摘 要

本文从多媒体技术在教学中的应用现状出发，讨论多媒体技术用于教学中的优势和劣势，结合功能材料在材料科学中日新月异的发展，研究和制作了“功能材料学”课程多媒体课件。论文基于多媒体技术使用的广泛性和难易程度，选择用Powerpoint制作软件。在遵守多媒体课件设计原则的前提下，论文从物理效应与无机非金属功能材料入手，对“功能材料学”课件进行教学内容的组织和结构设计，确定制作方案，详细的描述了该课件的设计和制作过程。论文最后举例展示了部分课件的内容及制作。

关键词：功能材料；物理效应；多媒体技术；课件制作

Abstract

Based on the application of multimedia technology in teaching, this paper discusses the advantages and disadvantages of the application of multimedia technology applied in teaching, the multimedia courseware of "functional materials science" is designed and produced, by considering the rapid development of functional materials. Based on the extensive use and operation of different multimedia techniques, powerpoint software is used in this study. According to the principle of multimedia courseware design, the plan to make multimedia courseware was fixed by choosing and organizing the course contents, designing the structure of courseware, starting from studying physical effects and inorganic non-metallic functional materials. The processes to design and make the courseware were described in details. Finally, the paper illustrates part of the contents in the produced courseware.

Key Words：Functional materials；Physical effect；Multimedia；courseware

目 录

第1章 前言 1

1.1 课题意义及目的 1

1.2 功能材料课程内容及特点 1

1.3 课件制作及设计 2

1.4 论文研究技术方案 4

第2章 多媒体课件设计原则及制作软件 5

2.1 多媒体课件设计原则及制作软件 5

2.1.1 多媒体课件设计原则 5

2.1.2 制作软件的选择 6

2.2 Powerpoint软件 6

2.2.1 Powerpoint的制作优势 6

2.2.2 Powerpoint的实用技巧 7

2.3 其他多媒体制作软件 8

2.4 小结 9

第3章 《功能材料学》多媒体课件设计 10

3.1 课件的教学内容的组织和结构设计 10

3.2 课件的教学内容设计 10

3.3 课件制作方案 11

3.3.1 素材准备 11

3.3.2 效果设计 12

3.4 小结 13

3.4.1 内容处理难点 13

3.4.2 课件制作难点 14

第4章 《功能材料学》课件制作 15

4.1 界面设计 15

4.2 文本、图形图像的制作与处理 16

4.3 课件内容结构设计 16

4.4 课件内容展示 18

4.4 小结 19

第5章 结论 20

参考文献 21

致 谢 22

第1章 前言

1.1课题意义及目的

今天，在人类即将进入知识经济、信息时代时，计算机多媒体技术的出现再次把人类的工作和生活带到了一个新高度。如今计算机多媒体技术的应用已渗透到人类社会的各个领域中，其功能和作用得到了充分的发挥。在教育领域，多媒体技术的应用和发展非常迅速，前景十分广阔。计算机在教学中的应用，促进了多媒体教学软件的开发。多媒体课件的使用使课堂教育更加直观、形象、生动，为教学的改革和发展带来了无穷的生命力。

基于此特点，论文把多媒体技术与材料学科的教学联系在一起。考虑到功能材料在材料科学中的重要地位和日新月异的发展，将多媒体技术与“功能材料学”课程相结合，提高教学效果。通过选用合适的多媒体软件，构建合理的教学内容框架，完成物理效应与无机非金属功能材料的课件制作。为了全面而系统的掌握功能材料的基础理论及应用知识，以使学生正确理解物理效应与功能材料的联系与发展，运用多媒体的教学模式，对于引导学生进行更深层次的学习，有着重要的作用^[1]。

以本论文为出发点，可以对整个材料学科的教学模式提出思考，在本科生的培养过程中，让多媒体教学在课堂中得到更好的应用，从而使学生能更好的掌握材料科学与工程学科的基础理论知识，了解专业的前沿发展现状与趋势。期待培养出更加优秀的本科毕业生。

1.2功能材料课程内容及特点

材料是科学技术得以发展和应用的物质基础。而功能材料是由机械化走向信息化社会的关键的基础材料技术^[2]。其品种繁多，用途十分广泛，在社会发展中具有重大战略意义，正在渗透到现代社会生活的各个领域，成为材料科学领域中最具发展潜力的门类。

功能材料是指在力学、声学、热学、电学、磁学、光学等外场作用下，其性能会发生改变的材料。在材料学的基础上，功能材料学与生物学、医学、物理学等学科交叉，解决了生产高速发展以及由此所产生的能源、环境等一系列问题，为人类提供了大量性能优异的材料^[3]。实验室中不仅研制出了许多新材料，而且已经将其投入生产，并得到了实际应用。例如半导体材料的发现和发展，推动了今天的微电子工业；当今世界光纤通信得以蓬勃发展的原因，正是因为低损耗的光导纤维的发现。

功能材料涉及的学科纷繁复杂，随着功能材料研究的深入以及有关信息的丰富，我们可以掌握其内在的发展规律，摸清其自身发展的进一步需要，在理论上将这一复杂的体系进行进一步的完善。

由于材料科学的快速发展，各种新型的功能材料层出不穷，基于目前材料科学发展的这种趋势和拓宽专业面的教学改革要求，以及现有的教材已不能跟上材料发展步伐这一现状^[4]，有必要在材料学院开设“功能材料学”这一课程，向学生介绍现代功能材料的基础知识。通过阐述基本的原理和制备方法^[5]，使学生能熟练处理功能材料制备和使用过程中遇到的各种问题，开拓思路，提高分析和解决问题的能力。从材料学的角度出发，阐述了未来功能材料的发展方向。力求深入浅出，从实际应用入手，将一些新型功能材料的最新应用个例融于教学中^[6]，注重培养学生的专业兴趣，拓宽视野，实现提高其创新能力的目的。同时也要考虑到材料在使用过程中给环境带来的影响^[7]，为学生在今后在相关领域的深造和研究奠定更为坚实的基础。因此，建设好“功能材料学”课程具有重要意义。

本课程以物理效应为基础，对无机非金属功能材料的知识进行综合、归类，探讨材料性能的应用与新型无机非金属材料的设计。材料的物理性质分为两类，一类是材料本身的固有性质，即材料在使用状态下，被动地支撑或防御外界作用的一种能力；另一种类型是物理效应，它指的是在一定条件下，一定限度内对材料施加某种作用时，通过材料能将这种作用转换为另一种功能的性质，这种物性与功能材料密切相关^[8]。本课程通过学习材料物理效应与功能材料的组成、结构、制备及应用的基础知识，将物理效应及其对应的无机非金属功能材料的知识进行综合、归类，突出功能材料系统思维理念。同时在课程内容中考虑功能材料在应用过程中给环境带来的潜在危害，如材料废弃后的处置、生物材料对人体的安全性等问题。在涉及新型功能材料的设计时，也要考虑成本，进行性价比的考量。

1.3课件制作及设计

在21世纪，人类大踏步进入信息时代的今天，以教育信息化促进教育现代化已成为各国教育改革的重要组成部分。随着教育信息化的逐步推进，国家对信息技术的投入日益增加，如何将信息技术应用到于教育、教学中，以取得教育、教学效果的最优化，已成为现今教育所面临的重大问题之一，也是教育技术工作者研究的重点之一^[9]。多媒体课件的制作是实现教育信息化的重要途径之一，教育信息化是通过教学设计选择多媒体制作软件，考虑教学对象的特点，与传统教学手段相结合，形成合理地教学结构，争取达到最优的教学效果。多媒体课件在教育中的应用，大大提高了教学质量^[10]，为教育的发展做出了重大贡献。

就无机非金属材料专业而言，以大学四年所修的全部课程为例，多媒体教学在材料科学与工程学院的应用非常普遍。从表1.1中可以看出，单纯依靠教材和板书的课堂已所剩无几，使用多媒体课件教学的课程占比大幅度领先，而Powerpoint多媒体技术的应用又占据主导地位，这可表明Powerpoint多媒体技术已成为老师们提高教学效果和课堂质量的首选法宝。鉴于教师们在有一定的Powerpoint多媒体技术的基础下，本次课题选择用Powerpoint多媒体软件制作“功能材料学”课程的课件。

虽然从表1.1中可以得出如今多媒体技术在教学中应用的广泛性，然而从实际的课堂教学效果及学生的吸收能力来看，多媒体课件表现的并不如想象中的优秀。各个教师制作Powerpoint多媒体课件的能力不一导致了这种差异。

表1.1：无机非金属材料专业课程一览表

根据对班上同学的采访，对四门课程中应用的Powerpoint课件进行了评分（满分十分制），下表中隐去了课程具体的名字，仅从其表现效果分析。

表1.2：多媒体课件的表现效果统计

从表1.2中，可以看出课时多的必修课程评分较低，从课堂体验上来看，这些课程用的课件内容主要是书本内容的大部分体现，并没有体现出关键知识点且内容冗杂，课件互动性少，极大的影响了学生对于知识点的可理解性，这可能与课时较多有关系。其次我们也可以看出选修课程的课件一般做的比较好，在图文互动度上有着更大的优势，因此带来了较好的课堂体验。从本科生培养计划的长远性来看，教学课件上的优化势在必行。

正确使用课件可以给教学带来的好处有：

1、多媒体课件表达更加直观，有利于学生理解和掌握知识点。有的课程需要用大量图像做素材，例如建筑工程概论等课程，用多媒体课件辅助讲解，可以形象的解释建筑工程知识，达到增强教学效果的目的。

2、多媒体课件帮助教师节省时间，提高课堂教学效率。和板书做对比，抄写例题的时间可以通过使用课件省去。而且教师可以在教学过程中重复使用此类课件，从而能省去教师重复书写的工作量，减轻教师的负担。

3、多媒体课件信息量大、感观刺激强，有利于知识的获取和传播。它的使用可以对老师的教学内容进行补充 ^[11]。

然而课件制作的不“完美”，往往会削弱教学效果。其负面影响有两方面。

第一，课件的通用性难以顾及个体的差异性，且在后续使用过程中不加以改进，不利于教学内容的多元化发展。这样老师的创造力也会受到影响，无法体现教师的个人教学风格，学生容易感到枯燥。通用课件的使用让老师无法对不同的学生群体做出相应的调整。

第二，课件与教材脱节。一些老师将重心放在课件上后，会对教材本身有所忽视，会导致部分教学重点遗漏，学生在课堂上不知道着力点在哪儿，对课堂重点并未理解到位，并且课后也无法有效地回顾所教的内容，影响教学效果^[12]。

因此在本课题的研究过程中，就需要扬长避短，发挥多媒体课件在教学中的优势，在设计多媒体课件时应当在关键知识点着重强调，促进教学互动性。本课题遵循多媒体课件的设计与制作过程，合理运用文字、图形、声音、动画等表达，使课堂教育更加直观、形象、生动，达到良好的教学目的。其次，课件应当简洁、精练，不易过于繁冗。只有这样，多媒体课件才能在教学中起到应有的作用。

1.4论文研究技术方案

论文通过对图书馆馆藏文献，知网、万方等数据库有关文献的查询，对文献资料进行搜集和梳理，对重点内容摘抄、勾画，学习材料的物理效应，了解无机非金属功能材料的应用及研究发展，研究压电效应与压电陶瓷及复合材料、电功能材料、热功能材料、光功能材料、磁功能材料、生物功能材料等的相关知识并进行汇总，将知识系统化并完成课件文件。对课件进行运行和调整。技术流程图如图1.1所示

图1.1：技术路线

第2章多媒体课件设计原则及制作软件

2.1多媒体课件设计原则及制作软件

2.1.1 多媒体课件设计原则

在电脑越来越普及的今天，数字信息化教学的得到了越来越多人的注意。相比于传统的教学模式，利用Powerpoint以及其他一些展示性课件有助于更深入的表达所需要传授的内容，让受育者对传授的知识有直观的认识，可以快速的消化接收到的知识。但是如何制作课件使得所需传授的东西更容易被人接受是需要一定的技巧的，因此多媒体课件的制作需要遵循一定的原则。

1. 辅助性原则

教学是一个需要师生密切合作的过程。多媒体课件的使用可以让教师分散教学中的难点，使这些知识变得更为直观和形象，但是这并不代表一节课的全部。课件不能完全取代老师的教学活动，课件的制作无需面面俱到，重点在于对学生的引导。如果课件内包含了所有的内容，就无法激发学生对知识的深入的思考，拿来主义会使得学生产生怠惰的心理，不利于学生的创造性学习。

1. 针对性原则

多媒体课件的制作必须有明确的目的，在制作课件时，必须从教学入手，着力于重要知识点的提取。如果在计算机的辅助下，教学效果能够得到明显提升，那么教师可以结合学生的情况，针对性的解决问题，并选用合适的计算机软件进行帮助。如功能材料学课件制作中，在材料结构方面，尽可能给出材料的结构，这样就便于同学们理解材料特有的性质并加以记忆。

3、易用性原则

课件的制作目的是为了教学而不是为了展示自己的计算机软件使用熟练度，因此在完整的教学过程中，应注意课件的易用性，尽量使界面友好，易于操作，这样就能保证课堂教学的连贯性。并且在一些操作上也可以做一些简介，在交互的设计中给予继续操作的提示，便于其他人的教学使用。

4、适量信息原则

在现实多媒体教学过程中，信息量过大的现象十分普遍。有一种观点认为多媒体类型的课件中需要容纳大量的信息，只有大量的信息才能反映出多媒体的优势。但是在教学过程中不能忽略学生的感受，信息量过大令学生无法消化，教师则在教学过程中机械的点击鼠标展示课件的内容。这样教学双方都会产生厌倦情绪，这就是“电灌效应”。课件信息量过大使得教师为了讲完需要传授的知识不得不加快进度，期间学生在学习过程中产生的问题则不能很好地反馈给老师，有限的师生交流仅限于一些简单的智力问答，使得学生的学习主动性被掩盖，有悖于多媒体授课的初衷。适度的信息需要教师对讲授内容有一定的筛选，对教学计划有长远的规划，在学科教学过程中有效组织信息资源^[13]。

5、协调性原则

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