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基于VB的線性代數學習與考試系統開發
2019年06月04日 22:10         所屬學院: []          點擊:


附件5

湖南省大學生研究性學習和創新性實驗計劃

項  目  申  報 

 

項目名稱: 

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學校名稱

長沙理工大學

學生姓名

學  號

專      業

性 別

入 學 年 份

丁曉鳳

201453100108

信息與計算科學

2014年9月

王慕涵

201453100110

信息與計算科學

2014年9月

陳韓霜

201453100101

信息與計算科學

2014年9月

歐孟凡

201453100109

信息與計算科學

2014年9月

陳積茂

201453100132

信息與計算科學

2014年9月

指導教師

劉文軍

職稱

副教授

項目所屬

一級學科

應用數學

項目科類(理科/文科)

理科

學生曾經參與科研的情況

丁曉鳳:項目主持人,對創新、數學和編程方面比較感興趣,專業為信息與計算科學,有一定的matlab編程基礎。2016年參加第九屆“中國電機工程學會杯”全國大學生數學建模競賽獲國家二等獎;2016年參加“高教社杯”全國大學生數模競賽獲湖南賽區三等獎。有團隊合作經驗,希望通過本次項目能夠提升綜合能力,擴展自己的視野。

 

王慕涵:項目成員,喜歡創新,專業為信息與計算科學,曾學習和參加數學模型競賽,有c語言和matlab軟件編程基礎,現在正學習面向對象技術課程,希望通過本次的創新性實驗項目鞏固專業知識,得到鍛煉。

 

陳韓霜:項目成員。對軟件開發感興趣,已學完c語言、數據結構、Matlab等方面的課程,在編程和計算機技術方面有一定基礎。2016年參加第九屆“電工杯”全國大學生數模競賽獲國家二等獎;2016年參加“認證杯”數模競賽獲第二階段一等獎、第一階段三等獎。有多次團隊合作經驗,希望能在以后多多學習,努力提高自己。

 

歐孟凡:項目成員,喜歡創新,專業為信息與計算科學,多次參加數學建模比賽,曾學習數學建模課程,有c語言和matlab軟件編程基礎,希望通過本次的創新性實驗項目鍛煉自己。

 

陳積茂:對數學、計算機編程和創新方面感興趣,參加過數學建模競賽以及數學競賽,并在2016年參加第九屆“電工杯”數模競賽獲國家二等獎以及“理工杯”的校三等獎,2015年參加第八屆“電工杯”數模競賽取得參賽資格。計算機二級已過,目前自學國家計算機三級等級考試內容,也喜歡鉆研數學方面學術問題,希望大學階段通過學習提高自身素養。

 

指導教師承擔科研課題情況

(1)參加國家自然科學基金項目:基于小波(包)理論的隧道初期支護質量診斷及其分析方法研究(批準號:51278071,2013.12016.12);

(2)參加國家自科基金項目:基于quantale理論的粗糙代數與拓撲性質(批準號:11401052,2015.12017.12);

(3)主持完成了湖南省2015年創新平臺與人才計劃項目:基于粗糙集與模糊集的數據挖掘算法研究(2015RS4049)。

項目研究和實驗的目的、內容和要解決的主要問題

該項目擬研究用VB程序設計語言制作關于線性代數學習與考試系統的軟件,該創新項目的目的

1)通過本項目的研究,使學生掌握用VB程序設計語言制作軟件;

2)通過本軟件的制作,使學生更加重視計算機程序語言的學習;

3)希望制作的線性代數學習與考試軟件能對學生學習線性代數課程提供幫助。

本系統功能要求:

1)學生可以任意選擇自己的學習內容;

2)建立線性代數試題庫;
3)能進行試題的隨機選擇;
4)考試系統中,學生提交試題答案后直接顯示分數。

 要解決的主要問題:

1) 在VB編程中,如何實現數學公式的輸入;

2) 如何實現隨機抽試卷;

3)如何控制試卷的難易程度。

國內外研究現狀和發展動態

線性代數是高等院校普遍開設的一門必修的重要基礎理論課,它不但是其它數學課程的基礎,也是各類工程及經濟管理課程的基礎。另外,由于計算機科學的飛速發展和廣泛應用,許多實際問題可以通過離散化的數值計算得到定量的解決,于是作為處理問題的線性代數,成為從事科學研究和工程設計的科技人員必備的數學基礎。線性代數中許多概念頗為抽象,許多學生在初學時一時無從適應,如何讓學生在較短時間內較好地接受教學內容,更好地掌握線性代數中的思維方式?如何培養學生的學習興趣,激發學生的學習欲望,以達到培養學生的抽象思維能力?如何在已有興趣的基礎上,培養學生的創造性思維能力?這些是我們這些線性代數教學工作者要解決的重要問題。現在的線性代數的課堂教育三個顯著的特點

課堂大。線性代數一般是若干個小班合班上課,課堂上很難有機會讓同學們提問。

時間長。大學課堂里的每一堂課一般都是100分鐘,兩節課連上,線性代數也不例外。

進度快。由于線性代數的內容較抽象,但學時又非常有限,因此每堂課不僅教學內容多,而且是全新的,教師講課主要是講重點、難點、疑點,講概念、講思路,舉例較少。

面對諸多特點,高校的線性代數任課教師一直在探索一種適合于大學生學習的教學方式與手段。

VB程序設計課程在計算機專業中,它是必修的專業基礎課,是面向對象程序設計課程的入門課和基礎。也是一門實踐性較強的課程,VB程序設計課程又是非計算機專業必修的基礎課,是國家教委提出的非計算機專業的三個層次課程體系中的第二個層次課程。這層次的教學重點是使學生掌握高級語言程序設計的能力,掌握面向對象的程序設計的思想和方法,能運用所學的知識開發圖形界面下的應用軟件,為培養學生結合專業進行軟件開發的能力打好基礎。通過VB課程的學習,使學生掌握面向對象程序設計方法及VB程序設計的基礎知識,同時具有計算機程序設計和調試的基本能力。具有應用VB解決實際問題的初步能力,為今后進一步學習計算機程序設計打下基礎。

針對線性代數的特點,本創新項目擬用VB程序設計語言,制作一個簡單的線性代數學習及考試系統,通過此軟件的制作,一方面讓學生掌握用VB程序設計課程制作軟件的方法,另一方面,通過此學習及考試軟件的制作,讓學生進一步了解VB程序設計程序的作用。另外,通過此學習及考試軟件,有效提高學生學習該門課的熱情,從而提高線性代數的教學質量。

參考文獻

(1)林卓然。VB語言程序設計[M].電子工業出版社,2009

(2)李淑華。VB程序設計及應用[M].高等教育出版社,2009.7

(3)沈洪。VB程序設計案例匯編[M].清華大學出版社,2010,5

(4)萬勇,李兵。線性代數[M],復旦大學出版社,2013,2

本項目學生有關的研究積累和已取得的成績

 

(1)  該組學生已經查閱了大量的參考文獻,認真學習了數學分析、高等代數、常微分方程、偏微分方程、復變函數、數學實驗、數值分析等課程,掌握了常微分算子,偏微分算子,傅里葉變換、拉普拉斯變換等求解方程的基本工具,能夠利用C語言程序編程,利用Matlab軟件進行數值模擬試驗;

(2)項目組成員均參加了數學建模競賽,具有良好的團隊合作精神。

(3)項目組成員均獲校獎學金,其專業課成績在學院名列前茅,這為本項目的順利完成打下了堅實的理論基礎。

項目的創新點和特色

(1)軟件的設計理念上是一種創新,希望設計的軟件功能要強大,但操作上越簡單越好。

(2)軟件的設計風格上是一種創新,以綠色環保界面為主,保持軟件各界面統一。

 

 

 

項目的技術路線及預期成果

本項目擬首先利用VB程序設計制作一個線性代數課程學習及考試軟件框架,然后將線性代課課程中的題型進行分類,分別制作成幾個不同的窗體,最后統一加到學習及考試軟件中,完成學習及考試軟件的制作。

方案實施過程

將項目參與人員進行分工,分別負責下面內容:

(1)軟件的設計;

(2)軟件中窗體的制作;

(3)軟件的編程;

(4)試題的收集與輸入。

 

年度目標和工作內容(分年度寫)

1)準備階段。 20179月至20186月,收集關于VB制作軟件的相關資料,了解現在相關學習及考試軟件的最新進展,了解VB制作軟件的基本過程

2)研發初始階段20187月至201812月,學習VB程序語言,給出軟件設計的基本框架。

3)研發核心階段。20191月至201912月,軟件制作,編程,及線性代數試題的

 

收集的輸入。在軟件編程制作的過程中,撰寫教研論文

4) 總結階段。總結項目實施的全過程,匯總各方面的材料,進行歸類整理、軟件測試,形成結題報告,且為將來繼續申報大學生研究性學習和創新性實驗計劃項目提供有益的經驗和材料支撐。

 

 

指導教師意見

該小組學生學習成績優秀,思考問題嚴謹,有較強的團隊精神,本人同意擔任該項目組的指導教師,并推薦此項目立項。

 

 

簽字:                   日期:

注:本表欄空不夠可另附紙張


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