作业和考试是检验学生学习质量的重要手段。现有的力学类在线作业与考试系统多以选择、填空为主,缺少力学计算题,即使有力学计算题,也是列出多项结果的选择题。为了给学生更多力学作业练习的机会,并节省力学教师在作业批改、成绩录入及出卷上所花费的时间。利用已有的材料力学解题方法,参考目前主流的在线作业与考试系统的设计模式,开展了材料力学在线作业与考试系统的研究与程序编制工作。具体地讲,本文在以下三方面展开了研究工作。(1)运用Matlab将矩阵位移法编写成可执行的算法程序。在程序中定义多个向量,分别存储材料力学中常见的支座形式、杆件截面形式、荷载形式等,以随机组合的方式形成不同类型的题目。同时编写通用的绘图程序,绘制与力学题目相关的载荷、结构与约束的示意图。系统后台调用可执行的算法程序形成指定量的力学题目、力学问题、答案及结构示意图,并自主写入MySql数据库中。(2)参照国内已有的力学类作业系统的设计模式,借助Django框架设计了教务管理系统,以便安排力学课程和管理学生的信息;设计教师管理系统,用于布置力学作业和安排力学考试;设计作业训练子系统,用于力学作业的在线练习;设计力学考试子系统,提供了力学在线考试的平台。(3)结合前两步工作,初步建立了材料力学在线作业与考试系统的雏形,以杆、轴、梁及其构件问题为算例,逐一进行力学计算题的在线解答、程序化批改与演算及结构内力图的绘制。验证材料力学在线作业与考试系统的可行性。本系统初步形成了拉压模块、扭转模块、弯曲模块的力学题库,为将来材料力学在线作业与考试系统的完整建立提供了一定的参考依据。