教学与管理软件在仿真教学中的设计与应用:电工仿真教学软件

　　摘要：针对生产线系统技能训练模拟实验装置，利用计算机数据库技术和信息技术开发了一款教学管理软件，可以帮助教师轻松地进行互动教学，并随时监控学生状态，了解学生学习情况。　　关键词：教学管理软件；仿真教学；学习监控
　　中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）012-0111-02
　　1柔性生产线模拟软件简介
　　柔性生产线系统技能训练模拟软件是针对工业现场自动化生产线的模拟和控制进行设计和规划。具有逼真的场景、完整的生产流程模拟仿真和针对关键部件、关键单元的拆装和柔性控制。使用者可以使用该软件自带的模块库轻松地仿真自动化生产过程，搭建各类自动化生产平台，将复杂的自动化生产线简单化、透明化。同时，还可以将自己编制的PLC程序下载到已经搭建好的虚拟生产平台中，让虚拟生产线按照自己的构想去运行，在此过程中达到熟悉生产线构成、流程以及控制的目的。同时该软件不仅针对企业工人和技术人员的技能培训，还可以作为学生实训教学的平台。该软件与现场教学相得益彰，将大幅度提高培训效率，节约培训所需的人力、财力。
　　2教学与管理监控系统
　　2.1总体框架
　　教学与管理监控系统，主要功能需求是让老师可以管理学生数据库和监控学生的当前状态，同时老师也可以通过发消息的方式与学生交流，解答学生的疑问。根据老师上课方式的不同，可以分投影教学、同步教学等，当学生无法完成某生产线的训练时，可以请求老师协助，老师可以选择远程协助或者走近学生当面协助等。具体功能模块如图1。
　　2.2投影仪教学功能模块
　　此模块功能是向客户端发送投影教学消息，锁定客户端的鼠标与键盘，并提示看投影仪相关信息。
　　该模块算法思想为使用消息发送函数向各客户端依次发送投影教学消息，在客户端接收线程中判断消息是否为投影教学信息，如果是投影教学消息，则锁定鼠标和键盘，将客户端黑屏（用黑色对话框全屏显示），表示当前要进行投影教学。在投影教学完毕后，老师选择投影教学菜单的关闭投影教学，则向客户端发送关闭投影教学的消息，然后关闭掉黑色对话框，客户端在接收线程中处理消息并恢复鼠标与键盘的控制。
　　2.3远程协助功能模块
　　该模块向客户端发送远程协助的消息，客户端接收到消息，进行判断后先锁定鼠标与键盘，再向服务器传递桌面数据信息。
　　算法思想是服务器向客户端发送远程协助消息RomteHelp|ON，客户端接收后并判断消息格式，然后处理桌面消息，上传桌面消息给服务器，服务器接收客户端桌面消息，分配一片区域显示客户端桌面，服务器操作客户端界面，将响应相关鼠标和键盘消息，服务器再将操作消息回传给客户端，客户端处理服务器的鼠标和键盘消息，再次上传桌面消息给服务器，如此反复，直到远程协助结束。结束远程协助时向客户端发送RomteHelp|OFF命令，同时关闭服务器上控制桌面的界面。
　　2.4同步教学功能模块
　　该模块是向客户端发送同步教学的消息，算法思想是服务器向客户端发送同步教学消息，客户端接收并判断消息格式，然后锁定鼠标与键盘消息，上传确认消息给服务器已经准备完毕，服务器得到确认消息后向客户端发送本机桌面消息，客户端接收线程判断接收消息格式，接收服务器桌面消息，并分配一个区域给予显示，当服务器发送关闭同步教学消息后停止。
　　2.5学生信息管理、成绩管理模块
　　此两模块功能相同，都是完成数据库进行相应的查询、添加、删除、更新操作。其算法描述：
　　if（打开数据库失败）
　　{ MessageBox（“打开数据库失败”）；
　　return FALSE；
　　}
　　CString sqlStr=SQL 查询语句/删除/更新；
　　执行SQL语句
　　2.6客户端登录功能模块
　　该模块功能为客户端启动后，进入登录界面，如果客户端用户未注册，则进入注册界面，在填写相关信息后，确认注册，将注册信息上传至服务器；如果已经注册，则直接填写用户名和密码登录。
　　2.7客户端聊天功能
　　该模块功能为客户端启动后，进行广播查找服务器端，服务器接收到客户端的广播信息后返回服务器地址，则客户端接收、验证信息并记录服务器端地址。
　　2.8教师监控功能
　　消息到服务器，服务器根据消息来判读当前状态，再通过改变对应图片的属性在界面上显示客户端状态。在客户端离线时，发送消息到服务器，关闭该线程。
　　3设计示例
　　本节以服务器端（教师机）为例，展示该教学与管理监控系统，服务器端程序启动后，就会出现登录界面：
　　在用户权限下拉列表中选择登陆服务器端的用户类型，类型为3种：
　　超级管理员：软件开发单位的维护人员。登陆后可对软件进行维护、升级、更换软件模块、更新生产线仿真文件等。
　　管理员：校方实验室管理人员或企业培训部门的系统维护人员。可预先录入老师和学生姓名、所管理班级，也可查询和管理、修改所有老师和学生的信息。
　　教师：默认账号为教师工号。用教师身份登录，界面如图3。
　　点击成绩管理，可查询学生在三维仿真实训系统中取得的成绩，并将查询记录保存为EXCEL，方便教师对学生的成绩进行管理，如图4所示。
　　4结语
　　本教学管理软件集远程协助、同步教学、在线交流、文件传输、学生信息管理等多功能于一体，功能齐全，操作简便，向用户展示友善的操作界面。在完善功能的同时兼顾系统的灵活性、安全性、健壮性，便于安装，适合在各高校职校进行普及。
　　参考文献：
　　[1]高兰.关于软PLC梯形图向语句表转换方法的研究[J].微计算机信息，2007（10）.
　　[2]于鹰.基于B/S的课程资源与教学管理平台的设计与实现[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2008.
　　[3]陈扬，费凌，蔡长韬.高等院校教学管理软件系统开发[J].中国测试技术， 2004（6）.
　　[4]刘春玲.基于J2EE平台的教务管理系统的设计[D].合肥：合肥工业大学，2010.
　　（责任编辑：余晓）

推荐访问:管理软件 仿真 教学 设计