵活有序、内容充实恰当、操作简单方便、反馈迅速完整的原则。

3 PPT课件交互性的设计方法

基于CAI课件交互性设计的策略，可以利用控件、插件、软件来对PPT课件在课堂教学中的交互设计做补充，特别是通过周边软件的辅助能够满足大多数的教学需求。

3.1 利用内置功能实现PPT界面交互

1）VBA与控件。Flash、Authorware能通过大量的模块和编程语音来设计交互效果，但操作较为困难；而PPT本身就可通过简单的Visual Basic编程、AcitiveX控件工具箱实现简单的交互功能。通过简单的属性更改或代码编辑，就能够实现师生在PPT界面上的交互，增加课堂学习的趣味性。

在Office 2007版本中，一开始打开PPT并没有VBA与控件箱，需要点击【Office按钮】，然后【PowerPoint选项卡|常用|开发工具】，这样就多出了图1圈示的选项卡。

PPT的控件具备描述自身信息的属性，即控件的名称、具有的值、大小等。把控件拖拽到编辑区，当点击该控件按钮时，值发生变化，响应外部的消息；同时单击“查看代码”可以编辑代码。

例如，向PPT嵌入一个swf交互视频，可以在“开发工具”选项卡下找到“其他控件”图标，打开后找到“Shockwave Flash Object”，当光标变成十字形时，可以在幻灯片上拖拽出该控件对象，打开属性工具箱，在“Movie”属性值中输入相对路径下的Flash文件名，如“001.swf”。

Visual Basic Application是应用程序开发语言VB的子集。设计者只需要掌握VB的几个简单语句就可以创建一些简单的控件对象供自己调用。这里列举一些关联语句：

①If...Then...Else，检查一个条件语句的真假。如果值是True，则执行Then后面的动作；如果值是False，则执行Else后面的动作。

②End if，结束条件检查的语句。

2）触发器。选择幻灯片中的任意元素，右键找到“自定义动画”，在右边选择任一种动画模式如“进入”，选中一个效果，再单击“计时”选项卡即可找到触发器。触发器以动画或书签（仅针对音频和视频）为基础，它类似控件按钮，可以设定一个触发点击的元素进而引发一个动画，且可以重复执行。因而，利用触发器的功能设置，可以用来激励学生思考、总结，重复复习。

以判断题为例，下面介绍步骤。

①幻灯片编辑区输入一个判断题：“双主教学设计是由何克抗教授提出的。”并在下面放一个对号、一个错号。

②在试题下方分别录入两段话：“恭喜，判断正确！”“抱歉，判断错误！”

③对“恭喜，判断正确”文本框选择自定义动画，在“进入”中选一种方式，在触发器上选择对号的这个图片；同样，判断错误的文本框对应错号的这个图片。当然也要对这两个文本框做退出的动画设置，可以使其出现2秒后自动消失。自定义动画设置如图2所示。

通过对PPT内置开发工具和触发器等进行简单的设置就能达到预定效果，但是这样的方法无法应对大量的更为灵活的习题设计。即便复制原来的试题仅修改试题和答案内容，这也是很浩大的工程；另一方面，在对排序、问答题进行设计时，这样的方法无能为力，当然也无法核对学习者的正确率和得分。所以，需要借助PPT周边的插件、软件来实现常用到的交互性设计。表1为PPT课件中实现交互的6种方法比较[3]。

3.2 利用插件进行习题交互设计

课堂检测所学知识是很多教师常用的方法，这样既能总结本节所学知识，又能调动学生参与感。笔者在这里就提出一种思路，把Flash试题嵌入到PPT当中。具体做法是先安装ShowRoom插件，它可以把swf文件置入PPT文件中；然后设计Flash试题，利用Quizbuilder和Quizcreator这两个软件；最后把swf文件导入到PPT。

1）ShowRoom。ShowRoom是一款面向PPT插入各类媒体文件的工具，是把swf文件嵌入到PPT中最好的插件之一，能实现对Flash文件流畅快捷的嵌入。笔者经过多次试验，发现该款插件运行非常稳定，特别是插入swf试题的效果比其他同类工具如iSpring、Swiff Point Player、Articulate Studio组件等更为灵活方便。它的功能具体包括：支持PowerPoint 2000/XP/2003/2007（图3）；支持swf、flv、mp4、mpeg4、m4v视频文件；嵌入式的IE网页、Web Video、YouTube视频支持；提供使用Google搜索所需图片资源的小窗口功能。

ShowRoom安装十分简单，直接执行ShowRoom Setup.exe，在打开的对话框点击“Install Now”即可安装。点击“Insert”栏的Flash按钮，即可插入Flash文件。

2）Quizbuilder、Quizcreator。这两款Flash试题制作工具简单易用，功能强大，支持可视化快速开发。普通教师利用它们可以在没有编程基础的情况下，快速制作出基于Flash的交互式的试题和测试，并能进行在线测评。Quizbuilder（秋风试题大师）和Wondershare Quizcreator（万兴在线测试制作系统）都是独立的软件，但它们生成的swf文件较大，挂到网上需要长时间刷新等待，所以不宜上传到网上。安装完这两款软件，就可以打开它们，直接录入试题了。它们的使用方法大同小异，此外Quizcreator还有一项调查问卷的功能。

图4分别是它们的初始化界面。观察界面，会发现操作起来非常简单。

具体说来，它们有如下交互性设计的优势：

①支持Flash题型多，Quizbuilder支持8种题型，Quizcreator支持9种题型（支持数学公式编辑），常用的填空、判断、选择、热区、匹配、排序、简答题型等都支持；

②支持插入背景音乐和图片、解答提醒、时间限制等；

③支持试题结果跟踪和统计；

④针对测试结果进行级别反馈，可从题目、答案、试题和年级等方面进行反馈，备选答案可随机排序，减少抄袭。

以一个实例来说明如何将swf试题嵌入到PPT中，从而实现学生与学习资源的信息交互：

①安装ShowRoom，执行ShowRoom Setup.exe，然后新建一PPT文件；

②安装Quizcreator；

③在Quizcreator中设计一道单选题、一道多选题、一道填空题，然后执行【Publish|Web|Publish】（|Web|），记住保存的路径位置；

④在PPT中的ShowRoom选项卡栏单击“Insert”（插入）的Flash按钮，选择上一步骤输出的swf文件；

⑤保存并预览。

从这个案例来看，使用外挂插件设计评分测试、调研问卷比PPT本身功能的交互性设计有明显的优势：一是操作过程简单自然，效率高；二是可实现试题随机排序、结果回收和反馈、时间限制等多方面的功能；三是界面直观，反应迅速，重复使用率高。

这两款习题制作软件也有一定的局限：一是每道填空题只能有一个放在题目后面的空白，与实际测试有所出入；二是匹配题、多选题视为一个整体，只要出现错误或不完整就会失分，这与实际的评分不同[4]；三是没有“重做”功能，如果重新做题，需要二次打开PPT文件操作。

基于PPT开发的内容交互式设计软件、插件有很多，它们操作简单，兼容性强，允许测试题目随机排序，都能实现填空、选择、判断、简答、热区、匹配等常用习题，以及选择、判断、填空、论述、排序等调研问卷题目。本文提出了一种新的嵌入Flash交互习题的思路，但功能一体的测试（评分测试和调研问卷）、内容交互软件很多，笔者在这里对这些软件的特点进行比较，如表2所示。

3.3 演示交互设计

PPT有支持演示的诸多工具，除黑白屏切换外，还可以通过设置光笔来批注。但为适应教学及其他应用，许多公司开发了补充性的演示软件，极大地丰富了课堂交互演示的功能。一般来说，可以从人机交互、人人交互方面来说明。

1）PPTools。PPTools（图5）是一款演示功能齐全的软件，有比其他电子白板软件突出的功能和优点：下载完软件即可打开PPTools.exe运行；灵活掌握控制热键可以实现显隐素材、实用工具、鼠标绘画、文字标注等人机交互的效果。

从这一软件的功能来看，它达到了很高的交互程度。它既弥补了原有PPT演示稿绘画涂抹的功能，又添加了随机点名提问的工具、重点说明的多样聚光灯工具等。通过快速掌握该软件的操作热键，从而可以熟练地进行操作交互，逐步完成师生间、同学间、学生与学习资源间的信息交互。

2）Multipoint技术下课堂互动。Multipoint多点输入技术允许用户在一台主机上使用多个鼠标、多个键盘，并在一个屏幕上分辨出各自的光标。它既能减少硬件的经济成本，也能极大地促进师生的有效互动。该技术创新了课堂互动方式，同时搭建了良好的互动教学环境。它把学生从被动学习中解放出来，让他们能用有限的资源与其他人互动。

利用Multipoint进行课堂教学有4种模式：SS（Single-User-Single-Mouse），一个孩子用一个鼠标；MS（Multiple-User-Single-Mouse），n个孩子共用一个鼠标；MM-R（Multiple Mice in Racing Mode），以个人为单位的n个孩子用n个鼠标；MM-V（Multiple Mice in Voting Mode），n个孩子用n个鼠标的“投票”式模式。研究结果显示，一般情况下，在学生实际的单词学习中使用Multipoint（每5个人一个鼠标）学习与每人使用一个鼠标学习有同样的结果[5]。

以该技术开发的软件Mouse Mischief、WordTile、MathGame中，Mouse Mischief最为成熟，通过安装该软件就可以构建一个单机群组的PPT师生互动平台。安装完毕，Mouse Mischief就直接出现在PPT的选项卡中（图6），通过创建新幻灯片，可以初步实现选择题、判断题、绘图题的多鼠标交互。首先选择题型，输入完题目，再设置备选答案。保存之后，按F5键直接演示，每次演示时都会设置教师用光标和学生用光标，以示区分。

当前该软件只支持PPT，题型还不多，但已经可以做到调动学生的积极性，初步实现课堂学习的操作交互和信息交互。

基于PPT设计的演示软件不多，这里对常用演示软件做一下比较说明，如表3所示。

4 结论

通过上文论述，可以认为：

1）较为简单的交互设计可直接使用PPT自带的控件工具箱和VBA编程等实现；

2）Quizcreator和Quizbuilder输出的交互式swf试题可通过ShowRoom嵌入到PPT中；

3）通过PPTools的演示辅助能够更好地配合PPT交互式演示；

4）使用Mouse Mischief可以实现师生课堂的现场交互演示。

相比于Director、Adobe Flash、Authorware等软件，PPT在课件交互性设计方面并没有突出优势，但通过周边的插件、软件辅助配合，其交互性方面已经可以满足课堂大部分的教学任务和要求了。因而，这种方法设计具有时间花费短、设计过程简单、实用性高的特点。这使得PPT能够增强交互性，提高课堂教学效率，不失为一种低成本、高效率的教学课件交互性解决方案。

参考文献

[1]胡国华.如何用PPT制作交互式课件[J].中国信息技术教育，2011（23）：58-59.

[2]Microsoft.Microsoft Mulitipoint：Collaborative e-Learning[EB/OL].http：///unlimited

potential/TransformingEducation/Multipoint.mspx.

[3]扈国华，张景生.PPT课件中各种交互功能的实现方法[J].软件导刊·教育技术，2008（11）：73-74.

第8篇：在线课程交互设计范文

关键词：课程现状;项目架构;业界流程

一、专业建设历程回顾与问题讨论

艺术与科技专业的前身实际上就是有相对比较长建设周期的“会展艺术与技术”专业。作为教育部特设专业目录下的一个新的专业其实已经经历了一个包括思辨、描述和建构的全部过程。各个开设有本专业的院校都在“同质异构”的专业建设道路上探索了很长的时间，基本完成了提出命题、发现学科规律和构建学科理论体系的基本过程。大家都从盲目跟风办专业的阶段过渡到如何提高办学品质，如何在实行“完全学分制”修学体制环境下，形成一套完善的课程体系的阶段。可以说现阶段专业建设的“瓶颈”效应已经凸显出来，鉴于此，本文就艺术与科技专业在这样一个背景条件下如何形成有效的突破作些分析。

1. 新专业建设背景

艺术与科技专业的建设实际上是得益于业界的快速发展。业界相关统计数据表明，我国在产业规模和未来发展前景上都相当乐观，无论是社会效益还是经济效益未来都会有比较高速的增长。随着各地响应国家“大众创业，万众创新”的号召，以及对产品、技术、服务的需求大幅度的增长，加之我国“一带一路”的国际化合作发展的理念和倡议的推进，都会推动业界的快速扩张。在不到20年的中国会展业的发展过程中，特别是2010年世博会在中国上海的举办，产业无论是文化传播需求，还是产品技术推广的带动都在一定程度上将中国的会展经济从规模效应逐步导入到品质效应上来。因此，产业发展也同样存在文化传播层级和传播技术更新换代的发展“瓶颈”期。所以，产业发展将对与产业相关的人才培养规格提出更高的要求。这也就对新一轮专业培养模式的创新提出了新的要求，而且，这个要求相对于专业建设初期会更加具体、更加系统。

2.“双基”问题的存在与解决方式

所谓“双基”主要是指开设艺术与科技专业的院校课程设置中的基础理论课程和专业基本技能课程。这两类课程在课程设置总数中占比都在70%至85%。而综合性课程内容在课程设置总数中占比却相对较少，通常不到10%，这类现象在各类本科院校当中相当普遍。而随着各个本科院校教学改革的深化，在教学主旨上强调其开放性、实验性、多元性的论调的不在少数，但仔细阅读其课程设置内容会发现这些时髦的词汇很难对接教学实践。本科四年课程内容中将专业领域内的知识点纵向切割为专业基础理论课程和专业基础技能课程，然后再依据业界的运作流程分隔成横向的多个具体的专业基本技能课程。这样就会造成完整的专业知识体系被人为地割裂成细小的专业知识团块。由于缺乏综合性的课程将这些团块作整合，使得学生很难在四年本科阶段中完整地解决专业问题。其结果就造成“熊瞎子掰玉米”现象的发生，只有学生感兴趣的一小部分课程内容会被接受，这也是艺术与科技专业“双基”问题的症结所在。

如果从业界项目操作流程来看上述问题，就会发现业界为什么对艺术与科技专业本科毕业生有那么多的质疑。我们回归到业界项目操作流程中会有一个清晰的路径：获得标书―研读标书―场地踏勘―策划文案―功能分区―展项分布―流线组织―界面形态―技术表现―初步方案―开标。第一轮初步设计方案的工作内容结束。如果首轮投标获得深化设计的机会，在下一轮的方案深化设计中还会集中在场地状况与展项内容的结合度上。进而会在技术执行环节与展现信息内容组织上加大工作力度，直至最终投标成功获得施工图设计阶段的机会。这是一个完整的链状结构，每个环节都与下一个环节紧密相连。本科教育虽然不能完成一个通才的培养目标，但在课程设置上可以对应业界项目操作流程，尽可能地在控制场地规模和展现内容上，依据链式结构的项目操作方式来反复训练学生的策划、操作、控制、表达等综合能力。强化专业知识的综合掌握能力的培养，在这个过程中逐渐提高课程内容里的约束性条件，增减课程难度。这样的结果能缩短学生在业界适应时间，完整实现“门对门”的专业人才输送。这样的解决方式既可以解决知识结构人为割裂的问题，学生的专业能力又可以得到反复的锤炼。

3. 业界的发展与课程结构的错位

业界的发展是动态的，而且一个周期会很短。新的材料、新的施工工艺、新的交互设备、新的表现方式都会促进整个设计方案的观念更新。如搭建材料的更新会使整个展示空间的结构方式发生重大变化。这个领域的变化周期通常需要一年到两年。而一个教学大纲施行周期通常要四年，虽然大纲执行期间可以微调，但是课程内容相对于业界的发展状况是滞后的。尤其是展项中的数字交互设备，每一年度都会有比较大的技术升级变化，如果以四年为单位可能就会形成很大的“代差”。有鉴于展项核心数字交互设备有如此大的变化，会导致展示空间功能与尺度关系产生变化，进而影响到搭建结构、面材、数字展现内容制作等一系列变化。这些现象在业界是“常态”，如果艺术与科技专业的课程设置总是自说自话的话，很难得到业界的认同。鉴于业界的“常态”，关于艺术与科技专业课程设置的错位关系一定会存在下去。随着业界发展节奏的加快，这样的错位会被人为地放大。对艺术与科技专业的课程设置到了必须打破这样的结构性错位的时刻，需要寻找一条不同的发展路径才是解决问题的关键所在。

二、项目课程的架构与学分对应关系

项目课程的推行其实很早就在设计教育中广泛应用了，我们把这样一个课程内容放在教学实践环节当中，而欧洲和北美则统称为“workshop”，中文的译名为 “工作室”。关键是形式相近，而实际的内容则有比较大的差异。我们的实践环节大多数是用来完成正课教师布置的课堂作业。比较多的院校是教师将学生放在电脑机房，教师巡视辅导的内容是正课只是讲授的内容被学生“数字化”深化而已。作业的内容也多数是教师虚拟的一个项目内容，参与社会实践多一些的教师也会将自己的校外项目内容移植进课堂。完全没有顶层设计和系统规划过，随机性很强。“工作室”的内容是经过对于问题的提出，解决问题的路径，成果提交的深度和成果的平台，进而还包括成果的专利申报，以及推广和应用都做过详细规划。学生和教师在工作室环境下形成一个完整的团队，与学生未来的职场环境相近。

关于“完全学分制”本科修学体制是一种把学生必须取得的毕业总学分作为毕业标准的一种教学管理制度，它要求按照培养目标和教学计划中各门课程及教学环节的学时量，确定每门课程的学分，设置必修课和选修课，规定各类课程的比例，以及准予学生毕业的最低总学分。现行的学分基本上从属于课程设置，由于前面描述的课程设置中存在着种种不合理的情况，因此，学生在选修学分中就会造成专业知识难以系统掌握的问题发生。

1. 项目课程的基本架构

我们以上海工程技术大学艺术设计学院艺术与科技“会展空间系统规划设计”课程为例：总学时为64学时，4个学分，通常会安排在第6个学期的下半学期。但这是一门综合性很强的课程，几乎涵盖了选修课程中的大多数内容，也对应了业界的项目操作流程。因此，课程具备成为项目课程的客观条件。就此课程成为项目课程的构成而言可以分成四个部分：

（1）问题的提出。透过上海工程技术大学艺术设计学院与美国劳伦斯理工大学建筑设计学院六年的“城市主题设计工作室”合办经验来谈主要的成功要素得益于问题提出。课程内容严格意义上是要对应业界问题的。问题必须有一定的广度，对应“会展空间系统规划设计”课程的问题也必须提出诸如。“如何创造快乐的体验空间？”“如何使用可视信息编码技术平台创造个性化信息体验空间？”

（2）技术路径。就像我们进超市选购食材一样，准备晚餐的口味决定了采购清单内容。 同样，在寻求技术路线的过程中也要选择可以实现效果的技术承载平台。也就是各个空间界面上叠加上去的交互设备的兼容性和实现最终效果之间的平衡。

（3）成果。以往的课程成果的提交就是刻张光盘存档尘封在档案室。对于课程成果依据过往的经验我们有两个大的平台：一是政府公共资源平台，如公开专项展览、纵向项目申请;二是对于课程成果的专利申报。以往的经验告诉我们，单一的、浅层次的外观专利申报已经不能适应市场的技术需求，应聚焦于实用新型专利和发明专利的层次上来。

（4）开放平台。除了要打破专业领域的限定，更要立足于国际化的平台上思考课程问题，要用开放、跨界的眼光来审视课程的结构，立足于城市尺度下的综合型设计思考。针对“艺术与科技”专业宽领域的专业特征，谋求更为宏观的课程成果内容，服务于未来会展艺术与技术领域。

2. 项目课程所需要的教学资源

对于“艺术与科技”专业的教学资源筹划与建设是不能完全沿用艺术设计学科传统思路的。最重要的原因是这个专业的知识覆盖范围宽，而且专业技术基础知识要求扎实，成果的技术表达规范要求程度较高，在形成设计理念以前案头分析材料涉及内容也较多。实际上这是一门宽知识面、重基础知识和强调规范的成果表达的专业。所以，需要配置的教学资源也要落实在成果的执行环节的对应上。鉴于此，下面将所需要的教学资源的配置分成三个部分叙述：

（1）强调与业界适应性的课程顶层设计。顶层设计之初必须建立一个课程信息资源库，资源库的内容涵盖了课题资源、技术资源、市场资源。课题资源中囊括前瞻性、实验性课题，如特定材料的构建空间的结构与表皮，视觉信息内容展现、辅助制作、交互技术，产品市场营销与策划。

（2）强调项目课程的流程课堂环境建设。这个部分的建设重点是将国内现行的业界通行的招投标制度分阶段形成在线课堂。围绕着项目的内容进行从讨论、草图、观摩、初步方案、评图，再到深化设计、模型制作、视频制作、文本制作、PPT汇报文件制作，直至方案汇报。这个部分的建设主要是教学空间的功能对应上。

（3）围绕着项目内容，引入设立对应的人机交互功能性测评设备系统。系统的建构要立足于学生可以自主设定测评内容与测评方向。

第9篇：在线课程交互设计范文

关键词：3d Max；VRP；虚拟现实

中图分类号：G434 文献标识码：A 论文编号：1674-2117（2017）09-0060-04

以3d Max和VRP为基础设计开发的虚拟物理实验，能够构建具有强交互性、沉浸性和多感知性的虚拟实验教学平台，进而帮助学生熟悉实验器材，掌握实验步骤，形成正确概念，真正提高学生的动手研究能力、实践能力、创新意识等综合科学素质，这种体验式学习更有助于学以致用。[1]

前期分析

凸透镜成像实验选自义务教育课程标准实验教科书《物理》八年级上册，是光学的重要内容，又是初二物理知识的重点，本实验集物理现象、物理概念、物理规律于一体，涉及的物理名词有物距（u）、像距（v）、焦距（f）、实像和虚像等。教学目标表现如下，①知识与技能目标：理解凸透镜成像的规律；知道凸透镜的光心、焦点、焦距和主光轴；知道凸透镜所成像的正倒、大小、虚实与物距的关系；学会运用凸透镜成像规律解释一些简单的现象。②过程与方法目标：能在探究活动中初步获得提出问题的能力；通过探究活动，体验探究过程的全过程和方法；学习从物理现象中归纳科学规律的方法。③情感态度与价值观目标：培养对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理；初步建立将科学技术应用于实际的意识；培养认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。

技术分析

1.3D Studio Max

3D Studio Max（3ds Max或3d Max）是Discreet公司开发的基于计算机系统的三维动画渲染和制作软件。3d Max对PC系统的配置要求较低，并且安装插件就可以对功能进行扩充，同时具有强大的角色动画制作能力以及可堆叠的建模步骤，使得制作模型有非常大的弹性，所以被广泛应用于建筑设计、三维动画、多媒体制作、游戏、辅助教学等领域。笔者以上述的“凸透镜成像实验”为例，使用3d Max主要完成了实验器材的建模与三维实验场景的组合。

2.VR-Platform

VRP（Virtual Reality Platform，简称VR-Platform或VRP）即虚拟现实平台，是目前国内市场占有率较高的一款国产虚拟现实仿真平台软件。VRP脚本的中文化使用户比较容易编写脚本语言，同时它具有适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得等特征。使用VRP的前提是需要操作者有良好的3d Max建模和渲染基础，笔者在“凸透镜成像实验”中使用VRP主要用来进行交互设计，首先将3d Max中制作完成的“凸透镜成像”三维模型导入，再通过软件提供的相机、脚本等功能完成实验界面的制作及相关功能的实现并导出产品。

虚拟实验的功能模块设计

根据对实验目标与学习内容的分析，虚拟实验平台主要有以下六个功能模块：

①“实验帮助”模块：主要讲解软件使用方法、操作、快捷键及实验物品名称与特性等。

②“环视实验器材”模块：可以选择需要观察的实验器材，进行360度环视，观看器材的不同侧面。

③“实验条件”模块：设定实验的前提条件，根据该条件判断器材摆放位置是否正确并提供相对应的实验结果的反馈。

④“实验开始”模块：学习者在对器材认知的基础上，在该模块中根据要求利用鼠标进行实验，获得实验结果。

⑤“实验演示”模块：作为指导性模块存在，在该模块中按步骤播放完整的实验动画，清晰地展示实验现象和过程，指导学生完成正确操作。

⑥“退出实验”模块：关闭软件。

虚拟实验的开发流程

1.建立三维场景

（1）创建三维模型并赋予材质

在凸透R成像实验中，需要创建的三维模型主要有凸透镜模型、蜡烛模型、光具座模型、刻度尺模型、光屏模型和火柴模型，建模图示以凸透镜为例，如图1所示。

接下来需要为建立的模型贴图，不同模型表面的材质各异，需要根据实际物体为其赋予不同材质，以蜡烛模型为例，除了需要在材质编辑器中为其赋予特定的材质外，最重要的是在“材质/贴图浏览器”中设置“光线跟踪”效果，在“光线跟踪”基本参数的卷展栏中，设置“漫反射”的颜色为白色，在调整“高光级别”与“光泽度”的同时设置“特殊效果”选项区域中的“附加光”“半透明”“荧光”选项的颜色，完成后蜡烛模型与实物相近，视觉上比较真实。

（2）组合三维实验场景

实验仪器模型建模后需要将其整合为完整的实验场景，以便导入VRP中，整合操作过程如下：

①选择其中一个文件为主文件，然后单击开头图标选中“导入”选项。

②在“合并文件”窗口中，选择需合并的文件，在下一个窗口中，单击“全部”按钮，合并所有内容，单击“确定”完成合并。

③将文件合并到同一个场景中后，使用“移动”“旋转”等工具调整每个模型的大小、位置，使它们符合实验的科学性摆放。

④重复上两步，整合全部模型为一个整体，最终凸透镜成像实验的三维模型场景如图2所示。

2.制作实验动画

凸透镜成像实验演示动画是通过创建关键帧动画来实现的，制作步骤为：

①单击右下方“时间配置”按钮，将结束时间改为800。

②选中蜡烛物体，单击下方的“设置关键点”按钮，再单击“关键帧记录”按钮，把时间轴光标移动到100帧处，选中蜡烛的Y轴平行移动到指定位置，再次单击“关键帧记录”按钮。

③选中光屏参照步骤②来进行，此时是从100帧开始设置关键点。

④继续分别制作蜡烛和光屏移动的效果。

动画需要呈现的实验条件与现象为：当u>2f，f

以上步骤完成后，需要将场景模型导入虚拟现实平台VRP编辑器中。在3d Max2010中，单击右侧属性栏“工具”选项卡中的“VRPlatform”按钮，向下拖动面板，勾选“全部”，单击“调入VRP编辑器”按钮，在弹出的窗口中单击“保存场景”按钮将其导入VRP编辑器中，若不确定导出场景效果，可以先单击“快速预览”按钮确认效果无误后，再调入VRP中，并保存该场景。

4.虚拟实验界面的制作及交互功能的实现

（1）界面规划

将所需场景模型导入VRP后便可以_始制作整个平台的实验界面。

①处理图片。在Photoshop软件中进行图片处理，将实验界面所需菜单栏、按钮和标题的图片进行设计并保存。

②在VRP中创建图片。在VRP编辑器中选择“编辑界面”，单击“创建新面板”，选择图片，完成图片名称的修改，依次将做好的图片放到相应位置。

③创建按钮。选择VRP中“编辑界面”，单击“创建新面板”，选择所需按钮并调整布局。在右侧属性面板“透明”下，选择“整体透明”，透明度设为1，注意不可设为0，否则按钮无法触发。根据以上步骤规划实验界面整体布局，如图6所示。

（2）脚本设计

界面完善后，使用脚本语言来实现平台的交互功能，交互按钮主要包括实验演示、实验帮助、实验开始、退出实验、环视实验器材与实验条件，以“实验演示”按钮交互为例，设计如图7所示，主要按钮脚本如下表所示。

f2f，f

5.实验文件

VRP的输出非常方便、灵活。制作者可以选择编译独立执行的Exe文件，方法是在弹出的窗口中设置存储路径、图表及填写版权公司等信息后进行编译即可生成Exe文件。如果需要进行互联网在线浏览，则只需要输出可网络的Vipie文件即可，并确定存储路径进行。

结语

虚拟实验的发展能够解决传统实验教学存在的实验设备不全、实验环境受限、实验过程缺乏创造性等问题，其仿真性和丰富的交互性为学生提供了主动探究的环境，为培养和提高学生动手实践能力、研究能力、创新意识等综合科学素质提供了较好的路径。

参考文献：

[1]教育部.教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[EB/OL].http：///.