Đề tài Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích
Ngàynay,ngành công nghệthông tin trên thếgiới đang trên đà phát triển mạnh
mẽ, và ngày càng ứng dụng vào nhiều lĩnh vực: kinh tế, khoa học kĩthuật, quân sự, y tế,
giáo dục và nó đã đáp ứng ngàycàng nhiều yêu cầu của các lĩnh vực này, đểphục vụ
cho nhu cầu của con người.
Ởnước ta, hòa nhập chung với sựphát triển ngành công nghệthông tin và ứng
dụng vào các lãnh vực của cuộc sống nhằm phục vụcác 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 nghệthông tin vào vịtrí then chốt trong chiến lược phát triển kinh tế.
Đặc biệt ngành công nghiệp phần mềm,một lĩnh vực thuộc ngành công nghệthông
tin, được chú trọng phát triển mạnh đểsản xuất những phần mềm cógiá trị đáp ứng nhu
cầu hiện tại: xuất khẩu ra nước ngoài hoặc phục vụcho các lãnh vực khác trong nước. Để
góp phần phát triển ngành công nghiệp phần mềmvà phục vụcho các nhu cầu trong nước
trong đó có ngành giáo dục.
Song song đó, xã hộingày 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,
hệthống giáo dục và đào tạo ởnước ta hiện cũng không ngừng đổi mới vàhoànthiện.
Nhằm đàotạo ra những con người có khảnăng chuyên môn cao phục vụtrong mọi lĩnh
vực của xã hội.
Với khảnăng ứng dụng rộng rãi của ngành công nghệthông tin, với chính sách
phát triển ngành công nghệthông tin của nhà nước, với việc nâng cao chất lượng giáodục
ởnước ta. Thì việc tin học hóa giáo dục (ứng dụng ngành công nghệthông tin vào ngành
giáo dục) là phù hợp vàthiết thực.
Đểnâng cao chất lượng giáo dục phổthông Bộgiáodục đã cái tiến cách dạy và
học: tăng cường thiết bịdạy và học, thêm kiến thức vào một sốsáchgiáo khoa, thêmmột
sốmônhọc mới vào chương trình học. Lượng kiến thức cần truyền đạt và đòihỏi học
sinh nắm bắt tăng nhiều hơn. Trong khi đó, với lượng kiến thức nhưthế, việc dạy của
9
KHOA CNTT – ĐH KHTN
Phần mềm hỗtrợgiảngdạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy
giáo viên và sựtiếp thu của một sốhọc sinh ởtrường, đôi khi không đạt được những kết
quảmong muốn. Vì lí do, không đủthời gian trên lớp đểgiáo viênhướng dẫn cặn kẽcho
họcsinh giải bài tập,nên một sốhọc sinh không thểhoặc khó khăn đểtheo kịp chương
trình học của mình. Vì vậy,việc tựgiải bài tập của học sinh ởnhà là việc hết sức khó
khăn, nếu không muốn nói là đôi khi không không thểlàm được nếu không có người
hướng dẫn.Cho nên, một sốhọcsinh đã phải nhờngười hướng dẫn tại nhà (giáo viên
kèmtại nhà; anh, chị, phụhuynh có kiến thức vềbài tập của con em mình), sốhọc sinh
còn lại không có điều kiện trên thì đến lớp học thêm (hình thức phổbiến) 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.
Dan 137 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 4.4.3.16. Màn hình Xem đánh giá : • Danh sách Biến Cố : STT Biến Cố Xử Lý Ghi Chú 1 Chọn mục Đồng Ý Thoát khỏi mục này 138 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 4.4.4. Các màn hình dùng chung cho hai phân hệ : 4.4.4.1. Màn hình Kết Xuất : • Danh sách Biến Cố : STT Biến Cố Xử Lý Ghi Chú 1 Chọn mục Xuất ra File Lưu nội dung ra file RTF 2 Chọn mục Xuất ra Máy In Xuất ra văn bản IN 3 Chọn mục Thoát Thoát khỏi chương trình này 139 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 4.4.4.2. Màn hình Nhập giá trị cho đối tượng hình học : • Danh sách Biến Cố : STT Biến Cố Xử Lý Ghi Chú 1 Chọn mục Đồng Ý Lưu lại Giá Trị Kiểm tra phải là dạng “số đẹp” 2 Chọn mục Không Không lưu lại Giá Trị • Biến Cố (1) : GiaTriBT PhanTichBT() MHNhapGiaTri ShowDialog() TH_MessageBox 140 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 4.4.4.3. Màn hình Nhập các thành phần cho các đối tượng hình học : • Danh sách Biến Cố : STT Biến Cố Xử Lý Ghi Chú 1 Chọn mục Đồng Ý Lưu lại Giá Trị được cập nhật Kiểm tra phải là dạng hợp lệ 2 Chọn mục Không Không lưu lại (1) • Biến Cố (1) : TPHinhHoc CapNhatGiaTri() MHNhapTPHinhHoc ShowDialog() TH_MessageBox 141 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 5. THỰC HIỆN VÀ KIỂM TRA : 5.1. Thực hiện phần mềm : 5.1.1. Mô tả môi trường thực hiện phần mềm cùng với các kỹ thuật, thư viện đối tượng được sử dụng : Chương trình sử dụng ngôn ngữ lập trình Visual C#, thích hợp chạy trên nền Windows 2000/XP. Các thư viện được sử dụng : o Bộ thư viện chuẩn của Visual C. o Các thư viện có sẵn : Word.dll, VBIDE.dll, Office.dll, Interop.Word.dll, Interop.VBIDE.dll, Interop.Outlook.dll, Interop.Microsoft.Office.Core.dll. o Các thư viện tự xây dựng : XuLy_GiaiTich.dll, GiaoDien_GiaiTich.dll, TH_Tool.dll. 5.1.2. Mô tả cách tổ chức thư mục, tập tin, dữ liệu của phần mềm : Ứng dụng bao gồm 5 project trong đó 2 project GiaoDien_GiaiTich và TH_Tool là 2 project dll hỗ trợ việc xử lý giao diện, 2 project PhanHeGV và PhanHeHS quản lý các màn hình của phần mềm, project XuLy_GiaiTich chứa các lớp xử lý chính của phần mềm. 5.2. Kiểm tra : Kiểm tra tính năng phát sinh đáp án dựa trên lời hướng dẫn giải của người dùng (Thực hiện từng bước) : Trường hợp 1 : • Đề bài : Cho tam giác ABC và 3 điểm M(4,1), N(2,-1),P(3,-2). M là trung điểm của A và B. N là trung điểm của A và C. P là trung điểm của C và B. Xác định tọa độ các đỉnh của ABC • Độ khó : Trung bình • Trình tự giải : 142 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy Bước giải Lời hướng dẫn giải Đáp án phát sinh tương ứng 1 M là trung điểm của A,B Điểm M(4,1) là trung điểm của Điểm A(Ax,Ay) và Điểm B(Bx,By) 4 = (Ax + Bx) / 2 pt (1) 1 = (Ay + By) / 2 pt (2) 2 N là trung điểm của A,C Điểm N(2,(-1)) là trung điểm của Điểm A(Ax,Ay) và Điểm C(Cx,Cy) 2 = (Ax + Cx) / 2 pt (3) (-1) = (Ay + Cy) / 2 pt (4) 3 P là trung điểm của B,C Điểm P(3,(-2)) là trung điểm của Điểm B(Bx,By) và Điểm C(Cx,Cy) 3 = (Bx + Cx) / 2 pt (5) (-2) = (By + Cy) / 2 pt (6) 4 Giải hệ phương trình (1), (2), (3), (4), (5), (6) Ta có hệ phương trình: 4 = (Ax + Bx) / 2, 1 = (Ay + By) / 2, 2 = (Ax + Cx) / 2, (-1) = (Ay + Cy) / 2, 3 = (Bx + Cx) / 2, (-2) = (By + Cy) / 2 - Ax - Bx + 8 = 0, - Ay - By + 2 = 0, - Ax - Cx + 4 = 0 - Ay - Cy + (-2) = 0, - Bx - Cx + 6 = 0, - By - Cy + (-4) = 0 Hệ phương trình có nghiệm: Ax = 3, Bx = 5, Ay = 2, By = 0, Cx = 1, Cy = (-4) 5 Xuất A,B,C Điểm A có tọa độ là(3,2) Điểm B có tọa độ là(5,0) Điểm C có tọa độ là(1,(-4)) Bảng 2.4.3-1 Bài giải trường hợp 1 143 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy Trường hợp 2 : • Đề bài : Cho tam giác ABC và 3 điểm M(4,1), N(2,-1),P(3,-2). M là trung điểm của A và B. N là trung điểm của A và C. P là trung điểm của C và B. Xác định tọa độ các đỉnh của ABC • Độ khó : Trung bình • Trình tự giải : Bước giải Lời hướng dẫn giải Đáp án phát sinh tương ứng 1 M là trung điểm của A,B Điểm M(4,1) là trung điểm của Điểm A(Ax,Ay) và Điểm B(Bx,By) 4 = (Ax + Bx) / 2 pt (1) 1 = (Ay + By) / 2 pt (2) 2 N nằm giữa và cách đều A,C Điểm N(2,(-1)) là trung điểm của Điểm A(Ax,Ay) và Điểm C(Cx,Cy) 2 = (Ax + Cx) / 2 pt (3) (-1) = (Ay + Cy) / 2 pt (4) Bảng 2.4.3-2 Bài giải trường hợp 2 Thông báo lỗi : “Không tìm thấy “nằm giữa và cách đều””, do chưa được định nghĩa trong cách nhập liệu. Trường hợp 3 : • Đề bài : Cho tam giác ABC và 3 điểm M(4,1), N(2,-1),P(3,-2). M là trung điểm của A và B. N là trung điểm của A và C. P là trung điểm của C và B. Xác định tọa độ các đỉnh của ABC • Độ khó : Trung bình • Trình tự giải : 144 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy Bước giải Lời hướng dẫn giải Đáp án phát sinh tương ứng 1 M là trung điểm của A,B Điểm M(4,1) là trung điểm của Điểm A(Ax,Ay) và Điểm B(Bx,By) 4 = (Ax + Bx) / 2 pt (1) 1 = (Ay + By) / 2 pt (2) 2 N là trung điểm của A,C Điểm N(2,(-1)) là trung điểm của Điểm A(Ax,Ay) và Điểm C(Cx,Cy) 2 = (Ax + Cx) / 2 pt (3) (-1) = (Ay + Cy) / 2 pt (4) 4 Giải hệ phương trình (1), (2), (3), (4) Ta có hệ phương trình: 4 = (Ax + Bx) / 2, 1 = (Ay + By) / 2, 2 = (Ax + Cx) / 2, (-1) = (Ay + Cy) / 2 - Ax - Bx + 8 = 0, - Ay - By + 2 = 0, - Ax - Cx + 4 = 0, - Ay - Cy + (-2) = 0 Hệ phương trình vô nghiệm 5 Xuất A,B,C Điểm A có tọa độ là(Ax,Ay) Điểm B có tọa độ là(Bx,By) Điểm C có tọa độ là(Cx,Cy) Bảng 2.4.3-3 Bài giải trường hợp 3 Do thiếu bước giải (bỏ qua bước giải 3) nên không tìm được kết quả. 145 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 6. TỔNG KẾT : 6.1. Các kết quả đã thực hiện : 6.1.1. Các yêu cầu chức năng : STT Chức năng Tình trạng Ghi chú 1 Soạn bài lý thuyết. Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. 2 Soạn đề bài tập. Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. 3 Soạn đáp án. Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. 4 Chấm điểm Hoàn thành 5 Soạn câu hỏi trắc nghiệm. Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. Hỗ trợ tự động phát sinh câu hỏi theo mẫu tạo sẵn. 6 Soạn đề trắc nghiệm Hoàn thành Hỗ trợ tự động phát sinh đề trắc nghiệm tùy theo yêu cầu. Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. 7 Xem lý thuyết Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, e mail. 8 Chọn bài tập. Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. 9 Giải bài tập. Hoàn thành 10 Xem đáp án. Hoàn thành 11 Giải đề trắc nghiệm. Hoàn thành Hỗ trợ nhập xuất qua tập tin, in ấn, email. Bảng 2.4.3-4 Kết quả thực hiện. 6.1.2. Các yêu phi chức năng : Tính tái sử dụng : Chương trình được thiết kế bao gồm các thư viện liên kết (DLL), nên tuy có 2 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 146 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy giao diện của riêng mình, có thể dễ dàng mang sử dụng sang cho các chương trình khác. Tính dễ bảo trì : Chương trình được thiết kế theo mô hình 3 lớp : giao diện, xử lý, dữ liệu ? bất cứ 1 thay đổi, chỉnh sửa có thể dễ dàng phát hiện và thay đổi. Tính dễ mang chuyển : Chương trình thiết kế gồm 3 lớp và thư viện liên kết động được sắp xếp 1 cáh hợp lý : o các lớp Xử Lý và truy xuất dữ liệu được đóng gói trong thư viện XuLy_GiaiTich.DLL. o các lớp Giao Diện được đóng gói trong thư viện GiaoDien_GiaiTich.DLL. o Các thư viện hỗ trợ thể hiện đồ hoạ đóng gói trong thư viện TH_Tool.DLL. Có thể dễ dàng thay đổi các xử lý, các giao diện bằng các thao tác thay đổi các thư viện Xử Lý hoặ Giao Diện. 6.2. Tự đánh giá : 6.2.1. Ưu điểm : Giao diện đẹp, tiện dụng, có thể thay đổi dễ dàng.. Hỗ trợ đầy đủ các chức năng. Hỗ trợ nhiều loại giao tiếp giữa giáo viên và học sinh. Chương trình viết theo mô hình 3 lớp nên đảm bảo được các yêu cầu : dễ bảo trì, dễ tiến hoá, Phục vụ tốt cho quá trình học tập, giảng dạy hoặc soạn giáo án. 6.2.2. Hạn chế : Chương trình có kích thước khá lớn. Chương trình chưa thể hiện được chính xác các ký hiệu toán học. Chưa cho phép thay đổi số lượng gợi ý và lời hướng dẫn giải. 147 KH OA C NT T – Đ H KH TN Phần mềm hỗ trợ giảng dạy hình học giải tích GVHD : Nguyễn Tiến Huy 6.3. Hướng phát triển : Phát triển hệ thống trên môi trường Web để học sinh và giáo viên có thể trao đổi trực tuyến. Hỗ trợ tọa độ trong không gian. Hỗ trợ tốt hơn các ký tự toán học. Tài liệu tham khảo : Tiếng Việt: Văn Như Cương (Chủ biên), Tạ Mân, Hình học 12, Tái bản lần thứ nhất, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội, năm 2000. TS Lê Anh Vũ, Nguyễn Kỳ Sơn, Nguyễn Danh Phan, Giải toán hình học 12, Lần thứ nhất, Nhà xuất bản TPHCM, TP.HCM, 2003. Giải toán hình học 12 (dùng cho học sinh các lớp chuyên), Nhà xuất bản Giáo dục. Tiếng Anh: Eric Gunnerson, A Programmer's Introduction to C#, Apress, 2000. Eric Butow and Tommy Ryan, C# Book, Hungry Minds, Inc, New York, 2002. Anders Hejlsberg and Scott Wiltamuth, C# Language Reference, Microsoft Corporation 1999-2000. Website: 148 148
File đính kèm:
0012023_0012096.pdf
