Đề tài Xây dựng phần mềm hỗ trợ giải bài tập lượng giác trên máy tính

KH OA C NT T – Đ H KH TN 1 LÔØI CAÛM ÔN Em xin baøy toû loøng bieát ôn saâu saéc ñeán thaày Nguyeãn Tieán Huy, duø raát baän roän nhöng luoân taän tình höôùng daãn cho chuùng em trong suoát quaù trình thöïc hieän luaän vaên. Caûm ôn caùc thaày coâ giaùo, nhaát laø caùc giaûng vieân cuûa Khoa Coâng ngheä thoâng tin, ñaõ giaûng daïy, truyeàn ñaït cho chuùng em nhöõng kieán thöùc boå ích ñaõ trôû thaønh neàn taûng ñeå chuùng em coù theå thöïc hieän toát luaän vaên. Thaønh thaät caûm ôn vì söï ñoäng vieân vaø giuùp ñôõ cuûa gia ñình, baïn beø daønh cho chuùng em trong suoát quaù trình thöïc hieän luaän vaên. KH OA C NT T – Đ H KH TN MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU..................................................................................................6 PHẦN 2: HIỆN TRẠNG VÀ YÊU CẦU...............................................................8 2.1. KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG : .....................................................................................8 2.1.1. Hiện trạng về mặt tổ chức :..................................................................................8 2.1.2. Hiện trạng về mặt nghiệp vụ :..............................................................................9 2.2. XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU: ..................................................................................10 2.2.1. Yêu cầu chức năng:............................................................................................10 2.2.2. Yêu cầu phi chức năng:......................................................................................11 PHẦN 3: MÔ HÌNH HOÁ....................................................................................12 3.1. SƠ ĐỒ SỬ DỤNG :..................................................................................................12 3.1.1. Sơ đồ thể hiện các chức năng chính của phần mềm: .........................................12 3.1.2. Diễn giải sơ đồ: ..................................................................................................13 3.1.3. Ký hiệu :.............................................................................................................14 3.2. SƠ ĐỒ LỚP : ............................................................................................................15 3.2.1. Sơ đồ lớp:...........................................................................................................15 3.2.2. Bảng thuộc tính các lớp đối tượng :...................................................................16 3.2.3. Sơ đồ luồng xử lý :.............................................................................................27 PHẦN 4: THIẾT KẾ PHẦN MỀM .....................................................................33 4.1. HỆ THỐNG CÁC LỚP ĐỐI TƯỢNG : ...................................................................33 4.1.1. Mô hình tổng thể :..............................................................................................33 4.1.2. Danh sách các lớp đối tượng giao tiếp người dùng : .........................................35 4.1.3. Danh sách các lớp đối tượng xử lý chính : ........................................................36 4.1.4. Danh sách các lớp đối tượng truy xuất dữ liệu : ................................................36 4.2. TỔ CHỨC LƯU TRỮ VÀ TRUY XUẤT CÁC ĐỐI TƯỢNG :.............................37 4.2.1. Danh sách các biến thành phần của từng đối tượng truy xuất dữ liệu:..............37 4.2.2. Danh sách các hàm thành phần của từng đối tượng truy xuất dữ liệu:..............38 4.3. THIẾT KẾ CÁC LỚP ĐỐI TƯỢNG XỬ LÝ CHÍNH : ..........................................40 4.3.1. Danh sách các biến thành phần của từng đối tượng xử lí chính: .......................40 4.3.2. Danh sách các hàm thành phần của từng đối tượng xử lí chính: .......................47 4.3.3. Các sơ đồ phối hợp: ...........................................................................................66 4.4. THIẾT KẾ CÁC MÀN HÌNH GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM : ..........................69 4.4.1. Phân hệ giáo viên :.............................................................................................69 4.4.2. Phân hệ học sinh: ...............................................................................................91 4.4.3. Các màn hình chung của hai phân hệ : ............................................................107 PHẦN 5: THỰC HIỆN PHẦN MỀM VÀ KIỂM TRA ...................................110 5.1. THỰC HIỆN PHẦN MỀM : ..................................................................................110 5.2. KIỂM TRA : ...........................................................................................................115 PHẦN 6: TỔNG KẾT .........................................................................................127 6.1. TỰ ĐÁNH GIÁ : ....................................................................................................127 6.2. HƯỚNG PHÁT TRIỂN : .......................................................................................129 2 KH OA C NT T – Đ H KH TN DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1. Ký hiệu của sơ đồ sử dụng và sơ đồ lớp..............................................................14 Bảng 3.2. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PTCoBan............................................................16 Bảng 3.3. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PTBacI ...............................................................17 Bảng 3.4. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PTBacII ..............................................................18 Bảng 3.5. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PTBacISinCos....................................................19 Bảng 3.6. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PTBacIISinCos...................................................19 Bảng 3.7. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PTDoiXungSinCos.............................................20 Bảng 3.8. Bảng thuộc tính lớp đối tượng XuLiTinhToan....................................................20 Bảng 3.9. Bảng thuộc tính lớp đối tượng PhanSo ...............................................................21 Bảng 3.10. Bảng thuộc tính lớp đối tượng BaiGiai .............................................................21 Bảng 3.11. Bảng thuộc tính lớp đối tượng CoSoDuLieu.....................................................22 Bảng 3.12. Bảng thuộc tính lớp đối tượng XuLyDau..........................................................23 Bảng 3.13. Bảng thuộc tính lớp đối tượng BienDoiChuoi ..................................................24 Bảng 3.14. Bảng thuộc tính lớp đối tượng DoiCongThuc...................................................25 Bảng 3.15. Bảng thuộc tính lớp đối tượng LayCongThuc...................................................26 Bảng 4.1. Danh sách lớp đối tượng giao tiếp người dùng Phân hệ giáo viên......................35 Bảng 4.2. Danh sách lớp đối tượng giao tiếp người dùng Phân hệ học sinh. ......................35 Bảng 4.3. Danh sách các lớp đối tượng xử lý chính. ...........................................................36 Bảng 4.4. Danh sách các lớp đối tượng truy xuất dữ liệu....................................................36 Bảng 4.5. Danh sách các biến thành phần của từng đối tượng truy xuất dữ liệu.................37 Bảng 4.6. Danh sách các hàm thành phần của từng đối tượng truy xuất dữ liệu.................39 Bảng 4.7. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PTCoBan. ............................40 Bảng 4.8.Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PTBacI..................................41 Bảng 4.9. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PTBacII. ..............................42 Bảng 4.10. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PTBacISinCos. ..................43 Bảng 4.11. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PTBacIISinCos. .................43 Bảng 4.12. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PTDoiXungSinCos. ...........44 Bảng 4.13. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng PhatSinhDeTracNghiem....44 Bảng 4.14. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng DoiCongThuc. ...................46 Bảng 4.15. Danh sách các biến thành phần của lớp đối tượng LayCongThuc. ...................46 Bảng 4.16. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PTCoBan. ..........................52 Bảng 4.17. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PTBacI...............................52 Bảng 4.18. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PTBacII..............................57 Bảng 4.19. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PTBacISinCos. ..................58 Bảng 4.20. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PTBacIISinCos. .................59 Bảng 4.21. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PTDoiXungSinCos. ...........60 Bảng 4.22. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng PhatSinhDeTracNghiem....63 Bảng 4.23. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng DoiCongThuc. ...................65 Bảng 4.24. Danh sách các hàm thành phần của lớp đối tượng LayCongThuc. ...................65 Bảng 4.25. Các sự kiện màn hình chính Phân hệ Giáo viên................................................71 Bảng 4.26. Các sự kiện màn hình soạn bài tập viết. ............................................................78 Bảng 4.27. Các sự kiện màn hình soạn lý thuyết.................................................................81 Bảng 4.28. Các sự kiện màn hình Soạn đề trắc nghiệm. .....................................................86 Bảng 4.29. Các sự kiện màn hình Chấm bài........................................................................89 Bảng 4.30. Các sự kiện màn hình chính Phân hệ Học sinh. ................................................93 3 KH OA C NT T – Đ H KH TN Bảng 4.31. Các sự kiện màn hình giải bài tập viết. .............................................................97 Bảng 4.32. Các sự kiện màn hình Xem lý thuyết. ...............................................................99 Bảng 4.33. Các sự kiện màn hình giải Bài tập Trắc nghiệm. ............................................105 Bảng 4.34. Các sự kiện màn hình Giới thiệu. ....................................................................107 Bảng 4.35. Các sự kiện màn hình Gởi thư.........................................................................109 4 KH OA C NT T – Đ H KH TN DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Sơ đồ sử dụng. .....................................................................................................12 Hình 3.2. Sơ đồ lớp..............................................................................................................15 Hình 3.3. Sơ đồ luồng xử lý soạn bài tập viết......................................................................27 Hình 3.4. Sơ đồ luồng xử lý soạn đề trắc nghiệm................................................................28 Hình 3.5. Sơ đồ luồng xử lý soạn lý thuyết. ........................................................................28 Hình 3.6. Sơ đồ luồng xử lý chấm bài. ................................................................................29 Hình 3.7. Sơ đồ luồng xử lý giải bài tập viết. ......................................................................30 Hình 3.8. Sơ đồ luồng xử lý giải đề trắc nghiệm.................................................................31 Hình 3.9. Sơ đồ luồng xử lý xem bài lý thuyết....................................................................32 Hình 4.1.Mô hình tổng thể phân hệ giáo viên. ....................................................................33 Hình 4.2. Mô hình tổng thể phân hệ học sinh......................................................................34 Hình 4.3. Sơ đồ phối hợp soạn bài tập viết..........................................................................66 Hình 4.4. Sơ đồ phối hợp soạn đề trắc nghiệm....................................................................66 Hình 4.5. Sơ đồ phối hợp sọa lý thuyết. ..............................................................................67 Hình 4.6. Sơ đồ phối hợp chấm bài. ....................................................................................67 Hình 4.7. Sơ đồ phối hợp giải bài tập viết. ..........................................................................67 Hình 4.8. Sơ đồ phối hợp giải đề trắc nghiệm. ....................................................................68 Hình 4.9. Sơ đồ phối hợp xem bài lý thuyết. .......................................................................68 Hình 4.102. Màn hình Soạn Lý Thuyết ...............................................................................78 Hình 4.110. Màn hình Hướng dẫn sử dụng. ......................................................................106 Hình 5.1. Tổ chức vật lý. ...................................................................................................110 Hình 5.2. Project ControlCongThuc ..................................................................................110 Hình 5.3. Project FormThongBao......................................................................................111 Hình 5.4. Project PhanHeGV.............................................................................................111 Hình 5.5. Project PhanHeHS .............................................................................................112 Hình 5.6. Project XuLi_LuongGiac...................................................................................113 Hình 5.7. Project SetupPhanHeGV....................................................................................114 Hình 5.8. ProjectSetupPhanHeHS .....................................................................................115 5 KH OA C NT T – Đ H KH TN PHẦN 1: MỞ ĐẦU 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. Ở nước ta, hòa nhập chung với sự phát triển ngành công nghệ thông tin và ứng dụng vào các lĩnh vực của cuộc sống nhằm phục vụ các nhu cầu như: nghiên cứu, học tập, lao động và giải trí… của con người. Nhà nước ta đã có những chính sách cần thiết để đưa ngành công nghệ thông tin vào vị trí then chốt trong chiến lược phát triển kinh tế của Đất nước. Đặc biệt ngành công nghiệp phần mềm, một lĩnh vực thuộc ngành công nghệ thông tin, được chú trọng phát triển mạnh để sản xuất những phần mềm có giá trị đáp ứng nhu cầu hiện tại: xuất khẩu ra nước ngoài hoặc phục vụ cho các lãnh vực khác trong nước. Để góp phần phát triển ngành công nghiệp phần mềm và phục vụ cho các nhu cầu trong nước, trong đó có ngành giáo dục và đào tạo. Song song đó, xã hội ngày càng phát triển, do đó yêu cầu chất lượng giáo dục và đào tạo con người ngày càng cao hơn, để đáp ứng lại yêu cầu hiện có của xã hội. Vì thế, hệ thống giáo dục và đào tạo ở nước ta hiện cũng không ngừng đổi mới và hoàn thiện nhằm đào tạo ra những con người có khả năng chuyên môn cao phục vụ trong mọi lĩnh vực của xã hội. 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. Để nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông Bộ giáo dục đã cải 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 6 KH OA C NT T – Đ H KH TN 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 lý 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 gặp khó khăn để theo kịp chương trình học của mình. Chính 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 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 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. Song song với việc nâng cao chất lượng giáo dục và đào tạo, ngành công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ, đang dần mở rộng hỗ trợ cho nhiều lĩnh vực mới. 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 giải bài tập lượng giác mà chúng em đã nghiên cứu và thực hiện. 7 KH OA C NT T – Đ H KH TN PHẦN 2: HIỆN TRẠNG VÀ YÊU CẦU 2.1. KHẢO SÁT HIỆN TRẠNG : 2.1.1. Hiện trạng về mặt tổ chức : Bao gồm thành phần giáo viên và học sinh. 2.1.1.1. Quan hệ giữa các thành phần : 9 Học sinh : o Học bài và củng cố kiến thức. o Làm bài tập về nhà mà giáo viên ra đề. 9 Giáo viên: o Soạn bài giảng. o Soạn bài tập cho học sinh giải. o Soạn hướng dẫn giải bài tập. o Chấm điểm bài làm của học sinh. 2.1.1.2. Quan hệ với các thành phần bên ngoài : 9 Học sinh : o Tìm tài liệu học liên quan đến bài tập đang giải thông qua sách, báo …. hay trao đổi với những người có biết kiến thức liên quan đến phần bài tập đang giải như: bạn bè, thầy cô, cha mẹ, anh chị… o Đi đến lớp học thêm để củng cố kiến thức và nâng cao khả năng giải bài tập. 9 Giáo viên : o Tham khảo kiến thức liên quan đến bài giảng thông qua sách báo… để soạn bài giảng, bài tập, bài giải. 8 KH OA C NT T – Đ H KH TN 2.1.2. Hiện trạng về mặt nghiệp vụ : 2.1.2.1. Học bài và củng cố các kiến thức đã học : 9 Những kiến thức đã học trên lớp, học sinh về nhà phải hiểu và nhớ. 2.1.2.2. Làm bài tập : 9 Những bài tập làm ở nhà do giáo viên ra thêm, học sinh sẽ dựa vào những kiến thức đã học, phương pháp giải để tự giải những bài tập này. 2.1.2.3. Soạn bài giảng : 9 Trước giờ lên lớp dạy, giáo viên soạn bài giảng của mình từ sách giáo khoa của bộ giáo dục và những tài liệu tham khảo khác. 2.1.2.4. Soạn bài tập của giáo viên : 9 Những bài tập cho học sinh làm, giáo viên có thể tự soạn hoặc lấy từ sách giáo khoa, những tài liệu tham khảo. 2.1.2.5. Soạn bài giải : 9 Để đưa ra những hướng dẫn gợi ý giải bài tập cho học sinh, giáo viên soạn ra thông qua kiến thức sẵn có của mình hay tham khảo tài liệu. 2.1.2.6. Chấm điểm và nhận xét : 9 Giáo viên chấm điểm bài làm của học sinh, chấm từng bước giải và cho điểm cụ thể mỗi bước. 9 KH OA C NT T – Đ H KH TN 2.2. XÁC ĐỊNH CÁC YÊU CẦU: 2.2.1. Yêu cầu chức năng: 2.2.1.1. Chức năng lưu trữ: 9 Lưu trữ phần bài tập: o Đề bài, bài giải, đáp án của giáo viên và học sinh ứng với bài tập phương trình, chứng minh đẳng thức và câu hỏi trắc nghiệm. 9 Lưu trữ phần lý thuyết: o Lý thuyết và phương pháp giải liên quan đến mỗi dạng bài tập. 2.2.1.2. Chức năng tính toán : 9 Phát sinh tự động đề trắc nghiệm . 9 Đ