毕业设计（论文）-工程制图课程网上自学系统设计.doc

1 引言工程制图是一门量大面广的技术基础课，对培养学生的形象思维能力和空间想象力是其它课程不能替代的，它不仅是工科学生的必修课，在不少院校，还相继对文理科学生开设了这门课。考试是教学过程中的一个重要环节，也是检验教学效果的一个主要手段，随着计算机技术的发展，在计算机上进行各类考试越来越普遍，这有利于考试的科学化、规范化。为了提高制图课教学质量、减轻制图教师劳动强度，本文对工程制图课程网上自学系统中考试模块的设计和实现进行了探讨。2 开发工具和数据库软件简介2.1 Visual Basic简介Visual Basic是由微软公司推出的一套完整的Windows系统软件开发工具，可用于开发Windows环境下的各类应用程序，是一种可视化、真正面向对象、采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言和工具的完美集成。它编程简单、方便、功能强大，具有与其它语言及环境的良好接口，不需要编程开发人员具备C/C+或者Turbo Pascal语言知识和特别高深的专业知识，只要懂得Windows的界面及其基本操作，就可以迅速上手。而VB在程序界面设计、多媒体开发方面更是独具优势，因此特别适合初学者和业余人员使用。Visual Basic具有以下几个特点：1、可视化编程方法，以及向导功能，使得开发人员不需要编写大量的代码就可以开发标准的Windows程序。2、真正的面向对象编程，加快了系统开发的速度，同时也使开发人员在维护系统时只需修改很少的代码。3、数据访问特性，允许对包括Microsoft SQL Server和其它企业数据库在内的大部分数据库格式建立数据库和前端应用程序。2.2 Access 2003简介Access 2003是微软公司推出的办公自动化软件Office 2003中的一个重要组件，广泛应用于中小企业的数据管理，其功能强大、灵活易用的特点深受用户好评。在VB中通过数据访问控件或数据访问对像(ADO)可以访问Access数据库，一般来说，如果要开发小型数据库系统，用Access数据库比较合适，要开发大、中型的数据库系统用ODBC数据库更为适宜。另外，由于Access使用简单、功能强大,就成为了VB开发数据库系统的最好的选择。3 工程制图课程网上自学系统的系统设计 自学在大学生活中占有举足轻重的地位，一个好的自学系统不仅可以在课外辅导学生进行学习还能激发学生的学习热情。3.1 工程制图课程网上自学系统的需求分析 1、功能需求：本课题要求所开发的考试模块具有下述几方面的功能：(1)登录模块：要求使用该软件前由密码控制系统允许的使用人员，只有凭借密码才可以进入该软件的界面，并进行使用。此外两类用户分两个等级：管理员及学生用户。管理员可以对用户进行添加、删除、查询等操作，以及对题库进行增加、删除、修改、查询等维护性操作。(2)题库维护模块：此模块在设计之初就仅对管理员级别的用户是可用的，主要分为4项内容：增加试题、删除试题、查询试题和修改试题。通过移动记录指针并进行相应的操作，可以间接地控制存放有试题内容的数据库。(3)考试模块：这是整个系统的重中之重，考试过程包括输入具体题型的具体信息和根据要求随机抽取试题号码，输出试题，即智能组卷和考试。(4)信息管理模块：这也是系统中不可缺少的一部分，这有助于管理员进行系统的维护工作。2、用户界面需求：软件与用户界面的友好性使用户能够方便有效地使用该软件，因此在需求分析时，要给用户界面做出细致的规定应该达到的要求。软件的用户界面要求具有良好的可操作性、使用简单、菜单资源条理清楚。3.2 工程制图课程网上自学系统的功能模块设计自学系统由登录模块、信息管理模块、自学模块、作业模块和考试模块等组成，具体如下：登录模块:该模块由用户注册、登录组成，它是确保系统只能被合法用户使用的屏障。信息管理模块:该模块由权限分配和信息查询组成，通过权限的分配，可以让普通用户拥有管理员权限。自学模块和作业模块:该模块由一个外部链接控件链接到指定的工程制图多媒体课件完成，在本课题中不涉及到课件的制作。考试模块:该模块由题库管理和考试组成，是本论文的重点，在整个自学系统中也是非常重要的组成部分，对于像工程制图这样的课程结构如何设计题库以及如何测试，本文都有相关的论述。3.3 工程制图课程网上自学系统的数据库设计系统数据库名称为工程制图，其中包括：学生基本信息表（学生)；客观题题库表（客观题）；客观题考试表。各个表的数据结构如下表：（1）学生表的数据结构：学生信息表用来保存学生的基本信息，比如学号、姓名等重要信息。表结构如下：表1：学生基本信息字段名数据类型辅助说明学号文本主键姓名文本不能为空性别文本默认值为男学历文本默认值为本科职业文本默认值为学生密码文本不能为空，输入掩码为密码使用权限数字1或0 （2）客观题表的结构：客观题表用来保存选择题和判断题的基本信息，由于选择题和判断题答案的唯一性，将选择题和判断题保存在一个表中，表结构如下：表2：客观题字段名数据类型长度描述题号数字整型主键问题OLE对象不能为空答案文本4不能为空所在章节文本10所考核知识点的章节（3）客观题考试表：客观题考试表用来临时保存考题的基本信息，由于考试时的考题是随机的，故客观题考试表中的记录是变化的，在每次考试时临时向其中添加记录。表结构如下：表3：客观题考试表字段名数据类型长度描述题号数字整型主键问题OLE对象不能为空答案文本4不能为空考生答案文本44 工程制图课程网上自学系统的程序开发4.1 工程制图自学系统的文件架构图为了是本系统容易理解，这里给出文件构架图，用来表明Visual Basic程序中各个窗体的作用及其相互之间的关系。 否 是图1 主文件架构图主窗体用户注册信息管理题库管理信息查看自 学考试是否注册管理员主界面学生主界面工程制图自学系统 信息管理：主要包括用户的增加、删除以及权限的分配。题库管理：主要包括试题的增加、删除、修改等一些基本操作。信息查看：主要包括用户对自己的一些基本信息的修改，比如修改密码等。自学：主要包括一些基本的自学资料以及课后作业的自我检测等。考试：主要包括智能组题和考试，是本文的重点。5 自学系统的主要功能模块程序设计这里主要介绍登录窗体、操作主窗体、用户注册窗体、用户信息管理窗体、题库管理窗体和考试窗体的实现过程。 5.1 注册与登录模块5.1.1 用户注册当新用户想使用本系统时就必须先成为系统的合法用户，双击注册按钮会打开一个新的界面，即注册界面。在注册界面中你可以填写你的其本资料来完成注册。当用户注册时，搜索数据库有没有和用户要注册的账号一样的。如果有，注册失败，提醒用户重新选择一个账号注册；如果没有，注册成功，将用户的信息存储到数据库中。我们需要知道用户姓名、学号以及密码等用户真实的资料，其中最重要的就是用户注册的姓名和密码，这个是系统的通行证，我们能否登录成功主要取决于这两个数据。因此我们在表中定义了七个字段，如表1，姓名、学号、密码不能为空；用户密码和密码确认两次输入密码必须相同，用户姓名不允许重复。如果不合法，给出提示；如果合法，将用户信息添加到数据库，并向用户显示注册成功的信息。通过注册的用户，其权限默认为学生，如果想成为系统管理员，那就需要管理员授予管理权限。 图2 注册界面5.1.2 用户登录在用户注册时，我们已经将成功注册的用户信息存储在数据库中。在这里，我们需要的是用户姓名和用户密码这两个字段，它们是我们能否成功登录的关键数据。当登录时，判断用户输入是否合法：用户姓名、用户密码为必填项, 不能为空。如果不合法, 给出提示；如果合法, 验证输人的用户账户是否存在以及输入的用户姓名和密码是否匹配。如果输入的用户姓名与密码相匹配, 那么系统会提示用户登录成功, 否则系统将提示用户重新登录。 图3 登录界面通过界面我们可以看到需要添加的控件，其控件和各属性值如下表表4：登录窗体的主要对象及其属性对象属性设置描述Form1namefrmdrcaption欢迎使用Label1caption姓名Label2caption密码Text1nametxtuse姓名text空Text2nametxtpsw密码text空PasswordChar*Command1name cmdOKcaption登录Command2namecmdEXITcaption取消Command3namecmdCZcaption注册Adodc1连接到数据库中的学生表部分代码及其解释说明如下：Private Sub cmdOK_Click()Dim SQL As String，Connectionstring As StringConnectionstring = provider=Microsoft.Jet.oledb.4.0; & _Data Source= & App.Path & 数据库.mdbConn.Open Connectionstring /打开数据库If Trim(txtuse.Text) = Then MsgBox 请输入用户名,vbOKOnly + vbExclamationtxtuse.Text = End If /判断输入的用户名是否为空If txtpsw.Text = Then MsgBox 请输入密码, vbOKOnly + vbExclamation txtpsw.Text = txtpsw.SetFocus /判断输入的密码是否为空 Else: SQL = select * from 学生 where 姓名= & txtuse.Text & rs_Login.Open SQL, Conn, adOpenKeyset, adLockPessimistic If rs_Login.EOF = True Then /判断输入的用户是否存在MsgBox 对不起，没有这个用户，要想使用本系统请您双击注册按钮, vbOKOnly + vbExclamation txtuse.Text = cmdZC.SetFocus rs_Login.Close Else /如果用户存在则检验密码是否正确 If rs_Login.Fields(5) txtpsw.Text Then MsgBox 密码错误，请您重输, vbOKOnly + vbExclamation txtpsw.Text = txtpsw.SetFocus rs_Login.Close Else: rs_Login.Close / 密码正确则成功登录 Me.Hide frmmain.Show End If End IfEnd If5.2 主要功能模块当主窗体在打开加载时要根据用户的权限进行显示，如果是管理员权限则显示系统用户管理、题库管理；如果是学生权限，则显示信息查询、自学、考试。其部分代码如下：SQL = select * from 学生 where 姓名= & frmdr.txtuse.Text & rss_Login.Open SQL, ctr, adOpenKeyset, adLockPessimistic If 1 = rss_Login.Fields(6) Then / 等于1为管理员权限 Me.Caption = 管理员界面 Picture2.Visible = True Picture1.Visible = False Else: Me.Caption = 学生界面 / 反之则为普通用户权限 Picture1.Visible = True Picture2.Visible = False End If程序简要说明：根据登录界面中用户输入的姓名，查询出用户所拥有的权限，根据不同的权限，用户所需的操作不一样，故主窗体界面样式也不一样。如图4和5所示： 图4 管理员操作界面图5 学生操作界面5.2.1系统管理员主界面通过管理员操作界面（图4）可知道，管理员拥有用户信息管理权限和题库管理权限，当双击信息管理按钮时进入信息管理界面，双击题库管理时进入题库管理界面。其所需的控件和各属性值如下表：表5：管理员操作界面的主要对象及其属性对象属性值设置描述formnameFrmmaincaption管理员界面Command1caption信息管理visableFalseCommand2caption题库管理visableFalseAdodc1连接到数据库中的学生表（1）信息管理在信息管理界面中，系统管理员可以查看用户的信息，也可以给用户赋予管理员权限。（2）题库管理 工程制图这门课程主要是培养学生的空间想象力，要求学生能读懂图形、绘制图形。因此在考查学生这些能力的时候，对考试试题提出了特殊的要求。与其它类型的考试试题（如数学、政治、英语等）相比，有其明显的特点：体现在题型的多样化：一般的试卷大多只有5-6种类型的题目，有些考试甚至只有选择和填空两种试题（如计算机等级考试），可是工程制图还有大量的读图题、作图题，如：立体、组合体、零件图、装配图等。 一般试题库的信息主要是文字, 图形很少或没有。而工程制图试题库的信息主要是图形，信息量很大。这就使工程制图试题库的设计和开发有其特殊性，不同于一般以文字为主的试题库。对工程制图试题库而言，关键在于图形试题的存储格式是否合理，题库的查询、维护是否方便，自动组卷是否满足规定条件等，考虑到多方面的原因，我们将考题全部做成图片格式。试题库系统与其他数据库系统有着本质的区别，它不仅要求系统能完成数据库的日常维护和管理工作，其核心内容是系统能按用户要求随机抽取试题，组成试卷。为此，设计试题库系统的主导思想是使系统具有尽可能完善、强大的随机抽题和组卷功能。我们将每道试题的信息分成控制信息和内容信息两部分，控制信息包括试题的所属章节和题型等内容；内容信息则包括题目内容、图形(图形名) 和答案等信息。存放有试题信息和内容的试题数据表的设计是整个设计过程的重要部分，这一项内容设计得是否合理，将直接影响到所开发的软件开发周期的长短、开发是否会遇到更多的困难、利不利于维护、软件运行起来是否稳定等一系列的因素，数据库结构表如表2，其操作界面如下： 图6 题库图6 题库管理的界面表6：题库录入窗体的主要对象及其属性对象属性值设置描述FormNamefrmtk窗体名称Text1NametxtdaDatasourceAdodc1与控件Adodc1绑定Datafield答案显示记录集中的“答案”字段Combo1text空值DatasourceAdodc1与控件Adodc1绑定Datafield所在章节显示记录集中的“所在章节”字段Command1NamecmdADD用于增加新纪录Caption增加新纪录Command2NamecmdUpdate用于修改记录Caption修改当前记录Command3NamecmdNext用于控制记录指针向前移动，当记录指针移动到第一条时，其值BOF=TrueCaption前一条记录Command4Namecmdq用于控制记录指针向后移动，当记录指针移动到最后一条时，其值EOF=TrueCaption后一天记录CommonDialog1名称CommonDialog1用于打开一个图片，并加载图片Adodc1连接数据库中的客观题表部分参考代码如下：Dim cou, a As IntegerPublic cccc As New ADODB.Connection/定义全局变量Private Sub cmdADD_Click()Dim resMe.Adodc1.Recordset.AddNew/添加新纪录cou = Adodc1.Recordset.RecordCount /统计题库中记录的总条数res = MsgBox(您确定要增加新纪录吗, vbOKCancel + vbQuestion, 录题)If res = 1 Then With Me.CommonDialog1 .DialogTitle = 录入问题 .CancelError = True .Filter = 图片文件(*.bmp;*.gif;*.jpg)|*.bmp;*.gif;*.jpg/显示扩展名为.bmp;.gif;.jpg的文件 On Error GoTo lin .ShowOpen If Len(.FileName) = 0 Then Exit Sub End If ps = .FileName .FileName = End With/将图片保存到数据库中Set c = New ADODB.Streamc.Mode = adModeReadWritec.Type = adTypeBinaryc.Openc.LoadFromFile ps Me.Adodc1.Recordset.Fields(问题).Value = c.Read Picture1.Picture = LoadPicture(ps) Adodc1.Recordset.Fields(题号) = cou Adodc1.Recordset.Fields(所在章节) = Combo1.Textc.CloseEnd IfExit Sub/错误处理代码lin:If Err.Number 32755 ThenMsgBox Err.DescriptionEnd If程序简要说明：这是一段用于增加题目的程序代码，当我们点击增加新纪录按钮时，记录指针会自动移动最后一条记录的下一条记录上，等待录入新的记录。题号是由系统自动添加的，这样能保证题号不重复，维护数据库的完整性约束；问题由一个选择对话项完成；答案和所在章节由已和表绑定的文本框和列表框录入。5.2.2 学生主界面通过学生操作界面（图5）可看到,学生拥有查看信息、进入自学模块和考试等操作,双击按钮就可以进入不同的操作界面。其所需的控件和各属性值如下表：表7：学生操作界面的主要对象及其属性对象属性值设置描述Formnamefrmmain窗体名称caption学生主界面Command1namecmdxxcaption信息查看Command2namecmdzxcaption自 学Command3namecmdkscaption考 试当用户双击信息查询按钮时，用户进入个人信息界面，在个人信息界面中，用户可以修改个人的除学号外的其他信息；当用户双击自学模块按钮时，用户将进入一个用AUTHOWARE制作的多媒体自学课件；当用户双击考试模块时，用户将进入到考试环境中。 （1）信息查看模块：图7 个人信息查看界面（2） 考试模块考试是教学过程中必不可缺的重要环节，是对学生所学课程知识掌握程度和灵活运用的综合考核。整个软件操作应该一目了然、清楚明晰，使用户在操作时无须更多的提示。如应考虑用户的使用习惯，既可以用鼠标操作也可用键盘操作，还应有考试时间的提示和错误操作警示等，以方便考生把握考试的时间进度。随机出题且尽量做到不重复出题，这就要求系统的题库的题量要大，算法准确，这是本模块开发过程中的关键。考试模块应做到自动批阅，还可以减少人为因素的干扰。判题具体的实现过程是通过数据绑定控件属性设置，把每个学生的答案与试题数据库中的标准答案进行比较和分析，通过程序自动判断正误，并自动计算学生考试的总分。本模块主要包括两部分：1)系统组卷：系统根据用户的组卷要求，能自动生成试题。 2)学生做题：在考试界面中，考生点击开始考试，进入考试页面，系统默认的考试页面是客观题页面，考生即可进行客观题考试。在考试过程中，系统会根据你选择的考试题目数量自动确定考试时间，并进行倒计时，当考试时间还剩下两分钟时，系统给出提示。当你做完全部考题时，点击提交按钮，系统会计算出你答对了多少题，你可以查看答错的考题及其正确答案。智能组题：图8 智能组题界面在组题界面中，我们可以自由组题，我们在各章节后面的文本框中输入考题数目（注：数目为相应章节在本次考试中所占的比例），采用这种方式，我们可以根据自己的需要组成我们要求的试题。当我们输入考题数目时，可以参考文本框后面的总数目提示，这个总数目是相应的章节所录入的题目总数，它能保证我们输入的考题数目的合法性。当我们采用系统默认时，考试试题会采用系统的默认方案。 考试： 图9 考试初始化界面 图 10 图10 考试过程中界面表8：考试窗体的主要对象及其属性对象属性设置描述FormNamefrmks窗体名称caption考试Command1Namecmdks控件名称Caption初始化时为“开始考试”，考试过程中为“下一题”Label1Caption初始化为空，用于显示考试时的时间，双击“开始考试”按钮时激活Label2Caption初始化为空，对考试时间进行倒计时Label3Caption用于显示考生的姓名在考试窗体加载的过程中，我们让它生成一系列随机数，每一个章节需要一组随机数，我们需要十组随机数。并且每章节的随机数的个数是不一样的，其个数就是我们在组题界面中输入的题目数。部分代码如下：Dim cc As New ADODB.Connection /标记数据库连接Dim rs As New ADODB.RecordsetConnectionstring = provider=Microsoft.Jet.oledb.4.0; & _Data Source= & App.Path & 数据库.mdbcc.Open Connectionstring /打开数据库rs.Open Delete * from 客观题考试表, cc, adOpenKeyset, adLockOptimistic, adCmdText /清空客观题考试表n(1) = frmzt.Text1n(2) = frmzt.Text2n(3) = frmzt.Text3n(4) = frmzt.Text4n(5) = frmzt.Text5n(6) = frmzt.Text6n(7) = frmzt.Text7n(8) = frmzt.Text8n(9) = frmzt.Text9n(10) = frmzt.Text10 / 将组题信息保存在数组中ccunt = n(1)+ n(2)+n(3)+ n(4)+ n(5)+ n(6)+ n(7)+ n(8)+ n(9)+ n(10)Adodc2.RefreshReDim a(1 To 100)rs.Open select * from 客观题 where 所在章节 = 第一章 , cc, adOpenKeyset, adLockOptimisticb(1) = rs.RecordCountrs.MoveFirstReDim a1(1 To b(1)For i = 1 To b(1) a1(i) = rs.Fields(0) rs.MoveNextNextReDim m(1 To n(1)Randomize / 生成符合要求的随机数For i = 1 To n(1)flag1:m(i) = Int(Rnd * b(1) + 1For j = 1 To i - 1If m(i) = m(j) Then GoTo flag1Nexta(i) = a1(m(i) Nextrs.Close/ 将客观题中符合要求的考题复制到客观题考试表中rs.Open select * from 客观题 where 题号 = & a(nt) & , cc, adOpenKeyset, adLockPessimistic Adodc1.Recordset.AddNew Adodc1.Recordset.Fields(0) = nt Adodc1.Recordset.Fields(1) = rs.Fields(1) Adodc1.Recordset.Fields(2) = rs.Fields(2) Adodc1.Recordset.Updaters.Close这是在窗体加载事件中的部分代码，由于整个代码比较长，并且有很多相似的地方，故选取其中的部分代码进行说明：n(i)数组用来接收组题界面中的考题数目，ccunt 是考试过程中客观题的总数目，m(i)数组用来保存生成的随机数，a1(i)数组存储的是从第一章中随机抽取的试题的题号。在整个的程序代码中有倒计时、数据库表的操作以及字段比较等程序代码，给学生提供考题、提供各种辅助提示信息以及判卷工作都能得到实现。结束语这是我第一次做这种软件开发工作，虽说做的不是很完美，但对我来说其意义非凡。由于我没有像计算机专业的学生系统的学习其相关知识，在整个设计过程中，我遇到了许多的困难，几乎每完成一个模块的程序的编写都要花费我大量的时间和精力，由于刚开始准备的不够充分,我在设计的过程中存在很多问题,有时还要推到了重做,这对我的打击很大,但使我明白了如何设计一个软件系统。为了很好的解决问题，我需要查看资料并通过网络寻找和问题有关的答案。作为一名机械专业的学生，能有这样的经历，也是我觉得很自豪的事情，从做毕业设计的这个过程中，我得到的绝不仅仅是锻炼了我的计算机方面的能力，更重要的是让我知道了如何解决一件你专业知识之外的事情，因为对一个人来说（特别是受过高高等教育的人），在你以后从事的工作中，不是每一件都是你所了解的，我们有时需要在一个未知的领域工作，这就需要我们有这种探索未知的勇气和能力。致谢 在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，当我遇到困难时,我的网友不厌其烦的给我讲解;当我思想上有松懈时,我的同学们鼓励我;而我更要感谢我的老师们,正是他们教给了我知识,并且还在百忙之中抽出时间来批改我的论文。在这里请接受我诚挚的谢意！参考文献1 张国珠、戴时超.工程制图试题库开发中的关键问题的探讨J.微型电脑应用.2000年第16卷第1期,59-63.2 范新农.网络试题库与考试系统的设计与实现方案 J .西安航空技术高等专科学校学报, 1999( 12),53-56.3 邱尚明.基于VB的题库自动生成管理系统的开发与实现J.福建电脑.2008年第7期,94-95.4 慕容居敏.网上无纸化考试系统的设计J. 广西高教研究.1999年第4期,78-80.5 李岩、陈沙鸥、吴哲英、葛晓辉.VB+ACCESS题库系统的设计J.青岛大学学报.第13卷第四期.20002年12月,81-85.6 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Active，collaborative and case-based learning with computer-based case scenariosJComputer & Education，2002，30(1):128-135，l28-135河南科技学院2009届本科毕业论文（设计）论文题目：工程制图课程网上自学系统 考试模块设计学生姓名：彭永红所在院系：机电学院所学专业：机械设计制造及其自动化导师姓名：郑竹林 毛新华完成时间：2009年 5月 25日摘 要本文对自学系统的信息管理模块和考试模块进行分析，并以工程制图课程为例，对以图形为主的考试系统的数据库设计、功能设计及其实现方法进行了探讨。利用面向对象编程工具Visual Basic将数据库技术应用到工程制图课程试题库建设及考试试题组卷中，在Windows平台上开发出具有窗口式操作环境自学系统软件。本软件易学易用，用户可根据需求进行组卷，并对所组试卷进行修改。另外用户还可根据需要对题库中的试题进行随时更新。关键字：工程制图 考试系统 Visual Basic Design of