數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

趙冰心

（山西師大臨汾學(xué)院 山西 臨汾 041000）

1 引言

現(xiàn)代化數(shù)學(xué)教學(xué)中，對(duì)于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的使用不斷增加，并且在一些有規(guī)模和資金充足的學(xué)校都構(gòu)建了數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)機(jī)房。但是，由于數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)機(jī)房流動(dòng)性較大，并且有些學(xué)生操作錯(cuò)誤容易引起系統(tǒng)異常，引發(fā)一系列的問(wèn)題。因此，為了保證數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需要對(duì)其設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，不斷提升數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能，避免異常的產(chǎn)生，確保其良好的運(yùn)行效率。

2 數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)

數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)主要是對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，這樣可以清楚地知道系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并且根據(jù)需求做出相應(yīng)的調(diào)整，以此保證數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性[1]。在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）為了滿足實(shí)際需求，需要對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行模型設(shè)計(jì)，主要是在操作系統(tǒng)操作以后，并且教學(xué)系統(tǒng)一般都是隨著操作系統(tǒng)運(yùn)行而獨(dú)立存在的，這樣可以占據(jù)著大量教師端和學(xué)生端資源。同時(shí)，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將操作系統(tǒng)和保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行整合，形成PCI硬件卡，這樣可以形成免于維護(hù)的操作系統(tǒng)，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能性也得到很大程度上的提升，見(jiàn)圖1。

圖1 數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

（2）通過(guò)該模型設(shè)計(jì)，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行期間一般是不需要借助外力程序，僅僅是利用自身攜帶的操作系統(tǒng)，即可執(zhí)行重啟操作，并且可快速恢復(fù)基本操作功能，確保數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

界面設(shè)計(jì)是數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，主要是因?yàn)樽鲈摲矫嬖O(shè)計(jì)，可以大大提升其性能[2]。那么，在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要注重以下幾個(gè)方面。

（1）需要將媒體信息與操作系統(tǒng)作為主要的支撐，并且需要與CPU相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)并行展開(kāi)系統(tǒng)界面運(yùn)行，這樣可以有效脫離對(duì)CPU的依賴，并且界面的功能性也會(huì)有所加強(qiáng)。

（2）在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要將硬件和軟件相互結(jié)合，這樣可以順利完成數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)作業(yè)。同時(shí)，在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般情況下模塊使用窗口視圖結(jié)構(gòu)，這樣界面可以直接反映數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。系統(tǒng)界面可以通過(guò)MFC命令對(duì)系統(tǒng)界面運(yùn)行機(jī)制進(jìn)行更新維護(hù)，并且根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，編制系統(tǒng)界面工具欄以及按鈕等界面功能，以此便于系統(tǒng)界面的后期使用。

（3）教師機(jī)和學(xué)生機(jī)是相對(duì)存在的，因此在系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的時(shí)候，在一個(gè)對(duì)等網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，存在一個(gè)時(shí)間段啟動(dòng)教師主控機(jī)，另外一個(gè)時(shí)間段啟動(dòng)學(xué)生機(jī)，這樣可以有效保證數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。同時(shí)，在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要設(shè)置掃描端口，這樣在啟動(dòng)數(shù)學(xué)教學(xué)之前，需要進(jìn)行掃描啟動(dòng)界面，以此降低異常問(wèn)題的產(chǎn)生。

4 核心模塊設(shè)計(jì)

高性能的數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由多方面組成的，系統(tǒng)模塊就是其中一項(xiàng)核心內(nèi)容，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，主要包括：文件上傳、資源下載、對(duì)話交流等方面，下面就針對(duì)這幾點(diǎn)內(nèi)容，展開(kāi)分析和闡述[3]。

4.1 文件上傳

在接收相應(yīng)文件上傳請(qǐng)求的時(shí)候，主要是將文件相對(duì)路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成本地絕對(duì)路徑。同時(shí)，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，針對(duì)上傳準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，需要設(shè)置文件上傳的成功和失敗功能，這樣在后期操作期間可以提供相對(duì)便利的條件。另外，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接收到相應(yīng)文件上傳指令以后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行讀取，并且傳輸?shù)绞褂谜?，以便使用。另外，在?shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)文件上傳的時(shí)候，需要設(shè)置保護(hù)系統(tǒng)，以此保證數(shù)據(jù)和信息的安全性。

4.2 資源下載

資源下載主要是用戶根據(jù)自己的需求，通過(guò)專有的路徑將資源下載到本地，以供使用。那么，在資源下載的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注重以下幾個(gè)方面。

（1）在系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要著重考慮資源下載方面，主要是先對(duì)WinSocket編程接口進(jìn)行調(diào)用，以此實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程之間的數(shù)據(jù)和信息交換功能。同時(shí)，在資源下載設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)在TCP/IP 協(xié)議的支撐下，設(shè)置對(duì)方識(shí)別接口，這樣接口可以根據(jù)不同用戶的需求，對(duì)界面進(jìn)行調(diào)用，以此滿足用戶的使用需求。

（2）在設(shè)計(jì)的時(shí)候，INTERNET在通信層面進(jìn)行連接和構(gòu)建，這樣可以形成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的服務(wù)，以此有效提升數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行性能[4]。針對(duì)服務(wù)端，應(yīng)當(dāng)利用Accept函數(shù)，將服務(wù)端與資源進(jìn)行連接，以此完成信息資源相互交換，確保資源下載的穩(wěn)定性，并且可以在最短的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)和信息的收集，大大提升數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

4.3 對(duì)話交流

對(duì)話交流主要是一端發(fā)出一對(duì)一交流、一對(duì)多交流以及信息發(fā)布等功能的實(shí)現(xiàn)。因此，在對(duì)話交流設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要發(fā)送資源下載的路徑，并且等到上傳到對(duì)方以后發(fā)出響應(yīng)，即可實(shí)行操作。同時(shí)，在對(duì)話交流的時(shí)候，一端向另一端發(fā)送請(qǐng)求，并且根據(jù)請(qǐng)求編制回復(fù)過(guò)程，這樣可以有效提升數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行性能，滿足用戶的使用需求。

5 實(shí)例分析

以高等數(shù)學(xué)為例，在教學(xué)期間通過(guò)利用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模擬，并且利用動(dòng)畫(huà)來(lái)對(duì)復(fù)雜函數(shù)圖形、曲線、曲面形成過(guò)程，以及空間圖形的位置變化等方面模擬，這樣可以更加直觀展示教學(xué)內(nèi)容，便于學(xué)生對(duì)高等數(shù)學(xué)規(guī)律的掌握。同時(shí)，教學(xué)的時(shí)候，利用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以對(duì)“分割和求和”的過(guò)程進(jìn)行模擬，這樣可以有效提升教學(xué)效率，有助于實(shí)現(xiàn)高等數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)。

6 結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有一定的復(fù)雜性，所以在數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要考慮的內(nèi)容較多，例如：系統(tǒng)界面、系統(tǒng)模型、系統(tǒng)模塊等方面，只有提升各個(gè)方面的性能，才能最大程度保證數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免異常的產(chǎn)生。同時(shí)，數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于功能的提升也是非常有利的，可以有效滿足用戶對(duì)數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的需求。