【摘 要】隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的普遍使用，傳統(tǒng)機(jī)械制圖的教學(xué)改革也迫在眉睫。本文基于微軟新一代瀏覽器Silverlight技術(shù)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)了一個(gè)機(jī)械制圖在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、重難點(diǎn)Flash動(dòng)畫(huà)等功能。

【關(guān)鍵詞】Silverlight 機(jī)械制圖 在線學(xué)習(xí)

1 引言

《機(jī)械制圖》是機(jī)械類(lèi)專(zhuān)業(yè)一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在現(xiàn)代工程技術(shù)人員的培養(yǎng)中起著極其重要的作用[1]。隨著多媒體技術(shù)在教學(xué)中的普遍使用，傳統(tǒng)機(jī)械制圖的教學(xué)改革也迫在眉睫。傳統(tǒng)的《機(jī)械制圖》教學(xué)存在著的課程結(jié)構(gòu)，課程內(nèi)容，教學(xué)方法，教學(xué)目標(biāo)上的局限性，已落后于多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等教學(xué)方式，采用多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進(jìn)行深入的改革是必然的[2]。

目前，關(guān)于《機(jī)械制圖》在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)方面的研究還比較少，內(nèi)容也比較簡(jiǎn)單。只有中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)和石家莊鐵道學(xué)院有相關(guān)研究。因此，本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的《機(jī)械制圖》在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)具有一定的創(chuàng)新性。通過(guò)對(duì)這樣一個(gè)學(xué)習(xí)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)可以改變傳統(tǒng)的《機(jī)械制圖》教學(xué)方式，可以克服課本上枯燥的線形文字和插圖的不足，豐富教學(xué)內(nèi)容；同時(shí)也為學(xué)生提供了一個(gè)主動(dòng)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，使學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)的對(duì)象轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)獲取知識(shí)的探索者，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，切實(shí)提高教學(xué)質(zhì)量，對(duì)《機(jī)械制圖》課程的發(fā)展具有極其重要的意義。

2 Silverlight技術(shù)

2.1 Silverlight介紹

Microsoft Silverlight是一個(gè)跨瀏覽器的、跨平臺(tái)的插件，為網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)下一代基于NET framework的媒體體驗(yàn)和豐富的交互式應(yīng)用程序。Silverlight以XAML為界面呈現(xiàn)語(yǔ)言，支持2D矢量圖形、文字、動(dòng)畫(huà)、數(shù)據(jù)雙向綁定、控件風(fēng)格與模板、LINQ、WCF、JSON、Socket和跨域訪問(wèn)等高級(jí)特性。在Silverlight4.0版本中還加入3D能力，支持更多的多媒體格式，豐富了動(dòng)畫(huà)效果、濾鏡功能，使搜索引擎優(yōu)化、數(shù)據(jù)綁定增強(qiáng)等。Silverlight提供靈活的編程模型，并可以很方便地集成到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序中。Silverlight可以對(duì)運(yùn)行在Mac或Windows上的主流瀏覽器提供高質(zhì)量視頻信息的快速、低成本的傳遞，支持IE、Firefox甚至Apple的Safari瀏覽器，而無(wú)需對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)站設(shè)計(jì)進(jìn)行移植[2]。

對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)用戶來(lái)說(shuō)，Silverlight是一個(gè)安裝簡(jiǎn)單的瀏覽器插件程序。用戶只要安裝了這個(gè)插件程序，就可以在Windows和Mac上多種瀏覽器中運(yùn)行相應(yīng)版本的Silverlight應(yīng)用程序，享受視頻分享、在線游戲、廣告動(dòng)畫(huà)、交互豐富的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等等。

對(duì)于開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員而言，Silverlight是一種融合了微軟的多種技術(shù)的Web呈現(xiàn)技術(shù)。它提供了一套開(kāi)發(fā)框架，并通過(guò)使用基于向量的圖像圖層技術(shù)，支持任何尺寸圖像的無(wú)縫整合，對(duì)基于asp .net、AJAX在內(nèi)的Web開(kāi)發(fā)環(huán)境實(shí)現(xiàn)了無(wú)縫連接。Silverlight使開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)人員能夠更好地協(xié)作，有效地創(chuàng)造出能在Windows和Macintosh上多種瀏覽器中運(yùn)行的內(nèi)容豐富、界面絢麗的Web應(yīng)用程序[2]。

2.2 Silverlight工作原理

Silverlight是以宿主瀏覽器為基礎(chǔ)環(huán)境的。宿主瀏覽器接口通過(guò)npctrl.dll與Silverlight對(duì)接。npctrl.dll是一個(gè)ActiveX控件，可以被調(diào)用。npctrl.dll會(huì)調(diào)用agcore.dll來(lái)處理一些非托管的接口程序， 也會(huì)調(diào)用coreclr.dll來(lái)創(chuàng)建一個(gè)公共語(yǔ)言運(yùn)行庫(kù)（CLR，Common Language Runtime）。我們編寫(xiě)的Silverlight應(yīng)用程序是運(yùn)行在coreclr.dll創(chuàng)建的CLR當(dāng)中的。

3《機(jī)械制圖》在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

3.1學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

《機(jī)械制圖》在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)包括四大功能，分別是在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、重難點(diǎn)Flash、注冊(cè)登錄。具體功能框圖如圖2所示。系統(tǒng)采用三層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，各層之間通過(guò)服務(wù)接口和數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口實(shí)現(xiàn)通信和數(shù)據(jù)交換。這種結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)良好的程序結(jié)構(gòu)的同時(shí)，也能達(dá)到靈活部署、方便升級(jí)和維護(hù)的目的。

1.在線學(xué)習(xí)功能：實(shí)現(xiàn)機(jī)械制圖理論教學(xué)內(nèi)容的WEB展示，方便學(xué)生隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)。教學(xué)內(nèi)容的素材主要為視頻形式，含多媒體動(dòng)畫(huà)效果，需要在網(wǎng)頁(yè)中同樣實(shí)現(xiàn)多媒體動(dòng)畫(huà)效果。

2.在線練習(xí)功能：在網(wǎng)頁(yè)上實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的繪圖功能，學(xué)生可以根據(jù)練習(xí)題的要求在網(wǎng)頁(yè)上進(jìn)行簡(jiǎn)單的圖線繪制，完成練習(xí)后，可以單擊查看正確答案按鈕查看正確練習(xí)答案。

3.重難點(diǎn)Flash：展示學(xué)習(xí)過(guò)程中重點(diǎn)、難點(diǎn)的Flash動(dòng)畫(huà)。

4.注冊(cè)登錄功能：上述三個(gè)功能的使用都需要學(xué)生先注冊(cè)成功，并以用戶名和密碼成功登錄后才能使用。

3.2開(kāi)發(fā)環(huán)境

采用Microsoft Visual Studio 2008 平臺(tái)，Microsoft Expression web 3，ASP.net開(kāi)發(fā)技術(shù)，Sliverlight技術(shù)，xaml技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)采用SQL server 2008。

3.3在線繪圖功能的實(shí)現(xiàn)

Shape繪圖是一個(gè)名為“Shape”的基本類(lèi)，由它衍生出6個(gè)子類(lèi)，通過(guò)這6個(gè)子類(lèi)可以繪制不同的圖形，分別是：Line：繪制直線；Rectangle：繪制矩形；Ellipse：繪制橢圓形；Polygon：繪制多邊形；Polyline：與Polygon類(lèi)似，區(qū)別在于圖形的封閉性；Path：以上的綜合體。

Geometry對(duì)象（如 EllipseGeometry、PathGeometry 和 GeometryGroup）可以用于描繪二維 （2-D） 形狀的幾何圖形。這些幾何圖形的描繪具有許多用途，例如，定義一個(gè)要繪制到屏幕的形狀或者定義剪輯區(qū)域。Geometry對(duì)象可以很簡(jiǎn)單（如矩形和圓），也可以是基于兩個(gè)或更多個(gè)Geometry對(duì)象創(chuàng)建的復(fù)合形狀。使用 PathGeometry對(duì)象可以創(chuàng)建更復(fù)雜的幾何圖形，這些對(duì)象可用于描繪弧線和曲線。

Geometry 和 Shape 類(lèi)的相似之處在于它們均描繪二維形狀（例如，比較 EllipseGeometry 和 Ellipse），但它們之間也存在一些重要的區(qū)別。例如，Shape 對(duì)象是 UIElement 對(duì)象，而 Geometry 對(duì)象不是。因?yàn)槭?UIElement 對(duì)象，所以 Shape 對(duì)象可以進(jìn)行自我呈現(xiàn)并具有 Opacity、OpacityMask 以及 Geometry 對(duì)象所沒(méi)有的其他圖形屬性。因此，本系統(tǒng)中的繪圖功能采用shape類(lèi)。

實(shí)現(xiàn)的繪圖功能包括：點(diǎn)繪制、直線繪制、射線繪制、構(gòu)造線繪制、圓形繪制、多邊形繪制等?？梢詽M足《機(jī)械制圖》課程一般練習(xí)的需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

《機(jī)械制圖》在線學(xué)習(xí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、重難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)Flash動(dòng)畫(huà)制作，對(duì)提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，改善機(jī)械制圖的教學(xué)質(zhì)量提供了很好的幫助。

【參考文獻(xiàn)】

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[6]祁鋒主編.機(jī)械制圖習(xí)題集[J].華中科技大學(xué)出版社，2013.

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[8]四川大學(xué)工程制圖教研室編.機(jī)械制圖習(xí)題集[M].北京郵電大學(xué)出版社.

[9]大連理工大學(xué)工程制圖精品課程網(wǎng).http：//graphics.dlut.edu.cn/.endprint