教育信息化
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高等数学在线作业智能批阅系统的设计和实现
孙鸿鑫 胡良泽 李林峰 黄崇源 三亚学院
摘要：本系统是采用MyEclipse 连接MySQL 数据库而设计的，本系统提供三种身份: 管理员角、教师角、学生角。本文重点介绍高等数学的智能批阅功能的实现，将高等数学作业分为客观题和主观题分别实现批阅。客观题主要将用户输入的答案与数标准答案进行比较得到批改结果；主观题批阅的核心内容为判断学生给出的答案和标准答案之间是否存在相同的成分，并根据相似的程度给予不同的结果它将利用公式翻译和符号识别和运算实现自动的批改。
关键词：高等数学系统 JSP  MyEclipse MySQL 智能批阅
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。
在线代码运行器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。
4 系统总结及不足之处
4.1系统优点
该系统可以运行在多个操作系统平台（Windows NT 和Windows 2000 / Windows XP 和Windows Vista）采用MySQL 和Java 开发环境数据库管理系统，可移植性好。
系统根据用户的权限进行划分，分为学生，教师和管理员，允许使用系统管理员0的全部功能，你可以
更改信息，维修等功能，它是最高级的系统管理员的权限；系统管理员只可以使用的功能的一部分，你可以更改信息；学生和教师可以浏览和基本信息的基本操作。这不仅方便了用户，也保证了系统的安全性。
整个系统的运行，在浏览器上只显示部分，除了一个文本框，文本可以复制，修改等。文本的其他地区都可以进行复制操作。经过编译整个程序，在浏览器中显示的是所有的文件名扩展部分的SWF，安全；整个系统运行中，只会在地址栏中看到一个名字：index.html 页。
该系统界面简洁，操作快捷方便，容易更新信息。4.2系统缺点跳转界面复杂，接口不能被刷新，只能被改进。功能比较简单，没有进一步提供一些关于选修的程功能和其他功能，用户不能有更好的服务。
数据库设计有部分冗余，需要进行进一步的优化。有些复杂的符号可能无法识别。
参考文献
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本文受“海南省大学生创新训练项目（编号：20160211）”资助
作者简介
孙鸿鑫（1997—），男，浙江湖州人，三亚学院本科生，主要专业方向：软件工程。

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