网络课程介绍

    教育部“新世纪网络课程建设工程”项目  

《画法几何及机械制图》网络课程简介

研制单位:   中国地质大学  

主  编:      王 巍    

    《画法几何及机械制图》是培养工程技术人员和高素质技术人才的重要基础技术课。本网络课程软件适用于机类和非机类各专业网上和网下开展《画法几何及机械制图》课程的教学。教材内容符合原国家教委高等教育司1995年修订的《高等学校工科画法几何及机械制图课程教学基本要求》。软件包括《网络课程教学系统》、《网络课程学习系统》和《网络课程测试系统》，本套系统包含664个网页、1000多个解题分析（flash动画）、1286个图片的制作。达517MB。教学时数50---100学时。（图1网络课程主界面）

一、《画法几何及机械制图》网络课程的四大系统

    经过几年的艰苦工作，设计完成《画法几何及机械制图》课程远程教学的《网络教学系统》（图2）、《网络学习系统》（图3）、《网络测试系统》（图4）和《意见反馈》（图5）四大系统的网络课程建设工程。

图1  网络课程主界面

　

图2  网络教学系统

图3  网络学习系统

图4  网络测试系统

图5 意见反馈

    1．网上教学：以《机械制图》教材为主，包括制图的基本知识与技能、计算机绘图基本知识、投影基础、立 体 及其表面的投影、轴测图、组合体、机件常用的表达方法、标准件和常用件、零件图、装配图、立体表面的展开、三维实体造型总共12章内容。对各章节教学中的疑难重点，逐步分析、灵活选择、化难为易，均用flash做了分析和讲解,并配有三维动画帮助建立空间概念，（见图2）

    2．网上学习：以《机械制图习题集》为主， 对全部习题（共317题）均用flash做了分析和讲解，并配有习题、习题解答、立体动画和习题解题过程。与AutoCAD2000超链接，可调用AutoCAD2000下的各题供学生网上练习，并可调出习题解答，供学生答疑更正，（见图3）。

    3．水平测试：配有13套测试题，可供学生进行网上测试，为了培养学生的自学能力，对14套测试题的每题均配了习题、习题解答、立体动画和习题解题过程。与AutoCAD2000超链接，也可调用AutoCAD2002下的各套测试题和各套测试题的解答供学生网上测试、更改.（见图4）。

    4．意见反馈：学生随时可以将意见及问题反馈给教师，老师可以根据学生的问题及时进行解答，灵活指导学生学习（见图5）。

    5．其他功能：主页下介绍了本课程的简介、目的、方法、学时和任务（见图6a）（该功能在图6a的下方，点击相应的小球），同时也介绍了本课程的三大系统，在主界面的左方有主讲教师介绍、学生对制图教学效果的评价、学生对制图教学课件的评价、《画法几何及机械制图》教学大纲、《机械制图》教学大纲、《工程制图》教学大纲、 参考书及可供学生的E－mail提意见、评价、建议的栏目wangwei@cug.edu.cn

二、《画法几何及机械制图》网络课程的特点

    《画法几何及机械制图》远程教学系统给学生提供一个丰富，立体直观的学习环境，它包含图学的丰富的图形和动画教学资源，达到现代远程教育目的。画法几何及机械制图教学有一定的教学规范和长期积累的教学经验，在开发课件的同时，遵循了《画法几何及机械制图》的教学规律，提供丰富灵活的信息浏览方式。在现代远程教育中，以学生自学为主、教师以教学为辅，教师的教和学生的学借助双向通信、各种信息技术和媒体资源实现教与学行为的联系、交互和整合。学习者能以多种方式同步或异步地与教师或其他学习者进行充分的交互和协作活动，并且在教学过程中，集成了文本、图形、图像、音频甚至视频等多种媒体，以此激发学习兴趣，提高教学质量。课件的设计和安排合理适用。它具有以下特点：

    1）  标题清晰，概括性的总结该节的内容，使用户一目了然，避免无目的的打开页面。

    2）  符合教学规律的小节设置，使子标题设置合理。使用户即能顺序学习，也能够按照教学要求的不同各取所需地学习。

    3）  学习内容和页面控制内容分开。

    4）  提供多种查询方式，对课件资源的按类查询，使用户能对课件资源最大程度的随意使用。采用多种超链接方式，灵活机动。

三、《画法几何及机械制图》网络课程实现的方法和技术路线

    我们开发的《画法几何及机械制图》网络教育系统它包括三大模块： 

多媒体教学模块（www多媒体教学课件）

学生学习综合模块（习题、解题过程、立体动画、习题解答、习题判断）

水平测试考试认证模块（模拟考试、课堂训练、学习评价）

　

意见反馈（根据学生的问题及时进行解答）

　

    1．三层数据库组织规范的管理

    用可展开方式的三层数据库对各章、节、小节进行了规范的管理，（见图6b）。点击图6b中第7章的小红书目录，可展为图6b中第7章节的目录，点击图6b中第7章7.4节的小红书目录，可展为图6b中7.4节下小节的目录，点击图6b中7.4节下小节的目录可进入该小节中的学习内容。在该图中目录中，点击任意目也可进入该目录中的学习内容。  

图6a)  课程简介、目的、方法、学时和任务  

图6b)  可动态展开的屏幕菜单规范管理章、节和小节

    2．《画法几何及机械制图》网络教学模块的导航系统设计

    如图7所示：下拉菜单下链接画法几何及机械制图的三个模块（见图7的上边）；屏幕左边是由数据库管理每章可动态展开的屏幕菜单，屏幕菜单是各章学习的目录（见图7a）图7a的左边是进入第1章的学习，第一页为本章的内容提要、学习目的、学习方法、本章学习目录和有关复习题）；各章目录下链接本节所包含的内容，它又链接本章各节各知识点对应的网页，各网页的目录放在各网页的上方，见图7b中是第1章中1.1.2比例的网页，在1.1.2比例的上方是各网页的目录，为了方便学生学习，便于学生灵活获取信息，在各网页的下方，用返回本节、上一页、下一页组织规范的超链接方式，在课件中既可以实现单元内的纵向访问操作，又可以实现单元间的横向联系，还可以实现各模块之间的交换，便于学生浏览。  

图7a) 网络教学页面

图7b) 网络教学页面

    屏幕左边由数据库管理每章可动态展开的屏幕菜单；屏幕上方是各网页的目录；屏幕下方用返回本节、上一页、下一页组织规范的超链接方式，点击播放按钮，可观看表达“支架的正等测”画法的全部动画过程 。

    3．《画法几何及机械制图》网络学习系统的设计  

图8a)《网络学习系统》p38页网页

图8b)  p38-1题的解题分析

图8c)  p38-1动画  《网络学习系统》点击p38-1动画按钮的，可观看该立体的动画

    网络学习系统与习题集配套，图8a为《网络学习系统》p38页网页，该网页显示习题集p38页的习题，点击每题下方的超链接，可进入该页的解题分析（见图8b），在该网页下可点击p38-1动画的超链接，又可进入该题的动画演示（见图8c）。

四、本项目的教学设计

    1．教学目标

根据多年来从事程图学教育的经验,《画法几何及机械制图》远程教育系统必需充分发挥网络教学的优势，具备开放性、交互性、共享性、协作性、自主性。它要有人机交互及教师与学生、学生与学生之间通过网络实现人与人之间的教与学的交互；同时通过链接等多种方式引入丰富的动态学习资源；让教师、学生通过讨论、合作、竞争等形式完成一个确定的学习任务,从而建立21世纪人才要求的新的教学体系，培养学生运用计算机绘图、仪器绘图和徒手绘草图等方法来进行创造性形体设计、表达工程设计思想的能力，培养新世纪的合格人才。

    2．内容重点、难点

一年级学生缺乏机械工艺方面的常识，空间想象能力差，静态教学模型不易生动具体地把零、部件的结构、工作原理、装配拆卸过程等表达出来，形成了许多教学难点。本课程用三维动画形象地表达画图与读图的思维方法和作图过程。使学生牢固掌握有关知识。用直观可视化的动画解题过程既能帮助学生增强对基本概念的理解，又能促进学生对解题方法与技巧的掌握，激发学生的学习兴趣以利能力的提高。在教学中将会收到事半功倍的效果。

    3.教学模式

本项目的《网络教学系统》以网上教学为主。而《网络学习系统》是用 ObjectARX开发的题解型软件，包括习题管理、导航和帮助系统。学习图学理论后,用该软件在计算机上完成作业,得到图学理论的训练,掌握计算机绘图的方法将以协作学习型为主，通过在线答疑，进行个别辅导、讨论学习。能提高学生的创新意识和解决实际问题的能力。

    4.使用的媒体形式

    素材库中所有素材具备完整的文字、配音及制作脚本, 课件中的图表、图形（GIF和JPG格式）、音频（RAM格式）、动画（FLASH格式）采用符合国际标准的压缩技术进行压缩，使用媒体素材库中的媒体数据时，多个知识点课件或不同教学环节的课件都分别建有其索引信息，以便快速地查询、浏览和存取。

    5.教学指导

网络课件库中的软件涵盖图学的所有内容，能自成体系，又能独立使用。并以知识点为单位，对每一个知识点，设计适合本教学单元需要的网络课件，它可以独立用于教学。

五、主要技术指标

    1．运行环境：

    win95/98/使用PWS（Personal Web Server）；

    winNT使用IIS4.0 (Internet Information Server)

    建议在Internet Explorer 4.0(IE4.0)或以上版本的浏览器下浏览

    主页面：main.htm

    为了方便没有安装服务器（即不装载PWS，IIS4.0 ）或不须要设置数据库ODBC用户的须要，在《画法几何及机械制图》网络课程中，又设置一套浏览器下可以浏览网络课程的路径，即：

    index.htm下可直接浏览《画法几何及机械制图》网络课程教学系统

    2．数据库

    ODBC的设置注意事项：

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*PWS的安装过程及ODBC的设置：请浏览文件夹anzhuang下的zhunbei.htm文件*(也可见安装PWS文件)

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    数据库连接中,因为本程序设置数据源名称为"education"故,在设置ODBC数据源名称中填写"education"。

    3．开发工具

    MicrosoftFrontPage、Fireworks、Dreamweaver、Flash、Autocad2000、Photoshop、3dsmax、C++、ASP、Javascript.

    本项目由中国地质大学主持，组织了华中科技大学、湖北工学院、武汉大学、武汉理工大学、武汉工业学院、武汉科技学院、重庆交通学院等8所院校的三十多位老师参加。参加本项目的是各学校教学科研上的专家、学者，有一生从事图学教育的年过花甲的老教授，有年轻有为的博士、还有刚刚走上工作岗位的二十几岁的硕士生，他们在工作中精诚合作，不考虑个人得失，日以继夜地工作。他们将老教师丰富的图学教学经验与年轻人软件开发经验相结合，将老教师毕生的教学经验融入到教学内容现代化的课件制作中，使本项目得以圆满完成。

    在中国地质大学教务处具体指导下，本项目在实施过程中得到中国工程图学学会、教育部现代远程教育资源建设委员会的专家、学者、高教出版社、湖北省工程图学学会、中国地质大学设备处、211办公室、机电学院及图学界许多老师的帮助和支持，它凝聚着参与教学改革全体老师的智慧和汗水，以及研制教学软件的研究生的贡献，在此谨表最诚挚的谢意。

中国地质大学  王巍       

            2003.9.15