数学计算机系统设计分析

赵冰心

（山西师大临汾学院 山西 临汾 041000）

1 引言

现代化数学教学中，对于计算机系统的使用不断增加，并且在一些有规模和资金充足的学校都构建了数学计算机机房。但是，由于数学计算机机房流动性较大，并且有些学生操作错误容易引起系统异常，引发一系列的问题。因此，为了保证数学计算机系统的稳定性，需要对其设计进行研究，不断提升数学计算机系统的性能，避免异常的产生，确保其良好的运行效率。

2 数学计算机系统模型设计

数学计算机系统模型设计主要是对整体结构进行模拟，这样可以清楚地知道系统的运行情况，并且根据需求做出相应的调整，以此保证数学计算机系统运行的稳定性[1]。在数学计算机系统模型设计的时候，主要表现在以下几个方面。

（1）为了满足实际需求，需要对数学计算机系统进行模型设计，主要是在操作系统操作以后，并且教学系统一般都是随着操作系统运行而独立存在的，这样可以占据着大量教师端和学生端资源。同时，数学计算机系统模型设计的时候，需要将操作系统和保护系统进行整合，形成PCI硬件卡，这样可以形成免于维护的操作系统，数学计算机系统的功能性也得到很大程度上的提升，见图1。

图1 数学计算机系统模型设计简图

（2）通过该模型设计，数学计算机系统在运行期间一般是不需要借助外力程序，仅仅是利用自身携带的操作系统，即可执行重启操作，并且可快速恢复基本操作功能，确保数学计算机系统运行的稳定性。

3 系统界面设计

界面设计是数学计算机系统设计中一项重点内容，主要是因为做该方面设计，可以大大提升其性能[2]。那么，在数学计算机系统界面设计的时候，需要注重以下几个方面。

（1）需要将媒体信息与操作系统作为主要的支撑，并且需要与CPU相互结合，实现并行展开系统界面运行，这样可以有效脱离对CPU的依赖，并且界面的功能性也会有所加强。

（2）在数学计算机系统界面设计的时候，需要将硬件和软件相互结合，这样可以顺利完成数学计算机系统界面设计作业。同时，在数学计算机系统界面设计的时候，一般情况下模块使用窗口视图结构，这样界面可以直接反映数学计算机系统的运行情况。系统界面可以通过MFC命令对系统界面运行机制进行更新维护，并且根据系统的运行情况，编制系统界面工具栏以及按钮等界面功能，以此便于系统界面的后期使用。

（3）教师机和学生机是相对存在的，因此在系统界面设计的时候，在一个对等网络内，存在一个时间段启动教师主控机，另外一个时间段启动学生机，这样可以有效保证数学计算机系统运行的稳定性。同时，在数学计算机系统界面设计的时候，需要设置扫描端口，这样在启动数学教学之前，需要进行扫描启动界面，以此降低异常问题的产生。

4 核心模块设计

高性能的数学计算机系统是由多方面组成的，系统模块就是其中一项核心内容，在设计的时候，主要包括：文件上传、资源下载、对话交流等方面，下面就针对这几点内容，展开分析和阐述[3]。

4.1 文件上传

在接收相应文件上传请求的时候，主要是将文件相对路径进行转化，形成本地绝对路径。同时，在设计的时候，针对上传准备环节，需要设置文件上传的成功和失败功能，这样在后期操作期间可以提供相对便利的条件。另外，数学计算机系统接收到相应文件上传指令以后，系统会自动进行读取，并且传输到使用者，以便使用。另外，在数学计算机系统文件上传的时候，需要设置保护系统，以此保证数据和信息的安全性。

4.2 资源下载

资源下载主要是用户根据自己的需求，通过专有的路径将资源下载到本地，以供使用。那么，在资源下载的时候，应当注重以下几个方面。

（1）在系统模块设计的时候，需要着重考虑资源下载方面，主要是先对WinSocket编程接口进行调用，以此实现远程之间的数据和信息交换功能。同时，在资源下载设计的时候，应当在TCP/IP 协议的支撑下，设置对方识别接口，这样接口可以根据不同用户的需求，对界面进行调用，以此满足用户的使用需求。

（2）在设计的时候，INTERNET在通信层面进行连接和构建，这样可以形成点对点的服务，以此有效提升数学计算机系统的运行性能[4]。针对服务端，应当利用Accept函数，将服务端与资源进行连接，以此完成信息资源相互交换，确保资源下载的稳定性，并且可以在最短的时间内完成数据和信息的收集，大大提升数学计算机系统的运行效率。

4.3 对话交流

对话交流主要是一端发出一对一交流、一对多交流以及信息发布等功能的实现。因此，在对话交流设计的时候，需要发送资源下载的路径，并且等到上传到对方以后发出响应，即可实行操作。同时，在对话交流的时候，一端向另一端发送请求，并且根据请求编制回复过程，这样可以有效提升数学计算机系统的运行性能，满足用户的使用需求。

5 实例分析

以高等数学为例，在教学期间通过利用数学计算机系统，对各项教学内容进行模拟，并且利用动画来对复杂函数图形、曲线、曲面形成过程，以及空间图形的位置变化等方面模拟，这样可以更加直观展示教学内容，便于学生对高等数学规律的掌握。同时，教学的时候，利用数学计算机系统可以对“分割和求和”的过程进行模拟，这样可以有效提升教学效率，有助于实现高等数学教学目标。

6 结语

数学计算机系统具有一定的复杂性，所以在数学计算机系统设计的时候，需要考虑的内容较多，例如：系统界面、系统模型、系统模块等方面，只有提升各个方面的性能，才能最大程度保证数学计算机系统运行的稳定性，避免异常的产生。同时，数学计算机系统设计，对于功能的提升也是非常有利的，可以有效满足用户对数学计算机系统的需求。