自動控制理論測試系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

黃菊永

（本溪廣播電視大學(xué)理工學(xué)院，本溪 117000）

自動控制理論測試系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

黃菊永

（本溪廣播電視大學(xué)理工學(xué)院，本溪 117000）

計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展改變了人們的生活和學(xué)習(xí)方式，國家開放大學(xué)的很多課程也采用基于網(wǎng)絡(luò)的無紙化考試形式。為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效率，我們基于Authorware設(shè)計開發(fā)了自動控制理論的自檢自測練習(xí)系統(tǒng)，與已有的練習(xí)系統(tǒng)相比較，它有海量題庫并具有隨機(jī)抽題功能，有助于學(xué)員的知識重構(gòu)和能力提升。本文闡述了該練習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計思想和方法，并公開了關(guān)鍵技術(shù)。

自動控制；練習(xí)；測試

1 背景分析

在大數(shù)據(jù)背景下，學(xué)習(xí)的數(shù)字化、泛在化和移動碎片化，使得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)變得更加容易、隨時隨地。靈活的學(xué)習(xí)方式對教學(xué)資源設(shè)計也提出了新的要求[1]。合理設(shè)計具有交互功能的教學(xué)資源，能有效地激發(fā)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動機(jī)，引導(dǎo)學(xué)習(xí)的進(jìn)程，幫助學(xué)習(xí)者完成自我評估等，特別是電大的學(xué)習(xí)者，由于他們基礎(chǔ)知識薄弱，加上工學(xué)矛盾突出，更需要方便快捷的教學(xué)資源。

近幾年，教學(xué)資源大量涌現(xiàn)，它們可以分為兩大類：一類是以介紹或講解知識為主的教學(xué)型[2]-[5]；另一類是以考核和檢測學(xué)生知識掌握情況的測試練習(xí)型[6]-[8]。測試練習(xí)型資源能幫助學(xué)生準(zhǔn)確找到學(xué)習(xí)的差距和盲點(diǎn)，提升學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。

自動控制原理在機(jī)械工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展過程中起著非常重要作用，是從事與自動化相關(guān)工作的技術(shù)人員必備知識，自動控制理論也成為機(jī)電類專業(yè)的一門重要的核心課程。隨著電大系統(tǒng)辦學(xué)的基于網(wǎng)絡(luò)的無紙化考試形式的普及和推廣，為了讓學(xué)生能在愉快寬松的環(huán)境下做好有效的考前復(fù)習(xí)，我們設(shè)計了這款自動控制理論自檢自測練習(xí)系統(tǒng)。

計算機(jī)和網(wǎng)路的發(fā)展為學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計和普及應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。目前軟件開發(fā)工具有很多，Authorware有其獨(dú)特的優(yōu)勢與特點(diǎn)。它整合了聲音、文本、圖形、簡單動畫以及數(shù)字電影，是一種解釋型、基于流程的圖形編程語言，被廣泛用于模擬仿真實(shí)驗、講授型課件等[3][4]。我們利用Authorware的編程功能，通過自帶函數(shù)的合理調(diào)用和代碼編寫，開發(fā)出這款具有多樣化交互功能的練習(xí)系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)設(shè)計

2.1 模塊設(shè)計

按照結(jié)構(gòu)化、模塊化、高內(nèi)聚、松耦合的設(shè)計思想，以簡單、夠用為原則，通過對目前《機(jī)電控制工程基礎(chǔ)》基于網(wǎng)絡(luò)的無紙化考試的題型分析，在該課程的內(nèi)容上，作了大膽的改革，嚴(yán)格依據(jù)“以應(yīng)用為目的，以必需、夠用為度”的原則[9]，把系統(tǒng)分為填空、單選、多選、判斷四個模塊，學(xué)習(xí)者可任選某種題型進(jìn)行練習(xí)測試。系統(tǒng)功能模塊圖如圖1所示。

圖1 自檢自測系統(tǒng)的功能模塊圖

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的設(shè)計充分考慮到發(fā)展和移植的需要，具有良好的擴(kuò)展性、伸縮性和適度冗余。創(chuàng)建了名為tiku.mdb的Access數(shù)據(jù)庫文件，其中包括了填空、單選、多選、判斷四個數(shù)據(jù)表，分別用于存放以上四種類型的試題題目和答案。

3 功能實(shí)現(xiàn)

分別按照判斷、單選、填空和多選四種類型題設(shè)計了的測試練習(xí)。以單選題為例，Authorware環(huán)境下設(shè)計的流程圖，如圖2所示。

圖2 練習(xí)測試之單選題各層設(shè)計流程圖

人本主義理論強(qiáng)調(diào)人們內(nèi)心產(chǎn)生的希望成功、追求卓越的高級誘因。為提升學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，該系統(tǒng)采用激勵機(jī)制，給學(xué)員提供友好方便的人機(jī)交互界面，讓學(xué)生在輕松、愉快的氛圍下進(jìn)行測試。學(xué)員啟動該系統(tǒng)，首先選擇練習(xí)測試的題型，則系統(tǒng)自動打開數(shù)據(jù)源，調(diào)取數(shù)據(jù)庫，提示題庫中共有該題型題目共有多少，供用戶選擇欲練習(xí)測試的題數(shù)，然后進(jìn)行隨機(jī)抽題，逐題顯示，供學(xué)習(xí)者一一作答，并把答題結(jié)果和題庫里的標(biāo)準(zhǔn)答案進(jìn)行比對，作出判斷、評分，正確的計入分?jǐn)?shù)；錯誤的做好記錄。測試結(jié)束后給予評價和反饋：全部正確則給予獎勵，獎勵形式是伴隨音樂的慶祝畫面和滿分證書；否則評出分?jǐn)?shù)，并把錯誤的題目和答案顯示出來，供學(xué)員反思，讓學(xué)生找到學(xué)習(xí)的漏洞和不足地方，以便后續(xù)進(jìn)行針對性地鞏固學(xué)習(xí)。為了增強(qiáng)基礎(chǔ)薄弱的用戶的學(xué)習(xí)信心，系統(tǒng)還在每道題中設(shè)置了“提示”按鈕，把鼠標(biāo)懸停在這個按鈕上，可給予提示，使學(xué)習(xí)者在“娛樂”中完成測試。由于該系統(tǒng)能及時給用戶提供準(zhǔn)確的評價和反饋，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機(jī)，有效發(fā)揮其潛能。

4 核心技術(shù)

該系統(tǒng)的主要難點(diǎn)是：如何實(shí)現(xiàn)不需人工干預(yù)而自動注冊數(shù)據(jù)源，從海量習(xí)題庫中按照用戶的需要隨機(jī)抽取試題，并且正確及時地把測試結(jié)果反饋給用戶。只有實(shí)現(xiàn)了這些功能該系統(tǒng)才有普遍推廣的價值。我們利用Authorware與Access數(shù)據(jù)庫之間的接口，通過調(diào)用外部函數(shù)以及編寫代碼等，實(shí)現(xiàn)了自動打開與數(shù)據(jù)庫鏈接、隨機(jī)抽取試題、并把測試結(jié)果準(zhǔn)確及時反饋給用戶等功能。

4.1 自動打開與數(shù)據(jù)庫鏈接

Authorware通過外部函數(shù)文件ODBC.u32提供了與數(shù)據(jù)庫連接，主要有以下三個函數(shù)：打開數(shù)據(jù)源函數(shù)ODBCOpen（）、數(shù)據(jù)庫操作函數(shù)ODBCExecute（）、關(guān)閉數(shù)據(jù)源函數(shù)ODBCClose（）。借助這些函數(shù)可以完成ODBC數(shù)據(jù)源自動連接數(shù)據(jù)庫，并可使用SQL語言，對數(shù)據(jù)庫中記錄的查詢操作，從而實(shí)現(xiàn)Authorware的數(shù)據(jù)庫操作功能。

4.2 隨機(jī)抽取試題

為實(shí)現(xiàn)在練習(xí)測試時能隨機(jī)抽取不重復(fù)的題目，在流程線上放置一個計算圖標(biāo)，取名為“隨機(jī)取數(shù)”，并輸入以下語句：

5 測試與評估

為了能在脫離Authorware設(shè)計環(huán)境直接運(yùn)行，我們對設(shè)計出來的系統(tǒng)打包一鍵發(fā)布、分享，供學(xué)員考前復(fù)習(xí)用，效果良好。該系統(tǒng)的隨機(jī)出題，增加了練習(xí)的趣味性，對學(xué)生扎實(shí)知識基礎(chǔ)、消除僥幸心理大有益處；另外，該系統(tǒng)評價和反饋的準(zhǔn)確及時，有利于學(xué)員查缺補(bǔ)漏，提高學(xué)習(xí)的趣味性和主動性。

[1] 方海光，陳俊達(dá)，詹偉華，羅金萍．基于xAPI標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的交互式學(xué)習(xí)資源設(shè)計研究[J]．中國電化教育，2016(12)

[2] 辛日華．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課件的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)[J]．信息與電腦2013(4)

[3] 李曉飛，李順．自主學(xué)習(xí)型Flash課件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]．電子技術(shù)，2014(4)

[4] 伊向超，李杰．基于Authorware的電路實(shí)驗課件系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]．軟件導(dǎo)刊，2013(12)

[5] 云紅艷，楊厚俊，趙志剛，杜祥軍，李琳．基于Authorware實(shí)現(xiàn)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的仿真[J]．實(shí)驗室研究與探索，2016(2)

[6] 王慧敏．基于成人自學(xué)自練自測課件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]．中國成人教育，2013(10)

[7] 韓紅幫．基于學(xué)習(xí)者控制的遠(yuǎn)程課件設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]．科技信息，2012(4)

[8] 王金濤，吳大非．互動式多媒體課件的交互性設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]．電腦知識與技術(shù)，2013(10)

[9] 霍秀靜．?dāng)?shù)控編程與操作計算機(jī)課程現(xiàn)狀及改革探索[J]．世界有色金屬，2017(2)

Radware攻擊緩解解決方案助力電商企業(yè)Manutan為客戶提供不間斷服務(wù)

日前，Radware公司宣布，Manutan Group旗下子公司法國Manutan公司部署了Radware的攻擊緩解解決方案（AMS），確保IT基礎(chǔ)架構(gòu)的高可用性。Mantuan選用了Radware全面的解決方案，其中包括SSL攻擊緩解、Web應(yīng)用防火墻（WAF）和混合分布式拒絕服務(wù)（DDoS）攻擊緩解措施，另外還購買了云防護(hù)服務(wù)。

Manutan面臨著越來越多的DDoS攻擊，需要可以阻止黑客利用其電商平臺中可能存在的零日漏洞的解決方案。因此Manutan決定部署可以提供最低延遲、全面覆蓋所有攻擊類型以及最小人工干預(yù)的緩解解決方案。最終，Manutan選擇了Radware的AMS來保護(hù)電商平臺、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、電話和電子郵件系統(tǒng)的安全。

The Design and Implementation of A Self-Testing System for“Fundamentals of Electromechanical Control Engineering”

Huang Juyong
(School of Science and Engineering，Benxi Radio and Television University, Benxi, 117000 )

The development of computer and network has changed the way people live and learn. Many courses in National Open University are now adopting the network based paperless examination. In order to improve students' self learning efficiency, we developed a self-testing system based on Authorware for the subject“Fundamentals of Electromechanical Control Engineering”. Compared with the existing training systems, this system has a large number of test questions and the random training function, which help students to improve their knowledge and ability. In this paper, the idea and methodology of the training system design are introduced, and the key technologies are presented.

foundation of control engineering; self testing; open; practice system

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.06.007

G434文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1672-7274（2017）06-0022-03

黃菊永，女，1964年生，遼寧本溪人，副教授，研究方向為自動化。