基于actionscript的几何画板设计

本科毕业设计（论文）题目基于ACTIONSCRIPT的几何画板设计学院电子与信息学院专业信息工程学生姓名学生学号201130260160指导教师提交日期2015年5月10日摘要本设计以广州市“中小学智慧校园”示范工程内容中初中数学平台开发项目作为背景，在初中数学学科平台上设计并实现“几何画板”工具，方便初中数学教师在中学几何教学过程中与学生的交流和沟通。目前的“几何画板”软件作为一个独立的软件，无法实现对OFFICE的嵌入，所以教师在教学中，为了帮助学生学习几何知识，需要在课件和“几何画板”软件之间来回切换，这样就影响了教学效率的提高。本项目旨在示范工程内容中的初中数学平台中编写一个“几何画板”工具，从而解决以上在中学几何课堂教学中出现的问题。本项目设计的“几何画板”工具中，主要实现了几何图形绘图、函数图像绘制、图形变换和测量等功能。相比于已有的“几何画板”软件，本设计中的“几何画板”工具最大的特点就是实现了与教学平台的嵌入，这样直接提高了课堂效率。同时，本设计针对广州初中数学的教学内容，对“几何画板”的功能进行增加和删减，从而更加切合教师的教学和学生的学习情况。并且修改了相关操作，为教师和学生的使用和操作带来更大的方便，提高初中数学几何课堂的教学效率，促进广州信息化教育的进程。总而言之，本项目力求设计出一种便于普通非技术人员使用、与教学平台相嵌的“几何画板”工具，帮助中学数学教师的几何教学和学生探索几何奥秘，促进几何学习课堂的高效进行，实现以上提及的全部功能。本论文是在广州市“中小学智慧校园”示范工程内容中初中数学平台开发的基础上撰写的。关键词初中学科平台；几何画板；学科平台相嵌ABSTRACTTHISDESIGNISBASEDONTHEPROJECTOF“JUNIORHIGHSCHOOLSUBJECTPLATFORM”INTHEDEMONSTRATIONPROJECTOF“PRIMARYANDSECONDARYSMARTCAMPUS”OFGUANGZHOU,INORDERTODESIGNANDREALIZEAGEOMETERSSKETCHPADONTHIS“JUNIORHIGHSCHOOLSUBJECTPLATFORM”,WHICHMAKESMATHEMATICALTEACHERSEASIERTOCOMMUNICATEWITHSTUDENTSONTHEGEOMETRYCLASSINHIGHSCHOOLSASASTANDALONESOFTWARE,THECURRENTGEOMETERSSKETCHPADCANNOTBEEMBEDDEDONTHEOFFICESOFTWARE,SOTOHELPTHELEARNINGOFGEOMETRYFORSTUDENTS,TEACHERSSHOULDENTERTHECOURSEWAREANDTHEGEOMETERSSKETCHPADBACKANDFORTHINTEACHING,THUSAFFECTINGTHETEACHINGEFFICIENCYTHEPROJECTAIMSATDESIGNINGTHEGEOMETERSSKETCHPADONTHE“JUNIORHIGHSCHOOLSUBJECTPLATFORM”INTHEDEMONSTRATIONPROJECTOF“PRIMARYANDSECONDARYSMARTCAMPUS”OFGUANGZHOU,HOPINGTOSOLVETHEPROBLEMSMENTIONEDABOVETHEGEOMETERSSKETCHPADDESIGNEDINTHEPROJECT,MAINLYACHIEVESTHEFOLLOWINGFUNCTIONSGEOMETRYDRAWING,FUNCTIONGRAPHICSDRAWING,GRAPHICSTRANSFORMATIONSANDMEASURINGCOMPAREDTOTHEEXISTINGGEOMETERSSKETCHPAD,THEBIGGESTFEATUREOFTHISDESIGNISTHEEMBEDDINGOFTHEGEOMETERSSKETCHPADTOOLANDTHETEACHINGPLATFORM,ANDITREALLYIMPROVETHEEFFICIENCYOFTHEGEOMETRYTEACHINGATTHESAMETIME,CONNECTINGWITHTHETEACHINGCONTENTOFTHEJUNIORHIGHSCHOOL,THEDESIGNINCREASEANDCUTTHEFUNCTIONSOFTHEGEOMETERSSKETCHPAD,THEREBYBETTERMEETTHETEACHERSTEACHINGANDSTUDENTSLEARNINGWHATSMORE,ITMODIFIESTHERELATEDOPERATIONS,BRINGSGREATERCONVENIENCEFORTEACHERSANDSTUDENTSTOUSEANDOPERATE,IMPROVESTHEGEOMETRYTEACHINGEFFICIENCYINJUNIORHIGHSCHOOLS,ANDPROMOTETHEPROCESSOFGUANGZHOUINFORMATIONTECHNOLOGYEDUCATIONINAWORD,THISPROJECTSEEKSTODESIGNAGEOMETERSSKETCHPADTOOLTHATISMORECONVENIENTFORCOMMONNONTECHNICALPERSONNELTOUSEANDISEMBEDDEDINTHE“JUNIORHIGHSCHOOLSUBJECTPLATFORM”ITHELPSMIDDLESCHOOLTEACHERSTOTEACHANDSTUDENTSTOEXPLOREGEOMETRYSMYSTERIES,KEEPSTHEGEOMETRYCLASSEFFICIENTANDACHIEVESTHEFULLFUNCTIONSMENTIONEDABOVETHISPAPERISWRITTENBASEDONTHEDEVELOPMENTOFTHE“JUNIORHIGHSCHOOLSUBJECTPLATFORM”INTHEDEMONSTRATIONPROJECTOF“PRIMARYANDSECONDARYSMARTCAMPUS”OFGUANGZHOUKEYWORDSUBJECTPLATFORMOFJUNIORHIGHSCHOOLGEOMETERSSKETCHPADEMBEDDINGINTHESUBJECTPLATFORM目录摘要IABSTRACTII第一章绪论111项目开发背景1111信息化的时代背景1112关于广州市“中小学智慧校园”示范工程112几何画板介绍及其发展1121几何画板1122几何画板的发展及现状2131搭建框架3132界面设计3133逻辑设计31331图形编辑工具31332图形变换工具31333数轴和坐标轴设置31334函数图像绘制31335组合和分离41336测量操作4第二章基础知识介绍521ACTIONSCRIPT语言介绍5211FLEX介绍52111RIA简介52112FLEX技术介绍62113FLEX技术与其它RIA技术的比较7212ACTIONSCRIPT编程语言介绍72121ACTIONSCRIPT简介72122ACTIONSCRIPT发展822开发工具介绍9221IDEA介绍923本章小结9第三章系统设计1031框架设计10311框架设计图10312框架设计介绍1132界面设计12321界面设计框图12322界面设计介绍123221界面设计概述123222界面设置实现1233几何画板设计13331右侧弹出框133311右侧弹出框界面设计133312右侧弹出框逻辑设计14332逻辑功能介绍1434本章小结17第四章几何画板逻辑设计1841几何图形绘图18411逻辑功能18412功能实现184121基本功能实现184122快捷键的实现1942函数图像绘图19421逻辑功能19422功能实现2043图形变换20431逻辑功能20432功能实现2144测量功能22441逻辑功能23442功能实现2345本章小结23第五章系统测试2451总界面2452菜单栏2453工具栏2454缩略图栏2455主编辑栏2556右边栏2557几何画板25571图形绘制测试255711点的绘制测试255712线的绘制测试265713圆的绘制测试265714多边形的绘制测试275715数轴的添加测试275716坐标轴的添加测试28572函数图像绘制测试285721一次函数绘制测试285722反比例函数绘制测试295723二次函数绘制测试305724描点函数绘制测试305725自定义函数绘制测试30573图形变换测试315731平移测试315732旋转测试315733轴对称测试325734中心对称测试325735缩放测试33574测量功能测试335741两点距离测量测试335742线段长度测试345743圆半径测量测试345744圆周长测量测试355745圆面积测量测试355746多边形周长测量测试355747多边形面积测量测试3658本章小结36结论37参考文献38致谢39第一章绪论11项目开发背景111信息化的时代背景针对当前信息化的时代背景，广州市相关部门发布了国家中长期的教育改革和发展规划纲要、教育信息化十年发展规划、关于实施“智慧广州”战略建设国家中心城市的意见、广州市“十二五”信息化发展规划以及广州市教育事业发展第十二个五年规划等文案，并在2011年年底，根据相关文案要求，广州市教育局启动了对于智慧教育体系的探究，开始了中小学智慧化校园的步伐，举办了中小学智慧校园建设标准的研究报告，在20122014年，广州市对广州市“中小学智慧校园”示范工程项目这一教育信息化项目作了财政投资，使用了目前已有的高效新技术，对传统的中小学校园环境及其管理、师资力量、教学方式和教学结构、教育科研等方面进行改善，加大信息化进程。1112关于广州市“中小学智慧校园”示范工程深刻剖析国家中长期教育改革和发展规划纲要和教育信息化十年发展规划的相关要求，按照广州市委、市政府关于实施“智慧广州”战略建设国家中心城市的意见的指导精神，严格去实施和普及，努力实现建设智慧广州和教育信息化这一伟大的目标，改革教育，创新教育，设立试验点，并在实验中探索新的教育模式，充分利用新技术的先进性，发展校园建设、师资力量、教育科研和教学模式，建立先进的教育体系，并且通过不懈地努力，不断优化和智能化这一教育体系，发展信息化背景下的先进教育体系。1本项目属于示范工程内容中的初中数学平台的一部分。12几何画板介绍及其发展本项目旨在在广州市的这一示范工程内容中的初中数学平台上编写一个“几何画板”工具。121几何画板“几何画板”这个软件是由美国的KEYCURRICULUMPRESS公司开发的一个教育软件，是一个用于数学教学的有效工具。它提供了非常丰富的、操作性很好的创造性功能，使教学人员在编写自己的课件的过程中变得非常容易。几何画板适用于中学数学和物理的相关教学内容，如几何图形解析函数图像特性学习和物理的矢量分析等方面，它可以清晰表现几何图形的性质和几何图形间的位置关系及其变化规律，在数学教师的几何教学过程中具有非常好的促进作用。“几何画板”满足了教学过程中基本的绘图操作需求，包括绘画三角形，多边形，圆形，圆弧和扇形等图形，而且具有度量、计算、制表和转换的功能。2这个软件为用户提供充分的手段，帮助教师用户实现自己的教学思路，用户只需要了解软件简单的使用技能，就可以设计和编写出自己的应用范例。122几何画板的发展及现状“1982年在美国，国际教育成绩评估组织对中学生做了一次调查，发现证明题在中学的教育过程中并不受到重视。这一调查引起了美国社会的强烈反响，专家和教师纷纷呼吁国家对数学教学进行改革。美国教育发展中心在1985年开发了教学软件模块几何探索，使得教师和学生们在教学和学习中借助计算机工具。通过使用计算机工具，学生拥有比较大的创造空间可以开发想象力，学习简单几何图形的性质。由此来激发学生对几何内在联系的探索欲和求知欲，从而相比于传统的书本上公式和定理的推演，取得了更好的教学成果。1988年，尼古拉杰克拉斯开发了“几何画板”。在软件的开发过程中，不少专家、教师提出意见和建议，许多学校对这一软件非常感兴趣并体现出很大的热情。美国基本课程出版社在1989年推行了“几何画板”这一软件，对数学教学作出了更大的革新和发展。1991年发行了“几何画板”10版本，并于次年发布了20版。1993年，“几何画板”更新到更加完善的30版。相比之前版本，增加了测量和变换、轨迹绘制以及函数图象绘画等多种功能。1995年，人民教育出版社得到“几何画板”的开发公司的授权，在中国发行“几何画板”中文版（30）。1996年，全国中小学计算机教育研究中心开始在全国范围内的中小学校园中普及“几何画板”。1998年，随着“几何画板”实验的不断推进，“全国中小学计算机教育研究中心”提出“课程整合”的概念，争取在教育上与国际接轨。并开展了“计算机与各学科课程整合”课题研究。2001年，“几何画板”升级至40版本，从此，各版本开始由网友进行非官方汉化。2009年，“几何画板407中文版”最终版发布。2010年，“几何画板50中文版”第一版发布。2012年，国家提出以“信息技术与教学融合”为核心的教育信息化发展理念，开创“几何画板电子白板”的数学教学和学习模式。目前最新版本为2013年推出的506汉化版。”3“几何画板”以其丰富的功能和简单的操作获得国内初高中学校师生的青睐，在中学数学几何教学课堂中促进了教师和学生的交流，激发学生探索几何奥秘的热情。但是在教学课堂中，教师主要是以课件形式进行知识教授，而“几何画板”作为一个独立的软件，无法实现对OFFICE的嵌入，所以教师在教学中，为了帮助学生学习几何知识，需要在课件和“几何画板”软件之间来回切换，这样不仅给教师们的教学过程带来不便，也浪费了学生宝贵的学习时间，不利于教学效率的提高。本项目旨在在广州市的这一示范工程内容中初中数学平台上面编写一个“几何画板”工具，其功能和操作类似目前版本的“几何画板”软件，但是针对广州初中数学的教学内容，对“几何画板”的功能进行增加和删减，从而更加切合教师的教学内容和学生的学习情况。并且修改了相关操作，为教师和学生的使用和操作带来更大的方便，提高初中数学几何课堂的教学效率，促进广州信息化教育的进程。13项目主要任务经过充分的考虑和设计，本次毕业课题设计任务大致可分为以下几部分131搭建框架划分软件模块，确定各模块接口，降低模块间的耦合度。132界面设计对本次设计的界面进行设计，确定界面布局，并且设计菜单栏和工具栏。设计各部分负责功能。133逻辑设计1331图形编辑工具绘制点、线、任意多边形、正多边形、圆等几何图形。对于线、圆和任意多边形都实现了多种画法，帮助教师和学生选择自己习惯的操作方法。本设计还给画点、画线和画圆设置了快捷键，从而提高工具的操作效率，促进课堂教学的高效进行。1332图形变换工具对图形实施平移、旋转、缩放、轴对称变换和中心对称变换等变换操作，增加线上面的定比分点操作，帮助学生探究几何图形的内在联系。1333数轴和坐标轴设置对图形添加一维数轴和二维坐标轴，可对坐标轴进行拉伸操作。帮助学生直观了解几何图形之间的位置等关系。1334函数图像绘制绘画给定函数的函数图像，可绘出一次函数、二次函数、反比例函数、描点函数和其他自定义的函数的图像。1335组合和分离对多个图形进行组合或对某组合图像进行分离。1336测量操作可测量两点间的距离，测量选中线的长度，测量三角形、圆和多边形的周长和面积，测量圆的半径，从而帮助学生对几何图像的数值关系的学习和理解，加深对初中数学几何中的勾股定理、全等三角形和相似图形关系等重要知识点的理解和记忆。14本文安排本文详细地介绍了上文提到的广州市这一示范工程内容中初中数学平台的“几何画板”的功能研究，并设计完成了初中数学平台中“几何画板”工具的实践。论文的主要结构和内容如下第一章绪论。介绍初中数学平台的“几何画板”工具的开发背景、目前已有的“几何画板”软件的功能、发展及其在中学数学几何课堂教学中的不便之处、本项目的主要任务和功能概述。第二章基础知识介绍。对本项目所选择的编程语言ACTIONSCRIPT进行介绍，包括FLEX技术本身的介绍，并且通过将FLEX技术与其它RIA技术的比较，说明本项目使用FLEX技术实现的原因和合理性，同时，介绍ACTIONSCRIPT编程语言的相关信息。此外，还对本项目使用的开发工具IDEA进行介绍。第三章系统设计。详细阐述了初中数学平台的“几何画板”工具的框架设计、界面设计和逻辑设计。逻辑设计包括右侧弹出框的设计和逻辑功能介绍，逻辑设计的具体实现方法在第四章介绍。第四章几何画板逻辑设计。详细描述几何画板的逻辑设计和实现。包括几何图形绘图、函数图像绘制、图形变换。第五章系统测试。介绍了示范工程内容中初中数学平台的“几何画板”工具的测试方案和测试用例，主要是功能测试。包括总界面测试、菜单栏测试、工具栏测试、缩略图区测试、主编辑区测试、右边栏测试和几何画板中各功能点测试，包括点、线、任意多边形、正多边形、圆等几何图形绘画测试、平移、旋转、缩放、轴对称变换和中心对称变换等变换操作测试、函数图像绘制测试、测量测试等。结束语。在项目进行过程中遇到的困难以及对本文工作的一个概况总结。第二章基础知识介绍21ACTIONSCRIPT语言介绍由于ACTIONSCRIPT编程语言的强大交互性和丰富的类库，本项目使用ACTIONSCRIPT进行设计，ACTIONSCRIPT是ADOBE为其FLASH产品开发的。211FLEX介绍FLEX指的是ADOBEFLEX，它拥有自己独立的平台，即MACROMEDIAFLASH平台。FLEX中使用了很多种先进的技术，它支持富因特网应用程式（RICHINTERNETAPPLICATIONS）的部署和开发。2111RIA简介在我们如今所处的生活环境中，INTERNET已经深入到我们的日常生活中，为我们的生活、学习和社交带来非常大的帮助。而我们实现与INTERNET沟通的最简单的方式，就是借助浏览器进行浏览网页。在生活中，我们打开浏览器并且进入网页进行浏览信息，这就是我们与INTERNET最直接的交互。虽然目前的页面已变得越来越丰富，不再只有文字，但是依然禁锢于“页”，随着如今信息的多元化和多媒体化，我们不再满足于传统的这些代办的“页”。将多媒体、多元化的信息同时表现在一个页面上面，显得非常单薄。如今的网络技术有了不断的发展，软硬件都有了很大的进步，硬件基本能够满足软件系统的发展要求，所以RICHINTERNETAPPLICATIONRIA应运而生，并给网络使用者和开发人员都带来了全新的体验。RICHINTERNETAPPLICATIONRIA，就是富因特网应用程式。顾名思义，富因特网应用程式的最大特点正是体现在其“富”上面。传统的HTML页面能够展示的页面元素非常有限，下拉框、输入框等元素不仅使使用者产生了审美疲劳，而且其功能也有很多不足。而RIA的界面相比于传统的页面，体现出了其最大的特点“富”，在表现效果上，桌面程式能够做出来的效果，它基本也能够实现。区别于C/S架构，RIA的优势又不仅仅体现在丰富的界面体现能力上面，它在DATA上面的“富”也是C/S架构所无法比及的。基于HTTP规则，传统的网页开发者需要依赖于请求/响应机制来实现DATA的交互，依靠页面的跳转和刷新来实现界面的交互。而RIA在这方面却表现出其优越性，在客户端上，RIA就能够不需借助其它工具来完整地处理DATA，因此它和用户之间的交流更加快捷且舒服，而在界面交互的方面，RIA并不是依赖于页面，而是通过异步请求来传递信息，面向的是用户界面中的各个小模块，这样能够使客户端的模块间有比较清晰的关系，实现更灵活的处理效果。目前已有不少技术在RIA开发方面具有其独特的优势。包括了ADOBE公司的FLEX技术，MICROSOFT公司的SILVERLIGHT和SUN公司的JAVA编程编程FX。FLEX技术目前得到了很好地发展，已经是一门成熟的技术，由于强大的FLASH平台在其背后的支持和帮助，所以它本身就具有先天的优势，而且是非常雄厚的。2112FLEX技术介绍FLEX在解决动画应用开发难题上具有先天的优越性。对于传统的程序员来说，开发动画应用时经常会碰到交互等方面的问题，这些困难给程序员的前台开发带来一定的困难，FLEX平台最初就是为解决这个问题而开发出来的。FLEX提供了一个传统程序员熟悉的工作流和编程模型，以改善以上提到的这个问题。FLEX的目标是为了使程序员更快更简单地开发RIA应用。FLEX应用主要是在多层式开发模型中的表现层这一层次进行开发。FLEX是一个开源的开发框架，它并不收费而且开发效率又是非常高的，在构建WEB应用程序时表现力很强。其构建的应用程序通过ADOBEFLASHPLAYER和ADOBEAIR，不仅可实现跨浏览器和桌面，甚至可达到跨操作系统的目的。构建FLEX应用程序时只能使用FLEX框架，但是其开发工具ADOBEFLASHBUILDER（之前称为ADOBEFLEXBUILDER）具有的智能编码、交互式遍历调试以及可视性设计用户界面布局等功能，使得开发变得更加快捷，从而提高了开发效率。只要在浏览器中装上ADOBEFLASHPLAYER插件，便可以在浏览器上运行使用FLEX创建的RIA，甚至，在跨操作系统的ADOBEAIR上面，也是可以运行FLEX创建的RIA应用。它们能够在所有目前主流的浏览器和操作系统上运行，并且保持运行的一致性。FLEX应用程序还可以使用ADOBEAIR对本地数据和系统资源进行访问。4FLEX利用图形用户界面进行开发应用，使用的编程语言主要是基于XML的MXML语言。FLEX本身为用户提供的组件繁多，拥有WEBSERVICES、远程对象、DRAGANDDROP、列排序和图表等功能。用户编写FLEX应用时，可充分利用FLEX内部包含的动画效果以及用于交互的一些简单的交互界面。在每个请求时，基于HTML的应用都需要运行处于服务器一方的模板，相比于此，FLEX应用程序拥有更大的优势，那就是客户端只需要载入一次，因此FLEX应用程序大大提高了其工作流的效率。FLEX曾被认为可被例如OPENLASZLO和AJAX等技术替代，但是经过了2014年重大的变革后，目前普遍认为，相较于HTML，FLEX在移动平台APP的发展上更加具有前景。这一变革是在原来MXMLCSSAS的发展路线上，又追加产生JS发展路线。随着AIR跨平台的支援，FLEX在移动平台发展上，具有更加弹性的变数。2113FLEX技术与其它RIA技术的比较当被用于与其它的RIA技术组对比时，FLEX技术的优势时显而易见的。ADOBE公司为FLEX提供了技术和用户群体上的支持，同时，FLEX所开发出来的程式对于很大部分的使用者是不需要安装额外的客户端支持的，因此也深受广大用户的拥护。5在具体技术上面，FLEX技术与其它的RIA技术有着以下的区别表21FLEX技术与其它的RIA技术AJAXFLEXSILVERLIGHTJAVAFX客户端引擎浏览器内置FLASHPLAYERSILVERLIGHTJAVASE/ME程序语言JAVASCRIPTACTIONSCRIPTMXMLXAMLJAVASCRIPTJAVAFXSCRIPT组件库无内置、强大有限依赖SWING多媒体支持无支持高清视频，FLV格式，支持MP3和ACC音频支持高清视频MAV格式依赖JMF不支持高清IDEECLIPSEFLEXBUILDERVISUALSTUDIONETBEANIDE可视化编辑无有无无212ACTIONSCRIPT编程语言介绍ACTIONSCRIPT是FLEX中最重要的编程语言。故本设计是以ACTIONSCRIPT作为编程语言来实现示范工程内容中初中数学平台的“几何画板”工具功能的。2121ACTIONSCRIPT简介最初，ACTIONSCRIPT作为一种简单的脚本语言，是ADOBE公司为了它的FLASH相关产品开发的。经过不断地更新和发展，如今最新版为30版本，已经与原来有了很大的不同。如今的ACTIONSCRIPT作为一种完全意义上的面向对象的编程语言，其功能非常强大，类库非常丰富，语法上类似JAVASCRIPT，在FLASH开发的用户互动、实际操作和趣味性方面，网页的制作和RIA应用程序开发中深受开发人员的喜爱。ACTIONSCRIPT是一门遵循ECMASCRIPT第四版的ADOBEFLASHPLAYER运行时环境的编程语言，在这一点上与JAVASCRIPT是相同的，因为JAVASCRIPT也是基于ECMASCRIPT语法的，这使得二者之间的相互翻译是很流畅的。不过在文档对象模型方面，二者有着不同着重点。JAVASCRIPT的文档对象模型主要是浏览器窗口、文档和表单，而ACTIONSCRIPT则是以SWF格式动画为主作为文档对象模型，包括文字、音频、动画和事件侦听处理。总的来说，ACTIONSCRIPT是一门被用来编写ADOBEFLASH动画和应用程序的编程语言，它在FLASH内容和应用程序中具有交互性和处理数据等功能。2122ACTIONSCRIPT发展在FLASH5版本中，ACTIONSCRIPT第一次出现了目前的语法，实现了对FLASH的完全编程，这就是ACTIONSCRIPT的第一个版本ACTIONSCRIPT10。在FLASH6中增加了大量的内置函数和对动画更好的编程控制，这进一步增强了ACTIONSCRIPT的编程环境的功能。在FLASH7中，又引进了ACTIONSCRIPT20，在这一个版本中，增加了强类型和面向对象的特征，比如显示类的声明、继承、接口以及严格数据类型。与ACTIONSCRIPT10版一样，ACTIONSCRIPT20也是使用相同的的编译方式被编译成FLASHSWF文件。以下是来自维基百科的ACTIONSCRIPT及浏览器的发展“在FLASHPLAYER2中，为了控制时间轴，第一次支持脚本，包括了GOTOANDPLAY,GOTOANDSTOP,NEXTFRAME和NEXTSCENE等动作。在FLASHPLAYER3中增强了基本脚本支持，包括外部SWF文件的载入。在FLASHPLAYER4中完全实现了脚本功能，这也是FLASH的第一次。这些脚本的语法比较简练，而且支持循环、条件、变量和其它基本语言结构。在FLASHPLAYER5中，第一次拥有实际意义上的ACTIONSCRIPT。它依据ECMASCRIPT，使用了基于原型编程，并且允许了完全意义上的过程式编程和面向对象编程。FLASHPLAYER6版本增加了对事件进行侦听和处理的模型，在该版本中可使用SWITCH结构。FLASHPLAYER7中有了一些新的特点，比如它可使用CSS对文本进行显示，并且可以对显示的效果进行加强。由于ACTIONSCRIPT20能交叉编译成为ACTIONSCRIPT10的字节码，因此它能够被运行于FLASHPLAYER6。在FLASHPLAYER8中增加了一些新的类库和应用程序编程接口，主要功能是帮助运行时控制一些图像数据以及上传一些文件，由此来使得ACTIONSCRIPT20功能更为完善。FLASHPLAYER85中增加了ACTIONSCRIPT30版本，还新添了一个新的虚拟机，名为AVM2（ACTIONSCRIPTVIRTUALMACHINE2），它能够和上一个版本AVM1同时存在，所以它能够支持旧的内容。ADOBE收购MACROMEDIA后，在2007年，ADOBE公司发布了FLASHPLAYER9，这是它在MACOSX上面的首个UNIVERSAL版本。FLASHPLAYER10能够支持多线程在2011年，发布了FLASHPLAYER11，由于STAGE3D的相关函数接口的使用，该FLASH版本使得图像渲染变得更加快速，并且支持GPU加速。之后是FLASHPLAYER12版本和FLASHPLAYER13版本。ADOBE公司在2014年发布了FLASHPLAYER14版本，这个版本实现了对AGAL2的支持。在2014年11月，ADOBE公司发布了FLASHPLAYER16版本，它实现了对NEWPPAPI的支持。在2015年2月，FLASHPLAYER170093发布，该版本支持64位的PC平台。在2015年4月14日，发布了FLASHPLAYER1700171版本。在2015年4月22日，发布了FLASHPLAYER18版本，它能够优化PC的浏览器，并且支持3D的持续扩充。”1022开发工具介绍本设计使用的开发平台为FLEX平台，开发工具为INTELLIJIDEA，简称IDEA。221IDEA介绍IDEA（INTELLIJIDEA）是由JETBRAINS公司（捷克的一个软件公司）开发的，它是一个JAVA集成开发环境的工具软件，主要用途为商业化销售的，该公司在2001年1月发布了IDEA的最初版。在目前JAVA开发所使用的工具中，IDEA具有最高的开发效率。在上文（2111ACTIONSCRIPT简介）提到，ACTIONSCRIPT与JAVASCRIPT都是基于ECMASCRIPT语法编译的，二者语法上比较相似，再加上JAVA开发工具IDEA本身具有的优势，所以本设计使用IDEA作为“几何画板”工具的开发工具。INTELLIJIDEA主要具有以下优势“这个软件拥有非常多的有用功能，这些功能在开发的过程发挥着重要的作用，为开发人员提供最大的方便，很大程度的加快开发的速度。对于使用者来说，该软件使用方便，但是有非常实用，所以在众多复杂开发工具中脱颖而出。”1123本章小结本章介绍了示范工程内容中初中数学平台的“几何画板”工具使用的技术、编程语言及其开发工具。首先介绍FLEX技术的特点及其发展，比较FLEX技术与其它RIA技术的区别，分析本设计使用FLEX技术实现的理由。接着对本设计中使用到编程语言ACTIONSCRIPT的特性和发展进行介绍，最后简要介绍了开发过程中使用的开发工具INTELLIJIDEA。第三章系统设计由于本设计是基于示范工程内容中初中数学平台而开发的，所以对初中数学平台的框架设计、界面设计进行简要介绍，并且描述几何画板的设计。31框架设计根据本软件所期望实现的目标，结合现有的开发条件，设计软件开发所使用的比较科学而高效的框架。311框架设计图APP程序核心TEACH程序入口MENUBAR”当点击右侧弹出框上的按钮，会调用相应的响应函数。比如点击第一个按钮“点”，会调用SNAPFUNCANDBOARD的ONADDPOINT函数进行画点。对于各项逻辑功能的设计实现方法将在第四章中分别详细介绍。332逻辑功能介绍本设计中“几何画板”工具的具体逻辑功能有图形编辑工具绘制点、线、任意多边形、正多边形、圆等几何图形。对于线、圆和任意多边形都实现了多种画法，帮助教师和学生选择自己习惯的操作方法。本设计还给画点、画线和画圆设置了快捷键，从而提高工具的操作效率，促进课堂教学的高效进行。图形变换工具对图形实施平移、旋转、缩放、轴对称变换和中心对称变换等变换操作，增加线上面的定比分点操作，帮助学生探究几何图形的内在联系。数轴和坐标轴设置对图形添加一维数轴和二维坐标轴，可对坐标轴进行拉伸操作。帮助学生直观了解几何图形之间的位置等关系。函数图像绘制绘画给定函数的函数图像，可绘出一次函数、二次函数、反比例函数、描点函数和其他自定义的函数的图像。组合和分离对多个图形进行组合或对某组合图像进行分离。测量操作可测量两点间的距离，测量选中线的长度，测量三角形、圆和多边形的周长和面积，测量圆的半径，从而帮助学生对几何图像的数值关系的学习和理解，加深对初中数学几何中的勾股定理、全等三角形和相似图形关系等重要知识点的理解和记忆。表31几何画板描述名称、标识符几何画板功能描述实现构建坐标系并设置坐标系的属性；提供多个函数的基本表达式和图象，并对其概念、性质作讲解，设置函数的参数，进而动态改变函数进行讲解；描点画函数。参与者教师、学生输入坐标系函数（一次函数、反比例函数、二次函数）线点操作序列坐标系、函数、线、点点击功能面板的相应按钮（或者使用快捷键）构造圆方法一选中三个点，点击功能面板的相应按钮方法二点击相应按钮，点击鼠标设置圆心位置，拖动鼠标设置圆的半径构造线（线段、直线、射线）方法一选中两个点，点击功能面板的相应按钮方法二点击相应按钮，点击鼠标设置圆心位置，拖动鼠标设置线段长度描点画函数（一次函数、反比例函数、二次函数）选择函数类型输入函数相关的数据（点的个数、斜率、截距、反比例系数等）输入点的横坐标点击描点画函数按钮测量（距离、面积）按要求选择相应的直线和点操作（旋转、动画）按要求选择相应的直线和点构造多边形方法一选择三个或以上的点，点击功能面板的相应按钮方法二点击功能面板的相应按钮，然后构造位置点击鼠标绘制多边形顶点，鼠标点击PAGE外部结束绘制属性点的大小、颜色，线的粗细、颜色，标签的字体、字号、颜色等输出图形或图像前置条件后置条件补充说明34本章小结本章介绍了示范工程内容中初中数学平台中“几何画板”工具的设计概述。首先对初中数学平台的框架进行简要的说明，将整个软件分成了相互联系的几个模块，分别介绍各模块功能。接着阐述数学平台的界面设计，包括界面各部分设计及其实现。最后介绍了“几何画板”工具的右侧弹出框设计，以及工具的详细逻辑功能。对于“几何画板”工具逻辑功能的具体实现方法将在第四章详细介绍。第四章几何画板逻辑设计在本章，主要介绍示范工程内容中初中数学平台中“几何画板”工具的逻辑。在本设计中，建立了一个GEOSTATICNUMBER类，分别为各种几何图形及操作定义了一个类似于ID的静态常量，根据这些静态常量，可以确定几何画板中的操作类型。建立了EXPCALGEO实现对几何画板的相关操作，包括几何图形的绘画、图形变换和数值关系的测量等。41几何图形绘图在中学数学的几何教学课堂上，教师经常需要通过绘制并向学生展示几何图形，帮助学生直观地了解和掌握几何知识。所以，在“几何画板”中设计了几何图形的绘图工具，而且添加了数轴和坐标轴，直观地像学生展示几何图形的位置关系。411逻辑功能绘制点、线、任意多边形、正多边形、圆等几何图形。对于线、圆和任意多边形都实现了多种画法，帮助教师和学生选择自己习惯的操作方法。本设计还给画点、画线和画圆设置了快捷键，从而提高工具的操作效率，促进课堂教学的高效进行。添加一维数轴和二维坐标轴，可对坐标轴进行拉伸操作。帮助学生直观了解几何图形之间的位置等关系。412功能实现4121基本功能实现在本设计中，创建了一个ITEMGEO类，这个类继承自ITEM基类，主要用来绘制插入PAGE中的几何图形，如三角形、圆和多边形等。ITEMGEO类中的DRAW函数根据这些操作的相应ID，可确定绘制的图形类型以及对图形的相关操作。部分几何图形ID如下表41GEOSTATICNUMBER中与几何图形绘图有关的部分常量静态常量值（UINT）备注POINT_FREE10001点LINE20001线RADIAL20002射线STRAIGHT20003直线CIRCLE30001圆POLYGON40001正多边形SECTOR40004扇形ANGLE70001角对于几何图形的绘图，主要是根据所绘图形ID，创建一个ITEMGEO对象，然后调用ITEMGEO类函数DRAW（）实现几何图形的绘制。绘制完几何图形之后，调用EXPCALGEO中的ADDITEMGEOTOCURPAGE静态函数将几何图形添加到PAGE页面。在本设计中，图形的具体绘画是使用GRAPHICS类，对图形进行绘制。点的绘制。点的绘制实际上就是调用GRAPHICS类的DRAWCIRCLE函数画一个给定半径的实心圆。线段的绘画。就是调用GRAPHICS类的LINETO函数在起点和终点间画出一条线段。圆的绘画。先在给定圆心位置出画小实心圆作为圆心，然后根据给定的半径画空心圆。其它图形。其它图形的绘画实现方式基本与上面三种图形绘制方式的实现类似，故不再赘述。数轴和坐标轴的添加。数轴和坐标轴由点和直线两种图形组成。4122快捷键的实现为了提高“几何画板”的使用效率，本设计为点、线和圆的画法设置了快捷键。通过使用“CTRLP”画点、“CTRLL”画线、“CTRLY”画圆（由于“CTRLC”已被系统用于复制功能，所以将画圆的快捷键设置为“CTRLY”）。在被设计中，设置了KEYBOARDEVENT的事件侦听器，响应函数为ONKEYDOWN。当上述快捷键按下，系统发送键盘事件，触发响应函数的运行，根据不同的键盘按键，分别调用画点、画线或画圆的函数。42函数图像绘图函数作为初中数学的一个重点知识，也是教师在教学过程中的一个挑战。在讲授函数时，教师为了让学生了解函数的特性，常常需要绘制出函数的图像。所以，本设计在“几何画板”上设计了函数图像的绘制功能。421逻辑功能绘画给定函数的函数图像，可绘出一次函数、二次函数、反比例函数、描点函数和其他自定义的函数的图像。422功能实现本设计中为函数建立了一个ITEMFUNCTION类，继承自ITEMGEO类，用来对函数图像的绘制。ITEMFUNCTION中OVERRIDE了ITEMGEO的类函数DRAW（），用于对函数图像的绘制。DRAW根据所画函数的种类，如一次函数、二次函数、反比例函数等，对相应函数绘制图像，其中使用GRAPHICS类实现绘制功能。本功能涉及GEOSTATICNUMBER定义的部分常量有表42GEOSTATICNUMBER中与函数绘图有关的部分常量静态常量值（UINT）备注YICI_FUNCTION80002一次函数FANBILI_FUNCTION80003反比例函数ERCI_FUNCTION80004二次函数ZHISHU_FUNCTION80005指数函数DUISHU_FUNCTION80006对数函数MI_FUNCTION80007幂函数ZHENGXIAN_FUNCTION80008正弦函数YUXIAN_FUNCTION80009余弦函数ZHENGQIE_FUNCTION80010正切函数绘制描点函数图像则是为其建立了一个TITLEWINDOWDRAWPOINTTOFUNC类，根据所绘函数的次数绘制一次描点函数、二次描点函数或者反比例描点函数。本设计建立了NEWFUNCTION类来满足用户绘制自己设置函数参数的自定义函数图像。43图形变换本项目设计了“几何画板”上的图形变换功能，包括了图形的平移、旋转、缩放、轴对称变换和中心对称变换等变换操作。431逻辑功能对图形实施平移、旋转、缩放、轴对称变换和中心对称变换等变换操作，增加线上面的定比分点操作，帮助学生探究几何图形的内在联系。对多个图形进行组合或对某组合图像进行分离。432功能实现EXPCALGEO类中为图形的变换建立了相关的函数。平移。EXPCALGEO中的CONSTRUCTTRANSLATION函数对点、线、圆、半圆、扇形和多边形等几何图形设置了平移。根据坐标轴上的位置，设置了X轴和Y轴上面的平移，用户可通过自己设置图形在X轴和Y轴上面的平移单位长度。然后通过创建一个这样的新的ITEMGEO对象来实现这一功能。表43GEOSTATICNUMBER中与图形平移有关的部分常量静态常量值（UINT）备注POINT_TRANSLATION0X2727点的平移LINE_TRANSLATION20008线的平移CIRCLE_TRANSLATION30002圆的平移HALFCIRCLE_TRANSLATION30007半圆的平移POLYGON_TRANSLATION40006多边形的平移SECTOR_TRANSLATION40009扇形的平移旋转。EXPCALGEO中的CONSTRUCTROTATION函数对点、线、圆、半圆、扇形和多边形等几何图形设置了旋转。根据坐标轴上的位置，设置了几何图形的旋转，用户可通过自己设置图形的旋转角度来对图形进行旋转。然后通过创建一个这样的新的ITEMGEO对象来实现这一功能。表44GEOSTATICNUMBER中与图形旋转有关的部分常量静态常量值（UINT）备注POINT_ROTATION10024点的旋转LINE_ROTATION20009线的旋转CIRCLE_ROTATION30003圆的旋转HALFCIRCLE_ROTATION30008半圆的旋转POLYGON_ROTATION40011多边形的旋转SECTOR_ROTATION40014扇形的旋转伸缩。EXPCALGEO中的CONSTRUCTSCALE函数对点、线、圆、半圆、扇形和多边形等几何图形设置了伸缩。根据参照点和图形特征点在坐标轴上的位置，设置了几何图形的伸缩，用户可通过自己设置图形的伸缩比例来对图形进行伸缩操作。表45GEOSTATICNUMBER中与图形伸缩有关的部分常量静态常量值（UINT）备注POINT_SCALE10025点的伸缩LINE_SCALE20010线的伸缩CIRCLE_SCALE30004圆的伸缩HALFCIRCLE_SCALE30009半圆的伸缩POLYGON_SCALE40016多边形的伸缩SECTOR_SCALE40019扇形的伸缩中心对称。EXPCALGEO中的CONSTRUCTSYMMETRY函数对点、线、圆、半圆、扇形和多边形等几何图形设置了中心对称。功能实现上类似于图形的旋转，但旋转角度为固定的180。轴对称。EXPCALGEO中的CONSTRUCTSCALE函数对点、线、圆、半圆、扇形和多边形等几何图形设置了轴对称。根据参照点和图形特征点在坐标轴上的位置，通过创建一个这样的新的ITEMGEO对象来实现这一功能，然后对图形上面的特征点来设置其关于对称线的轴对称位置。表46GEOSTATICNUMBER中与图形轴对称有关的部分常量静态常量值（UINT）备注POINT_REFLECTION10026点的轴对称LINE_REFLECTION20011线的轴对称CIRCLE_REFLECTION30005圆的轴对称HALFCIRCLE_REFLECTION30010半圆的轴对称POLYGON_REFLECTION40021多边形的轴对称SECTOR_REFLECTION40024扇形的轴对称合并与分离。EXPCALGEO中的MERGE和SEPARATE函数实现对图形的合并和分离。44测量功能对于初中几何中遇到的测量问题，本项目设计了这个测量功能模块。441逻辑功能可测量两点间的距离，测量选中线的长度，测量三角形、圆和多边形的周长和面积，测量圆的半径，从而帮助学生对几何图像的数值关系的学习和理解，加深对初中数学几何中的勾股定理、全等三角形和相似图形关系等重要知识点的理解和记忆。442功能实现距离测量。EXPCALGEO中的CALCULATEDIS函数实现距离测量，包括点到点的距离测量、点到线（一次函数图像）的距离测量等。使用点和点之间、点到函数的距离公式进行计算。面积测量。EXPCALGEO中的CALCULATEARE