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机械CAD/CAM精品课程网站建设研究

作者/整理:http://www.voez.net/ 来源:http://www.voez.net/ 日期:2018-06-05

机械CAD/CAM精品课程网站建设旨在为学生提供在线学习平台,与教师的课堂教学相得益彰, 推动机械CAD/CAE课程改革,提高课程教学质量。本文在分析目前高校精品课程建设的意义与 重大作用的基础上,提出机械CAD/CAM精品课程网站包含的主要内容,对其应用特点进行阐释。
一、研究背景
1.精品课程网站建设现状
自教育部发布启动高校精品课程建设工程以来,国内众 多高校积极响应号召,着手开展精品课程网站建设,实现教 学资源共享,使学生能够通过网络自主学习课程内容,收到 很好的效果。但许多精品课程网站存在如下问题:网站的内 容仅是教师的上课视频、课件复现,没有较好地配合教师的 课堂教学;没有实现学生与教师之间的交互;网站的页面框 架设计不够友好;网站的系统稳定性较差;资料更新较慢。 开发建设精品课程网站需对以上问题进行改进,以便提高网 站的交互性、友好性,达到更好的教学效果。
2.机械CAD/CAM技术课程教学现状
CAD/CAM技术是制造工程技术与计算机技术相互结合 而发展起来的一项综合性应用技术,在航空航天、机械等领 域得到广泛应用。随着计算机技术的不断发展,CAD/CAM 技术的应用范围不断扩大,成为先进制造技术的重要组成部 分,反映一个国家的科技现代化和工业现代化水平。机械 CAD/CAM技术作为机械工程专业的一门重要课程,越来越 受到各校重视。
该课程作为一门具有较强实用性的专业课程,教学方式 难以把握。一方面,该课程涉及较多、较难的理论知识,学 生学起来有一定难度,但不掌握这些理论知识又不利于以后 学习、工作的进一步提高。另一方面,学生动手操作能力 要强,要熟练掌握一种适用性较强的CAD/CAM软件,如 SolidWorks、Pro/E等,理解建模思想,将其应用到实际工作中。 而在实际教学过程中协调这两方面具有较大难度。有必要对 传统的课堂教学进行改进’以达到更好的教学效果。
二、机械CAD/CAM精品课程网站建设的意义
不论选择何种方式教学,最终目的是为了让学生更好、 更快地理解知识并能熟练运用,解决实际问题。作为理工科 学生来说,这点尤其重要。而传统教学由于教学课时的限制, 课程内容不可能做到面面俱到,多数情况下,教师会选择课 程重点进行讲解,其他内容由学生课下自学。而实际情况是: 部分学生自觉性不够,没有在课下学习相关知识;部分学生 利用现有的便捷网络查阅资料,理解、消化知识。但从网络 上浩繁的知识中找到合适的资料不仅花费时间’很多情况下 难以找到恰当的资料,加大学生学习相关知识的障碍。综合 以上情况,机械CAD/CAM精品课程网站应运而生,它不 仅能很好地整合并实时更新相关资料’如相关课程视频、课 件等,还能加强教师与学生的互动,如将课程作业、在线考 试纳入平时成绩,敦促学生自主学习。一言以蔽之,这种线 上线下相互结合的教学手段可以使学生更好地理解、掌握知 识,为学生以后更好地发展奠定坚实的基础。
三、机械CAD/CAM精品课程网站的设计方案
1.需求分析
机械CAD/CAE精品课程的网站建设以满足学生自主交 流学习、学生和教师交流为宗旨,改进传统网站的不足,应 满足以下需求:
(1)系统应该提供教学资料(试卷、视频、讲义等) 的查看功能。
(2)系统应提供教学资料的管理功能,包括资料(试卷、 视频、讲义等)的上传、下载、删除等。
(3)对系统的安全管理功能。系统应该对不同的登陆 人员设置不同的权限,以保证系统安全。
(4)系统应该具有高度的可扩展性,以满足以后需求 的变化。
(5)系统应具有高度的交互性,如课程论坛、自测练习等。
(6)系统整体的运行状况良好。
(7)系统界面友好性较强。
2.开发工具
机械CAD/CAE精品课程网站系统以visual studio 2012 为开发平台,利用Asp.Net技术,以C#为开发语言,配置 的服务器基于Windows 7的操作系统,前端UI设计利用 H5/css和JavaScript,前端性能测试利用IE10浏览器和火狐 浏览器,后台数据库采用SQL Server 2008。
3.系统架构
随着网络技术不断发展,网站开发模式越来越完善,其 中三层架构模式使用最广泛。通常意义上的三层架构是将整 个业务应用进行划分(DAL) ’其中表现层即为“可视层” ’ 主要表示WEB方式,实现对用户的请求接受以及数据的返 回,为客户端提供应用程序访问功能;业务逻辑层主要是针 对具体问题的操作,可以理解成对数据层的操作,对数据业 务逻辑处理;数据访问层主要是实现对数据库的操作,具体 为业务逻辑层或表现层提供数据服务。三层架构的设计体现 “高内聚,低耦合”的思想,各层次之间的关系如图1所示。

针对机械CAD/CAE精品课程网站的需求分析,本系统采用 三层架构的设计模式。
4.功能模块的设计
根据机械CAD/CAE精品课程网站需求分析,确定系统的总体结构,如图2所示。

各模块功能如下:
第一,学生端功能
(1)学生个人信息模块:学生可通过学号注册、登录 网站系统查看个人信息,进行修改密码等操作,用户名必须 为学号且不可重复,注册成功后,用户资料将会保存至数据 库中。
(2)课程导学模块:此模块主要为用户进入系统提供 帮助,使用户能很快把握整个系统的模块分类,通过其中的 超链接直接进入相应模块。
(3)授课系统:授课系统下面包含教学视频、实验模拟、 参考文献、习题练习、专题讲座、工程案例和学生作品共七 个小模块。其中,教学视频模块为上课录制的精品课程,方 便学生课下学习;实验模拟模块主要是仿真实例,方便学生 感性地理解知识;参考文献模块为学生学习相关知识提供文 献参考;习题练习模块中存有各章课程的相关习题,方便学 生进一步巩固课程知识;专题讲座模块提供与课程相关的名 师讲座,使学生能够了解专业前沿的相关进展和发展方向, 拓宽学生视野;工程案例模块提供课程讲授的相关机械产品, 方便学生下载和查阅;学生作品模块提供部分较为突出的学 生作品,供学生查看、参考,激发学生的学习兴趣。
(4)辅导答疑模块:此模块类似于即时聊天工具,学 生教师均可参与讨论,达到答疑解惑的目的。
(5)课程论坛模块:学生可对不理解或者对课程学习 感受在线留言,进一步促进在线交流。
(6)远程考试模块:此模块主要为在线统一考试服务, 实现考试的即时化和无纸化,便于统一考试与成绩的统计。
(7)资料下载模块:此模块主要是便于学生上传和下 载相关的课程资料,包括视频文件、文本、图片等,实现资 料共享。
第二,教师端功能
(1)个人信息模块:教师可通过注册及登录查看和编 辑个人相关信息,进行修改密码等操作,其中用户名必须为 教师工号且不可重复;注册成功后,教师用户的资料将会保 存至数据库中,方便后台管理。
(2)试卷管理模块:此模块主要为教师收阅、批改试 卷服务,统计考试成绩,分析及格率和优秀率等关键指标。 同时,教师端提供学生端中除学生个人信息模块以外的其他 所有模块功能,方便教师使用。
第三,服务器后台管理端功能
(1)用户管理模块:此模块主要是为了实现对用户相 关信息的修改、删除等操作,如用户名、用户密码的管理。
(2)信息管理模块:屏蔽、删除辅导答疑、课程论坛 等互动模块中用户发布的消息,以保持更好的网络交流环境。
(3)资料管理模块:主要是为了从后台对试题、视频、 图片等资料进行管理,删除、更新资料。
四、机械CAD/CAM精品课程网站的特色
1.网站网页设计在排版和视觉体验上较好,具有交互性 强的特点,有效避免刷新慢、卡顿的情形。
2.网站内容丰富、更新较为及时,包括最新录制的有关 机械CAD/CAM精品课程和疑难点强化课程,这让很多课 上没有完全理解教师所讲相关课程内容的学生课下仍可以继 续回看,有助学生理解知识点。同时还有海量试题、实验动 画模拟等优秀的教学共享资源,有效提升学生学习的积极性。
3.网站提供辅导答疑、课程论坛等学生与学生之间、学 生与教师之间相互交流的互动平台,不仅促进学生学习成绩 的提高,同时也增进师生之间的情感交流。
五、总结
精品课程网站建设是课程教学的一次重大变革,对机械 CAD/CAM课程网站进行开发,不仅提供了学生在线学习机 械CAD/CAM课程的各种资料,还实现了学生与教师、学生 与学生之间的互动交流。线下学习与教师课堂教学紧密结合 可以调动学生学习的积极性,使学生扎实地掌握机械CAD/ CAM的相关知识。