Đang tải... (xem toàn văn)
tài liệu về phần mềm hỗ trợ thêm cho học sinh và giáo viên
- i - LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, ngành công nghệ thông tin trên thế giới ngày càng phát triển mạnh mẽ, và ngày càng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực. Với khả năng ứng dụng rộng rãi của ngành công nghệ thông tin, với chính sách phát triển ngành công nghệ thông tin của nhà nước, với việc nâng cao chất lượng giáo dục ở nước ta thì việc tin học hóa giáo dục (ứng dụng ngành công nghệ thông tin vào ngành giáo dục) là phù hợp và thiết thực. Với khả năng trên, việc đưa tin học hỗ trợ cho lãnh vực giáo dục, trong đó việc hỗ trợ cho việc giải bài tập của học sinh tại nhà là có thể thực hiện được. Để giúp học sinh có khả năng tự giải bài tập mà không cần đến lớp học thêm, không cần người hướng dẫn giải bài tập, thì với một phần mềm hỗ trợ giải bài tập trên máy tính tại nhà sẽ đáp ứng được cho học sinh nh ững nhu cầu này. Và điển hình là phần mềm hỗ trợ ôn thi tốt nghiệp phổ thông trung học môn toán mà chúng em đã nghiên cứu và thực hiện. Để nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cái tiến cách dạy và học: tăng cường thiết bị dạy và học, thêm kiến thức vào một số sách giáo khoa, thêm một số môn học mới vào chương trình học. Lượng kiến thức cầ n truyền đạt và đòi hỏi học sinh nắm bắt tăng nhiều hơn. Trong khi đó, với lượng kiến thức như thế, việc dạy của giáo viên và sự tiếp thu của một số học sinh ở trường, đôi khi không đạt được những kết quả mong muốn. Vì lí do, không đủ thời gian trên lớp để giáo viên hướng dẫn cặn kẽ cho học sinh giải bài tập, nên một số học sinh không thể hoặc khó khăn để theo kịp chương trình học của mình. Vì vậy, việc tự giải bài tập của học sinh ở nhà là việc hết sức khó khăn, nếu không muốn nói là đôi khi không không thể làm được nếu không có người hướng dẫn. Cho nên, một số học sinh đã phải nhờ người hướng dẫn tại nhà (giáo viên kèm tại nhà; anh, chị, phụ huynh có kiến thức về bài tập - ii - của con em mình), số học sinh còn lại không có điều kiện trên thì đến lớp học thêm (hình thức phổ biến) của giáo viên bộ môn. Với lượng kiến thức nhiều hơn trước đây, đòi hỏi học sinh và giáo viên phải đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn. Vì thế, một phần mềm để hỗ trợ thêm cho học sinh và giáo viên dạy và học tốt hơn là thực sự cầ n thiết. Trong đề tài của mình, chúng em mong muốn cung cấp cho giáo viên khả năng biên soạn lý thuyết, biên soạn bài tập trắc nghiệm cũng như tự luận để cung cấp cho học sinh, hỗ trợ phát sinh đề và giải bài tập tự luận cho hầu hết các dạng toán thi tốt nghiệp, hỗ trợ cho học sinh làm bài và chấm bài trắc nghiệm cho học sinh, hỗ trợ thể hi ện các ký hiệu toán học trên chương trình. Nội dung của luận văn được chia làm 5 chương cụ thể như sau: Chương 1 Mở Đầu: giới thiệu tổng quan về đề tài, những công việc cần làm trong đề tài. Chương 2 Phân Tích: phân tích đề tài. Chương 3 Thiết Kế: thiết kế đề tài. Chương 4 Kỹ Thuật: giới thiệu các kỹ thuật sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài như việc thể hiện các ký hiệu toán học, XML, XSLT, MathML . Chương 5 Thực hiện và kiểm tra: thực hiện và các bộ kiểm tra chương trình. Chương 6 Tổng kết: tóm tắt kết quả đạt được, đề ra hướng phát triển trong tương lai. Phụ lục: Một số vấn đề cần quan tâm của đề tài. - iii - MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU i MỤC LỤC iii DANH SÁCH CÁC HÌNH .vii DANH SÁCH CÁC BẢNG viii Chương 1 Mở đầu 1 1.1. Giới thiệu về đề tài .2 1.2. Khảo sát hiện trạng .3 1.2.1. Tình hình thực tế 3 1.2.2. Hiện trạng tin học .4 1.3. Nhu cầu thực tế 6 1.4. Mục tiêu .6 1.5. Yêu cầu .7 1.5.1. Yêu cầu chức năng .7 1.5.2. Yêu cầu phi chức năng .11 1.5.2.1. Tính tiến hóa : .11 1.5.2.2. Tính tiện dụng : .11 1.5.2.3. Tính hiệu quả : 12 1.5.2.4. Tính tương thích : .12 1.5.3. Các yêu cầu khác .13 1.5.3.1. Tính tái sử dụng : 13 1.5.3.2. Tính dễ bảo trì : 13 1.5.3.3. Tính dễ mang chuyển : .13 Chương 2 Phân tích .14 2.1. Sơ đồ sử dụng .15 Danh sách các yêu cầu: 15 2.2. Sơ đồ luồng dữ liệu 17 2.2.1. Soạn lý thuyết 17 2.2.2. Soạn bài tập mẫu 17 2.2.3. Phát sinh bài tập .18 2.2.4. Phát sinh bài giải 18 2.2.5. Soạn câu trắc nghiệm .18 2.2.6. Phát sinh đề thi trắc nghiệm .19 2.2.7. Xem lý thuyết .20 2.2.8. Xem bài tập mẫu 20 - iv - 2.2.9. Thi tự luận 21 2.2.10. Làm bài trắc nghiệm .21 2.2.11. Chấm bài trắc nghiệm 22 2.3. Sơ đồ lớp 23 Chương 3 Thiết kế 25 3.1. Sơ đồ kiến trúc tổng thể .26 3.2. Chi tiết tổ chức lưu trữ đối tượng .38 3.2.1. Câu trắc nghiệm .38 3.2.2. Lý thuyết 39 3.2.3. Bài Tập Mẫu 39 3.2.4. Đề thi trắc nghiệm 40 3.3. Thiết kế các lớp đối tượng xử lý thể hiện 42 3.3.1. Sơ đồ màn hình trong phân hệ học sinh .42 3.3.2. Sơ đồ màn hình trong phân hệ giáo viên .43 3.3.3. Các màn hình chung của hai phân hệ 44 3.3.3.1. Màn hình chính .44 3.3.3.2. Màn hình Soạn Lý Thuyết 46 3.3.3.3. Thể hiện Lý thuyết 50 3.3.3.4. Màn hình Soạn Bài tập mẫu .53 3.3.3.5. Thể hiện bài tập mẫu 56 3.3.3.6. Màn hình Soạn đề trắc nghiệm .58 3.3.3.7. Màn hình điều kiện phát sinh đề trắc nghiệm 63 3.3.3.8. Thể hiện câu trắc nghiệm .67 3.3.3.9. Thể hiện câu trắc nghiệm loại 1 .70 3.3.3.10. Thể hiện câu trắc nghiệm loại 2 .71 3.3.3.11. Thể hiện câu trắc nghiệm loại 3 .73 3.3.3.12. Thể hiện cây danh mục .74 3.3.3.13. Thể hiện thời gian .75 3.3.3.14. Màn hình Nhập câu trắc nghiệm 77 3.3.3.15. Màn hình Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số .79 3.3.3.16. Màn hình tính đạo hàm biểu thức .81 3.3.3.17. Thể hiện Bảng biến thiên 82 3.3.3.18. Thể hiện đồ thị hàm số .83 3.3.3.19. Màn hình Không Gian – Mặt Phẳng 84 3.3.3.20. Màn hình Thư viện .86 3.3.3.21. Màn hình Tham Số .88 3.3.4. Các màn hình của phân hệ học sinh .89 3.3.4.1. Thể hiện Lý Thuyết Chính .89 3.3.4.2. Thể hiện Bài tập chính 90 - v - 3.3.4.3. Thể hiện Trắc nghiệm Chính 92 3.3.4.4. Màn hình thi trắc nghiệm .93 3.3.5. Các màn hình của phân hệ giáo viên .96 3.3.5.1. Màn hình Lý thuyết Chính .96 3.3.5.2. Màn hình bài tập chính .97 3.3.5.3. Màn hình trắc nghiệm chính .99 3.3.5.4. Màn hình Soạn Câu trắc nghiệm : 100 3.4. Thiết kế các lớp đối tượng xử lý nghiệp vụ .104 3.4.1. Lý thuyết 104 3.4.1.1. Lớp LyThuyet .104 3.4.1.2. Lớp DSLyThuyet 105 3.4.2. Trắc Nghiệm 106 3.4.2.1. Lớp CauTracNghiem 106 3.4.2.2. Lớp DanhSachCauTN 106 3.4.2.3. Lớp DethiTracNghiem .108 3.4.2.4. Lớp DanhSachDethiTN 109 Bảng 3-42 Các bảng mô tả lớp DanhSachDeThiiTN .109 3.4.3. Bài tập: .109 3.4.3.1. Lớp Thư viện (THUVIEN): 109 3.4.3.2. Lớp Bài tập tự luận (BaiTapTuLuan): 110 3.4.3.3. Lớp hàm số(HAM_SO): .111 3.4.3.4. Lớp xử lý không gian tọa độ (XL_KhongGianToaDo): 114 3.4.3.5. Lớp xử lý mặt phẳng tọa độ (XL_MatPhangToaDo): 117 3.4.3.6. Lớp biểu thức (BIEU_THUC): .121 Bảng 3-46 Các bảng mô tả lớp BIEU_THUC .121 3.4.3.7. Lớp đơn thức (DON_THUC): 121 3.4.3.8. Lớp hằng số (HANG_SO) 122 3.4.3.9. Lớp biểu thức 1 ngôi (BIEU_THUC_1_NGOI) .122 3.4.3.10. Lớp biểu thức 2 ngôi (BIEU_THUC_2_NGOI) 123 3.4.3.11. Lớp Tham số ( ThamSo ): 125 3.5. Sơ đồ phối hợp hoạt động 126 3.5.1. Lưu trữ bài lý thuyết 126 3.5.2. Lưu trữ câu trắc nghiệm .126 3.5.3. Phát sinh đề trắc nghiệm 127 3.5.4. Thi trắc nghiệm 127 3.5.5. Chấm điểm bài trắc nghiệm .128 Chương 4 Một số kỹ thuật đặc trưng của đề tài .129 4.1. XML .130 4.2. XSLT 130 - vi - 4.3. MATHML 130 4.4. MATHML Control .131 4.5. Thư viện hỗ trợ nhận dạng đề tự luận 132 Chương 5 Thực hiện và kiểm tra 133 5.1. Thực hiện phần mềm 134 5.2. Kiểm tra phần mềm 134 Chương 6 Tổng kết 139 6.1. Các kết quả đạt được 140 6.1.1. Các yêu cầu chức năng : 140 6.1.2. Các yêu phi chức năng: 142 6.2. Tự đánh giá 142 6.2.1. Ưu điểm: 142 6.2.2. Hạn chế: .142 6.3. Hướng phát triển 143 PHỤ LỤC 144 TÀI LIỆU THAM KHẢO .204 - vii - DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1-1 Giao diện của PM Ôn Thi Toán của ADCOM .4 Hình 1-2 GD của “LTĐH” .4 Hình 1-3 Giao Diện của PM Toán của ESoft .5 Hình 2-1 Sơ đồ sử dụng .15 Hình 2-2 Sơ đồ lớp .23 Hình 3-1 Sơ đồ kiến trúc tổng thể 26 Hình 3-2 Sơ đồ màn hình phân hệ Học Sinh .42 Hình 3-3 Sơ đồ màn hình phân hệ Giáo Viên 43 Hình 3-4 Màn hình chính .44 Hình 3-5 Màn hình Soạn lý thuyết .47 Hình 3-6 Thể hiện Lý Thuyết .51 Hình 3-7 Màn hình Soạn Bài Tập Mẫu 53 Hình 3-8 Thể hiện bài tập mẫu .56 Hình 3-9 Màn hình Soạn Đề Trắc Nghiệm 59 Hình 3-10 Màn hình Điều kiện phát sinh Đề Trắc Nghiệm .64 Hình 3-11 Thể hiện Câu Trắc Nghiệm .67 Hình 3-12 Thể hiện Câu Trắc Nghiệm loại 1 .70 Hình 3-13 Thể hiện Câu Trắc Nghiệm loại 2 .71 Hình 3-14 Thể hiện Câu Trắc Nghiệm loại 3 .73 Hình 3-15 Thể hiện Cây Danh Mục .74 Hình 3-16 Thể hiện Thời Gian .75 Hình 3-17 Màn hình Nhập Câu Trắc Nghiệm 77 Hình 3-18 Màn hình Khảo sát và vẽ đồ thị 79 Hình 3-19 Màn hình Tính Đạo Hàm Biểu thức .81 Hình 3-20 Thể hiện Bảng Biến Thiên 82 Hình 3-21 Thể hiện Đồ thị Hàm số 83 Hình 3-22 Màn hình Không Gian – Mặt phẳng .84 Hình 3-23 Màn hình thư viện .86 Hình 3-24 Màn hình thư viện .88 Hình 3-25 Thể hiện Lý Thuyết .89 Hình 3-26 Thể hiện Bài Tập Chính 90 Hình 3-27 Thể hiện Trắc Nghiệm Chính .92 Hình 3-28 Màn hình Thi Trắc Nghiệm 93 Hình 3-29 Thể hiện Lý Thuyết Chính_Giáo viên 96 Hình 3-30 Thể hiện Bài Tập Chính_Giáo viên 97 Hình 3-31 Thể hiện Trắc Nghiệm Chính_Giáo Viên .99 Hình 3-32 Màn hình Soạn Câu Trắc Nghiệm 100 - viii - DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1-1 Tính tiến hoá .11 Bảng 1-2 Tính hiệu quả 12 Bảng 2-1 Danh sách các usecase 16 Bảng 2-2 Danh sách các lớp đối tượng 24 Bảng 3-1 Danh sách các lớp thể hiện .28 Bảng 3-2 Danh sách các lớp xử lý .30 Bảng 3-3 Danh sách các lớp lưu trữ .31 Bảng 3-4 Danh sách các lớp con của XL_KhongGianToaDo .32 Bảng 3-5 Danh sách các lớp con của XL_MatPhangToaDo .35 Bảng 3-6 Danh sách các lớp con của lớp HAMSO 36 Bảng 3-7 Danh sách các lớp con của lớp BIEUTHUC 37 Bảng 3-8 Các bảng thông tin về màn hình chính .46 Bảng 3-9 Các bảng mô tả màn hình Soạn Lý Thuyết 50 Bảng 3-10 Các bảng mô tả Thể hiện Lý thuyết .52 Bảng 3-11 Các bảng mô tả màn hình Soạn Bài Tập Mẫu 55 Bảng 3-12 Các bảng mô tả thể hiện Bài Tập Mẫu .58 Bảng 3-13 Các bảng mô tả màn hình Soạn Đề Trắc Nghiệm 63 Bảng 3-14 Các bảng mô tả màn hình Điếu kiện Phát sinh 67 Bảng 3-15 Các bảng mô tả thể hiện Câu Trắc Nghiệm .69 Bảng 3-16 Các bảng mô tả thể hiện Câu Trắc Nghiệm 1 71 Bảng 3-17 Các bảng mô tả thể hiên câu Trắc Nghiệm 2 .72 Bảng 3-18 Các bảng mô tả thể hiện Câu Trắc Nghiệm 3 73 Bảng 3-19 Các bảng mô tả thể hiện Cây Danh Mục 75 Bảng 3-20 Các bảng mô tả thể hiện Thời Gian 77 Bảng 3-21 Các bảng mô tả màn hình Nhập Câu Trắc Nghiệm .79 Bảng 3-22 Các bảng mô tả màn hình Khảo sát và vẽ Đố thị .80 Bảng 3-23 Các bảng mô tả màn hình Tính Đạo Hàm Biểu thức .82 Bảng 3-24 Các bảng mô tả thể hiện Bảng Biến Thiên .82 Bảng 3-25 Các bảng mô tả thể hiện đồ thị .84 Bảng 3-26 Các bảng mô tả màn hình Không Gian Mặt phẳng 86 Bảng 3-27 Các bảng mô tả màn hình Thư viện .87 Bảng 3-28 Các bảng mô tả màn hình Thư viện .89 Bảng 3-29 Các bảng mô tả thể hiện Lý Thuyết Chính_ Học sinh .90 Bảng 3-30 Các bảng mô tả thể hiện Bài Tập Chính _Học sinh .91 Bảng 3-31 Các bảng mô tả thể hiện Trắc Nghiệm Chính 93 Bảng 3-32 Các bảng mô tả màn hình Thi Trắc Nghiệm 96 Bảng 3-33 Các bảng mô tả thể hiện Lý Thuyết Chính .97 Bảng 3-34 Các bảng mô tả thể hiện Bài Tập Chính .98 - ix - Bảng 3-35 Các bảng mô tả thể hiện Bài Tập Chính .100 Bảng 3-36 Các bảng mô tả màn hình Soạn Câu Trắc Nghiệm 103 Bảng 3-37 Các bảng mô tả lớp Lý Thuyết .104 Bảng 3-38 Các bảng mô tả lớp DSLyThuyet .105 Bảng 3-39 Các bảng mô tả lớp CauTracNghiem .106 Bảng 3-40 Các bảng mô tả lớp DanhSachCauTN .107 Bảng 3-41 Các bảng mô tả lớp DeThiTracNghiem .108 Bảng 3-42 Các bảng mô tả lớp DanhSachDeThiiTN .109 Bảng 3-43 Các bảng mô tả lớp HAMSO .112 Bảng 3-44 Các bảng mô tả lớp XL_KhongGianToaDo .115 Bảng 3-45 Các bảng mô tả lớp XL_MatPhangToaDo .118 Bảng 3-46 Các bảng mô tả lớp BIEU_THUC .121 Bảng 3-47 Các bảng mô tả lớp DON_THUC 122 Bảng 3-48 Các bảng mô tả lớp HANG_SO .122 Bảng 3-49 Các bảng mô tả lớp BIEU_THUC_1_NGOI .123 Bảng 3-50 Các bảng mô tả lớp BIEU_THUC_2_NGOI .123 Chương 1. Mở đầu - 1 - Chương 1 Mở đầu ªChương này giới thiệu tổng quan về đề tài, gồm các phần sau: Giới thiệu về đề tài Khảo sát hiện trạng Nhu cầu thực tế Mục tiêu Yêu cầu [...]... thuyết Ý nghĩa Giáo viên soạn lý thuyết cho học sinh xem 2 Soạn bài tập Giáo viên soạn bài tập mẫu cho học sinh xem 3 Phát sinh bài tập Phần mềm phát sinh bài tập theo yêu cầu của giáo viên và - 15 - Ghi chú Chương 2 Phân tích học sinh 4 Phát sinh bài giải Phần mềm phát sinh bài giải theo yêu cầu của giáo viên và học sinh 5 Soạn câu trắc nghiệm Giáo viên soạn các đề thi trắc nghiệm 6 Phát sinh đề thi... mình), số học sinh còn lại không có điều kiện trên thì đến lớp học thêm (hình thức phổ biến) của giáo viên bộ môn Với lượng kiến thức nhiều hơn trước đây, đòi hỏi học sinh và giáo viên phải đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn Vì thế, một phần mềm để hỗ trợ thêm cho học sinh và giáo viên dạy và học tốt hơn là thực sự cần thiết 1.4 Mục tiêu Đề tài có hai mục tiêu chính, đó là hỗ trợ học sinh trong... trình học và hỗ trợ giáo viên trong quá trình dạy Học sinh có thể xem lý thuyết, xem đáp án, xem đánh giá về bài làm của giáo viên, ngoài ra chương trình còn hỗ trợ cho học sinh phát sinh bài giải và lưu trữ bài làm tự luận để chuyển cho giáo viên, và cho học sinh thi trắc nghiệm, hình thức thi có thể được áp dụng trong tương lai gần… Giáo viên có thể soạn lý thuyết, soạn đáp án, ra đề tự luận và trắc... • Thể hiện tốt các ký tự toán học, nhận diện đề 1 cách tự nhiên nhất o Cho phép học sinh lưu trữ bài làm và chuyển cho giáo viên đánh giá o Nhận diện đề bài của học sinh dưới dạng tự nhiên − Cung cấp phương tiện giao tiếp giữa giáo viên và học sinh: o Trao đổi thông tin qua Web Hỗ trợ 1 trang thông tin Hỗ trợ download, upload tài liệu Hỗ trợ 1 forum để giáo viên và học sinh trao đổi thông tin trực tuyến... tin vào ngành giáo dục) là phù hợp và thiết thực Với khả năng trên, việc đưa tin học hỗ trợ cho lãnh vực giáo dục, trong đó việc hỗ trợ cho việc giải bài tập của học sinh tại nhà là có thể thực hiện được Để giúp học sinh có khả năng tự giải bài tập mà không cần đến lớp học thêm, không cần người hướng dẫn giải bài tập, thì với một phần mềm hỗ trợ giải bài tập trên máy tính tại nhà sẽ đáp ứng được cho học. .. câu hỏi, giáo viên phát sinh ra các đề thi trắc nghiệm theo ý mình 7 Xem lý thuyết Học sinh có thể xem lý thuyết mà giáo viên đã soạn 8 Xem bài tập mẫu Học sinh có thể xem các bài giải mẫu mà giáo viên đã soạn 9 Làm bài tự luận Học sinh làm bài tự luận theo đề bài do phần mềm phát sinh, do giáo viên cho hoặc tự nghĩ ra 10 Làm bài trắc nghiệm Học sinh làm bài trắc nghiệm theo các bộ đề do giáo viên gửi... nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông Bộ Giáo dục và Đào tạo đã cái tiến cách dạy và học: tăng cường thiết bị dạy và học, thêm kiến thức vào một số sách giáo khoa, thêm một số môn học mới vào chương trình học Lượng kiến thức cần truyền đạt và đòi hỏi học sinh nắm bắt tăng nhiều hơn Trong khi đó, với lượng kiến thức như thế, việc dạy của giáo viên và sự tiếp thu của một số học sinh ở trường, đôi khi... nghiệm cho học sinh, phần mềm hỗ trợ giáo viên phát sinh bài tập và bài giải cũng như đề thi trắc nghiệm… Bên cạnh đó, học sinh và giáo viên có thể trao đổi thông tin bằng tài liệu được in ra giấy, đĩa mềm, website, FTP hay qua hệ thống email -6- Chương 1 Mở đầu 1.5 Yêu cầu Chúng em mong muốn đạt được những chức năng: • Thể hiện tốt các ký hiệu toán học • Cung cấp dữ liệu mẫu nhiều cho học sinh tham... tập cho học sinh làm, giáo viên có thể tự soạn hay lấy từ sách giáo khoa, những tài liệu tham khảo Soạn hướng dẫn giải bài tập: Để đưa ra các hướng dẫn, gợi ý giải bài tập cho học sinh, giáo viên soạn thông qua kiến thức sẵn có của mình hay tham khảo tài liệu Chấm điểm và cho nhận xét, đánh giá kết quả: Giáo viên chấm điểm bài làm của học sinh Các nghiệp vụ của học sinh Giải bài tập: Đa số học sinh. .. bài toán o Cho phép học sinh sắp xếp các tài liệu theo ý muốn − Cung cấp ngân hàng dữ liệu bài tập mẫu đủ lớn cho học sinh: o Cung cấp nhiều bài mẫu và đáp án để học sinh tham khảo o Cho phép học sinh biên soạn và bổ sung bài mẫu vào ngân hàng dữ liệu − Làm bài trắc nghiệm: o Cho phép biên soạn câu hỏi trắc nghiệm và đề thi trắc nghiệm o Cho phép phát sinh câu hỏi trắc nghiệm o Cho phép phát sinh đề thi . đòi hỏi học sinh và giáo viên phải đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn. Vì thế, một phần mềm để hỗ trợ thêm cho học sinh và giáo viên dạy và học tốt. đòi hỏi học sinh và giáo viên phải đầu tư nhiều thời gian và công sức hơn. Vì thế, một phần mềm để hỗ trợ thêm cho học sinh và giáo viên dạy và học tốt