梅黎錦

（上海電機(jī)學(xué)院 高職學(xué)院，上海 200240）

目前工程制圖教學(xué)多采用傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)代教學(xué)相結(jié)合的方法，學(xué)生在課堂上接受了大量的知識(shí)，但課后往往感覺(jué)沒(méi)有掌握多少內(nèi)容，做起習(xí)題無(wú)從下手，要深入消化和掌握課堂上學(xué)習(xí)的內(nèi)容，預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和練習(xí)均非常重要，可是現(xiàn)有的課件和教材不配套，配套的紙質(zhì)作業(yè)又有無(wú)法多次練習(xí)的缺陷，為了彌補(bǔ)現(xiàn)有的缺陷和適用性，在吸取前人先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，針對(duì)理工科高職高專學(xué)生，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)實(shí)施動(dòng)態(tài)管理，為本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了學(xué)習(xí)、練習(xí)及測(cè)試3個(gè)主要功能模塊.

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 學(xué)習(xí)模塊

學(xué)習(xí)模塊主要用于學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，其內(nèi)容包含有ppt課件、Flash動(dòng)畫和三維參數(shù)化演示程序.針對(duì)三維參數(shù)化演示程序，要求使用的計(jì)算機(jī)上安裝有AutoCAD2004或AutoCAD2010版，使用演示程序前先確認(rèn)安裝的版本再運(yùn)行相應(yīng)的程序.學(xué)習(xí)部分對(duì)加強(qiáng)基本概念的掌握和了解，強(qiáng)化課程的后續(xù)學(xué)習(xí)是必不可少的.

1.2 練習(xí)模塊

練習(xí)模塊主要用于學(xué)生進(jìn)行作圖訓(xùn)練.由于工程制圖課程開始學(xué)習(xí)時(shí)學(xué)生可能對(duì)AutoCAD軟件還不是很熟悉，此時(shí)的作業(yè)主要停留在紙質(zhì)練習(xí)上，所以要考慮方便學(xué)生打印后練習(xí).當(dāng)學(xué)習(xí)進(jìn)入到一定階段后，練習(xí)可以上機(jī)進(jìn)行，學(xué)生可智能選取相應(yīng)的習(xí)題，進(jìn)入AutoCAD環(huán)境進(jìn)行練習(xí).每個(gè)習(xí)題均配有對(duì)應(yīng)的習(xí)題答案文件，答案文件有DWG（AutoCAD文件擴(kuò)展名）格式和SWF（Flash文件擴(kuò)展名）格式2種，DWG格式文件包含視圖答案和三維模型，視圖答案放在圖紙空間，補(bǔ)線補(bǔ)圖內(nèi)容以紅色線條凸現(xiàn)，三維模型放在模型空間，學(xué)生可進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察.SWF格式文件詳細(xì)演示作圖步驟并包含提示信息，指出作圖中用到的理論重點(diǎn)和易犯的錯(cuò)誤.

1.3 測(cè)試模塊

測(cè)試模塊含有多套模擬試卷和配套答案，供學(xué)生模擬考試檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果.文件形式有兩類，一類是基礎(chǔ)概念部分，文件為 Word文檔，內(nèi)容包含單選題和多選題，另一類是作圖題，形式為DWG文檔，可用AutoCAD直接打開進(jìn)行測(cè)試.

為了保證題庫(kù)數(shù)據(jù)不被任意改變，學(xué)生練習(xí)和測(cè)試的文檔在保存時(shí)系統(tǒng)會(huì)提示“另存為”，學(xué)生可以另外選擇保存目錄和文件名，這樣也便于學(xué)生對(duì)所做練習(xí)和測(cè)試內(nèi)容進(jìn)行保管.

2 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

本數(shù)據(jù)庫(kù)的特點(diǎn)是文件形式多樣，要能夠支持文本數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)和動(dòng)畫數(shù)據(jù)，對(duì)大量雜亂無(wú)章的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、存儲(chǔ)、分類、排序、檢索、維護(hù)、計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和傳輸?shù)纫幌盗屑庸ぬ幚恚?］，是本數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容.

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)以WindowsXP為操作系統(tǒng)平臺(tái)，DBMS采用Access，應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)工具采用Visual Basic6.0，利用SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行記錄的查詢、修改、增加和刪除等操作，按需求分析、概念結(jié)構(gòu)分析、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施及數(shù)據(jù)庫(kù)運(yùn)行和維護(hù)6個(gè)階段對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)［2，3］.下面就本系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程的幾個(gè)重要步驟簡(jiǎn)述如下.

2.1 需求分析

本系統(tǒng)主要使用對(duì)象是教師和學(xué)生.教師是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理者，應(yīng)可以方便地管理本系統(tǒng)中所包含的各項(xiàng)內(nèi)容，如對(duì)題庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行查詢、修改、增加和刪除等操作.學(xué)生則可選擇進(jìn)行相關(guān)課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)、練習(xí)或自我測(cè)試，對(duì)練習(xí)和測(cè)試內(nèi)容可以另存，但不能對(duì)題庫(kù)中的內(nèi)容進(jìn)行修改、增加和刪除操作.學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)、練習(xí)和測(cè)試內(nèi)容的查詢和選擇要求是智能的，可通過(guò)輸入多種查詢主題找尋想要查找的內(nèi)容，如輸入章節(jié)、關(guān)鍵字或題號(hào)進(jìn)行查找、預(yù)覽查詢結(jié)果，然后進(jìn)入相關(guān)內(nèi)容操作.根據(jù)需求分析，本系統(tǒng)的組成模塊如圖1.

2.2 系統(tǒng)工作流程

本系統(tǒng)工作流程如圖2.

圖1 系統(tǒng)模塊組成框架Fig.1 Frame of system module

2.3 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表

為便于本系統(tǒng)題庫(kù)管理，同時(shí)也考慮降低系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，數(shù)據(jù)庫(kù)采用Microsoft Access作為數(shù)據(jù)源，利用Access軟件設(shè)計(jì)并建立1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，名為EngDrawing-Lib，所有文件保存在該文件庫(kù)中.文件通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的文件信息表映射到文件庫(kù)中.

文件通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)中的文件信息表映射到文件庫(kù)中，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有：

（1）用戶在對(duì)文件更名、文件狀態(tài)修改時(shí)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中文件表中的記錄進(jìn)行修改，而不是直接去操作磁盤上的文件，提高響應(yīng)速度.

（2）用戶刪除文件時(shí)，系統(tǒng)只是把數(shù)據(jù)庫(kù)中文件表中對(duì)應(yīng)記錄置為“無(wú)效”狀態(tài)，而不是直接刪除磁盤上的文件.保證學(xué)生誤操作情況下仍可以恢復(fù)被“刪除”的文件.

文件庫(kù)中包括習(xí)題文件庫(kù)、學(xué)習(xí)文件庫(kù)以及測(cè)試文件庫(kù).習(xí)題文件庫(kù)主要是作圖題，當(dāng)學(xué)生根據(jù)主題找到相應(yīng)的文件后，就可以打開該文件進(jìn)入AutoCAD界面操作，并可將文件另存在其他目標(biāo)地址，同時(shí)，學(xué)生也可以通過(guò)選擇查看，得到該習(xí)題的答案、作圖步驟等；學(xué)習(xí)文件庫(kù)主要是文檔文件和多媒體課件的內(nèi)容，將教師上課的課件也入庫(kù)，是為了方便學(xué)生課后自學(xué)；測(cè)試文件庫(kù)主要目的是讓學(xué)生自我檢測(cè)學(xué)習(xí)效果，內(nèi)容包括作圖題、概念題、是非題、單選題及多選題等，并包含相應(yīng)的答案.

數(shù)據(jù)庫(kù)必須能對(duì)圖形文件進(jìn)行有規(guī)律的存儲(chǔ)，并且能在本系統(tǒng)中很好地調(diào)用，表1為其中的習(xí)題文件信息表.

圖2 系統(tǒng)工作流程圖Fig.2 Flow chart of system work

表1 習(xí)題文件信息表Tab.1 Exercises files information table

2.4 創(chuàng)建工程建立與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接，實(shí)現(xiàn)VB對(duì)Auto CAD的調(diào)用

在VB中創(chuàng)建1個(gè)工程，命名為Drawer Test.vbp，將上述創(chuàng)建的Eng Drawing-Lib數(shù)據(jù)庫(kù)復(fù)制到代碼目錄中，以便建立數(shù)據(jù)庫(kù)連接.

本系統(tǒng)采用ADO（Active X Data Objects）作為數(shù)據(jù)連接的手段，所以首先需要在工程中添加對(duì)ADO的引用，同時(shí)，由于系統(tǒng)中采用了文件系統(tǒng)對(duì)象，也要增加對(duì)該對(duì)象庫(kù)的引用.應(yīng)用數(shù)據(jù)控件創(chuàng)建工程，通過(guò)Connection String連接數(shù)據(jù)庫(kù)［4］，實(shí)現(xiàn)Provider＝Microsoft.Jet.OLEDB.4.0；Data Source＝E：＼Eng-Drawing-Lib.mdb；Persist Security Info＝False連接.由于作圖題的操作界面是Auto CAD，所以還要引用Auto CAD.用VB編寫的外部程序操縱Auto CAD，將VB與Auto CAD連接起來(lái)，需要2個(gè)步驟：首先在VB編程環(huán)境中引用Auto CAD對(duì)象庫(kù)；其次編寫VB程序代碼，創(chuàng)建Auto CAD對(duì)象，啟動(dòng)運(yùn)行Auto-CAD.

2.5 界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)必須符合簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn).圖3為學(xué)生練習(xí)模塊界面，學(xué)生可通過(guò)選擇難度、章節(jié)、主題等進(jìn)行文件查詢，并選擇打開所選文件，進(jìn)入Auto CAD界面操作.

3 結(jié)論

本課題所開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)功能豐富、操作簡(jiǎn)便，克服了紙質(zhì)作業(yè)無(wú)法反復(fù)練習(xí)的致命缺點(diǎn)，具有一定的先進(jìn)性、適用性和延展性，是學(xué)生學(xué)習(xí)工程制圖課程的好幫手.論文以工程制圖課程為例，說(shuō)明了數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在管理、保存和應(yīng)用這些教學(xué)和學(xué)習(xí)文檔中的具體應(yīng)用，對(duì)相應(yīng)教學(xué)系統(tǒng)的研究與開發(fā)有一定的參考價(jià)值.

圖3 學(xué)生練習(xí)模塊界面Fig.3 Interface of students’practicing module

［1］馬健，王祎，謝步瀛.基于外部工程數(shù)據(jù)庫(kù)的圖形檢索［J］.東華大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2007，33（3）：382-384.MA Jian，WANG Wei，XIE Buying.Retrieval of graphic resource based on external engineering database［J］.Journal of Donghua University：Natural Science，2007，33（3）：382-384.

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