Luận văn Xây dựng phần mềm giảng dạy toán học
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 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.
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 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
- i -
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
cần 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
hiện 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.
- ii -
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
- iii -
2.2.9. Thi tự luận................................................................................................21
2.2.10.
2.2.11.
Làm bài trắc nghiệm.............................................................................21
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
- iv -
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
- v -
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
- vi -
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
- vii -
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
- viii -
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
- ix -
Chương 1. Mở đầu
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
- 1 -
Chương 1. Mở đầu
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.
- 2 -
Chương 1. Mở đầu
1.2. Khảo sát hiện trạng
1.2.1. Tình hình thực tế
Các nghiệp vụ của giáo viên
Soạn bài giảng: 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.
Soạn bài tập: Những bài 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 làm nháp trước, đến khi tìm ra được hướng
đi đến kết quả bài toán thì mới thực sự ghi vào tập hoặc giấy kiểm tra.
Xem tóm tắt lý thuyết: Học sinh nghe giảng và ghi chép lý thuyết ở lớp;
về nhà, học sinh xem lại bài giảng và đôi khi, học sinh cần tra cứu lý
thuyết trong quá trình làm bài tập.
Xem đánh giá: Học sinh xem lại bài làm của mình sau khi giáo viên
chấm bài và sửa bài.
Xem đáp án: Học sinh xem bài giải mẫu của giáo viên để học tập cách
giải.
- 3 -
Chương 1. Mở đầu
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 ADCOM
Hình 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.
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.
Hình 1-2 GD của “LTĐH”
- 4 -
Chương 1. Mở đầu
• Phần mềm Toán học do Esoft phát triển:
Hình 1-3 Giao Diện của PM Toán của ESoft
Nhận xét :
Chương trình hoàn toàn miễn phí và mã nguồn mở.
Phần vẽ đồ thị tốt.
Chưa có chức năng hỗ trợ giải các dạng Toán lớp 12 (ngoài phần vẽ đồ thị).
Phần dữ liệu tương đối sơ sài, không linh động (không cho biên soạn lý thuyết).
Nhận xét chung:
Những điểm mạnh:
o Các chương trình sử đều có giao diện đơn giản dễ sử dụng.
o Hỗ trợ các chức năng xem lý thuyết, tra cứu công thức.
o Một vài chương trình có hỗ trợ soạn câu trắc nghiệm, thi trắc nghiệm và
chấm điểm.
Những điểm còn thiếu sót:
o Độ linh động của các chương trình không cao, tức là không cho thêm hay
chỉnh sửa một bài lý thuyết, chức năng hỗ trợ giải Toán ít.
o Phần dữ liệu chủ yếu là lý thuyết, không có các dạng bài tập mẫu cho
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 hiện đề tài này.
- 5 -
Chương 1. Mở đầu
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 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
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 cần
thiết.
1.4. Mục tiêu
Đề tài có hai mục tiêu chính, đó là hỗ trợ học sinh trong quá 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 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 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 hiện 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 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 trắc nghiệm từ ngân hàng dữ liệu có sẵn.
o Hỗ trợ nhiều dạng trắc nghiệm 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:
- 7 -
Chương 1. Mở đầu
Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số.
• y = ax + b
• y = ax2 + bx + c
• y = ax3 + bx2 + cx + d
• y = ax4 + bx2 + c
a
• y =
a'x + b'
ax + b
• y =
a'x + b'
ax2 + bx + c
• y =
a'x + b'
a
• y =
a'x2 + b'x + c'
ax + b
a'x2 + b'x + c'
• y =
ax2 + bx + c
• y =
a'x2 + b'x + c'
Mặt phẳng tọa độ.
• Đường thẳng
o Tìm tọa độ giao điểm giữa các đường.
o Viết phương trình đường thẳng chính tắc.
o Viết phương trình đường thẳng tham số.
o Viết phương trình đường thẳng tổng quát.
o Viết phương trình đường thẳng qua một điểm cho
trước và vuông góc với một đường thẳng cho trước.
o Viết phương trình đường thẳng qua một điểm cho
trước và song song với một đường thẳng cho trước.
• Đường tròn
- 8 -
Chương 1. Mở đầu
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 Viết phương trình đường chuẩn.
Không gian tọa độ.
• Khoảng cách giữa 2 đường thẳng chéo nhau.
• Tính diện tích mặt cầu.
• Tính diện tích tam giác.
- 9 -
Chương 1. Mở đầu
• Tính khoảng cách từ 1 điểm đến một mặt phẳng.
• Tính thể tích của tứ diện.
• Tính thể tích mặt cầu.
• Tính vector từ toạ độ các điểm.
• Viết phương trình đường thẳng chính tắc.
• Viết phương trình đường thẳng tham số.
• Viết phương trình đường thẳng tổng quát
• Viết phương trình đường thẳng vuông góc với 2 đường
thẳng chéo nhau.
• Viết phương trình mặt phẳng tham số.
• Viết phương trình mặt phẳng tổng quát.
• Xét vị trí tương đối giữa 2 mặt phẳng.
Đạo hàm.
• Tính tốt tất cả các dạng toán.
• 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.
o Trao đổi thông tin qua đĩa mềm.
o Trao đổi thông tin qua email.
o Trao đổi thông tin qua giấy.
- 10 -
Chương 1. Mở đầu
1.5.2. Yêu cầu phi chức năng
1.5.2.1.
Tính tiến hóa :
Nội dung
STT
Mô tả chi tiết
Giáo viên có thể chọn số lượng
các gợi ý tùy nhu cầu (mặc định là
4).
Ghi chú
1
Thay đổi số lượng các gợi ý
của câu hỏi trắc nghiệm.
2
3
Thay đổi đặc trưng nhận diện Thay đổi đặc trưng để nhận diện
bài tập.
bài tập tự nhiên hơn.
Thay đổi dạng câu trắc
nghiệm.
Thay đổi theo 3 dạng : 1 đáp án,
nhiều đáp án, điền từ.
Bảng 1-1 Tính tiến hoá
Tính tiện dụng :
1.5.2.2.
Giao diện trực quan, sinh động, tham khảo lí thuyết, cho phép từng bước
hướng dẫn học sinh giải bài tập.
Dễ học và dễ sử dụng, phù hợp với môi trường giáo dục.
STT
Nghiệp vụ
Mức độ dễ học
Mức độ dễ
sử dụng
Ghi chú
1
2
3
4
5
6
Giải bài tập
10 phút hướng dẫn
Nhắc nhở
Xem tóm tắt lý thuyết
Xem đánh giá
Không cần hướng dẫn
Không cần hướng dẫn
Không cần hướng dẫn
Không cần hướng dẫn
10 phút hướng dẫn
Xem đáp án
Tra cứu bài tập
Soạn tóm tắt lý thuyết và
ví dụ minh hoạ
Soạn đề bài tập
Soạn đáp án
7
8
9
10 phút hướng dẫn
10 phút hướng dẫn
Nhắc nhở
Nhắc nhở
Soạn câu hỏi trắc nghiệm. 5 phút hướng dẫn
10 Soạn đề trắc nghiệm
5 phút hướng dẫn
- 11 -
Tải về để xem bản đầy đủ
213 trang
04/04/2022
4780
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Xây dựng phần mềm giảng dạy toán học", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- luan_van_xay_dung_phan_mem_giang_day_toan_hoc.pdf
