2022 Fall 課程進入第九週, 期中線上考試週.

TCExam

這個學期又重新啟用 TCExam, 這是一套用 PHP 加上資料庫所寫的線上考試系統, 只不過從 https://github.com/tecnickcom/tcexam 取得的原始碼無法在最新的 PHP 8.1 與 PostgreSQL 15 版中執行.

從 TIOBE Index 可以很清楚看出, 2005-2010 年是 PHP 程式語言最盛行的階段, 目前已經掉到常用程式語言第十名左右. 但因為 TCExam 的架構完整, 允許利用題庫出題, 且能夠使用 xml 匯入或匯出題庫, 因此只要能在最新的 PHP 與 PostgreSQL 系統中執行, 應該還算堪用.

由於目前 HTML5 中的 Canvas 與 WebGL 可以建立網際互動式題目, 但若要與 TCExam 結合, 多少還是得使用 PHP, 因此在 https://mde.tw/content/pjexam.html 才會希望利用 Flask 編寫延伸程式, 最終若能擷取其資料庫架構, 重新以 Flask 編寫, 並且置入 AI 與使用者群組的命題內容, 應該是個不錯的專案研究主題.

考試題庫

線上考試的主要目的是鑑別出各學員在特定課程主題的學習成效. 理論上應該會有選擇題, 填充題與問答申論題目. 但是目前僅利用複選題, 讓學員在考試交卷後, 就可以知道分數, 好處是流程效率高, 但卻犧牲掉讓學生填空與思考申論的機會.

題型

目前所使用的題型, 全部都是要求學員從答題選項中, 選出正確的敘述, 而各選擇項目的說明大多採用文字敘述 (目前沒有計算與推導式的題目).

其中, 在電腦輔助設計室中的網路設定部分, 學員必須了解如何設定, 並且針對 IPv6 網路協定所使用的設定細節描述, 從選擇項目中選出正確的設定.

另外與 SSH 協定連線有關的題目, 或是 git http 網路協定的設定題目, 也大抵與上課時採用純 IPv6 網路連線有關. 只要學員在上課時有實際操作設定, 應該都能分辨出選擇項目中正確的敘述.

在 Python 程式語法的題目部分, 則通常給定一段程式碼, 然後試圖讓學員將程式碼複製到可以執行的 Brython 程式環境執行後, 再詢問是否可以執行, 或者經過特定修改後是否能夠執行等問題, 以文句敘述, 要求學員判斷真偽.

至於與電腦輔助設計有關的題目, 則希望學員能夠正確開啟 Solvespace, NX2027 與 Onshape 將零組件載入後再答題.

目前的 CAD 相關題目, 以 Onshape 而言, 要求使用者了解各零組件檔案擷取, 是採螢幕下方 tab 頁面區分, 並且可從零件繪圖流程查詢相關設計參數. 其餘 NX 與 Solvespace 的題型也大抵類似, 要求學員開啟檔案後, 再進入利用 measure 量測尺寸或查詢設計參數等.

學員分組建立題庫

預計每六人一組, 每週根據先前授課內容, 交出十個複選題, 且每一個題目針對一個課程教學主題, 提供十個選項, 其中規定正確敘述與錯誤敘述各半. 因此若以每題四個選擇, 則每一個題目可以產生 10C4 個組合, 也就是共有 10987/4321 = 210 種不同組合題目. 因此針對每班約 60 人的線上考題, 應可避開針對同一題組內相同題目的問題.

計算機程式課程主題

當各學員能夠在 stud Ubuntu 主機開啟個人倉儲的動態網站後, 即可直接透過 Gist 與 stud 動態網站練習編寫各種 Brython 程式.

首先是希望學員了解如何透過 Brython 特有的 Open() 與 read() 讀取相關網站上的資料後, 進行相關 split() 後, 將資料納入數列後, 可以透過 for 迴圈與判斷式, 熟悉如何使用 List, Tuple 與 Dict 等資料結構.

並且從 random 模組及其 shuffle(), 可以編寫各班學號抽點的程式, 之後再利用 Brython 的 html 模組, 直接在 stud 動態網站中建立超文件內容, 其中包括 anchor 與 form 表單等.

目前在 Brython 頁面中已經有 block 動態模擬, 貪食蛇以及俄羅斯方塊等遊戲的基本程式範例, 若學員能夠了解如何透過視覺暫留的方式, 在網頁上建立各種遊戲, 接下來或可朝貪食蛇與俄羅斯方塊的基本 AI 架構程式學習.

以貪食蛇的 AI 程式而言, 操控者每走一步, 都必須先行評估後續的最佳得分策略, 其中牽涉 BFS 與 DFS 搜尋法的探討與程式碼實現.

電腦輔助設計與實習課程主題

目前的進度在讓學員針對 Solvespace, NX2027 (即 NX2007 最後一個版本, 與 NX2008 檔案格式相容), 以及 Onshape 進行鑽床零組件繪製練習.

其中 Solvespace 可以利用 https://pypi.org/project/python-solvespace/ 以 Python 解各繪圖 Group 中草圖尺寸間的約束條件. NX2027 則可透過 NXOpen Python API 對零組件進行程式設計. 若將 NX20227 在 Python 3.8 版次的解譯器環境中啟動, 且模組搜尋連結指向 NX2027\NXBIN\Python, 則可使用 Flask 網際程式與 NX2027 進行 non-interactive 互動, 協助使用者在瀏覽器中的動態網站執行電腦輔助機械零組件設計.

至於 Onshape, 則可以利用 https://dev-portal.onshape.com/ 與 https://github.com/onshape-public/onshape-clients, 以 Python 建立 API 延伸程式.

RoboDK

RoboDK 源自 http://www.parallemic.org/RoKiSim.html, 在電腦輔助設計與實習課程, 可以作為 STL 零組件檢視器. 使用者也可以透過 RoboDK 套件中的各種功能, 了解產業界如何利用機械手臂執行各種電腦輔助製造流程.