梅黎錦

（上海電機學院 高職學院，上海 200240）

目前工程制圖教學多采用傳統(tǒng)教學和現(xiàn)代教學相結合的方法，學生在課堂上接受了大量的知識，但課后往往感覺沒有掌握多少內容，做起習題無從下手，要深入消化和掌握課堂上學習的內容，預習、復習和練習均非常重要，可是現(xiàn)有的課件和教材不配套，配套的紙質作業(yè)又有無法多次練習的缺陷，為了彌補現(xiàn)有的缺陷和適用性，在吸取前人先進經驗的基礎之上，針對理工科高職高專學生，利用數(shù)據庫技術實施動態(tài)管理，為本系統(tǒng)設計了學習、練習及測試3個主要功能模塊.

1 系統(tǒng)總體設計

1.1 學習模塊

學習模塊主要用于學生課前預習和課后復習，其內容包含有ppt課件、Flash動畫和三維參數(shù)化演示程序.針對三維參數(shù)化演示程序，要求使用的計算機上安裝有AutoCAD2004或AutoCAD2010版，使用演示程序前先確認安裝的版本再運行相應的程序.學習部分對加強基本概念的掌握和了解，強化課程的后續(xù)學習是必不可少的.

1.2 練習模塊

練習模塊主要用于學生進行作圖訓練.由于工程制圖課程開始學習時學生可能對AutoCAD軟件還不是很熟悉，此時的作業(yè)主要停留在紙質練習上，所以要考慮方便學生打印后練習.當學習進入到一定階段后，練習可以上機進行，學生可智能選取相應的習題，進入AutoCAD環(huán)境進行練習.每個習題均配有對應的習題答案文件，答案文件有DWG（AutoCAD文件擴展名）格式和SWF（Flash文件擴展名）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，補線補圖內容以紅色線條凸現(xiàn)，三維模型放在模型空間，學生可進行動態(tài)觀察.SWF格式文件詳細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和易犯的錯誤.

1.3 測試模塊

測試模塊含有多套模擬試卷和配套答案，供學生模擬考試檢驗學習效果.文件形式有兩類，一類是基礎概念部分，文件為 Word文檔，內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直接打開進行測試.

為了保證題庫數(shù)據不被任意改變，學生練習和測試的文檔在保存時系統(tǒng)會提示“另存為”，學生可以另外選擇保存目錄和文件名，這樣也便于學生對所做練習和測試內容進行保管.

2 數(shù)據庫的設計

本數(shù)據庫的特點是文件形式多樣，要能夠支持文本數(shù)據、圖形數(shù)據、圖像數(shù)據和動畫數(shù)據，對大量雜亂無章的原始數(shù)據進行收集、整理、存儲、分類、排序、檢索、維護、計算、統(tǒng)計和傳輸?shù)纫幌盗屑庸ぬ幚恚?］，是本數(shù)據庫設計的重要內容.

本系統(tǒng)設計以WindowsXP為操作系統(tǒng)平臺，DBMS采用Access，應用系統(tǒng)的開發(fā)工具采用Visual Basic6.0，利用SQL語言實現(xiàn)對數(shù)據庫進行記錄的查詢、修改、增加和刪除等操作，按需求分析、概念結構分析、邏輯結構設計、物理結構設計、數(shù)據庫實施及數(shù)據庫運行和維護6個階段對數(shù)據庫及其應用系統(tǒng)進行開發(fā)［2，3］.下面就本系統(tǒng)設計過程的幾個重要步驟簡述如下.

2.1 需求分析

本系統(tǒng)主要使用對象是教師和學生.教師是系統(tǒng)的設計和管理者，應可以方便地管理本系統(tǒng)中所包含的各項內容，如對題庫中的內容進行查詢、修改、增加和刪除等操作.學生則可選擇進行相關課程內容的學習、練習或自我測試，對練習和測試內容可以另存，但不能對題庫中的內容進行修改、增加和刪除操作.學生對學習、練習和測試內容的查詢和選擇要求是智能的，可通過輸入多種查詢主題找尋想要查找的內容，如輸入章節(jié)、關鍵字或題號進行查找、預覽查詢結果，然后進入相關內容操作.根據需求分析，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 設計數(shù)據表

為便于本系統(tǒng)題庫管理，同時也考慮降低系統(tǒng)功能實現(xiàn)的復雜度，數(shù)據庫采用Microsoft Access作為數(shù)據源，利用Access軟件設計并建立1個數(shù)據庫，名為EngDrawing-Lib，所有文件保存在該文件庫中.文件通過數(shù)據庫中的文件信息表映射到文件庫中.

文件通過數(shù)據庫中的文件信息表映射到文件庫中，這樣設計的優(yōu)點有：

（1）用戶在對文件更名、文件狀態(tài)修改時系統(tǒng)對數(shù)據庫中文件表中的記錄進行修改，而不是直接去操作磁盤上的文件，提高響應速度.

（2）用戶刪除文件時，系統(tǒng)只是把數(shù)據庫中文件表中對應記錄置為“無效”狀態(tài)，而不是直接刪除磁盤上的文件.保證學生誤操作情況下仍可以恢復被“刪除”的文件.

文件庫中包括習題文件庫、學習文件庫以及測試文件庫.習題文件庫主要是作圖題，當學生根據主題找到相應的文件后，就可以打開該文件進入AutoCAD界面操作，并可將文件另存在其他目標地址，同時，學生也可以通過選擇查看，得到該習題的答案、作圖步驟等；學習文件庫主要是文檔文件和多媒體課件的內容，將教師上課的課件也入庫，是為了方便學生課后自學；測試文件庫主要目的是讓學生自我檢測學習效果，內容包括作圖題、概念題、是非題、單選題及多選題等，并包含相應的答案.

數(shù)據庫必須能對圖形文件進行有規(guī)律的存儲，并且能在本系統(tǒng)中很好地調用，表1為其中的習題文件信息表.

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)據庫的連接，實現(xiàn)VB對Auto CAD的調用

在VB中創(chuàng)建1個工程，命名為Drawer Test.vbp，將上述創(chuàng)建的Eng Drawing-Lib數(shù)據庫復制到代碼目錄中，以便建立數(shù)據庫連接.

本系統(tǒng)采用ADO（Active X Data Objects）作為數(shù)據連接的手段，所以首先需要在工程中添加對ADO的引用，同時，由于系統(tǒng)中采用了文件系統(tǒng)對象，也要增加對該對象庫的引用.應用數(shù)據控件創(chuàng)建工程，通過Connection String連接數(shù)據庫［4］，實現(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，需要2個步驟：首先在VB編程環(huán)境中引用Auto CAD對象庫；其次編寫VB程序代碼，創(chuàng)建Auto CAD對象，啟動運行Auto-CAD.

2.5 界面設計

界面設計必須符合簡單易用的特點.圖3為學生練習模塊界面，學生可通過選擇難度、章節(jié)、主題等進行文件查詢，并選擇打開所選文件，進入Auto CAD界面操作.

3 結論

本課題所開發(fā)的應用系統(tǒng)功能豐富、操作簡便，克服了紙質作業(yè)無法反復練習的致命缺點，具有一定的先進性、適用性和延展性，是學生學習工程制圖課程的好幫手.論文以工程制圖課程為例，說明了數(shù)據庫技術在管理、保存和應用這些教學和學習文檔中的具體應用，對相應教學系統(tǒng)的研究與開發(fā)有一定的參考價值.

圖3 學生練習模塊界面Fig.3 Interface of students’practicing module

［1］馬健，王祎，謝步瀛.基于外部工程數(shù)據庫的圖形檢索［J］.東華大學學報：自然科學版，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.

［2］薩師煊，王珊.數(shù)據庫系統(tǒng)概論［M］.北京：高等教育出版社，2000.SA Shixuan，WANG Shan.An introduction to database system［M］.Beijing：Higher Education Press，2000.

［3］曹渠江.綜合應用軟件設計［M］.北京：清華大學出版社，2008.CAO Qujiang.The synthetic application of software design［M］.Beijing：Tsinghua University Press，2008.

［4］史斌星，史佳.Visual Basic貫通教程［M］.北京：清華大學出版社，2003.SHI Binxing，SHI Jia.Visual Basic through tutorials［M］.Beijing：Tsinghua University Press，2003.