“機械制造裝備設計”試題庫管理系統(tǒng)的建立

摘? 要： 探索解決網(wǎng)絡化教學中如何實現(xiàn)課后在線練習和考核的問題。應用Microsoft的可視化開發(fā)工具Visual Basic 6.0，及Microsoft Office Access，建立“機械制造裝備設計”課程試題庫管理系統(tǒng)。試題庫可以供學生查詢、演練和學習課程的相關知識點，也可以提取試題組卷進行課程考核。為網(wǎng)絡化、智能化的教學系統(tǒng)提供基礎性的組成模塊。

關鍵詞： 機械制造裝備設計； 試題庫； VB； 數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：TP39? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1006-8228（2023）12-149-05

Establishment of test bank management system for the course

"Design of Mechanical Manufacturing Equipment"

Zhang Xiao

（School of Mechanical Engineering， Shenyang Liaoning University， Shenyang， Liaoning 110159， China）

Abstract： In this paper， how to achieve online practice and assessment after class in networked teaching is explored. Using Microsoft Visual Basic 6.0 and Microsoft Office Access， a test bank management system for the course "Design of Mechanical Manufacturing Equipment" is established. The test bank can be used for students to query， practice， and learn relevant knowledge points of the course， as well as to extract test questions and form papers for course assessment. It provides basic component modules for a networked and intelligent teaching system.

Key words： design of mechanical manufacturing equipment; test bank; VB; database

0 引言

高等學校網(wǎng)上在線教育及自主學習系統(tǒng)一般都涉及到試題庫的建設，試題庫既要能用于輔助學生的課程學習，也要能用于對學生的學習狀況進行有效的測試。本文基于高等院校機械制造及其自動化專業(yè)的主干課程“機械制造裝備設計”的教學要求，建立該課程輔助教學的試題庫，以滿足相關課程的課后練習及考核要求，并為其他課程的智能教學系統(tǒng)建設提供有益的借鑒。

1 開發(fā)工具

“機械制造裝備設計”課程試題庫管理系統(tǒng)的設計方法是基于實體聯(lián)系模型（Entity Relationship Model，即ER模型）的數(shù)據(jù)庫設計理論，采用Microsoft可視化開發(fā)工具Visual Basic 6.0。利用Visual Basic 6.0提供的數(shù)據(jù)庫界面開發(fā)工具和繪圖功能[1]，建立試題庫管理系統(tǒng)，其基于Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下的應用軟件，可以進行相關數(shù)據(jù)編輯操作。試題庫管理系統(tǒng)鏈接的數(shù)據(jù)庫采用Microsoft Office Access。Access是微軟把數(shù)據(jù)庫引擎的圖形用戶界面和軟件開發(fā)工具結(jié)合在一起的一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。Access支持Visual Basic宏語言，它是一個面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，可以引用ADO（數(shù)據(jù)訪問對象）、ActiveX數(shù)據(jù)對象以及許多其他的ActiveX組件[2]。

2 實現(xiàn)技術

2.1 機械制造裝備設計課程試題庫系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設計

基于試題庫應兼具學習和考核兩方面的功用，試題庫的總體結(jié)構(gòu)分為自主學習和組卷考核兩個基本模塊。按當前課程試卷的典型題型模式設置填空題、選擇題、簡答題、傳動系統(tǒng)設計題和傳動系統(tǒng)分析題五種題型，練習和組卷均按此五種題型來設置。

填空題、選擇題和簡答題三種類型題因為和章節(jié)內(nèi)容聯(lián)系較為密切，故先設置章節(jié)選擇，并提供相應的章節(jié)主要知識點回顧，幫助學生結(jié)合教材內(nèi)容更好的理解和掌握裝備設計的基本知識點。隨后的練習題界面通過人機互動的形式，完成相關知識點的題目聯(lián)系。此三類題目側(cè)重考核學生裝備設計基礎知識，從組卷角度來看，這是客觀題的主要部分，所以題目采用問答形式，題面簡明扼要，有利于提高做題節(jié)奏，進而提高學生對裝備設計基礎知識掌握的熟練程度。

傳動系統(tǒng)設計題和傳動系統(tǒng)分析題兩種題型，是綜合考核學生對機械制造裝備中的典型產(chǎn)品機床的基本設計技能。從組卷的角度來看，此兩類題型為主觀題型，需要學生綜合運用所學專業(yè)課程知識，并結(jié)合機械制造裝備設計課程知識，按照裝備設計的基本原理和步驟，解決金屬切削機床傳動系統(tǒng)設計問題。根據(jù)當前教學中實際講授內(nèi)容，傳動系統(tǒng)設計的基本工具是轉(zhuǎn)速圖[3]，故傳動系統(tǒng)設計模塊以轉(zhuǎn)速圖設計為核心，按設計的基本步驟和設計原則構(gòu)建可視化、參數(shù)化設計界面，幫助學生強化設計理念，完成基本的機床傳動系統(tǒng)的設計訓練。

2.2 試題庫可視化互動界面設計

試題庫的練習部分直接面向線上學習者，良好的界面設計應體現(xiàn)在便捷性、適應性和趣味性上。所以試題庫的界面設計力求在布局、思維路線、操作習慣等方面契合當前的教學實際。下面以選擇題和傳動系統(tǒng)設計題的窗口界面設計為例進行介紹。

選擇題互動窗口界面參見圖4。針對選擇題的知識點按章節(jié)分布的特點和客觀題的組卷原則，選擇題互動窗口界面的布局以題面窗口和答案選擇按鈕為中心，便于學習者按照慣常的思維習慣快速進入系統(tǒng)。學習者進入該界面后，題面主窗口提示：請選擇章節(jié)。章節(jié)按鈕分布在窗口左側(cè)，章節(jié)數(shù)目和名稱可按實際講授教材進行調(diào)整[3]，點擊章節(jié)按鈕后在主窗口中順序顯示題面信息。根據(jù)機械裝備設計課程特點，習題與工程實際的圖表密切相關，故在題面窗口下方設置了附圖區(qū)，題庫中的習題有附圖則在附圖區(qū)顯示，如果沒有附圖該窗口自動消隱。題面出現(xiàn)后，學習者即可以根據(jù)所學課程內(nèi)容進行實際作答。為了梳理相關知識點，便于學生融會貫通，如果選擇答案正確，則在主窗口右側(cè)注釋區(qū)顯示注釋內(nèi)容；如果題庫中個別題目無需注釋，則注釋區(qū)窗口自動消隱。題面窗口即可以順序顯示題目，也可以借助上一條或下一條按鈕選擇特定題目進行作答。返回按鈕可以切換到前一界面，可以選擇其他類型題窗口界面；點選推出按鈕則退出系統(tǒng)。

選擇題、填空題和簡答題等客觀類題型的窗口設計，為了避免一問一答式的刻板形式，整體上突出了圖文并茂，結(jié)合機械類專業(yè)課的特點，根據(jù)需要選擇適合的文本形式或圖片形式，既能簡明扼要的總結(jié)重要的課程知識點，亦能直觀顯現(xiàn)知識點所涉及的相關機械機構(gòu)。盡可能地在窗口界面上集成更多的、必要的相關課程信息，以幫助學生更好的理解和掌握裝備設計的重要知識點。

傳動系統(tǒng)設計是綜合訓練、考察學生分析和解決金屬切削機床設計能力的重要手段，試題庫的界面設計按分級變速、特殊形式變速和無級變速等不同變速題型分設不同窗口，其中分級變速按照給定條件的不同亦分設不同窗口界面。本文以已知主軸變速范圍條件下的分級變速主傳動設計窗口為例進行介紹。

以轉(zhuǎn)速圖為工具設計變速傳動系統(tǒng)是裝備設計課程教學和考核的重點內(nèi)容，因此，窗口布局以轉(zhuǎn)速圖的形成條件和構(gòu)圖為核心。作為試題庫，既要保證提供標準答案，也要兼顧培養(yǎng)和訓練學生的設計能力，所以窗口控件設置按照傳動系統(tǒng)設計的基本步驟來排列。當前窗口以上級窗口的題目選擇項作為基礎，首先輸入或選擇傳動系統(tǒng)輸入端電機的轉(zhuǎn)速和輸出端主軸的轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)變速特性和實際機械結(jié)構(gòu)要求選擇轉(zhuǎn)速數(shù)列的公比，同時考慮傳動特性對定比傳動副的需求關系，由系統(tǒng)按照正常變速系統(tǒng)的變速規(guī)律自動生成變速級數(shù)。使用者可以在選定的變速級數(shù)下，通過各個變速組的傳動副數(shù)、級比指數(shù)和最小傳動比的不同組合方案，在轉(zhuǎn)速圖窗口內(nèi)快速、自動生成不同的轉(zhuǎn)速圖，以方便設計者最終形成自己的設計方案[4]。同時，在結(jié)構(gòu)式和傳動比的選擇窗口，如果點擊推薦的合理選項按鈕則顯示標準答案，便于學生對照檢查和比較設計方案的優(yōu)劣。

傳動系統(tǒng)設計題窗口界面的設計，著重于培養(yǎng)學生傳動設計的基本方法和步驟，所以在界面設計上突出了可視化、參數(shù)化的設計思想。學生可以通過初始參數(shù)的不同設定、結(jié)構(gòu)式的變速特性變化、傳動比的不同路線規(guī)劃，快速、直觀的看到轉(zhuǎn)速圖的不同演變和變化規(guī)律，更深刻的理解理論課講述的變速設計的基本規(guī)律對傳動系統(tǒng)設計的影響，為提高學生的傳動設計能力提供有效的幫助。

2.3 方案的實現(xiàn)技術

試題庫系統(tǒng)的建立基于Visual Basic 6.0提供的數(shù)據(jù)庫界面開發(fā)工具和繪圖功能，鏈接的數(shù)據(jù)庫形式可以根據(jù)需求進行選擇，本例采用Microsoft Office Access，試題的題條按章節(jié)分類，每條設置必要的數(shù)據(jù)庫鏈接信息。試題庫系統(tǒng)的操作主要包括相關事件引發(fā)的后臺程序計算、試題數(shù)據(jù)庫的查詢與選擇、標準轉(zhuǎn)速數(shù)列的查詢與選擇、轉(zhuǎn)速圖繪制等。本文僅就圖4選擇題互動窗口界面程序設計加以說明。

選擇題互動窗口界面程序流程圖參見圖6。程序設計的基本步驟是：首先通過CommandButton控件設置章節(jié)選擇按鈕，再通過Ado控件鏈接相關章節(jié)的數(shù)據(jù)庫，并顯示在窗口中心的題面窗口，題面窗口由Text或Image控件完成；在該窗口下方通過Image控件設置附圖區(qū)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫每個題條的相關信息通過條件語句控制附圖區(qū)顯示附圖或消隱附圖區(qū)；再下方通過CommandButton控件設置答案選擇按鈕區(qū)，常規(guī)情況下為A、B、C、D四個選項按鈕，如果選項為對立事件時則消隱C、D兩個選項按鈕，只保留A、B兩個選項按鈕，如果選項多于四個，則根據(jù)數(shù)據(jù)庫題條的相關信息控制依次顯示或消隱E、F、G…等選項按鈕；窗口右側(cè)區(qū)域由Text或Image控件設置注釋區(qū)，該區(qū)域亦可根據(jù)數(shù)據(jù)庫題條的相關信息控制顯示或消隱。數(shù)據(jù)庫中的題條由循環(huán)語句控制在題面窗口中依次顯現(xiàn)，也可以由上一個或下一個按鈕通過循環(huán)計數(shù)完成自主選擇。題面窗口和注釋窗口同時分設Text和Image兩個控件，根據(jù)題面和注釋描述的內(nèi)容不同及方便性可以選擇合適的文本或圖片的形式在題面區(qū)和注釋區(qū)選擇相關控件進行顯示，同區(qū)域另一個控件消隱。在題面空窗期，為了符合使用者的思維習慣和導向，當觸碰答案區(qū)按鈕時會提示：請先選擇章節(jié)；當點擊退出、返回等輔助按鈕時，也會有提示性的人機交互彈出窗口。

下面列出答案選項A按鈕的Click事件程序清單的主要內(nèi)容：

Private Sub CMDA_Click

If Text2.Text = "A" Then

ImageMATH03.Visible = False

If TextPIC11.Text = "PK" Then

ImageMATH03.Picture = LoadPicture（圖片的數(shù)據(jù)庫位置）

ImageMATH03.Visible = True

Else

If Text4.Text = "" Then

Else

Text4.Visible = True

End If

End If

MsgBox "很好！請繼續(xù)，"，

vbOKOnly & vbExclamation， " "

Text4.Visible = False

ImageMATH03.Visible = False

E1 = Adodc2.Recordset！TID

E1 = E1 + 1

Dim strtmA As String

strtmA = "select * from MATHS7101? where

MATHS7101.TID=" & E1

With Adodc2

.RecordSource = strtmA

.Refresh

End With

Else

MsgBox "錯誤！請再拭一拭"，

vbOKOnly & vbExclamation， " "

End If

Text1.Visible = True

ImageMATH.Visible = False

If TextPIC01.Text = "PM" Then

ImageMATH.Picture = LoadPicture（圖片的數(shù)據(jù)庫位置）

Text1.Visible = False

ImageMATH.Visible = True

Else

End If

ImageMATH02.Visible = False

If TextPIC03.Text = "PN" Then

ImageMATH02.Picture = LoadPicture（圖片的數(shù)據(jù)庫位置）

ImageMATH02.Visible = True

Else

End If

End Sub

3 結(jié)論

機械制造裝備設計試題庫是輔助教學的線上應用系統(tǒng)，試題庫為網(wǎng)絡化和智能化教學提供基礎。實際研究證明，可以利用Visual Basic 6.0提供的數(shù)據(jù)庫訪問功能ADO（ActiveX Data Objects）接口，快速連接多個本地數(shù)據(jù)庫或遠程數(shù)據(jù)庫，并準確、便捷的實現(xiàn)庫間的數(shù)據(jù)檢索。試題庫既可滿足學生抓住課程重要的知識點、查缺補漏、依規(guī)循矩的自主學習愿望，也可快速、方便、合理地組卷實現(xiàn)課程考核的目的。

4 結(jié)束語

試題庫的建設還需要不斷的優(yōu)化和深入拓展。首先是知識點覆蓋面，根據(jù)教學大綱的要求，習題應涵蓋課程的基本章節(jié)；其次是重點要突出、難度要適當，應以專業(yè)基本技能的培養(yǎng)為主線。還要注重試題庫界面的可視化、參數(shù)化建設，提高學生學習的自主性，以便更好的賦能教學的全過程。

參考文獻（References）：

[1] 高長鐸.可視化編程應用——Visual Basic 6.0[M].第三版.

北京：人民郵電出版社，2018，8：1-12.

[2] 趙元哲.數(shù)據(jù)庫技術與應用教程——數(shù)據(jù)庫基礎、Access與

Visual BASIC開發(fā)應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2016：103-118.

[3] 關慧貞.機械制造裝備設計[M].第四版.北京：機械工業(yè)出版

社，2014：目錄頁，81.

[4] 張曉.機械傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)速圖的可視化設計系統(tǒng)開發(fā)[J].機械

工程師，2015（2）：71-72.