高等数学在线作业智能批阅系统的设计和实现

2019-12-02孙鸿鑫胡良泽李林峰黄崇源三亚学院

数码世界 2019年3期

孙鸿鑫胡良泽李林峰黄崇源三亚学院

在高等院校中，由于高等数学的教学需求，教师的作业批改任务繁重，根据学科特征，实现作业的在线智能自动批阅既能缓解广大高等数学教师的工作压力，提高效率，也能给学生及时的反馈，提高学生的学习积极性。同时也有利于学校的教务相关工作的管理。为此，借助计算机的相关技术设计实现高等数学在线作业智能批阅系统。

1 系统体系结构和相关技术

1.1 系统体系结构

目前比较流行的结构有B/S和C/S，我们选择了基于B/S的框架架构。因为B/S 架构体系目前已经非常成熟，它的扩展性非常强，在不同的平台上也都可以运行,而且三层的架构体系能实现系统的高效性。

1.2 JSP技术

它是简化的Servlet，并在服务器端执行，在页面中加入动态的内容使用JSP技术是十分方便的，并且它会使页面输出我们想要的效果。JSP在制作网页时和其它服务器中的脚本语言比较，它的语言会更有力、更简单、更速度。

1.3 Eclipse

它是一个基于Java的开放源代码的，可扩展的开发平台，它提供给了开发人员一个一流的Java集成开发环境。通过插件，Eclipse可以成为一个成熟的，可扩展的体系结构。并且它是开源的，限制少，对于需要扩展性强大的系统有很好的帮助。

1.4 MySQL

它是一种关系数据库管理系统，关系数据库将数据保存在不同的表中。MySQL使用的SQL语言是用于访问数据库的最常用标准化语言。MySQL软件采用了双授权政策，具有体积小、速度快、成本低，并且开放源码的特点。

1.5 Tomcat

Tomcat 服务器是一个免费的开放源代码的Web 应用服务器，属于轻量级应用服务器，是开发和调试JSP 程序的首选。

2 系统功能简介

该系统的功能主要由学生，教师，管理员三个功能模块组成。

2.1 学生模块的功能

学生将实现作业查看、作业提交、在线讨论、课程查看、个人成绩查看、课件下载、教学大纲下载、修改登录密码等。该模块具有五大功能：主要用户查询他们的学籍信息，你可以在线课程学习，你也可以修改了个人的信息，改变你的密码。

2.2 教师模块的功能

教师特有的功能有布置作业、批改作业、再现答疑、在线讨论、课件上传、学生成绩管理等。该模块具有四大功能：通过学生在入学，完成时，教师给学生选择课程的成绩，所以在这，加上教师对学生进“课程信息”模块；除了教师给学生评分，教师可以修改个人信息部分，修改登录密码，您可以检查教学计划的实施。

2.3 管理员模块功能

管理员具有全部功能。该模块具有五大功能：管理员有权限的管理员权限的点，以0为超级管理员，系统的所有操作能够实现，并为管理员1权限，除了管理员删除，修改信息的权限是无法实现的，可以实现其他操作；管理员可以管理学生的入学教师，管理，管理的课程，管理信息等。

3 自动批阅功能的实现

在学生提交作业后，系统将自动进行识别批阅来进行成绩的评判。教师也可查看系统的评判，修改，检查系统自动批阅的结果，给出修改后的成绩，该成绩为该学生的最终成绩。

学生的高等数学作业题目类型可分为选择、判断、填空、计算。对于本系统来说可分为两大类，即客观题与主观题。

客观题里面主要包括选择、判断与填空。只要将学生提交的答案与数据库中老师输入的标准答案进行比较，相同则对，相反则为错。

主观题的批改，按照高等数学的学科特征，主要分为求极限、导数、级数、积分四部分内容。由于计算公式、符号较多，我们做了以下一些专门的规定。（1）系统区分大小写英文字母或希腊数字表示的各种数学物理的几何变量。（2）log、tan、sin等各种数学函数必须采用系统提供的特殊的结构进行输入，不可以通过键盘直接输入，否则无法被系统所识别。相应的，各种度量单位也应该采用特殊结构输入，否则也无法被系统所识别。

计算题的求解过程一般是由多个求解步骤构成的,所有求解步骤通过各种数学、物理、几何和代入关系形成了一种树状结构。本系统将采用深度优先的搜索策略对题目解法中的步骤进行求解证明,当步骤n求解失败时,系统自动搜索代换步骤m进行代入变换,得到新的求解步骤m1依次类推,直到该步骤求解成功,若所有代换步骤搜索完毕后仍然求解失败,则当前关键步骤求解失败。如果有部分步骤求解正确,系统会根据分值比例给出分数。