【摘 要】
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中国科学技术大学开发研制的基于计算机仿真实验的物理实验考试系统[1],把物理实验考试搬到了计算机上,解决了大面积物理实验操作考试的难题,同时也不需要担心仪器的损坏、仪器
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中国科学技术大学开发研制的基于计算机仿真实验的物理实验考试系统[1],把物理实验考试搬到了计算机上,解决了大面积物理实验操作考试的难题,同时也不需要担心仪器的损坏、仪器的日常维护,只需要计算机就可以进行实验操作考试。文献[2]提出了基于XML和动态链接库的虚拟仪器的设计与实现;采用面向对象的程序设计方法,从实验中抽象出虚拟场景对象和虚拟仪器对象,设计实现的虚拟仪器具有很好的安全性、可维护性、可设计性、可移植性、可扩展性,有效地改进和完善了虚拟仪器。文献[3]提出了基于实验操作路径的实验操作评判模型和相应操作的动态规划算法-MTL(得分最高的拓扑路径匹配算法);通过记录实验过程中关键点的实验状态,把生成学生操作的路径和相应的得分最高的拓扑路径与匹配算法的结果进行比较,对实验关键点的状态进行自动的评判,通过这种手段就扩展了物理实验操作考试的自动评判范围。文献[4]提出了一种基于MVC2的扩展模式体系结构,该体系结构可以通过拆分控制层来完成代码中稳定部分和易变部分的分离,同时可以加快虚拟仪器的开发效率。这些工作加强了计算机仿真实验的物理实验考试系统的稳定性和个性化。
以上工作使大规模实验操作考试成为可能,但是在计算机上考试也有它的局限性:必须要在学校的物理实验机房里完成考试,不能随时随地的进行。近年来,随着智能手机及平板电脑的快速发展[5],人们越来越多地通过移动终端来接入互联网,访问互联网丰富的应用服务来获取信息,渐渐地衍生出了移动学习的应用,移动学习可以让人们更加快捷、更加方便的获取新的知识,已经成为教育的新发展方向。
本文在此背景下,以在Android平台[6]上实现物理仿真实验在线考试为目标,首先,设计并优化MVC扩展模式来实现基于Android平台的仿真实验,其次,设计基于XML的Android考试大厅与windows平台的考试系统服务端信息交换机制,实现考试大厅的数据交换接口完成不同操作系统下异构平台高效协同工作。最后,本文结合单摆测重力加速度实验为例,说明Android平台下仿真实验及考试大厅客户端的实现,实现了随时随地的进行物理实验的在线操作考试,拓展了物理实验考试系统的移动学习的功能。
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