基于XML自動評閱系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

基于以上思想，本文在對解析器進(jìn)行設(shè)計時，采用內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)。外層解析器用于解析XML當(dāng)中實驗考試題目相關(guān)配置文件所屬實驗種類，并把解析而來的實驗題目編號作為下一層解析器進(jìn)行解析的標(biāo)示符，以任務(wù)分發(fā)器的形式進(jìn)行分發(fā)；內(nèi)層解析器根據(jù)傳遞而來的編號標(biāo)示符，把此XML配置文件交與所屬的實驗解析器進(jìn)行解析，通過解析器統(tǒng)一接口加載到大學(xué)物理仿真實驗系統(tǒng)中去；然后解析器對大學(xué)物理仿真實驗考試過程產(chǎn)生XML形式的實驗參數(shù)、實驗狀態(tài)和實驗結(jié)果進(jìn)行解析讀取評判，以達(dá)到對實驗操作考試自動閱卷的目的。
1．3．2 解析器的功能
根據(jù)以上設(shè)計，解析器有以下兩大功能：
(1)實驗參數(shù)的讀取，初始化考試實驗。在考試系統(tǒng)中，為了對一個操作性考題進(jìn)行考試，需要在考試開始之前，把針對此考試操作題相關(guān)的實驗儀器進(jìn)行初始化，這個初始化可以分成兩種情況：a．把實驗當(dāng)前的有關(guān)儀器進(jìn)行歸零處理。由于在真實的實驗中，考慮到儀器的安
全因素，需要將儀器開關(guān)等關(guān)系到儀器運行是否安全的重要部件處于一種關(guān)閉的初始狀態(tài)，因此在虛擬儀器實驗開始之前也要將儀器置于關(guān)閉狀態(tài)。在實驗進(jìn)行過程中，學(xué)生需根據(jù)實驗要求自行判斷是否要打開或關(guān)閉相關(guān)儀器。這也是對學(xué)生操作進(jìn)行評分的一個重要的依據(jù)。b．把與此操作題相關(guān)的儀器參數(shù)進(jìn)行加載。在實驗考試中，由于每個操作題都有它的特點，因而每個操作題所涉及到的實驗儀器要進(jìn)行相關(guān)屬性的設(shè)置，以便為下一步的實驗考試做準(zhǔn)備。這個階段通過把相關(guān)的實驗參數(shù)即儀器類中的屬性進(jìn)行改變，滿足了不同試題多樣性的需要。
總之，在實驗考試開始之前，解析器需要把相關(guān)的XML形式的實驗參數(shù)和實驗狀態(tài)進(jìn)行解析，然后把解析出來的實驗參數(shù)加載到考試實驗儀器類相關(guān)屬性中去。
(2)實驗考試結(jié)束后，解析器把實驗過程中產(chǎn)生的實驗參數(shù)和實驗狀態(tài)的真實值和標(biāo)準(zhǔn)值以形式化的方式寫入到XML數(shù)據(jù)文件中。然后在考試評閱階段，對此XML數(shù)據(jù)文件中的實驗參數(shù)、實驗狀態(tài)和評分規(guī)則等信息進(jìn)行解析，然后閱卷程序根據(jù)解析而來的數(shù)據(jù)對學(xué)生的操作實驗進(jìn)行評分。

2 基于XML實驗閱卷系統(tǒng)在大學(xué)物理仿真實驗中的實現(xiàn)
本節(jié)以油滴法測電子電荷實驗的考試為例，實現(xiàn)了XML自動閱卷系統(tǒng)的設(shè)計思想與設(shè)計方案。
2．1 油滴法測電子電荷的物理原理
密立根油滴實驗測定電子電荷的基本設(shè)計思想是使帶電油滴在測量范圍內(nèi)處于受力平衡的狀態(tài)。通過在實驗過程中調(diào)節(jié)平衡電壓的數(shù)值和調(diào)節(jié)顯微鏡觀察窗中的油滴是否處在最清晰的位置等因素來控制油滴的運動，然后讀取實驗過程中的平衡電壓的數(shù)值，油滴下落時間等，計算油滴的帶電量，再根據(jù)油滴所帶電量是元電荷的整數(shù)倍的原理，測量電子電荷的數(shù)值。
按油滴作勻速運動或靜止兩種運動方式分類，油滴法測電子電荷分為動態(tài)測量法和平衡測量法，它們的公式分別是：

其中，，C是儀器常數(shù)，U是兩極板電壓，tf是油滴勻速下落的時間，tr是油滴勻速上升的時間，p是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓強，b是修正常數(shù)，q是油滴所帶電量，η是空氣粘滯系數(shù)，s是油滴勻速下降的距離，ρ1是油滴的密度，ρ2是空氣的密度，d是平行板距離。
2．2 基于XML知識點的形式化描述
根據(jù)上述油滴實驗的原理，結(jié)合虛擬儀器類中視場中油滴的清晰程度由Properties_Microscope_Whirl屬性值所表示，因此采取EATI思想，對視場中油滴清晰程度知識點描述如下：