AutoCAD環(huán)境下作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

王繼東，趙瑞斌

隨著教育改革的不斷深化，大多數(shù)本科院校都逐步轉(zhuǎn)型為應(yīng)用型高校。應(yīng)用型本科高校的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備較強(qiáng)實(shí)踐動(dòng)手能力的應(yīng)用型人才，而實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)需要科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)體系［1］。實(shí)驗(yàn)類課程是實(shí)踐教學(xué)體系的重要組成部分，目前，計(jì)算機(jī)繪圖已成為工科類本科學(xué)生應(yīng)該掌握的基本技能之一［2］。AutoCAD是常用的工程繪圖軟件之一，其不但具有強(qiáng)大的二維、三維制圖功能而且還提供了多種二次開發(fā)方式，大多數(shù)高校工程類繪圖課程都使用它作為主要的繪圖工具進(jìn)行講解［3］。因此，開展AutoCAD環(huán)境下的計(jì)算機(jī)繪圖實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究對(duì)于提高教學(xué)質(zhì)量培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有一定的意義和價(jià)值。

在教學(xué)過程中，AutoCAD繪圖實(shí)驗(yàn)課程既存在一般實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，也具有自身獨(dú)特的問題。首先，實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理不完善，主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室管理制度不健全、不能嚴(yán)格地執(zhí)行管理制度、沒有較為有效地監(jiān)控措施等多個(gè)方面。其次，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與理論內(nèi)容不能有機(jī)融合。一方面，實(shí)驗(yàn)與理論的知識(shí)點(diǎn)相互獨(dú)立，不能緊密互補(bǔ)；另一方面，實(shí)驗(yàn)課程與理論課程的時(shí)間安排不合理，造成內(nèi)容上的脫節(jié)。最后，監(jiān)管學(xué)生的力度不夠。由于計(jì)算機(jī)上機(jī)人數(shù)相對(duì)較多且計(jì)算機(jī)繪圖作業(yè)容易拷貝，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教師無法同時(shí)顧及所有學(xué)生，部分學(xué)生僅僅通過拷貝他人作業(yè)來應(yīng)付實(shí)驗(yàn)任務(wù)。為了解決AutoCAD繪圖實(shí)驗(yàn)課程中存在的問題，已有文獻(xiàn)給出了一些值得借鑒的教學(xué)改革措施和手段［4－7］，本文在廣大教育工作者研究成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)AutoCAD環(huán)境下學(xué)生互相拷貝作業(yè)的問題提出了更加完善的解決方法，并把該方法應(yīng)用到實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，取得了一定的教學(xué)效果。

1 加密的作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

AutoCAD繪圖實(shí)驗(yàn)中所有學(xué)生的項(xiàng)目任務(wù)相同，少數(shù)學(xué)生可能會(huì)使用網(wǎng)絡(luò)或U盤進(jìn)行互相拷貝。由于AutoCAD一般要求精確繪制，每個(gè)學(xué)生最終正確完成的實(shí)驗(yàn)作業(yè)一模一樣，因此輔導(dǎo)教師很難判斷作業(yè)是否為拷貝而得。為了杜絕學(xué)生拷貝作業(yè)的行為，本文利用ActiveX Automation技術(shù)和 VBA（Visual Basic for Applications）語言實(shí)現(xiàn)了作業(yè)拷貝檢測(cè)功能，并通過DDL（Dynamic Link Library）技術(shù)對(duì)VBA代碼進(jìn)行了封裝加密［8］。

1.1 拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理

檢測(cè)AutoCAD繪圖作業(yè)是否拷貝的方法一般包括：文件屬性檢測(cè)法、圖元信息比較法和微機(jī)硬件信息記錄法。文件屬性檢測(cè)法主要是比較文件的大小和創(chuàng)建時(shí)間，該方法簡(jiǎn)單但精確性較差；圖元信息比較法根據(jù)文件中的圖元信息（如圖元的位置、錯(cuò)誤處等）進(jìn)行檢測(cè)，但如果拷貝后對(duì)圖元進(jìn)行稍微的修改就很難判斷了；微機(jī)硬件信息記錄法是通過記錄計(jì)算機(jī)中硬件的唯一標(biāo)識(shí)符來進(jìn)行拷貝檢測(cè)，其缺點(diǎn)是某些硬件標(biāo)識(shí)符容易被修改。使用IP地址和網(wǎng)卡MAC地址作為硬件標(biāo)識(shí)符，在 Windows 2000以上版本的操作系統(tǒng)環(huán)境下，學(xué)生就可以很容易地修改IP和MAC地址值，從而使作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)不能發(fā)揮作用。

本文同樣使用微機(jī)硬件信息記錄法進(jìn)行拷貝檢測(cè)，但為了避免學(xué)生隨意修改硬件標(biāo)識(shí)符，這里不再使用IP和MAC地址，而是通過記錄每塊主板中不能改變的序列號(hào)進(jìn)行比較檢測(cè)。

1.2 拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

檢測(cè)系統(tǒng)主要包括主板序列號(hào)記錄和判斷兩個(gè)模塊，在AutoCAD軟件中使用VBA語言實(shí)現(xiàn)了具體的代碼。

1.2.1 記錄模塊

學(xué)生完成AutoCAD繪圖作業(yè)的過程中，必然要進(jìn)行若干次“保存”操作，此操作會(huì)觸發(fā)Auto－CAD文檔的BeginSave事件。記錄模塊的主要VBA代碼就編寫在BeginSave事件過程中，每次保存時(shí)記錄模塊就會(huì)把計(jì)算機(jī)主板序列號(hào)以文本對(duì)象的形式寫入AutoCAD文檔中并加以隱藏，如果文檔是在同一臺(tái)計(jì)算機(jī)上完成，則多次記錄的主板序列號(hào)就是相同的，反之則不同。假如有學(xué)生從其他學(xué)生的計(jì)算機(jī)中拷貝作業(yè)，那么教師在檢查時(shí)只需再保存一次，AutoCAD文檔中就會(huì)記錄不同的主板序列號(hào)。記錄模塊的主要代碼如下：

1.2.2 判斷模塊

判斷模塊的主要功能是查找和比較Auto－CAD文檔中被記錄模塊寫入的所有主板序列號(hào)文本對(duì)象，如果發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)以上的主板序列號(hào)，則就認(rèn)為文檔是拷貝而得的。主要代碼如下：

為了方便教師的作業(yè)檢查，把判斷模塊的VBA代碼編寫在BeginDocClose事件中，當(dāng)教師檢查完作業(yè)情況后關(guān)閉AutoCAD文檔時(shí)就會(huì)觸發(fā)BeginDocClose事件進(jìn)行拷貝判斷。在判斷過程中，如果發(fā)現(xiàn)有不同的主板序列號(hào)存在，則彈出“作業(yè)可能為拷貝而得！”對(duì)話框。

1.3 拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的加密

使用VBA進(jìn)行AutoCAD二次開發(fā)簡(jiǎn)單實(shí)用，文獻(xiàn)［4］和［7］都給出了具體的作業(yè)拷貝檢測(cè)方法，但這些方法都沒有對(duì)VBA代碼進(jìn)行加密，學(xué)生可以通過修改VBA代碼輕易逃避拷貝檢測(cè)。VBA本身沒有提供加密功能，本文使用DDL封裝技術(shù)對(duì)VBA代碼進(jìn)行加密，具體步驟如下：

（1）在VB開發(fā)環(huán)境中引用AutoCAD庫，并創(chuàng)建ActiveX DLL；

（2）在VB代碼區(qū)中創(chuàng)建子過程BeginSave（）和BeginDocClose（），將AutoCAD文檔中的記錄和判斷模塊代碼分別拷貝到這兩個(gè)子過程中；

（3）把函數(shù)GetBaseBoardSN（）也拷貝到VB代碼區(qū)中，并將代碼區(qū)所有“ThisDrawing”全部替換為“acadDoc”；

（4）選擇VB文件菜單中的“生成DLL”選項(xiàng)，創(chuàng)建DLL文件；

（5）在AutoCAD文檔的VBA開發(fā)環(huán)境中，通過工具菜單中的“引用”選項(xiàng)引用步驟4生成的DLL文件；

（6）在AutoCAD文檔的BeginSave和Begin－DocClose事件過程中調(diào)用DLL文件中的Begin－Save（）和 BeginDocClose（），如圖1所示，DLLClass是DLL文件中定義的類名，Detection是DLLClass類型的變量，DLLClass中的方法Be－ginSave和BeginDocClose分別完成主板序列號(hào)的記錄和判斷功能。

圖1 DLL文件的引用

通過以上六個(gè)步驟可以把VBA中的事件代碼封裝到DLL文件中，杜絕了學(xué)生對(duì)關(guān)鍵代碼的修改，實(shí)現(xiàn)了作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的加密。

2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用

在AutoCAD 2008程序環(huán)境下，使用VBA語言實(shí)現(xiàn)了作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)，圖2是檢測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的截圖。

圖2 作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)

為了驗(yàn)證該檢測(cè)系統(tǒng)的有效性和實(shí)用性，在本科網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)《工程制圖》實(shí)驗(yàn)課中進(jìn)行了一次比較性試驗(yàn)。首先把班級(jí)的學(xué)生隨機(jī)平分為A組和B組，要求兩組學(xué)生在給定的AutoCAD文檔中完成繪圖作業(yè)，A組學(xué)生被告知“AutoCAD文檔中內(nèi)嵌了拷貝檢測(cè)系統(tǒng)，如果發(fā)現(xiàn)拷貝他人作業(yè)，則本次實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)椴患案瘛保珺組學(xué)生僅被告知“如果發(fā)現(xiàn)拷貝他人作業(yè)，則本次實(shí)驗(yàn)成績(jī)?yōu)椴患案瘛?，試?yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 比較性試驗(yàn)結(jié)果

從表1中可以看出，使用作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)能夠很好地減少學(xué)生的抄襲行為，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。當(dāng)然，繪圖實(shí)驗(yàn)課中也不能完全依賴作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)，輔導(dǎo)教師還要從實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置、教學(xué)方法、教學(xué)手段等多個(gè)方面入手才能全面提高實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量。

3 結(jié)束語

為了解決AutoCAD環(huán)境下學(xué)生互相拷貝繪圖作業(yè)的問題，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)加密的基于VBA的作業(yè)拷貝檢測(cè)系統(tǒng)，并在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行了比較性的試驗(yàn)。實(shí)踐應(yīng)用表明，該測(cè)試系統(tǒng)能夠較好地改進(jìn)AutoCAD課程實(shí)驗(yàn)方法，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)。

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