数控专业的编程教学通常在多媒体机房进行, 教师利用多媒体课件讲解编程、 工艺等理论知识, 学生通过仿真软件来模拟编程轨迹和加工结果。近年来, 相关的多媒体课件和各种商品化的仿真软件开发了很多, 就内容而言, 基本上都偏重于数控技术的传授。然而, 从教学规律看, 练习和测评不仅是巩固所学知识, 而且是反馈教学效果的很好途径。苏州工业园区职业技术学院精密工程系从数控技术教学的实际出发, 将各章节的知识点编成习题, 开发了数控技术测评网页, 以此帮助学生掌握知识要点, 帮助教师了解教学效果。
一、数控技术测评网页开发的目标设计
数控技术测评网页要实现学生自主练习、 测试, 教师进行后台管理的功能。学生可以随时上网浏览练习页面, 网页动态变化, 随机生成不同的试卷和试题。试题包括主观性试题 ( 填空和简答) 和客观性试题判断和选择) , 其中零件编程题是图文动画一体的综合性试题。教师在后台程序中, 可以添加、 编辑、 删除试卷、 题型、 题数, 存储图像及动画文件, 管理学生信息。要实现上述要求, 开发server端采用的工具软件是 front page2000 编 辑 静 态 网 页htm) , vbscript或javascript编辑动态网页( asp) , iis解析网页进行发布,sql server2000作为后台数据库。网页中使用的多媒体素材有文本、 图形、 图像和视频动画, 媒体素材的制作 工 具 包 括 autocad、 mastercam、snagit、 flash、 photoshop等。根据上述目标设计, 数控技术测评网页的功能及模块如图1所示。
学生登陆功能: 验证学生的姓名及密码链接到课程页面。学生学习功能: 浏览数控技术、数控车床编程基础、 数控车床fanuc系统编程指令。
学生测评功能: 测试学生数控基础知识的掌握程度和练习零件编程大作业。教师后台管理功能: 登陆后台程序, 编辑试卷、 试题及学生成绩信息。
二、 数据库设计
数据库设计是根据用户需求, 分析实际存在的表单数据和实现功能, 在需求分析的基础上, 先用e- r图描绘概念模型,然后把概念设计转换为逻辑设计的关系表, 后选择数据库软件创建表。
( 一) 需求分析
数控技术测评网页的用户是学生和教师。学生登陆课程系统, 访问主客观试题, 练习综合编程试题。教师后台管理试题、 答案及学生。学生在网络测评中需要用到自身数据项, 如学号、 姓名、 班级、 性别; 试题数据项, 如填空题干及答案, 简答题干及答案, 选择题干、选择项及答案, 判断题及答案, 综合编程题干及答案。教师需要用到的数据项包括登陆帐号, 学生信息及成绩、 试卷信息、 试题信息。
( 二) 概念设计
关系实体模型e- r图 ( 见图2)中, 学生、 教师、 试题、 试卷是实体集, 有各自属性。学生参加考试, 取
得试题和试卷。教师管理试题和试卷。
( 三) 逻辑设计
逻辑设计完成需求分析中的数据项转化成数据库中的表单及字段。学生信息、 教师信息、 试卷信息、试题信息、 答案信息、 成绩信息等需求内容转变为数据库中的表单、 字段内容如下:
学生信息表: 学号、 姓名、 密码、性别、 班级 ( 班级名称中包含专业) 、注册日期。
教师信息表: 教师账号、 教师密码。
测试练习题型有: 填空、判断、选择、 简答、 数控编程综合题。填空题信息表: 填空题id、 填空题干、 填空题答案、 章节编号( 区分填空题所在的章节位置, 如数控机床概述、 数控机床编程基础、 编程指令) 、 题目编辑日期。
判断题信息表: 判断题id、 判断题干、 判断题答案、 章节编号、 题目编辑日期。
选择题信息表: 选择题id、 选择题干、 选择项1234、 选择题答案、 章节编号、 题目编辑日期。
简答题信息表: 其与填空题信息表相同, 区别是答案字段的长度。
综合编程题信息表: 综合编程题id、 综合编程题干、 综合编程题零件图序号、 综合编程题答案、 综合编程题难度等级、 题目编辑日期。所需的外部数据支持是数控加工过程的刀具信息表, 切削用量信息表, 程序代码表。
刀具信息表: 自动id、 题目序号、刀位号、 刀具名称。
切削用量信息表: 自动id、 题目序号、 工艺内容、 主轴转速、 加工速度、 背吃刀量。
数控程序代码表: 自动id、 题目序号、 加工程序、 程序注释。
试卷信息表: 试卷id、 填空题数目、 填空题分值、 判断题数目、 判断题分值、 选择题数目、 选择题分值、简答题数目、 简答题分值、 编辑日期。成绩信息表: 自动id、 试卷id、 学生学号、 考试成绩、 考试日期。
数控技术测评网页后台数据库选择 微 软 公 司 的数 据 库 软 件sqlserver, 创建数据库cnc, 数据库中建立的表student、 admin ( 教师表) 、 filling( 填空题表) 、 rightwrong ( 判断题表) 、selecting ( 选择题表) 、 brief ( 简答题表) 、 picture ( 综合题表) 、 answerdj ( 刀具表) 、 answerqx ( 切削用量表) 、 an-swerbc ( 编程代码表) 、 test ( 试卷信息表) 、 examination ( 成绩信息表) 。数控编程大作业答案包括在answerdj、 an-swerqx和answerbc中。
三、 web页面的开发
数控技术测评网页主要是后台管理和测试练习的动态网页。页面采用浮动框架, 左侧是章节导航栏,指示测评内容的章节 ( 如机床概述、编程基础和程序编制) ; 右侧主窗体呈现具体内容。
本系统的大特色是, 对于程序编制的习题解答, 均配有动态演示, 包括刀路演示和加工演示。制作方法是: 首先将题干、 答案视频做成静态网页, 再将其嵌入到测评系统的动态网页中去。
( 一) 静态网页开发
静态页面的开发采用frontpage软件。在窗体中编辑主索引页面( index_main) , 使用javascript脚本编写章节目录菜单, 点击目录文件夹链接到相应的静态网页。 在frontpage中插入一个无边框的表格, 确定表格的像素宽度值, 表格中编辑静态网页文本、 表格, 插入图像、 视频格式文件, 如图3。
其中, 多媒体素材制作工作量较大, 尤其是视频动画的制作。采用flash软件制作指令格式和走刀动画; master cam录制刀路模拟和加工模拟动画。
( 二) 动态网页开发
动态页面 ( asp) 在frontpage中开发。 编辑结束的asp文件, 在服务器端iis中的解析发布, 浏览器中看到发布后的页面, 而不用下载源代码。教师登陆页面是动态页面, 只有输入用户名和密码才能进入试卷、试题管理界面。
教师后台管理页面如图4所示,从sql server数据库中取出的判断题, 教师可以编辑、 删除、 查找和添加。编辑功能部分代码及注释如下:
<%else
sqledit=′update rightorwrong set
question=′′&trim(request(′pd1′))
&′′ , answer=′′ &request (′
pdan1′)&′′, setupdata=′′&date
)&′′where rightorwrongid=′&re-
quest(′id′)′数据库更新, 以文本框pd1题干
set rss=conn.execute (sqledit) ′
文本框pdan1答案, 和系统时间更新判断题表, 更新%> ′条件判断题id等于图中题目编号<...window.navigate (′type_1.asp?ime=′+now.gettime())′提示修改成功对话框, 返回
学生在线测评的试卷是教师在试卷管理中设置好的, 包括题型、 题数和分值, 保存在试卷信息表中, 所得到的试题是在asp中用vb script代码随机生成, 提交试题页面后把session参数传递到答案页面, 答案动态页面比较正确答案与提交结果,按照正确答案分值给出总分。
作为数控技术教学的补充, 通过数控技术测评网页的使用, 不仅可以使学生巩固所学的知识, 及时测试各章节的重点难点, 了解自己对知识的掌握情况, 而且可以使教师及时得到教学反馈, 从而根据学生的实际掌握情况来调整教学节奏。本测评网页是开放式结构, 教师通过密码可以管理后台数据库, 可以根据实际情况调整试题, 做到紧跟课程。
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