摘 要 本文简要介绍了光纤通信发展的历史及现状,较全面的向大家展现了制作 "光缆开剥与接续"多媒体课件的过程。与此同时,还对课件制作过程中使用的工具和器材及作者的心得体会作了基本介绍,希望能给读者以启发.
关键词 光纤通信 软件开发 制作过程 开剥 接续 封合
正 文
一、 前 言
光纤通信自问世以来,通过其通信容量大、传输距离长、抗电磁干扰、保密性好、重量轻、资源丰富等优点,已经广泛应用于市内局间中继,长途通信和海底通信等公用通信网以及铁道、电力等专用通信网,同时在公用电话、广播和计算机专用网中得到应用.并已逐渐用于用户系统.光缆将取代过去用户系统无法实现宽频信息传输的传统线路,这样便可提供高质量的电视图像和高速数据等新业务,以满足人们广泛的生活和业务的需要.
光缆线路,是光纤通信系统组成的重要部分.光缆线路的建设质量是确保光通信系统性能良好和长期稳定的关键,而光缆开剥接续则是光缆线路施工中工程量大,技术要求复杂的一道重要工序,其质量好坏直接影响线路的传输质量和寿命,光缆开剥、接续、封合的快慢将影响整个工期的进程,对于20芯以上光缆的接续不仅要求施工人员技术熟练,而且要求施工组织严密,在保证质量的前提下,确保施工的时间。
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二、光纤通信的发展概况及动向
2-1发展概况
光波是人们最熟悉的电磁波,其波长在微米级,频率为100000亿HZ数量级.由电磁波谱中可以看出,紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴.目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区内,即波长为0.8-1.8um可分短波长波段和长波长波段,短波长波段是指波长为0.85um,长波长波段是指1.31um和1.51um,这是目前采用的三个通信窗口.
利用光导纤维作为光的传输介质的光纤通信其发展只有二、三十年的历史,它的发展以1960年美国人Mainman发明的红宝石激光器和1966年英籍华人高琨博士提出利用SIO2石英玻璃可制成低损耗光纤的设想为基础,直到1970年美国康宁公司研制出损耗为20db/km的光纤,才使光纤进行远距离传输成为可能.自此以后,光纤通信在世界范围内展开并得到迅猛发展,在短短的一、二十年的时间中,以从0.85um短波长多模光纤发展到1.31um-1.55um的长波长单模光纤,同时开发出许多新型光电器件,激光器寿命已达十万小时甚至百万小时,许多国家相继建成了长距离的光纤通信系统.
80-90年代是光纤通信大发展的年代,在世界各国都是按照两步来走的第一步是长途干线缆化;第二步是进入用户家.发达国家在80年代就实现了长途输干线光缆化.现在正在研究光纤到用户的问题.近年来,我国的光纤通信有突飞猛进的发展,80年代来,邮电部计划在1990----1995年用近5年的时间实现全国通信干线光缆化,具体安排打三大战役:首战中轴,为京广、京沪东南沿海开放地区;攻坚两翼,左翼为郑州、西安至成都,右翼为东北三省成网;第三战役为横穿东西,有南北两条东西走向的干线,北线为北京、包头、兰州至乌鲁木齐,南线为福州、杭州、南昌、长沙、贵阳、重庆、成都.三大战役光缆目前已在全国长途直拨自动电话网中发挥良好的作用.
"九五"期间我国新的光缆干线将全部采用同步数字体制技术,以高速率、大容量干线为主.这一阶段的特点是建设周期短,采用技术新.全部敷设完成后,将在全国形成大容量干线网,具备数字、数据信道、可输电话、电报、数据、传真、图像等.并可为计算机网及各专用网提供所需要的信道.
２-２发展动向
光通信以它独特的优点被认为是通信史上的一次革命性的变革,光纤通信网将在长途通信网与市话通信中代替现用的电缆通信网,这已成为各国所公认.在未来的住信息社会中,交换大量信息的信息网络将由光纤网路来构成.
光纤通信作为一门新学科来讲,其发展的速度与潜力在通信历史上很少有其他技术能与之相比.目前,单模光纤的生产以完全实用化,它的传输频带达几十ＧＨＺ以上.在１.３１um窗口的损耗是０.５db/KZ,在１.５１um窗口的损耗是０.２--０.３db/KZ,已接近理论极限值.
三、 多媒体ＣＡＩ的认识
十年前,"多媒体"这个名词,对绝大多数人来说连听也没有听说过.不知从什么时候开始,这个名词同"信息高速公路""ＣＤ-ＲＯＭ"等一起,连同与他们相关的专栏、评价、广告,如同潮水一般地涌上电视和报刊,成为人们茶前饭后最感兴趣的话题,计算机多媒体技术之所以受到人们的关注和青睐,是因为它有以下特点:
一、超媒体结构。传统的体,不论是书本报刊还是音录像,都只以线性的方式,顺序地组织内容,而人的思维常常是跳跃的、联想的,唯有计算机才能够提供超媒体的结构形式,可以按照人的思维习惯组织信息.
二、表现力强.信息除了有文字、声音、视频影像以外,还可以创造出ＭＩＤＩ音乐、图像、动画这些新型的信息载体.行为心理学认为,学习起因于对刺激的反应,认为把学习者置于一个稳定的环境中,给它以特殊性刺激,当它做出明确反应时,也就已经产生相应的效果.利用丰富的媒体既具有特殊性的学习方法,又能使学生更接近学习的内容.另外,利用ＣＡＩ课件,易于进行重复练习,促进学生记忆.而且.ＣＡＩ课件所提供的反馈信息有很好的强化作用和引导作用.
三、交互性强.人类正在进入高速发达的信息化社会,人们已不满足于那种传统的,被动的接收信息的方式.他们要求参与创新,追求个性发展,也唯有计算机可以提供多种的人机交互手段,以满足这种需求.认识理论认为,刺激作用于学习者的感官,是神精系统产生相应的活动.它是从内部心理过程来解释人类的行为相互作用的结果.概括这种理论,学习过程就是每个人根据自己的志愿、需要、兴趣和爱好并利用过去的知识和经验对当前的学习内容做出主动的、有选择余地的信息加工过程.
ＣＡＩ课件所提供的响应环境与各种丰富的媒体方法的刺激,更能激发学生的兴趣,提高学生的学习主动性.交互性是ＣＡＩ课件优越性的最主要的原因之一.通过ＣＡＩ课件的交互,能确保学习者对接收到的信息和课程特点的注意,能促进具有认知联系的回答,能补救错误的回答,恰当的刺激回忆,有效的让使用者使用控制,能及时对做出的回答进行反馈.
四、可以进行网上传输.当今的世界已构建起一个以光纤为骨干的全球通讯网,随着信息压缩和传输技术的改进,计算机多媒体无疑将成为网上最重要也最具有表现力的信息载体.
四、 软件开发平台的介绍
4.1硬件平台介绍
CPU:Cyrix 6x86 200;
内存:32M;
显卡:Cirrus Logic 5446PCI,支持１０２４*７６８分辨率,因为现在计算机的配置都比以前有了较大的提高,分辨率一般在８００*６００以上,所以本系统选用了８００*６００的分辩率;
4.2软件平台介绍
４.２.１软件平台概述
早期的教学软件开发工作主要利用通用程序设计语言,如ＢＡＳＩＣ、ＰＡＳＣＡＬ等语言来完成.但采用这种制作方式需要依赖专业的系统分析员,而且这种方式费时、费力、效率低、成本高.因此,就很需要有一些开发工具来帮助我们摆脱传统的工作方式,使得课件的制作人员能够把精力放在主题的表达、交互特性的设计、用户界面的设计等方面.有了这些工具,即使没有计算机专业知识的人员也能够方便的开发课件.
多媒体创作系统正是满足这一要求的一种特殊工具的软件,它使开发周期短.创作系统对于多媒体(包括文字、图画、动画等)的实现提供了完美的服务功能,最大限度地发挥了其面向对象的特点,使编程变得直观,可称为所见即所得,同时使结构变得更清晰明了,为编程人员提供了良好的、轻松有趣的环境.
在制作中主要运用的这种多媒体创作工具软件是Authorware 5.0,另外也选用了其它辅助工具软件,如:
动画制作软件:3D Studio Max\Flash 5.0
动画处理软件:Animitor 5.0
图片处理软件:Potoshop 5.0
视频、声音处理软件:Rido Edictor
4.2.2多媒体软件开发工具---Authorware 5.0
一 Authorware 5.0的特点:
Authorware 5.0是一个富有创造力的、用于集多媒体信息的多媒体程序创作工.Authorware 5.0使用户能够制作基于数据库的售货系统、个人及商业简报、广告制作基于计算机交互培训(Computer--based training)以光盘的主画面等.Authorware 5.0具有制作逼真的仿真系统和超媒体参考字目的能力,其强大的交互功能更加倍受用户青睐,制作的程序可以通过刻录的光盘的方式永久地保存下来,也可以打包的形式在互联网上发行,实现多媒体的远程教学方式.
二 Authorware 5.0的新增功能:
１、外部素材
Authorware 5.0允许发者将声音\图形及电影文件与Authorware文件分开存储.由于增强了连接功能,甚至可以将这些媒体文件存储在Web页上,每次更改多媒体作品时无需重新导入这些文件.
2、ActiveX 控件
所有的ActiveX控件都可以用于Authorware 5.0项目中,本软件在背景音乐的播发上就利用了外部的ActiveX控件.
３.交叉平台兼容能力
Authorware 5.0是唯一能使用户在Windows及Macintwsh这两种平台上开发及发布的多媒体程序的创作工具,便于了用户的使用.
４、对图像文件的支持
Authorware 5.0支持如下格式ＴＩＦＦ、ＢＭＰ、ＤＩＢ、ＲＬＥ、ＧＩＦ、ＪＰＧＥ、ＬＲＧ、ＰＩＣＴ、ＪＧＡ、ＷＭ和ＦＰＯＴＯＳＨＯＰ格式,正是由于这些特点,才使得在多媒体中大量应用图像,完成各种效果成为现实.
三 Authorware 开发课件的一般步骤
任何一个Authorware 项目的成功与否取决于计划的完善,一个好的多媒体课件,其开发的一般分为四个阶段:
第一阶段:确定项目范围
无论是独立开发 集体开发,完全理解Authorware 项目的范围是非常重要的.任何没有弄清的总是在开发Authorware 项目之前都应当考虑以下问题:
１.开发项目的目的是什么?
２.谁是目标用户?
３.哪些演示组件是必要的?
４.用户需要何种类型的交互?
５.产品的注意事项是什么?
第二阶段:设计
在准备进行时,做好如下工作:
１.收集所有的信息并确保没有任何遗漏.
２.将产品中将要出现的图形、声音和电影文件组织好,充分考虑效果与文件大小之间的关系.
３.对素材文件进行编号.并确保这些文件夹的文件名及其扩展名无误,最好将相同文件格式的文件放在一个文件夹中.
４.用Storyboad(故事板)或自动化的工具软件包,如Designers Edge记录程序的设计方案.
第三阶段:开发产品
其主要有:１.界面的设计;２.图形的制作;３.声音录制;４.数字视频制作;５.创作.
第四阶段:测试与发布
使用测试与发布的方法需要特别注意的内容如下:
１.查找在使用过程中出现的错误或不良效果.
２.运行环境以及设备的要求.
３.在网络上的可用性.
４.在不同机型上的兼容性.
五.软件的制作过程
多媒体ＣＡＩ课件本质上是一种计算机应用软件,它的开发过程与一般的软件开发过程有着许多相同的地方.一方面,多媒体课件的开发过程具有一般多媒体项目的许多共性;另一方面,由于多媒体课件是面向教学应用的,它在内容选择、结构组织、控制策略、交互特性以及评价标准等诸多因素上均与其他的多媒体应用有所不同,所以它的开发方法具有某些特性.在过程中教学设计、脚本编写和媒体制作三个步骤显尤为重要.
５.１教学设计。教学设计是多媒体课件开发不同于其它我媒体应用软件开发的一个特别步骤,也是决定课件质量的关键五一节,主要包括:
细化目标
目标排序
制定教学策略
决定教学模块
决定媒体的选择和组合
确定评估的方法等
５.２编写脚本
为了组织好信息,编写好脚本是成功的第一步.各种媒体结构需要仔细安排,必须对屏幕进行设计,确定
各种媒体的排放位、朴素关系、各种按钮的名称、排放方法,以及各类能引起系统动作的元素的位置,激活方式等.在时间方式上也要充分安排好,何时出音乐、何时出伴音,应恰到好处,这实际上是一个创意的过程.多媒体开发系统的功能越来越强大,上手很容易,创意的好坏往往直接决定了软件质量的高低.
５.３媒体制作
５.３.１在Authorware中搭建程序的整体框架.
在编写好脚本以后,应当对脚本细化,根据其逻辑关系在多媒体开发平台Authorware中搭建框架,使结构清晰化.
５.３.２软件的素材积累
图片的积累:主要利用数码相机拍摄,再经过ＰＨＯＴOＳＨＯＰ处理.
按钮的积累:通过ＰＨＯＴＯＳＨＯＰ的绘图工具制作,再适当运用PHOTOSHOP外部滤镜插件处理.
影像文件的积累:１.运用了3D Studio Max进行仿真制作.２.实际操作部分应用数字摄像机进行摄像,再通过Vidio Edictor 进行视频处理
５.３.３框架内容的充实和完善
这一过程是要体制作的关键,其内容是否充实和表现手法是否独到、新颖直接关系到整个课件的效果,在创作的过程中做法如下.
1、对文字的处理
在处理文字时,如果直接采用Authorware显示图标中的文字工具,输入一段文字,在字体比较大的时候,产生锯齿形边界,影响展示效果.采用Photoshop处理,在文字编辑对话框时,在[Style]文字类型域中处理 Anti-Alialed,可以消除锯齿形,但导入 Authorware 中以后又会产生很难看的白边.同样严重影响效果,解决引问题基本方法是:
在Photoshop中设置文字文件的调色板,选择菜单命令 "Image-Mode",一般选"Indexed Color",在[Coloos]域给出当前文件所包含的最少颜色,根据值来确定,[Ｃolor Depty]应该选的参数,如[Colors]域值为151.就应该选择大于该值的最比特值"８bits/pixel.
2、对动画的处理
在制作动画的时候,应用Flash5.0或其软件制作avi格式的数字影像,可以直接导Authorware中,但出现的总是是其动画的背景不透明,导致动画与Authorware中的背景不能够很好地融合在一起,处理的办法是应用Animitor4.0导入数字化影像,对每一贴进行处理,选择背景颜色,将背景颜色置为全黑(色彩设置为256)然后利用菜单命令[File]中的[Expored]生成具有透明模式的.flc数字化影像格式,再在Authorware中引入.
3、在Authorware中采用的几种特殊方法
为了增强多媒体的展示效果,在细小的环节上做了一些特殊的处理:
4、对介面上按钮的处理
在介面上旋转按钮的一般方法是直接放置,这们在每进入一个有按钮的介面时,都会先出现按钮,介面产生晃动.解决的方法是在制作背景的时候,先将按钮放到背景中,而后在Authorware中,采用精确对准,让按钮覆盖往背景上的按钮.
5、对于擦除图标的使用
在程序的过程中大量使用了擦除图标,从一个介面跳转到另一介面时,按一般的处理方法,先擦除后跳转,在跳转的过程中避免不了会出现一段黑屏.处理的方法是:在Authorware中利用层值的概念,设置将要擦除介面的层值,再在擦除图标之前先显示将要显示的介面,这样虽然将要显示的介面先显示了,但由于层值较低,会被覆盖掉.
6、ＬＡＹＥＲ的要领及运用
Layer 的要领是一个看似不太起眼的要领.其实只要弄懂它的要领并熟练掌握、体会。在课件的制作过程中省时省力,并能增色不少.
Layer在Authorware中出现很多地方,显示图标、移动图标这两个经常用到的图标都涉及到层的运用.人们往往忽视层的设置,其结果便是,当引入了一幅图片层,并没有达到预先设想的效果,最直接的后果便会是引入的图片从未出现过!这便是只顾着往流水线上放显示图标,没有设置层所带来的结果.在上述两个图标的对话框中有一个让用输入数值的地方:Layer-------可在其中输入一个大于０的数值,此值越大则相关图形离你的眼睛越近(因显示屏是一个面的要领,不能涉及到层次问题,但在这里,为了说明问题,引入远近的说法),离你近的图形当然就要挡住离你远的图形(如果没有设置特殊的蒙板(ＭＡＳＫ模式).其应用比较灵活,视实际情况加以运用.
7、子程序的使用:
子程序的使用是编写高级语言程序经常涉及到的一个问题,在Authorware的相关参考资料中不常见,但Authorware提供了非常丰富的子程序调用功能以完善自己的功能.例如:程序中须要完成复杂的计算,则可用函数"ＪＵＭＰＱＵＴ ＲＥＴＵＲＥ"调用外部程序并在外部程序执行完毕后返回Authorware,诸如此类的函数:"ＪＵＭＰ ＱＵＩＴ"(跳转到外部非Authorware程序)."ＪＵＭＰ ＰＲＩＮＴ ＲＥＴＵＲＮ"(调用外部程序并打印指定的某个文件可用来借用外部程序完成精美的打印功能),"ＪＵＭＰＦＩＬＥ"(跳转到其他的Authorware文件),"ＪＵＭＰＦＩＬＥ ＲＥＴＵＲＮ"(调用其它的Authorware文件,相应的功能调用容易,但功能非常强大,使用得当,会大大提高软件质量.本软件在开发过程中主要是调用其它的Authorware文件,其具体使用方法为:
在流程图上放置一计算图标,双击图标,在程序栏里写入ＪＵＭＰ ＦＩＬＥ ＲＥＴＵＲＥ("文件名).在软件中,可方便于调试及提高运行效率,我们恰当地使用了子程序.这们做有三个优点:
(１)可分阶段进行开发,分别由同组的两个人在不同时期写脚本,但要事先约定一些注意事项及规范;
(２)不用担心大量的变量使用容易产生混淆,错误调用;
(３)每一个程序短小,适于调用及调试.
8、软件打包后因反复修改而产生的问题
在调度程序的过程中,曾遇到过这样的现象:硬件部分已基本完毕,打包后,文件大小是 18。5ＭＢ.在修改过程中,删除大量重复调用的显示图标.再次打包后,文件的大小依然是１１ＭＢ,后来,又增加了不少内容,但一度文件打包后没有再超过１１ＭＢ,增删内容,而文件的大小不发生变化!这是一个很奇怪的现象.经过后来反复实践及理论上的分析,得出的结论是;在第一次引入图标后,Authorware便预留了一定大小的空间以便容纳内容,以后这个空间请求增大,则系统会在不同的地址另外分配空间.这样,由于文件存储的连续性,导致数据读出的效率很低,在运行时会非常缓慢,这是Authorware集成系统本身的文件数据结构方面的问题.并没有什么办法,唯一可以做的便是在脚本编写的时候就要做到心中有数,避免以后的修改,这是一个笨办法,但也是我们唯一最大限度提高单个程序运行效率的办法.
六 软件制作过程中的体会
（一）用了几种常见的软件，其中包括：Authorware 、Photoshop、word等。在制作过程中，通过自己动手，了解并学会了这些软件的用法，功能等。也知道了他们的特点和性能，其中收获和体会也是颇深。
Authorware：因为这个课件是以此软件为主，那么接触和用的最多，自然也是收获最多，以前对于Authorware只能说是初步的感性认识，对它的了解并不深刻，通过对它的运用即在制作过程中对它的学习逐步掌握并学会灵活使用。在作此课件之前，我也用Authorware做过一些简单的课件，只能作一些简单的动画和翻页功能。在不断的学习中，通过看课外资料、询问教员、向同学请教等方法，对本软件的认识逐步提高，对Authorware中较难图标如交互图标的应用以及变量、函数的使用都有了比较深刻的认识。例如：在制作有交互图标应用同时也有热区的应用，我们的设计思想是，当鼠标移到热物体时自动弹出该物体所代表的章节同时又不向下播放，只有在点击该物体时才向下播放，在实际操作中，我们遇到了一些问题，如当鼠标滑过物体时在弹出字体时，同时也向下播放，我们经过多次尝试找到了解决的方法，那就是，采有两次交互的方法，第一次是外挂热物体，第二次是热区；犹其是函数的应用，使得交互功能大大加强。通过这段时间的不断学习对本软件虽说有了较深该的认识，但是还有许多不懂的地方有待学习，犹其是变量和函数的灵活应用方面。Authorware软件是一个功能强大的多媒体制作软件，学会和掌握它对自己以后的发展是很有帮助的，因为在质量建军的同时、科技强军的新形试下，部队对多媒体制作人才的需求是迫切的，因此掌握一门多媒体制作软件是很有必要的。
（二）更深地了解了光缆的开剥、接续以及光缆的发展过程、前景和它的主要性能。
在课件的制作过程中，我们参阅了大量关于光缆方面的书籍，对光缆有了一个较全面的了解。
（三）美工设计
多媒体课件一个重要的特点就是较好的美工设计，这可是需要花费大量的精力和时间，我们在制作的过程中用Photoshop设计了大量的背景及画了一些图像，几乎每个背景和图像都要精雕细刻。因为第一要考虑它的美观；第二要考虑整个课件的统一性；第三要考虑能否能用投影机投影授课。在制作过程我主要有以下几点收获： Photoshop给我们带来了许多的艺术效果，因为它有强大的滤镜功能，从图像到文字，能制作出许多意想不到的神奇效果，另外在开始我们用的图像全是JPG格式，但这种格式插入到Authorware中就不那么清淅了，后来采用了BMP格式，可清晰多了。
（四）几点道理
作为一名对多媒体制作有很少了解的学员，选择自己的毕业设计为"课件"制作，无疑是一件不太容易的事情。它不仅要求我们对所学的专业知识有个较全面的了解，而且要全面地学习多媒体制作所需要的软件知识。在刚开始的时候觉得无从下手，心里有点茫然，只有抓紧时间学习电脑知识。后来才发现在一段时间内想把这方面的知识学得很精，并不是一件很容易的事情，尤其对于像我这样没有足够的资金购买电脑的学员。在此之间，也有过抱怨当时不该选择做课件的论文。有时也被弄得心烦意乱。然而，这一切我都克服了。同时我也得出了一点道理：一、无论做什么事情都要有一种执着的精神。否则就会半途而废；二、做什么事情也不能急于求成，否则则欲速则不达！三、在做一件事情以前必须有详实可行的计划，否则就会出现不知做什么的现象和后来的手忙脚乱的现象。
以上就是我们对制作本课件的一些体会，有不当之处请领导批评指正。
结 束 语
多媒体教学课件有两大特点:一是人机的交互性,这能够充分调动人的主动性,变被动为主动,大大提高了学习的效率;另一个是可重复性.当你在操作过程中遇到了不理解的地方,计算机可以不厌其烦的为你解释,大大提高了我们的学习效率.例如;在课件的讲解中,只要你不选择退出,那么你将可反复学习你不理解的内容直到学会为止.这无疑是电脑众多优点之一.
随着网络技术的发展,多媒体的教学将不仅仅局限在单机上,它可以在空间上扩展,实现资源共享.我们可以设想,在未来的党校里教师将变得非常少,甚至只需要一个网络管理者便可以了.这样便会将人类从繁重的劳动中解放出来,并将节约大量的资金.
综上所述,我了解了多媒体技术应用所具有的重要性与必要性.因此,它将需要我们这一代人对其做出深刻的探讨与发展,为人类的进步做出我们力所能及的贡献
在本课件的制作过程中,光缆教研室给我们大量的帮助,保证了我们的制作器材,特别感谢我们的指导老师:陈俊一、王向方教员,他们从课件的设计、脚本的修改,理论素材的准备、制作过程中问题的解决直到最后课件制作完毕后的检查都给予了我们耐心的指导和帮助,体现了他们作为教员对工作高度负责的精神和对知识一丝不苟的态度.再次向光缆教研室的领导,各位教员表示我们最崇高的敬意和最衷心的感谢！