0引言
随着网络技术和多媒体技术的发展，教育已进入网络时代，在基于网络的教学中，数学公式的编辑和使用是一个无法回避的问题。教师和学生之间在探讨含有数学公式内容的课程时，均需要在线编辑数学公式，实时传输和显示，以满足远程教学即时互动的效果。以往在WEB环境中，一般是将公式转变为图形的形式来处理，具体做法是使用HTML的标签，借助语法实现网页中公式的显示。这种做法的弊端显而易见，就是不能重新编辑公式，若需要更改公式，必须重新制作公式的图片，制作后还需要与网页编辑软件协作，过程可谓繁琐，即使最后可以在网上显示，也不能对公式进行查找和索引，难以进行控制和信息处理，非常不利于网络上信息发布、学术交流、教学互动等活动的开展。而且一旦数学公式增多导致文件变大，传输速度和显示速度将变得缓慢，无疑影响双方交流和互动的效果。使用TeX/LaTeX标准是另辟蹊径的一种选择方案。比如免费下载“NieTEX网络公式编辑器”，它是以TeX/LaTeX为标准的CGI应用程序，可以使用标准的TeX/LaTeX语言表述公式。但是TeX/LaTeX比较专业，不是花一两天就能完全学会的[1]，输入的命令往往会出现令人困惑的错误信息，并且往往无法准确找到错误所在，掌握TeX/LaTeX需要一段比较漫长而艰难的过程。利用专用数学公式浏览器插件同样可以实现WEB中数学公式的表示，比如比较知名的ScienceWord Web Edition网络插件，其支持Html、Asp、Asp.Net、Php、Jsp等WEB语言，正如官方所言“可将公式和数学符号完全融入到文字流中，使公式、数学符号和文字成为一个有机的整体。公式一方面具有普通文字流的属性特征如字体、字号、颜色等，另一方面具有自己的逻辑结构。全新的公式'文字流化'编辑技术使公式和数学符号的编辑与修改就像编排文字一样简单、方便而快捷。”这个ScienceWord插件方案本来效果不错，但是非常遗憾的是，它的价格不菲，让一般用户觉得难以承受，普及起来可能有较大难度。比较下来，利用MathML实现数学公式在互联网上的显示和传输，不失为一种行之有效的解决之道。
1数学标记语言MathML
MathML （Mathematical Markup Language）是国际互联网标准组织W3C制定的一种基于XML的数学标记语言，是计算机之间交换数学信息的基本标准。它以树状结构表示数学公式的结构和内容，采用文本形式存储数学的符号、公式及特殊字符而只占用很小的存储空间，不仅在计算机程序的实现上更方便快捷，[2]在Web的其他应用程序中实现再利用和转换上也更简便高效，而且可以有效克服传统的Web中使用图片表达数学公式的缺点与弊端。XML具有上下文相关和动态功能，也可以让信息提供者根据需要，自行定义符号及其属性来扩展公式表述、数据描述和对文件进行嵌套，从而使得MathML能够支持在网页上显示各类复杂的数学公式，极大拓展了其应用空间与前景。
与HTML类似，MathML标记语言包括两部分。一种是内容型标记（Content Markup），用来描述抽象的数学对象，提供表达式数学结构的编码，一种是表现型标记（Presention Markup），用来表达数学公式内在的结构，它关注数学公式的构成，而并不强调公式的语义含义，主要目的就是能够把数学公式表现出来。[3]数学表达式本身就是递归性的树状结构，MathML充分利用了数学表达式的这个特点，使得内容型标记和表现型标记也都体现了递归性。例如对于不定积分表达式∫xdx，写成的含有MathML的网页代码为：
其中，MathML数学公式均以
结束，其作用在于传递在
中设置的参数给MathML的处理程序，这些参数影响整个数学表达式的显示，并为在MathML的处理程序和浏览器之间传递信息提供了一种机制。[4]
表示水平方向上任意数目公式的组合。
表示运算符、边界或分隔符。
2WEB中应用MathML
由于微软的IE浏览器无法正确识别含有MathML的网页，所以必须安装Design Science公司的MathPlaye插件才能显示用MathML描述的公式。在使用Java Applet来实现数学公式的输入与显示时，首先是将WebEQApplet.jar拷贝到发布目录，然后在HTML中插入以下代码：
该处理方式固然可实现交互式数学文档，但是描述公式的代码一般非常复杂，一个很简单的公式也将涉及很多的XML的tag，掌握起来确实有点力不从心。这时候使用MathType进行可视化编辑，让其自动生成MathML语言，无疑化繁为简。MathType是一款专业的数学公式编辑器（也就是让Word公式编辑器自动“下岗”的编辑器），同时也是一套为MathML提供写作和编辑工具的Java小程序，相信数学工作者对它不会陌生。获取MathML代码比较方便，只需在MathType中输入公式以后选择所需部分，复制到剪贴板上，之后执行【参数→转换…】，按照如下图所示操作即可。
这时源码所有标签都在一个名字空间里，即数据是以“m”为命名间隔的MathML格式的公式代码，这样就可使IE能自动启动MathType和真正识别MathML代码。[5]在HTML中使用MathPlayer插件对象的具体步骤如下：
1）把以“m”为命名间隔的MathML格式代码粘贴在与
之间
2）在与之间插入以下语句：
llD4-BDl1-00104BD3F987”>
<? importnamespace=“m”implementation=“ #MathPlayer ”?>
3）修改标签：
而调用通用MathML样式表则使数学公式的显示方式及优化趋于完善。XML最大特点是内容与形式分离，XML采用CSS和XSL两种样式来使IE能够以公式的形式显示给使用者，而非以树形结构的代码呈现给用户。CSS意思是层叠样式表，熟悉HTML的读者应该熟悉它的主要功能是弥补网页格式化功能的不足，它适用元素顺序不变的XML文件，元素在XML中是什么顺序排列，通过CSS表现出来顺序依旧。对于CSS文档，这里不再赘述。XSL也称可扩展样式语言，其作用在于能发现并判断阅读文档的是什么浏览器，以及系统中安装了什么样的显示渲染组件。XML文件在展开后是一种树状结构，XSL处理器则根据XSL样式表的指示读取XML文件中的信息，进行一系列操作，重新组合后转换产生一个Well-Formed的HTML文件，从而实现数学公式的优化。[6]在脱机状态下，调用通用MathML样式表，必须在网页头部加上下面两条语句：
同时当前目录应至少包含mathm1. xsl、pmathm1.xsl和ctop.xsl文件。如果缺少了某个文件，对MathML的解析将实效。
MathML作为“未来的数学网络标准语言”，其在解决网络环境中数学公式的输入、显示、编辑等问题上是可靠和有效的，它使WEB数学信息和普通文本一样在浏览器上显示出来，必将能被广泛应用。随着以MathML为代表的XML技术的不断发展和进步，相信还会有更先进高效的WEB数学表达方式出现，进一步加强网络对教育的支撑力度，为推动网上数学信息交流和教育信息化铺平道路。
