《铁路选线设计》计算机辅助教学软件的研制与开发 98页

滋蔺文道又事硕士学位论文论文题目《铁路选线设计》计算机辅助教学软件的研制与开发学位类别学科专业道路与铁道工程年级研究生赵江林指导教师思蓉教授年月 国内图书分类号理密级公开西南交通大学研究生学位论文《铁路选线设计》计算机辅助教学软件的研制与开发年级二零零八级姓名赵江林申请学位级别工学硕士专业道路与铁道工程指导教师易思蓉教授—苦狂乡右叮刁一习—德淤——月一且月 ClassifiedIndex:UZ12.34SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisTHERESEARCHANDDESIGNOFCOMPUTERAIDEDINSTRUCTIONSYSTEMFORRAILWAYLOCATIONCOURSEGrade:2008Candidate:ZhaoJianglinAcademieDegreeAPPliedfor:MasterDegreeSPeciality:RoadAndRailwayEngineeringSuPervisor:YiSirongMay2011 西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于保密口,在年解密后适用本授权书不保密彭使用本授权书。请在以上方框内打“少指导老师签名备瞬学位论文作者签名越。件,卞日期如于·口日期沙`,犷一沪夕 西南交通大学硕士学位论文主要工作贡献声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下制定基础数据库存储规则并结合《铁路选线设计》教材建立了课程知识库、题库和多媒体素材库,设计了多样的课程知识呈现模式和用于显示题目描述及获取学生提交答案的用户界面。设计了一种利用关键词判断学生提交的主观题答案正确性的方法,并依据该方法将主观题参考答案存储到数据库中,最后编码实现了这种方法。研究并改进了既有的试题抽取随机算法,以该算法为核心以题库为依托实现了自动随机抽题组成试卷的功能。编制计算机程序将课堂教学、练习考试、考试结果分析、自动组卷和计算机辅助设计等功能无缝的集成到一起。本人郑重声明所呈交的学位论文,是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名汾二朴日期飞闪`"·人口之朴璧犷 西南交通大学硕士研究生学位论文第页任石摘七随着现代科学技术不断发展,计算机在教学领域发挥着越来越重要的作用。计算机由于其存储容量大、计算速度快、多媒体处理能力强和呈现形式多样的特点而日渐成为优秀的教学工具和助手,计算机辅助教学作为变革传统教学方式的产物已成为最受学生欢迎的教学模式,但纵观己有的计算机辅助教学系统总是存在一些缺陷和不足,不能完全满足学生的学习需求。本文从学习者的角度出发,介绍了计算机辅助教学的理论基础、发展历史、发展过程中出现出的新思想、新技术以及其特点、应用等,结合《铁路选线设计》课程自身的特点提出适应教学实际的软件需求并阐述了实现这些需求的关键算法,最后利用这些思路编制软件并作了验证。本文将计算机辅助教学系统划分为课堂教学、测验反馈和管理三个部分,定义了基础数据库的存储规则,创建了呈现课程知识、题目描述和获取学生提交答案的用户界面,设计了基于关键词的答案正误计算机判定方法,改进了一种既有的试题抽取随机算法,研究了本系统与选线计算机辅助设计软件的集成模式、调用方法和成果管理。以上述思想和方法为核心,为数据存储工具,为数据库接口,使用语言平台编制了课堂教学、·计算机考试、自动随机组卷和计算机辅助设计系统等功能模块,最后将这些模块无缝的集成到一起。经实际运行验证,程序能达到预期的功能,取得了良好的效果。关键词多媒体反馈交互机考系统自动随机组卷 西南交通大学硕士研究生学位论文第页,如,,,,,一,,,一一,,咖,,””,一加,,,,知,,,一,,,,,,,们,醉》声一二小了厂 西南交通大学硕士研究生学位论文第页目录第章绪论……,……,,……,……,……,二,…,……,…论文的研究意义……国内外发展现状……论文的主要研究内容和结构……,…第章选线软件开发技术比选……概述……软件常用开发模式比较……常用开发工具……常见开发模式……开发关键技术……第章需求分析和开发路线……铁路选线设计系统的需求分析……用户需求分析……系统的功能需求……系统需求分析……计算机辅助教学软件开发的原则……本系统的开发路线……第章系统设计……,…软件结构设计……系统界面设计……数据流设计……数据库设计……,……素材库组织……第章关键算法设计……登录验证模块……权限管理模块……,……课堂教学模块……机考模块……自动组卷模块……向数据库添加知识点和习题……计算机辅助设计软件的集成和调用……第章系统研制和实例验证……一少 西南交通大学硕士研究生学位论文第页系统环境……,……`……硬件环境……软件环境……实例验证……结论……致谢……参考文献…… 西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章绪论论文的研究意义随着现代科学技术的不断发展,计算机在教育领域得到了广泛应用,并正迅速成为最有发展前景的教学媒体方式和教育管理工具。计算机在教育领域的应用,导致教学手段、教学方法、教材形式、课堂教学结构等方面发生了深刻的变化,从而大大促进了教育思想和教学理论的变革与发展。由此而产生的一系列相关的基本思想、基本理论和技术方法在实践中日渐积累,不断地丰富和完善,形成一门把教育学知识与计算机科学技术知识相结合的综合学科—计算机辅助教学。,计算机辅助教学是以计算机的多种功能和特点,代替或部分代替教师面向学习者,促使学习者实现有效学习的教学形态。它是一种以对话方式与学生讨论教学内容、安排教学进程、进行教学训练和反馈的方法与技术。为学生提供一个良好的个人化学习环境,综合应用多媒体、人工智能和知识库等计算机技术,克服了传统教学方式上单一、片面的缺点。它的应用能有效地缩短学习时间、提高教学质量和教学效率,实现最优化的教学目标【"。与传统的教学模式相比,计算机辅助教学系统拥有以下多个方面的优越性生动形象,可以给学生留下更深刻的印象,更好地激发学生学习兴趣,集中学生注意力,提高学习效率,锻炼学生的自学能力。易于突破教学中的重点和难点。计算机辅助教学可将许多抽象难懂的内容变得生动有趣,可使学生在短时间内建立感性认识。具有交互性。这是计算机技术的最突出特性,计算机辅助教学系统可以提供由学生控制的教学交互,从而使学生自己根据课程进展情况反复进行复习、检测,发现知识系统漏洞,进而进行弥补成为了可能。长期有效的保存教学素材。学生可以克服时间和空间的限制进行学习,对教学内容可以进行实时回放。能实现远程教学与资源共享。不仅可以利用计算机辅助教学系统分别对学生进行差异化教学,而且还可以通过计算机网络进行远程教学,实现资源共享。铁路选线设计是一门适用于土建、交通运输、工程测量、工程地质等专业的专业基础课,是由多门专业基础课和课程设计课组成的大课程,具有很强的理论性和抽象性。同时,由于铁路选线理论被广泛应用于工程领域,因而,又具有鲜明的实践性。铁路选线设计作为土木工程专业的一门技术专业课,对于培养高素质的工程技术人才起到很重要的作用。西南交通大学开设“选线设计”课程己有悠久的历史,在实际的教学实践过程中 西南交通大学硕士研究生学位论文第页许多教师开始思考如何将计算机辅助教学这种先进的教学手段引入到“选线设计”课程中来,先后制作了课程电子教案、电子挂图、教学视频、题库等计算机辅助教学资料。进入新世纪,易思蓉教授带领的教学科研团队在申请《铁路选线设计》国家级精品课程的过程中,不断探索创新教学模式,编制了如虚拟环境铁路数字化选线系统、纵断面辅助设计系统、路基与排水用地系统、牵引计算软件、中间站软件、和既有线改建设计软件等一大批用于实现课程设计、毕业设计、选线大作业教学功能的计算机辅助教学软件,这些软件已经非常成熟,在实际教学过程中已经得到了较好的应用。分析这些辅助教学软件不难看出,它们均是针对“选线设计”课程中的某一具体领域或问题展开研究,各系统之间相对孤立,没有结合成一个有机的整体。本论文在“选线设计”课程教学组前期工作的基础上,完善相关教学软件和课件,集成为一个整体系统,这正是教育部十一五质量工程项目—国家级精品课程“选线设计”教学信息技术平台建设的需要,同时也作为土木工程国家级实验教学示范中心和土木工程品牌专业课题—虚拟环境选线设计实验教学系统的重要组成部分。这一系统充分利用计算机存储容量大、计算速度高和交互性强的特点为教学过程服务,采用学生乐于接受的形式呈现课程知识以提高学习效率,提供课后练习和计算机考试功能使学生的学习反馈更加及时、全面和准确,对课程的复习和改进更有针对性,将已有的各种学习资料和工具集成到一起为学生进行课程设计、毕业设计、选线大作业等实践环节的学习提供更多的便利,同时这一工作对于提高当前教学手段的信息化水平、提高教学质量、节省学时、增加教学信息量,培养具有较强自学能力的现代化学生也具有重要的意义。国内外发展现状美国是进行计算机辅助教学研究和应用最早的国家,早在二十世纪年代,美国心理学家锡德尼·普莱西就提出了利用机器进行教学的概念,同时设计了一台自动教学机器。虽然这台教学机器因设计上的一些问题以及当时的条件还不够成熟,没有引起人们的重视,但它却是机器辅助教学思想的萌芽。计算机辅助教学正式形成于世纪年代末期。当时,美国教育心理学家斯金纳·在教学机器的基础上提出了学习材料程序化的想法,后来发展成为“程序教学”,正是在这些理论的指导下使计算机成了教学的重要工具,从而产生了计算机辅助教学。在发展初期,计算机被用来模仿教学机器。人们把打字机、终端机、投影机等输入输出设备和计算机相组合,或给计算机加装特定的硬件,成为一个特定的教学辅助机器,从而实现辅助教学的目的。如年公司沃斯顿研究中心设计的世界上第一个计算机教学系统,也就以此为起点逐渐发展起来。年代初开始把计算机引入到教育领域,人们开始从方法学的研究发展到与实际的计算机系统相结合, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页在多种计算机系统上针对不同的学科,分别开发出一些计算机辅助教学软件与相应的课件作为学生自学与复习的一种辅助手段。年美国依利斯诺大学研制了八扬介教学系统,该系统确立了经典的教学策略,即提出问题、核对答案方法。年斯坦福大学与公司合作研制了教学系统。另外一些西方国家也开始方面的研究,并取得了一些成绩。日本在年前后开始研究系统,“电研总”开发了日本最初的系统。加拿大也于年由国家研究院、安大略教育研究所和女王大学等所大学联合开发了用于实现个别教育与测试的工程系统。年代到年代初,由于计算机技术的迅速发展,廉价的微型计算机大量涌进社会和学校,使得到迅速发展,产生了较丰富的支持系统和课件。比较典型的有公司的和认顶五,这是一个较典型的在当时大型机上的支持系统,内容包括教师的教材写作,学生学习,试题管理与考试系统。另外还有美国的一系统,系统,公司的及加拿大的系统等。年代初以后,随着计算机网络、微机、多媒体与现代软件开发等现代计算机技术的发展与普及,使得已逐步深入到教学的各个环节。年,剑桥大学工程系建立了一整套教学程序的开发方法和系统,可对教学的需要具体化,生成软件、检查评价等。从年中期到现在,以全球信息高速公路的迅速发展为标志,进入网络化、智能化阶段。其特征是教学资源网络化、全球化,可以提供多种形式的网上教学资源。互联网教育能够通过系统监钡学生的特殊需要、能力或者学习经验,并且及时给予学生反馈,由于学习是动态的、积极的,学生乐于学习的同时强化了学习效果,从而提高了教育效果和教育成绩,目前国外有多所大学包括哈佛、耶鲁、伯克利等都在进行一项名为“开放课”的计划,将各课程的教学视频、电子教案等资料发布到网络上,这样全世界的学习者就可以通过网络便利的使用世界名校的教学资源。我国开展的研究工作始于六十年代,之后因十年动乱而被迫中断。由于技术与基础条件的差距,国内各大学的发展较慢,使我国的研究和实际使用远远落后于发达国家。年代初,开始有部分大学的教师从跟踪国外先进技术的角度,开始了解、研究与探讨技术。年,成立了全国计算机辅助教育学会。这个时期研制出的一些教学软件,起点还比较低,水平也不够高,低水平重复的状况比较多。在此期间,开始引起我国教育主管部门的重视。年,华东师大现代教育技术研究所成为的研究中心。到年代末,许多高校都相继成立了研究所和中心实验室,对及其相关技术进行了大量的研究,同时从国外引进了先进技术、各种实用系统和优秀课件。除广泛的信息交流外,在七五期间,我国把很多课题列入国家重点科技攻关项目,增加资金投入,并有计划地组织科研机关、企业学校的 西南交通大学硕士研究生学位论文第页技术力量开发大量的教学辅助软件。国家教委高教司将工作列入普通高等工科院校基础课程教学指导委员会的工作计划,同时列入教材建设计划之中,并建议各校在条件成熟时,建立软件研制开发机构,形成研制、开发、推广和应用一条龙体系。年代中期,微机技术的发展,汉字处理技术的成熟,为我国技术的发展打下了坚实的基础。西南交通大学作为国内铁路领域的老牌工科强校,早在上世纪九十年代就已经开始思考将计算机辅助教学这种先进的教学模式引入到选线设计的课程教学中来,自年起,《选线设计》大课程的主要理论教学课就坚持在学校配置的多媒体教室里进行。多媒体教室里配有全套的电教设备,也有常规的黑板,全部讲课都采用传统方式和多媒体手段相结合的模式,同时结合教改研究项目、科研项目和重点学科建设项目,研制了多部电子教案和选线课件,包括《选线设计》电子教案、《铁路与公路选线设计》交通运输电子教案、《线路勘测设计信息技术》电子教案、《城市轨道交通线路规划与设计》电子教案,还研制开发了多套选线教学软件,包括《牵引计算》演示系统、新建铁路线路设计系统和选线虚拟环境建模系统并自制了电子挂图,这些工作为提高教学质量、节省学时、增加教学信息量都提供了很大的帮助。同时国内的其他多所交通土建类大学如北京交通大学、兰州交通大学、石家庄铁道学院等也在计算机辅助教学与《铁路选线设计》课程的结合上做了大量的努力和尝试,编制了较多的选线设计计算机辅助教学课件、软件和电子教案等,综合分析这一时期出现的课件在一定程度上对学习者的学习能起到了较好的促进作用,但同时还存在较多不足、没有以学生为中心进行教学设计,软件开发者预先将每个算法所需要的数据存储起来,学习者不能按照自己学习需要对数据进行建模,限制了学习者主观能动性的发挥。、不能很好地满足学习者的个性化学习需求,没有考虑学生的层次差异和个性差异,不能实现分层次教学。必须适应个别学习者,要尽量顾及到学习者的特征,如兴趣、阅读速度、先前经验和知识以及学习方式等。、缺乏有效的人机交互。许多课件只提供了表面的交互作用,学生至多是一个旁观者,而不是一个参与者,不能激发学生的学习热情。、没有有效地使用反馈。绝大部分信息是从软件流向学习者,而反向信息流比较少。许多软件只有使用鼠标才能完成操作,没有键盘操作。、学习者对软件的控制不足或过剩。学习者的控制要适当,有关教学完整性的因素、重复的序列内容、必备的智育技能等应由软件控制,以免由于学习者控制不当而导致教学目的不能达到。对有关教学便利性和个人偏好的因素,则可留给学生来控制。进入新世纪,随着计算机网络技术的迅猛发展,技术逐渐朝着网络化、远程 西南交通大学硕士研究生学位论文第页化的方向发展,各大高校都开始将课程教学资料、练习题库,电子教案等登录到网络上供学生免费下载,同时视频技术得到了很大发展,录制、编辑、压缩、传输等技术愈发成熟,许多学校开始将实际课堂教学过程录制成视频经压缩后在网路上发布,这对错过实际课堂教学的学习者来说无疑是一个好消息。西南交通大学在这一时期通过校园网建立了《选线设计》课程网站,实现了教师电子教案、课件、选线设计课程教学基本文件、习题及习题解答的上网,充分利用现代信息技术,进一步加大里与学生的联系,利用网络、答疑等渠道,全面、准确和及时地获得了学生对于教学工作的反馈信息,进而有针对性地加以改进。在同期,北方交通大学、中南大学等高校的选线设计教学组也做了类似的工作。在新的阶段,多媒体技术、人工智能技术、通讯技术、网络技术进一步发展,也发生了革命性的变化。逐渐向着智能化、协作化、远交互式发展,今后发展的主要趋势是、智能化将人工智能理论和技术应用于,根据学生的学习特点、学习历史和学习风格,采用不同的教学方法和策略。可以动态的诊断学习者的错误,判断其产生错误的原因,实现因材施教和差异化教学的原则。、网络化与计算机网络相结合,使每个终端可通过网络从主机的大容量存储器中随时提取教学内容进行学习,并与计算机交互。通过网络,教师可及时获得学生的反馈信息,学生间进行交互学习,在学习时间、地点、进度的安排上完全具有主动性。、协作化协作化学习是指多个学习者对同一问题用不同观点进行的观察、比较、分析、综合等交互活动,这些交互活动是深化问题理解和获得高级认知能力的外部条件。协作化即为学习过程的参与者提供一种协商讨论、相互交流和信息共享的环境。、积件化积件思想正在逐渐得到更多的支持,许多教师在平时教学之余收集制作各种与学科教学有关的资料和素材,建立自己的积件库。积件库包括多媒体教学资源库图片、动画、视频等、微教学单元库可以用来进行重组的小课件、教学策略库,试题库等。积件组合平台就是教师和学生使用积件库组合素材并最终应用于教学的“软件环境”,教师可轻松进行二次开发,实现了教学软件的可编辑化。积件能满足不同教师的要求,教师可以依据自己的喜好和教学风格灵活使用,达到以不变应万变的教学实践,实现真正通用性意义。作为一种新兴的、现代化的教育技术,目前正以惊人的速度普及和深入到课堂。它的根本目的在于提高教学质量、提高教学效果、培养学生的多种能力和实现有 西南交通大学硕士研究生学位论文第页效学习。这一现代化教学手段的运用,可以使抽象的内容形象化、静止的内容动感化、枯燥的内容趣味化,可以创设有声有色、有形有景、有静有动的教学情境,必将大大开阔教学视野,优化教学过程,提升教学效果、为教学注入新的生机和活力。论文的主要研究内容和结构分析铁路选线设计课程本身的特点,其许多题材来源于生产实践,是一些具体直观的内容,而传统的教学模式因为媒体方面的限制以及分割的教学法使得学生对教学内容的理解产生了一定的困难。因为传统的教学方法不能提供直接的感性认识、非线性的内容组织,以及由学生控制的教学交互,而这些正是计算机辅助教学软件的特长。它将教学内容以非线性方式组织起来,通过图、文、声、像等形式多样的媒体形式生动活泼地展现出来。软件的研制与利用,不仅代替了传统的“粉笔黑板十挂图”机械死板的教学方法,节省了学时,从而解决了日益突出的教学内容增加和授课学时减少的矛盾,同时能够帮助学生理解和记忆课堂内容,激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。因此,如果能开发出高质量的各种类型的应用系统,无疑极大地推动课程教学体系改革的实施。基于此,本文本着更好的为教学服务的原则,尝试开发一套有别于传统课件、应用范围广泛、适应性强、功能丰富的多媒体软件系统,实现充分呈现教学目标、教学内容、记录学生的学习情况和控制学习进程、集成多种设计和实践教学软件的目标,将多媒体教学内容、优秀教师的教学经验和计算机相结合,利用计算机进行教学,提高学生计算机的应用水平,培养学生分析问题、解决问题的能力,从而提高学生的学习效率和教学质量,为培养信息化、现代化的合格毕业生做出努力。本论文的主要研究内容在于以下几个方面、研究各学科已有的计算机辅助教学软件,总结分析其采用的技术方法、实际应用的优缺点及可以采取的针对性改进措施,作为设计选线系统参考时应当注意的问题,在此基础上结合目前的教学实践实际需要分析铁路选线设计计算机辅助教学系统的需求,从而为本论文的研究打好基础。、确定系统的总体架构,对选线设计系统的结构、界面、数据流、数据库存储规则和模式等进行设计,梳理实现这些设计需要用到的关键技术,为本论文的研究确立指导性原则。、分析“选线设计”课程教学科研团队前期编制计算机辅助设计软件,了解其实现的原理、数据的组织方式等基本信息,研究选线与各设计软件的集成模式、在选线平台中对它们的驱动与调用方法等,为将这些软件集成到计算机辅助教学系统做好准备。、课程知识库和题库的制作。教学软件的首要基础功能是对教材内容全面清晰的呈现,软件编制者必须对课程内容有深刻全面的把握,因此对知识点的提炼和总 西南交通大学硕士研究生学位论文第页结是本论文研究至关重要的一环,同时《铁路选线设计》课程涉及较多的地形图、设备、线型等图片类资料,又包含很多计算、设计等过程性的教学内容,对比传统教学模式可以发现,对于这些内容采用色彩鲜明的图片、引人入胜的动画、视频、等形象直观的方式将会使学习者更易于接受和理解,印象也更加深刻,不易遗忘,因此依据教材内容利用各种多媒体工具制作用于软件教学演示的多媒体素材库成为本论文研究的基础环节。有针对性的复习检测具有巩固理论知识学习成果,及时发现教学过程中存在的问题的作用,因此,在全面掌握教材内容的基础上,细分教学进度,根据教学单元设计有针对性的检测题库成为本论文研究的又一重要步骤。、铁路选线设计计算机辅助教学系统实现算法的研究。计算机辅助教学系统作为学习者和计算机之间交互的接口,需要实现知识呈现、检测反馈、设计软件集成、系统管理等诸多功能,采用什么样的算法来实现这些模块功能是整个论文研究中最为关键的内容。、选线软件系统的编制。依据采用的技术方法和路线,在总结归纳的课程知识点的基础上,结合多媒体素材库和试题库利用编程工具设计相关界面和算法,编制功能丰富、适应性强的软件是实现设计思想和体现最终成果的关键环节,也是将整个教学软件推向应用的重要一步。本论文包括结论共章第章绪论,介绍论文的动机和研究的意义,回顾并分析计算机辅助教学的发展历史和现状,最后概述论文的主要研究内容和组织结构。第章选线软件开发技术比选,结合有关文献简要介绍计算机辅助教学的工作原理和计算机辅助教学软件开发应遵循的原则,最后介绍了开发一套实现这些需求的辅助教学系统所要用到的关键技术。第章需求分析及开发路线,紧密结合《铁路选线设计》课程教学的实际需要分析计算机辅助教学软件的系统需求,最后在对比分析几种常见软件开发模式的基础上提出本系统开发的技术路线。第章系统设计,详细介绍系统的总体架构和存储结构设计,包括系统的结构,系统的界面设计,系统数据流过程以及数据库和素材库的组织等。第章关键算法设计,简要介绍系统各关键模块的具体实现方法。第章系统的研制与功能验证,简要介绍本系统运行的软硬件环境及其总体结构,最后结合实例概述并验证各部分的主要功能。结论部分对论文的研究成果进行概括和总结,分析存在的不足并提出需要进一步关注的问题。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章选线软件开发技术比选计算机辅助教学发展的过程中不断涌现出新的理论和新的知识,针对这些理论和知识在实际的教学软件开发过程中也就有不同的技术和方法可供选择,通常这些技术和方法都侧重不同的方面,各有特色。本章简要介绍计算机辅助教学软件开发应遵循的原则,分析比较了几种常见开发模式并在此基础上简要介绍了开发计算机辅助教学软件的关键技术。概述计算机辅助教学是指计算机帮助教师执行教学任务,向学生传授知识和提供技能训练,同时提供练习考试等反馈机制,从而能迅速的获得学生知识掌握情况和教学评价。作为一种教学媒体,计算机与教科书、投影仪和录像机等一样具有帮助教师提升教学效果、扩大教学范围和延伸教师功能的作用,然而计算机具有存储和处理信息的能力,不仅能呈现教育信息,还能够接受学生的应答并进行判断,进而对学生进行学习指导,因此计算机辅助教学系统可以根据学生的特点实施因材施教,从而实现差异化教学的目标。计算机辅助教学系统的基本工作原理如图一所示。一一计算机一——一学习者—呈现教学知识二接受信息构成反应教学评价二一作出应答图一基本工作原理图首先,计算机在软件的控制下,通过终端以一定的组织形式将教学内容呈现给学生。接着,学生通过自己的感官接受计算机所呈现的内容,并依据自己的理解、体会形成对教学内容的反应。最后,计算机对学生的反应进行判断和评价,并根据其结果进行针对性的反馈。与传统的以教师为中心的单向交流式教学系统相比,系统最显著的特点就是它的交互性、集成性和自适应性。它的交互性使教学变成了系统与学生的双向交流,学生能主动参与教学活动、控制教学进度及内容,从而极大地提高了学生的学习兴趣它的自适应性是指计算机能根据学生对问题的回答情况来决定教学的内容和进度,以适应各个学生不同的需要它的集成性使学生能充分利用多种媒体信息进行学习,并使教学中的各个环节融为一体。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页软件常用开发模式比较常用开发工具在计算机辅助教学软件的开发过程中,很重要的一个环节就是制作所需要的各种课程知识素材,这就要用到多媒体素材工具,多媒体素材工具的选择也是整个计算机辅助教学软件开发过程中至关重要的一环。多媒体素材工具主要包括文本工具、图形、图像工具、音频工具、视频工具和媒体播放工具等。、文字工具文字工具用来编辑文本文件,如记事本、等,还可以使用光学字符识别软件,如尚书七号等。、图形、图像工具图形、图像工具要能够实现图形图像的显示、编辑、压缩、捕捉等功能,目前已有许多功能强大的图形图像工具被应用到计算机辅助教学领域中。常用的工具软件主要有、、、即、叩等。、音频处理工具音频工具指录制、编辑、播放声音或音乐媒体的工具软件。常见的音频工具软件有直、、、叭等。、动画制作工具动画可分为二维动画和三维动画。二维动画可以实现平面上一些简单造型、物块移动、颜色变化等,常见的二维动画工具软件有、、等。三维动画可以实现三维造型、各种具有三维真实感物体的模拟等,常用三维动画工具有等。、视频编辑工具视频信息的产生,既可以经过视频采集或电视等视频源捕获,也可以利用数码相机、摄像机来实现,随后再将得到的视频信息输入到视频编辑软件中进行编辑或处理,常用的视频编辑软件有、扭。等。一般视频播放器也会自带简单处理功能,例如暴风影音、、豪杰解霸等。、媒体播放工具媒体播放工具主要用于显示浏览或播放图像、音频、视频等多媒体数据,如系统中的媒体播放器、图象浏览器、音乐播放器等。除了搜集和准备多媒体素材,完成一项计算机辅助教学软件的制作,通常有三种选择。第一种是使用专业的创作工具如、、、等,第二种方法是使用通用的编程环境,如、和等,第三种方式是采用数学作图工具和。等。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页常见开发模式、以盯为主体开发模式是公司推出的一种使用方便、功能强大的多媒体制作工具软件。它采用面向对象的设计思想,以图标为程序的基本组件,用流程线连接各图标构成程序,将整个编制过程表现为直观的屏幕编辑和一系列人机交互式的参数填写过程,大大简化了软件编制工作,是目前公认的比较好的课件开发工具。的强大主要表现在优秀的多媒体信息整合能力、强大的人机交互功能和它易于控制的面向对象的可视化编程功能。由于二的强大功能,它开始逐渐得到人们的重视,许多师范院校在开设“课件设计”这一类课程时,主要讲授的就是盯。这种模式开发课件所用时间比较短,而所实现的功能又比较强大,同时用开发的课件知识点呈现的方式丰富多彩,学习者更乐于接受,印象也更加深刻,从而学习效率较高,得到很不错的反响。到目前为止,这依旧是一种比较好的课件开发方式。一般这种模式的课件都采用处理图片,制作动画,加上进行影片剪辑等。但是这种课件开发模式也有一些不足动画开发能力不强。太简化的操作会造成教学内容的科学性错误,而本身的函数使用起来又很不方便。虽然该软件支持,但也没有很好的程序开发能力,主要是一种“傻瓜”式的模拟。由于软件本身的缺陷导致课程知识的呈现和教学检测的集成性差,教学反馈不够及时,不方便学生自由的掌握学习进度,最终致使考学效果大打折扣〔。、用和等数学工具开发软件这种模式要求首先建立数学模型,找出计算的公式,进而利用程序计算和生成曲线、曲面或三维图像,这种图像是可以随意调整角度观看的。这种方法可以解决一些复杂系统的模型生成问题,对工程学来说,在有些情况下是必不可少的。这种方法的不足在于可能要耗费很长时间才可以建立一个模型,而且也并非很容易找到这样的模型,所有的方法都是基于点的计算,制作动画的能力差。同时系统的功能单一,不能满足计算机辅助教学系统复杂多样的要求,目前仅采用这种模式来形象化的演示某些课程的特定概念,针对的范围很窄,在制作整体性辅助教学系统的过程中已很少见到这种模式的应用。、以和等高级语言为基础的开发方式基于和等高级语言的常用工具平台有的系列、原公司的十、以及开源社区的等,这几种平台的共同特点是对对象的抽象和封装的能力强,界面定制功能丰富以及多媒体处理能力强大等,用这些平台开发计算机辅助教学软件可以使开发者更好的影响最终软件的界面和功能,从而使整个系统的差异化更强,更加具有鲜明的特色。但使用上述这几种平台也 西南交通大学硕士研究生学位论文第页存在诸多的不足,作为高级语言,十和体系庞杂,知识内容多,学习曲线较陡,难度较大,开发人员没有多年的侵润难以得其要领,熟练掌握而开发出较优秀的软件,故目前在计算机辅助教学软件开发领域较少采用这种模式,只有在开发软件的系统复杂度较高而开发人员的知识经验丰富时方才使用。、基于的平台平台最初由公司发布,它也拥有前述几种高级语言平台的优良特性,同时其语法简单易学,难度不大,界面控件元素丰富、呈现能力强,曾经风靡计算机辅助教学软件开发领域,但在公司倒闭后,几经易手,对该平台的技术支持已力不从心,其运用和维护的前景已不乐观,可以说该平台以及没落,在目前的计算机辅助教学软件开发中已较少采用。、以为主体的软件开发方式在几种常见的编程语言中,许多人之所以选择,主要是因为它易学、开发动画的功能强,用户界面实现方便且呈现形式丰富,控件库资源多样并拥有对多媒体元素的良好支持。是一种面向对象的语言,具有较强的数据库访问功能和多媒体功能,能够方便地调用平台上的各种资源,对数据库和编程不很熟悉的人也能编写功能齐全、界面友好生动的计算机辅助教学软件。就目前的情况看,在计算机辅助教学领域的应用主要有以下几个方面调用数据库的能力、菜单、控件和工程开发能力被用来开发自动试卷的试题库,做成信息管理系统。声音和图像、动画的控制,在制作多媒体课件方面有一定优势,在有些情况下,在这方面的功能要比强,这仍然是因为它是可编程环境。用可以很方便地控制点、线、平面物体的运动,甚至生成和隐藏对象,从而生成动画,的支持数学函数和控件数组,利用很小的程序也可以完成比较复杂的工作,利用的控件,可以生成和程序类似的程序。正是由于拥有的这些适宜于计算机辅助教学软件开发的特点,它正在越来越受到课件开发人员的重视。多媒体制作工具创建素材库,数据库存储课程基础资料,利用语言强大的多媒体和数据库访问能力,结合丰富多彩的用户界面以及及时的交互反馈和强大的用户定制功能来开发计算机辅助教学软件已经逐渐成为课件开发领域的趋势。开发关键技术本论文采用学生课堂教学浏览兼顾自学的模式,同时配合课后练习巩固和测验以及更强的教师跟踪和控制的方法来完善和改进既有计算机辅助教学系统的缺陷和不足,同时对不同课程计算机辅助教学系统的通用性做了探索,在此过程中用到的主要技术包含以下几种、操作系统—。当前计算机操作系统市场上占有率最高的仍旧是美 西南交通大学硕士研究生学位论文第页国微软公司开发的系列操作系统,继年月日将应用已达五年之久的系统升级到之后,微软公司在年月日又发布了其携带众多完善和新特性的新一代具有革命性的操作系统产品,从而一举扭转了该公司自以来在操作系统市场上的低迷和颓废势态,为普通用户和开发人员提供了更好的功能体验。本课题将要采用的编程工具、数据存储及数据库接口、工具等均是微软公司的产品,同时各种常用的多媒体软件也是对系列操作系统支持的最好,故选用操作系统作为软件的系统支持平台。在目前广泛应用的三款微软操作系统产品中,应用时间较长所以更加成熟,用户接受程度好,占有率也较高,所以最终选择了系统。操作系统是信息存储、软件运行的平台和媒介,同时、、是一个连续的产品系列,所以该软件也可以方便的移植到其他系统下。版本号,开发代号,是微软公司推出供个人电脑使用的操作系统,包括商用及家用的台式机、笔记本电脑、媒体中心等。它的版于年月日发布零售版于年月日上市。其名字“,,表示英文中的“体验”却丽之意。郑是继及后的下一代操作系统,也是微软首个面向消费者而基于架构的操作系统。基于的操作系统比系列有更佳的稳定性及性能。中出现了一个显著重新设计的新图形用户界面,因为微软想提供一个比过往版本有更好易用性的系统。亦是首个使用产品激活作对抗盗版的版本。”亦被部分用户批评其安全漏洞、与应用程序如及的紧密结合、其默认用户界面等。在其后带有服务包、服务包和玩的版本解决了当中部分问题。直至年月底,是世界上最多人使用的操作系统,占市场占有率在年月,的市场占有率达到最高峰,有。引入了数个新特色到产品线,包括更快的启动与休眠过程提供驱动程序回复功能以应对由于更新或升级设备驱动程序可能造成的问题提供更加友好的用户界面,以及为桌面环境开发主题的架构快速切换用户,允许一个用户存储当前状态及已打开的程序,同时允许另一用户在不影响该等信息的情况下登录卫甲字体渲染机制,用以提高液晶显示器上的文字可读性远程桌面功能允许用户通过网络远程连接一台运行的机器操作应用程序、文档、打印机和设备支持多数调制解调器以及无线网络连接,以及通过火线和蓝牙的网络连接、开发工具—场。开发工具的选择非常直接的影响了软件的开发难度, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页界面美观程度及扩展能力。目前有多种语言和平台可用于计算机辅助教学软件的开发,如基于语言的、加,基于及的和,基于的、、以及基于最初由创建的等。这其中语言由于其对对象良好的抽象和封装、丰富的界面定制能力和强大的多媒体功能而受到了广大计算机辅助教学软件开发人员的推崇,虽然也有类似的一些优点,但由于语言目前应用已较少且公司技术支持力不从心,其运用和维护的前景已不乐观,其它如和等语言功能也非常强大,应用非常广泛,但由于它们的学习曲线较陡,难度较大,开发人员没有多年的浸润难以摸其门道,得起要领,在计算机辅助教学领域应用不多,平台以其简洁的语法,完善的内置函数,丰富的界面组件以及对、、等多种数据库接口的支持使其成为开发计算机辅助教学软件最佳的选择之一,故本系统采用语言开发。语言可以使用多种编译工具,从最初得到广泛应用的版本直到目前的版本,其中是应用最为广泛且唯一不能完全被其后续产品取代的版本,其对象封装、界面定制、多媒体支持等能力已达到顶峰,后续版本仅在其基础上做了优化和完善,同时版比起后续版本在系统资源消耗上控制的更好,比后续版本拥有更好的性能资源耗费比,所以系统采用作为编译平台。是由微软公司开发的包含协助开发环境的事件驱动编程语言。它源自于编程语言。拥有图形用户界面和快速应用程序开发系统,可以轻易的使用、、连接数据库,或者轻松的创建控件。程序员可以轻松的使用提供的组件快速建立一个应用程序。的中心思想就是要便于程序员使用,无论是新手或者专家。使用了可以简单建立应用程序的系统,但是又可以开发相当复杂的程序。的程序是一种基于窗体的可视化组件安排的联合,并且增加代码来指定组建的属性和方法。因为默认的属性和方法已经有一部分定义在了组件内,所以程序员不用写多少代码就可以完成一个简单的程序。过去的版本里面程序的性能问题一直被放在了桌面上,但是随着计算机速度的飞速增加,关于性能的争论已经越来越少。窗体控件的增加和改变可以用拖放技术实现。一个排列满控件的工具箱用来显示可用控件比如文本框或者按钮。每个控件都有自己的属性和事件。默认的属性值会在控件创建的时候提供,但是程序员也可以进行更改。很多的属性值可以在运行时候随着用户的动作和修改进行改动,这样就形成了一个动态的程序。举个例子来说窗体的大小改变事件中加入了可以改变控件位置的代码,在运行时候每当用户更改窗口大小,控件也会随之改变位置。在文本框中的文字改变事件中加入相应的代码,程序就能够在文字输入的时候自动翻译或者阻止某些字符的输入。的程序可以包含一个或多个窗体,或者是一个主窗体和多个子窗体,类似于操作系统的样子。有很少功能 西南交通大学硕士研究生学位论文第页的对话框窗口比如没有最大化和最小化按钮的窗体可以用来提供弹出功能。的组件既可以拥有用户界面,也可以没有。这样一来服务器端程序就可以处理增加的模块。使用引用计数的方法来进行垃圾收集,这个方法中包含有大量的对象,提供基本的面向对象支持。因为越来越多组建的出现,程序员可以选用自己需要的扩展库。和有些语言不一样,对大小写不敏感,但是能自动转换关键词到标准的大小写状态,以及强制使得符号表入口的实体的变量名称遵循书写规则。默认情况下字符串的比较是对大小写敏感的,但是可以关闭这个功能。使得大量的外界控件有了自己的生存空间。大量的第三方控件针对提供。也提供了建立、使用和重用这些控件的方法,但是由于语言问题,从一个应用程序创建另外一个并不简单。、数据存储—。数据库是存储课程知识和相关信息的载体,是整个计算机辅助教学软件的基石。当前常用的数据库软件有甲骨文公司的系列产品和原由公司主持现被甲骨文收购的开源数据库产品,公司的和,微软公司的和、公司的沙系列产品以及开放源代码数据库产品等。其中被定义为超大型数据库产品,、、、系列等分类为大型数据库,而、和则是小型数据库的代表。对于计算机辅助教学系统来说,数据库是课程基础资料存储和管理的工具,单一的课程知识对数据库的要求并不高,小型数据库完全能满足需求,大型数据库功能完善、性能较好,但其价格昂贵,对计算机的硬件系统要求较高,若在计算机辅助教学软件中使用大型数据库必然造成不必要的浪费,而比起其它几个小型数据库更有其自身的优势,首先拥护可视化的界面为用户直接编辑数据提供了方便,而不用学习大量的语法和控制台命令,其次随微软的套件分发,几乎所有的计算机上都安装有该程序,这样需要运行计算机辅助教学系统的计算机就不再需要安装和配置数据库软件,能大大降低用户的认知负担,故本课题使用数据库作为系统基础的数据存储工具。前名是由微软发布的关系数据库管理系统。`它结合了和图形用户界面两项特点,是的系统程序之一。能够访问、、,或者任何兼容数据库内的数据。熟练的软件设计师和数据分析师利用它来开发应用软件,而一些不熟练的程序员和非程序员的高级用户则能使用它来开发简单的应用软件。虽然它支持部份面向对象技术,但是未能成为一种完整的面向对象开发工具。在很多地方得到广泛使用,例如小型企业,大公司的部门。喜爱编程的开发人员亦利用它来制作处理数据的桌面系统。它也常被用来开发简单的 西南交通大学硕士研究生学位论文第页应用程序。它的使用方便程度和强大的设计工具为初级程序员提供许多功能。不过,方便性的宣传,常可能使人误解。因此,于过于乐观的误导下,让许多没有程序设计背景的办公室从业人员应用此软件,并以为能够创造可用的系统,但此工具本身的局限性,常常使这些用户失败。一些专业的应用程序开发人员使用内附的快速应用开发功能,特别是给街道上的推销员制作一个初型或独立应用程序的工具。可是如果是透个网络访问数据的话,的可扩放性并不高因此当程序被较多用户使用时,他们的选择多会是倾向于一些客户端一服务器为本的方案,例如、·捌、、、、、,或者。无论如何,不少的功能窗体,报告,串行和代码可以用作其他数据库的后期应用,包括文件为主的数据库引擎,默认使用、、和任何其他跟兼容的产品。这种方法允许开发者把一个成熟的应用的数据移动到一台更大功率的服务器而没有己经在适当的位置牺牲发展。、数据接口技术—。为了把存储在数据库中的信息和信息的呈现方式即计算机辅助教学软件联系起来,就需要将数据以语言可以理解的方式读取和写入,这就要用到数据库接口技术。除了各数据库厂商结合各自产品针对不同语言提供的专用数据库接口函数库外,目前较流行的通用数据库接口有微软的、和甲骨文公司的等,其中由一组用语言编写的类和接口组成,可以为多种关系数据库提供统一访问的接口,主要用于语言,这里不再详述。开放数据库互联,是微软公司开发的一套开放的数据库系统应用程序接口规范,它为应用程序提供了一套高层调用接口的规范和基于动态链接库的运行支撑环境,但接口仅能访问关系数据库对象,为了提供对电子邮件、文本文件、复合文件、数据表等多种数据源的能力,微软推出了战略性系统级编程接口,是建立在功能之上的一个开放规范,它定义了一组接口,起到应用程序和接口之间的桥梁作用,带来程序运行效能的较大提升。微软又应用技术为基础对编程模型进行了更高层次的封装从而形成了接口,是建筑在之上的高层接口集,它是介于底层接口和应用程序之间的接口,它避免了开发人员直接使用底层接口的麻烦,使用可以帮助开发人员使用已经熟悉的编程环境和语言开发应用系统,同时接口简化了模型,开发者只需掌握几个简单的方法和属性即可实现数据库访问的目的【"“】。接口使数据库访问和操作的过程大大简化,程序效率也得到很大的提高,在本程序中使用微软推荐的接口来访问数据库。微软公司的是一个用于存取数据源的组件。它 西南交通大学硕士研究生学位论文第页提供了编程语言和统一数据访问方式的一个中间层。允许开发人员编写访问数据的代码而不用关心数据库是如何实现的,而只用关心到数据库的连接。访问数据库的时候,关于的知识不是必要的,但是特定数据库支持的命令仍可以通过中的命令对象来执行。被设计来继承微软早期的数据访问对象层,包括和。在一年冬被发布。向程序员提供了很多好处。包括易于使用,熟悉的界面,高速度以及较低的内存占用已实现的需要占用内存,比的的略小,大约是的所占内存的。同传统的数据对象层次和不同,可以独立创建。因此可以只创建一个对象,但是可以有多个,独立的对象来使用它。针对客户服务器以及应用程序作了优化。是对当前微软所支持的数据库进行操作的最有效和最简单直接的方法,它是一种功能强大的数据访问编程模式,从而使得大部分数据源可编程的属性得以直接扩展到你的页面上。可以使用去编写紧凑简明的脚本以便连接到兼容的数据库和兼容的数据源,这样程序员就可以访问任何与兼容的数据库,包括、、等等。⑧⑨使用户应用程序能够通过提供者访问和操作数据库服务器中的数据。它的主要优点是易于使用,速度快,内存支出低,占用磁盘空间少。同时具有远程数据服务功能。使用,可在一次往返过程中实现三步操作将数据从服务器移动到客户端应用程序或亡页,在客户端对数据进行操作,然后将更新结果返回服务器。从开始,己经与编程模型合并,从而简化了客户端数据的远程操作。对象模型定义了一组可以编程对象,可以实现的几乎所有的功能。对象模型中包含了个对象对象对象对象对象对象对象对象对象用来与数据源建立连接、执行查询以及建立事务处理。在建立连 西南交通大学硕士研究生学位论文第页接之前,必须指定使用哪一个供应者。如果属性设为空串,那么连接采用缺省的供应者。也可以设置对象的属性来闻接设置属性。当设置好了属性后,用对象的方法来与数据库建立连接。当建立连接以后可以用对象的方法进行查询,包含语句、存储过程或者供应者,它从一个文本文件中返回数据,当把一个目录作为其数据源时,方法的返回结果将是文本文件中的数据。对象执行数据库操作命令,这些命令并不只限于查询串,而是依赖于数据库的供应者。使用对象可以建立一个新的连接,也可以使用当前己经建立的连接,这取决于对象属性的设置。每个对象可以包含多个对象。用对象执行一个查询子串,可以返回一个记录集,也可以返回多个记录集,甚至可以不返回记录集。对象的属性中包含了要执行的查询字串。一个查询可以是一个标准的数据操作语言,如、、等,也可以是任何数据定义语言,如、等,还可以是一个存储过程或一个表。究竟吐中是哪一种查询字串,由对象的悠飞,属性决定。属性有四种不同的值,,和。如果要执行一个带参数的查询,或者要执行一个查询若干次,那么可以用对象的“”属性预先建立一个查询字串。集合和对象为对象提供参数信息和数据。当且仅当对象执行的查询是一个带参数的查询时,集合和对象才有用,对象包含在集合中。对象中可以包含种类型的参数输入、输出、输入输出和返回值类型。对象用来操作查询返回的结果集,它可以在结果集中添加、删除、修改和移动记录。当创建了一个对象时,一个游标也被自动创建了。可以用对象的属性来设置游标的类型。游标的类型有种仅能向前移动的游标、静态的游标、键集游标和动态游标。集合和对象用来访问当前记录中的每一列的数据,可以用对象创建一个新记录·修改已存在的数据等。用对象的、和方法来添加新记录和更新记录。也可以用对象来访问表中每一个字段的一些属性,对象有两种类型的属性一种是内置的,另一种是动态的。内置的属性不出现在对象的集合中,而动态的属性是由供应者定义的,它们出现在相应的对象的集合中。、、记和对象包含有集合,集合中包含了对象,它们负责提供四个对象的特征信息。对象只有一个属性,这个属性描述了某 西南交通大学硕士研究生学位论文第页个特定属性是否被供应者支持,或者是否必须赋值,或者是否能读写。对象的另外三个属性为、即和,分别表示叩对象所描述的对象的属性名称、数据类型和属性值。同时还提供一系列数据操作的方法,其中常用的一些方法概述如下创建可更新的对象的新记录。向集合中追加对象。如果集合是,可以先创建新的对象,再将其追加到集合中。关闭打开的对象和任何相关的对象。搜索的索引,以快速定位与指定值匹配的行并使该行成为当前行。保存对对象的当前行或对象的集合所做的更改。打开到数据源的连接。打开现有的对象或者创建新的文件或目录。、、和在指定的对象中移动到第一个、最后一个、下一个或上一个记录,并使该记录成为当前记录。移动对象中当前记录的位置。将作为字符串返回。集合从集合中删除对象。删除当前记录或记录组。、数据库查询语言—语言全称是“结构化查询语言即”,最早的是的圣约瑟研究实验室为其关系数据库管理系统开发的一种查询语言,它的前身是语言。语言是一种介于关系代数与关系演算之间的语言,其功能包括查询、操纵、定义和控制个方面,是一个通用、功能极强的关系数据库语言,其结构简洁,功能强大,简单易学,所以自从公司年推出以来,得到了广泛的应用。目前,大多数数据库均用作为共同的数据存取语言和标准接口,这就为不同数据库系统之间的互操作奠定了共同的基础。是高级的非过程化编程语言,允许用户在高层数据结构上工作。它不要求用户指定对数据的存放方法,也不需要用户了解具体的数据存放方式,所以具有完全不同底层结构的不同数据库系统,可以使用相同的语言作为数据输入与管理的接口。它以记录集合作为操作对象,所有语句接受集合作为输入,返回集合作为输出,这种集合特性允许一条语句的输出作为另一条语句的输入,所以语句可以嵌套,这使他具有极大的灵活性和强大的功能,在多数情况下,在其他语言中需要一大段程序实现的功能只需要一个语句就可以达到目的,这也意味着用语言可以写出非常复杂的语句。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页语言包含个部分数据定义语言,例如、、等语句。数据操作语一言,例如插入、修改、删除语句。数据查询语言,例如语句。数据控制语言,例如、、、等语句。常用的语句包括以下一些语句语句用来在数据表或视图中插入一行数据。语句语句用来更新或修改一行或多行中的值。语句语句用来删除数据表中一行或多行的数据,也可以删除资料表中的所有数据行。语句语句用来检索数据表中的数据,而哪些数据被检索由列出的数据行与语句中的子句决定。语句语句用于限定查询语句返回满足要求的结果集。语句语句使返回的结果记录集按指定的字段进行排序。语句语句使返回的结果记录集按指定的字段分组并剔除字段值重复的记录。同时语言还提供许多有用的聚集函数,这些函数与、等语句结合可以对数据进行更好的查询、分析、操作和处理函数函数用于计算查询表中指定字段中所有一记录值的总和。函数函数用来计算特定查询字段中的一组数值的算术平均值。该函数只能对数值类型的字段进行操作。函数函数用来计算查询表中的记录数。、函数分别用来从查询表中返回指定字段中的最小、最大值。数据库查询语言和数据库接口技术的组合运用,可以使对数据库内容的检索和操作更加方便灵活,由于这两者都具有极强的通用性,使得它们成为编写基于数据库支撑的系列软件最有力的工具组合。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章需求分析和开发路线对于一个软件开发项目来说,要面对的首要问题即是需求分析,软件的需求和约束决定了系统的功能、总体架构以及相应的实现策略。软件项目的需求分析方法通常包括三种,即面向功能的分析方法、面向对象的分析方法和面向数据的分析方法,本章结合面向功能和面向数据的分析方法对铁路选线设计计算机辅助教学系统的需求和约束做透彻的分析并在此基础上提出了开发本系统的技术路线。铁路选线设计系统的需求分析用户需求分析课程教学的参与者包括学生和教师两者,从学习者的角度来说,希望教学知识内容是通过丰富多彩的多媒体形式呈现的,这样学习起来更有兴趣,一个学习循环在头脑中留下的印象也更加深刻,学习效率更高,同时学习者也希望能自由的控制学习进度和学习内容,而不拘泥于课堂教学的进程,这样在自己时间和能力允许的情况下可以集中精力提前进度或者利用相对零散的时间来学习。学习者通常也希望对自己的学习效果有一个测试和评定,不能单纯依靠自己的感觉来判断对知识的掌握程度。练习和考试是进行这种判断的一个好的方法,学习者会要求习题考察的内容和自己学习的知识对等,即考察的范围要覆盖自己学习过的知识点,同时不能单纯的给出题目了事,而必须对学习者的解答有正误的判定并能作出指导性的提示,这样就好像有一位真正的老师在身边,达到一对一辅导教学的效果。实践教学环节是将理论知识成功运用起来的重要一环,具有加深理论知识和提高实际动手能力的作用,学习者通常希望实践教学形象直观,较好的模拟实际,同时能把主要精力集中在实践的内容而不是实践的实现形式。目前在铁路选线设计课程教学过程中己经有了一些用于呈现课程知识的课件、视频等多媒体资料以及用于实践教学的选线计算机辅助设计软件,但还还迫切需要进行考试判定指导和将各辅助设计软件集成的功能,有了这样的功能也可以将教师从繁琐的重复劳动中解脱出来而将精力更多的集中于教学评价分析和个别化辅导上。系统的功能需求学习实际上是一个信息传播和反馈的过程,不论是传统的课堂教学模式还是新兴的基于计算机的多种教学模式均是如此,它们的区别仅在于信息传播的方式和反馈的机制不同。《铁路选线设计》课程与其他基础理论学科的显著不同在于除了有大量的理论知识需要掌握外,还要进行大量的课程设计、大作业等实践环节的教学,这些环节是对线路设计基础理论的拓宽及综合应用,只有将理论与实践结合起来才能真正学习好选线设计课程,这就要求选线在提供传统的练习、考试等反馈模式的基础上还要针对实践环节设计信息传播和反馈的功能,这是正式选线与常规教学软件最显 西南交通大学硕士研究生学位论文第页著的不同。结合《铁路选线设计》课程教学的实际需要,这样一个信息传播和反馈的过程对计算机辅助教学软件提出的功能要求如图一所示强大的教学功能实践软件的集成功能优秀的检测反馈功能系统功能需求完善的打三制功能良好的分析功能一一一一安全权限功能一一图一系统功能需求分析图、对基础知识的多模式浏览。计算机辅助教学软件既要提供一种直观阅读的类似电子书的查阅功能,同时软件设计者也应当对教材做深入的研究和提炼,总结和把握重、难及易错点,再将这些信息条目采用各种多媒体技术高效、清晰的呈现出来,从而给学生留下更深刻的印象,达到事半功倍的学习效果,从而完成信息传播的过程。、优秀的练习和测验功能。课后练习和测验是教学过程中必不可少的重要一环,是检查学习效果、查缺补漏、确定教学进度的重要依据,计算机辅助教学软件都应当在总结教学实践经验的基础上设计符合学生日常习惯的练习和测试功能,练习和测试系统应当界面友好,不异于人们的思维习惯,便于上手使用,不至于使使用者产生排斥心理,达到信息反馈的作用。、对课程设计、选线大作业等实践教学环节的良好支持。鉴于前期已经编制了虚拟环境铁路数字化选线系统、纵断面辅助设计系统、路基与排水用地系统、牵引计算软件、中间站软件、和既有线改建设计软件等计算机辅助设计软件,就要求在本系统中将它们集成到一起并在各软件之间提供数据交换和共享的接口。、完善的控制功能。一款计算机辅助教学软件必然会使用多年,在这个过程中对学生的教学要求必定会不断变化,需要掌握的知识点也会有所不同,计算机辅助教学软件为了适应这些变化就必须预留对知识点和知识点测验题做变更的接口,让教师更多的参与和控制软件使用者的学习过程。同时在基于网络的远程教学发展的大趋势下更完善的教师参与和控制让软件使用者真正有一种身临其境、面对面教学的感觉,可以很好的提升教学效果和调整教学计划,从而避免学生盲目的学习。、良好的分析功能。学生对传播的课程信息作出反馈后,必须提供良好的途径来分析这些反馈,评价信息传播的效果,当发现与预期的目标有差异时可及时查找原因并采取补救措施。、安全权限功能。不难看出,教学过程中参与的人的因素包括学生和教师两方面,对于计算机辅助教学系统来说,也是利用计算机结合了教学过程的这两个参与者,那么计算机系统必须对这两者有所区分,各自的权限有所区别,而不能出现学生控制教师功能的混乱。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页系统需求分析软件的系统需求是从系统的角度来说明软件的需求,包括用特性说明的功能需求、质量属性,以及其他非功能需求,还涉及约束等。铁路选线设计系统需要具备的质量属性通常包括以下几点正确性正确性是指软件按照需求正确执行任务的能力。健壮性健壮性是指在异常情况下,软件能够正常运行的能力。健壮性有两层含义一是容错能力,二是恢复能力。容错是指发生用户误操作等异常情况时系统不出错误的能力恢复是指软件发生错误后不论死活重新运行时,能否恢复到没有发生错误前的状态的能力。正确性与健壮性的区别在于前者描述软件在需求范围之内的行为,而后者描述软件在需求范围之外的行为。可靠性软件可靠性问题通常是由于设计中没有料到的异常和测试中没有暴露的代码缺陷引起的。可靠性是一个与时间相关的属性,指的是在一定环境下,在一定的时间段内,程序不出现故障的概率。交互性软件是人和计算机之间的接口,拥有良好的软件交互性才能更好的利用计算机来为人服务,也才能更充分的发挥计算机的作用。易用性易用性是指用户使用软件的容易程度。清晰性清晰意味着工作成果易读、易理解。可扩展性可扩展性反映了软件适应“变化”的能力。系统应当尽力采用数据和界面分离封装的模式,同时提供管理接口,当基础数据发生变化时可以利用该接口方便的修改数据而不必对程序重新编制或作大幅度的改动。计算机辅助教学软件开发的原则计算机辅助教学软件的开发是一个系统工程,在设计的环节不但要考虑心理学因素,还有教育因素、技术因素、艺术因素、经济因素,这些理论以及认知理论的共同作用,就形成了计算机辅助教学软件开发的一般原则。、教育性原则软件设计的目的在于达到教学目标,这个目标既可以是知识上的,也可以是能力上的、情感上的。为了达到教学效果,辅助教学软件的内容必须设计在学生的最近发展区内。、科学性原则为了正确引导学习者学习,必须保证软件中所要表达的知识具有科学性,符合知识的内在逻辑体系和认知结构,科学性原则是开发软件之时就应该考虑的问题,也是评价一个软件优劣的关键。科学性原则的第一个要求是内容正确,呈现的知识不能有科学性错误。另外软件也要力求显示的文字、符号、公式、图表及概念、规律表述无误,语言配音准确。第 西南交通大学硕士研究生学位论文第页二种科学性要求设计思想正确,这主要表现在内容选择上,不应当用计算机代替实际过程来产生一个定理或结论。第三种科学性是制作过程的科学性。制作过程的科学性在于,软件是否是按照从需求分析到最后的结果评价的一系列过程。、控制性原则为在单元时间内完成预定的教学内容,软件的操作要简便、灵活、可靠,便于教师或学生的控制。具体来说有以下几点软件使用方便,易于操作,尽可能设置适量的可调参数以供教师和学生设定。界面友好。软件的界面应跳转灵活,如前页、后页、退出等,符合一般人的使用习惯,如有可能应支持鼠标、快捷键等多种操作模式。不能出现流程中断、不能退出或死机的现象。容错性强。设计时就应当考虑到用户所有可能采取的动作,并且预先作出设定作为对这些动作包括非法动作的响应。、交互性原则人机交互是计算机特有的性质,计算机的这种特性使得学生自学为主的软件教学成为可能。即使在课堂教学有教师的情况下,如果计算机辅助教学软件能够以适当的方式提供交互,将能极大的激发学生的兴趣,促进学习的效果。计算机的交互必须由程序自己判断完成,而不是人为的判断。对于课后练习和检测等模块要设计方便友好的界面使学生可以将作答结果输入计算机,让计算机进行判断。本系统的开发路线从前述分析可以看出,基于平台的开发模式对于计算机辅助教学软件的开发是适合的,编制的程序其功能是强大的,界面呈现方式是丰富的,故本系统选定基于平台的开发模式。平台提供一个名为的内部函数,可用来调用各种应用程序,凡是能在下运行的应用程序,基本上都可以在中调用,函数的参数是某个程序可执行文件的路径,函数调用该程序并成功执行后,将返回一个任务标识,它是该执行程序的唯一标识,函数以异步方式来执行其他程序,函数与其调用的程序属于两个不同的进程,这样可以结束被调用程序而不影响自身进程的执行流,这就为动态的载入已经在本地磁盘上以可执行形式存在的程序文件提供了可能。分析“选线设计”课程教学科研团队研制的计算机辅助设计软件可以发现,这些软件按编制的平台可分为两类,分别为基于平台使用。句接口的二次开发程序和基于平台的库或平台开发的自主图形环境程序。基于平台的二程序实质上是一种动态链接库文件,虽然这种文件不是可执行文件,但只要处在运行状态,加载这样的文件就能使其运行,而基于和平台编译链接的结果则是平台通用的可执行文件格式。综合上述分析,本论文采用平台的函数以模块化动态调用的方式将已有的计算机辅助设计软件无缝集成到系统中,这样也就有效的解决了采 西南交通大学硕士研究生学位论文第页用其他集成方式时不同平台的代码难以编译链接到一起的矛盾。基于上述分析拟定本系统开发的技术路线、阅读相关文献,了解计算机辅助教学在国内外的发展历程和发展趋势,归纳其在发展过程中兴起的新思想、新技术,为系统的研究做好铺垫。、研读《铁路选线设计》教材和教学大纲,总结归纳课程知识体系,区分重难点,标记侧重点,对整个课程体系有一个全面的把握。、试用其他学科已有的计算机辅助教学软件,分析其采用的技术方法和实现的原理,总结各自优缺点,基于此并从学习者的角度出发分析《铁路选线设计》课程计算机辅助教学软件开发的功能需求和特性。、在对教材深入研究和全面把握的基础上将课程知识制作成文本、、视频等多媒体素材的形式,同时有针对性的编制涵盖全面的课程练习和考试题库,利用提供的数据库工具设计便于存储和访问的模式索引多媒体素材元素并储存课程题目。在平台上利用其自带的控件元素设计软件交互界面并利用工具美化,使用查询语言和数据库连接接口从中访问前面设计的数据库,最终编制代码完成各界面元素动作响应和各功能模块集成,实现课程知识的呈现、学生学习效果的及时反馈和良好的人机交互功能。、调试程序,修复缺陷和不足,添加完善相关功能,试运行、评价并改进。经过多次循环,直到达到设计要求为止。上述技术路线的具体流程如下图所示查阅文献研读教材、总结归纳知识点利用多媒体工具制作课程知识素材库数据库操作系统编译平台存储设计软件编制接口既有灭幼查启`计算机辅助设计系统软件调试、改进、完善图一系统开发技术路线图 西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章系统设计系统设计是整个软件开发过程中至关重要的一环,它包括系统的总体架构,界面设计,数据存储工具选择及存储模式设计,系统的数据流设计等。本章详细介绍铁路选线设计课程计算机辅助教学软件的结构设计、系统界面设计、数据流设计以及数据库和素材库的组织。软件结构设计软件系统的功能需求决定了其总体结构,对于铁路选线设计计算机辅助教学系统来说,用于信息呈现的课程知识数据库和用于教学效果反馈的题库是整个架构的中心,各个功能部分均围绕着这个中心来设计和实现,系统的结构体系如下图所示。教师学生管理员权限管理遥彰一纂系统用户界面素材库学习反馈管理冷爱食一踌冷︸冲﹄一朵蛛泣劲诉其落洛一添啡午澄咨瞥洲浮郊溅爸邮完补咨簿补啡完传心注梅澎褚—己答昨米冷年睿浴壬一一啡娜攀旋一鑫屎嘟巳一一又啡泌冷一一—一一一一一一一—一辅助设计系统—一一图一软件体系结构图系统在基础数据库和素材库的支持下,可提供三类不同权限的用户登录并访问不同的功能,主要包括权限管理、课堂教学、课后练习、机考、自动组卷、数据库管理、计算机辅助设计软件集成等模块,系统利用平台的多窗体特性来实现,每 西南交通大学硕士研究生学位论文第页一个窗体针对一个功能相似的模块,使用一个最大化的窗体组合集成这些模块,通过窗体上的菜单和工具按钮发出命令控制各个功能模块的显示与隐藏。系统界面设计计算机辅助教学软件作为学习者与计算机交互的接口,必然要求有令人印象深刻的界面效果、良好的交互性和操作性。本系统使用编译平台编制,充分利用了其多窗体的特点,将软件的多个功能模块有机的集成到一起,同时设计了功能齐全的菜单和工具栏以有效的提升用户的操作体验。多文档界面是指在一个父窗口下面可以同时打开多个子窗口。应用程序允许用户同时显示多个文档,每个文档显示在它自己的窗口中,文档或子窗口被包含在父窗口中,父窗口为应用程序中所有的子窗口提供工作空间。子窗口归属于父窗口,如果父窗口关闭,则所有子窗口全部关闭【。这样在系统中使用一个窗体主界面作为容器来容纳其他的功能模块,而将其他的功能模块设计成窗体的系列子窗体,通过这个主界面上的菜单和工具栏发送命令消息使其子窗体显示或隐藏,从而达到使用其他模块功能的目的,这样可以在需要使用某一功能使将其调入,不需要使用时将其关闭,而不会影响系统的主界面。整个系统的菜单界面设计为如下的树型结构。系统功能菜单系统理论学习积件库管理试卷芬举己稼渝一赤又洲洋斗策冷乌怜一娇郊拜勃基洋︸升哥略阶胶外口一廿邢片改卜口其瞥丫又嘟一沁产姿己。群重居鲜赘履黔衅郭市屠二二·、`卜`份"二沈习气滞不份们一,拯炸之︸一煤阵昂冷漪阵粥洋台一尊目洲琢浮癸。一一士关洲果肛工一主洋阵︸﹄一一全斟怜终卜`。竺一写人煤外瀚呀一勃﹃图一系统菜单图平台虽然提供了丰富的界面和控件设计功能,但它毕竟是一个通用性的设计平台,并没有针对某一具体的领域作出优化,比如计算机辅助教学软件要求的色彩艳丽、模式多样的用户界面平台就难以像它设计控件等功能一样简单的实现, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页通常要求开发者自行手动修改窗体、按钮的形状以及各种界面控件元素的背景颜色和特殊效果等。从前面的需求分析可以看出,铁路选线设计计算机辅助教学系统要实现的功能很多,这个功能被封装为一个个单独的模块,从而必然导致很多主界面子窗体的出现,如果按前述手动修改每一个窗体界面元素,不仅工作量大而且各个窗体的模式不统一,既不美观也不一协调,本系统利用系列控件来定制窗体界面外观,以达到协调一致的效果。是一套专门针对平台的界面美化工具,它可以对窗体实施类似于主题模式的优化修改,在计算机上安装该工具后将目动在软件中添加一个和自带控件元素相同的沙部件,在系统中引用该部件后即会在系统工具箱中出现一个和其他系统控件无异的控件图标,可以和其他系统控件一样被添加到窗体上,用户只需通过其界面设计工具修改控件元素的配色、大小、倒圆角等设置并将这些设置导入到添加到窗体上的控件上然后在窗体的事件中添加语句软件即可自动将界面控件的系统默认设置替换为用户设置,这样当希望将系统窗体分为几组,每组采用不同的界面效果时也就能方便的通过在不同窗体的控件中载入不同的用户设置来实现,这样大大提高了统一性,降低了重复劳动。但工具也有其弊端,由于其采用替换系统界面元素设置的方法,导致个别控件的显示被覆盖,同时个别控件的消息在系统中得不到响应,需要开发者利用将个别控件放置于容器控件中或其用其提供的控件元素替换系统控件的方法来修正,从而在一定程度上提高了界面设计的复杂度。利用工具美化过的主窗体如下图所示。熟铁路选线设计以革系统一义、冲燕共照些雯卫盛塑竺竺熙。一,回二一回一二一于,引一一一一一一…一一一一一一一一一内左一,仅限知识翻学练习弓试知识压毯库试各设嘴试卷生成哪侧试…图一利用一具美化的系统主界面图 西南交通大学硕士研究生学位论文第页数据流设计前面已经提到计算机辅助教学系统实际上是一个课程知识数据流在计算机和学习者之间流动和反馈的过程,在系统考虑了学习控制者的因素之后,学习者的反馈信息和课程知识也将在计算机和学习控制者之间流动,计算机辅助教学数据库将是这些过程的核心。学习者利用计算机将课程知识数据库中的信息呈现在教学界面上时实际上就是知识数据流向学习者的过程,通过系统设计的多种知识呈现模式,学习者将信息获取、消化、吸收,转化为自己的知识,从而完成教学步骤。教学过程完成之后,辅助教学软件、学习控制者以及学习者自身需要对知识掌握的情况和教学的效果作一评价,这一过程通过课后的复习检测和考试来实现,通过课后检测和考试学习者的反馈信息流向计算机并被存储在数据库中,学习控制者通过查看数据库来了解学习的知识掌握情况和教学效果时这些数据就又从计算机流向了学习控制者,当学习控制者由于主客观原因认为有必要更新课程知识体系结构、改变课后复习检测和考试的侧重点时又可以利用系统提供的数据库管理接口将自身的影响施加到计算机上,当学习者进入下一学习循环时也将通过计算机数据库受到这些影响。由此可见,铁路选线设计计算机辅助教学系统实际上是一个课程知识信息在学习者、计算机和学习控制者三者之间不断流动、循环往复的过程,其数据流图示如下。一知数皿识呈一据管理学者习据︸数库控者制才上测反工了馈分图一系统数据流图数据库设计软件采用数据库来存储基础资料,在数据库中采用了分表模式,在表的设计视图中,每一个字段都有其设计类型,允许九种数据类型文本、备注、数值、日期时间、货币、自动编号、是否、对象、超级链接、查询向导。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页文本这种类型允许最大个字符或数字,默认的大小是个字符,而且系统只保存输入到字段中的字符,而不保存文本字段中未用位置上的空字符。可以设置“字段大小”属性控制可输入的最大字符长度。备注这种类型用来保存长度较长的文本及数字,它允许字段能够存储长达个字符的内容。但不能对备注字段进行排序或索引,却可以对文本字段进行排序和索引。在备注字段中虽然可以搜索文本,但却不如在有索引的文本字段中搜索的速度快。数字这种字段类型可以用来存储进行算术计算的数字数据,用户还可以设置“字段大小”属性定义一个特定的数字类型,任何指定为数字数据类型的字段大小可以设置成“字节,"、“整数,"、`。长整数,,、“单精度数,"、“双精度数,"、“同步复制,,、“小数,,五种类型。在中通常默认为。。双精度数,,。日期时间这种类型是用来存储日期、时间或日期时间一起的,每个日期时间字段需要个字节来存储空间。货币这种类型是数字数据类型的特殊类型,等价于具有双精度属性的数字字段类型。向货币字段输入数据时,不必键入人民币符号和千位处的逗号,会自动显示人民币符号和逗号,并添加两位小数到货币字段。当小数部分多于两位时,会对数据进行四舍五入。精确度为小数点左方巧位数及右方位数。自动编号这种类型较为特殊,每次向表格添加新一记录时,会自动插入唯一顺序或者随机编号,即在自动编号字段中指定某一数值。自动编号一旦被指定,就会永久地与记录连接。如果删除了表格中含有自动编号字段的一个记录后,并不会为表格自动编号字段重新编号。当添加某一记录时,不再使用已被删除的自动编号字段的数值,而是重新按递增的规律重新赋值。是否这种字段是针对于某一字段中只包含两个不同的可选值而设立的字段,通过是否数据类型的格式特性,用户可以对是否字段进行选择。对象这个字段是指字段允许单独地。`链接,,或“嵌入”对象。添加数据到对象字段时,可以链接或嵌入表中的对象是指在其他使用协议程序创建的对象,例如文档、电子表格、图像、声音或其他二进制数据。对象字段最大可为,它主要受磁盘空间限制。超级链接这个字段主要是用来保存超级链接的,包含作为超级链接地址的文本或以文本形式存储的字符与数字的组合。当单击一个超级链接时,尾浏览器或将根据超级链接地址到达指定的目标。超级链接最多可包含三部分一是在字段或控件中显示的文本,二是到文件或页面的路径,三是在文件或页面中的地址。在这个字段或控件中插入超级链接地址最简单的方法就是在“插入,,菜单中单击“超级链接”命令。查阅向导这个字段类型为用户提供了一个建立字段内容的列表,可以在列表中 西南交通大学硕士研究生学位论文第页选择所列内容作为添入字段的内容。整个数据库的表结构见下图。冲支毖打开迫〕毓设计①』新建卿沐口重对象叠感戳翻使用设计器创建表二童节表厂岁策翔使用向导创建表通过输入数据创建表一翻二翻︸漪一总﹁﹃·教学大纲表考试题库万宏练习题表碗模块设计实践成果管理表组试卷表教、收藏夹踢鑫图一铁路选线设计系统基础数据库结构其中各数据表的主要功能概述如下教学大纲表针对铁路选线设计精品课的系列课程存储各自的教学要求和教学安排供学生学习时参考。主要包括课程名称和该课程教学大纲文本文件在系统中的存储路径。章节表保存各章节的章节编号以利于程序读入、分解和排序存储各章节名称用于程序显示存储各章节的文本文档、视频文件、文件在素材库中的路径,便于程序查找。章节表的数据存储结构见下表。表一章节表数据存储结构表字段名称数据类型字段大小章节号文本章节名称文本文档文件路径文本视频文件路径文本文件路径文本练习题表练习主要针对教学实践中的课后复习环节,练习环节主要使用单项选择题来让学习者自己检查学习成果。练习题表保存各单项选择题所在的章节以便将不同时期不同阶段录入的题目组织到一起,同时存储单项选择题的题目描述,备选答案,参考答案以及该题的难易程度。练习题表的数据存储结构见下表。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页表一练习题表数据存储结构表字段名称数据类型字段大小所在章一丁号文本章一名称文本题目文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本应选项数字整型难度文本考试题库表系统设计了根据人工设置自动组成试卷的功能,考试题库存储了可供随机选择的考试题,包括多种题型以及题目所在的章节、备选项、参考答案、难度和在题目中需要用到的图片、公式等附件的存储路径。考试题库表的数据存储结构见下表。表一考试题库表数据存储结构表字段名称数据类型字段大小题型文本所在章节·文本题目描述文本题目附件文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本答案文本答案附件文本题目难度文本试卷表用于存储教师对自动组卷设置的策略和规则,自动组卷主要针对上述考试题库中的试题确定组卷使用的题目类型、题目个数、题目难度、各题型的单题分值,试卷表主要存储这些信息,之后程序结合试卷表和考试题库表两表随机抽取题目并采 西南交通大学硕士研究生学位论文第页用技术即可生成可打印的试卷。试卷表的数据存储结构见下表。表一试卷表数据存储结构表字段名称数据类烈字段大小勺亡尸口︶、」︸亡︶、一︸、户︸、︸试卷名称文本学期文本学校文本出题人文本所在章节号文本题型文本数目数字整型难度文本单题分值数字整彗试卷库表软件设计了自助机考的功能,仿照目前流行的机考模式,完全模拟了纸质考试的形式和过程,试卷库表按试卷类型分类存储各种题型的题目和答案,便于程序读取和判断,其数据存储结构与考试题库表基本类似,具体见下表。表一试卷库表数据存储结构表字段名称数据类型字段大小试卷类型文本题目类型文本题目描述文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本备选项文本参考答案文本附件文本表主要用于登记机考考生的姓名、学号、考试卷类型、得分、完成题目数、考试用时及登录系统时间等情况,用于最后的考试结果分析模块,该表的数据存储结构见表一所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页表一表数据存储结构字段名称数据类型字段大小学号文本姓名文本机考得分数字试卷类型文本完成题目数文本考试用时文本登录时间文本设计实践成果管理表用于存储计算机辅助设计软件生成的成果文件,便于设计完成后的查看和再应用。其数据存储结构如下图表一设计实践成果管理表数据存储结构字段名称数据类型字段大小设计项目名称文本设计内容文本成果图纸数字成果数据库文本成果文本文件文本成果文件文本表用于权限管理,记录用户的用户名、密码及所属的用户组,供系统登录模块和权限管理模块验证、添加、修改、删除用户等使用。表用于提高软件系统的通用性,记录数据库存储的课程科目、素材库文件的路径、数据库路径及表结构等基本信息。综合上述各表和各软件模块即可形成一个完整的计算机辅助教学软件系统,完全模拟实际的教学过程,大大提高学生的接受程度和学习效率。素材库组织铁路是一条三维空间带状实体。一般所说的线路,是指铁路中心线在空间的位置,以路基横断面上距外轨半个轨距的铅垂线与路肩水平线的交点在纵向上的连线表示,简称为线路中线。铁路选线设计就是指根据自然条件和运输任务,结合铁路动力设备,按照列车运动的规律与经济原理、设计新铁路线和改进既有铁路线的工作。选线的内容有勘测包括调查,选择路线概略走向,确定轨距、线数单线或双线、线路坡度、曲线等的技术标准和与动力设备配合方案的,技术决策以及具体确定铁路线路位置的设计工作。全过程中需要进行勘测和设计,因此也称铁路勘测设计。铁路选线设计的目的在于在复杂的自然条件和人文地理条件下,选出既能以最少的人力、物力、财力, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页尽量少改变自然状态,又能安全、迅速、舒适,保证输送能力的线路。此外,在既有线运量饱和时,还需要考虑加强或改建措施〔"】。铁路线上分布着大量的建筑物和设施,如桥涵、隧道、车站、供电、通讯、信号及给排水等。铁路线的位置决定了各项建筑物的配置和设备的位置反之有一些建筑物的配置也影响铁路线的位置。铁路线的位置不仅对工程数量和工程费用有巨大影响,而且对运行安全和运输效率产生深远影响。因此,铁路修建之一前必须定好铁路线位置,才能进行各种建筑物的具体设计。勘测设计阶段由于铁路的复杂环境与要求,必须经过由广到狭,由概略到精细的勘测,同时使铁路线位置设计有步骤地从较多的方案中经过多次选优,最终达到最佳的空间位置。铁路选线设计作为一门面向多专业教学的专业课程,通过学习学生应当掌握如下的知识和技能使学生进一步巩固线路工程基础所学的选线基础知识掌握铁路定线的基本方法和技术掌握中间站设计、铁路既有线改建与增加二线的设计方法了解重载运输与高速铁路线路设计特点掌握综合利用多专业领域知识分析选线问题的基本方法培养学生从事铁路选线设计的初步能力。该课程包含的主要内容如下绪论主要内容包括世界铁路的发展我国铁路建设概况铁路运输的性质与特点铁路总体设计和铁路建设基本程序。铁路选线设计基础主要内容包括铁路勘测设计阶段划分铁路客货运量的意义、预测、吸引范围、直通运量与地方运量概念铁路设计年度的概念铁路设计的运量参数铁路等级、主要技术标准及其综合优化原理。铁路能力与牵引计算主要内容包括铁路通过能力与输送能力的计算原理与计算方法牵引计算原理重点研究作用于列车上的力机车牵引力、牵引特性曲线、运行阻力、制动力、列车运动方程式、合力曲线、曲线、曲线等问题基于牵引计算的理论,解列车质量与列车长度计算问题。线路平面与纵断面设计包括区间线路平面设计区间线路纵断面设计桥梁、隧道、路基地段的平纵面设计站坪的平面和纵断面设计线路平面图和纵断面图。铁路定线 西南交通大学硕士研究生学位论文第页主要内容包括线路总体规划选线设计定线的基本方法主要自然条件下的定线原则桥梁、隧道及道口地段的定线问题计算机辅助选线设计以及铁路建设中的环境保护。方案技术经济比较主要内容包括经济比较的基础数据,方案的经济评价方法,方案的综合评价等。车站设计主要内容包括会让站和越行站中间站设计区段站设计概要编组站与枢纽概述。既有线改建与增建二线设计主要内容包括既有线能力加强客运提速既有线改建设计,包括既有线平面、纵断面、横断面改建设计方法第二线设计,包括增建二线的平面、纵断面、横断面设计,线间距离计算等内容归纳起来,铁路选线设计课程的内容可分为新线设计和既有线改增建、铁路运输能力加强两个部分,从铁路基本建设程序上看,预可行性研究阶段应按铁路建设的长远规划,充分利用国家和行业资料,经调查踏勘从宏观上论证项目的必要性,为项目建议提供必要的基础资料,其主要包括以下一些课程内容系统研究建设项目中路网及交通运输中的意义和作用,论证项目的必要性解决拟建规模、线路起讫点和线路走向方案改建铁路则针对其运能与运量不相适应的环节拟定改建初步方案,铁路枢纽则应结合总图规划拟定研究年度的建设方案提出主要技术标准、各项主要技术设备设计原则的初步意见和主要工作内容对相关工程和外部协作条件作初步分析提出建设时机及工期、主要工程数量、投资估算、资金筹措等设想初步进行经济评价从宏观上分析对自然和社会环境的影响。可行性研究阶段应从技术可行性、经济合理性上对项目做全面深入的论证,该阶段涉及到的课程内容主要有解决线路方案、接轨点方案、建设规模、铁路主要技术标准和主要技术设备的设计原则改建铁路则应解决改建方案、分期提高通过能力方案、增减二线的第二线位方案,以及重大施工过度方案铁路枢纽则应解决主要站段方案和规模、枢纽内线路方案及其铁路主要技术标准、重大施工过度方案铁路特大桥则应解决桥址方案,初步拟定桥式方案进一步落实各设计年度的客货运量,提出主要工程数量、主要设备概数、主要材料概数、用地及拆迁概数、建设工期、投资估算、资金筹措方案、外资使用方案、建设及经营管理体制的建议深入进行财务评价和国民经济评价阐述对环境与水土保持的影响和防治的初步方案,以及节约能源的措施。初步设计阶段需要用到的课程知识主要包括解决各项工程设计原则、设计方案和技术问题提出工程数量、主要设备数量、主要材料数量、用地及拆迁数量、施工组织设计及总概算确定环境保护和水土保持措施。施工图阶段主要为施工提供需要的图纸和必要的设计说明,详细说明施工时应 西南交通大学硕士研究生学位论文第页注意的具体事项和要求,并编制投资检算。除牵引计算和车站设计的部分内容以及高速重载铁路和城市轨道交通的内容外,上述四个阶段已经基本涵盖了铁路选线设计课程的全部内容,在详细分析课程的特点和结构的基础上总结、归纳、提炼出课程知识点,标识出重难点,为课程内容的完整呈现做好素材准备。为了程序读取和显示的方便和快捷并降低数据库的规模和负载,在设计时考虑将存放数据量较大的多媒体素材库和数据库分离开来。图片、声音、视频等单个的多媒体文件不像题目描述、题目答案等大量的文本字符串需要程序反复的分析、拆离、排序、呈现等过程,故可以考虑直接将这些资料存放于本地磁盘上,而仅在数据库中需要的位置存储这些资料的索引,从而可以使程序查询索引得到资料的路径,再直接利用路径信息来访问这些文件,查询索引获取路径再利用该路径访问文件多耗费的系统资源比起程序直接处理存储在数据库中的多媒体资料要节省的多。这样的设计可以大大的降低基础数据库的规模,提升数据库处理请求的能力,从而很好的提高了程序执行的效率和用户人机交互体验。数据库中对多媒体资料的索引方式见下图。图一多媒体资料索引方式多媒体素材在本地磁盘上采用文件夹归类的树形存储方式,具体见下图。本地磁盘铁路选线设计系统课程文本教学视频教学一·。二卜产一丫冰·二淤一工一。工一一沂。户二洛一,沂一·七又一淤一二·七卫二份一卜卫工山二︸一安。一卜泛一。图一多媒体素材库存储方式 西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章关键算法设计前面两章分析了铁路选线设计计算机辅助教学系统的需求及开发的关键技术,同时定义了系统的总体架构,设计了软件的界面和基础数据库以及系统的数据流过程。本章简要介绍在编码实现上述设计的过程中几个主要模块所采用的关键算法。登录验证模块系统将使用该软件的用户分为不同的类型,赋予不同的权限,拥有不同的操作。学生拥有最低的权限,只能浏览和使用自助学习和考试模块,教师拥有的权限较学生高,除可浏览使用学习和考试模块外,还能对这些过程进行定制和管理,如学习内容的更新,重难点的变更,测验题目的添加、删除和修改,自动组卷设置等,系统管理员拥有最高权限,除上述教师拥有的权限外还可以设定各项系统设置。为了配合上述用户戈」分和权限设定,必须在用户登录系统时进行验证,拒绝未登记的非法用户,判定已登记用户所属的组和相应的权利。该模块逻辑结构简图如下图所示。登录模块管理员教师学生用户名用户口令图一登录验证模块逻辑结构图系统使用一个窗体作为登录验证的用户界面,用户需要输入用户类型、用户名和口令三个要素方能进行验证,因为系统只设置了学生、教师、系统管理员三个组,故用户类型要素采用一个只可选三者其一的控件来实现,其余两元素均采用文本框接受用户的输入。用户点击“登录”按钮后模块开始响应,使用用户选定的类型和用户名查询数据表,根据返回的记录集中记录的个数来判定该用户是否存在,若一记录个数为则该用户不存在,返回要求重新输入,若记录的个数大于则说明该用户存在,此时使用循环遍历整个一记录集中的一记录,并获取每条记录的“口令”字段与用户输入的口令进行比对,若比对一致则用户口令正确允许登录,系统转入主界面显示,若循环结束口令比对仍不一致,则用户口令输入错误不允许登录,返回口令文本框并要求重新输入。用户三次输入口令错误后系统锁定,不再允许尝试新的口令以避免不良用户暴力破解系统密码。该过程的流程图如下所示 西南交通大学硕士研究生学位论文第页一解密过程获取明文密码一显小界面一输入用户类型、用户名和密码一一甲否瓜丽藻断表门征该森万蔽匕一翌蝉竺—…获取对应条。存储的密码`一图一系统登录流程图为了在密码验证比对的过程中不出现明文,使密码真正起到作用,设计了一段简单的加密算法,该算法只能应对数字和字母,故要求密码不能为汉字。加密过程主要应用到了语言中函数和异或运算的相关特性在中,函数具有如下特性对于函数中的参数,若为负值则对相同的每次产生的随机数序列是相同的。同时在中,异或操作具有如下特性若二那么二 西南交通大学硕士研究生学位论文第页根据这样的特性,当有一个明文密码,然后选取一个密匙,把它和异或运算之后就得到加密后的密码,这就是加密过程。解密时,利用密匙,将其与加密后的密码做异或运算,就还原得到了。基于上述两点,采用用户名作为密匙,即灿中的,将明文密码分解为单个字符,之后与的结果做异或操作,再将这些操作的结果连接起来就得到加密后的密码。解密过程仍旧使用用户名做密匙,利用异或特性按前述规则将密匙和存储在数据库中的已加密密码进行操作即可还原明文密码用于比对。该过程的代码如下,助"存储单个字符的码表对应数值助,定义长度为的字符串变量"川邓””助二一"初始化灿函数,对相同的产生相同的随机数列一户,,,分解明文字符串,获取单个字符一"获取单个字符的码表对应值"利用无参数的函数获取已生成随机数列中的下一个随机数核心,异或运算"重新将值还原为字符二"连接单个字符后返回 西南交通大学硕士研究生学位论文第页即即””为了生成密匙即上述过程中的参数,采用了如下运算分解用户名字符串得到单个字符,查询码表获取各单个字符对应的数值,所有数值相加,将得到的和对取余运算即得到密匙值。详细代码如下,长,不,,二"处理生成的密匙为的特殊情况综合上述各种算法和语言的相关特性及功能即可实现一个简单的加密用户验证和登录模块,经测试,可以正确良好的工作。权限管理模块权限管理模块用于系统管理员对系统用户的设置和管理,包括查询、添加、删除 西南交通大学硕士研究生学位论文第页和修改用户,主要针对数据库中的表。系统使用查询、添加、更新等语句,通过接口对数据库进行操作,达到权限管理的目的。权限管理模块的逻辑结构图如下图所示。权限管理查询用户添加用户删除用户修改用厂"己的洛一注瀚洛一今杏民︸含势己创︸︸图一权限管理模块逻辑结构简图程序添加和删除用户的流程如下图所示,修改用户信息的过程与删除用户流程相似,此处不再给出详细流程图。产—寸显示界面显示界面输入用户组、用户名和密码选取或输入用户组和用户名显示用警户对存一话在一框了否一一……以以用用户户组组和和用用户户名名为为一压东誓窖及币矿嘛于赫面告不一﹄。关键词查询数据库匕竺竺竺一匿望卿燮塑燮鹦黔塑宁尸一…鱿是否存在符合是否存在符合条件的条目条件的条甲止﹀否布一是一添加用户一一册叮除用户图一添加用户流程图图一册除用户流程图 西南交通大学硕士研究生学位论文第页软件使用控件来显示和操作权限信息,控件保存在系统的库中,故在中需要通过勾选“工程”下拉菜单下的“部件”菜单中的项方能添加。通过设置属性为,属性为肠刀即可将控件的外观更改为表单的形式,再利用如下三条语句添加表单的表头等内容,,”用户名”,,,”用户组”,,,,”初始密码”,,至此,权限管理模块的基本界面外观就设定完毕,可以利用这个接口控件动态的显示、添加、修改、删除条目。具体见下图。瓜井三忿竺竺巴巴一初橇瘾于一一一丽雾赢箔油越一“一去蔚一一一〔薰篡惠羹称…名用户下组初始密码洲…一戮迄夔撼畜磊蘸然熏燕矍…二币薰三…夔夔奕美图一权限管理模块系统提供两种查询方式,分别为用户名和用户组,并采用控件模式供用户选择,在选定查询方式后输入关键词,即可利用查询方式和关键词的组合搜索数据库,若搜索返回记录集中记录的条数为时,说明没有符合条件的用户,弹出对话框提示管理员无符合查询条件的记录,记录条数大于时利用下列语句将相关结果显示于“帐户信息维护”界面中,其中为用户名,为用户所属的组,为用户密码。当在该界面中点击任意一用户条目时,将在“权限详情”界面中详细显示该用户的相关信息,此时可利用“删除”、“修改” 西南交通大学硕士研究生学位论文第页两个按钮并组合“权限详情”界面中的文本框来对用户做相应的管理操作,同时也可直接利用“增加”按钮和“权限详情”文本框来向系统数据库添加用户。删除用户操作利用管理员选中用户的用户名和用户组组合并结合的方法实现,语句如下”用户名,”川用户组一””"其中为选中用户的用户名,为选中用户的用户组。对于一个用户,能修改的信息只有用户组和密码,其用户名在信息修改的前后都是不变的,故修改用户通过选中用户的用户名利用的方法实现,语句如下”用户组少即”",密码川川用户名川”川其中为选中用户的用户名,为为该用户设置的新的用户组,为新密码。系统不允许相同用户组内有多个相同的用户名存在,故在添加用户时必须先判断要添加的用户是否合法,利用输入的要添加用户的用户名和用户组组合搜索数据库,若返回结果集的记录条数大于则说明同组同名用户已存在,不能添加该用户,此时弹出警告框,若返回一记录集的记录数等于。则说明要添加的用户合法,可被数据库接受,此时利用方法添加新用户,代码如下”,,,,,”用户名”,`,,用户组””密码”其中为预先已定义的结果记录集对象,为要添加用户的用户名,为该用户所属的用户组,为该用户的密码。在增加和修改用户的过程中如果使用到密码则调用在“登录验证模块”中设计的加密算法来将明文密码加密或将加密后的密码还原为明文。课堂教学模块课堂教学模块提供课程知识点文本、课堂视频、教学三种易于学生接受的多媒体形式完全的模拟实际课堂教学环节,提供给学生多样的学习模式。此模块要解决 西南交通大学硕士研究生学位论文第页的主要问题在于如何将数据库中不同时期乱序录入的课程资料按章节组合、排序并展示出来和如何利用语言的相关控件呈现丰富的多媒体元素。该模块的逻辑结构如下图所示。课堂教学于褒共冷鑫赢共忿召慈头一图一课堂教学模块逻辑结构图系统使用类似选项卡的控件来将上述三种模式组织到一个界面中,"包含在库中,故也需要在“工程”下来菜单中勾选相应选项。单纯的控件只能显示一个选项卡,通过该控件丁属性下的方法可以添加额外的选项卡,具体见如下代码比"为该中丁控件的名称比江妞,,”电子书”,肠几”电子书格式浏览教材”比,,”视频”,肠几”观看教学视频”",,",幻灯片”,孔几一”浏览多媒体幻灯片”同时采用控件来按章节归并、排序和显示课程资料,便于用户选择和查看,最终排序生成的树形选取框如下图所示广选择学习内容—川「公「王铁路运量与设计年度三铁路区间通过能力列车运行性列车运行廷平行运行巨铁路输送能力王砚高速铁路运输能力注铁路等级与主要技沐第章牵引计算王作用于列车上的力民列车运动方程式东牵引质量计算与检兰一。运行速度与运行时分一合力曲线苍运行速度考第章线路平面和纵断面设计第章铁路定线苍第章方案技术经济比较芳概述斗经济比较的基础数担资方案的经济评价方涅弓方案的综合评价图一用控件设计的章节选取框 西南交通大学硕士研究生学位论文第页通过把控件的属性选为、可以将该控件设置成如上图所示的除了显示在相邻节点和它们的父节点之间的连线以外,还显示根节点之间的连线的常见模式。控件采用根节点和子节点的形式来显示元素,对应于教材中的章节,章可作为控件的各父节点,而各章下的节可作为其子节点,小节则可作为子节点的子节点,如此层层组织即可还原教材原本的连贯性和一致性。为了适应这种约定,在数据库的“章节表”中,小节号采用如二的模式表示,小节条目中具体存储了该小节的文本知识点和视频、文件的索引,节号使用表示,由于在树型结构中节节点下还有小节节点,节节点并不直接存储数据,故节条目仅保存该节的节名称,以便于在控件中显示小节节点的根节点,而章号则直接使用表示,同理章条目也仅保存章名称,章、节、小节之间用“”分隔。有了这些约定,程序即可分析章节号字符串,利用“”分隔符的个数判断一个数据库条目表示的是章、节还是小节,同时可利用“”分隔符从章节号字符串中提取出小节所属的节和章,节所属的章。对查询数据库的语句添加限定子句可将数据库中的条目按规定的字段进行排序之后再返回结果一记录集,我们采用章节号字段进行排序,这样即可应对录入数据库时对章节不按顺序的输入。语言中控件添加新节点的方法概述如下【语法』,,,,,【说明参数是必需的,为对象表达式。参数是可选的,代表已存在的对象的索引号或键值。参数是可选的,代表新节点与已存在的节点间的关系,指定的对象的相对位置。的设置值是一一一首节点,该和在中被命名的节点位于同一层,并位于所有同层节点之前。—最后的节点,该和在中被命名的节点位于同一层,并位于所有同层节点之后。任何连续地添加的节点可能位于最后添加的节点之后。—、明缺省,下一个节点,该位于在中被命名的节点之后。—,前一个节点,该位于在中被命名的节点之前。一缺省,子节点。该为在中被命名的节点的子节点。参数是可选的,唯一的字符串,可用于用方法检索。参数是必需的,在中出现的字符串。参数是可选的,代表一个图像或在控件中图象的索引。参数是可选的,代表一个图像或在控件中图象的索引,在 西南交通大学硕士研究生学位论文第页被选中时显示。注意如果在中没有被命名的对象,则新节点被放在节点顶层的最后位置。在程序将数据库各条目插入到节点的过程中,可能遇到先读入的是形式的小节条目,而后读入的刁`是该小节属于的和形式的节和章的情况,即要在中插入新的子节点,而该子节点应有的父节点尚未存在,此时即需分析该小节号字符串,提取出该小节所属的节和章,利用提取出来的章号和节号结合语句查询数据库得到其章节的名称,之后重新从根节点起一级一级的在控件中添加章、节、小节节点。其流程图如下所示。节条日图一教学模块选取框生成流程图对该流程的详细分析如下、查询章节表返回所有条目结果记录集。、使用从到结果记录集记录总条数减的循环遍历整个结果集,对每条记录做如下 西南交通大学硕士研究生学位论文第页操作、取得“章节号”字段字符串,分析该字符串得到其中“”号的位置和个数。对于章节号,即使如形式的小节号也最多有两个“”,故用两个元素的一维数组来存储“”号位置,并将该数组的两个元素初始化为一任意字符串均不可能出现一位置,故用一标一记不存在这样的位置,当用函数找到“”号时,将数组对应的元素置为该“”号的位置,这样当为章条目时,数组两个元素的值均不改变,仍为一,节条目,时,数组第一个元素置为该“”号的位置,第二个元素值仍为一,小节条目时,数组两个元素依次被置为两个“”号的位置。函数的语法如下返回,指定一字符串在另一字符串中最先出现的位置。语法【,,,说明可选参数。为数值表达式,设置每次搜索的起点。如果省略,将从第一个字符的位置开始。如果包含,将发生错误。如果指定了参数,则一定要有参数。必要参数。接受搜索的字符串表达式。必要参数。被搜索的字符串表达式。可选参数。指定字符串比较的方式。如果是,将发生错误。如果省略,的设置将决定比较的类型。之后通过累计数组中值为非一的元素个数即可得到章节号字符串中“”号的个数。、依据上一步中得到的“”符号的个数设为来选择不同的操作分支、若,则说明该条目是一个章条目。章条目在中即为根节点,没有父节点,但在此之前可能已经读取到属于该章的节或小节条目,依照前面的论述,由于读取这些节和小节条目时它们所属的章根节点必然尚未添加,故要通过分析字符串的方式自动添加它们所属的章。也就是说对于一个章条目,其所应该对应的根节点可能己经在该条目被读取之前就添加了,所以当时还不能直接添加该章条目,需要先判断其对应的根节点是否己经添加,若已添加则忽略该章条目,否则添加对应的根节点。如前所述,在控件中添加节点时,每个节点可以关联一个值,在本课题中由于章和节节点必然各只有一个,而小节节点又各不相同,故使用各章、节和小节的章节号来定义各自的值必具有唯一性,也便利于利用值来判断某一章节号对应的节点是否己经被添加。在要求判断该章条目是否已经被添加时,可采用一从到的循环遍历所有己添加到控件的节点,利用与关联到该章条目的值 西南交通大学硕士研究生学位论文第页比对,如出现相等则说明该条目已添加,设置一个标一记位为真,跳出循环,否则该章条目节点尚未存在,此时可直接添加该条目。此处不从开始也避免了一个隐藏错误的发生,即当中尚未添加一个节点时,值为,若从。开始则会进入循环,此时会出现用一。调用的情况,中尚无节点,一该调用必然出现下标越界,而从开始则不会进行循环,标记位仍然为假,不会出现下标越界错误也符合此时控件所处的实际情况,至此单章条目的情况处理完毕。、若,则说明该条目是一个节条目。节条目能否直接添加取决于其所属的章即其父节点是否己经存在和该节条目对应的节点是否己经被属于该节的小节条目在该节条目尚未被读取的情况下按所述的模式添加。首先利用函数提取出章节号中的章号,函数的语法如下返回,其中包含字符串中指定数量的字符。语法,【,」说明必要参数。字符串表达式,从中返回字符。必要参数。为。中被取出部分字符的开始位置。如果超过的字符数,返回零长度字符串。可选参数。为。要返回的字符个数。如果省略或超过文本的字符数包括处的字符,将返回字符串中从到尾端的所有字符。前面已经用数组记录下了章节号字符串中的“”号位置,故可用,,护一,其中即为章节号字符串,得到该节所属的章号。利用该章号并按约定的值生成方法产生相应于该章号的,将此值与控件中已有节点的做对比以判断该章号是否已被添加,若未添加则重新查询数据库得到该章号对应的章名称并添加该章根节点至控件,因按前述约定控件中尚未添加章节点那么该章下的节节点也必然未被添加,故之后可直接在该根节点下添加子节节点,若该章号根节点已添加,则需按论述的方法判断该节条目是否已添加,若尚未添加则在章根节点下直接添加该节条目,否则跳出,程序结束,其中具体实现见前述,此处不再赘述。、若,则说明该条目是一个小节条目。小节条目能否直接添加至取决于该小节所属的章、节条目是否已添加,由于各小节都是唯一的且小节节点再没有子节点,故不需再判断该小节是否已添加。此处可按前述方法分析章节号字符串,利用函数和数组分别提取出章号和节号字符串,具体如下所示,,一 西南交通大学硕士研究生学位论文第页,,一其中为该小节的章节号字符串,即为提取到的章号字符串,即为节号字符串。之后分别利用循环查询它们的值是否在中存在,若不存在则查询数据库得到章、节名称并添加至,然后再在其下分别添加下一级子节点,若存在则再查询其下一级节点是否存在,并根据不同的情况采用查询数据库之后添加节点或直接添加下一级节点等不同的操作,具体方法可参见条目为章和节的情况。、关闭结果记录集。至此,向控件中添加供选择的章节节点的工作即告结束,上述过程的实现代码可放置于事件中,当该窗体加载时即可自动载入章节信息。程序使用控件来播放教学视频,使用该控件可以使用户在程序中像在系统环境下一样方便的使用的播放、停止、快进等功能。该控件的属性可用来确定要播放的视频文件的路径,这样在程序中根据用户在控件中点击选择的不同章节设置不同的属性就可以检索并播放不同的属于各章节的视频,同时该控件的属性可被用来控制是否全屏,这也就为用户手动控制播放屏幕尺寸提供了可能。程序也使用来显示课程文本知识点,该控件的方法可以将一个字符串指向的路径的文本文件载入并显示出来,同时该控件还具有一定的格式化文本的功能,这就为显示简单的图表结构等提供了便利。前面已经提到在数据库的“章节表”中已经存储了各章节对应的文本知识点、视频和文件等的索引,故当用户在程序中点击节点选中某一章节条目时,只要根据用户选择章节的特性值本课题采用各章节节点的值做一定的字符串处理后来查询数据库等到这些路径索引,并依据索引将相应的文件载入到界面控件中即可。程序在控件的点击事件即中处理这些查询和载入,并根据选项卡所处的不同状态分别载入文本、视频或文件。依据上述理论和算法,即可编码实现一个基本的课堂教学模块,经测试,最终实现的模块可以达到预期的功能。机考模块机考和课后练习模块采用的思路和方法基本类似,操作过程也基本相同,课后练习模块可做为机考模块的一个子模块,故这里只论述机考模块的相关算法。机考模块完全模拟实际的课程考试环节,在实际的课程考试过程中,学生需要填写自己的姓名、学号、班级等信息便于登记其最终成绩,需要作答的题目类型也是多种多样的,同时有一个时间限制,必须在规定的时间内完成考试。为了和实际的考试过程相同,机考模块以试卷为单位进行组织,通过学生不同的学号来随机的选择试卷, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页这样就和实际考试中对不同的学生使用、卷的模式相似。对于一张特定的试卷,根据教材科目的不同包含不同类型的题型,主要有单项选择题、多项选择题、判断改错题、名词解释题、简答题、论述题和分析计算题等。学生开始考试之前必须登陆机考系统,输入自己的姓名、学号等信息、,这样就可以在考试结束之后登一记该学生的试卷类型和成绩,这也和实际考试过程相同。机考系统使用一个计时器工具来记录学生登陆到系统的总时间,从登记姓名和学号完成时开始计时,若登陆系统的总时间超过考试允许的作答时间,则系统自动强制交卷,否则可自由作答。针对不同的题型该模块设计了不同的学生可向系统提交答案的方式,以期与实际考试过程一致,不同于课后练习模块,机考系统对学生提交答案的正误判断只在程序后台进行,不会对学生给出正误结果和提示,相反课后练习模块则实时给出答案对错并可在用户的要求下给出相关的提示信息。该模块的流程图如图一所示,其中交卷模式包括学生主动使用“交卷”按钮交卷、完成试卷所有题目后系统交卷、考试时间到达时强制交卷。守噢羚利用登记的学号随机选择试卷查询数据库获取试卷题目信息写入数据库图一机考模块流程图根据上述一些考虑,结合有关的算法利用的相应控件和语言特性即可实现较完善的机考和课后练习系统,其实现的大致细节概述如下计时器的设置系统设计计时器的目的主要是为了判定学生是否在规定的时间内交卷,若超过规定的时间则自动交卷并计分,同时在系统界面的醒目位置实时显示剩 西南交通大学硕士研究生学位论文第页余时间,为学生合理安排答题时间提供帮助。中的控件提供计时器的功能,定时器对象是个看不见的秒表,利用它可以在程序中访问系统时钟,控件的事件可以使程序每隔一个时间段就执行一次事件中的代码,定时器控件的响应事件是时间,加入定时器控件后,在程序中可以通过按照一定的时间间隔执行操作,定时器控件采用的方法是不断检查系统时钟,判断是否满足执行某项任务的要求。而利用控件的属性即可指定上述的执行事件的时间间隔,其单位为毫秒,在本系统中要求以秒为单位来显示剩余时间的变化,故可将属性置为,这样再在控件的事件中添加动态显示的代码即可实现每隔一秒种动态更新一次剩余时间并显示出来的功能。本系统暂按规定的考试时间为一个半小时考虑,每进入事件一次说明时间又经过了一秒,将秒一个半小时减去秒作为新的剩余时间。为了将以秒为单位的剩余时间转化为小时,分、秒的形式,利用的整除和取余运算并配合小时和分、分和秒之间,小时与秒之间的进制关系即可实现,具体代码如下一"记录已使用的时旬一"以秒记的剩余时司,常量暂按考虑"转化为小时,整除只取商的整数部分而舍弃余数一"保存除整数小时外的秒数"得到整数分钟功"除整小时和分钟外的秒数"小时数值小于时在其一前加以补足两位后再显示,分钟、秒同理处理”” 西南交通大学硕士研究生学位论文第页不同题型的处理机考模块要用到的试题被存储在数据库“试卷库”表中,该表中的试题以试卷为单位组织,属于同一试卷的试题被置以一个相同的“试卷类型”标志。学生在登录机考系统时,程序根据其输入的学号随机选择试卷类型并将试卷类型这一参数记录在该学生的登一记信启、中。机考模块设置“下一题”按钮来提供学生在题目之间切换的功能,当登录系统开始答题时,程序先利用随机生成的试卷类型查询数据库得到该张试卷下的题型信息,之后利用这些题型信息和试卷类型的组合依次重新查询数据库并设置一个全局计数器,当全局计数器达到某张试卷中某种题型的数目时,程序自动切换界面以适应新题型的作答需求。在设计系统界面时,将需要的所有界面控件元素都添加进来,在程序运行过程中根据不同的状态标志如全局计数器等利用各控件的属性来决定它们显示或者隐藏,从而达到不同情况下展现不同界面的目的。一张试卷中包含同样类型的题目若干道,要得到该试卷的题型信息就需要用到语句的限定子句和函数,语句用于聚合合计函数,根据一个或多个列对查询结果集进行分组,〕函数返回在给定的选择中被选的行总数。得到试卷题型信息和各题型题目数目的实现代码如下所示,,冲为预先定义的动态数组,为试卷类型一”题目类型,试卷库试卷类型曰””"题目类型”,,,一,,, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页不同时期不同作者录入的题目各异,同时由于数据库查询语言和接口的特性,这样得到的题型信息在数组中的存储顺序就可能和常用的按“单选”、“多选”、“名词解释”、“简答”等排序的惯例不符,这就使得利用循环按数组中的题型顺序来显示相关题目显得不合常规,为了提供这样的便利需要对按规则重新排序。首先定义数组冲并按常规题型顺序初始化其各元素,同时定义辅助位置变量来确定即数组中的各元素真正应处的位置,之后利用两层循环判断盯中的每种题型是否在该张试卷中存在即是否包含在数组中,若不存在则进行下次循环,若存在则判断数组中对应的元素当前所处的位置与辅助位置变量标定的其应处的位置是否相同,若不相同则交换它们的位置,否则进行下一次循环。其具体实现过程如下`定义并初始化题型顺序标志数组邓一”单项选择题,,即",多项选择题,,即”名词解释题,,即一”判断改错题,,即”简答题,,冲”论述题,,即”分析计算题,,,对实际题型数组进行排序即城一"车甫助位置变量白, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页臼,白,白,,,冲,,,其外层循环针对己设置好的常规题型顺序数组,内层循环则针对实际试卷题型数组,只有在”二即,,也就是某种常规题型出现在试卷中时才需要判断这种题型在数组中的位置是否正确。用于标识正确位置的值被初始化为一,且冲数组中的元素已正确排序,那么与较小的值对应的元素相等的,值也必定应当处在该数组的较小位置上,同时有第一次出现这样相等的元素值应处于该数组的。位置上,第二次出现的应处于该数组的位置上,以此类推,这样将值在每次相等出现时增加而作为此相等元素在冲数组中应处的位置。有的时候这样的相等元素当前在数组中就处在正确的位置上,那就不再需要对该元素做任何处理,故此时还要判断元素应处的位置和其目前实际所处位置的关系,当不相等再做交换处理。由于元素已排序且数组是从下标。开始依次从小到大的确定每个位置上应有的元素,对于每一个要交换位置的值,从到一的数组元素都是已排序的,因此不可能出现大于数组下标上界和要与交换的元素位置处在到一之间的情况,所以程序在处理的过程中不会导致下标越界错误和交换混乱,经过严格的测试,上述函数可以实现预定的功能,达到预期结果。答案的提交和对错判断针对不同题型的题目,系统设计了不同的控件用来显示和获取学生提交的答案,同时也采用了不同的方式来将学生提交的答案与数据库中给出的标准答案进行比对以判定对错。程序使用控件显示题型、作答要求和分值等信息,使用不可编辑的来显示题目,对于单项选择题使用单选按钮控件数组来显示备选项和获取学生选择信息,中的控件数组有只能选 西南交通大学硕士研究生学位论文第页择该数组中某一个元素,选择第二个元素必然导致取消原选择的特性,同时对于数组中的每一个控件均可响应各自的事件,故使用这种控件数组来对应单项选择是最合适的,对于多项选择题则使用多选框来显示备选项并设置一个“提交”按钮来让学生将答案提交给程序以判断正误,对于其他如名词解释、简答等主观题目则使用可编辑的来输入答案并利用“提交”按钮将输入的答案反馈给程序,判断改错题有其自身的特点,它要求首先判断题目描述的正误,之后说明正确的理由或改正错误的描述,不难看出这种题型兼有单选和主观题的特性,故采用两个单选按钮来收集学生提交的对错判断信息,然后再使用和“提交”按钮来响应学生的主观输入。前面已经提到可以通过查询数据库得到某试卷中各种题型题目的个数,设置一个全局计数器并在切换题目的“下一题”按钮事件中增加该全局计数器的值,当全局计数器的值等于某几类题型的题目个数时说明该类题型的题目已经显示完毕应当开始一种新的题型,这样就可以将系统界面切换为前述的适合即将显示的这种新题型的相关控件。对于不同的题型判断学生回答对错的方式也有其各自的特点,对于单选题学生点击控件数组选择答案时产生事件,程序即在该事件中获取学生提交的答案。由于单选题的正确答案必然只有一个,所以在数据库中对单选题参考答案的存储就采用仅存储应选项序号的方法,并在机考模块的一开始定义一个类型的全局变量,在显示单选题题目描述时即将当前题目的参考答案字段值存储在劫变量中,在事件中获得学生的选择后直接与存储在变量中的值进行比较,若两值相同则回答正确,系统为该题计分,否则回答错误不得分。多项选择题要求学生从五个选项中选出正确的选项,正确选项的个数必定大于一个,若漏选可得该题一半的分数,若错选则全不得分。在设计数据库时将多选题的几个应选项序号也放在“参考答案”一个字段下,判断学生提交答案的正误时对这样的字符串进行分析,提取出各个单独的选项再分别进行比对。多项选择题提交答案对错计分判断的流程如下图所示, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页取得学生提交答案字符串该字符串长度一、走否为尸一甲否取得该题参考答案字符串下否一一诩错反,一选吩一又歹否甲是"吻俘弃图一多项选择题答案正误判定流程图系统首先定义一个对应于每个备选答案的五维数组,并将其所有元素初始化为““,在每个的单击事件中将数组中其对应的元素置为”“以表示该所代表的备选答案已被选择,同时在显示题目描述时即将参考答案字段的值保存在字符串变量创中,系统将多项选择题正误的判断放在“提交”按钮的事件中来响应,在该事件中程序首先统计幼数组中被置为“”的元素的个数此处将该值设为,若为,表示学生未对该题作答,判定为错选不得分,若不为,则用一个从到的循环对数组中每个为“”的元素做判断,若用函数查找该元素对应的序号没有在返回多项选择题参考答案的字符串变量中,说明有不应该选择的错误选项出现,判定为错选不得分,若盯数组中每个为“”的元素对应的序号均在变量中,说明学 西南交通大学硕士研究生学位论文第页生对该题所作的选择都是正确的,此时还要判断是否有漏选,将数组中值为“",的元素个数与字符串变量的长度进行比较,若不相同说明漏选了正确答案,若相同则没有漏选。能够通过上述三步检测“未选择”—“错选”—“漏选”的答案即可被认定为完全符合要求的正确答案,可以得到该题的全部分数。名词解释、简答等主观题型采用关键字的模式判定给分,对于每道主观题,将其答案总结成知识点归纳为关键词并将这些关键词存储在数据库“参考答案”字段中,有多个关键词时,关键词之间用规定的符号此处使用“,”号分隔以便于判定答案时以这些符号为界限提取单个的关键词,在查询数据库并显示主观题题目描述时也就将各题参考答案字段下的这些关键词字符串存储在全局变量中,在“提交”按钮的事件中将学生在中输入的答案获得并存储到字符串变量中,之后再分析字符串,分别提取出单个的关键词并存储在动态字符串数组加中,最后使用一个从到元素总数的循环来判断数组中各元素所代表的关键词是否在字符串变量中,若在则表明学生回答时涉及到了该知识点,否则表明遗漏了这个知识点,利用学生提交答案涉及到和遗漏的知识点的个数来计算该题的最终得分。针对判断改错题的不同特点,也首先将题目描述正确的理由或描述错误时应当改为的描述提炼为关键词按前述主观题的分隔模式结合,之后约定题目描述正确用字符“”表示,错误用字符“”标志,将这两个标志与一前面的关键词组组合并用“”号分隔然后存储在数据库参考答案字段下,在显示判断改错题题目描述时即将该题的参考答案字段值存储在中,之后按和主观题参考答案分析相同的模式分析该字符串中的两种分隔符“,”和“”号,提取出题目描述正误信息和答案关键词,在事件中即用参考答案正误信息和学生提交的信息比对,之后在判断对错题的“提交”按钮一事件中首先检查学生提交的题目描述对错判断是否正确,若错误则提交的任何主观答案均不再有意义,该题不得分,程序跳出,若正确则按照主观题的模式比对参考答案关键词数组和学生提交的输入并按照涉及到的关键词的个数依照题目规则判定该题的最后得分。在分析字符串变量提取单个关键词的过程中涉及到的一些规则和算法阐述如下为了方便提取,存储在数据库中的每个关键词均以规定的符号结尾,包括几个关键词中的最后一个和仅有一个关键词的特殊情况,这样一般情况下参考答案字符串是形如“,,…,,”的模式。用于存储各单个关键词的是一个动态数组,程序首先使用一个从到字符串长度的循环和函数来搜索规定的符号此处为“,”号得到其总个数,这个值也就是关键词的总个数,使用这个值来重新定义动态数组的大小,同时使 西南交通大学硕士研究生学位论文第页用一个同样大小的动态数组卿来保存各个“,”号出现的位置,之后使用同样一个循环和来获取各个“,”号出现的位置并将该位置保持在数组卿对应的元素中,然后利用一个从到关键词总个数的循环并结合函数和卿数组来提取各个以“,”号分隔的关键词并存储到数组中,最后利用该数组中的各个元素使用函数即可判定答案的正误并计算最终的分数。提取关键词过程的实现代码如下所示犯卿一,,”,”贝扣一帅一,,”,”白 西南交通大学硕士研究生学位论文第页一,扣,犯一一机考模块设置一个型的全局变量用于一记录试卷总得分,该变量在系统登记过程完成后被初始化为,之后将每道题目按前述规则和方法得到的分数累加到该变量上,当学生提交试卷或规定作答时间到时该变量累计的值即为该学生本次机考的总得分,最终系统将该值一记录到该学生登录系统时登一记的账户上就完成了整个考试过程。自动组卷模块自动组卷模块主要提供给登录系统的教师使用,在设计考试题数据库时将每道考试题所关联到的知识点分布到各个章节,并在数据库中标识好这些章节的章节号,同时设定每道考试题的难度系数。教师在使用该模块生成考试卷时需要先对该试卷的基本参数做一些设置,该模块首先使用语句查询考试题数据库,将题目涉及到的所有章节信息按前述课堂教学模块的算法显示在设置界面的控件中,在该界面中按前面总结的几种常规题型组织了一个显示表,包括各种题型的题目数目,准备选择的该题型的难度以及该题型的单题分值,当用户在控件中双击某个节点时,利用添加该节点时所登记的值重新组织关键词查询数据库即可得到该章节号下有哪些题型,各种题型的数目,各种题型的难度分布等信息,将这些信息登记到前面提到的各种常规题型的显示表中,同时利用下拉控件供用户选择,对于该章节下不存在的题型则其对应的行上各控件的属性被设置为,从而不能显示也不能选择,当用户双击新的节点时,显示表中更新为新节点对应章节下的相关信息以供选择。除了考试题目的设定外,用户还可以使用该界面设置试卷的课程名称、学年、学期等基本信息。相关设置完成后,用户可以使用界面上的“入库”按钮将这些信息存储到数据库的“试卷表”中,然后程序即可利用这些信息在考试题库中按规定的章节、难度和题目数目随机选定考试题并使用试卷模板和技术将选定的试题组合起来形成一张可打印的文本试卷。自动组卷模块中用到的其他技术和算法在前面的内容中均有述及,这里主要简单介绍的模板和技术及其在本课题中的应用是微软开发出来在其桌面应用程序中执行通用自动化任务的编程语言,它能使常用的过程或进程自动化,可以创建自定义的 西南交通大学硕士研究生学位论文第页解决方案,最适用于定制已有的桌面应用程序。经过发展,中的四个软件都有了自己的程序设计语言,分别称为、、、,通常统一称为。通过编程可实现本身所不具备的功能,其典型应用有加速日常编辑和格式设置、组合多个命令、使对话框中的选项更易于访问、使一系列复杂的任务自动执行等等。利用处理文档主要有以下一些优点〕、对多个文档进行交互数据和文本操作,在程序中可以在不激活文档的前提下对文档中的文字进行处理、可以对不同文档进行格式设置,文本编辑等,用户可以随心所欲地操作文档中的内容,而且这些操作可以自动化、通用化、规范化,另外程序可以很方便的内嵌到中运行、如果需要对文本使用系统内置函数,程序与系统内置函数的结合更加紧密。支持一个对象集合,该集合中的对象直接对应于中的元素,并且通过用户界面,用户熟悉这些元素中的绝大多数。例如,对象代表了一个打开的文档,对象代表了一个文档中的书签,而对象则代表了在一个文档窗口窗格中的选定内容。在中,每一类元素,文档、表格、段落、书签、域等等都可以用的对象来表示,要在中自动执行任务,可以使用这些对象的方法和属性。在用户启动一个时段的同时,也创建了一个对象。用户可以使用对象的属性或方法来控制或返回应用程序范围内的特性、控制应用程序窗口的外观或者调整对象模型的其他方面。对象的属性也可以访问处于对象层次中较低级的对象,比如集合代表了当前所有打开的窗口和集合代表了当前所有打开的文档。当用户在中打开或创建一个文件的同时,也创建了一个对象。用户可以使用对象或集合的属性或方法来打开、创建、保存、激活或者关闭文件。用户可以使用语法来返回作为一个对象的任何打开的文档,在这里是该文档的名字或索引号。除了通过文档的名字或索引号来引用文档,还可以使用属性来返回一个引用活动文档当前着眼的文档的对象。要打开一个已经存在的文档,可以使用方法,方法应用于通过属性返回的集合。要创建一个新文档,可以对集合应用方法,方法返回了仅作为一个对象而创建的文档,当用户添加一个文档时,可以设置方法的返回值是一个对象变量,以便用户可以在自己的代码中引用该新文档。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页当用户使用中的某个文档时,通常会先选择文字,然后再执行一项操作,比如设定已有文字的格式,或是键入新文字。在中,当用户想要自己的代码对选定内容作出响应或是改变选定内容,就可以通过对象来完成任务。可以使用属性来返回对象,在文档窗口的每个窗格中只能有一个对象,在任何时刻,也只能有一个活动的对象,选定内容可以包含文档的一块区域,也可以被折叠到一个插入点。用户也可以通过方法、方法或。方法来移动选定内容,使用属性来返回或设置一个对象的内容,使用和对象来查找并且替换文档中文字的特定范围,除此之外对象还拥有很多其它有用的属性和方法,此处不再一一介绍。在实际操作过程中,为了在程序中使用需要先引用,之后按铁路选线设计课程常用的试卷题型模式设计试卷模板,在模板中组织了常规的题型和顺序,预先录入了每张试卷共有的一些标志和信息,而将各不相同的题目描述、备选项等具体信息留空并在这些位置上插入以不同标识名如学年书签、学期书签、课程名称书签、题型说明书签、题型书签等命名的书签。这样当程序利用存储在数据库中的试卷基本信息、随机在考试题库中抽出各题型的试题时即可打开试卷模板并按顺序使用对象的方法搜索各个书签定位符,在其位置上使用对象的方法填上相应的内容即可组成一份完整的文本试卷。这里为了提升程序的通用性做了一些有益的尝试,可以预见在不同的时间不同的教师组织试卷时必定有不同的考虑,每个人甚至可能采用不同的题型模式来考查学生的掌握情况,如果按照常规的模板形式将试卷的题型固定为可选题型集合的一个子集,同时对每种题型的题目个数也做规定,并按照这种预先的假定在模板中预期的位置放置书签,或者教师在每次组卷时必须按照一定的书签设置规则自己先制作一个模板再生成试卷,这就相当于程序设计者提前将整个试卷组织的模式固定下来,会导致组卷样式变得呆板,教师的工作效率大大降低,使一件原本有益的事情走向它的反面。为了避免传统模式的这些缺陷和不足,在本课题研究时做了如下一些考虑、仅在模板中固定一些基本且必须固定的信息,如试卷侧边,试卷头,课程信息,阅卷得分栏等,这些信息和它们的位置对于所有试卷来说几乎都是固定不变的。在要插入特征信息的确定位置预先设置书签,利用对象的和冲方法在这些位置插入异化信息,而这些信息对不同的课程试卷来说虽然是不同的,但其位置却基本固定,同时方法不会引起对象的变化,从而不会给利用对象对试卷进行格式化排版带来不便。、对在试卷设置中选定的题型仍然按常规题型顺序排序后再输出,由于试卷设置分布到章节,在数据库中的题目必然会出现类似“分析计算题”出现在“单项选择题” 西南交通大学硕士研究生学位论文第页之前的情况,这是有悖于常理的,若直接按这样的顺序输出则不利于学生接受,使用前面论述过的算法对设置的题型信息排序,按排序后的信息查询数据库并输出各题目即能达到符合常规的效果。、在试卷模板中按七种常规题型分七个段落分别设置书签,并分别命名为“题型书签”为到中间的值,针对已排序的题型信息利用其序号和模板中的书签名即可定位其应处的位置,这样即使两次组卷选择一些不同的题型,经过第二步题型排序后,按常规题型顺序,应处在较前位置的题型序号也较小,且各序号对应的题型信息之间紧接的排列,定位到试卷模板是也必定紧邻,选择的题型少于七种时,没有出现的题型在模板中的位置书签将会位于整张试卷的最后,不会出现中间空缺的状况。、在上述中的每种题型书签后紧接增加一个段落再各设置一个书签,分别命名为“题目描述书签”为到中的值,这些书签用于定位每种题型下的题目。这主要是因为试卷中的段落格式通常按题型说明和题目分为两个不同的单元,同时由于对象的顶即方法可以添加一个新段落,从可以添加新文字,而这两种方法都会扩展对象,相反利用它的。方法则能新开始或分隔结束一个对象,这就导致在程序中出现这样一种景象对于选定的每一种题型,查询数据库得到该题型的单题分值和题目总数信息,利用这些信息生成该题型的题型说明字符串,之后对应于其排序序号定位该题型说明在试卷模板中应处的位置,利用方法插入这些说明信息并开始一段新的,利用这个即可对这段说明信息进行格式化排版。处理完说明信息后即可随机从数据库中抽取该种题型的题目,再利用题目所属的题目类型的排序序号和试卷模板中的“题目描述书签”来定位它们应当插入的位置,利用。方法来定位并结束题型说明信息的再开始一个新的与题目单元结合的新,该题型下有其他更多的题目需要插入模板时可以使用的添加新的段落,并在新段落上继续用方法插入题目,这两个方法都会拓展题目单元,最后利用这个即可设置整个题目单元的段落格式,当这种题型的题目输出完毕进入下一种题型利用新题型序号和方法定位新题型书签时目前的对象会自动被结束,而新的对象会自此开始。使用向试卷模板中填入固定基本信息的实现代码简要描述如下一"对象"对象 西南交通大学硕士研究生学位论文第页”铁路选线设计系统试卷模板模板价"打开一份试卷模板,,,”学年”即一,,,”学年”一,,,”学期”一,,,”课程名称”即在向试卷模板中输出选择题备选项时会遇到一个问题,即输出完选择题题目描述后使用方法添加一个新段落,在该新段落上输出备选项,这符合一般常规习惯。但各题目各备选项的长度是随机的,不能简单的针对每一个备选项使用一个新的段落,这既不美观也不符合常理,程序按每两个备选项之间间隔三个空格并认为按模板的排版格式每行可容纳最多个字符考虑,这样就必须依次判定最多能有几个备选项加上它们之间的空格之后的总字符数能限定在之内,这几个备选即可在一行上输出,之后添加一个新的段落再按同样的规则判定剩下的一些备选项,这样就可以达到较符合常规和较美观的输出选择题备选项的效果。在设置完每章节需要选择的题型、题目数目和难度后需要使用一种设计良好的随机算法从题库中抽取出符合要求的题目,如何组织一种随机算法来使抽取的试题分布合理而又不出现重复是组卷模块设计的关键。设变量中存储某章节某种题型某一难度下设置的要抽取的题目数量,变量即保存数据库中存储的该种题目的总数量,将总量平均分为不同的等份,在每份中各随机的抽取一道题目,这样即可达到抽取道题目的目的,同时由于各等份各不相同,抽取的题目也必然不可能相同。但这样的算法也存在一定的缺陷,那就是使用等份的方法大大降低了抽取题目的随机性,当题库规模较小时甚至可能出现多次组卷都抽取到完全一样题目的情况,为了提高随机性,使程序真正实现随机的功能对上述算法做了改进。首先仍然使用将等分并在第一等份中抽取第一道题目,之后不再在其他的等份中抽取题目,而是将从第一道题目到卜中的题目重新 西南交通大学硕士研究生学位论文第页等分为一份,并在这些等份的第一个等份中抽取第二道题目,之后再将从第二道题目到的题目重新等分为一份并在其第一等份中抽取第三题,之后依次类推直到抽取完所有的题目。这样的改进使算法既大大提高了随机性,同时也兼具了系统资源和算法的简单性,使系统资源和程序效能比达到一个最佳的平衡点。其实现代码如下`初始化随机数序列,定义保存随机抽取到题目序号的数组并初始化第一个辅助元素为,随机算法一"将一加是为了避免两个分隔的区间的间隔点上产生重复一一一一"函数返回一个小于而大于的值,本式必能生成一个处在闭区间【,〕上的整数值,在减后加是为了使区间,右侧闭合从而形成真正的闭区间这样的随机算法实现方法还是存在其不足,主要是不够精确随机、一致偏移性较差以及依赖系统时钟的随机数序列初始化等,仍有进行改进和优化的空间,但对本程序的应用来说目前的程度己经足够了。整个自动组卷模块分两步实现,第一步采用控件、控件、按钮等元素组合在一个中形成用户界面,使用者可以在该界面中按章节知识点分布选取要组合试卷的题目类型、题目数量和难度等信息,同时设定考试课程名称、学年学期等基本信息,最后通过一个按钮来将这些信息存入到“考试卷”数据库,在数据库中利用输入的课程名称和学年学期信息来区分不同的试卷,通过在使用不同的课程名称和学年学期等可以设置多张不同的试卷。第二步首先查询“考试卷”数据库,将通过考试课程名称区分的所有试卷都显示出来,系统的使用者可以决定利用哪条设置好的信息来生成最终的试卷,在用户选定某一信息时,将概要的显示这一信息所设置的试卷的名称、学年学期等信息和试卷题型类别、题目数量、难度分布等统计信息, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页用于用户确定是否确实使用该信息生成试卷,同时对于某一信息设置的试卷的名称、学年学期等基本信息还可做更改,但这样的更改仅影响最终生成试卷的字面形式,而不会影响其对应的数据库数据。有了上面这些算法和考量,结合相关的技术和界面控件元素即可实现一个定制选项丰富、查询功能强大、随机性较好、自动化程度高的自动组卷程序,可以大大的减少教师在命题组卷上的重复劳动,提高工作效率。向数据库添加知识点和习题在前面的需求分析中已经提到,随着时代和技术的不断发展,课程教授的知识也应该不断创新,那么课程的体系结构、知识侧重点也必然会不断变化,同时由于新思想、新技术的不断出现,教学内容也会不断的补充和增加。为了适应这样的变化,一个设计良好的计算机辅助教学系统应该提供给教师或系统管理员一个更新和增补课程知识数据库和课后复习检测题库的接口,否则辅助教学软件编制完成,课程相关的教学和复习的内容就被固定下来不能再改变,而实际中一旦出现新的内容和方法,软件的使用者必然感到茫然无措,辅助教学软件也会很快被淘汰。虽然采用知识库、题库和软件界面本身分离的办法在一定的程度上弱化了这个问题,但这实际上是把包袱推给了教师或课程内容的定制者,因为如果不在软件中提供接口就只有通过直接编辑修改数据库的办法才能更新相关信息,这就给隐性的给教师和课程内容定制者增加了熟悉数据库的负担,除了熟悉数据库的相关操作外还必须了解辅助教学软件对知识库和题库的组织规则,如果不了解这些规则那么修改的数据库必定难以被软件识别并正常的呈现出来,甚至导致程序崩溃的严重后果,这对每个软件使用者来说都是难以接受的,所以在软件本身中集成基础数据库的更新修改的功能就显得愈发必要,同时这样的接口也体现了计算机辅助教学领域积件化的思想。程序在一个“积件库”下来菜单下统一的处理对知识库和题库的操作,这样的接口实际是以用户熟悉的方式隐藏了操作数据库的方法和软件对数据的具体组织规则,用户不必再去关系这些细节而只需按程序界面要求输入信息再点击按钮即可,大大降低了认知难度。由于程序中知识数据库中仅保存教学素材的本地索引,而将实际的素材文件按树型文件夹组织的模式保存在本地磁盘上,所以对知识库的编辑和操作实际上就是增加素材库文件和增加、修改、删除素材文件链接几种。用户需要首先利用多媒体软件制作要增加内容相关的多媒体素材,同时编制相关的知识点文本,在知识库更新界面中将要求用户输入要增加知识点所属的章节号、章节名称等基本信息,同时通过选择来确定视频、和文本文件的具体路径,如果缺少某一种多媒体素材则其路径可留空,最终数据库中该种文件的索引字段将被设置为,对于知识点文本文件可以选择己编辑好的文件路径也可以通过界面上的控件手动输入,程序将自动将这些输入生成以该知识点所属章节标识的的文件名的文本文件并将该文件拷 西南交通大学硕士研究生学位论文第页贝到系统素材库下默认的文本文件夹中,最后将该文件夹的路径和生成的文件名作为路径索引填入到知识点数据库,对于多媒体文件软件也首先将其拷贝至素材库下各自默认的文件夹中,再将这些路径索引填入数据库,至此即完成了知识库的编辑更新。该过程的流程图如下所示。下否一宁否甲是一将文本文件、视频文件、文件路径不为空的写入数据库于柔图一知识库更新流程图在实际的操作过程中还有一个问题需要考虑,由于对知识库的操作影响的实际上是数据库中的“章节表”表,而在前述课堂教学模块中为了显示的方便为该表数据的储存制定了一些规则,即课程知识点分章、节、小节三级储存,章和节两级仅储存其各自的名称而没有具体的文本和多媒体文件索引,它们的索引字段均被置为,小 西南交通大学硕士研究生学位论文第页节一级除保存名称外也保存分布到小节的知识点相关的文件索引,某一个小节当且仅当其所属的节和章的信自、被包括到数据库中后方能被包括进来,而节只有在其所属的章包括的前提下刁`能存储进数据库。这些规则为编辑和更新知识库提出了另为的要求由于知识点均具体地分布到各小节,添加知识点实际就是添加小节,而添加小节时必须首先判断该小节所属的节和章是否存在,若不存在则要先添加这些章和节的信息之后才能添加小节,这与前述课堂教学模块中将章节信息从数据库中添加到控件的过程类似,不过此处不需要对字符串进行分析,相对来说要简单一些。在程序界面中用户被要求直接输入章号、节号、小节号和章名、节名、小节名,程序先利用节号和节名的组合查询数据库,如果返回的结果记录集记录条数大于则说明该节信息存在,由前面的规则,某节存在则该节所属的章必然存在,此时不再查询小节所属的章是否存在而直接将用户输入的信息组合并添加到数据库,若返回的结果记录集记录条数等于则说明该节信息不存在,此时必须利用用户输入的章号和章名查询数据库,通过返回结果一记录集一记录的条数来判断该章信息是否已存在,若存在则直接分别将用户输入的节和小节信息、录入数据库,否则就必须将用户输入的章、节和小节三级信息全部添加到数据库中,综合上面的一些规则和算法即可编码实现一个知识库更新编辑的接口。对题库的操作涉及到数据库中的“练习题”和“考试题”两表,由于练习和考试在题型和用户界面元素上的差别导致两表中的数据存储规则略有不同,但它们各自要考虑的问题都大同小异,练习题的题型均采用单项选择题,故其数据库形式统一且仅保存各题涉及知识点所在的小节,这样方便以小节为单元组织课后复习测验时查询数据库,而相反考试题题型多样,七种常规题型都有涉及,同时也必须保持每题涉及知识点所在的章节号以便自动组卷设置时选择,这两种题目数据表都必须保存每道题目的难度以用于评估。从上面的分析不难看出,题库接口的设计主要要考虑用户界面的设计,使其在一个统一的界面上适应多种题型的录入,这里采用了和前述机考模块类似的模式,将所有的控件元素添加到一个界面上,通过题目类型这个要素和属性来控制控件的状态从而方便不同类型题目的录入。七种基本题型中,除单选、多选外,其他几种主观题有其共同的特点,即只需题目描述和参考答案就可以定义一个题目,这些题目的参考答案均按关键词组的形式给出,而单选和多选则还必须给出备选项,同时单选和多选各自备选项的数目也不相同,在本课题中采用单选四个备选项,多选五个备选项的模式,选择题的参考答案则按照备选项对应序号的形式储存在数据库中,除此之外判断改错题的参考答案组织方式也稍有不同,必须先给出题目描述正误后刁`能添加参考答案关键词组。依照上述特点制定题库更新接口的用户界面设置策略,首先使用文本框获取用户输入的题目所属的小节号,采用的形式给出,由于每个小节下可能有不同的题目若干道,故不判断用户输入的小节号是否存在而直 西南交通大学硕士研究生学位论文第页接录入数据库,之后利用按四等收集该题目的难度信息,采用另一个让用户在七种基本题型中选择该题目的类型,该选择将直接决定用户界面控件的可用与否状态,若选择主观题类型则仅用于录入题目描述和参考答案的可用,用于录入选择题备选项的和用户确定题目添加到“考试题”还是“练习题”库的将不可用,因为“练习题”库仅接受单选选择题,主观题必然只能添加到“考试题”库,这时用户在题目描述中录入题目,在参考答案中输入以“,”分隔的参考答案关键词组,在用户选择题目类型为判断改错题时,参考答案的输入略有不同,首先必须在参考答案中输入题目描述的正误并用“”号分隔后才能输入关键词组,题目描述的正误则用字符“”和“”来代表,描述正确时用“”,否则用“”,同时若题目描述中需要图片、公式等非文本要素时可以利用控件获取它们的路径,确定添加后程序可以将这些题目要素和附件路径连通前面输入的小节号、题型、难度等基本信息使用的方法添加到题库中去。当用户选择选择题时,除上述主观题的界面元素外,用于获取用户输入备选项的元素将变为可用,单选题时将有四个这样的元素可用,多选时有五个可用,同时紧接这些元素之后的确定该备选项是否应该被选的以及紧随该的用于确定备选项需要用到的图片、公式等非文本元素路径的控件也将变为可用,在主观题中用于录入参考答案的将不再可用,因为选择题的答案将利用紧随各备选项的标识来确定,当用户选择题型为单项选择题时用于确定该单选题添加到哪个数据库的也将变为可用,用户在录入题目描述和各备选项,并设置好它们需要用到的非文本元素路径及选定各备选项是否应当被选标识后即可将这些信息和前面的基本信息一道添加到数据库中,程序会自动将备选项标识转化为参考答案序号并储存起来,当用户选择题型为单选题时,用于确定该题目应当添加至哪个数据库的控件将变为可用,用户可在该控件中选择添加到“考试题”还是“练习题”库,该选择也会最后实际影响到哪个数据库被更新。为了方便用户输入,程序也设计了直接用文本文件定义题目描述的功能,和前面更新知识库使用文本文件的模式相反,这里程序将利用文本文件路径访问该文件并将该文件中的文本拷贝到数据库中而不保存该文件路径。遵循上面这些用户界面设置原则并利用语言和数据库的技术即可实现一个内嵌在软件中的规范良好的数据库编辑更新接口。计算机辅助设计软件的集成和调用集成牵引计算、平面设计、纵断面设计、路基横断面设计及中间站设计等辅助设计软件是选线与常规计算机辅助教学软件相比最鲜明的特点,同时对更好的进行实践环节的教学、学生更好的掌握基础理论知识也具有重要意义。前面己分析过前期已编制的计算机辅助设计软件包括可执行的文件和动态链 西南交通大学硕士研究生学位论文第页接的文件两类。格式的可执行文件可以直接利用平台的函数调用接口调用,从而使用其功能。格式的动态连接库文件则必须在软件已经运行的情况下加载才能使用其功能,系统本身是可执行的软件,也可以同函数调用来启动,但要使用程序文件中的功能就要求启动运行的同时加载该文件,这样如何在调用软件启动时自动加载功能文件就成为各基于平台的计算机辅助设计软件集成到选线中要解决的首要问题。分析既有的计算机辅助设计软件得到如下图所示的分类。计算机辅助设计软件平台一、平台功能文件菜单文件图一计算机辅助设计软件分析图计算机辅助设计软件集成模块的数据流如下图所示。用户遥戴璨操作界面一平台计算机辅助设计软件图一辅助设计软件集成模块数据流图平台本身提供菜单模式和、即等命令模式来加载动态链接库文件,但这些方式都要求在软件启动完成后手动进行,这样增加了使用选线设计计算机辅助教学系统的用户的认知负担,对于期望学习者将主要关注点集中在选线设计课程学习上是不利的,所以要采用自动化程度更高的办法。软件在启动的过程中会检索软件安装目录下文件夹下名为的配置文件,加载该文件中以行为单位列出的。文件,这一特性为自动启动程序功能提供了可能。将各计算机辅助设计软件安装到本地硬盘,系统设计了一个对话框来设置辅助设计软件的启动,主要配置选项包括系统平台,包括一和一两个选项,该设置将 西南交通大学硕士研究生学位论文第页直接决定后面的版本和文件路径两个配置选项是否可用可执行文件路径,不论是格式的还是格式的设计软件启动时均需选定该项,因为即使是格式的功能软件也必须先启动格式的软件版本和文件路径,如果设计软件是格式则必须设置这两项数据库路径,设定设计数据库的路径,该数据库存储了设计的基础资料和各中间环节的设计成果,用于在各设计软件之间传递数据。若设计软件为格式,则系统直接使用函数调用该程序,若设计软件为格式,则系统先利用用户输入的可执行文件路径来搜索在该可执行文件所处的目录下是否存在叩目录,若不存在该目录则首先创建该目录,再在该目录下创建文件,最后打开该文件并将用户输入的设计软件的程序路径写入到该文件,之后利用函数调用可执行文件并按中的路径自动加载程序,若存在目录则继续搜索该目录下是否存在文件,如果不存在则创建该文件按前述步骤写入文件路径并启动,若存在该文件则首先以行读入其内容并和用户输入的文件路径比较,若用户输入的文件路径己经在该文件中存在则跳出循环直接启动,若叭文件路径未在文件中存在则将其追加到该文件尾并启动软件。菜单是用户与软件交互的接口,前述以文件格式存在的计算机辅助设计系统通常也定制了菜单模板文件,在系统中加载这些文件之后即可以通过菜单发送命令来使用系统的功能,和文件一样,如何在启动的过程总自动加载格式的菜单模板文件以便系统启动完成后直接开始使用其功能是集成加载。格式的计算机辅助设计系统要考虑的问题之一。在启动的过程中通常要自动加载、等文件,这些文件都由代码组成,定义了在启动过程中要做的判断和执行的操作,这些文件和上述文件一样为随启动自动加载菜单模板提供了可能,唯一的不同在于文件中仅需给出文件的路径即可自动加载,而文件中通常要使用指令才能加载所需的文件。启动完成后可以使用内置命令来加载自定义菜单模板文件,它仅需要模板文件所在的路径,的函数用于执行一条的内置命令,其参数为命令及该命令所需的参数字符串,这样就可以将文件、函数和内置命令三者结合起来在系统启动时加载自定义菜单,但对在等文件中使用函数有其自身的限制,即在这些文件中使用函数时只能在表达式中调用,并应使用函数定义在绘图任务开始时就要执行的那些初始化命令,由此确定在将下列代码写入到与可执行文件处于同一目录的文件中后再使用函数启动系统,,””, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页其中,为用户选取或输入的要加载的自定义菜单模板文件的路径,由前述分析可知,这样即可实现自定义菜单的随系统启动自动加载。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页第章系统研制和实例验证前面几章详细介绍了计算机辅助教学软件开发的常用工具和模式,同时分析了一个适应巳前教学实践的计算机辅助教学系统的具体需求和实现这样一个系统需要解决的关键问题。在前述分析和理论、技术方法的基础上开发了一套计算机辅助教学软件,并用实例对该系统进行测试,验证和测试的结果表明,本文提出的计算辅助教学软件的开发思路是正确的,方法是切实可行的。本章将结合软件的编制实现过程介绍系统运行的软硬件环境并详述各部分实现的具体功能。系统环境硬件环境运行计算机辅助教学软件要求的软件环境并不高,目前市场上主流的计算机配置即可满足。但由于辅助教学软件常涉及到较多的多媒体素材,其制作和呈现的过程通常对计算机的图形性能要求较高,尤其是多媒体编辑软件,如、等对计算机的图形显示芯片和中央处理器的运算速度都有较高的要求,这里给出基本的硬件要求,高于这些配置的计算机均可运行本系统。以上及其等性能处理器内存或更高图形显示卡以上或更高分辨率的独立视频显示卡和监视器硬盘根据素材库和数据库的大小要求至少大于的可用磁盘空间其它设备一或驱动器,键盘和鼠标或其它兼容的指针设备。以上配置已可完全满足系统开发和运行的要求,更高的硬件配置尤其是图形显示卡、和内存对于提升软件的运行速度将有很大的帮助。软件环境操作系统编译平台·数据库软件数据库接口实例验证本系统针对《铁路选线设计》课程设计基础数据库和素材库对软件功能进行了验证,制作的素材库包括视频文件个,文件个,课程知识文本文件多个,题库包含题目多道,基本覆盖了《铁路选线设计》教材的全部内容。欢迎屏幕 西南交通大学硕士研究生学位论文第页双击运行软件后,系统首先显示欢迎屏幕而隐藏其它各功能窗体。该欢迎屏幕窗体内设置了一个计时器控件,经过三秒之后欢迎屏幕将自动消失,而主窗口被显示从而正式进入系统。对于某些用户来说等待三秒是难以接受的,故系统也支持通过点击欢迎屏幕画面来直接进入系统一而不需额外的等待。氰自燕蕊轰登录到系统移漪白隘嚼…卿州黔笠………万昌录三图一系统欢迎屏幕图一登录验证登录系统正式使用本软件需要进行登录验证,系统提供三种身份类型的用户,针对不同的用户拥有不同的权限,本模块在用户类型下拉框中预置了“系统管理员”、“教师”、“学生”三种供用户选择,当用户未选择用户类型、未填入用户名或口令、口令不正确及进行其它非法操作时系统将弹出警告窗口并返回重置,其界面如图一所示。主窗口裸堂教学裸后拣习考试缭统藉果令析组寒议呈欢羞聚鹭麒图一系统主界面 西南交通大学硕士研究生学位论文第页利用控件制作的主窗口界面是一个将多个单独功能模块集成到一起的容器。在该界面上设计了下拉式菜单、工具栏和单击按钮三种命令的发送方式,当用户选择某一项时其对应的功能模块便会显示出来。对于通过登录模块验证的不同权限的用户,主界面上该类用户不能操作的功能模块对应的选项将被设置为灰色,从而不能选择。课堂教学课程知识采用三种方式来呈现,利用一个选项卡控件将这三种模式组合到一个界面上。尹妓路选找设计别系权一工理论学习〕口一国系收迎胶花浮习除件尽回肠`回试止户于份权阳知且只教学眯习毛试生比目库肠赓试钱诊月试粉主成已叮侧试二空王鑫域照且乡耳片选拐华习内石田粗文忿一一一栩脚幽簇”户、气尸犷、…识、气产八犷护一产犷厂`八今一一一一一、六气召`大一一一子产”六,一八,产一况,迭抽徽材然漪磁峡拼花衍趁与改建收路设什有必嫂进什经济调弓以朋确设仲妓的欲台、国防和砚齐忿义六藕定谈计践在饭并蔺冲的地位加洲,开提供眠路总体业计伞各种设浅设计析爱要的孚黄这丁吮里权路能力芍理诊皖甩头食份料客货这于的玄要惫义如下飞映豁匡月与议汁雄用川名节远全丈设计欣路晚力的械拢军货这女走连戈铁路互要社术标准的依招而王茗日云目白`到史磅日准又次巷不货退愉装备山毯刃它不双门、千诵圣或孩洲一多货这女以璐走目东奋落货孟份甘孟上刀峡路污妞淤要米的这待任务一设汁年度〔不乍这全走评弱,盛路忿济若的玉映客赞达蚤决定胶路的连七吐《么`暇路区邸少过忍刃七暇替石健己勺弓投资佑达期等公洛翻匕抬肚工赞,娜目天州收气多成`低投奋始还翻龙研究眼济穷获压自分全祝万常运童的胡全奉预洲、悦蔺理日筋运喊能,妞跳菊级与主要技冲遥冲自成本臼二且奋弓汁夕杏停咤铁路要峨月艘肪平面宪翻月万面设护〔刃琴货达全天豁,践路方亥取音的重委因幸权路选创泥之计中出现大全线路方候价砚泛铁跪定巴汗崛济比敬若透蚤人狡粉大的方城因遥兮支出低于故份小的创篇方策故校资大的方簇活鹅胜器透创脸蕊布原典十茸机功助选峨踢飞七山选的可监妇场加、么适夕用杖资大的才裁中远的可能性降叮耘可叉不赞达蚤大小是,`下歪网选轰琳响线路万贫取舍的笙要因于`扣谈方实曲勺比挤`车砧分布漪比结、洛之车货达全在袄路设计中共有重委作浦诺调查或柏侧的客货达全偏大则枝路村冶伯共板米策备晚力也浩系教资较大的万索达姗大投资但胶路这母后,芳实际这`弓定饮的笼不万法`〔王要目热乡件的呀班全佑小州胶路能力目王校谈江呀,而达分收人偏少狡路刁北资鼓益必憋峰低、若胡登成`,复牵比口刃件下的丘扮长湘弓的这全偏小,员初翻胶资招但肤碍途于后此力企很决艳和引起胶招过车甲城连吃七桥泛艘迸及匀逮跳万乌佩跳环质选敢获加状资粗大也不桩济合理。忍比杖路谈计以烦十分生祝军求这女约调全和扭勺月工柞户员脸方共妇宋经杯比饭一侧石,左站视月了盆铁路运暇能力鱿加弧下巴有胶路此力加胜守了恢路落泛扮比,匀旅碗己砚甘脆下`岌暇的孟胶叮只已里〔又有州改理石吻理里代设贝,盆切市执国交退舰划月峨已眺`。谧咔讨图一课堂教学文本知识模式铁路选线设计川系统一理论学刁介国东蜕口艘钱浮写幻声牌压回盈足坦沼龟位挤于川一曰煞因姆知识翻攀悠匀弓试知识呼四压试松设后改卷生成扣侧过焦三照熟翻众生万犷片活翻学习内奋耳,括拢触月全两互蕊而臣苏石二笼里甘跳能刃苟皿设标提,怪琳透份月设十闷份铁胜区问瓜过渡〕饮盛愉透健少阅瓦逻峡肠店愉眨力班路等吸习主盛】多浮益引计篮藻平西和翻口而面设计器是劝之派民选吮跳盔落那仲汁亘斑,欲活映设`走网选卜振从方宝跳胆拓车砧分布芍活生盆定口扮猫工夕泛`主要目稗务传下的定,篮习她劝多件下的丘器白棍护雌离三卫方里拄哭组挤比`,推里三站谧曰价,里映路活臼公力的加准,呀有映路尼丈加牙耳匆了,旅路落孟班还,修决硬泛帐陇岌展趁皿`运卜份狸既有瀚理局增巨里雌设佗晚目日,辆宜卫退观划与艘跳甘。飞。石级燕豪夏囊厥奚轰巫二襄囊囊瘾轰图一课堂教学教学视频模式 西南交通大学硕士研究生学位论文第页铁路选线役针以系耽一士理论学刁」谬翠谓眷粼翠摹飞补汤碗一一一一一二一一价选拐铂创诸孙里旅叱脸力龙吐设标玲一娜之自牵引讨月住用千列东上的力之之列军运动方妞里辛引口日计,与佳`话行通口绳运行时咧岭做护地恻区间翻目握平面设诊区间洲名心月面议币函限退盼基堵轰脱灿服眼﹄淤,一节犯砰、一一一二二拜然举籍雄嗽仁袖襟滋最图一课堂教学教学模式通过使用选项卡可以在三种模式间切换,利用界面左侧的树型选择框可以自由的选择学习内容。在文本知识浏览模式中,可以使用“模糊搜索”来利用输入的关键词在文本内容中定位,在教学视频和模式中,可以用“模糊搜索”在左侧选取框中对章节名称进行定位。教学视频模式中还提供了全屏观看的功能,模式中也提供了编辑模式和全屏放映模式,以和平常使用的方式一致。课后练习课后练习以小节为单位组织,且全部采用单项选择题的形式,学生通过左侧的树型选取框来自由选择要复习和测验的内容。学生对题目作答后程序将马上给出正误结果,学生可重新选择或在提示框中查看正确答案,通过“下一题”按钮将更新题目,“上一题”按钮可回复到已做过的习题,整个练习过程结束后系统将给出本次练习的统计结果,反复尝试选择和利用“上一题”按钮重新选择答案不会影响到最终的统计结果。白加卿”题些我我国国铁铁路路缓缓和和曲曲线线的的平平面度线线型型一一般般为为吐,污第章反第章斗本互第章图一练习结果统计图一课后练习主界面 西南交通大学硕士研究生学位论文第页出错啦泰喜你答对了,继续加油哦呜呜…出错了,好好想一想再重新选择吧,或者你也可以查看答案哦声、一入曝寥集她皿用不丘务黔一遥耐二黔一鹰图一回答正确提示框图一回答错误提示框机考系统用户进入机考系统首先需要登录,以将用户的相关基本信息登记在数据库中方便考试完成后查看。扑铁路选线设计以系镜一〔机考系一统工墨茉耳朋舰教宇峪示考试触库欲试份阴试顿翩侧沁绷屺一一一一登记恋角灶名和拿号臻蘸瓤擞图一机考系统登录界面若数据库中尚无该用户信息,则将执行一个添加新用户的过程,若该用户数据已在数据库中,则系统将使用本次考试的时间类型、考试用时、考试结果等信息来更新这些数据,是新添加用户还是更新已有用户信息系统都会利用提示框对用户进行提示。考试卷数据库以试卷为单位组织,并用试卷类型标识符进行标识。用户登记成功后,系统将利用其学号和当前系统时间随机抽取试卷,同时采用倒计时模式的计时器将开始运行并以秒为单位更新考试剩余时间动态的显示在考试界面上,对不同的题型系统采用不同的界面来显示和采集学生作答,程序依据数据库中“题目类型”字段的标识来动态的使用相应的显示界面,在所有类型的界面上学生均可使用“下一题”按钮来切换题目。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页鼓路吸践侧十川承挽一休夸瓜划丫呀竺夕月里手呵呀娜明,华尸旦熙至少一一一照卿哗邢钾叫““竺位,邓卿配石贻盆翻拙操渭踢`男霭笔川即“场””卜晰·云后留留漱尸弩孟髻翻韶敲努,一肋侧翻砚扭仁圈口干代从晰舀议、众明的斑鸿场市是,在成门以二二践匀砚招践两奴叨的践目北蕊玄妥加峨的母例也水厂刀二二创匕户翻日困叨曰口祠脚舀吐二口侧目翻比母门月阅日目自曰阅国理柔熟熙蒸豢妊滋琉典粗鲤烈然撅然七若器里澳做旦理摇缘组豁图一机考系统单选题界面图一机考系统多选题界面狄尽端践诬分盗杀眺一万权考系跳飞伙布蕊钱三之计科东趁一舰青孟泛】哭吓华帅钾州肺,华钾色牌甲伙照挤王军伪环予权限知`每甲睑习组叹助吸日二目叨,该生压伙侧目岛匀勺砍月旧,翻,臼招吸改相互么州比…`内份八八一扭扁篇钾影舒界喂成魏艘韶豁益召汾一附声们日困因一—月。在月叫幽面针,均成把片轰大故度断凌「。—,,,,一弋紧漏漏泰益石碗毛衰石石石轰滋漏菇石石。蔽一一节一巍巍巍下一惑毛翩魏鑫轰甄勇困琢亚琢爱三」感骊斑元孟翻里里鑫呸菠,图一机考系统判断改错题界面图一巧机考系统其他主观题界面程序通过三种途径来结束一次考试学生完成一张试卷的所有题目、考试时间用完和学生点击界面上的“交卷”按钮主动交卷。在考试时间未到而完成所有题目或点击“交卷”按钮时,系统会弹出对话框要求用户确认是否交卷,确认交卷后程序弹出对话框给出本次考试的最终成绩,并把考试成绩、时间类型、考试用时等信息记录到数据库中登记的该用户的账户下。你的分数确定图一确认交卷对话框图一考试得分对话框考试结果分析和输出考试结果分析和输出模块是为了方便教师掌握登录考试系统的学生的考试情况,从而制定有针对性的复习和补救措施,同时也为成绩统计排名、试卷分析等繁琐的工作提供便利。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页图一机考情况分析和导出设置界面通过选中“导出设置”框中的相应选项,可以确定将哪些项目输出到表格,以及是否按考试成绩进行排序和是否按试卷类型分表输出。最终生成的情况分析表如下图所示润肇黔翼粼缨馨狱篡嚣纂蒸薰熬毅渤荡蕊麟蠢壤每象鱿秦墓抓、启」口蕊一淞飞文件健偏演迄视困逻扭泌国格式必工属①散据卿窗口馨帮助卿一四二泛滋涪才,森、之,了煞艺,叠工州争鼓宋林国夏学号考生姓名考试成续试卷类型完成题目数考试用时登录系统时旬」赵江林,而一吸续纽士月血一一`砚巴功丘一一组`弓士立人血一一甲弓为泣一一"`,土王一一盯“一名面。一一已工一至石,`一日诚士一一』,士日士一一一`住陈彦恒物试卷血一一"魂。角一一瓜绪敬宇`图一考试结果分析导出到表格组卷及生成模块自动组卷模块利用建立的题库随机抽取试题组成可打印的试卷。用户通过双击试卷选项设置界面左侧的树型选取框来确定试卷涉及知识点所在的章节,选中章节后在数据库中存有的该章节题目的题目类型、题目数目、题目的难度分布都将显示在界面右侧的“试卷设置”框中,若该章节下的题目没有完全覆盖七种常规题型,则未出现的题型对应在“试卷设置”框中的行上的控件均被置为灰色,从而不能选择和操作。填写好试卷基本信息设置后,可以在“试卷设置”框中选择组成试卷的题型、各题型题目数、难度并确定单题分值,若不愿选择该章节下的某种题型则将该题型的题目数置为。设置完成后可点击“入库”按钮将信息存入数据库,程序首先检查基本信息是否设置完整,若不完整将弹出对话框提示并返回要求重新设置,否则弹出对话框提示入库成功。某一章节下的设置入库成功后可从界面左侧选择新的章节设置并入库, 西南交通大学硕士研究生学位论文第页若前一章节的设置信息尚未入库,程序将弹出警告对话框。试卷基本信息和题型选项设置完成后,可利用试卷生成界面来生成可打印的试卷或将按设置要求随机抽取的试题插入到机考库中。试卷生成界面中,从“选择试卷”框中选取目前数据库中己有设置的试卷,作出选择后“概览”框中将概要显示选择试卷的一些信息,包括学年度、学期、出卷人、最后入库时间及试卷的题型、数目、分值等,若这些信息均正确,用户可以利用界面上的按钮确定生成可打印的试卷或者是将随机选择的题目和答案登记到机考库或者练习题库,若选择录入到本地数据库则在录入完成后程序将弹出对话框给出提示,最终生成的试卷如图一所示。在试卷设置数据库和考试题库中,均利用试卷名称来区分和组织每张试卷,故在试卷选项设置过程中,同一张试卷必须使用相同的试卷名称,即试卷的基本设置不能随意变动,否则系统将把两次入库识别为不同的试卷,从而可能带来不可预期的错误。瘾蕊铡熏集盛袭瘾巍砚纂髯翼…瓤馨熬癣一细理蒙箕囊竿鬓塑瞥林癣轰瞬瓤麟黝瞰娜麟瓤瞬黝瓣缨图一自动组卷设置界面图一试卷生成界面 西南交通大学硕士研究生学位论文第页犷右令二三、里二犷袭遭扮二履二毖兮声抢三、号之二当泛三奈袱毛刃打趁矛主呆是份西南交通大学么”一学年第仁学期考试试卷粉欲资刃粉舜幻棍戈嘴软乙、粉绿与欲卜月畏艺犷梦够世气二户职艺育冬尹窦里二燕七、二丫心续之罚多获她乐育共常分军够二杏三炎宝适好二况艺策课褪代仁课喧名犷铁路近线设针渺试奋考试时泣加分班在誉努主要,东份准公菠子主定谧备兮准押巧丢色绝二省甘翻臼人三次立丢三莎狱滚艾忿最少三次二毛二茱次牙育欢长艾芝砚范省匡歹「二丫二医口匡二匪二口巨巨二巨二苏成级拱、只泛干弓安公灭二挤主要是终支生途付二、,锐匆五军断井仁、军迪尽叉吮之三名答另奋舒之曰口口口址弓砚兰性扮琪官犷影,巴绝二丫几叮艺二人尼咒拐赶聋炭三冬,呀玄之艾七咤断二忆亘二丁二、任兰三乓汝拼三滋呼教丹签忿述供竺不次诬三、月任口呀在下月句子中芷一在钻砂中厅了二召价扩井月该叭句于臼里甲改任曰叮本大月称心翻匆于曰乐执,分》住侧冷知月出口曰个托趁,中以口崖本大月队与月侧嘴妞汤分批之,分瓦邱翻写在知后卜佰号的一勺趁、杯改峨本斌钧王汾托注演叱理毕营贷贾长子任戈琳护艺约长理二种一霎墨翼里里熟擎鲤攀票盖二一苍京才`是及定成黔绝多招决鱿花死是兰徐布霍趣典二以一三石工于之毛。二苍琴货遏趁子套砂二卜赶诬笼三是注气忿哭艾决定弄戮二过歼万二退忿犷长厄三录主芬是二二炸二三设,簇竺全策`叮突下胶泛呀丫关盛二二之今清汽、欲斗信况忿叹东狡沉二资咬续`五、它遭好该一炙要坟,能疾退甘怠获笼斗苏砚廷允花兰砚泛咬全戈小落夏共二,提二诀斗言要七代好攫企在曰、名润翻场知本大砚找`十知侣于翻,分找巧幼。︷几热典氛苏芍之一获三二东李毅乙舫步浪于之一云七、兰它二圣少毅二二纹资夏找邓黔欲滋琶共里食分黔荞宏一般箔石约最长应长之艺暇绣二了之二、遥球纽资偿诬斯峨廿衍幽戮奋道于三全三失兰愁李轰通之`戮艾三之好二愁性二佳胜县岌畏工、咎势货造疾瓷系会玫终乙三,大肠登作允逆遭定芡谧于饭艾二匆大三少二、之轰众有救长公沁宪班纯三、二沁踌二玲沁二、沁允沁乙、架二咒沁址、容三盆若发。浇是监区轰轰盛乒红乓要于士挂皇味至飞唁戈我主子之纽犷言要鱿不解谁五、翻临曰咬岁大找与今思份斗月分批分轰下忿荟减透盗舟盔三犷受东走截叉三主寸井奏澎互琶盆冬沈毅全双弃蕊牛草又护朴点匕艺分炙三、给育万买之系交弃炙愈、获性万奚丁、续适影谈娜斗定气黔金要乏苏金器二乓子簇生三策戮彗约或成隽犷六二三苏、沈注篇奇毛减系生一算缓进打豹巴笔务烧定终成条仁人乡几一刀二获三氮发敏忿泥二欲二悠二欲参、试油之奈荃冬诬岑名设佳冬并仁之共爱,段食没,,一获各饭二俘劣舍八霞掩液豁沂万致里二欢尊从粉套典乏,演得东砚络胶约百六棍与二行任七拐蔺艾、伙终设汁之艾芍考乏谈终汪业荞鑫誉二与遨亘关食唯泛艺吮戮魁艺布性万介欲奄艺贫佳是城令宝亏二荞滚七终冬布佳架二袄毓断万欲趁长份贾只尾扮二大好断艺妥是写介书井抉云尸约班子于妥八拐住兮与资蔺`气坟忿二三花苏、拐恢戈与会二砚趁公二七之价咬带二夕共弋亥挤誉幕汤合二州,—吮胜定比卿只大哭叮城赞即儿只只众该肠`一袭度艺片瑞沁之七云乏赞欲点封设,霉亏贾公书伪〔沈之鲜泛艺下履份吐、几娜货艺成二约佗万布度二人一二二公万二二冬加二二、协,趁探日`本大知找`于翻,侣于翻里分共分》在创踌知曰出一五个书任趁,心姻饭写在月旧一钻咭的。娜趁、名趁、乡趁月沫咋哭它到苏二与,苏三兰疮分艾勺籽约少刃定图一自动组卷模块生成的试卷数据库编辑更新程序向使用该系统的教师提供了编辑和更新数据库的接口,从而将复杂的数据库操作知识和知识库、题库组织规则隐藏起来,大大降低了系统使用者的认知负担。难度盆麟乒—一刁较易习节序号卜一习盈目类脚单顶选择题习掀据那小节序号盯一一勺蟋习题库习盈目文本路径彝厂翔目猫迷川铭护`韶案选硕治项,一法顶`加甲活顶汾顶羚书产主琳翻渭案一七、蠢霎囊巍塞雄鑫瓤鑫蠢段一一饮潇,,滋一忽一到价一欲牟自图一添加新章节图一添加试题 西南交通大学硕士研究生学位论文第页系统将所有的底层操作都封装起来,用户只需要简单的输入要添加知识和试题所在的章节号、章节名称以及知识点和题目的详细描述再单击按钮即可完成编辑和更新。对于添加新章节模块,文本知识点可以用户手动输入也可以单击按钮利用打开文件对话框选择文本文件路径,视频文件和文件均可利用对话框的形式确定其所在路径,若留空不填则程序在将新章节插入到数据库时自动在相应字段下按规则置。对于添加试题模块,在用户输入了章节号等基本信息之后,可利用题目类型选项来控制界面上相应控件的可用性,选定某题型后其对应的用于获取题目描述和参考答案的控件将变为可用,以这种方式来将多种题目类型的输入界面集成到一起,同时用户也可利用数据库选项来决定将题目添加到练习题库还是考试题库。相应的在两个模块中若出现非法的输入时程序将弹出警告对话框,整个添加过程成功完成后将利用对话框提示用户。权限管理艇燕翻膨用沪名用户祖初始密确陈酬亘学生任少伟学生“赵树森学生”王佳学生即。叨晋云彩学生即。叨鲍溯曼学生均学生湘川“川川川川川川川……公图一权限管理模块权限管理模块用于系统管理员对登录系统的用户进行区分和管理,通过该接口可以方便的操作记录用户信息的数据表,从而实现用户的添加、修改、删除等操作。程序首先提供查询功能,通过用户名和用户组两种模式,符合查询条件的用户将被显示出来,选择某一用户条目后,权限详情界面中将显现该用户的详细信息,此时通过“删除”和“修改”按钮可以对信息进行操作,用户的用户名不可修改,相应的操作成功后系统将弹出对话框进行提示。管理员也可在权限详情中输入全新的用户并使用“添加”按钮增加新用户,若数据库中已存在相同用户名的用户系统将弹出警告框,添加成功后程序使用对话框给出提示。`计算机辅助设计系统集成计算机辅助设计系统用于集成和调用已有的计算机辅助设计软件进行课程设计、毕业设计、选线大作业等实践环节的教学,主要实现辅助设计软件的选择,设计项目 西南交通大学硕士研究生学位论文第页的基本信息和项目设计成果的存储。其界面如下图。一诬五叫户双逻生设计项目名称实验线辅助设计系统纵断面辅助设计系统习藕平台`“一端"”习可狮文隅径、“`二嚎缨本茄赢漏石犷一一一一一一勺啤件路径些三堕塑呼塑巫瘾一座夔堕吵亘亚夔瓢撬蘸蘸毅巍图一计算机辅助设计系统的集成在用户完整输入“基本设置”中要求的项目并点击“启动”按钮后,系统将在选线设计计算机辅助教学系统安装目录下的“设计实践成果”文件夹里以“设计项目名称”和“辅助设计系统”两项设计的内容结合命名新建一个文件夹,该文件夹将用于存放整个设计过程进行后的成果文件,以便于后续的查阅和应用,同时在基础数据库“设计实践成果管理表中”分别写入设计项目名称和以辅助设计系统确定的设计内容等项目基本信息。如果用户输入的“设计项目名称”和“辅助设计系统”组合成的名称命名的文件夹己经在“设计实践成果”目录下存在,将弹出对话框警告用户并要求重新输入。“系统平台”选项决定了其后“可执行文件路径”、“版本”"和“文件路径”三个选项是否可用,若选择“”平台则三个选项全部变为可用且要求全部输入,若选择“一”平台则仅“可执行文件路径”一项可用并要求输入。在启动设计软件完成设计过程之后,可以点击“成果管理”按钮弹出右侧隐藏的成果管理设置选项,包括图形成果、数据库成果以及以文本文件和文件存储的数据成果等,用户选择这些文件之后单击“入库”按钮,系统将把这些文件先复制到前面建立的项目管理文件夹中,之后用文件夹的路径和成果文件名更新前面在基础数据库中登记的项目基本信息,入库之后可以点击“打开所在文件夹”按钮查看设计成果文件。系统用实例对选线与计算机辅助设计软件的集成效果做了验证。、城市轨道交通纵断面系统基础资料线路类别城市地铁最小平曲线半径牵引种类电力牵引车辆类型型车闭塞类型自动闭塞最大坡度 斗汪鲜林匆奏劫毅舅戮寒续袭纂毒鬓 狂协。妇兔二镇醉神娜礴垂宪 西南交通大学硕士研究生学位论文第页结论本文从论述计算机辅助教学的产生、发展、基本思想和理论出发,分析适应于目前教学实践的计算机辅助教学系统的需求及实现这些需求的技术和方法,以《铁路选线设计》第三版教材为基础,开发了一套知识呈现形式多样、教学检测反馈灵活及时、界面美观、操作简便、与既有计算机辅助设计软件良好集成的计算机辅助教学软件。经实际测试验证,该系统实现了预期的功能,能收到较好的教学效果。针对系统的研制和开发,本文取得了如下一些成果建立《铁路选线设计》课程知识库和题库。以《铁路选线设计》第三版教材为依据,建立了适用于本系统的多媒体素材库和题库,包括课程知识点文本文件多个,视频文件个,文件个,题库包含单项选择题、多项选择题、判断改错题、名词解释题、简答题和论述题等常用题型多道,基本覆盖了教材的所有知识点。采用多种形式呈现课程知识。利用平台丰富的编程控件,实现了以知识点文本、教学视频、课程幻灯片三种形式来呈现课程知识,使学生的选择更加多样,接受更加容易。实现了无纸化机考和对机考结果进行分析的功能。系统以考试题库为依托,设计了完善的用户界面以呈现题目并获取学生提交的答案,该模块采用客观题直接比对参考答案、主观题以参考答案关键词为基础判定学生知识掌握情况的模式进行自动计分并记录在数据库中,同时设计了计时系统,能完全模拟真实的考试过程,考试结束后还可利用系统提供的接口分析考试结果并将这些结果导出到表格中。设计了随机自动组卷功能。通过对知识点所在章节、题型、难度等选项的设置,系统可以自动随机的从题库中抽取符合条件的题目并按规定的格式排版输出成可打印的试卷或者输出为机考系统可用的格式,从而减轻了教师出卷的负担,提高了工作效率。同时在分析既有随机算法的基础上对其进行了改进,使得选择题目的随机性更好,效率更高。提供对素材库和题库进行编辑和更新的接口。利用控件设计界面,底层利用语言调用接口来对数据库进行各种操作,将语言和数据库各表的设计规则向用户隐藏起来,从而使教学软件可以适应时代发展知识变化的需要,同时由于对底层细节的封装而大大降低了素材库和数据库维护人员的认知负担。利用平台的函数调用接口将已有的以和格式存在的计算机辅助设计软件集成到本系统,对各设计软件的成果进一统一管理,为后续的查阅和再应用提供便利。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页致谢本文是在导师易思蓉教授的辛勤指导和帮助下完成的,从论文的选题到思路、方法每个细节无一不凝聚着老师的心血。从师两年,老师以其严谨的治学态度、渊博的学术知识和精益求精的工作精神不断影响和激励着我,老师“做事先做人”的教诲将永远铭一记在学生心中,借此一角谨对老师表示衷心的感谢。我的同门陈彦恒、秦方、王佳、青云毅和林俊在两年多的学习生活中给予了我无微的关怀和帮助,在此表示深深的谢意。同时还要感谢我的师弟任少伟、赵树森和小师妹鲍凯曼,与他们的讨论和交流大大开阔了我的眼界。最后要感谢我的父母和亲人,如果说今天我取得了一点成绩,那都是他们支持和鼓励的结果。感谢所有人。 西南交通大学硕士研究生学位论文第页参考文献孙十保交互式及其应用硕十学位论文郑州大学〕高红英仁程制图精品课程建设中课件的开发与应用职教与经济研究年,第卷第期礴易思蓉铁路选线课程设计指导书第二版西南交通大学出版社刘斌斌《水质工程学》多媒体软件的开发硕士学位论文北京工业大学王兰《数据库原理与应用》多媒体课件设计与制作研究硕士学位论文新疆师范大学刘瑶基于建构主义的大学物理课件应用研究硕士学位论文吉林大学︸一,,八︶了杨晓波一个可视化系统的设计与实现硕十学位论文天津大学董金华工程制图软件的研究硕士学位论文华北电力大学【程彬地理信息系统多媒体课件的研制硕十学位论文吉林大学高立名结构力学技术研究硕士学位论文太原理工大学〕徐达基于图元对象的理论力学系统系统硕士学位论文重庆大学「陈劲光物理课件开发的理论与实践研究硕士学位论文华中师范大学〔工程热力学软件开发及其应用硕士学位论文重庆大学胡杨胜中学化学多媒体发展的探索硕士学位论文华中师范大学【等数据库系统概念第五版机械工业出版社程序员参考「」易思蓉铁路选线课程设计第三版西南交通大学出版社【数据结构与算法分析料描述人民邮电出版社【杨松林测量学中国铁道出版社张雨化道路勘测设计人民交通出版社赵斯思数据库编程技术与实例人民邮电出版社等参考大全人民邮电出版社基础教程第三版人民邮电出版社完全手册第二版电子工业出版社等与宏电子工业出版社等数值算法第二版电子工业出版社【参考晶辰工作室中文版开发实例指南电子工业出版社等宝典人民邮电出版社 西南交通大学硕士研究生学位论文第页」杨晓亮高效排版范例应用中国青年出版社【杨立云、安利强等基于与的理论力学题库研制河北工程技术高等专科学校学报年月第期熊川等基于的试卷管理系统的实现桂林航大一一业高等专科学校学报年第期一耿霞、谢延红等基于技术的试卷自动排版系统的实现甘肃联合大学学报`自然科学版年月第卷第期一赵林平、赵莉基于技术的自动化试卷编辑系统南通纺织职业技术学院学报综合版年月第卷第期一【〕兰丽辉、李政等基于的通用题库管理系统现代教育技术年第期第卷沈媛媛利用工具改革传统出卷模式石油教育双月刊年月一”沈媛媛、刘益成等利用在中实现试卷的自动生成电脑学习年月第期一毛奔、邹岚利用在中实现自动排版功能应用科技年月第卷第期一郭猛、马建奎使用和编写试卷生成软件福建电脑年第期一中华人民共和国国家标准一铁路线路设计规范中国计划出版社刘炳文程序设计教程第四版清华大学出版社