摘  要： 針對傳統(tǒng)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課的講授過程不能形象地演示實(shí)驗(yàn)過程這一問題，提出利用Flash技術(shù)制作數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)，將5個數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以片頭、界面、導(dǎo)航、填空題的形式進(jìn)行連接，對實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)難點(diǎn)進(jìn)行演示和交互式討論。該系統(tǒng)有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課的積極性，提高動手操作能力，提高課堂效率和教學(xué)質(zhì)量。

　　關(guān)鍵詞： 數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)；Flash；動態(tài)演示

0引言

　　Flash技術(shù)能夠根據(jù)不同學(xué)科的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容，充分利用豐富多彩的圖片、文字、聲音、視頻等多媒體手段創(chuàng)設(shè)情境調(diào)動學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生對知識的接受度和學(xué)習(xí)效率[1-3]。數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容相對枯燥、乏味，傳統(tǒng)的講授方法遠(yuǎn)不能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)課信息化建設(shè)的需要[4-5]。如何運(yùn)用Flash技術(shù)解決數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)在傳統(tǒng)授課模式下的局限性已成為數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的重要內(nèi)容[6-8]。因此，利用Flash技術(shù)完成對傳統(tǒng)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程的重新設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，對于增強(qiáng)教學(xué)的靈活性、提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效果具有重要的意義。

1 多媒體技術(shù)分析

　　目前，多媒體技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于教學(xué)中。在我國現(xiàn)階段，多媒體課件制作常用的開發(fā)工具主要有幾何畫板、方正奧思、PowerPoint、Authorware和Flash等。其中，F(xiàn)lash是二維動畫軟件的后起之秀，它由美國Macromedia公司于1999年6月推出，能夠?qū)⒁魳?、動畫、聲效、交互方式融合在一起，可以制作較為復(fù)雜的課件，具有體積小、矢量放大、形象生動、易于網(wǎng)上傳播等特點(diǎn)，非常適合用于網(wǎng)絡(luò)多媒體課件的制作與傳播。通過對比和分析，F(xiàn)lash技術(shù)學(xué)習(xí)難度適中，學(xué)生接受度也較好，完全可以滿足高質(zhì)量的課件制作需求。此外，針對近年來出現(xiàn)的開發(fā)內(nèi)容由單一逐漸向著多樣豐富和運(yùn)算與推理手段的智能化方向發(fā)展的趨勢，F(xiàn)lash技術(shù)也都能較好地實(shí)現(xiàn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1 策劃系統(tǒng)

　　首先應(yīng)該明確系統(tǒng)的制作目的、使用者，并為整個系統(tǒng)進(jìn)行初步的策劃，主要包括：系統(tǒng)的整體框架、舞臺布局、導(dǎo)航位置；系統(tǒng)分為幾個模塊、每個模塊應(yīng)該表達(dá)、展示的內(nèi)容；每個模塊應(yīng)該設(shè)計(jì)成什么樣。作為系統(tǒng)制作的第一步，系統(tǒng)的策劃對整個系統(tǒng)的品質(zhì)和效果起著決定性的作用，直接影響著動畫完成后的總體效果和表現(xiàn)力。

　　2.2 素材準(zhǔn)備

　　應(yīng)該思考每個實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)過程以及每個實(shí)驗(yàn)中可能用到的實(shí)驗(yàn)元器件，再有針對性地進(jìn)行素材搜索。同時還要準(zhǔn)備聲音素材、按鈕素材等，盡量使數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)的外觀和整體效果更加美觀。這樣不僅能夠節(jié)約時間和精力，有效縮短數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)的制作周期，還能使動畫中所用到的各種素材之間達(dá)到相互融合的效果，使動畫的整體性得到保證。

　　2.3 系統(tǒng)制作

　　首先，布置整體舞臺、制作界面；其次，制作片頭動畫和導(dǎo)航按鈕，確定按鈕的操作方式；第三，將每個實(shí)驗(yàn)按照實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)要求、參考資料等模塊分解制作；最后，將不同實(shí)驗(yàn)?zāi)K整合為一個系統(tǒng)。需要注意的是，在制作中的每一個環(huán)節(jié)都應(yīng)該保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，對每一個小的細(xì)節(jié)都應(yīng)該認(rèn)真地對待，使整個數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)的質(zhì)量得到統(tǒng)一。

　　2.4 調(diào)試和測試

　　調(diào)試主要是對系統(tǒng)每個模塊、每個細(xì)節(jié)、動畫片段的銜接、聲音和動畫之間的協(xié)調(diào)等進(jìn)行布局的調(diào)整，使整個系統(tǒng)的操作和動畫播放更加協(xié)調(diào)、流暢、和諧，并在一定程度上保證系統(tǒng)的最終質(zhì)量。測試是指在整個系統(tǒng)完成之前對動畫的效果、品質(zhì)等進(jìn)行最后的檢測。因?yàn)镕lash動畫的播放是通過電腦對動畫中的各個矢量圖形、元件的實(shí)時運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)的，所以動畫播放的效果很大程度上取決于電腦的具體配置。因此，應(yīng)盡可能多地在不同配置的電腦上測試動畫，并根據(jù)測試結(jié)果對動畫進(jìn)行調(diào)整和修改。

　　2.5 發(fā)布動畫

　　發(fā)布動畫是Flash動畫制作過程中的最后一步，在這一環(huán)節(jié)中，用戶可以對動畫的生成格式、畫面的品質(zhì)、聲音效果等進(jìn)行設(shè)置，這些設(shè)置將最終影響到動畫文件的格式、文件大小以及動畫在網(wǎng)絡(luò)中的傳輸速率。需要注意的是，在進(jìn)行動畫發(fā)布設(shè)置時，不必一味追求高品質(zhì)畫面和聲音，應(yīng)根據(jù)動畫的用途、使用環(huán)境等進(jìn)行設(shè)置，提高動畫傳播的速度。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

　　在完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)包括：片頭、主界面和分頁面，其中分頁面又包括：實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、開始實(shí)驗(yàn)和參考資料5部分。數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示。

　　3.1 片頭

　　在數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)中制作的片頭，屬于情境類的動畫。片頭中包含輪船和帆船兩類角色。其中，輪船在移動中形狀不斷變大，而兩艘帆船在移動中始終保持原來形狀的大小。在制作的過程中分為背景的制作、輪船的制作和兩艘帆船的制作等4個部分。這4個部分最終都放在同一場景的不同圖層中。背景直接制作在場景一中，輪船和兩艘帆船分別先制作成3個影片剪輯。其中，在分別制作輪船和帆船時還體現(xiàn)了倒影效果，并在每個影片剪輯中設(shè)計(jì)角色的形狀和運(yùn)動過程。

　　3.2 界面

　　3.2.1 主界面

　　主界面主要包括展示窗口、主導(dǎo)航、分導(dǎo)航。數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)中共包括基本門電路、組合電路、記憶元件測試、時序電路、中規(guī)模元件及綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)5個實(shí)驗(yàn)，因此，主導(dǎo)航中共設(shè)計(jì)了5個按鈕，點(diǎn)擊主導(dǎo)航中的任意一個按鈕，可以便捷地進(jìn)入到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)主界面，可以在每個實(shí)驗(yàn)主界面的展示窗口中顯示對應(yīng)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)題目。

　　3.2.2 分界面

　　當(dāng)使用者進(jìn)入每個實(shí)驗(yàn)的主界面后，通過點(diǎn)擊主界面左側(cè)的分導(dǎo)航，可以方便、快捷地進(jìn)入每個實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的分界面中。分界面主要包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)芯片、實(shí)驗(yàn)步驟、開始實(shí)驗(yàn)（即實(shí)驗(yàn)要求）和參考資料6部分。圖2為實(shí)驗(yàn)二的動畫效果和查看功能表中當(dāng)前實(shí)驗(yàn)結(jié)果對應(yīng)的表項(xiàng)。

　　3.3 導(dǎo)航

　　數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)的導(dǎo)航設(shè)計(jì)分為主導(dǎo)航和分導(dǎo)航兩部分。不同導(dǎo)航中的按鈕可以通過設(shè)置遮罩層和被遮罩層來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)閿?shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)中主要包括5個實(shí)驗(yàn)，所以主導(dǎo)航需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)1至實(shí)驗(yàn)5共5個按鈕。使用Flash軟件制作的導(dǎo)航具有立體動畫的效果，樣式簡單，使用方便，形象美觀。此外，該導(dǎo)航還具有較好的可移植性，修改簡單，能夠適用于其他Flash制作的網(wǎng)站。

　　3.4 填空題制作

　　首先，通過新建一個名為“對錯”的影片剪輯，分別在舞臺上輸入文本“恭喜你答對了”或“答錯了”（并將字體設(shè)置為紅色）的字樣。其次，新建一個名為“填空題”的影片剪輯，在第一幀輸入文本后，留出填空的位置，并將填空的位置插入“輸入文本”。最后，在新建的“填空題”影片剪輯中插入“動作層”圖層，在第1幀中輸入動作腳本和插入“按鈕”圖層，以便實(shí)現(xiàn)自動判斷填空的正誤并調(diào)用“對錯”影片剪輯中的相應(yīng)幀。

4 結(jié)論

　　數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課程是計(jì)算機(jī)、自動化、電子工程等專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課程。為激發(fā)學(xué)生對數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課的熱情以便引導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)，具有動畫、聲音、逐幀播放等功能的數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)動態(tài)演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)已變得不可或缺。本設(shè)計(jì)將數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課中的多個實(shí)驗(yàn)課程以片頭、界面、導(dǎo)航和填空題的方式進(jìn)行貫通連接，輔以實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、過程、實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)中使用的參考資料等內(nèi)容，對整個實(shí)驗(yàn)過程、重點(diǎn)和難點(diǎn)等利用Flash進(jìn)行充分的演示和交互式討論。該系統(tǒng)大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)課的積極性和動課堂學(xué)習(xí)效率，在高校實(shí)驗(yàn)課建設(shè)中起到了良好的示范作用。

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