《计算机硬件组装》仿真交互系统的设计与实现

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摘 要：模拟仿真技术是近几年发展起来的一门综合学科,通过计算机技术模拟实验环境,成为辅助教学的手段,使用Flash软件强大的交互性、丰富的动画和编程功能,开发了具有良好操控性和可视化界面的计算机硬件组装多媒体仿真课件,模拟真实实验环境,实现人机交互,达到良好的教学效果.

关 键 词：多媒体教学；模拟仿真；Flash；Actionscript；交互性；硬件

中图分类号：TP37文献标识码：A文章编号：1009-3044（2013）24-5495-05

随着微型计算机日益普及,计算机应用基础成为了中职学校的基础课程.而计算机硬件组成是计算机基础课程入门的第一章节,由于学生在刚开始学习中对计算机硬件比较生疏,对于计算机专业的学生,计算机组装是必修的课程,而学校实训室提供让学生组装的计算机数量无法满足学生的人数,经常出现多名学生围绕一台计算机进行操作,只有个别学生能够真正实践.其次,计算机硬件的更新换代较快,很多实训室仍然使用落后的计算机硬件进行组装实训,达不到与时俱进.再者,学生刚开始接触组装实训,难免发生各种错误和意外,这些意外常常导致硬件的损耗,由于这些实训室硬件条件和成本的制约,计算机组装课程的教学难以取得好的效果,目前大部分学校的教学方式依然是传统的教学方式,随着计算机多媒体信息技术和交互性动画技术的迅速发展,人机交互的仿真模拟课件走进了传统课堂,多媒体技术应用于教学,一定程度上弥补传统教学的不足,提高学生对实训的熟悉程度,也弥补了实训室硬件条件的局限性,增强实训教学效果.采用计算机仿真模拟部分教学实验具有简单,快捷,低成本的特点.同时,人机交互的仿真模拟课件还可以给多媒体教学注入了生机和活力,该文针对计算机组装课程的理论性、抽象性和复杂性的特点,根据教学内容并且利用Flash的交互性功能来制作多媒体教学仿真课件,改善了普通课件界面单一和效果不显著的现状,实现人机交互.

1使用Flash开发的优势及使用Flash开发交互式仿真课件的关键技术

Flash是能将文字,图像、动画、视频、声音信息进行整合的多媒体软件,能完成高质量的课件制作.在开发多媒体课件中体现了动画制作、交互性和实用性等优势.在动画制作方面,Flash软件的矢量动画技术,可以无限缩放并保证图片质量,文件小,适用于网络传输应用,此外,Flash提供了补间动画、引导层动画、遮罩动画、逐帧动画等多种动画方案,能整合成丰富的动画效果.在交互性方面,使用者通过导航、菜单、键盘鼠标轻松实现人机交互.在实用性方面,Flash可以将音频,视频,图片和过程性动画导入库中,在场景中可以多次调用.课件制作完成后可以发布成各种文件格式,有更广阔的应用空间,也便于网络远程教学.

计算机硬件组装仿真课件的制作涉及的知识面广,包括计算机硬件结构分析、计算机组成原理、虚拟现实技术,3D仿真技术等,在制作过程中,需要把这些技术融合起来,必须用到Flash的几项关键技术：1）流媒体导入技术,实现视频的播放和控制.2）与3Dmax软件的交互,实现3D效果图的导入.3）Actionscript是一种面向对象的脚本语言,包括变量、常量、运算符、函数、动作等,可以灵活控制和调用各个对象,实现良好的交互功能.

2仿真教学课件的设计与实现

计算机硬件组装入门课程知识点多,复杂抽象,所以在整个设计过程中要根据教学内容来安排课件的结构,为确保教学内容和教学功能的完整性,将课件分为四个模块.流程图如下：

图1

2.1主界面的实现

本课件的主界面通过导航栏四个按钮把四个模块组合起来,使得课件结构清晰,方便操作,按钮元件添加鼠标动作事件MouseEvent.CLICK,和帧跳转函数gotoAndPlay（）方便的完成导航任务.在主界面的右下角,可以添加一个退出的按钮,在使用结束时点击退出.

2.2模块一的设计（图2）

此模块是硬件基础知识的讲解,包括各硬件的参数,组装前的工具准备,组装的注意事项.通过练习题来加强学生的记忆.

图2

模块一的实现：

创建场景1和四个关键帧,把“认识硬件”、“准备工具”、“注意事项”、“练习题”分别做成四个影片剪辑mc_rsyj、mc_gj、mc_zysx、mc_lx,场景1通过四个子导航按钮来实现关键帧的跳转,练习题设计为连线题,通过图片和文字对应的连线,并且判断对错,部分关键代码：

2.3模块二的设计（图3）

此模块通过视频的导入,让学生了解安装各部件的正确方法：

1）给主板安装CPU,并且安装散热风扇.

2）给主板安装内存,注意定位缺角.

3）给机箱安装电源

4）把主板安装到机箱内

5）安装硬盘、光驱

6）安装显卡

7）机箱与主板间的连线、各种指示灯、电源开关线、PC喇叭的连接、和硬盘、光盘电源线和数据线的连接.

模块二的实现：

创建场景2,通过Flash自带的组件来实现带列表播放功能的播放器,先添加一个视频播放器,再添加播放列框和下拉框,在属性中添加视频的读取路径信息.播放器上设置了停止,播放和进度条,实现视频的播放控制.

部分代码如下：

2.4模块三的设计（图4）

此模块是硬件仿真组装,这模块是本课件的主要功能部分,运用图片的拖放和热区响应技术来实现.学生可以通过鼠标拖动图片到相应的位置来虚拟组装过程,并且判断操作是否正确,实现人机交互.

模块三的实现：

交互组件是Flash应用程序的一部分,用户通过在交互组件中与应用程序进行交互做出响应.模块三中,需要运用热区和拖放组件实现仿真功能.“热区”是指用户通过单击屏幕上的一个区域（或多个区域）来做出响应.把硬件图片设置成一个热区,按钮第四帧设置关键帧,在鼠标事件响应区域内进行有效响应.“拖放”是指用户通过将屏幕上的一个或多个对象拖到目标上来回答问题.startDrag和stopDrag来控制拖动来完成虚拟组装.实现过程：

创建场景3,分别创建各影片剪辑后进行整合.在硬件图片上做按钮,设置一个隐形按钮,鼠标移过时,显示该硬件的安装提示说明,通过鼠标拖动到相应的位置（通过影片剪辑的xy坐标来定位）进行虚拟仿真安装,在该硬件被拖动放置到某个位置后,系统会判断正确与否,并给出信息,达到人机交互.例如内存条的安装,鼠标移过内存条的图片时,闪现提示文本框“请将该硬件安装在主板内存插槽处”,拖动该影片剪辑到主板图片的内存插槽上（影片剪辑的xy坐标）,完成后会出现实际操作注意事项的文本框：“先扳开内存插槽的卡子,对准内存条的缺角和插槽,按下时要平均用力,紧压后扣上卡子固定.”

部分关键代码如下：

CPU、风扇、硬盘、光驱、显卡声卡的影片剪辑也类似内存条影片剪辑元件上的脚本代码,只是自定义的实例名不同,在每个场景右下角设置一个返回主界面的按钮（gotoandplay）.

2.5模块四的设计（图5）

此模块是提高训练模块（硬件故障检测与维修案例分析）,筛选出实践中经典的故障现象和处理方法十问十答,使学生熟悉实践过程可能会出现的问题.

模块四的实现：

此模块的实现先创建场景4,通过添加静态文本框,故障现象和处理方法一问一答为做为一个关键帧,十个问题创建十个关键帧,并在每帧右下角添加“上一个”,“下一个”,“返回”,“退出”的按钮事件,方便操作.

3整合发布测试

在四个模块的场景制作完成后,将整个课件进行整合（图6）,发布为exe可执行播放文件（图7）,在没有安装Flash播放器的计算机上也可播放,教师可在单机上授课,同时,再发布一个文件,可在网络环境下使用,可提供远程授课和学生课后通过网络平台复习.

4总结

在现代化教学中,使用Flash和Actionscript来制作的多媒体仿真教学课件,可以充分发挥人机交互,结合了声效、音乐、动画、视频等可视化的效果,给课堂带来了活力,具有适用性和广泛性,不仅适用于多媒体教学,也可用于网络教育.而仿真课件毕竟是对真实环境的模拟,作为一种辅助教学的手段,不可能完全代替实验,由学生自己动手实践,积累经验,提高动手能力,才是教学的根本,所以,仿真课件与真实实验结合使用,才能给教学带来更多的帮助.