- 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
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.
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.
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
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.
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.
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.
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
3.4.3.9.
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.
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
- 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 3-22 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
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 3-37 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 .............................................123Chương 1. Mở đầu
- 2 -
1.1. Giới thiệu về đề tài
Ngày nay, ngành công nghệ thông tin trên thế giới đang trên đà phát triển mạnh
mẽ, và ngày càng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực: kinh tế, khoa học kĩ thuật, quân sự, y
tế, giáo dục… và nó đã đáp ứng ngày càng nhiều yêu cầu của các lĩnh vực này, để phục
vụ cho nhu cầu của con người.
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 những 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.
Chương 1. Mở đầu
Chương 1. Mở đầu
- 4 -
1.2.2. Hiện trạng tin học
Thực hiện khảo sát trên 3 chương trình là :
• “Phần mềm Ôn Thi Đại Học – Môn Toán” của công ty ADCOMHình 1-1 Giao diện của PM Ôn Thi Toán của ADCOM
Nhận xét :
Phần mềm cung cấp lý thuyết khá đầy đủ.
Hỗ trợ học sinh làm bài trắc nghiệm, chấm bài làm trắc nghiệm.
Ngân hàng dữ liệu bài tập mẫu không nhiều.
Phần lý thuyết không có chức năng biên soạn.
• “Luyện Thi Đại Học” của tác giả Nguyễn Văn Hảo.Hình 1-2 GD của “LTĐH”
Nhận xét :
Cho phép thực hiện nhiều phép toán.
Biên soạn bài tập một cách thủ công.
Chưa hỗ trợ chức năng phát sinh đề trắc
nghiệm tự động.
Chưa hỗ trợ chức năng giải toán.
người dùng tham khảo.
=> Với hiện trạng thực tế và hiện trạng tin học như vậy ta thấy việc xây dựng một phần
mềm hỗ trợ ôn thi tốt nghiệm môn Toán là hết sức cần thiết. Đó là lý do để chúng em
thực hi
ện đề tài này.
Chương 1. Mở đầu
- 6 -
1.3. Nhu cầu thực tế
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 cần truyền đạt
và đòi hỏi học sinh nắm bắt tăng nhiều hơn. Trong khi đó, với l
ượng 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 t
ập 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
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 khảo.
• Hỗ trợ nhiều dạng toán nhất có thể.
• Lưu trữ và xử lý dữ liệu dưới dạng XML, MathML để chương trình có thể truy
xuất dữ liệu nhanh hơn.
• Các dạng toán thể hi
ện sao cho tự nhiên nhất, gần với thực tế nhất.
Cụ thể các yêu cầu mà chương trình muốn đạt được như sau:
1.5.1. Yêu cầu chức năng
− Cung cấp lý thuyết cho học sinh:
o Cung cấp lý thuyết trong sách giáo khoa.
o Cung cấp phương pháp giải quyết các dạng 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 họ
c 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 trắc nghiệm từ ngân hàng dữ liệu có sẵn.
o Hỗ trợ nhiều dạng trắc nghi
ệm khác nhau.
o Cho phép học sinh làm bài trắc nghiệm.
o Hỗ trợ chấmbài làm cho học sinh.
− Làm bài tự luận:
o Hỗ trợ phát sinh bài tự luận cho học sinh các dạng toán sau:
• y =
'' bxa
bax
+
+
• y =
''
ax
2
bxa
cbx
+
++
• y =
''xa'
2
cxb
a
++
• y =
''xa'
2
cxb
bax
++
+
Chương 1. Mở đầu
- 9 -
o Viết phương trình đường tròn.
o Viết trình tiếp tuyến chung của 2 đường tròn.
o Viết phương trình tiếp tuyến qua một điểm thuộc
đường tròn.
o Viết phương trình tiếp tuyến qua một điểm nằm
ngoài đườn tròn.
o Xác định vi trí tương đối của 2 đường tròn.
• Ellipse
o Kiểm tra 1 đường thẳng có tiếp xúc với Ellipse
không?
o Viết phương trình HCN cơ sở của Ellipse.
o Tìm tâm sai.
o Tìm tiêu cự.
o Tìm tiêu điểm.
o Viết phương trình đường chuẩn.
• Hyperbol
o Kiểm tra 1 đường thẳng có tiếp xúc với Hyperbol
không?
o Viết phương trình HCN cơ sở của Hyperbol.
o Tìm tâm sai.
o Tìm tiêu cự.
o Tìm tiêu điểm.
o Viế
t phương trình đường chuẩn.
Không gian tọa độ.
• Khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau.
• Tính diện tích mặt cầu.
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.
o Trao đổi thông tin qua đĩa mềm.
o Trao đổi thông tin qua email.
o Trao đổi thông tin qua giấy.
Chương 1. Mở đầu
- 11 -
1.5.2. Yêu cầu phi chức năng
1.5.2.1. Tính tiến hóa :
STT Nội dung Mô tả chi tiết Ghi chú
1 Thay đổi số lượng các gợi ý
của câu hỏi trắc nghiệm.
Giáo viên có thể chọn số lượng
các gợi ý tùy nhu cầu (mặc định là
9 Soạn câu hỏi trắc nghiệm. 5 phút hướng dẫn
10 Soạn đề trắc nghiệm 5 phút hướng dẫn
Chương 1. Mở đầu
- 12 -
1.5.2.3. Tính hiệu quả :
Máy tính với CPU Pentium III 800, RAM 256MB
Đĩa cứng 20GB
STT Nội dung Tốc độ xử lý Dung lượng lưu trữ Ghi chú
1 Soạn bài lý thuyết 10 phút/trang
2 Soạn bài tập. 5 phút/bài
3 Chấm bài tập. 5 phút/bài.
4 Soạn câu hỏi trắc nghiệm 5 phút/câu.
5 Soạn đề trắc nghiệm. 10 phút/đề.
6 Xem bài lý thuyết Ngay lập tức
7 Xem đáp án. Ngay lập tức
Bảng 1-2 Tính hiệu quả
1.5.2.4. Tính tương thích :
STT Nội dung Mô tả chi tiết Ghi chú
1 Cho phép soạn bài từ MS
phân hệ chương trình khác nhau nhưng hầu hết các xử lý, các control đều được thiết kế
chung trên 1 thư viện, chỉ những xử lý hoặc control riêng cho từng phân hệ (Giáo Viên,
Học Sinh) mới được thiết kế riêng. Đặc biệt chương trình còn tạo ra 1 bộ thư viện thể
hiện giao diện của riêng mình, có thể dễ
dàng mang sử dụng sang cho các chương trình
khác.
1.5.3.2. Tính dễ bảo trì :
Chương trình được thiết kế theo mô hình 3 lớp : giao diện, xử lý, dữ liệu Æ bất
cứ 1 thay đổi, chỉnh sửa có thể dễ dàng phát hiện và thay đổi.
1.5.3.3. Tính dễ mang chuyển :
Chương trình thiết kế gồm 3 lớp và thư viện liên kết động được sắp xếp hợp lý
để có thể dễ dàng mang chuyển.
Chương trình được viết thành 3 môđ
un, môđun OnThiTNToan chứa những
thành phần chung của 2 môđun PhanHeHocSinh và PhanHeGiaoVien.
Chương 2. Phân tích
- 14 -
Chương 2 Phân tích
ªChương này mô tả quá trình phân tích đề tài, gồm :
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
Chương 2. Phân tích
- 16 -
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 trắc nghiệm Từ ngân hàng câu hỏi, giáo
Bảng 2-1 Danh sách các usecase