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摘要:在介绍Matlab Web Server 的工作原理的基础上,结合Matlab的科学计算与图形显示功能在WEB平台上使用的方法,详细说明了基于Matlab Web Server的远程交互式教学课件开发的关键技术和技巧。通过一个具体的三角函数教学例子,介绍了该方法的实施过程,并将最后的结果和图形直观地显示在浏览器上,从而也展示了Matlab在远程互动教学中美好的前景。
关键词:远程教学;Matlab;Web技术;Matlab Web Server
引言
Matlab 是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件。它集计算、数据可视化和程序设计于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。同时,随着计算机技术与通信技术的发展,互联网已成为新型信息系统开发的标准平台。Matlab Web Server 是Matlab 具有网络计算功能的核心工具包之一。在教学上,利用它建立远程仿真应用系统,避免了安装Matlab 软件和烦琐的程序输入与调试的局限性,能随时随地地利用Internet 方便快捷地进行远程交互的仿真实验,给教学、实验和学习带来了很大的方便。这将对我国目前教育资源不足的国情下大力发展职业教育及远程教育具有重要意义。
一、Matlab Web Server的工作原理
1. 基本原理
基于Matlab Web Server 的远程互动教学系统,用户通过Web浏览器上的HTML网页向服务器发送数据,服务器接收用户数据并进行计算分析,然后把运行结果(数据或图片)返回到客户端的浏览器并显示出来,其运行的基本原理如下图所示。
2. 体系结构
Matlab的Web应用主要由以下部分组成:Matlab Web服务器、Web服务代理(Matweb)以及Matlab的m文件。其中,Matlab Web服务器是一个多线程可执行的TCP/IP应用程序matlabserver.exe,是Matlab应用程序运行的服务器环境,负责管理Web应用与Matlab间的通讯;Web服务代理是一个可执行程序Matweb.exe,是Matlab Web服务器的TCP/IP客户端,同时也是Web的CGI扩展,它将对Matlab的请求重新定位到matlabserver.exe进行处理。Matweb.m是要调用的Matlab应用程序。
系统的工作原理:Matlab server通过调用matlab.m 来处理HTML网页中隐含字段mlmfile 所指定的M 文件,在web 网页、matlab、M 文件三者之间建立起联系。
3. Matlab Web Server的配置过程
(1)配置IIS Web 服务器。
(2)建立并设置Matlab配置文件。在新建Web站点的根目录下,建立Matlab配置文件Matweb.conf和Matlabserver配置文件Matlabserver.conf,并对其进行配置。
二、基于Matlab Web Server的交互式教学课件开发的基本过程
基于Matlab Web Server 的交互式教学课件开发主要由四个基本部分组成:①处理输入数据和计算结果的M 文档;②向Matlab 提交数据的HTML 输入文档;③显示Matlab 计算结果的HTML 输出文档;④ 配置文件matweb.conf。本文以三角函数图形展示教学为例进行开发。
1. M文档的建立
M 文件是一个被网页调用的程序,它是一个函数式M文件。M 文件的基本结构分为:网络功能部分程序段、主运算程序段、图形生成程序。
(1)运算功能的实现。完成主要运算功能的Matlab 程序段是M 文件的实体部分,它与直接用matlab 软件进行仿真的实体部分基本相同。
(2)绘图部分。生成的图形不是直接从弹出窗口显示,而是生成jpeg 格式的图像文件,通过输出网页显示给用户,并与建立的初始输出网页上的图形安排一一对应。
2. matweb 配置文件
matweb.conf(matweb 配置文件)对每个Web 应用分节进行配置,提供运行仿真程序的服务器名、matweb.exe 的位置。
三、运行结果
远程进入主页面,用户在输入界面中填入相应参数后,并通过函数选择栏选择所需演示的函数类型,最后点击提交按钮,稍等片刻便可在本页面下弹出如图3所示的相应结果。本结果为选择了sin/cos选项,并设置不同参数得到两条三角函数曲线:y=1.5*cos(2t)及y=1.5sin(pi/2 2t)。从该返回结果中可清楚地了解不同三角函数曲线特性,亦可同时显示多种函数曲线,从而可对其进行比较学习。
结束语
通过以上分析可以看出,通过Matlab Web服务代理,使得在Web环境下调用Matlab成为可能。世界各地的学员只需通过Internet将数据发送给Matlab Web服务器,借助Matlab的强大计算与图形展示功能,可很容易地获得计算结果。这一技术的开发将对远程互动教学具有深远的意义,特别是我国目前国力还不是特别雄厚的前提下大力提倡职业教育及远程网络教育,这一技术势必能大大减少相应的教育资源,同时也使远程学员能方便快捷地通过网络掌握需复杂计算及图形展示相关的课程。
参考文献:
[1]朱勇.Matlab Web Server在交互式网络课件开发中的应用[J].阜阳师范学院学报,2005(2).
[2]高山,潘丰.基于Matlab Web服务器控制系统的分析与设计[J].江南大学学报,2005(2).
[3]唐春霞.基于Matlab的Web应用[J].控制工程,2005(2).
(江西省民政学校)
关键词:远程教学;Matlab;Web技术;Matlab Web Server
引言
Matlab 是MathWorks公司于1982年推出的一套高性能的数值计算和可视化数学软件。它集计算、数据可视化和程序设计于一体,构成了一个方便的、界面友好的用户环境。同时,随着计算机技术与通信技术的发展,互联网已成为新型信息系统开发的标准平台。Matlab Web Server 是Matlab 具有网络计算功能的核心工具包之一。在教学上,利用它建立远程仿真应用系统,避免了安装Matlab 软件和烦琐的程序输入与调试的局限性,能随时随地地利用Internet 方便快捷地进行远程交互的仿真实验,给教学、实验和学习带来了很大的方便。这将对我国目前教育资源不足的国情下大力发展职业教育及远程教育具有重要意义。
一、Matlab Web Server的工作原理
1. 基本原理
基于Matlab Web Server 的远程互动教学系统,用户通过Web浏览器上的HTML网页向服务器发送数据,服务器接收用户数据并进行计算分析,然后把运行结果(数据或图片)返回到客户端的浏览器并显示出来,其运行的基本原理如下图所示。
2. 体系结构
Matlab的Web应用主要由以下部分组成:Matlab Web服务器、Web服务代理(Matweb)以及Matlab的m文件。其中,Matlab Web服务器是一个多线程可执行的TCP/IP应用程序matlabserver.exe,是Matlab应用程序运行的服务器环境,负责管理Web应用与Matlab间的通讯;Web服务代理是一个可执行程序Matweb.exe,是Matlab Web服务器的TCP/IP客户端,同时也是Web的CGI扩展,它将对Matlab的请求重新定位到matlabserver.exe进行处理。Matweb.m是要调用的Matlab应用程序。
系统的工作原理:Matlab server通过调用matlab.m 来处理HTML网页中隐含字段mlmfile 所指定的M 文件,在web 网页、matlab、M 文件三者之间建立起联系。
3. Matlab Web Server的配置过程
(1)配置IIS Web 服务器。
(2)建立并设置Matlab配置文件。在新建Web站点的根目录下,建立Matlab配置文件Matweb.conf和Matlabserver配置文件Matlabserver.conf,并对其进行配置。
二、基于Matlab Web Server的交互式教学课件开发的基本过程
基于Matlab Web Server 的交互式教学课件开发主要由四个基本部分组成:①处理输入数据和计算结果的M 文档;②向Matlab 提交数据的HTML 输入文档;③显示Matlab 计算结果的HTML 输出文档;④ 配置文件matweb.conf。本文以三角函数图形展示教学为例进行开发。
1. M文档的建立
M 文件是一个被网页调用的程序,它是一个函数式M文件。M 文件的基本结构分为:网络功能部分程序段、主运算程序段、图形生成程序。
(1)运算功能的实现。完成主要运算功能的Matlab 程序段是M 文件的实体部分,它与直接用matlab 软件进行仿真的实体部分基本相同。
(2)绘图部分。生成的图形不是直接从弹出窗口显示,而是生成jpeg 格式的图像文件,通过输出网页显示给用户,并与建立的初始输出网页上的图形安排一一对应。
2. matweb 配置文件
matweb.conf(matweb 配置文件)对每个Web 应用分节进行配置,提供运行仿真程序的服务器名、matweb.exe 的位置。
三、运行结果
远程进入主页面,用户在输入界面中填入相应参数后,并通过函数选择栏选择所需演示的函数类型,最后点击提交按钮,稍等片刻便可在本页面下弹出如图3所示的相应结果。本结果为选择了sin/cos选项,并设置不同参数得到两条三角函数曲线:y=1.5*cos(2t)及y=1.5sin(pi/2 2t)。从该返回结果中可清楚地了解不同三角函数曲线特性,亦可同时显示多种函数曲线,从而可对其进行比较学习。
结束语
通过以上分析可以看出,通过Matlab Web服务代理,使得在Web环境下调用Matlab成为可能。世界各地的学员只需通过Internet将数据发送给Matlab Web服务器,借助Matlab的强大计算与图形展示功能,可很容易地获得计算结果。这一技术的开发将对远程互动教学具有深远的意义,特别是我国目前国力还不是特别雄厚的前提下大力提倡职业教育及远程网络教育,这一技术势必能大大减少相应的教育资源,同时也使远程学员能方便快捷地通过网络掌握需复杂计算及图形展示相关的课程。
参考文献:
[1]朱勇.Matlab Web Server在交互式网络课件开发中的应用[J].阜阳师范学院学报,2005(2).
[2]高山,潘丰.基于Matlab Web服务器控制系统的分析与设计[J].江南大学学报,2005(2).
[3]唐春霞.基于Matlab的Web应用[J].控制工程,2005(2).
(江西省民政学校)