基于Ｗｅｂ的工程制图电子题解模型库

段红杰　何培英

摘要基于CAI技术和网络技术开发的工程制图电子题解模型库，借助图形、图像、音频、视频、文字等多种媒体素材，使工程制图抽象的理论实际化，能够较好地激发学生的学习兴趣和参与意识，实现教与学的互动和网络资源共享，对培养学生的画图、读图能力和空间想象力起到事半功倍的作用。

关键词工程制图模型库多媒体

1 传统的工程制图CAI课件的特点

传统的工程制图CAI课件存在的缺陷主要有：助教型多，助学型较少；固定型多，可重用型、自繁殖型少；演示型多，练习型少；设计相对滞后。

由于工程制图课程的特殊性，学生课后需要进行自学，并进行大量的习题训练，而目前开发出的课件或习题库的内容大多是固定型的，造成了CAI课件的局限性比较大，不能根据学习者个人的意图和实际需要灵活变动；如果需要更新教学内容，必须由编程人员重新开发设计课件。而且工程制图CAI课件大多以演示为主，没有提供必要的绘图环境，不能满足工程制图课程以“图”为交流手段的特别需求。因此，随着计算机网络技术的迅速发展，建设基于Web的工程制图CAI课件题解模型库非常有必要。

2 基于Web工程制图电子题解模型库的构想

随着高校教学改革的深入进行，学时数的大幅度缩减已成为事实。传统的工程制图教学中的习题课及课后习题解答已很少能正常进行，如何增强课外习题的效果，加深学生对所学知识的理解、深化和巩固，是当前工程制图教学中必须解决好的问题。

作者总结了多年来的工程制图教学经验，针对工程制图习题量大，学生空间想象能力难以培养的特点，开发了一套基于“助教”和“助学”相结合的工程制图电子题解模型库。模型库精选特点鲜明的习题，内容覆盖工程制图所有章节。每题均给出了解题思路、解题步骤和标准答案，并且加入了三维立体图和三维动画显示，所有的动画演示过程都与解题步骤相适应，具有良好的直观性，易于学生理解工程制图的基本概念和关键知识点，利于培养学生的空间想象能力。学生利用工程制图电子题解模型库可以进行自我测试，可以反复揣摩每种题型的解题思路；同时在课堂上，教师利用该课件可以节省作图时间，便于对重点和难点进行有针对性的讲解，提高教学效率。此外，利用该课件还可以把教师从繁重的批改作业的工作中解脱出来，让教师可把更多的精力放在组织教学和启发思维的环节上。

3工程制图电子题解模型库的设计

3.1工程制图电子题解模型库开发框架及功能

工程制图电子题解模型库采用B/S模式，它将所有的题解模型素材都放置在服务器端，学生和教师通过浏览器端的程序访问服务器，其开发架构如图1所示。

浏览器端为学生和教师提供统一的访问界面，供用户访问和使用系统。服务器端主要包含应用程序、数据库、题解模型素材等，根据用户需要向浏览器发送信息。超级用户界面主要用来对模型库进行更新、修改、整理等。

3.2工程制图电子题解模型库开发技术及应用

3.2.1页面设计

工程制图电子题解模型库是借助图形、图像、音频、视频、文字等多种媒体素材，以丰富的色彩、生动的画面、精练的文字、亲切的语言和立体感强的造型来展示传统工程制图课程中抽象的线条、实体。由于课程的特点是图文并茂，二三维的图形信息并存，因此其网页的设计过程比较复杂，设计流程如图2所示。整个网页采用框架结构，左框架为菜单导航栏，右框架为内容显示区，如图3所示。

3.2.2 数据库设计

（1）数据库的建立

Web的常见数据库有Microsoft SQL Server和Microsoft Access，它们都属于关系型数据库，操作界面属于Windows型，简单易学。在本系统的开发过程中，使用Access进行开发，当在Internet上运行时，将Access转换成SQL数据库。

（2）数据库的操作

服务器端实现对数据库的访问技术较多，目前Microsoft公司开发的ASP技术以及Sun公司开发的JSP技术得到广泛应用，由于本模型库采用Windows平台，故选用ASP来实现服务器端对数据库的访问。

利用ASP操纵数据库可分四步进行。

Step1. 定义一个ADO连接对象，然后打开数据源

Set adoCon = Server. Create Object(＂ADODB.Connection＂)

adoCon.Open＂数据源＂

Step2. 执行SQL命令,并将结果存储到一RecordSets对象变量中

SetRS = adoCon.Excute(SQLstr)

Step3. 通过RecordSets集合取得纪录的内容

Step4. 关闭数据库

3.2.3 登录系统的建立

为了保证系统登录者的确定性和系统运行的安全性，制作了登录系统。ASP是一种服务器端的脚本语言，通过ASP对象提供的方法和属性，可以很容易地操作服务器端的数据。此系统采用“浏览器—服务器—数据库”的运行方式，在浏览器端运行登陆界面，通过服务器端的ASP程序提取浏览器端的参数，同时打开系统数据库进行数据检验，确定用户身份。

3.2.4 制作答疑讨论系统，提高交互能力

习题解答的主体是学生，让学生更多地参与习题解答的全过程，这对于学生知识的掌握、能力的提高十分有益。该电子题解模型库制作了答疑讨论系统，让每个学生都有机会参与习题的讨论，发表自己的观点，提出需要解决的问题等。站点主页上还有能够链接到教师电子邮件信箱的超链接，通过电子邮件，学生可以递交自己的作业，寻求老师的帮助，抒发自己的学习感受；老师可以发布习题信息，发还批改后的作业，有针对性地帮助学生解决学习中的问题。

系统仍然采用“浏览器—服务器—数据库”的运行方式，在浏览器端运行讨论答疑网页，通过服务器端的ASP程序提取浏览器端的信息，然后将此信息实时地向所有在线用户发布，供大家观看讨论。同时将信息存入数据库中，方便当时不在线而又有相同疑问的同学以后查看。

4 结论

基于Web的工程制图电子题解模型库是我们对网络辅助教学进行的有益的尝试。经过在我院校园网内部的使用，师生反映强烈。系统中生动的网页和立体动画让学生的学习热情和兴趣大大提高；系统提供的人机交互功能，实现了教学的个别化，便于学生课余自学；培养和发展了学生的观察力和想象力，使得他们能够更快、更好地掌握工程制图这门实验性很强的课程。

参考文献

1 瞿畅，王君泽，沈雯晔等. 基于Web的工程制图助学型CAI[J].工程图学学报，2003，1：136～140

2 段红杰，陶浩.工程制图CAI课件的设计与制作[J].现代机械，2002，4：22～23

3 何培英，刘雯琳，徐发山. Web数据库操作技术[J].微机发展，2003，2：80～82