文章編號(hào)：1672-5913(2011)17-0046-04 中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　摘 要：本文研究大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的主要實(shí)驗(yàn)類型及特點(diǎn)，基于自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)方法構(gòu)建引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并給出具體實(shí)現(xiàn)方案，以彌補(bǔ)自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)缺乏指導(dǎo)作用、不易管理的缺點(diǎn)。
　　關(guān)鍵詞：大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)；自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)；引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
　　基金項(xiàng)目：吳秀娟，女，講師，研究方向?yàn)榇髮W(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、動(dòng)畫設(shè)計(jì)與應(yīng)用等課程的教學(xué)和研究。
　　大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)是非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，能顯著提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題的能力[1]。
　　1 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程簡(jiǎn)介
　　1.1 課程內(nèi)容與安排
　　根據(jù)北京航空航天大學(xué)非計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的調(diào)研情況，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生具有“認(rèn)識(shí)與實(shí)際操作有偏差”、“學(xué)習(xí)基礎(chǔ)參差不齊”、“應(yīng)用能力有待提高”等特點(diǎn)[2]，為此我們將課程分為兩個(gè)層次：第一層次為基礎(chǔ)部分，第二層次為提高部分。第一層次主要講授計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、微機(jī)用戶界面及其應(yīng)用、常用Office辦公軟件、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)、程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、信息安全與道德、多媒體技術(shù)基礎(chǔ)7章內(nèi)容。第二層次有7門子課程，包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與制作、常用工具軟件、數(shù)學(xué)建模與MATLAB、VB程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、多媒體動(dòng)畫設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。
　　第一層次課程要求基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生必須學(xué)習(xí)并提交相應(yīng)的上機(jī)實(shí)驗(yàn)作業(yè)。第二層次的每個(gè)子課程6學(xué)時(shí)，要求所有學(xué)生根據(jù)專業(yè)需求，選擇其中一門子課程學(xué)習(xí)并提交綜合大作業(yè)獲得成績(jī)，這樣做可以進(jìn)一步拓寬學(xué)生的知識(shí)面，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
　　1.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與安排
　　課程安排了與第一層次理論教學(xué)相配套的46個(gè)實(shí)驗(yàn)供選擇，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容安排其中部分實(shí)驗(yàn)在上機(jī)課上完成，部分實(shí)驗(yàn)可以提供學(xué)生自學(xué)。與第二層次理論教學(xué)相配套的實(shí)驗(yàn)提供了31個(gè)，包括供學(xué)生自學(xué)或要求獨(dú)立完成的大作業(yè)84c66d79ecb332cedf7dda41eb49c726baa7e2dbc61acfff2a3aabc6c070a920，同時(shí)由負(fù)責(zé)教師根據(jù)情況每年進(jìn)行選擇及調(diào)整。
　　2 基本實(shí)驗(yàn)類型
　　課程目前的上機(jī)實(shí)驗(yàn)基本可以分為三種類型：基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)及自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)[3]。幾種類型實(shí)驗(yàn)各有其特色，適合不同基礎(chǔ)的學(xué)生。
　　
　　2.1 基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)
　　基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生理解常用概念、熟悉基本操作、驗(yàn)證課上所學(xué)的理論知識(shí)，從而具備必要的操作技能。此類型的實(shí)驗(yàn)適合沒有基礎(chǔ)或基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，因此難度不宜過(guò)大，盡量提供詳盡的實(shí)驗(yàn)步驟及必要的實(shí)驗(yàn)提示。
　　基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)一般只涉及本課程某一部分的知識(shí)，如“文件和文件夾管理”實(shí)驗(yàn)、“文檔的排版”實(shí)驗(yàn)等。因此，基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)很容易變成一個(gè)個(gè)孤立的小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生只為了學(xué)習(xí)概念及操作而做實(shí)驗(yàn)，或是過(guò)分關(guān)注具體細(xì)節(jié)而與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，學(xué)生容易失去興趣。因此，基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量安排一些與實(shí)際應(yīng)用密切相關(guān)的內(nèi)容，同時(shí)，循序漸進(jìn)增加難度，確保每個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生在掌握重點(diǎn)概念的基礎(chǔ)上，逐步具備做綜合型實(shí)驗(yàn)的能力。
　　
　　2.2 綜合型實(shí)驗(yàn)
　　綜合型實(shí)驗(yàn)通常提出一個(gè)具有復(fù)雜需求的應(yīng)用，需要將同一門課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)或者不同課程的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)綜合起來(lái)才能完成，同時(shí)提供必要的操作步驟。如“論文排版”實(shí)驗(yàn)、“介紹某專業(yè)知識(shí)的演示文稿”實(shí)驗(yàn)等。綜合型實(shí)驗(yàn)克服了單一驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)的局限性，極大地提高了學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。但是，綜合型實(shí)驗(yàn)沒有充分鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，不能充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，因此大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中正在逐漸增加自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比重。
　　2.3 自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)
　　自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)只提出題目及要求，而不提供參考步驟，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力，如“自選題材制作動(dòng)畫”、“制作MTV動(dòng)畫”實(shí)驗(yàn)等。
　　然而，學(xué)生只憑借實(shí)驗(yàn)題目及要求完成實(shí)驗(yàn)，無(wú)法保證學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，從而影響了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。
　　3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)
　　發(fā)展式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特征和規(guī)律[4]。針對(duì)設(shè)計(jì)創(chuàng)新類型實(shí)驗(yàn)缺乏有效管理的現(xiàn)狀，提出并采用引導(dǎo)型的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，取得了很好的教學(xué)效果。
　　3.1 引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的提出
　　自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)在給予學(xué)生極大的自由發(fā)揮空間的同時(shí)，在某種程度上會(huì)缺乏控制，如缺乏工作量及復(fù)雜度控制，極易使實(shí)驗(yàn)效果降低，沒有起到應(yīng)有的作用。筆者曾經(jīng)選取一部分學(xué)生，要求他們完成一個(gè)僅給出題目及要求的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果不盡相同。相當(dāng)一部分同學(xué)沒有達(dá)到要求，問(wèn)題主要出現(xiàn)在復(fù)雜度較低、工作量不夠、整體效果較差等方面。
　　以“制作MTV動(dòng)畫”實(shí)驗(yàn)為例，我們首先要求學(xué)生獨(dú)立選擇歌曲，設(shè)計(jì)初步方案，根據(jù)構(gòu)思制作MTV作品并提交。此實(shí)驗(yàn)給予學(xué)生極大的自由發(fā)揮空間，能更好地激發(fā)學(xué)生的自主與創(chuàng)新精神，然而，如何控制工作量及復(fù)雜度是其中的一個(gè)難點(diǎn)。如果因缺乏經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生制作出過(guò)于簡(jiǎn)單、沒有技術(shù)含量的作品，他們往往需要重新制作而浪費(fèi)時(shí)間，學(xué)習(xí)熱情也會(huì)降低。對(duì)此，常用的解決方法是讓學(xué)生在制作作品前提交一份制作方案，寫明選擇歌曲、初步方案、根據(jù)構(gòu)思與實(shí)現(xiàn)方法等內(nèi)容。此方法在實(shí)際應(yīng)用中固然可以對(duì)自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效管理與控制，卻增加了很大的工作量，不適用于學(xué)生數(shù)量眾多的課程。針對(duì)這一困難，我們構(gòu)建了引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以彌補(bǔ)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)缺乏有效指導(dǎo)、不易管理、不易控制工作量及復(fù)雜度的缺點(diǎn)。
　　3.2 引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建
　　為了改進(jìn)自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)缺乏有效指導(dǎo)的不足，使其可以引導(dǎo)學(xué)生充分理解實(shí)驗(yàn)要求、控制與管理實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。筆者在實(shí)驗(yàn)中引入了具有一定指導(dǎo)作用的內(nèi)容。這些內(nèi)容可以作為工作量和復(fù)雜度的參考，指導(dǎo)學(xué)生有效理解實(shí)驗(yàn)并控制實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。同時(shí)，對(duì)于目前尚不具備自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力的同學(xué)，也可以在參考后，自行加入自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新內(nèi)容，這極大地激發(fā)了更多學(xué)生的積極性、培養(yǎng)了更多學(xué)生的自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力。
　　以“制作MTV動(dòng)畫”實(shí)驗(yàn)為例，我們首先要求學(xué)生在獨(dú)立設(shè)計(jì)并制作MTV作品之外，同時(shí)增加具有指導(dǎo)作用的參考方案。參考方案給出制作MTV的參考工作量及復(fù)雜度，使同學(xué)在設(shè)計(jì)并制作MTV時(shí)不會(huì)因缺乏經(jīng)驗(yàn)，制作出不合格作品而返工。
　　對(duì)于不具備獨(dú)立設(shè)計(jì)、完成作品的學(xué)生，參考方案可以使他們首先了解制作MTV的相關(guān)流程、制作重點(diǎn)及難點(diǎn)。然后根據(jù)歌曲重復(fù)演唱一遍歌詞的特點(diǎn)，要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)MTV作品的后半部分。如果作品的后半部分的風(fēng)格與畫面比較有創(chuàng)意，也可以得到創(chuàng)意分?jǐn)?shù)，它培養(yǎng)了這部分學(xué)生的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新能力，使其具有設(shè)計(jì)與創(chuàng)作MTV作品的熱情。
　　4 引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)
　　作為多媒體動(dòng)畫軟件，F(xiàn)lash作品是基于矢量圖形產(chǎn)生的動(dòng)畫。動(dòng)畫文件具有體積小、支持交互操作、易于在網(wǎng)絡(luò)傳播等特點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)動(dòng)畫是Flash的主要應(yīng)用之一，包括MTV作品、網(wǎng)頁(yè)動(dòng)畫等類型。
　　選擇喜愛的歌曲、設(shè)計(jì)初步方案并收集素材。在此基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮自己的創(chuàng)意，制作出滿意的MTV作品。如果完全自主設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)MTV有困難，可以按照提供的參考實(shí)驗(yàn)步驟熟悉并掌握MTV作品的基本流程，完成歌曲《兩只蝴蝶》前半部分的制作。然后自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)后半部分的制作以完成作品，難度以不低于前半部分為準(zhǔn)。
　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)包括：圖層與元件；ActionScript語(yǔ)句；逐幀動(dòng)畫；動(dòng)作補(bǔ)間動(dòng)畫；形狀補(bǔ)間動(dòng)畫；遮照動(dòng)畫；音樂(lè)的導(dǎo)入與應(yīng)用；歌詞、動(dòng)畫與音樂(lè)同步；發(fā)布動(dòng)畫。
　　
　　實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的技能點(diǎn)包括：熟悉并掌握Flash MTV的制作流程；掌握歌詞、動(dòng)畫與音樂(lè)同步的方法；熟悉創(chuàng)建復(fù)雜元件的方法；掌握制作打字效果的方法；掌握移動(dòng)背景及切換背景的技巧；綜合運(yùn)用各種動(dòng)畫創(chuàng)建方法來(lái)表達(dá)音樂(lè)畫面；掌握輸出與發(fā)布動(dòng)畫的方法(如圖1所示)。
　　4.1 實(shí)驗(yàn)任務(wù)
　　從下面的“自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型作品”及“綜合應(yīng)用與自主設(shè)計(jì)型作品”中選擇一個(gè)完成實(shí)驗(yàn)。
　　1) 自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型作品(提高)。
　　(1) 可根據(jù)自己的興趣任選一首歌曲，分析歌曲內(nèi)容，設(shè)計(jì)MTV初步方案，難度應(yīng)不低于提供的參考實(shí)驗(yàn)。
　　(2) 根據(jù)設(shè)計(jì)好的MTV初步方案準(zhǔn)備素材，如音樂(lè)、背景、圖像、視頻等。
　　(3) 設(shè)計(jì)并制作MTV片頭。
　　(4) 導(dǎo)入、編輯音樂(lè)，并添加同步的歌詞文本。
　　(5) 綜合運(yùn)用各種動(dòng)畫創(chuàng)建方法來(lái)表達(dá)音樂(lè)畫面，注意使畫面、音樂(lè)與歌詞同步。
　　(6) 設(shè)計(jì)并添加兩個(gè)以上的控制按鈕(播放、暫停等)。
　　(7) 自己設(shè)計(jì)簽名，內(nèi)容包括學(xué)號(hào)及姓名。
　　(8) 制作過(guò)程中，根據(jù)具體情況，逐步補(bǔ)充新思想、新創(chuàng)意，并體現(xiàn)在作品中。
　　(9) 測(cè)試并發(fā)布影片。
　　(10) 根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模版撰寫報(bào)告，并按照要求提交全部文檔。
　　2) 綜合應(yīng)用與自主設(shè)計(jì)型作品。
　　如果感到自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)MTV作品，難度太大，可以參照提供的參考步驟，完成歌曲《兩只蝴蝶》前半部分的制作，然后自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)歌曲的后半部分。實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容包括：
　　(1) 選擇歌曲，分析歌詞、設(shè)計(jì)MTV初步方案。
　　(2) 制定實(shí)現(xiàn)方案。
　　(3) 準(zhǔn)備素材，如音樂(lè)、背景等。
　　(4) 創(chuàng)建Flash文檔，設(shè)計(jì)并制作片頭。
　　(5) 添加播放按鈕和暫停按鈕控制MTV的播放。
　　(6) 導(dǎo)入音樂(lè)并獲取音樂(lè)長(zhǎng)度。
　　(7) 設(shè)置音樂(lè)與畫面效果同步顯示。
　　(8) 添加文本歌詞，掌握音樂(lè)與文本歌詞同步的方法。
　　(9) 實(shí)現(xiàn)表現(xiàn)音樂(lè)的移動(dòng)背景及畫面切換效果。
　　(10) 創(chuàng)建雌、雄蝴蝶動(dòng)畫，并在合適位置加入飛舞的蝴蝶。
　　(11) 自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)歌曲后半部分MTV的制作。
　　(12) 設(shè)計(jì)、制作并添加簽名。
　　(13) 測(cè)試及發(fā)布影片。
　　(14) 根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)報(bào)告模版撰寫報(bào)告，并按照要求提交全部文檔。
　　4.2 參考樣例
　　
　　圖1 兩只蝴蝶的參考截圖
　　4.3 參考步驟
　　參考步驟首先分析歌曲，然后設(shè)計(jì)MTV初步方案：片頭實(shí)現(xiàn)文字“兩只蝴蝶”的淡入出現(xiàn)效果；畫面安排控制按鈕及作者簽名；背景畫面采用移動(dòng)的風(fēng)景同時(shí)設(shè)計(jì)兩只蝴蝶在畫面飛舞；安排3幅移動(dòng)的背景畫面(春天、小溪、秋天)，分別采用漸變過(guò)渡和遮罩效果的畫面切換效果。
　　根據(jù)MTV初步方案，設(shè)計(jì)和布置圖層：在主場(chǎng)景初步設(shè)定一些圖層：“簽名”、“歌詞”、“音樂(lè)”(聲音)、“按鈕”、“片頭”。
　　片頭的淡入文字“兩只蝴蝶”用元件實(shí)現(xiàn)并放在“片頭”圖層；設(shè)計(jì)按鈕元件(暫停按鈕、播放按鈕等)并放在“按鈕”圖層；為按鈕圖層添加實(shí)現(xiàn)控制功能的語(yǔ)句；設(shè)計(jì)變換文字簽名、用元件實(shí)現(xiàn)并放在“簽名”圖層；導(dǎo)入音樂(lè)并放在“音樂(lè)”圖層；創(chuàng)建歌詞元件、對(duì)應(yīng)位置加入歌詞(放在“歌詞”圖層)。
　　利用元件分別實(shí)現(xiàn)春天、小溪及秋天背景的移動(dòng)效果，分別放在“背景1”、“背景2”、“背景3”圖層。為了實(shí)現(xiàn)遮罩效果，為“背景3”圖層建立遮罩層。
　　創(chuàng)建元件，實(shí)現(xiàn)飛舞翅膀的雌、雄蝴蝶，并分別放在“雌蝴蝶”、“雄蝴蝶”圖層。為了實(shí)現(xiàn)雌、雄蝴蝶在畫面飛舞效果，為“雌蝴蝶”、“雄蝴蝶”圖層分別創(chuàng)建引導(dǎo)層，使雌、雄蝴蝶沿著給定路線飛舞。
　　參考步驟介紹了供學(xué)生參考的制作MTV流程，包括選擇歌曲、設(shè)計(jì)整體實(shí)現(xiàn)方案及MTV前半部分的制作，同時(shí)要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)后半部分的制作。其中，前半部分的制作涉及到：制作片頭；導(dǎo)入音樂(lè)；音樂(lè)、畫面與歌詞的同步；MTV畫面切換；添加控制按鈕；設(shè)計(jì)簽名等具體步驟。
　　5 結(jié)語(yǔ)
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)，目前有三種實(shí)驗(yàn)類型：基本驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)及自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。在自主設(shè)計(jì)與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)中，為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神，應(yīng)給學(xué)生更多的自由度。然而，如果不加以控制，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果很可能會(huì)有各種問(wèn)題，如實(shí)驗(yàn)過(guò)于簡(jiǎn)單、實(shí)驗(yàn)復(fù)雜度不夠等。為了有效控制并保障自主設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，我們提出了引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：以參考樣例形式，給出了實(shí)驗(yàn)的最低工作量與復(fù)雜度的標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)生參照此最低標(biāo)準(zhǔn)，就可以保障自主設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量，保證了實(shí)驗(yàn)的可控性。此外，引導(dǎo)型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)在保證作品質(zhì)量的同時(shí)降低了門檻值，使更多的學(xué)生可以完成創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，這一思想有利于推廣到其他課程實(shí)驗(yàn)中。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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