交互式计算类电子练习平台的开发研究.pdfVIP

维普资讯 第 35卷第 2期 报 (工学版) Vo【．35№ ．2 (EngineeringScience) 2001年 3月 Mar．2001 ● 交互式计算类电子练习平台的开发研究 毛根海，洪 源，吴寿荣 (浙江大学 土木工程学系，浙江 杭州 310027) 摘 要：在计算机上实现工程力学类计算练习一直是教学上的一个难题．通过研究和实践介绍了交互式 计算类电子练习平台的系统概况和开发难点，并首次实现了工程流体力学主观型计算题的机上练习．从 实际的开发过程和其后的应用结果来看，所提出的系统结构思路正确，效果良好． 关键词：CAI；MATLAB；流体力学；电子练习；ActiveX 中图分类号：TU31；TV31 文献标识码，A 文章编号 ：1008—973X(2001)02—0124—04 ◆ 力学计算处理的cAI软件是 “九五”国家重点科技攻关项 目96—750—01—01子专题的一个内容， 作为国家工科实验基地和重点实验室的浙江大学水利实验室经过艰苦的工作实践，终于完成了该 CAI系统 超《强电子练习本 NoteBook》，第一次实用性地将计算题纳入系统的功能范围，从而使计 算题、选择题、是非题都成为学生练习的对象，真正全面地测试学生能力．同时系统具有相当的识别 与 自学习功能，对新颖解法的处理采用循序渐进、不断更新的方法．随着系统的使用，系统存储的每 道题的较好解法逐渐增多，系统的识别能力会越来越强． 交互式计算类电子练习平台设计 中的最大难点在于如何识别计算题 中千变万化的方程、数学 表达式和区分学生的不同类型的解法．现将系统设计 中得出的一些实践经验介绍如下，供同行和专 家们参考． 1 系统概况 由于系统涉及到大量计算，从线性、非线性方程组，矩阵计算到微积分运算，几乎涵盖了高等数 学的大部分领域 ，因此系统需要一个功能全面的计算模块．在经过反复讨论和选择后，我们采用美 国MathWorks公司的MATLAB语言作为系统的计算模块，隐置于后台，前台用户界面用win— dows面向对象编程语言 (OOPI)——微软公司的VisualBasic5．0完成．整个系统按照客户一服 务器的关系进行组织 ，网络环境采用微软公司的WinNT，数据库使用 sQL—SERVER通过 ODBc - 技术进行连接，每一个用户节点通过公共网络线连接到服务器上，图1是多用户的结构示意图． MATLAB作为一种工程计算语言是相当成功的，但它缺少的是在Windows下使用的图形接 口，而注重于工程演算，主要面向的使用对象是熟悉MATLAB和MATIAB中M一程序设计的工 程技术人员．所以它在程序内部信息交互和出错处理上的设计是比较简单的，无法满足普通用户的 使用要求，并且由于MATLAB是一种解释执行的语言，又没有提供编译为可执行代码的功能，因 此MATLAB中的M一程序执行无法脱离MATLAB的大环境，系统的移植性是 比较差的．所以，我 们只有将MATLAB与其他系统相结合，混合编程，互相取长补短，用以完成cAI的功能． 2 关键技术 系统主要有以下几个关键技术：MATLAB与程序设计语言 (OOPL)的连接和信息通讯；学生 收稿 日期 ：1999—02—16 基金项 目：国家工科力学教学基地教改基金资助项 目 作者简介：毛根海 (1947一)，男，浙江义乌人，浙江大学教授，从事流体力学及CAI研究 ■ 维普资讯