在“列车牵引计算”教学中采用CAI提高教学质量

摘要：计算机辅助教学具有针对性强、形象生动、良好交互性等特点，是提高教学效率和质量的重要手段。开发完成了“列车牵引计算”CAI教学系统并应用到教学中，有效地提高了教学质量。

关键词：列车牵引计算；CAI；教学质量

作者简介：吕希奎（1976-），男，辽宁绥中人，石家庄铁道大学交通运输学院，讲师；陈进杰（1963-），男，河北宁晋人，石家庄铁道大学交通运输学院，教授。（河北 石家庄 050043）

基金项目：本文系2010河北省高等教育教学改革资助项目“交通工程‘三位一体’实践教学体系研究”（项目编号：104027）的研究成果。

中图分类号：G642.3     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2011）04-0079-02

近年来，计算机已经在各行各业得到了广泛的应用，计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，简称CAI）也得到了蓬勃发展。CAI是指用计算机来辅助完成教学过程或模拟某个实验过程。[1]CAI不仅能减轻教师的负担，提高教学效率，还能激发学生的学习兴趣。

一、设计目的

“列车牵引计算”是交通运输专业一门专业技术基础课。主要包括列车运行的牵引、制动和能耗计算等内容，该计算直接涉及铁路的运输能力和运行安全，对铁路设计和运营部门具有非常重要的应用意义。因此，教师在授课过程中，需要大量引用表格、框图、图形以及规范数据。为此，我们采用Visual Basic+Access数据库开发了“列车牵引计算”CAI教学软件。它充分利用图形、动画、声音、视频于一体的交互式教学，克服了以往教师在课堂上枯燥抽象的讲解和大量枯燥计算，使学生在多媒体现代化教学模式下轻松地掌握所学的知识。

二、功能模块设计

对于多媒体软件来说，是否便于学生学习，系统的总体结构设计相当重要。[2]由于“列车牵引计算”内容多，所需的基本知识点也有相当大的数量，因此，系统在设计时按照“列车牵引计算”涵盖的内容，将其分为机车牵引力与牵引特性、列车阻力、列车制动力、列车运动方程式及应用、列车制动问题的解算、列车运行速度和时间的计算、牵引质量计算、试题库以及线路、机车数据库处理几个大系统，每一系统又包含若干个子系统。总体上属于综合性较强、规模较大的课件系统（见图1）。与一般课件不同的是该课件所包含的模块之间具有很强的通信需求，在课件的各个子模块中都有可能调用总体功能模块的相应部分。

三、CAI系统的开发

CAI系统以Visual Basic 6.0为平台，以Access 2003数据库为数据库平台，充分利用图像、声音、动画、视频等多媒体技术来完成系统的开发，所有数据均存储到数据库中。为了使系统更具有生动性，实现了多种换肤功能。在开发过程中，充分调动学生的积极性，让学生亲自参与部分子系统的开发，对促进学生的学习兴趣和培养学生动手能力起到了很好的促进作用。系统主界面如图2所示。

四、系统主要模块功能简介

在设计CAI软件中，经常要播放各种动画以加强教学效果。[3]

系统实现了对GIF动画、Flash动画和影音视频等多媒体文件的支持。

1.播放Flash动画

其中播放Flash动画示例代码如下：

Private Sub Timer1_Timer（）

Flash1.Movie = App.Path & "\列车运行动画.swf"

End Sub

运行效果图如图3所示。

2.播放影音视频

Private Sub Form_Load（）

CommonDialog1.Filter = "支持的视频格式|*.avi；*.mpg；*.wmv；*.rm；*.rmvb| "

CommonDialog1.ShowOpen

If CommonDialog1.FileName <> "" Then

WindowsMediaPlayer1.URL = CommonDialog1.FileName

End If

End Sub

3.系统登录界面

只有用户名和密码全部正确才能够进入系统。

4.动画文字特效

对基本概念等文字说明，采用API技术实现动画效果，以增加显示效果。

5.数据库管理

所有计算数据和标准等数据，全部存储到数据库中，参数任意变化，实现灵活的交互设计和计算，如图4所示。基于计算数据生成图形如图5所示。

五、结束语

综合运用多媒体技术、数据库技术，对文字、图形、图像、动画等媒体进行采集和处理，并将各种媒体集成在一个课件环境中，开发完成了“列车牵引计算”CAI教学系统，使数据管理、交互性大大提高，推动了“列车牵引计算”教学思想和教学方式的革新，提高了教学质量。

参考文献：

[1]姚清海,沈达峰.Visual Basic CAI软件的研制[J].淮阴工学院学报,2002,11(3):20-21.

[2]唐伎玲,刘钱,邹凤华.数据结构多媒体教学软件的设计[J].长春大学学报,2002,12(3):7-9.

[3]林坤.基于超媒体的CAI应用课件设计及实现[J].贵州师范大学学报(自然科学版),2003,21(4):20-23.

（责任编辑：麻剑飞）

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