时间:2023-03-02 15:06:49
序论:在您撰写工程制图论文时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。
很多学生在学习AlltoCAD时,将其看成一个完全孤立的图形软件的学习,忽略其服务于《工程制图》的作用,在制图时忽略其规范性和准确性,只求图形大致相似。教学中必须明确制图标准的主体地位和AlltocAD的服务功能。“工欲善其事,必先利其器”,如同尺规作图前准备图纸和铅笔等工具一样,在Allto-CAD中,应首先设置好图幅界限和绘图单位,根据线型需要设置好图层,绘制出图框和标题栏,将其保存为样板文件。通过样板文件制图可以使制图标准统一,并且节约准备时间,提高制图质量和效率。
二、合理分析图形组成,选择最佳途径制图
在拿到制图任务时,一定要先对图形组成做出合理分析,将一个复杂图形分解成若干简单图形元素,然后从大脑存储的命令库中搜索尽可能简洁的作图命令完成制图。笔者在多年教学实践中发现同样的图形,有的同学3、5分钟即可完成,有的同学则需要几十分钟才能完成。存在如此巨大的差距源于两个方面:一是对图形的分析是否合理;二是大脑储备的命令是否充足。作图效率高的学生一般对所学知识比较熟悉,在作图前能很清晰地对图形组成进行分析并灵活运用所学命令;作图效率低的同学往往会忽略分析图形组成这一过程,或者不能合理分析。在教学实践中应强调图形分解能力的训练,并且在教学中提供同一图形的多种绘图途径,让学生体会和选择最佳方案。以图1的图形为例,我们可以将其分解为图2一图6所示的5个图元,合在一起如图7所示,再做适当修剪即可完成任务。其中,图3的绘制方法很多,有的同学会先画两端的圆,再做两条共切直线段,然后修剪、合并、偏移,需要用到7个命令;如果知道PLINE命令的用法,2个命令即可完成。图4与图3形状一致,方向不同,我们可以搜索复制类命令来完成,这里用ROTATE命令旋转(选择复制选项)或者用MIRROR命令沿45‘方向对称复制都只需要执行一次命令;如果用COPY命令.就要再执行一次ROTATE命令。
所谓工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学,包括下列五个“一体化”:工程制图、计算机绘图与制图测绘课堂教学过程的一体化;教材、习题集、教学大纲及教学计划所贯穿的思想和内容的一体化;多媒体教学和实践方式的一体化;教学场地(教室、绘图室、制图机房)的一体化;教学效果评价体系的一体化。首先是工程制图、计算机绘图与制图测绘课堂教学过程的一体化,将三个教学单元整合为一个整体,不再相互独立,由一位教师统一授课并指导实践与测绘,这样各环节没有时间间隔,互相促进,计算机绘图与制图测绘促使学生对制图知识的掌握与应用。若想实现工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学,教材、习题集、教学大纲及教学计划所贯穿思想和内容的一体化是十分必要的,现行教材中这三个单元多是彼此分开,即便是工程制图和CAD结合在一本教材中,也多是将CAD附于制图内容之后作为其补充,不能真正实现内容的互动与一体化。因此需要编写统一的教材与习题集,在其中将三个教学环节按其内容的相关性有机的融为一个整体,也要编写新的教学大纲及教学计划[5]。接下来是多媒体教学和实践方式的一体化,以及教学场地(教室、绘图室、制图机房)的一体化。这主要表现在授课过程中,需要有先进的软硬件设施,硬件设施包括适宜的教学场地和配套教学设施,教学场地应建立具备多媒体设备、黑板、教学模型展示柜等综合性教室,制图教室与绘图室、计算机机房相邻配套;软件设施方面,要有优良的多媒体教学课件和较高版本的AutoCAD软件,尤其重要的是要有一支高水准的师资队伍,可以将一体化教学思想具体实施在教学过程中。软硬件二者兼备才能确保一体化教学的顺利进行[6]。最后是教学效果评价体系的一体化,要建立综合的教学效果评价体系,学生最终的成绩评定分为平时成绩、考试成绩、上机成绩、测绘成绩等几个方面,平时成绩包括作业与手工绘图作业两部分;考试试卷主要考察学生对于制图理论知识的掌握情况;上机成绩包括CAD各环节的成绩;测绘成绩则是对测绘过程与图纸质量综合的成绩评定。四部分在总成绩中各占不同的比例,建议平时成绩15%;考试成绩50%;上机成绩15%;测绘成绩20%。
2方案设计
笔者所在高校的机械类工程制图课程按照教学计划被分成两个学期进行,共84课时,其中第一个学期56课时,第二个学期28课时;CAD课程紧随其后,按照教学计划有28课时;制图测绘集中在测绘周进行,一般放在第二学期结束时或者第二学年中。按照专业教学培养计划,将工程制图、CAD及制图测绘三个教学单元进行一体化设计,主要思路是:将CAD与测绘纳入工程制图整体教学计划之中,成为一体的教学单元;将CAD嵌入到工程制图理论教学与测绘各个环节之中,紧随其后将制图理论知识与绘图方法在CAD中实现。按照以上思路具体设计的工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学计划如表1所示。
3一体化教学实践的效果
笔者在工程制图、CAD及制图测绘的一体化教学的思路指导下,在所在的高校机械类专业制图教学过程中对此进行了初步尝试,取得了一系列比较明显的教学效果。(1)制图理论知识教学、计算机绘图与制图测绘内容有机结合,成为一个整体,去除了三个教学单元之间的时间间隔,使学生有效地掌握各部分知识,提高了学生的绘图与读图能力,这在学生的平时作业各项成绩中明显反映出来;尤其加强了计算机绘图的能力,在之前的教学过程中,经常出现学生在CAD上机实践中因为已经忘记制图的基本知识而导致的低级错误,在测绘环节中更是如此,时间间隔往往导致测绘作业质量不佳,使用一体化教学有效地解决了该问题。(2)工程制图多媒体课件与CAD辅助演示及CAD上机实践的有机结合,激发了学生学习的积极性,便于学生对知识的理解与吸收。以往的多媒体课件往往都是平面效果演示,虽然有一定的形象性,但仍不足以建立学生对形体的整体理解,在课堂教学中插入CAD辅助演示,使得教学内容更加生动形象,能提高学生的兴趣,加深对学习内容的掌握理解,这在较难的教学环节(如组合体、机件的表达方法、零件图等章)上表现的尤为明显;而在某一教学环节完成之后随即安排与其相联系的CAD教学环节以及上级实践,更加有效地巩固了所学的制图理论知识,也同时加强了计算机绘图的能力。(3)培养建立学生面向工程图样与形体的空间想象与分析能力,为其它专业课程的学习打下坚实基础。面向工程图样与形体的空间想象与分析能力其实就是从由二维平面图样想象还原三维形体,以及由三维形体投射对应到二维平面图样两个互逆的思维过程,这两个过程可以利用AutoCAD软件进行形象演示,如在AutoCAD中的“绘图”工具栏有各角度的平面视图和轴测图的显示效果,方便进行二维视图与三维形体之间的相互转换,在讲授组合体、表达方法等内容时可以将形体的立体模型构建出来,再让学生反复观看各角度的平面视图和轴测图的显示效果,这样就能有效培养出学生的空间想象与分析能力。(4)在各实践环节,尤其是制图测绘中提高了学生的绘图效率与质量,为以后工作中的实际应用奠定基础。传统的制图测绘要求学生手工作图,工作量很大,造成学生在测绘周的大多数时间都在机械地模仿甚至抄袭,缺乏对测绘设计各环节的深入理解思考与综合运用,而在一体化教学中学生之前已经掌握了AutoCAD的功能命令,并在练习中有了一定的熟练性,因此可以将测绘作业在AutoCAD中实现,过程中就减少了程式化绘图的时间,增加了学生理解思考各环节的时间,这使得在实际教学过程中学生测绘作业的图纸质量有了明显的提高。
4一体化教学实践中发现的问题与解决思路
工程制图、CAD及制图测绘一体化教学取得明显效果的同时,在教学过程中也发现若干问题,如下:(1)教材编写的问题。由于现行条件不充分,笔者在教学过程中使用的是以原本教学模式编订的教材,其中工程制图与CAD分别是两本独立的教材,制图测绘在两本教材中都没有被列入,而只是由教师根据测绘任务指导书进行实施,因此在教学过程中出现多本教材同时交错使用的问题,给教学效果带来不利的影响,因此编写将工程制图、CAD及制图测绘三部分内容有机结合为一体的新教材就成为迫切需要解决的问题,笔者已经着手申请教材编写,希望尽早完成并出版。(2)学生在计算机绘图中的抄袭拷贝现象。电子文档的复制拷贝极其方便,这也导致一部分学生不去自主认真的完成作业,只是简单拷贝抄袭他人作业,这种现象在制图测绘中表现尤为明显,而这一问题若不能解决,将严重影响教学效果。其解决思路是:在制图测绘中设置多个不同的专题,将学生划分多个小组进行专题测绘,在小组内部再将各部件绘图任务分配给各人,而某个学生最终成绩的评定将由他所担负的这部分测绘作业作为重要依据。(3)任课教师评价打分的严格性。学生的成绩评定分为平时成绩、考试成绩、上机成绩、测绘成绩四个方面,由于考试卷面成绩只占总成绩的50%,其它三项都是教师根据学生的平时表现与作业质量打分,有一定的主观性,在实际教学过程中有的教师在平时成绩、上机成绩、测绘成绩三项的打分上有较大的随意性,或者为使某学生及格而在这三项上不合实际的提分,就造成最终的综合成绩无法表明学生对制图的掌握程度。这就要求教师以认真负责的态度对待每个学生和每个教学环节,尽量将学生对每个教学环节的掌握程度通过成绩反映出来。
5结论
1“甩图板”的实践应用研究
系统的理论教学模式改革,使学生具备了工程图样的读图与绘图能力、计算机绘制工程图纸的能力和计算机创建三维模型、装配体的能力。而如何在后续的课程设计、综合实验及毕业设计环节熟练应用CAD软件进行设计、绘图,如何教学到应用全面贯彻甩图板才是重中之重。机类学生基本所有实践环节都与工程制图密不可分。如机器测绘的工程图纸、机械原理课程设计的机构简图、机械设计课程设计环节设计的减速器的零件图和装配图、机械制造技术基础的工装等,包括综合性环节的毕业设计,都要甩掉图板,科学地使用计算机辅助设计软件。以开设在第3学期的为期2周的机器测绘为例,就是对工程制图能力的一个综合应用,是全面提高学生制图能力和计算机绘图能力的综合性实践环节。按原教学安排,2周的机器测绘,学生要分组对一小型仪表车床进行拆装、对零件进行测绘、绘制零件草图、绘制零件工作图、汇总数据绘制装配图,其中手工绘制零件工作图和机器装配图,绘图量大、耗时多,多数同学绘图质量不高。如果甩掉图板,绘制草图后,计算机绘制零件二维工程图纸和装配图,不但绘图质量大大提高,效率也会有很大提高,这样学生就可以有剩余的时间完成部分零件的三维建模,甚至可以完成三维装配及动画演示,甩图板后学生在机器测绘环节完成的仪表车床装配体如图1所示,可见甩图板教学模式的教学改革成果显著。
2机类学生工程制图实现“甩图板”的实践结果分析
以我校2011级机械设计制造及其自动化专业机械电子工程方向B142121班为例,对其机械设计课程设计环节计算机辅助设计软件使用情况做一统计及分析,具体数据如表3所示(该课程设计图纸内容包括2张零件图和1张装配图)。31名学生自愿选择是否使用CAD软件,结果显示,大部分学生都会选择CAD软件进行辅助绘图工具,并成绩较好。学生普遍反映,使用CAD软件完成课程设计收获很大,不但提高效率和图纸质量,又有机会熟悉和练习CAD软件,为后续的其他课程设计、毕业设计乃至工作都打下了良好的基础。
3结语
工程制图是专业基础课,是第一学期开设的课程,此门课程学习的好坏影响到后续专业课程的学习和毕业后走向工作岗位的能力。因此,建筑类各专业的学生必须掌握好本门课程,担任本门课程的教师也有必要进行学情分析。我们中职的学生大多数是高中落榜生和辍学生,学生文化基础普遍很差,由于中职学校为生存的需要,不得不选择这些学生。中职学生的学习基础差,他们也就丧失了学习的兴趣,有些学生坐在教室里,不是因为自己喜爱本专业,而是家长要求孩子来学校,学习是为了家长。进入校门,不是为了学习,也不知道自己该怎么学习,这个心态在中职学生中普遍存在。他们中有部分人没有学习目标,就是为了混日子,还有一部分学生学习方法不对,课前不预习,课后不复习,不写作业,没有养成良好的学习习惯,自我控制能力也很差。所以在教学中,我们中职老师要建立以能力为导向的多样化教学模式,理论联系实际,采取直观演示法、模型操作法、设疑诱导法、讲练结合法来激发学生自主学习的兴趣,从而培养他们的创新精神。
2教学过程分析
传统的教学模式是老师讲,学生听,对于注意力不集中的中职学生来说认真听讲、全神贯注无疑是件难事。老师大多采用板书、挂图的方式,既浪费了时间又让学生感到枯燥无味,无法提高学生的学习热情。针对这一情况,我和其他的制图老师参照精品课程制作了一套适合我们中职学生的多媒体课件,采用图文并茂的形式教学,在教学过程中用实物模型和三维动画演示来解决教学过程中的难点,让抽象变为简单,变难点为趣点,激发学生学习兴趣,提高教学效果。教学中我也常常采用让学生分组切萝卜的方法培养他们的动手能力和协作精神,一部分学生制作模型,一部分学生把模型画成三视图,然后再将模型切割,最后再画切割后的三视图,这样学生在积极的氛围中通过这种实物制作的方法顺利完成了组合体的投影,也为后续学习内容打下了坚实的基础。为了使理论联系实际,我们中职建筑专业课老师经常带领学生到施工现场,进行现场识图,让学生把实物模型变成图示模型,由图示模型联想施工图图纸,逆向思维让学生掌握所学知识,从而获得了成就感和自豪感。这种方法不但真正做到了理论联系实际,同时也激发了学生的学习兴趣,明白了所学知识的实用性。对于识图、读图部分,我将实际工程的图纸分发给同学们,让他们直接拿着图纸到施工现场,对照施工现场和图纸进行讲解,这样学生很快就掌握了所学知识,同时这种方法打破了常规的课堂教学,迎合了学生活泼好动和喜欢室外活动的特点,学生的实践能力也在现场教学中得到了提高,教学效果显著,为后续课程奠定了坚实的基础。班级学生成绩参差不齐,如果教学方法不当就会出现两极分化。因此,在组织教学过程中,对于考核根据学生情况制定了相应的考核方法。在备课的时候我会充分考虑学生的特点,针对学生的实际情况提出不同的学习要求,考核也是多样化的,如考勤所占的比例为10%,课堂表现占20%,平时作业占20%,模型制作与绘图占20%,考试占30%,这样就加重了平时成绩,注重实践与理论的结合。由于CAD软件的兴起,计算机绘图几乎完全取代了手工绘图,学生就业大多是在生产第一线,所以有些人认为可以不学手绘图,我认为不可以一刀切,只需要把教学的重心由原来的手工绘图部分转向识图,适当减少手工绘图的课时就可以,并不能完全放弃。我还要学生明白手工绘图是我们识读工程图的基础,绘图和识图是相辅相成不可分割的。手工绘制草图,绘图时基本能做到心想手到,速度更快;手工绘图有利于活跃思维和捕捉设计灵感,便于表达思想和技术交流。因此它是搞设计时捕捉概念,完善设计及现场交流的重要手段。实践也证明只有学会手工绘制工程图的人,才能更好地掌握和使用计算机绘图。教学过程中,我会选择具有代表性的图纸让学生抄绘,学生在抄绘过程中的大部分时间是识图,这就促使学生掌握国家的制图规范,做到一举多得。
3结语
《机械制图》是一门研究如何用投影的方法,把空间几何体的形状、大小、结构、装配关系以及制造、检测、维修时需要的技术要求等,在图纸上用准确表达出来的一门综合性的学科。其重点是绘制和识读平面几何图形、组合体三视图、零件图、常用件的特殊表示法、装配图。《电梯工程制图》则主要是通过《机械制图》的识图方法,讲解电梯土建图,重点是让学生掌握绘制、识读电梯土建图的方法。虽然电梯土建图是以《机械制图》的知识作为基础,但是不强调三视图的作图要求;对于图示方向哪些部件可见,哪些部件不可见,并没有严格要求;关于技术要求,不是针对电梯本身,而是针对甲方需要满足的土建要求。同时,对于《机械制图》中的许多常用件的特殊表示方法,如齿轮、螺栓,以及装配图等一些知识点,可不作介绍。
二、电梯土建图的特点
通常电梯土建图包括两部分内容,一部分是土建图,主要指出电梯井道的土建要求,如导轨支架的固定位置必须是混凝土结构,图纸应标明井道的宽度、深度、受力要求等。电梯土建图的主要内容包括有井道立面图、机房平面图、底坑平面图、层门示意图以及其它重要位置的示意图;另一部分是电梯布置图,主要是指导电梯的整梯安装,如轿厢的定位、曳引机的定位等。由于电梯井道根据楼层的高度,最低的有7~8米,高的甚至达上千米,因此无法要求电梯土建图按照严格的国家标准比例绘制。同时,电梯土建图在图纸的内容上,大多根据各厂家的习惯进行设计。例如,井道立面图中,仅示意了几个门洞的高度,重点关注的是井道的底坑深度、提升高度、顶层高度、机房高度等一些尺寸,以及底坑位置轿厢或对重缓冲距离的要求;机房平面图,重点关注的是曳引机的安装位置,曳引轮、导向轮的安装位置,以及控制柜、动力柜的安装位置,而不会详细绘制曳引机的形状及装配尺寸等;底坑平面图则重点关注轿厢导轨、对重导轨的安装位置,轿厢的安装位置、层门的安装位置,底坑的受力要求等;其它重要细节用局部剖视图表达,如吊钩的制作要求、牛腿的尺寸要求,以及曳引钢丝绳的悬挂说明等;电梯土建图上没有关于电梯装配的技术要求,但是列出了需要客户提供的关于土建方面的技术要求。
三、如何从《机械制图》过渡到电梯土建图
《机械制图》和《电梯工程制图》两门课程既有相互关联,又有很大的区别,那么教学时如何从原来的《机械制图》知识过渡到电梯土建图的知识呢?这也是上好这门课的关键所在。首先,应调整合理的学时分配比例。传统的《机械制图》的教学内容,保留制图基础知识,如正投影作图基础、尺寸标注、组合体三视图的画法、剖视图、局部放大图等;删减或简化电梯土建图中不曾用到的画法,如常用件的特殊表示方法、装配图等一些知识点等,可作为学生自学的知识;增加电梯土建图的知识,如电梯常用术语、电梯主要组成部分、国家标准对电梯土建的要求等,这部分内容的导入对从机械制图过渡到电梯土建图非常必要。制图基础与电梯土建图讲解的学时分配比例大约为6:4。其次,学生进入电梯土建图知识学习阶段前,通过现场井道参观的方法,进行电梯土建知识的普及。让学生对电梯的主要部件、电梯井道有所了解,如底坑深度,提升高度,了解电梯的主要组成部分——轿厢、层门、曳引机等。教学时应注意引导学生如何综合运用前面学到的制图知识,选择合理的表达方案,表达清楚电梯这一特种设备的土建结构。学生通过土建图的绘制,既巩固和加强了绘图读图能力,又掌握了电梯土建图的基本内容,对后续《电梯结构域控制技术》、《电梯安装于调试技术基础》等专业课的学习也非常有帮助。
四、存在的问题和建议
(1)在基本几何体中的应用。基本几何体包括圆锥、圆柱等,生活中虽然常见,但应用到工程制图中却意象模糊、难以想象。通过借助UG软件,开展教学时可以利用建模模块,画制草图。先在草图界面上画一个直角三角形,再回到建模界面,通过旋转工具的运用,将三角形直角边的任意一条边作为旋转中心线,另外的两条边可以自动生成为一个圆锥,导入制图模块,通过投影的方式,便可以得到一个立体圆锥,方便又快捷,能减少课堂在概念解说上的时间,立体图一眼即明。以截交线概念为教学代表,可以在已经建好的三维模型基础上,进行切开物体时可用假想的切割平面,再隐藏,进行制图模块投影便成二维工程图。这样的观摩教学方式,学生容易懂,并可以了解整个过程,能一下子吸引住学生的视线,拉住注意力。(2)在组合体中的应用。组合体相较于基本几何体更加复杂,其组合多变、排列方式多种,是由若干个基本几何体以叠加、切割或者综合等三种方式组合而成的立体。组合体的各项学习,包括绘图和读图是学习的重点,当然也会是一个难点,对于难点的学习,就更加需要借助实体演说,增加立体感,单凭想象学生会感觉困难,从而对学习产生惰性,不愿意深究。在组合体中的学习,可以利用UG进行辅助,如草图。拉伸、抽壳等工具都非常实用,借用这些工具一步步建立三维模型图,能避免传统教学实物模型中的缺点,如制作成本高。由于组合体种类偏多,在教学时,教师还可利用UG建模模块建立一个虚拟化的模型库,针对常用的教学例子建立,可以方便之后的教学、学习中随时调阅,反复利用,达到举一反三的效果。这样的教学方式,既能让学生掌握制图方面的知识,又能让学生学会独立分析方法的能力。(3)在装配图中的应用。装配图表示机器或部件的结构形状、装配关系技术要求和工作原理等要求,是生产中非常重要的技术。但装配图在实际操作却是不易,因为其结构复杂,又不能呈现成3D视图,只能以平面视图展开,大多学生在学习的过程中不易理解,对其装配的关系和整体形状的关系,从而对此学科的学习产生厌倦的情绪,对最终的教学成功过产生影响。因此,教师在进行教学时,应注意教学的方法,如为学生建立三维模型图,然后再充分利用UG软件把零件模型展示的出来,如它的结构、形状,将远离对学生一一讲解,加深学生的视觉感官,并要求学生按照图面所示对学生零件进行组装,加深学生的印象。如在齿轮油泵装配模型图时,教师应把机械的整体结构直观的展现在学生的面前。教师可利用UG软件将机械的整体展现出来,这种模式打破了传统生硬的教学方法,不仅增加了学生的学习的情绪,也提高了教师的教学效率,更利于学生的学习,更清楚机械的装置和读懂装配图。
2.UG软件在工程制图教学中应用的影响
从各方面分析所得,UG软件在工程制图教学应用中的展示、操作取得了明显的效果,而这些效果的直接影响还是师生。教师方面,理论知识不再难以表述,图示示例一目了然,制作课件即可,大大降低了教学的困难和说教的局限性;学生方面,能够提起学生学习的兴趣,由心底里激发出学生对于工程制图的热爱与动手兴趣,课堂上的气氛更加轻快有趣,师生之间的互动加强,能够更有效的提高教学质量。同时,学生的空间想象能力得到提升,对于空间的思考和思维得到锻炼,学习效果明显比未使用UG软件教学更好,对于师生和教学都有利才是教学应该发展的方向,也是教育不断改革的目的。
3.结束语
(1)VisualStudio2008开发平台.VisualStudio2008作为微软以.NETFramework框架为基础的开发平台,主要应用于生成移动应用程序、XMLWebServices、Web应用程序、桌面应用程序,其主要涵盖VB、C#、C++、J#开发语言等多项技术.所有语言的使用均来自相同的集成开发环境,此环境有利于创建混合语言解决方案和共享工具[3].(2)SQLServer2005数据库.作为VS2008的集成数据库,SQLServer2005主要被微软应用于企业级数据库平台中,此商品相较于之前的主品更具有安全性、管理性,其性能和可用性等方面同样较之前有很大幅度的提升,能满足工程制图试题库的开发需求.(3)AutoCAD二次开发接口的选择.工程制图试题库里的试题以AutoCAD软件为主绘制技术,在新建、试题入库、修改试题的过程中,系统借助AutoCAD的二次开发接口来和AutoCAD保持通信.AutoCAD的开发接口包含AutoLISP、ObjectARX、ActiveX/VBA、NETAPI四类.每类均有自己的优势.AutoLISP作为一种解释性语言,可以完成对图形库的修改和直接访问,也可以完成对AutoCAD绘图环境的扩充和修改,但程序运行慢、可读性较差;ObjectARX支持C++语言,作为开发技术主要面向对象,其运行速度快,功能强大,但开发速度慢对编程人员要求高;.NETAPI作为新开发工具依赖于AutoCAD2006以上版本的支持,.NETAPI以微软.NET开发平台为基础,对所有.NET语言均可以支持,尽管其完全面向对象,但是需要以AutoCAD环境为依托,受托管的外包类限制,功能并不完善[5].本系统在AutoCAD二次开发技术的运用中需要从外部执行操作,因此简单文档控制及图形操作方面,开发工具使用ActiveX/VBA更为合适.
2试题库系统的设计
2.1试题参数设计
试题库系统的设计遵照规范化、一致性、完整性和合理性等原则,并确定了以下几个试题参数,包括:式中的n代表等级数,ni为评估值中第i个难度级别的实际人数,而xi则是其对应的权重,N是专家人数.(2)区分度.区分度的数值介于-1到1之间,是试题在不同能力级别考生的区分程度,其计算方法也可借用专家评估法,公式为:(3)章节划分.根据工程制图的教学大纲和知识结构,结合试题库试题的分层管理实际,把学科内容分为基础知识部分、点线面部分、轴测图部分以及零件装配图部分等,并进一步划分具体知识内容.
2.2功能模块设计
按照工程制图智能组卷系统的需求,整个系统可分为六大功能模块,包括用户管理模块、题库管理模块、组卷模块、排版模块、学生练习模块、试卷管理模块.(1)用户管理模块.按照该模块的人员构成和对程序功能的需要,本模块用户可分为管理员、学生、教师.其中管理员拥有最高权限,可管理所有功能,学生只有练习及密码修改的权限,教师可进行组卷及试卷管理模块的操作.通过明确的用户权限划分,保证工程制图智能组卷系统的稳定、有序.(2)题库管理模块.题库管理模块可以对题库进行维护,对试题进行添加、浏览、更新、删除等.Win-dowsAPI在此模块中得以应用,而DWG格式文件和图形文件的预览及存储技术同样融入在模块构建的过程中.设计所需的工程制图试题库需要用AutoCAD来绘制矢量图形,试题添加有两种方式,其一借助ActiveX接口来对AutoCAD调用以绘制新试题,其二是直接引入绘制好的试题,以DWG文件的格式.而系统以试题浏览功能的模式来帮助组卷老师和管理员从宏观角度了解试题组成.在浏览的过程中,每个知识点所涵括的试题数均需要按照知识点和章节与试题的对应来分类、统计、图形预览和显示试题参数[6].在充分了解试题的信息和基本类型之后,再做修改或删除,预览试题做图形核实,将需要修改或删除的功能汇集在实体预览框架内,一旦用户在浏览试题时发现有不适合考试应用或者图中错误的问题,就可以进行删除或修改,从而提高试题更新的有序性.(3)组卷模块.此模块是整个试题库系统的重点,主要用于对试题的生成和筛选.以组卷方式的差异性将组卷模块切分为自动和手动组卷两种模式.设计一个可以从题库中快速抽选最符合考试要求的试卷或试题需要一个精确的算法,此算法涉及到收敛快慢和全局寻优的问题.其中,随机法、遗传算法、回溯法、禁忌搜索法、误差补偿法、多约束优化多被用于对组卷的计算或者算法辅助的优化,在使用的过程中,混合算法效果必然优于单一的算法.在执行中,系统组卷需要用户预先输入平均难度、总分值、知识点范围、总答题时间等在内的目标参数,继而输入难度等级和各章节在总分值中的比率,并选择出适合的各题型的分值比例[7].经过用户对试题或试卷的浏览后,所有不满意的试题甚至试卷均可以作废并重新生成,使得工程制图试题库能够及时调整试题内容,提高其教学实效.4)排版模块.机械制图科目的试题与其他科目的差异很大,试题主要以图形为主,辅之以文字.通过借助AutoCAD软件,AutoCAD可依靠VBA进行控制,以确保自动排版.标准化的试题和试卷排版可保障整体图文混排设计的美观及精确,此外科学的排版算法也同样重要[8].(5)学生练习模块.在该模块中,学生依靠已登录的身份可对试题难度和具体的知识点进行选择,按照要求系统将随机抽取出题目并展示,学生使用本机上AutoCAD作图软件或者直接进行手工绘图练习,利用播放解题动画、三维模型的功能可帮助学生学习并理解解题的方法.由于图形试题具有特殊性,自动评分难度比较大,此模块无法控制学生解题过程并对此做出评价,因此只能作为学生辅助学习手段的一种,力求提升学生的自学能力.(6)试题管理模块.每道试题的分值、难度、估计解题时间等,从理论而言,均需以教育统计和测量学方法的测试为前提,当使用试题录入后,试题参数以专家经验为依据,因此不具备完全准确性,考试主要也是对试题的测试,按照每次考试的情况,对试题参数可进行修正[9].系统并不具备自动评分的功能,因此考试后还需人工判卷并统计每道题目的得分,并对试题的难度值进行修正.系统管理员对需要修正的试题参数进行调取存档,从试题库中调入试题并记录得分样本后,系统将对试题做出进一步的修正.
3结语