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1、豆丁文档代下载：http:/ （0.1元/篇）多媒体“工程制图”协同学习系统设计与开发宗士增 徐建成 吴欣（南京理工大学制造工程学院，南京210094）摘要：根据工程制图的教学特点，设计并开发一个多媒体“工程制图”协同学习系统。文中首先根据协同学习的特点制定了系统的设计目标，选用了基于客户/服务器模式一种协同学习模型；然后对系统的结构和开发过程进行了描述。关键词：多媒体；协同学习；工程制图分类号：TP399引言“工程制图”课程教学要培养学生具有用图样表达工程设计结果的能力。教学中注重学生空间想象力的培养，强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程，要涉及大量的图形表达。传统的教学中，这些必须依靠
2、大量的模型、挂图来完成，效率低，且受到各种条件的限制。现代计算机技术、通信技术、网络技术、多媒体技术的发展，为“工程制图”教育手段的现代化提供了绝好的机遇。“工程制图”教学与多媒体计算机技术结合产生了多媒体“工程制图”演示型和自学型计算机辅助教学系统12 ，我们将其称为“工程制图”教育手段现代化的初级阶段。在此基础上，计算机网络与协同机理的引入产生了多媒体“工程制图”协同学习系统，使“工程制图”教育手段现代化进入高级阶段。1系统目标计算机支持的协同学习系统是由计算机支持的协同工作与合作学习理论结合而成的一种新的学习方法；是在计算机支持的协同工作环境中，教师提出一个明确的任务，多个学习者对同一问
3、题用多种不同观点进行观察、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。在教学活动中，教师观测学习的进行过程，并组织小组的交流，相互帮助与竞争，保证教学目标的实现；学生利用计算机环境解决问题、学习有关知识，培养协同处理问题的能力,积累协同工作的经验。计算机支持的协同学习系统与演示型和自学型计算机辅助教学系统相比，具有如下优势：w 有利于实现与高级认知技能、人际交往技能以及情感态度有关的教学目标。w 能产生一种群体气氛，充分发挥群体动力和集体协同合作的协作效应。w 真正把因材施教与扩大教学规模统一起来。w 能更好地适应现有的教学传统和学习传统，能把现代教育技
4、术的强大功能与传统班级教学的优势很好地结合起来。依据协同学习的特点及教育理论，开发多媒体工程制图协同学习系统应该具有如下目标。w 教学目标方面 在认知领域，提高学生对知识的领会、运用、分析、综合和评价能力；在情感领域，激发学生的学习兴趣、转变学习态度；在动作技能领域，开发学生的动手能力和组织能力。w 教学组织方式方面 应用个性化教学，采用独立学习、协同学习相结合的方式，注重学生和学生之间、教师和学生之间的交互。运用智能化软件，使教学过程具有自适应性，安排并鼓励学生按自身能力选择学习进度。w 教学质量控制方面 考虑到学生人数的增加将对协同学习产生压力，应根据学习内容的难度、通信的容量、教师的指导
5、能力等因素控制学生的注册人数，保证教学质量。另一方面，建立一个好的跟踪评价体系，使教师随时了解学生的学习情况，及时提出建议，控制教学进度和质量。2 系统模型协同学习对系统结构的要求首先是有很大的灵活性，应包括易于组装、扩充、剪裁和软件复用等特点；其次，系统应有很高的运行效率，特别是应尽可能发挥分布式并行处理的能力。目前，系统结构的实现方式有集中式和分散式两大类。集中式方法是遵循客户/服务器模式，服务器集中负责整个系统的管理、控制和调度。分散式方法是遵循每个程序模块均处于同等地位，没有主从之分，每个Agent均能自治地、并发地工作。根据硬件条件和多媒体“工程制图”协同学习方式的特点，本系统采用基
6、于客户/服务器模式一种协同学习模型3（如图1）。图1 集中式协同学习模型基于TCP/IP协议的多媒体教学网A：协同规则库 B：学生状态信息库 C：课件库及试题库学生教师学生EDBMSABC在这个模型中，利用系统结构所提供的通信服务，可以实现教师与学生、学生与学生的通信、交流等活动。同时利用EDBMS（面向对象的工程数据库管理系统）提供支持教师与学生协同学习的协作处理，完善了协同学习系统。在系统中通过EDBMS管理的协同规则库、学生状态信息库可以制定学生学习策略及所需要的协同学习类型，同时通过课件库及试题库提供学生学习、评测的基本素材。在协同学习过程中，教师还可以根据情况，通过EDBMS动态地改
7、变每个学生在协同学习中的地位及学习的方式、内容，控制整个协同学习过程。3 系统结构根据上述目标和协同学习模型，设计了如图2的多媒体“工程制图”协同学习系统体系结构。图2 协同学习系统体系结构协同规则库课件库系统封面系统登录界面课件学习内容测试评价指导提问问题学生信息库学生状态监控组织协同学习退出系统学生登录教师登录由图可知，多媒体“工程制图”协同学习系统主要由课件库、学生信息库和教师模块、学生模块组成。教师模块主要功能是登录后进行学生状态监控，并根据协同规则组织学生协同学习；学生模块主要功能是登录后调用课件开始学习，并根据学生进行的相关内容测试给出评价信息，通过学生信息库传送给教师模块。4 系
8、统实现方法将系统中的课件库和学生信息库作为服务器端的多媒体数据库进行管理，将教师模块和学生模块作为客户端的用户模块，下面分别介绍其实现方法。4.1多媒体数据库的建立与管理系统中多媒体课件库的建立需要非常大的工作量。经过近几年的努力，我们成功的建立了几乎覆盖“工程制图”所有内容的多媒体课件库，解决了课件的网络问题。学生信息库的内容主要针对协同学习过程中所需要的信息建立的，包含了所有参加协同学习的学生的信息，能够根据教师的需要进行补充、删除和修改。根据协同学习的特点，分布在网络上的每一个协同学习的参与者，都应该能够通过网络环境共享多媒体教学信息库，并同时拥有自己的信息库。对于整个协同学习过程来讲，
9、这些库中的多媒体数据必须有相应的管理系统来管理，只有这样才能协调共享库中信息时的矛盾，解决库内容的刷新，合理利用库中的信息。数据库管理系统采用客户/服务器的计算模式，加强其在协同学习过程中的分布式处理能力，加强其外部数据接口的灵活性，扩充其对多用户和多库的支持，使之对协同学习过程中所产生的各种多媒体信息进行有效的存储和管理。工程数据管理系统使整个模型中多个库、多个用户有机地联系起来，有着非常重要的作用。本系统采用SQL数据库技术，建立相互关联的多媒体课件库和学生状态信息库，采用VB编程技术建立数据库管理系统，实现协同学习过程中的信息共享。4.2用户模块的实现系统中的用户模块采用面向对象的VB语
10、言编写实现。由于VB的编程方法完全基于消息响应模式，可以方便地调用多媒体数据、进行数据库操作，使得用户模块的编程非常方便。根据系统的需要用户模块中都采用了登录控制模块，其中学生登录控制模块主要的功能是控制学生进入协同学习系统，只有教师许可的学生才能登录成功；教师登录控制模块的设定主要是为了防止学生误入教师管理的学生状态监控模块，进行误操作。教师模块中的主要部分是学生状态监控模块，该模块的主要功能是监控当前参与协同学习的学生所处的状态，了解学生学习课件内容和自我测试的情况。进入该模块后，教师机上出现学生状态监控表。学生模块中的主要部分是课件调用模块，该模块中显示了课件库中的主要课件名称，通过对该
11、名称的选择可以进入相应部分学习，并将相应信息传送到学生状态信息库。5 系统运行方式多媒体“工程制图”协同学习系统的运行主要是基于客户/服务器模式的多媒体教学网。在本中心具体应用中将课件库和学生信息库安装到局域网的NT服务器上，将教师模块安装到指定的教师主控机上，将学生模块安装到每一个客户端。应用过程中为保证多媒体课件的运行速度，应采用具有较高传输速率的网络交换设备。参 考 文 献1 徐建成, 宗士增. 多媒体工程制图课件设计探索与实践. 南京理工大学学报.Vol.22, No.3.1998. 285-2882 宗士增, 徐建成.工程制图“标准件”CAI课件的研制. 南京理工大学学报.Vol.2
12、4, No.6.2000. 573-5763 董兴其, 赖金. 建立网上学校模型的若干教育和技术问题. 计算机工程. Vol.25, No.9. 1999Design & Making of A System of Cooperative Studyon Multimedia “Engineering Drawing”Zong Shizeng Xu Jiancheng Wu Xin(School of Manufacturing Engineering, NUST, Nanjing 210094)ABSTRACTThis paperproposes the design and making
13、of a system of cooperative study on multimedia “Engineering Drawing”, based on the trait of Engineering Drawing instruction. And then discusses the system aims and the cooperative study model of client/server modeling based on the trait of cooperative study. Finally describes the system structure an
14、d some important techniques on the making.KEY WORDS multimedia, cooperative study, Engineering Drawing8位微控制器体系架构的设计研究摘 要:本文分析了目前8位微控制器的更新和设计趋势，主要讨论其RISC体系架构的产品设计，并重点从体系架构的角度出发，就高性能、低功耗两方面对在设计中采用的关键技术进行了探讨研究。 关键词： RISC；微控制器；低功耗；流水线 1引言 微控制器(Microcontroller)自上世纪70年代出现以来，在将近30年的时间里得到了迅猛的发展和广泛的应用。随着微电子技
15、术的飞速发展，微控制器以其性能好、体积小、价格优、功能齐全等突出优点被广泛应用于家用电器、计算和外设、通讯、工业控制、自动化生产、智能化设备以及仪器仪表等领域，成为科研、教学、工业技术改造最得力的工具。从最初采用普林斯顿结构的简单微控制器到现在普遍采用哈佛总线结构的RISC微控制器，微控制器取得了飞速的发展1。 8位微控制器目前应用数量最大的微控制器，也是目前最多公司致力耕耘的市场；其市场及价格竞争都极为激烈，各种多功能需求以及不同规格的产品推陈出新的速度也极为快速。随着集成电路和半导体工艺技术的快速发展，FPGA和SOC技术的不断竞争和融合，电子产品的设计逐渐向系统性能更好、功耗更小、成本更低、可靠性更高、开发更容易的方向发展。因此，迅速推出符合市场需求的高性价比、低功耗、高经济效益的8位微控制器芯片或IP Core成为了现今不少公司竞争相逐的热点。 2目前8位微控制器的更新和设计趋势 对于不同的微控制器（MCU）产品应用,不仅需要考虑不同厂家MCU的性价比,而且还需要考虑不同指令系统下MCU应用特点。针对不断涌现出来的新的智能化电子产品,们一直在开发适合于不同嵌入式系统应用的MCU新产品2。不同厂家的MCU产品其指令集各不相同,特别是指令集系统
