本发明属于教学工具技术领域，具体教学用虚拟计算器。
背景技术：
现在的小学教师在进行教学时，为了方便学生理解，总是使用教具或设计教学方法来进行演示练习。教师在进行计算教学，例如两位数加两位数(不进位)计算、两位数加两位数(进位)计算、两位数减两位数(不退位)计算、两位数减两位数(退位)计算等运算，采用以下几种方式来训练学生：1、通过同桌互相出口算题来进行练习。2、采用口算卡片出题来进行练习。
但是上述方法存在以下缺陷：需要他人配合，口算卡片的制作费时费力。特别是对于低年级的学生(低年级的学生只掌握一定数值内的加减法计算，例如100以内)来说，通过上述方法做计算，容易出现计算超范围的情况，例如做加法计算时，会经常出现和超出100的范围。做减法计算时，也会出现被减数小于减数，结果为负数的情况。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明提供教学用虚拟计算器，能够自动生成算式，使用方便。
一种教学用虚拟计算器，包括处理器、输入设备、输出设备和存储器，所述处理器、输入设备、输出设备和存储器相互连接，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：
接收用户的清零操作，清空上一条算式和计算结果；
接收用户的类别输入操作，获取用户输入的练习类别；
进入算式生成步骤：根据练习类别生成相应的算式；
接收用户的结果输入操作，获取用户输入的计算结果；
若用户输入的计算结果正确，计数器累加1，返回算式生成步骤；
若用户输入的计算结果错误，返回算式生成步骤。
进一步地，所述练习类别包括以下类别的一种或几种组合：
整十数加一位数加法、20以内进位加法、20以内退位减法、两位数加整十位加法、两位数减整十位减法、两位数加一位数不进位加法、两位数减一位数不退位减法、两位数加一位数进位加法、两位数减一位数退位减法、两位数加两位数不进位加法、两位数减两位数不退位减法、两位数加两位数进位加法、两位数减两位数退位减法。
进一步地，若所述练习类别为整十数加一位数加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数；
计算第一加数：第一加数＝第一随机数×10；
产生一个从1到9之间的随机数，以得到第二加数；
生成算式：第一加数+第二加数。
进一步地，若所述练习类别为20以内进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个2到9之间的随机数，以得到第一加数；
根据第一加数随机产生第二加数；所述第二加数范围为第一数值到9，第一数值＝11-第一加数；
生成算式：第一加数+第二加数；
若所述练习类别为20以内退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数；
计算被减数：被减数＝10+第一随机数；
根据第一随机数随机产生减数；所述减数范围为第一数值到9，第一数值＝第一随机数+1；
生成算式：被减数-减数。
进一步地，若所述练习类别为两位数加整十位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数；
根据第一随机数随机产生第二随机数；所述第二随机数范围为1到第一数值，第一数值＝9-第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数；
计算第一加数：第一加数＝第二随机数×10；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第一随机数，第二加数的个位数字为第三随机数；
生成算式：第一加数+第二加数；
若所述练习类别为两位数减整十位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数；
根据第一随机数随机产生第二随机数；所述第二随机数范围为1到第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数；
计算减数：减数＝第二随机数×10；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数，被减数的个位数字为第三随机数；
生成算式：被减数-减数。
进一步地，若所述练习类别为两位数加一位数不进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数；
根据第一随机数随机产生第一加数；所述第一加数范围为1到第一数值，第一数值＝9-第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第一随机数，第二加数的个位数字为第三随机数；
生成算式：第一加数+第二加数；
若所述练习类别为两位数减一位数不退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数；
根据第一随机数随机产生减数；所述减数范围为1到第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数，被减数的个位数字为第三随机数；
生成算式：被减数-减数。
进一步地，若所述练习类别为两位数加一位数进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第二随机数；
根据第二随机数产生第一加数；所述第一加数范围为第一数值到9，第一数值＝10-第二随机数；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第一随机数，第二加数的个位数字为第二随机数；
生成算式：第一加数+第二加数；
若所述练习类别为两位数减一位数退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个2到9之间的随机数，以得到第一随机数；
产生一个1到8之间的随机数，以得到第二随机数；
根据第二随机数随机产生减数；所述减数范围为第一数值到9，所述第一数值＝第二随机数+1；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数，被减数的个位数字为第二随机数；
生成算式：被减数-减数。
进一步地，若所述练习类别为两位数加两位数不进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数；
产生一个1到8之间的随机数，以得到第二随机数；
根据第一随机数产生第三随机数；所述第三随机数范围为1到第一数值，第一数值＝9-第一随机数；
根据第二随机数产生第四随机数；所述第四随机数范围为1到第二数值，第二数值＝9-第二随机数；
计算第一加数：第一加数的十位数字为第一随机数，第一加数的个位数字为第二随机数；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第三随机数，第二加数的个位数字为第四随机数；
生成算式：第一加数+第二加数；
若所述练习类别为两位数减两位数不退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第二随机数；
根据第一随机数产生第三随机数；所述第三随机数范围为1到第一随机数；
根据第二随机数产生第四随机数；所述第四随机数范围为1到第二随机数；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数，被减数的个位数字为第二随机数；
计算减数：减数的十位数字为第三随机数，减数的个位数字为第四随机数；
生成算式：被减数-减数。
进一步地，若所述练习类别为两位数加两位数进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到7之间的随机数，以得到第一随机数；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第二随机数；
根据第一随机数产生第三随机数；所述第三随机数范围为1到第一数值，第一数值＝8-第一随机数；
根据第二随机数产生第四随机数；所述第四随机数范围为第二数值到9，第二数值＝10-第二随机数；
计算第一加数：第一加数的十位数字为第一随机数，第一加数的个位数字为第二随机数；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第三随机数，第二加数的个位数字为第四随机数；
生成算式：第一加数+第二加数；
若所述练习类别为两位数减两位数退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个2到9之间的随机数，以得到第一随机数；
产生一个1到8之间的随机数，以得到第二随机数；
根据第一随机数产生第三随机数；所述第三随机数范围为1到第一数值，第一数值＝第一随机数-1；
根据第二随机数产生第四随机数；所述第四随机数范围为第二数值到9，第二数值＝第二随机数+1；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数，被减数的个位数字为第二随机数；
计算减数：减数的十位数字为第三随机数，减数的个位数字为第四随机数；
生成算式：被减数-减数。
由上述技术方案可知，本发明提供的教学用虚拟计算器，能够自动生成不同类别的算式，学生可通过该计算器进行加减法练习。教师可以根据教学进度，利用课堂时间进行口算训练，提高学生的口算水平。家长可以和孩子一起进行口算练习，使用方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为实施例一提供的虚拟计算器的模块框图。
图2为实施例二提供的虚拟计算器的一种显示界面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
实施例一：
参见图1，实施例一提供了一种教学用虚拟计算器，包括处理器801、输入设备802、输出设备803和存储器804，所述处理器801、输入设备802、输出设备803和存储器804通过总线805相互连接，其中，所述存储器801用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器801被配置用于调用所述程序指令，执行以下方法：
s1：接收用户的清零操作，清空上一条算式和计算结果；
具体地，虚拟计算器上还可以设有清零按键，当清零按键按下时，清空计算器中上一条计算记录，包括算式和结果。
s2：接收用户的类别输入操作，获取用户输入的练习类别；
本实施例不对练习类别作限定，具体实施时，练习类别可以为多种，可以根据各个年龄段增加不同难度的练习类别。例如：针对小学一、二年级的学生进行100以内加减法练习的情况下，练习类别包括以下类别的一种或几种组合：整十数加一位数加法、20以内进位加法、20以内退位减法、两位数加整十位加法、两位数减整十位减法、两位数加一位数不进位加法、两位数减一位数不退位减法、两位数加一位数进位加法、两位数减一位数退位减法、两位数加两位数不进位加法、两位数减两位数不退位减法、两位数加两位数进位加法、两位数减两位数退位减法。
s3：进入算式生成步骤：根据练习类别生成相应的算式；
具体地，算式生成的核心是通过随机数函数产生第一个数，然后对第二个数的范围进行确定，在范围内产生第二个数。例如，如果学生选择20以内进位加法，生成20以内进位加法的算式。
s4：接收用户的结果输入操作，获取用户输入的计算结果；
具体地，所述虚拟计算器在进行练习时，还设有虚拟键盘，学生通过键盘输入结果。
s5：若用户输入的计算结果正确，计数器累加1，返回算式生成步骤；
s6：若用户输入的计算结果错误，返回算式生成步骤。
具体地，该计算器还统计学生的正确率。假如算式是10+9；如果学生输入19，则回答正确，正确题数增加1，正确率增加。如果学生输入15，则回答错误。该计算器在进行练习时，可以进行多条算式练习，例如在一次练习中可以练习10道算式，当完成一道算式后，不管学生回答正确还是错误，总题目数量减1，进入下一题。
具体地，该虚拟计算器可以通过多种形式表示，例如：可以在计算机端表示，也可以在移动终端上通过app形式表示，或者是开发学习机，通过学习机表示，还可以是以网站形式表示等等。
该计算器特别适用于低年级的学生，特别是小学一、二年级学生进行100以内的加减法计算。该虚拟计算器能够自动生成不同类别的算式，学生可通过该计算器进行加减法练习。教师可以根据教学进度，利用课堂时间进行口算训练，提高学生的口算水平。家长可以和孩子一起进行口算练习，使用方便。
实施例二：
实施例二在实施例一的基础上，细化了以下算式生成方法：
1、20以内进位加法。
若所述练习类别为20以内进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个2到9之间的随机数，以得到第一加数a；
根据第一加数a随机产生第二加数b；所述第二加数b范围为第一数值到9，第一数值＝11-第一加数a；
生成算式：第一加数a+第二加数b；
具体地，例如a＝4，随机产生b的范围是7到9，假设为8，则生成的算式为4+8。根据该方法生成的算式的计算结果不超过20，不会出现超范围计算的情况。
2、20以内退位减法。
若所述练习类别为20以内退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数a；
计算被减数：被减数＝10+第一随机数a；
根据第一随机数a随机产生减数b；所述减数b范围为第一数值到9，第一数值＝第一随机数a+1；
生成算式：被减数-减数。
具体地，例如a＝4，被减数＝14，随机产生减数b的范围是5到9，假设为6，则生成的算式为14-6。根据该方法生成的算式符合20以内退位减法，不会出现超范围计算的情况。
3、整十数加一位数加法。
若所述练习类别为整十数加一位数加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数a；
计算第一加数：第一加数＝第一随机数a×10；
产生一个从1到9之间的随机数b，以得到第二加数；
生成算式：第一加数+第二加数。
具体地，例如a＝4，第一加数＝40，随机产生b＝2，生成算式为40+2。根据该方法生成的算式符合整十数加一位数加法，不会出现超范围计算的情况。
4、两位数加整十位加法。
若所述练习类别为两位数加整十位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数a；
根据第一随机数a随机产生第二随机数c；所述第二随机数c范围为1到第一数值，第一数值＝9-第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数b；
计算第一加数：第一加数＝第二随机数c×10；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第一随机数a，第二加数的个位数字为第三随机数b；
生成算式：第一加数+第二加数；
具体地，例如a＝4，随机生成c的范围为1到5，假设c＝2，随机生成b＝7，则生成的算式是20+47，根据该方法生成的算式符合两位数加整十位加法，不会出现超范围计算的情况。
5、两位数减整十位减法。
若所述练习类别为两位数减整十位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数a；
根据第一随机数a随机产生第二随机数c；所述第二随机数c范围为1到第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数b；
计算减数：减数＝第二随机数c×10；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数a，被减数的个位数字为第三随机数b；
生成算式：被减数-减数。
具体地，例如a＝4，随机生成c的范围为1到4，假设c＝3，随机生成b＝7，则生成的算式是47-30，根据该方法生成的算式符合两位数减整十位减法，不会出现超范围计算的情况。
6、两位数加一位数不进位加法。
若所述练习类别为两位数加一位数不进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数a；
根据第一随机数a随机产生第一加数c；所述第一加数c范围为1到第一数值，第一数值＝9-第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数b；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第一随机数a，第二加数的个位数字为第三随机数b；
生成算式：第一加数+第二加数；
具体地，例如a＝4，随机生成c的范围为1到5，假设c＝3，随机生成b＝7，则生成的算式是3+47，根据该方法生成的算式符合两位数加一位数不进位加法，不会出现超范围计算的情况。
7、两位数减一位数不退位减法。
若所述练习类别为两位数减一位数不退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数a；
根据第一随机数a随机产生减数c；所述减数c范围为1到第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第三随机数b；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数a，被减数的个位数字为第三随机数b；
生成算式：被减数-减数。
具体地，例如a＝4，随机生成c的范围为1到4，假设c＝3，随机生成b＝7，则生成的算式是47-3，根据该方法生成的算式符合两位数减一位数不退位减法，不会出现超范围计算的情况。
8、两位数加一位数进位加法。
若所述练习类别为两位数加一位数进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第二随机数b；
根据第二随机数b产生第一加数c；所述第一加数c范围为第一数值到9，第一数值＝10-第二随机数b；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第一随机数a，第二加数的个位数字为第二随机数b；
生成算式：第一加数+第二加数；
具体地，例如a＝4，随机生成b＝5，随机生成c的范围为5到9，假设c＝8，则生成的算式是8+45，根据该方法生成的算式符合两位数加一位数进位加法，不会出现超范围计算的情况。
9、两位数减一位数退位减法。
若所述练习类别为两位数减一位数退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个2到9之间的随机数，以得到第一随机数a；
产生一个1到8之间的随机数，以得到第二随机数b；
根据第二随机数b随机产生减数c；所述减数c范围为第一数值到9，所述第一数值＝第二随机数b+1；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数a，被减数的个位数字为第二随机数b；
生成算式：被减数-减数。
具体地，例如a＝4，随机生成b＝5，随机生成c的范围为6到9，假设c＝8，则生成的算式是45-8，根据该方法生成的算式符合两位数减一位数退位减法，不会出现超范围计算的情况。
10、两位数加两位数不进位加法。
若所述练习类别为两位数加两位数不进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到8之间的随机数，以得到第一随机数a；
产生一个1到8之间的随机数，以得到第二随机数b；
根据第一随机数a产生第三随机数c；所述第三随机数c范围为1到第一数值，第一数值＝9-第一随机数a；
根据第二随机数b产生第四随机数d；所述第四随机数d范围为1到第二数值，第二数值＝9-第二随机数b；
计算第一加数：第一加数的十位数字为第一随机数a，第一加数的个位数字为第二随机数b；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第三随机数c，第二加数的个位数字为第四随机数d；
生成算式：第一加数+第二加数；
具体地，例如a＝4，随机生成b＝5，随机生成c的范围为1到5，假设c＝3，随机生成d的范围为1到4，假设d＝1，则生成的算式是45+31，根据该方法生成的算式符合两位数加两位数不进位加法，不会出现超范围计算的情况。
11、两位数减两位数不退位减法。
若所述练习类别为两位数减两位数不退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到9之间的随机数，以得到第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第二随机数b；
根据第一随机数a产生第三随机数c；所述第三随机数范围为1到第一随机数a；
根据第二随机数b产生第四随机数d；所述第四随机数d范围为1到第二随机数b；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数a，被减数的个位数字为第二随机数b；
计算减数：减数的十位数字为第三随机数c，减数的个位数字为第四随机数d；
生成算式：被减数-减数。
具体地，例如a＝4，随机生成b＝5，随机生成c的范围为1到4，假设c＝3，随机生成d的范围为1到5，假设d＝1，则生成的算式是45-31，根据该方法生成的算式符合两位数减两位数不退位减法，不会出现超范围计算的情况。
12、两位数加两位数进位加法。
若所述练习类别为两位数加两位数进位加法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个1到7之间的随机数，以得到第一随机数a；
产生一个1到9之间的随机数，以得到第二随机数b；
根据第一随机数a产生第三随机数c；所述第三随机数范围为1到第一数值，第一数值＝8-第一随机数a；
根据第二随机数b产生第四随机数d；所述第四随机数范围为第二数值到9，第二数值＝10-第二随机数b；
计算第一加数：第一加数的十位数字为第一随机数a，第一加数的个位数字为第二随机数b；
计算第二加数：第二加数的十位数字为第三随机数c，第二加数的个位数字为第四随机数d；
生成算式：第一加数+第二加数；
具体地，例如a＝4，随机生成b＝5，随机生成c的范围为1到4，假设c＝3，随机生成d的范围为5到9，假设d＝8，则生成的算式是45+38，根据该方法生成的算式符合两位数加两位数进位加法，不会出现超范围计算的情况。
13、两位数减两位数退位减法。
若所述练习类别为两位数减两位数退位减法，所述根据练习类别生成相应的算式具体包括：
初始化随机函数，产生一个2到9之间的随机数，以得到第一随机数a；
产生一个1到8之间的随机数，以得到第二随机数b；
根据第一随机数a产生第三随机数c；所述第三随机数c范围为1到第一数值，第一数值＝第一随机数a-1；
根据第二随机数b产生第四随机数d；所述第四随机数d范围为第二数值到9，第二数值＝第二随机数b+1；
计算被减数：被减数的十位数字为第一随机数a，被减数的个位数字为第二随机数b；
计算减数：减数的十位数字为第三随机数c，减数的个位数字为第四随机数d；
生成算式：被减数-减数。
具体地，例如a＝4，随机生成b＝5，随机生成c的范围为1到3，假设c＝2，随机生成d的范围为6到9，假设d＝8，则生成的算式是45-28，根据该方法生成的算式符合两位数减两位数退位减法，不会出现超范围计算的情况。
应当理解，在本发明实施例中，所称处理器801可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
输入设备802可以包括触控板、指纹采传感器(用于采集用户的指纹信息和指纹的方向信息)、麦克风等，输出设备803可以包括显示器(lcd等)、扬声器等。
该存储器804可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器801提供指令和数据。存储器804的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器804还可以存储设备类型的信息。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。