譙江松

摘要：伴隨著信息技術(shù)發(fā)展越來越快，各個層次的學校對課程的配套習題練習系統(tǒng)需求也逐漸迫切。一些學校通過配套的習題練習系統(tǒng)應用到了輔助教學和學生自主學習活動當中。這對提升學習效率以及教學效果發(fā)揮著重要的現(xiàn)實作用。為了充分滿足教師教學改革以及學生學習實際需求，該文深入闡述了習題系統(tǒng)的需求以及整體設(shè)計，并且研究了Java程序設(shè)計習題系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：Java程序設(shè)計;習題系統(tǒng);設(shè)計;實現(xiàn)

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）18-0093-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

在高校的計算機相關(guān)專業(yè)當中，Java語言程序為一種基礎(chǔ)性質(zhì)的科目。在這個科目當中，學生需要掌握的基礎(chǔ)知識比較多，并且深入進行掌握和理解。教師在教學語言設(shè)計的過程中，不可避免的需要讓學生進行較多的習題練習。不僅如此，習題練習也是學生深刻對相知識點進行全方位掌握的關(guān)鍵。其次，學生練習的效果也可以讓教師對自身教學進度和教學內(nèi)容及時調(diào)整，并且?guī)硪欢ǖ膮⒖肌，F(xiàn)階段，在教學的過程當中，通常情況下，一些教師將自身準確的復習題在課堂當中發(fā)給學生，或者通過目前流行的社交軟件，利用學生自主學習方法來更好地對知識點進行熟知。這類手段不但要教師投入比較多的精力來對課堂作業(yè)進行批閱，另外學生也不可以在這種狀況當中實時對課堂習題進行練習。除此之外，傳統(tǒng)教學手段以及課后習題在應用的過程中，教師對學生的學習狀況進行評估是通過在課堂當中進行提問以及課堂之外進行抽查的手段來完成的。這類傳統(tǒng)教學模式以及評價方法含有較大的局限性。它主要體現(xiàn)了學生課堂較為單一的學習手段。教師一般不能全方位的了解學生對課程學習的狀況，并且在對課程進行教學的時候還有比較大的不足之處。在Java程序基礎(chǔ)上進行設(shè)計的習題系統(tǒng)能夠收到比較理想的教學效果。為了更好地對教師教學改革和學生的基本需求進行滿足，此次研究深入研究了習題系統(tǒng)基本需求和整體的設(shè)計，另外對如何設(shè)計和實現(xiàn)Java程序設(shè)計習題系統(tǒng)進行深入研究。

1習題系統(tǒng)需求方面的分析

在設(shè)計習題系統(tǒng)的過程中，選取了離線系統(tǒng)配套有關(guān)軟件。它主要的功能是讓學生在缺乏網(wǎng)絡(luò)的情況下能夠?qū)α曨}進行實時的練習。在系統(tǒng)當中，學生、教師是應用的主要群體。它需要對下面幾個方面的功能進行實現(xiàn)，其存在為：

第一，系統(tǒng)登錄。對登錄的系統(tǒng)進行輸入。除此之外，還需要對系統(tǒng)登錄進行驗證。

第二，對全部習題知識點進行管理的功能。按照課程的基本要求以及教材有關(guān)知識點來有效搜集實體。教師在系統(tǒng)當中可以完成試題庫的修改、添加、刪除。

第三，習題的練習功能。學生能夠自主的練習課程的各個知識內(nèi)容。不僅如此，它可以根據(jù)練習題的總數(shù)來對抽取手段進行制定，然后通過習題的形式來練習課程的知識點。

第四，習題答案的驗證功能。在對習題系統(tǒng)進行設(shè)計的時候，要存在習題答案驗證功能。它能夠?qū)崟r地對知識點進行聯(lián)系，對答案是不是準確進行查看。

第五，對信息進行統(tǒng)計的功能。按照學生的練習狀況可以對完成狀況進行簡單統(tǒng)計和分析。教師能夠按照學習系統(tǒng)狀況來進行反饋和跟蹤。

人們從教師、學生兩個方面來分析，在系統(tǒng)對有關(guān)功能完成之后需要詳細的分析基本需求，按照各功能模塊的基本需求來對軟件進行全方位設(shè)計，并且完成測試系統(tǒng)的各個作用。

2習題系統(tǒng)的整體設(shè)計

在設(shè)計系統(tǒng)的時候，首先要整體進行分析，其實可行性和基本需求進行研究的基礎(chǔ)，并且對相關(guān)設(shè)計進行簡單的講述。按照在分析基本需求的情況下所得到的相關(guān)結(jié)論。此次設(shè)計的系統(tǒng)為一種離線練習習題的系統(tǒng)。它的功能是輔助練習課堂所傳授的知識點。不僅如此，整體的系統(tǒng)設(shè)計主要作用為讓有關(guān)知識點根據(jù)規(guī)范化、系統(tǒng)化基本要求的結(jié)合到一起。通過數(shù)形的結(jié)構(gòu)手段來劃分章節(jié)，另外將其在同一模型當中進行統(tǒng)一總結(jié)，讓分散的知識點有效結(jié)合起來，提升其相互之間的聯(lián)系。這將大大有利于學生對知識點進行集中的學習，教師統(tǒng)一對其進行有效管理。

從軟件使用方面著手，要設(shè)計健全的軟件就需要完全根據(jù)從易到難的基本思想。所以，在系統(tǒng)設(shè)計的時候，不能應用C/S軟件來對系統(tǒng)進行設(shè)計，而是使用了單機版的應用系統(tǒng)。在設(shè)計的時候，系統(tǒng)要遵循下面幾個方面，分別為：第一，實現(xiàn)和設(shè)計系統(tǒng)的基本功能、前臺界面。在對系統(tǒng)基本功能、前臺界面進行設(shè)計的過程當中，主要分析角度為用戶群體。利用Java以及功能文件來提供給學生功能比較多的軟件以及功能性的控制器件。在設(shè)計后臺的數(shù)據(jù)庫文件的過程中，其實設(shè)計應用程序的核心。它和軟件系統(tǒng)前臺功能存在比較大的關(guān)系。在設(shè)計過程當中，只有通過專業(yè)教師才可以封裝、修改系統(tǒng)題庫文件。當使用的教材出現(xiàn)變化的內(nèi)容情況下，教師要及時對題庫當中的內(nèi)容進行更新。數(shù)據(jù)庫文件的設(shè)計為整個軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。軟件系統(tǒng)的視圖設(shè)計比較簡便，并且更加便于實現(xiàn)。

在對系統(tǒng)進行設(shè)計過程中，數(shù)據(jù)庫文件為重點設(shè)計的內(nèi)容。根據(jù)通用性、擴展性大特征，更加便于用戶對基本要求、原則進行應用，實現(xiàn)系統(tǒng)的題目數(shù)據(jù)文件。這類設(shè)計更加便于教師來對軟件題目進行管理，不需要對數(shù)據(jù)庫進行特意配置。當教師對題目進行更新之后，需要把題目的文件傳遞到學生手中才能夠升級習題庫。按照系統(tǒng)設(shè)計的大體要求。章節(jié)、題型、科目以及答案等方面的內(nèi)容為題庫數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。題型、章節(jié)、實體、科目存在著一對多方面的聯(lián)系。各個方面有著兩種或者更多特性。它們使用在了不同描述實體特點和實體之間。按照上述分析，并且參考數(shù)據(jù)建模技術(shù)有關(guān)基本要求來對系統(tǒng)的模型圖進行制作，如圖1顯示。

在習題當中，題干、答案、圖片等相關(guān)信息都應用隨機的文件來保存。通過JavaIO數(shù)據(jù)流來完成數(shù)據(jù)的讀、寫等方面的命令，進而不要有關(guān)數(shù)據(jù)的大力支持。

3習題系統(tǒng)的實現(xiàn)

在這個所設(shè)計的系統(tǒng)內(nèi)，使用Java語言來完成之后，數(shù)據(jù)庫文件的讀、寫、編寫代碼的功能。它能夠在下面幾個方面來對系統(tǒng)有關(guān)功能進行完成。

3.1前臺功能方面的實現(xiàn)

對于前臺功能來說，它主要完成的命令是選取習題的練習方法、登錄系統(tǒng)和操作習題等。利用對四類視圖進行編制來完成前臺功能。首先，第1類視圖實現(xiàn)了系統(tǒng)登錄的檢驗等。第2類視圖對各類題型完成了設(shè)計和編碼。第3類視圖利用在系統(tǒng)當中各類圖片和文件的調(diào)用來完成練習題、軟件顯示的基本功能。第4章視圖主要完成的功能為習題練習手段、統(tǒng)計、輔助。利用這些視圖相互間進行調(diào)用來不斷健全各項功能。除此之外，能夠讓軟件的前臺界面存在個性化，讓系統(tǒng)存在最優(yōu)的圖形用戶接口。

當系統(tǒng)完成設(shè)計的時候，首先需要對登錄系統(tǒng)進行驗證，準確輸入密碼和賬號之后，就會進入練習界面。在界面內(nèi)，它含有四個區(qū)域，分別含有樹狀題目、習題詳細信息、習題圖片、確定、驗證和統(tǒng)計習題答案。

3.2后臺數(shù)據(jù)庫文件實現(xiàn)

后臺數(shù)據(jù)庫使用數(shù)據(jù)文件來對各項功能來實現(xiàn)。通過題目的數(shù)據(jù)記錄手段，能夠?qū)懭?、封裝。它主要利用以下步驟來完成。

首先，實現(xiàn)4種題庫文件模塊。按照不一樣的提醒來編寫File文件，最終實現(xiàn)構(gòu)建4種提醒以及讀寫的功能。4種文件所完成的基本功能一樣，建立4中對象應用在了文件、數(shù)據(jù)上來操作。

因為不一樣題型，各種習題答案的表現(xiàn)方法也不同。定義判斷題、選擇題是通過調(diào)用2個Object對象。.getContents（）.trim（）主要的功能是帶來答案選項，接著來給用戶進行選擇。在定義判斷題的時候，是通過2個String字符串變量來完成判斷賦值的功能。

其次，題庫的選擇和練習的方法來選取。在完成4類題型模塊前提下，建立TestPaper、GiveTestPaper的應用，在得到系統(tǒng)題庫的基本信息和各類題庫數(shù)量、索引的時候，再進行下一步的操作。使用OrderGiveProblem、RamdomGiveProblem文件來完成對題庫隨機生成以及順序的跳動，接著利用不一樣的手段來對功能進行選擇。

再次，實現(xiàn)公共功能模塊以及統(tǒng)計、判斷答題的模塊。在統(tǒng)計答題功能當中，其為系統(tǒng)的一個重要功能。通過compare（）的方法來判斷學生的答題狀況，接著總結(jié)系統(tǒng)總數(shù)和結(jié)果來進行計算，最終得到答案準確情況。除此之外，在系統(tǒng)內(nèi)，別的功能模塊的實現(xiàn)需要一些變量、公共字符數(shù)。所以，建立公共Problem來對變量進行統(tǒng)一定義，接著其他重復定義避免發(fā)生冗余代碼。如表1顯示為程序的公共字段表。

在Java程序基礎(chǔ)上所設(shè)計的系統(tǒng)大體完成了基本功能，接下來按照軟件測試要求、手段來對系統(tǒng)性能、功能進行測試。

4習題軟件系統(tǒng)的測試分析

首先，對系統(tǒng)當中各類功能進行驗證。它存在著練習手段選取、題型選擇、系統(tǒng)登記、答案的驗證以及確定、答案的記錄和統(tǒng)計等功能來完成。在對程序進行測試的時候，如果不能將答案顯示在文本框的情況下，系統(tǒng)就會發(fā)生響應的消息來顯示到對話框內(nèi)。在對各類交互界面、功能進行測試的時候，最小化、最大化窗口都能夠完成預期結(jié)果。界面輸入操作也無異常。除此之外，數(shù)據(jù)文件在讀、寫操作上也不存在異常情況。在測試狀況當中，出現(xiàn)問題為操作邏輯不科學，當對右上角的按鈕進行管壁的時候，不存在任何反應就對習題練習界面進行退出。除此之外，缺乏請求幫助、習題收藏等能力。這些需要在今后研究過程中不斷地健全。

在測試系統(tǒng)的性能時候，利用在配置不一樣電腦當中安裝軟件，對軟件響應速度、兼容性進行測試。在Window7、WindowXP、Window10等不一樣操作平臺內(nèi)進行運行。它的內(nèi)容將提高了300兆，CPU運行速度提升了10%，不存在運行阻礙。在練習習題的過程中，1秒當中就可以對答案進行選擇，并且及時進行驗證，其大體能夠?qū)崿F(xiàn)預期目標。但是，因為系統(tǒng)內(nèi)應用了文件流辦法來交互數(shù)據(jù)，進而題目更新起來不快，并且存在比較大的讀寫文件的數(shù)據(jù)流。

5 結(jié)束語

人們從上面的分析過程當中能夠了解，利用系統(tǒng)需求方恩熙、整體的設(shè)計、具體的實現(xiàn)和系統(tǒng)測試等方面的開發(fā)。在Java程序的前提下習題系統(tǒng)各種功能都可以完成。除此之外，能夠在實際當中給學生帶來便利。教師可以按照課程教學目的、課程習題數(shù)量和結(jié)構(gòu)，利用實際應用，其大體能夠滿足日常練習習題的需求，完成理想的效果。但是，受到各類條件的影響，系統(tǒng)整體性能還需要進一步的健全，例如在難點習題、重點內(nèi)容收藏方面、自動進行計分的功能、典型習題解析能力等。在今后的研究過程中，還需要深入地進行研究和健全。

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【通聯(lián)編輯：光文玲】