波动光学多媒体课件的研制与多媒体教学研究
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摘要
随着我国高等教育的快速发展，将现代教育技术（多媒体技术、网络技术和虚拟仿真技术）与现代教育思想应用于课程教学，以提高教学质量和教学效率已经成为教育界的一个热门课题。
本文主要对大学物理多媒体课件的制作及其在课堂教学中的使用进行理论和实践上的研究。具体内容包括：（一）从物理学习论、物理教学论、认知心理学和教育技术学等有关理论出发，探讨设计、制作大学物理多媒体课件的理论基础。其中，行为主义学习理论对教师的教学具有重要的指导作用；认知主义学习理论则从更深的层次上揭示了学生学习的机制，为多媒体课件的设计提供了系统的可操作性原则；建构主义更加重视学习者的主体地位，认为学习是学习者在一定的学习情境下通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程，这一理论对当前蓬勃发展的网络教育具有重要的指导作用。（二）根据研究的理论成果制作大学物理波动光学的多媒体课件。在这一实践过程中，我们采用Flash、3DMAX等软件开发制作了波动光学部分的多媒体素材，并用PowerPoint制作完整的波动光学多媒体课件。（三）总结有关多媒体教学的研究成果，探索多媒体课堂教学的教学模式、教学原则以及教学过程中应处理好的几个方面的关系。例如，大学物理多媒体课堂教学中应该处理好传统信息展示与多媒体信息展示的关系、教师的主导地位与多媒体课件的辅助地位的关系以及教学信息量大和教学节奏适中的关系，从这三对关系出发我们得到多媒体课堂教学的教学原则，即主导性原则、互补性原则、有序性原则、启发性原则和交互性原则。（四）最后，本文对大学物理多媒体课件的发展做一个展望。我们认为，今后多媒体课件的发展是在“积件”思想的指导下走多媒体化、网络化、智能化和规范化相结合的道路。
本文的主要创新点在于：探讨如何使用Flash和PowerPoint这两个功能强大的多媒体制作软件来制作大学物理波动光学部分的多媒体课件，并根据教学内容的特点制作多媒体素材，包括：立体化的静态图片、形象的演示动画和交互式的界面，并且创建了一种模块化的课件结构；结合实践介绍几种将媒体对象引入到用PowerPoint制作的多媒体课件中的方法，并对其用途进行比较分析；研究教学媒体的选择依据和不同类型的媒体（文字、图形、声音、图像、视频等）在表现教学内容上的特点和应用；研究了波动光学多媒体课堂教学的教学模式、教学原则和课堂教学中应处理好的几个关系；最后结合当代教育理论和当前计算机技术应用的最新成果，展望未来大学物理计算机辅助教学的方向。
With the rapid development of higher education in our country, it has been a remarkable topic to study how to apply the up-to-date education technologies such as multi-media technology、network technology ,Visual Reality technology and modern education theories to course teaching to improve the quality and efficiency of teaching.
This paper mainly investigates in the theory and design of college physics multimedia courseware and its use in curriculum teaching. First ,we will discuss how to design and make the course-ware on base of Physics Learning Theory、Physics Teaching Theory、Cognize Psychology and Education Technology. The behaviorism theory can give guidance to teaching; the cognization theory demonstrates the truth of learning, which provides some exercisable principles for multimedia course ware design; the construction theory pays more attention to the main station of students, which considers that learning lies in the communication and cooperation of students under some condition. This theory has important application in the flourishing Internet education. Secondly, we make the multimedia courseware of wave optics according to the research conclusion. During the process, we make some multimedia material with Flash and 3DMAX, and then we compose them into a rounded courseware with PowerPoint. Thirdly, we discuss the model and principle of multimedia teaching and several relationships in multimedia class. Finally, we make a forecast of college physics multimedia courseware.
Some new ideas are brought forth in this paper. We discussed how to make multimedia courseware of Wave Optics in college physics with Flash and PowerPoint. A structured pattern of courseware making was designed in this paper, and we also introduced four means to import other media objects into PowerPoint files. We study the characters of different types of media and get the principles of choosing teaching media. We make the teaching model and principles of multimedia teaching and study several important relationships in class.
本文主要对大学物理多媒体课件的制作及其在课堂教学中的使用进行理论和实践上的研究。具体内容包括：（一）从物理学习论、物理教学论、认知心理学和教育技术学等有关理论出发，探讨设计、制作大学物理多媒体课件的理论基础。其中，行为主义学习理论对教师的教学具有重要的指导作用；认知主义学习理论则从更深的层次上揭示了学生学习的机制，为多媒体课件的设计提供了系统的可操作性原则；建构主义更加重视学习者的主体地位，认为学习是学习者在一定的学习情境下通过人际间的协作活动而实现的主动建构知识意义的过程，这一理论对当前蓬勃发展的网络教育具有重要的指导作用。（二）根据研究的理论成果制作大学物理波动光学的多媒体课件。在这一实践过程中，我们采用Flash、3DMAX等软件开发制作了波动光学部分的多媒体素材，并用PowerPoint制作完整的波动光学多媒体课件。（三）总结有关多媒体教学的研究成果，探索多媒体课堂教学的教学模式、教学原则以及教学过程中应处理好的几个方面的关系。例如，大学物理多媒体课堂教学中应该处理好传统信息展示与多媒体信息展示的关系、教师的主导地位与多媒体课件的辅助地位的关系以及教学信息量大和教学节奏适中的关系，从这三对关系出发我们得到多媒体课堂教学的教学原则，即主导性原则、互补性原则、有序性原则、启发性原则和交互性原则。（四）最后，本文对大学物理多媒体课件的发展做一个展望。我们认为，今后多媒体课件的发展是在“积件”思想的指导下走多媒体化、网络化、智能化和规范化相结合的道路。
本文的主要创新点在于：探讨如何使用Flash和PowerPoint这两个功能强大的多媒体制作软件来制作大学物理波动光学部分的多媒体课件，并根据教学内容的特点制作多媒体素材，包括：立体化的静态图片、形象的演示动画和交互式的界面，并且创建了一种模块化的课件结构；结合实践介绍几种将媒体对象引入到用PowerPoint制作的多媒体课件中的方法，并对其用途进行比较分析；研究教学媒体的选择依据和不同类型的媒体（文字、图形、声音、图像、视频等）在表现教学内容上的特点和应用；研究了波动光学多媒体课堂教学的教学模式、教学原则和课堂教学中应处理好的几个关系；最后结合当代教育理论和当前计算机技术应用的最新成果，展望未来大学物理计算机辅助教学的方向。
With the rapid development of higher education in our country, it has been a remarkable topic to study how to apply the up-to-date education technologies such as multi-media technology、network technology ,Visual Reality technology and modern education theories to course teaching to improve the quality and efficiency of teaching.
This paper mainly investigates in the theory and design of college physics multimedia courseware and its use in curriculum teaching. First ,we will discuss how to design and make the course-ware on base of Physics Learning Theory、Physics Teaching Theory、Cognize Psychology and Education Technology. The behaviorism theory can give guidance to teaching; the cognization theory demonstrates the truth of learning, which provides some exercisable principles for multimedia course ware design; the construction theory pays more attention to the main station of students, which considers that learning lies in the communication and cooperation of students under some condition. This theory has important application in the flourishing Internet education. Secondly, we make the multimedia courseware of wave optics according to the research conclusion. During the process, we make some multimedia material with Flash and 3DMAX, and then we compose them into a rounded courseware with PowerPoint. Thirdly, we discuss the model and principle of multimedia teaching and several relationships in multimedia class. Finally, we make a forecast of college physics multimedia courseware.
Some new ideas are brought forth in this paper. We discussed how to make multimedia courseware of Wave Optics in college physics with Flash and PowerPoint. A structured pattern of courseware making was designed in this paper, and we also introduced four means to import other media objects into PowerPoint files. We study the characters of different types of media and get the principles of choosing teaching media. We make the teaching model and principles of multimedia teaching and study several important relationships in class.
引文
1 周恕义．多媒体CAI开发实用教程．北京：中国水利水电出版社，1999．3－78
2 孙江宏，赵腾任，王戈等编著．多媒体课件设计与实例剖析．北京：清华大学出版社，2001.6．1－2
3 朱鋐雄．物理教育展望．上海：华东师范大学出版社，2002．168～170
4 高丽华．多媒体CAI课件的开发过程及方法研究．微型电脑应用2000，Vol 16（1）．9－10
5 胡其图．工科物理计算机辅助教学课件研制与应用分析．工科物理，2000，Vol 10（1）．51－55
6 师书恩．从计算机辅助教学的发展看学习理论在CAI软件中的作用．教育技术通讯，1999（1）．http://www.etc.edu.cn/articledigest1/index.htm．
7 何克抗．CAI的理论基础和以学为中心的课件设计．教育技术通讯，1998.4 http://etc.elec.bnu.edu.cn/论著选摘/何克抗/CAI_delilunjichu.htm．
8 梁树森著．物理学习论．南宁：广西教育出版社．1998.5．126－168
9 章伟民，曹揆申．教育技术学．北京：人民教育出版社
10 Sissel Futtormsen Sch?r，Helmut Krueager．Using New Learning Technologies with Multimedia．IEEE Multimedia．2000，Vol 7－9．40－50
11 马文蔚，谈漱梅，薛毫等编．物理学（第四版）学习指南．北京：高等教育出版社，191－192
12 陈力主编．大学物理解题指导与习题课设计（修订版）．大连：大连理工大学出版社，322－343
13 刘振华，宋友，钟聪华编著．多媒体课件制作实用教程．北京：清华大学出版社，2001.2．1－9
14 梁树森著．物理学习论．南宁：广西教育出版社．1998.5．36－37
15 陈在锋．多媒体教室的构建．新乡师范高等专科学校学报．Vol.16(2)．2002.5．52
16 朱鋐雄．物理教育展望．上海：华东师范大学出版社，2002．168～170
17 秦晓文，杨帆，邵泽义．利于现代教育技术优化中学物理课堂教学结构和学习过程．教育科学研究，2001，5．
18 胡其图．工科物理计算机辅助教学课件研制与应用分析．工科物理，2000，Vol 10（1）．51－55
19 陈建．“光的干涉”课件设计．物理通报．2000.6，27－28．
20 殷实，胡劲松．大学物理CAI演示课件的开发．东南大学高等教育学报．1995.4，65．
21 崔学东，邹劲松等．积极技术在《普通物理》课堂教学中的实现．物理通报．2002.2，29－30．
22 黎加厚．从课件到积件：我国学校课堂计算机辅助教学的新发展．教育技术通讯，2000（6）．http://www.etc.edu.cn/articledigest4/from_course_software-to_integrate-software.htm
2 孙江宏，赵腾任，王戈等编著．多媒体课件设计与实例剖析．北京：清华大学出版社，2001.6．1－2
3 朱鋐雄．物理教育展望．上海：华东师范大学出版社，2002．168～170
4 高丽华．多媒体CAI课件的开发过程及方法研究．微型电脑应用2000，Vol 16（1）．9－10
5 胡其图．工科物理计算机辅助教学课件研制与应用分析．工科物理，2000，Vol 10（1）．51－55
6 师书恩．从计算机辅助教学的发展看学习理论在CAI软件中的作用．教育技术通讯，1999（1）．http://www.etc.edu.cn/articledigest1/index.htm．
7 何克抗．CAI的理论基础和以学为中心的课件设计．教育技术通讯，1998.4 http://etc.elec.bnu.edu.cn/论著选摘/何克抗/CAI_delilunjichu.htm．
8 梁树森著．物理学习论．南宁：广西教育出版社．1998.5．126－168
9 章伟民，曹揆申．教育技术学．北京：人民教育出版社
10 Sissel Futtormsen Sch?r，Helmut Krueager．Using New Learning Technologies with Multimedia．IEEE Multimedia．2000，Vol 7－9．40－50
11 马文蔚，谈漱梅，薛毫等编．物理学（第四版）学习指南．北京：高等教育出版社，191－192
12 陈力主编．大学物理解题指导与习题课设计（修订版）．大连：大连理工大学出版社，322－343
13 刘振华，宋友，钟聪华编著．多媒体课件制作实用教程．北京：清华大学出版社，2001.2．1－9
14 梁树森著．物理学习论．南宁：广西教育出版社．1998.5．36－37
15 陈在锋．多媒体教室的构建．新乡师范高等专科学校学报．Vol.16(2)．2002.5．52
16 朱鋐雄．物理教育展望．上海：华东师范大学出版社，2002．168～170
17 秦晓文，杨帆，邵泽义．利于现代教育技术优化中学物理课堂教学结构和学习过程．教育科学研究，2001，5．
18 胡其图．工科物理计算机辅助教学课件研制与应用分析．工科物理，2000，Vol 10（1）．51－55
19 陈建．“光的干涉”课件设计．物理通报．2000.6，27－28．
20 殷实，胡劲松．大学物理CAI演示课件的开发．东南大学高等教育学报．1995.4，65．
21 崔学东，邹劲松等．积极技术在《普通物理》课堂教学中的实现．物理通报．2002.2，29－30．
22 黎加厚．从课件到积件：我国学校课堂计算机辅助教学的新发展．教育技术通讯，2000（6）．http://www.etc.edu.cn/articledigest4/from_course_software-to_integrate-software.htm