工程图学开放式网络教学平台建设与探讨

关键词：教学

工程图学作为工科院校学生必修的一门技术基础课, 在数字化、网络化、信息化飞速发展的知识经济时代, 在知识更新速度和知识传播方式上正在发生深刻的变化, 开展网络教学, 是工程制图课程教学的必然趋势。

根据工程图学课程发展的特点, 各高校已将其教学课时数大量缩减, 由于高校扩招学生人数急剧增多, 工程图学由小班上课改为大班上课, 教师批改作业工作量繁重, 个别辅导和课后答疑变得难以进行。采用多媒体教学后, 虽然带来一定的优势, 但是由于多媒体教学信息量大, 教学信息在屏幕上停留短暂, 学生们缺乏课堂记录和独立思考过程, 导致一部分同学很难理解和消化当堂所学内容。在这种情况下我们设计了开放式互动网络教学, 这种教学的特点是以教师为主导, 学生为主体, 把网络技术作为载体, 把学习能力的培养作为首要目标, 是教与学双向互动的新型教学方式[1], 这些开放式的教学方法和手段的应用, 大大缩短了感知、认知的过程, 提高了教学效率和教学效果。

在2009年9月份举行的第二届“高教杯”全国大学生先进图形技能与创新大赛中, 我校代表队获得了大赛机械类最高奖团体一等奖的优异成绩, 下面我们把如何利用网络进行工程图学的开放式教学过程做一简要介绍。

1 总体设计思路及框架

在本系统的设计中, 我们首先考虑的是如何减轻教师批改作业的重复劳动, 学生必须能够利用本系统远程做作业, 提交作业, 教师通过网络了解学生作业的完成情况, 减轻教师批改作业的重复劳动, 其次我们还考虑到如何进行用户登录、课堂教学、习题测验、反馈交流、支持资源等问题, 工程图学网站系统的结构如图1所示, 下面对结构中主要模块的功能做一概括说明。

1.1 用户登录

用户登录包括学生登录和教师登录, 它主要提供建立用户信息、验证用户身份的功能, 用户通过用户名和密码登录后, 就处于上线状态, 学生就可以和老师进行实时的交流, 用户登录界面如图2所示。

1.2 课堂教学

课堂教学模块主要是由教学大纲、课程学习、习题讲解、难点重点解析四大部分, 该模块对工程图学教学中的每个章节的重点、难点进行了分析。例如:对于相贯线和截交线的表达, 用语言、板书、挂图、投影等很难表达清楚, 利用网络教学通过相应的立体动画模拟, 使复杂、抽象的内容变得直观化[2], 网络课堂教学界面如图3所示。

1.3 习题测验

学生在经过一段时间的学习后, 通过本模块可以测试自己对知识的掌握情况, 每一道测试题都对应有详细的答案及解题过程, 我们还配套制作了测试题的讲解课件, 相关课件会对学生逐个展示问题, 让学生回答, 并能判断出学生回答的正确与否, 最后统计出测试成绩, 通过习题测试学生可以有针对性地学习训练。

1.4 网上论坛

该模块提供一个公共电子白板, 每个用户都可以在上面书写, 可发布信息或提出看法。像日常生活中的黑板报一样, 使用者可以阅读他人关于某个题目的最新看法, 也可以将自己的想法毫无保留地贴到公告栏中。同样地, 别人对你的观点的回应也是很快的, 虽然谈话的双方素不相识, 却可以亲近地交谈。在论坛里, 人们之间的交流打破了空间、时间的限制。论坛的设计为学生和老师搭起一个桥梁, 学生在学习中碰到什么困难, 老师可以做出详细的解答, 通过论坛大大加强了相互的交流, 有效的提高了教学质量。

2 网站系统的技术实现技巧

系统要得以顺利和高效地实施, 必然离不开高效的管理。管理系统包括资源库的管理 (媒体素材库的管理、课件管理、题库管理) 、教学管理 (教师管理、学生管理、课程管理等) 以及系统管理。

根据以上分析, 系统将分成两部分进行设计:

第一部分是基于WEB的学生学习授课系统、辅导答疑系统、作业辅导系统, 使用JSP (Java Server ages) 。JSP是由Sun Microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准。ASP文档模板通过访问数据库中多媒体课件的有关内容, 生成动态网页, 下传给用户浏览器;利用Java语言开发网络绘图平台, 用户可以在线作业练习, 课件中的静态图形采用GIF格式或JPG格式, 二维动画由Flash制作, 可以在网络中实现高质量的图形、动画实时传输, 动画为矢量格式, 可以大大缩小网上图形所占的空间, 同时支持任意缩放;三维动画采用3Dmax建模, 习题库采用Auto CAD2006开发。

第二部分是基于B/S模式的系统管理模块, 使用VB进行开发设计, VB作为一个优秀的开发工具, 已经越来越受到程序员的青睐, 特别是VB最新版本的推出增加了对一些先进技术的支持, 使得其在开发Internet/Intranet应用系统的时候变得轻松自如。数据库系统采用Access可最大限度的为客户数据库资料的完整性, 支持ADO、ODBC、DBEXPRESS等数据库接口, 使整个系统的管理规范化, 数据的完整性、安全性得到保障, 并且具有良好的兼容性、扩充性和移植性。