化工原理課程設(shè)計(jì)cai 課件的開發(fā)與實(shí)踐

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1、化工原理課程設(shè)計(jì)CAI課件的開發(fā)與實(shí)踐岳學(xué)海鄭建光王曉紅趙文周傳光（青島科技大學(xué)266042）摘要：立足于科研成果與教學(xué)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，利用多媒體著作工具Flash5.0和程序設(shè)計(jì)語言BorlandC++4.5，設(shè)計(jì)開發(fā)了化工原理課程設(shè)計(jì)CAI課件，綜合應(yīng)用圖像、演示、聲音、文字進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生有很強(qiáng)的實(shí)物感，界面友好，使用方便。關(guān)鍵詞：化工原理,課程設(shè)計(jì),CAI,課件中圖分類號(hào):TP317文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A化工原理課程設(shè)計(jì)是工科大學(xué)生綜合應(yīng)用化工原理和有關(guān)先修課程所學(xué)知識(shí)，完成以單元操作為主進(jìn)行設(shè)計(jì)的實(shí)踐環(huán)

2、節(jié)。通過這一環(huán)節(jié)使學(xué)生掌握化工設(shè)計(jì)的基本程序和方法，并在查閱技術(shù)資料、選用公式和計(jì)算方法，用簡(jiǎn)潔文字、圖表表示設(shè)計(jì)結(jié)果及制圖等能力方面得到一次基本的工程實(shí)踐訓(xùn)練。在設(shè)計(jì)過程中，教師不但要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行單元操作過程及設(shè)備的工藝計(jì)算，還要進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的選擇和比較，力求設(shè)計(jì)結(jié)果的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性。通常由于設(shè)計(jì)過程計(jì)算量大，學(xué)時(shí)有限，學(xué)生只能在指導(dǎo)教師的給定條件下進(jìn)行驗(yàn)證性的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案和涉及參數(shù)往往依賴于經(jīng)驗(yàn)，難以進(jìn)行方案比較和技術(shù)經(jīng)濟(jì)核算，學(xué)生的綜合工程設(shè)計(jì)能力得不到實(shí)際訓(xùn)練，化工原理課程設(shè)計(jì)也無法

3、起到培養(yǎng)工科大學(xué)生創(chuàng)新能力、工程素養(yǎng)的作用。為了提高化工原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)質(zhì)量，切實(shí)發(fā)揮其工程實(shí)踐教育的功能，我們開發(fā)了一套集理論知識(shí)學(xué)習(xí)與典型單元設(shè)計(jì)兩大功能于一體的化工原理課程設(shè)計(jì)CAI系統(tǒng)?；ぴ碚n程設(shè)計(jì)CAI系統(tǒng)是我院承擔(dān)的全國高等學(xué)校教學(xué)研究會(huì)、全國高等學(xué)校教學(xué)研究中心21世紀(jì)初中國高等教育人才培養(yǎng)體系研究計(jì)劃立項(xiàng)課題“化工類專業(yè)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)課程體系的研究”的一個(gè)軟件開發(fā)子項(xiàng)目，現(xiàn)已達(dá)到實(shí)用階段。1.課件開發(fā)的工具及環(huán)境化工原理課程設(shè)計(jì)CAI課件主要采用多媒體著作工具Flash5.0和程

4、序設(shè)計(jì)語言BorlandC++4.5相結(jié)合進(jìn)行制作。根據(jù)化工原理課程設(shè)計(jì)的教學(xué)要求及本課件內(nèi)容的特點(diǎn)，建立如圖1所示的開發(fā)環(huán)境，其中硬件部分要求配置586以上課程設(shè)計(jì)過程多媒體課件CPU:Pentium133硬盤:2GB以上RAM:32MBSuperVGASoundBlaster多媒體操作系統(tǒng):中文Window98Flash5.0BorlandC++4.5波形音頻文件動(dòng)畫文件圖形文件圖像文件文字MIDI麥克風(fēng)SoundRecorderAutoCADSwishPhotoShopPaintBrush掃描儀

5、Office2000AutoCAD從MIDI材料庫選取圖1課件開發(fā)環(huán)境框圖微機(jī)，內(nèi)存不小于32MB。2.課件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1課件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)CAI課件的開發(fā)由以下兩大模塊構(gòu)成：2.1.1學(xué)習(xí)輔導(dǎo)模塊學(xué)習(xí)輔導(dǎo)模塊的教學(xué)主題是精餾塔、吸收塔、干燥器等設(shè)備單元的內(nèi)容講解，設(shè)備簡(jiǎn)述，設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)步驟、動(dòng)畫錄像，在本部分中學(xué)生可以了解到課程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容及設(shè)計(jì)有關(guān)問題，從而能夠迅速、準(zhǔn)確地進(jìn)行設(shè)計(jì)。本部分綜合應(yīng)用圖像、演示、聲音、文字進(jìn)行教學(xué)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)模式的缺陷，使學(xué)生對(duì)知識(shí)既有感性認(rèn)識(shí)又

6、有理性認(rèn)識(shí)。2.1.2設(shè)備設(shè)計(jì)模塊課件是輔助化工原理課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的教學(xué)軟件。主要的單元設(shè)備選擇為精餾塔、吸收塔、干燥器等，并在同一單元設(shè)備中選擇不同設(shè)備類型進(jìn)行設(shè)計(jì)，便于學(xué)生自由選擇。同時(shí)對(duì)于同一單元同一過程的計(jì)算，可能有好幾種算法，通過比較選擇最佳算法進(jìn)行設(shè)計(jì)，以得到最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果。同時(shí)，兩大模塊又根據(jù)教學(xué)要點(diǎn)不同分為不同的小模塊。2.2課件中各內(nèi)容之間跳轉(zhuǎn)關(guān)系的設(shè)計(jì)1.模塊間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系：每一模塊都做成一個(gè)可獨(dú)立演示的小模塊，通過一個(gè)跳轉(zhuǎn)按鈕，教學(xué)過程可以在模塊之間快速地切換。2.模塊中各內(nèi)容之間的跳

7、轉(zhuǎn)關(guān)系：同一模塊中，各部分主題之間的跳轉(zhuǎn)關(guān)系本著知識(shí)點(diǎn)的層次關(guān)系和相互聯(lián)系的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。操作起來簡(jiǎn)便、快速。2.3課件用戶界面的設(shè)計(jì)課件非常注意用戶界面的設(shè)計(jì)，以教師的教為主導(dǎo)，以學(xué)生的學(xué)習(xí)為主體，主要體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：①設(shè)計(jì)“導(dǎo)航”按鈕，并對(duì)屏幕按鈕標(biāo)明功能。②界面采用一致的模式，簡(jiǎn)潔明了。③知識(shí)點(diǎn)突出。④界面之間的切換及按鍵時(shí)，伴隨合適的音響效果，提高用戶的學(xué)習(xí)興趣。2.4課件的功能設(shè)計(jì)化工原理課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)備設(shè)計(jì)。課件充分利用了計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)，如活動(dòng)視頻、動(dòng)畫、聲音、圖像等手段，使

8、學(xué)生有很強(qiáng)的實(shí)物感，能夠比較容易地理解和掌握各種各樣的化工機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)、作用原理，各種化工設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，氣液、液液、氣固、液固間的相互作用過程和各種操作狀態(tài)情況。整個(gè)課件突出了交互式的特點(diǎn)和“動(dòng)”的特征：（1）良好的交互性，通過合理地設(shè)計(jì)導(dǎo)航目錄使學(xué)生在使用課件時(shí)能在繁多的內(nèi)容之間自由地選擇，但又不迷失方向，對(duì)課件各內(nèi)容之間的層次關(guān)系一目了然。（2）良好的集成性，能同時(shí)用聲音、動(dòng)畫、圖形、音樂等多種媒體表達(dá)教學(xué)內(nèi)容，給學(xué)生提供一個(gè)生動(dòng)、形象的立體化教