智能批改《機械設(shè)計基礎(chǔ)》網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)的技術(shù)研究

林毅貞　黃平

摘? 要：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，智能批改作業(yè)代替人工批改作業(yè)既是趨勢，也是一個難題。對網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)的深入研究可以解決這一難題。文章主要介紹了機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)的功能，深入探討了網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)中各種習(xí)題的設(shè)計與編寫方法，并對該系統(tǒng)的使用結(jié)果進行了分析。實踐證明：只要機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計得當(dāng)，智能批改作業(yè)的方法值得推廣。

關(guān)鍵詞：智能批改;機械;作業(yè);系統(tǒng)

中圖分類號：TP311.52? ? ? 文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）29-0145-04

Abstract： With the rapid development of information technology， it is a trend and a problem to replace manual correction of homework with intelligent correction work. However， a further research on the online homework submission and grading system can solve this problem. This paper mainly introduces the features of the online homework submission and grading system for Basics of Mechanical Engineering， discusses the design and formatting of various questions in the online homework and deeply analyses the result of intelligent grading. Practice has proved that as long as the online homework submission and grading system for Basics of Mechanical Engineering is properly designed， it is worthy to promote the method of intelligent grading.

Keywords： intelligent correction; machine; homework; system

目前，教育+人工智能已經(jīng)成為現(xiàn)代教育發(fā)展的新趨勢，探索信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合勢在必行[1]。網(wǎng)上作業(yè)作為教學(xué)信息化的主體內(nèi)容之一，逐漸受到人們的關(guān)注，但研究并不多[2]，智能批改機械設(shè)計基礎(chǔ)作業(yè)系統(tǒng)更是缺乏[3]。在機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)中，絕大多數(shù)學(xué)生仍然采用紙筆在作業(yè)本上答題，教師仍然采用傳統(tǒng)的批改作業(yè)方式。這種作業(yè)方式不適應(yīng)新時代教育現(xiàn)代化發(fā)展的要求，教師批改作業(yè)也是一項繁重的任務(wù)[4]。網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)可以彌補傳統(tǒng)教學(xué)活動中作業(yè)環(huán)節(jié)的不足[5]，開發(fā)和設(shè)計一個智能批改作業(yè)系統(tǒng)有重要的實際意義和應(yīng)用價值。

1 機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)的簡介

機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)由管理員管理專業(yè)、課程、教師和學(xué)生。網(wǎng)頁上有三個窗口：學(xué)生登錄、教師登錄、訪客登錄。如圖1所示。

教學(xué)過程中，主要用到的入口是學(xué)生登錄和教師登錄，使用方法如下：

1.1 學(xué)生登錄

學(xué)生可通過此入口進行注冊，輸入真實姓名、學(xué)號、密碼、電子郵箱，并選擇班級進行提交，教師審核通過后，學(xué)生方可以登錄進去在線做作業(yè)及提交作業(yè)，系統(tǒng)自動批改作業(yè)后，學(xué)生便可以查看分?jǐn)?shù)及批改的情況。

1.2 教師登錄

教師須經(jīng)管理員批準(zhǔn)，方可登錄課程，對習(xí)題進行刪減、增加及修改;同時對負(fù)責(zé)班級的學(xué)生進行審核、開啟習(xí)題、關(guān)閉習(xí)題、自動批改、瀏覽學(xué)生答題情況、下載全部學(xué)生答題結(jié)果和統(tǒng)計數(shù)據(jù)等操作。

2 機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)中習(xí)題的設(shè)計與編寫

下面以既有圖片又有文字的混編題為例介紹網(wǎng)上作業(yè)的設(shè)計與編寫技巧。

在《機械設(shè)計基礎(chǔ)》習(xí)題中，有相當(dāng)多的題型是混編題。這是最復(fù)雜的題型，其往往綜合考察了很多知識點，其形式也是多樣的，有時候需要對題中的各個小問題進行整合，以使其適應(yīng)網(wǎng)上批改的場景。通常我們在設(shè)計答案的時候需要把文字部分和圖形部分同時進行編寫，利用Excel表格和相應(yīng)的工具包生成所需要的asp文件和VBScript文件，利用AutoCAD、Photoshop或者用windows自帶畫圖工具加以處理圖片，存儲為jpeg格式并上傳到作業(yè)批改系統(tǒng)的服務(wù)器中。

因為我們用以判分的VB腳本是用圖片的像素來進行評判的，因此圖片中的像素點密度非常重要。我們要做的第一步是虛化圖片，學(xué)生在作業(yè)系統(tǒng)中下載虛化圖并按照題目的指示繪制相應(yīng)的圖片，然后在系統(tǒng)中上傳，由系統(tǒng)中的預(yù)先寫好的VBScript實現(xiàn)網(wǎng)上自動批改。

下面以3-5b題為例介紹混編題的設(shè)計及編寫方法。

3-5b.繪制圖3-5b所示機構(gòu)的運動簡圖，并計算其自由度[6]。

解：F=3n-2Pl-Ph=3×3-2×4-0=1

運動簡圖如圖3所示[7]。

該題的設(shè)計與編寫方法如下：

（1）把原圖命名為3-5b.jbg，利用虛化軟件把原圖虛化，另存為3-5b-0.jbg格式，在虛化圖中畫出答案圖，另存為3-5b-1.jbg，將三個圖形保存于同一個文件夾中。

（2）在Excel表格輸入題3-5b問答部分的內(nèi)容，如表1所示。

（3）在同一個Excel表中輸入題3-5b畫圖部分的信息點，如表2所示

畫圖的審判標(biāo)準(zhǔn)需要用windows自帶畫圖工具打開圖3-5b-1，把所畫的線條首尾的坐標(biāo)x1、y1、x2、y2填在表2中，與x軸所成的銳角角度小于45°的斜線為橫斜，與x軸所成的銳角角度在45°和90°之間的斜線為縱斜;若是矩形，則輸入對頂角兩點的坐標(biāo);若是圓弧，則輸入半徑和圓心坐標(biāo)。線寬可選10，也可選15。

（4）打開非圖形題的工具包，輸入圖3-5b的尺寸長×寬及該題的表單號，點擊自動開始按鈕，如圖4所示。

則系統(tǒng)自動生成3個asp文件：一是題目和問題解答文件xt3-5b.asp，二是畫圖文件jx3-5b.asp，三是圖形和審判文件js3-5b.asp。

其中第一部分題目和問題解答的程序如下（只摘取一部分）：

……

    3-5b 繪制圖3-5b所示機構(gòu)的運動簡圖，并計算其自由度。

……

第二部分是畫圖部分的程序（只摘取一部分）：

……

請下載下面的圖片，用windows自帶畫圖，選擇3～5倍粗黑色線寬在主圖上繪制機構(gòu)簡圖。

可以剪切、復(fù)制線段，但不得縮放、扭轉(zhuǎn)圖片，并請仍按原格式（jpg）上傳。

……

第三部分是審判部分的程序（部分）：

……

response.write "下面是你的改圖：" & "

"

response.write "" & "

"

set f=nothing

set fso=nothing

%>

<%

dim conn， rs1， sql1， chaptername

Set fso=Server.CreateObject（"Scripting.FileSystemOb

ject"）

Set f = fso.OpenTextFile（Server.Mappath（ c_nickname & "＼" & "3-5b" & "--" & c_nickname & "--成績匯總.txt"）， 8， True）

f.WriteLine s_name & "的作業(yè)已經(jīng)提交，成績得分為：" & i

……

（5）將同一文件夾中的圖3-5b.jbg、圖3-5b-0.jbg、3-5b-1.jbg和文件xt3-5b.asp、文件jx3-5b.asp、文件js3-5b.asp一一上傳至作業(yè)網(wǎng)頁中。該題編寫結(jié)果和生成的網(wǎng)頁如圖5所示。

在點擊提交數(shù)據(jù)后須繼續(xù)作圖按鈕后，呈現(xiàn)的頁面如圖6所示。

3 網(wǎng)上作業(yè)平臺的作業(yè)智能批改結(jié)果

機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)設(shè)計好后，教師可根據(jù)教學(xué)進度，在作業(yè)平臺上開通作業(yè)題，學(xué)生便可登陸進去在線做題，作業(yè)的時間可由系統(tǒng)設(shè)計為一個星期，也可由教師自由把握。學(xué)生做完作業(yè)點擊提交，系統(tǒng)便會自動批改作業(yè)。待該作業(yè)題關(guān)閉時，系統(tǒng)自動批改作業(yè)的詳細情況和分?jǐn)?shù)便會顯示在學(xué)生及教師的頁面里。

圖7是作業(yè)系統(tǒng)對學(xué)生做題3-5b的自動批改結(jié)果。

系統(tǒng)對學(xué)生作業(yè)的批改情況是：答題錯誤之處用“x”表示;畫圖題錯誤之處直接指出，如“搖塊C錯誤”;沒指出錯誤之處的答題便是正確的。最后系統(tǒng)根據(jù)答對的情況自動給出分?jǐn)?shù)。

系統(tǒng)將批改作業(yè)的情況反饋給學(xué)生及教師，使學(xué)生及時了解學(xué)習(xí)過程中對知識的掌握程度，促使他們更有效的進行學(xué)習(xí);同時教師也能全面了解全班學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)，更有利教學(xué)。系統(tǒng)可以對全班每個學(xué)生完成作業(yè)的次數(shù)、缺交作業(yè)的次數(shù)、作業(yè)總分、平均分進行統(tǒng)計，一目了然。系統(tǒng)還可以發(fā)送作業(yè)到學(xué)生郵箱及教師郵箱、也可以打包下載所有作業(yè)等。

4 結(jié)束語

在筆者所任教的班級中，對119名學(xué)生進行調(diào)查，94名學(xué)生（占79%）覺得網(wǎng)上作業(yè)的形式方便，效果好;105名學(xué)生（占88%）會獨立完成作業(yè)，因為抄襲作業(yè)沒那么方便了;78名學(xué)生（占65%）覺得老師布置的網(wǎng)上作業(yè)太多了;110名學(xué)生（占91%）表示愿意采取這種作業(yè)方式?？梢?，機械設(shè)計基礎(chǔ)網(wǎng)上作業(yè)系統(tǒng)可以完成智能批改作業(yè)代替人工批改作業(yè)的作用，深受師生們的喜歡，網(wǎng)上作業(yè)的方式是提高機械設(shè)計基礎(chǔ)教學(xué)質(zhì)量和效率的有效途徑，可以推廣使用。

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