理论力学运动学求解器程序实现及其在线练习平台的建立与应用研究

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随着计算机技术的发展,将计算机与教育相结合的模式越来越流行,各类网络教学系统也随之开始出现。而网上作业考试平台作为其中的重要部分,不仅可以实现教考分离,提高教学质量,又可以节省教师大量的精力,对这方面的开发也是越来越广泛。对于力学类课程,很多高校也开始研发相关作业考试系统,系统题目库中的题目则是靠老师自主开发或者从其他院校收集而来,再录入题目库中,形成固化的数据库。对于偏理工科类的一些课程作业平台的设计往往以基础的选择题、填空题以及简答题为主,而缺少计算题。理论力学作为高校理工科的一门重要的专业基础课,需要大量的计算题来提高学生的逻辑和计算能力。本文对理论力学运动学部分进行在线作业与考试平台的开发,其中题目以计算题为主,题目的来源采取电脑程序生成,因此平台配备大规模的动态数据库,且平台具有自动批改功能,是一套智能化的在线练习平台。具体研究工作包括:(1)研究理论力学运动学题目通用求解程序。理论力学求解较为灵活,往往一道题目具有多种求解方法,不同类型题目有不同解法。研究通用求解,形成求解器程序很有必要。该部分为本文的重点。(2)完成求解器程序后,选取理论力学教材中的运动学题目的数据输入求解器中,验证求解器的求解正确性。(3)研究大量理论力学运动学题目,分析其题目组成,包括其图形绘制,编写绘图以及出题程序,最后结合求解器程序,形成出题求解的完备程序。运行程序,形成大量题目数据,将题目数据打包上传数据库中。(4)参考国内已知的作业系统模式,设计四级管理系统,分别为管理员平台,教务管理平台,教师管理平台以及学生作答平台。其中教师管理平台与学生作答平台为主要平台。本理论力学运动学作业平台基本功能初步形成,教师可正常发布作业,学生可进行作答。求解器能正确求解大部分运动学题目。电脑程序生成了上万道题目传入数据库,以便教师发布。也为将来实现整个力学在线作业系统打下了基础。
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