【《小学数学辅助学习APP系统设计》17000字】

小学数学辅助学习APP系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u78891绪论 3205841.1研究的背景及意义 331781.1.1选题的背景 3316171.1.2国内外研究现状 3175611.1.3研究的意义 4264141.2系统目标 47722需求分析 6279492.1功能需求 6236522.1.1子系统/模块说明 645032.1.2功能需求描述 714432.2非功能需求 9230452.2.1性能需求 10186912.2.2其它需求 10323953总体设计 11168003.1运行环境 11194023.2基本处理流程 11306553.2.1系统开发流程 1116523.2.2用户注册登录流程 1232703.2.3小学数学辅助学习APP端功能业务交互流程图 13255803.2.4小学数学辅助学习后台管理端功能业务交互流程图 14235123.3模块结构 1522833.3.1小学数学辅助学习APP端模块设计 15180003.3.2小学数学辅助学习后台管理端模块 16159213.4内部接口 16198564数据库设计 17129614.1概念结构设计 1785294.1.1设计思路 17136414.1.2实体属性图 18277054.2逻辑结构设计 21302244.2.1设计思路 21304694.2.2逻辑模型 22228935界面设计 25805.1界面关系图 25265005.2界面设计成果 2630095.2.1登录注册界面 2623485.2.2课文详解主界面 27111265.2.3教材详解子界面 28107905.2.4答题主界面 2976475.2.5知识卡片界面 31210045.2.6我的收藏界面 31111165.2.7意见反馈界面 3245485.2.8我的界面主界面 32191345.2.9答题管理界面 34208595.2.10教材管理界面 3518445.2.11用户管理界面 36176756详细设计 3787126.1系统主要功能模块介绍 3760036.2APP登录模块设计 37133706.2.1APP登录模块算法描述 37164476.2.2登录模块程序流程图 38104516.2.3登录模块关键类说明 39281866.3注册模块设计 39292946.3.1注册模块算法描述 39136736.3.2注册模块程序流程图和时序图 39223386.3.3注册模块关键类说明 41249016.4答题模块设计 4194096.4.1答题模块算法描述 41259026.4.2答题模块程序流程图 41135586.4.3答题模块关键类说明 42157166.5重置密码模块设计 42317386.5.1重置密码模块算法描述 42151186.5.2重置密码模块程序流程图 42179186.5.3重置密码模块关键类说明 43252406.6我的收藏模块设计 43211806.6.1我的收藏模块算法描述 43301856.6.2我的收藏模块程序流程图 4485226.6.3我的收藏模块关键类说明 44208326.7教材管理模块设计 4460506.7.1教材管理模块算法描述 44147856.7.2教材管理模块序流程图 45192986.7.3教材管理模块关键类说明 45272526.8知识卡片管理模块设计 4575666.8.1知识卡片模块管理算法描述 45283536.8.2知识卡片管理模块程序流程图 46105846.8.3知识卡片管理模块关键类说明 46260977编码 47179817.1代码实现与核心算法 4744787.2代码优化分析 4981868测试 49178478.1测试方案设计 49151358.1.1测试策略 49226548.1.2测试进度安排 50131338.1.3测试资源 50181918.1.4关键测试点 50103428.2测试用例构建 50212398.2.1测试用例编写约定 50149038.2.2测试用例设计 5060348.2.3关键测试用例 51118699总结与展望 52258169.1设计工作总结 52313569.2未来工作展望 53绪论研究的背景及意义选题的背景近年来，随着科学技术的不断发展，可以说互联网已经进入了每个家庭。从4G网络时代进入了5G网络时代，网络速度的不断提升给我们国家的许多行业带来了机遇，开发一款帮助小学生学习数学的教育应用程序对帮助小学生随时随地学习数学具有重要意义。教育业面临着巨大的挑战和机遇，面向教育行业互联网+模式可以有效地促进我国教育行业的发展，可以有效地提高小学生学习数学的兴趣和效率，有效的推动我国培养新时代的新一代的栋梁。我国教育行业由于抓住了互联网的机遇，教学辅助类APP犹如雨后春笋般的不断出现。我国受线上教育人群基数大，线上教育的市场规模庞大，而在各大手机应用市场上针对辅助小学数学学习的APP却很少，可见针对小学生用户群体，辅助小学生学习数学的APP具有很好的市场前景。自2020年新型冠状肺炎疫情以来，疫情的迅速传播，在很长一段时间里传统的课堂学生上课成了很大的问题，但互联网给了教育产业发展的机会，各类辅导机构也纷纷的改变了发展的模式，不再局限于传统的线下课堂的授课，将学生的课堂搬到互联网上，实现了学生“停学不停课”，解决了国家面对疫情风险时教育的巨大难题。同时教育类APP的开发大受欢迎，教育类APP使得教学资源的共享，激发了广大教师的教学热情，这也增加了学生的学习兴趣。国内外研究现状2020年初，疫情突然爆发，大多数行业停止了生产和经营，学生传统的课堂停课，线上教育在危机中找到转机，辅助学上线上学习的网站，APP不断完善升级，大量的辅助学生线上学习的软件APP不断涌现。移动学习教育已经深入人心，教育类APP百花齐放，科学技术的迅速发展，就连现在小学老师也会将互联网辅助学习，引入课堂，在线学习可提高教师的教学效率，也刺激了小学生的学习兴趣。而我国教育业网络辅助学习的重心偏向于大学生、中学生，针对小学生的辅助学习软件数量十分少。目前，我国各种移动应用商店中的学习和教育应用主要包括学而思网校、作业帮、高途课堂。这些辅助学习类的APP的功能虽然多，但它的范围太广，针对的用户群体不集中，这些APP有很多冗余的功能。而一款能够针对小学生用户群体的数学辅助学习APP可以弥补这些缺点。研究的意义良好的小学教育可以极大地提高学生的学习欲望，增强他们的学习热情，并激发小学生对学习数学的兴趣。科学技术的不断发展进步，现代化小学教育与传统的教育已经发生了很大的变化，互联网教育已经步入小学的学习中，抓住互联网发展的机遇可以极大的提高小学教育质量。传统教学上课时间有限，教学授课方式比较枯燥，学生学习的知识非常有限。辅助学习APP很好的弥补了这一缺点，它使用娱乐化的教学方法，并以有趣的方式向学生展示知识点。从而激发学生的学习欲望，达到学生自主学习的目的。数学在我国教育体系中，从小学、初中、高中、到大学乃至研究生考试中都发挥着很重要的作用，所以使用有效的方式让孩子从小爱上数学，不对数学学习感到枯燥乏味十分重要。小学数学辅助学习APP目的旨在于提升小学生数学的学习效率，改善学习数学的方式，让小学生的学习更加便捷，有趣。小学生可以利用小学数学辅助学习APP随时学、随时练、随时记。系统目标小学数学辅助学习APP的目标主要包括以下几个方面：1.小学数学辅助学习的目标在于打造一款交互性能好、功能实用、符合小学生风格的APP。2.小学数学辅助学习APP的目标在于提升用户使用的便捷性，而采用基于HBuilderX的Uni-app框架和VUE开发，可以实现多端共用一套代码发布。3.小学数学辅助学习APP设计完成后可以实现的功能有：登录注册成功后用户可以使用APP进行小学教材浏览，并可以对经常浏览的图书进行收藏；用户可以使用APP答题功能根据题库随机组成一套题目进行答题，答完题后显示用户的答题结果，展示相应的答题成绩并显示题目解析；用户可以使用此APP中的知识卡片对相应年级的重要知识点公式进行记忆，在我的界面中用户可以随意的修改密码，设置自己喜欢的APP主题颜色，可以查看答题情况记录。4.在小学数学辅助学习APP管理后台主要使用SpringBoot框架、Layui、Java、MySql数据库技术。超级管理员可以管理用户帐号信息；可以对年级，教材课本有关单元章节进录入；可以管理对知识卡片进行录入管理；还可以使用excel的方式导入相应的题库，进而对试卷进行管理。5.完成开发小学数学辅助学习APP后，对APP进行功能测试以发现其中的不足。

需求分析小数数学辅助学习APP需求分析是开始编码软件、设计软件项目的重要环节，主要的目的是明确APP的基本功能需求，明确APP的研发方向，明确客户可以使用APP可以达到什么样的目的，要形成完整的客户需求文档和APP的功能需求文档。功能需求小学数学辅助学习APP主要也业务逻辑包括APP端和后台管理端，角色分为用户和超级管理员两种角色。超级管理员和用户的角色总体划分如图2-1所示。超级管理员超级管理员小学数学管理后台小学数学辅助学习APP用户图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s11小学数学辅助学习APP总体角色划分图子系统/模块说明登录注册功能用户在我的界面中可以先进行注册，注册成功登录后方可使用用户权限下APP端的功能。课文解读展示出不同年级、教材、单元、课文内容信息。收藏图书对常用的书籍进行收藏。答题功能展示出相应的练习，用户可以通过相应的练习进行测试。知识卡片功能展示知识内容，在知识卡片中，会按照不同的年级，展示出该年级的重要知识点，重要的数学公式。重置密码功能用户可以对密码进行随意的修改。设置APP主题功能用户可以通过APP主题功能设置自己喜欢的主题颜色。后台功能1.用户管理对用户的账号进行管理，可以修改用户的名称，账号信息。2.教材管理超级管理员对年级、教材、教材单元、单元课文、课文图片进行相应的增删改查等操作。3.轮播图片管理管理APP教材解读主页的轮播图片。4.个人收藏管理管理用户收藏的教材图书。5.知识卡片管理对知识卡片进行管理，录入不同年级知识卡片的内容。6.答题管理在答题管理中超级管理员录入不同年级的题目，录取时可以手动逐题的录入，也可以使用excel表格进行批量的录入。功能需求描述小数数学辅助学习APP分为后台管理端和APP端。超级管理人员具有对用户、轮播图、年级、教材课本、教材单元、教材章节、教材内容、知识卡片、答题进行管理功能。用户主要面向于小学生，有登录注册、重置密码、收藏图书、修改APP主题颜色、教材解读、答题、对知识卡片浏览的功能。以下内容分为对后台管理端和APP用户的需求分析介绍。（1）APP端APP端主要面对的是小学生用户人群，他们使用小学数学辅助学习平台注册登录后可以学习APP教材详解的内容，使用答题功能进行题目测试，使用知识卡片功能进行知识点的记忆，同时具有收藏图书，修改密码，更换APP主题的功能。图2-2是学生用户的用例图。在注册时需要输入手机号、手机验证码、密码、昵称、邮箱等信息，注册成功后会自动登入进入APP中，只有成功的等人APP才可以使用APP中浏览教材、收藏教材、答题、设置APP主题功能。在课文解读中展示出不同的年级，用户可以通过选择相应的年级之后选择教材上下册，APP会展示对应教材的单元，选择单元后，选择章节，最后APP会展示出对于的教材课文内容和教材的答案解析。我的收藏是用户在登录状态下，用户在教材解读模块中可以对经常访问的教材进行收藏，方便用户的下次学习时在我的界面的我的收藏中直接浏览观看。用户选择不同的年级后会展示出不同年级所对应的练习题目，选择练习题目后系统会以选择题的形式自动生成一套试卷，每道题目分值为10分总分100分，答对一题得10分，答题功能中设置答题卡，方便用户回头检查答过的题目，用户完成答题提交试卷后会展示出用户的测试分值以及题目记录和题目解析图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s12学生用例图(2)后台管理端后端超级管理员可以对app的教材、轮播图、试题、知识卡片、用户进行管理。图2-3为超级管理员用例图。小学数学辅助学习后台管理超级管理员在登录后台系统后，可以对用户的注册信息进行管理操作，可以删除，添加和修改用户信息。教材管理模块可以对相应年级进行增加删除操作，通过对于相应的年级录入该年级的教材，超级管理员可以对教材的单元，章节，课文的内容进行上传和下架的操作。知识卡片管理主要是超级管理员按年级的分类对不同年级的知识点进行录入和修改的操作。答题模块中超级管理员可以对试题进行逐题的录入，在题量大时，考虑到降低管理用录入题目的工作强度，管理员可以将按照一定的格式填入excel表中，然后用excel表的形式导入试题。超级管理还可以查看用户的答题情况，以及每一道题的答题结果。图STYLEREF1\s2SEQ图\*ARABIC\s13超级管理员用例图非功能需求一个好的系统必须对系统的非功能需求进行优化，系统的非功能需求会直接影响用户的体验感和系统的稳定性、安全性。确保用户对小学数学辅助学习APP有很好的体验性，要加强非功能需求分析，以确保APP和后台管理系统可以保持很好的运行状态。性能需求系统响应时间需求：APP响应时间快，在用户使用APP进行功能操作时只需零点几秒的时间后台系统就可以给用户数据反馈。其它需求系统性能需求：兼容性需求小学数学辅助学习后台管理系统可以兼容Win7、Win8、Win10等主流操作系统，后台管理系统可以在这些系统支持的浏览器上流畅的运行。小学数学辅助学习APP的目标在于提升用户使用的便捷性，而采用基于HBuilderX的Uni-app框架和VUE开发，可以实现多端共用一套代码发布，具有很好的兼容性。安全性需求小学数学辅助学习APP出于对用户信息安全的保护，加密了用户密码，只有用户知道账号的密码，通过加密用户密码信息可以保障用户安全。可维护性需求在小学数学辅助学习APP整个生命周期中，应及时了解用户的反馈信息，根据用户的反馈信息不断的完善升级APP，改正APP中的错误根据新的需求进行APP的优化改善。易用性需求开发一个系统的最重要目标之一是便捷系统的使用者提升用户的体验感，因此在开发系统的过程中必须要考虑系统的易用性，从系统使用者的角度去设计这个系统。在后台管理系统中，超级管理员在录入大量题目时可以使用excel表格直接导入，这使得管理员的工作量得到了很大的减轻。APP端与后台系统交互性强，界面直观简洁，APP界面风格采取少儿风。

总体设计运行环境小学数学辅助学习APP在设计与实现的过程中用到了很多开发工具和运行环境，主要情况如下。开发环境：Java环境小学数学辅助学习APP后台管理系统的Java开发环境为jdk1.8.0。Node环境数据库环境系统在设计时使用的数据库为MySqlServer8.0和NavicatPremium15工具。开发工具：HBuilderX、IntelliJIDEA2020.3.2x64。运行环境：Windows10其他环境：Googlechrome浏览器笔记本电脑内存8G显卡：4G独显基本处理流程系统开发流程在开发小学数学辅助学习平台的时候，了解了新冠肺炎对中国教育行业发展的影响，以及目前教辅类APP的市场情况，分析了小学数学辅助学习APP的可行性，对APP的功能开发进行了详细的需求分析，再进行APP的数据库设计，进而使用Springboot、Uni-app、Java、Layui技术完成了APP和后台管理系统的编码工作，最后在手机上打包安装并进行了小学数学辅助学习APP的功能测试。APP的具体开发流程如图3-1所示。系统验收系统验收结束开始研究现状分析系统模块划分与功能设计，数据库设计需求分析系统编码实现系统测试部署，打包APP 未通过 通过 未通过 通过图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s11开发流程图用户注册登录流程用户下载小学数学辅助学习APP安装包，并安装好APP后进入APP在我的界面中进行注册用户账号，首先要填电话号码，填好电话号码后系统会识别是否为真的电话号码，若是真的电话号码进行填写验证码。之后在密码框输入密码，在确认输入密码框输入确认密码，点击提交按钮时系统会识别两次输入的密码的一致性，若不一致则提示用户重新输入，若一致则直接登录成功进行APP。小学数学辅助学习APP的登录注册功能业务交互流程图如3-2所示。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s12登录注册功能业务交互流程图小学数学辅助学习APP端功能业务交互流程图小学数学辅助学习APP中用户在未登录状态下只能浏览界面，不能使用APP的功能，只有在注册登录的状态下，才能点击浏览教材内容进行学习，使用答题功能进行答题，浏览知识卡片。在我的界面中可以对收藏的教材进行查看，还可以查看以往的答题记录，如果有问题需要反馈，还可以进行问题反馈。APP提供了多种多样的主题颜色，用户可以根据自己喜欢的风格去设置APP的主题颜色。APP端所进行的功能业务交互流程图如图3-3所示。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s13功能业务交互流程图小学数学辅助学习后台管理端功能业务交互流程图在后台管理系统超级管理员登录后，可以对小学数学辅助学习APP主页的轮播图进行添加更换；对教材课本、教材单元、教材章节、教材内容进行添加修改删除操作；改变用户信息，以及对用户进行增加和删除的操作；对用户收藏的教材进行管理操作；对试卷题目进行录入，并可以对用户答题情况和答题结果进行查看；对记忆卡片的内容进行管理操作。小学数学辅助学习后台管理系统的业务功能流程实现如图3-4所示。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s14后台管理系统的业务功能流图模块结构小学数学辅助学习APP主要分为两端，用户APP端（在手机上用户所使用的软件，这是本论题的核心开发部分）和管理员后台管理端（面向于后台管理员），各端紧密相连。如图3-5所示是小学数学辅助学习的两端模块设计图。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s15小学数学辅助学习的两端模块设计图小学数学辅助学习APP端模块设计小学数学辅助学习APP端主要分为教材详解模块、答题模块、记忆卡片模块、我的界面这四大模块。在教材详解模块是APP端的主界面用于展示轮播图、年级分类、教材推荐等子模块信息。用户可以在APP端的答题模块中进行答题训练和在记忆卡片中对知识点进行记忆。我的界面模块中主要有登录注册、修改密码、意见反馈、APP主题颜色设置、答题情况展示子模块。APP端功能结构图如图3-6所示。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s16APP端功能结构图小学数学辅助学习后台管理端模块在小学数学辅助学习APP的后台管理中，它分为四个模块分别是：我的界面管理模块，课文详解管理模块，知识卡片管理模块，答题管理模块四大模块。我的界面管理主要是超级管理员对APP轮播图，用户账号信息，个人收藏图书进行管理；课文详解管理模块分为教材管理、教材单元管理、单元章节管理、课文内容管理四个子模块，主要用于管理APP中显示的书籍的各种信息；知识卡片管理模块对知识卡片的内容描述进行管理；在答题管理模块中分为题目管理、用户答题情况管理、答题结果管理四个子模块。后台管理模块功能结构图如3-7所示。图STYLEREF1\s3SEQ图\*ARABIC\s17后台管理模块功能结构图内部接口用户注册接口：userRegister（）用户登录接口：userLogin（）重置密码接口：resetPassword（）用户退出接口：userLogout（）获取年级列表接口：listGrade()获取轮播图片接口：listBanner()增加收藏接口：addCollectByUserId（）取消收藏接口：cancelCollectByUserId（）获取我的收藏接口：listCollectByUserId（）获取教材通过年级编号接口：listTeachDataByGradeId（）获取单元通过教材编号接口：listUnitByTeachDataId（）获取课程通过单元编号接口：listChapterByUnitId（）获取卡片列表通过年级编号接口：listGardByGradeId（）通过年级和用户随机生成试卷以及题目接口：getPaperByUserIdAndGradeId（）数据库设计概念结构设计设计思路在设计和实施系统的过程中，必须得先设计好一个数据库，明确系统所涉及实体的属性，各个实体的主键与外键，各个实体之间的对应关系。小学数学辅助学习APP主要的数据库表有10张。数据库中的各实体紧密相连，在小学数学辅助学习平台的数据库的概念结果设计中主要的实体有超级管理员实体，用户实体，轮播图实体，试卷实体，年级实体，教材实体，教材单元实体，单元章节实体，知识卡片实体。管理员与试卷表，用户表，轮播图表，年级表，收藏表等是管理的关系，一个超级管理员与这些实体均是一对多的关系。用户与试卷表是一对多的关系。用户表与收藏表是一对多的关系，收藏表与教材表也是一对多的关系。年级表与教材上下册为一对多的关系，教材单元表于教材章节表为一对多的关系，年级表与知识卡片表之间是一对多关系，一个年级可以拥有多个知识卡片。各表之间的联系详情如小学数学辅助学习APP数据库E-R图4-1所示。图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s11小学数学辅助学习APP数据库E-R图实体属性图1.用户信息实体属性图4-2所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s12用户信息实体属性图2.超级管理员实体属性图4-3所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s13超级管理员实体属性图3.教材信息实体属性图4-4所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s14教材信息实体属性图4.知识卡片实体属性图4-5所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s15知识卡片实体属性图5.试卷信息实体属性图4-6所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s16试卷信息实体属性图6.收藏信息实体属性图4-7所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s17收藏信息实体属性图7.试卷信息实体属性图4-8所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s18试卷信息实体属性图8.答题结果实体属性图4-9所示图STYLEREF1\s4SEQ图\*ARABIC\s19答题结果实体属性图逻辑结构设计设计思路小学数学辅助学习APP的实体很多，实体紧密相连，要设计数据库，实体之间的关系必须转变为实体的关系模型，以及要明白每个表的主键是什么，各表之间通过哪些属性作为外键使各个表产生联系。用户信息表用户信息表一共涉及7个字段：主键id（用于唯一标识一个用户）、用户名、账号、密码、电话、性别、年龄。超级管理员表超级管理员表涉及8个字段，分别为超级管理员id（用于标记每个管理员）、超级管理员密码、部门编号、性别、昵称、手机号码、真实姓名、邮箱。教材表总共涉及9个字段：主键id，用于唯一标识每本教材；年级编号，为教材表的外键，使教材与年级之间产生联系；教材名称，每本教材的名称；教材上下册，该教材所对应年级的上下册；排序，教材的序列；创建时间，管理员添加教材的时间；创建人，创建教材的管理员的名称；更新人；更新时间；知识卡片表总共涉及5个字段：主键id，用于唯一的标识每个知识卡片；年级id，为知识卡片表的外键，用于使卡片实体与年级实体之间产生联系，一个年级可以拥有多个知识卡片；名称，知识卡片的名称；描述；内容，知识卡片中所展示的内容。试卷表总共涉及10个字段：主键id，用于唯一的标识每一份试卷；用户id，为试卷表的主键，将用户实体与试卷试题产生联系，每个用户答一次题产生一个试卷数据，用户与试卷一对多关系；题目数量，每一套试卷中所包含的题目数量；试卷分值，每套试卷的总分；个人得分，用户每次测试的得分；创建状态。创建时间；创建人；更新人；更新时间。收藏表总共涉及7个字段：主键id用于唯一的标识每次收藏的图书；用户id，为收藏表的外键用于联系收藏图书与用户两个实体；教材编号为外键，用于联系用户和教材两个实体，创建时间，创建人；更新人；更新时间。题目表总共涉及10个字段：主键id用于唯一标识每一道题目、年级表为外键用于联系题目和年级实体之间的关系、题目、选项A、选项B、选项C、选项C、正确答案、分数、题型。答题结果表所涉及7个属性：主键id，用于唯一标识每次试卷记录；题目，每次所答的题目名称；试卷id，为外键用于记录每次的答题；正确答案；选择答案；答题结果。逻辑模型用户信息表详细信息如表4-1所示表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s11用户信息表详细信息表列名数据类型允许空说明idVarchar否主键NameVarchar否名称AccountVarchar否账号PasswordVarchar否密码PhoneVarchar是电话号码SexInt是性别AgeInt是年龄超级管理员详细信息如表4-2所示表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s12超级管理员详细信息表列名数据类型允许空说明idVarchar否超级管理员编号passwordVarchar否超级管理员密码dept_idVarchar是部门编号sextinyint是性别usernameVarchar否昵称phoneVarchar是手机号码real_nameVarchar是真实姓名emailVarchar是邮箱教材详细信息如表4-3所示表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s13教材详细信息表列名数据类型允许空说明idvarcharTrue主键grade_idvarcharTrue年级编号namevarcharTrue教材名称volumevarcharFalse上下册order_indexintTrue排序created_timedatetimeFalse创建时间created_byvarcharFalse创建人updated_byvarcharFalse更新人updated_timedatetimeFalse更新时间知识卡片详细信息如表4-4所示表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s14知识卡片详细信息表列名数据类型允许空说明idvarcharTrue主键grade_idvarcharTrue年级titlevarcharTrue名称card_decvarcharFalse描述card_contentvarcharTrue内容试卷详细信息如表4-5所示表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s15试卷详细信息表列名数据类型允许空说明idvarcharTrue主键user_idvarcharTrue用户编号subject_numvarcharTrue题目数量paper_scorevarcharTrue试题分数exam_scroevarcharFalse个人得分statusvarcharTrue试题状态created_timedatetimeFalse创建时间created_byvarcharFalse创建人updated_byvarcharFalse更新人updated_timedatetimeFalse更新时间收藏详细信息如表4-6所示图表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s16收藏详细信息表列名数据类型允许空说明idvarcharTrue主键user_idvarcharTrue用户编号teach_data_idvarcharTrue教材编号created_timedatetimeFalse创建时间created_byvarcharFalse创建人updated_byvarcharFalse更新人updated_timedatetimeFalse更新时间题目详细信息如表4-7所示图表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s17题目详细信息表列名数据类型允许空说明idvarcharTrue主键grade_idvarcharTrue年级titlevarcharTrue题目optionAvarcharFalse选项AoptionBvarcharFalse选项BoptionCvarcharFalse选项CoptionDvarcharFalse选项DresultvarcharTrue正确答案scroeintTrue分数typevarcharTrue题型答题结果详细信息如表4-8所示图表STYLEREF1\s4SEQ图表\*ARABIC\s18答题结果详细信息表列名数据类型允许空说明idvarcharTrue主键subject_idvarcharTrue题目paper_idvarcharTrue试卷编号right_resultvarcharFalse正确答案check_resultvarcharFalse选择答案resultvarcharFalse答题结果界面设计界面关系图小学数学辅助学习APP可分为APP端和后台管理端两个部分，以下内容将详细的介绍APP和后台管理的界面关系图。界面关系图如图5-1所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s11界面交互图下载并安装好APP包后，进入APP会有教材详解界面，答题界面，知识卡片界面，我的界面四个大界面。教材详解界面点击教材详解导航栏会进入教材详解界面，在教材详解界面有个轮播图，年级分类，书籍推荐；教材推荐用于展示教材，点击书籍后会进入教材上下册分类界面，点击相应的上下次便进入了单元目录，点及对应的单元后进入内容展示界面展示出相应的内容。答题界面点击APP下端的导航栏会进入年级分类界面，点击相应的年级展示出对应的题目类型，点击题目类型后进入相应题目的答题界面进行答题，答题界面有一个提交按钮和一答题卡按钮，点击答题卡按钮可以选择性的返回对应的题号，点击提交按钮会弹出一个是否确定提交的弹窗，点击时后会出现答题结果界面。知识卡片界面点击APP下端的导航栏中的知识卡片按钮会，进行年级分类界面，点击相应的年级展示出该年级的知识卡片。我的界面点击APP导航栏下端的我的界面图标进入我的界面，在我的界面的顶部有登录注册按钮，点击登录注册按钮后进入登录注册界面进行登录注册操作，在我的界面中单击重置密码按钮以进入重置密码界面；点击我的收藏按钮会展示出用户收藏的书籍情况；点击意见反馈按钮会进入与客服的聊天界面；点击设置按钮会进入APP的主题颜色设置界面；点击答题情况按钮展示出用户以往的答题情况；点击退出按钮退出账号进入课文详解界面。界面设计成果登录注册界面用户首先在注册界面进行账号的注册，注册账号成功后方可登录APP。登录注册界面上端有两个选项卡，可以实现对登录和注册页面的切换，中间部分是输入用户的信息，底端是一个登录注册按钮。登录注册界面如图5-2所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s12登录注册界面课文详解主界面课文详解界面使APP的主界面，是用户进入小学数学辅助学习APP最先看到的界面，教材详解界面的布局以及色彩搭配风格会给用户留下第一印象，主界面直接影响着用户对APP的体验感。教材详解界面的上部是一个导航栏，导航下面有一个轮播图，用于向用户展示重要的信息内容。中间是一个年级分类，用户点击年级分类就可进入相应年级的教材展示，下面是一个书籍推荐，推荐给用户相应的书籍，在书籍推荐旁边有一个查看更多按钮，点击展示更多书籍。在APP的最底端有四个选项卡，用户可以点击进入答题界面，知识卡片界面和我的界面。小学数学辅助学习APP的首页如图5-3所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s13教材详解主界面教材详解子界面在教材详解界面点击相应的教材介绍内容会跳转至教材目录界面，然后点击教材进入该教材的单元目录，用户点击相应的单元目录便可阅读相应的内容。教材详解子界面如图5-4所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s14教材详解子界面答题主界面答题界面的上部分显示标题，以及该题所对应的题号，右端有一个提交按钮。中间的部分显示题目和题目的选项，对下端设置了三个按钮左边的按钮是进入上一题，中间的按钮是答题卡按钮，点击进入答题卡界面，右端是进入下一题。答题界面如图5-5所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s15答题界面答题子界面用户答题完成时需要修改答案点击答题卡按钮进入答题卡界面，需要交卷点击交卷按钮弹框提示是否交卷，确认交卷后弹框向用户展示答题结构。答题子界面如图5-6所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s16答题子界面知识卡片界面在知识卡片中用户点击相应的年级后APP展示该年级的知识卡片，点击卡片后进入内容显示界面。知识卡片子界面如图5-7所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s17知识卡片子界面我的收藏界面我的收藏界面由收藏的图书列表组成。我的收藏界面如图5-8所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s18我的收藏界面意见反馈界面意见反馈界面上部分是与客服进行交流的信息框。底部有一个信息输入栏。意见反馈界面如图5-9所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s19意见反馈界面我的界面主界面我的界面主界面的顶部在未登录的时候显示登录注册按钮，登录后显示用户名以及用户头像。中间部分是个人信息展示，重置密码，我的收藏展示，意见反馈，关于我们，设置主题颜色，答题情况展示8个子功能模块，点击这些模块后可以跳转到这些模块的子界面中。我的界面如图5-10所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s110我的界面主界面我的界面子界面登录注册界面通过点击登录注册按钮进入不同的功能模块。个人信息界面展示数据库中用户注册时填写的信息；重置密码界面总共有三个输入框供用户输入账号密码信息进行修改；我的收藏界面对用户收藏的图书进行展示；设置APP主题颜色界面，提供丰富的颜色供用户选择。我的界面子界面如图5-11所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s111我的界面子界面答题管理界面超级管理员在答题管理的题目管理界面中进行题目的录入，在试卷管理界面中进行对用户答题的试卷进行管理。答题管理界面如图5-12所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s112答题管理界面试卷管理界面如图5-13所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s113试卷管理界面教材管理界面超级管理管在教材管理界面对教材进行管理操作。教材管理界面如图5-14所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s114教材管理界面用户管理界面超级管理员在用户管理见面中对用户进行删除，增加以及修改用户账号信息操作。用户管理界面如图5-15所示。图STYLEREF1\s5SEQ图\*ARABIC\s115用户管理界面

详细设计系统主要功能模块介绍APP登录模块APP的登录模块的主要功能是验证用户的账号信息，是用户使用小学数学辅助学习APP功能的关键一步。注册模块用户注册的模块，用户填写手机号、验证码、密码等用户信息后点击提交按钮，能够检验手机号是否真实，两次输入的密码是否一致，并以md5加密的方式实现对用户密码的存储。答题模块答题模块主要针对APP端用户，在答题模块通过选择相应的年级选择所在年级对应的练习题然后开始答题，在答题过程中有一个答题卡方便用户检查所做的题目修改答案，答题结束用户点击提交按钮后，APP向用户展示答题结果以及得分。重置密码模块在APP端，我的界面中有重置密码功能，用户点击重置密码功能输入手机号，重置的密码以达到重置密码的实现，从而保障用户账号的安全性。我的收藏模块我的收藏模块的功能面向APP端的用户，用户在APP的教材详解界面中，点击相应的年级会展示出该年级的教材，教材旁边有一个收藏的按钮，用户可以对经常访问的教材点击收藏按钮进行收藏教材，收藏后可以在我的界面中我的收藏中看到收藏的课本，以达到方便用户下次阅读的目的。答题情况模块我的界面中的答题情况模块用于展示，用户的答题记录。教材管理模块教材管理模块面向后台管理系统的超级管理员用户，超级管理员在后台的教材管理模块可以实现对教材课本、教材单元、教材章节、教材课文内容进行录入删除修改更新管理，从而实现在APP端向用户展示教材。知识卡片管理模块知识卡片管理，面向后台的超级管理员，管理员根据年级在后台对超级卡片内容进行输入，从而实现在APP端向用户实现知识卡片的展示。APP登录模块设计APP登录模块算法描述 用户进入登录界面后，输入账号密码点击登录按钮时会触发toLogin（）方法，toLogin（）方法中有验证手机号码的表达式，如果用户输入的手机号不符合要求则提示用户填写真实的手机号，如果用户没有填写密码提示用户完善密码信息，如果手机号为真密码不为空会往后台发送一个GET请求，向后台发送账号密码信息，在后台的控制层的Login（）方法用于接收APP端传输过来的账号密码信息，将数值传入Service中的login（）方法中进行登录业务逻辑处理，首先根据接受的用户账号去数据库中查找，若用户账号不在数据库中抛出“该用户不存在，请先注册”异常，然后匹配用户密码是否正确，如果不正确则提示密码错误，账号密码正确后储存用户token信息然后将结果返回给APP端，登录成功，跳转进入课文详情主页。登录模块程序流程图登录流程图如图6-2-1所示。图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s11登录流程图登录时序图如图6-2-2所示。图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s12登录时序图登录模块关键类说明APP端：toLogin()方法处理前端手机号正确性以及提示用户完善登录信息。后台管理系统端：UserController类中的login（）接受APP端传递的信息。UserServiceImpl类中的login（）方法处理登录的业务逻辑。注册模块设计注册模块算法描述用户在填写完注册信息之后点击提交按钮会触发toRegister()，APP端对用户输入手机号的真实性和对两次输入密码的一致性做一个检验，当手机号为真两次密码一致时会向后台以post的方式发送请求，将账号信息发送给后台控制层，Usercontroller类中的用户注册接口将信息发送给userservice类中的register（）方法进行登录业务逻辑处理。Register（）方法首先根据用户的账号在数据库中进行账号匹配以检验用户的账号是否已经存在数据库中，若用户数据库中已经存在该账号信息则提示用户账号已存在，否则先对用户的密码进行MD5加密，然后将用户的信息写入数据库中，注册成功进入教材详解界面。注册模块程序流程图和时序图用户注册流程图如图6-3所示用户注册流程图图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s13用户注册时序图如图6-4所示图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s14用户注册时序图注册模块关键类说明APP端toRegister()方法进行用户注册信息的合法性检验后台管理端usercontroller类为注册接口Userservice类中的register方法进行注册业务逻辑处理。答题模块设计答题模块算法描述用户在APP端点击年级后触发selectProblem（）函数进行选择题目类型，点击题目类性后触发toDetail（）函数将携带年级id和题目类型名称跳转至答题界面，触发getProblem(gradeId)函数，将年级id和用户id通过createProblem接口发送至后台，后台根据年级id先在数据库中查询该年级题库中是否存在题目，如果不存在返回没有该年级题目。如果存在，首先获取该年级的题目数量，然后通过随机数获得题目编号，随机的生成题目数量为10的一套试卷。用户完成答卷提交试卷时，然后在ExamServicempl类中进行答题的业务逻辑处理，在ExamServicempl类中的updatapaper方法中将获取的答题信息通过在数据库中按题号id与正确答案进行比较，答对一题将score加10分，计分业务逻辑完成后系统返回给用户答题结果。答题模块程序流程图答题流程图如图6-5所示图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s15答题流程图答题模块关键类说明APP端：getProblem(gradeId)函数将年级id发送给后台。handleSubmit(answerId)提交答题。后端：ExamController类的getPaperByUserIdAndGradeId(@RequestParamStringuserId,@RequestParamStringgradeId)方法接受APP传来的年级id，用户id；根据年级id从数据库中随机抽取10道题生成一套试卷。ExamServiceImpl类中的updatePaper(MPaperEntityReqpaperEntityReq)方法判断用户提交的答案是否正确。重置密码模块设计重置密码模块算法描述APP端,用户在重置密码输入手机号，修改的登录密码后点击提交触发regbtn()函数，regbtn()函数中先检验用户输入的密码是否为空，如果为空则提示手机号码不能为空，然后检验手机号的正确性以及检验输入的密码是否为空，两次输入的密码是否一致。当都满足APP端的账号密码信息的验证时，将账号密码通过resetPassWord(params)接口以GET方式将信息发送后台，UsermanagerController类中的resetPassword()方法进行重置密码的相关操作，先根据用户账号去查询用户信息，查到了之后修改密码进行md5加密后存入数据库中，修改密码成功。重置密码模块程序流程图重置密码流程图如图6-6所示图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s16重置密码流程图重置密码模块关键类说明UserManagerController类中的resetPassword接口用于实现修改密码的相关操作。APP端的Newpassword。VUE文件中的regbtn()实现APP端修改密码的验证工作，以及发送请求给后台。我的收藏模块设计我的收藏模块算法描述用户在登录状态下，点击书籍推荐中的图书的五角星触发like(itm)函数将教材id和用户id以get请求的方式通过addLike接口发送至后台，UserManagerController类中的addCollectByUserId接口实现收藏图书的业务逻辑处理，将教材编号用户编号以及收藏时间存入数据库，收藏图书完成在我的模块中的我的收藏中进行收藏展示APP端collet.vue文件的getList()get的请求方式向后台发送请求，listCollectByUserId接口进行获取收藏的操作的处理，从而收藏界面实现对收藏图书的展示。在我的收藏中，用户可以向左滑动以取消收藏，用户点击收藏按钮会触发deleteCoupon（）函数通过cancelLike接口将教材id用户id发送至后台，后台的UserManagerController类中的listCollectByUserId接口实现取消收藏的业务逻辑处理，通过按用户id和教材id去数据库中查询，然后对该条收藏信息进行删除。我的收藏模块程序流程图收藏图书流程图如图6-7展示图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s17收藏图书流程图我的收藏模块关键类说明接口：addCollectByUserId根据教材id用户id实现对教材表的图书的新增操作进而实现用户收藏图书。cancelCollectByUserId：根据教材id和用户id实现对数据库中的收藏图书信息的删除操作。listCollectByUserId：根据用户id将收藏的图书信息添加到teachDataIds集合中实现APP端的教材收藏的渲染。教材管理模块设计教材管理模块算法描述教材管理的权限是超级管理员所特有的，教材管理操作面向超级管理员。超级管理员在教材管理界面点击添加按钮会触发add事件填写教材信息，然后控制层中MTeachDataController类提供新增图书add接口，MTeachDataServiceImpl类实现对图书信息的业务逻辑，MTeachDataMapper实现在数据库中增加教材信息。当用户点击删除按钮是触发tipDialog函数，MTeachDataController类提供删除图书delete接口，控制service层进行删除教材的业务逻辑处理，在MTeachDataMapper中实现按id的方式实现在数据库中删除教材信息。教材管理模块序流程图教材管理流程图如图6-8所示图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s18教材管理流程图教材管理模块关键类说明接口：MTeachDataController类中的add新增接口提供对图书的新增方法。delete接口提供对教材的删除接口。业务逻辑处理类：MTeachDataServiceImpl实现类：MTeachDataMapper具体的实现add接口中的save(mTeachData)和removeByIds(ids)方法对数据库进行对教材的添加和删除操作。知识卡片管理模块设计知识卡片模块管理算法描述超级管理员在知识卡片管理界面点击添加按钮触发add事件将填写的知识卡片相关信息发送至MCardController中的新增接口add，service层中的MCardServiceImpl类进行新增卡片的业务逻辑处理，MCardMapper实现add接口中的save(mCard)方法从而实现在数据库中新曾卡片操作。超级管理员点击编辑按钮触发edit事件，MCardController中的update接口调用service层的MCardServiceImpl类进行更新卡片信息的业务逻辑处理，MCardMapper实现更新接口的updateById(mCard)方法实现更新数据库中知识卡片的内容。点击删除按钮触发del事件tipDialog(ids)方法向后台发送数据请求，MCardController中的删除接口delete调用service实现删除的业务逻辑，MCardMapper具体的操作对数据库的知识卡片管理的删除操作。知识卡片管理模块程序流程图知识卡片流程图如图6-9所示图STYLEREF1\s6SEQ图\*ARABIC\s19知识卡片流程图知识卡片管理模块关键类说明接口：MCardController类中的add新增接口提供对知识卡片的新增方法。delete接口提供对知识卡片的删除接口。业务逻辑处理类：MCardServiceImpl实现类：MCardMapper类具体的实现知识卡片add接口中save(mCard)removeByIds(ids)和updateById(mCard)方法对数据库进行对知识卡片的添加，删除和更新操作。

编码代码实现与核心算法小学数学辅助学习APP端使用的技术是Uni-app进行前端开发，使用Uni-app开发的APP具有强大的兼容性，开发人员只需使用一套代码便可以实现将APP在多端跨平台发布，Uni-app内部还具有强大的组件方便用户开发。出于篇幅有限，下面将简单的介绍以下，App端和后台管理系统的核心算法的实现过程。登录注册模块部分核心算法后台：这是登录注册部分用于检验用户手机号合法性以及检验用户信息完善性的核心算法，用于一个检验手机号是否为真的正则表达式实现手机号合法性的判断。仅当用户输入的手机号码为真且表单中的信息完整时，才将数据发送到后台，首先查询用户的账号在数据库中是否已经存在，然后对密码进行md5加密，调用service层进行注册的业务逻辑处理。收藏模块的核心功能算法：APP端后台首先根据用户点击的教材的教材id去数据库中查询若在数据库中查找到了该教材，在收藏表中进行按教材id的删除操作。收藏模块是通过向后台发送用户id的请求，经过收藏后台的业务逻辑处理从而实现收藏信息在APP端我的收藏模块的渲染工作。答题模块核心算法：向后台发送年级id和用户id后台先在数据库中查询该年级的题目是否存在，若不存在发挥空的集合，若不为空则在APP端进行相应的题目展示，用户开始答题。文件上传：首先根据路径获取这个操作excel的实例，然后将excel的内容逐行获取存入数据库中。对数据库的增删改查操作。后台管理系统使用SpringBoot框架整合MybatisPlus对数据库进行增删改查操作。只用通过相应的接口继承BaseMapper接口，通过BaseMapper接口中的insert，deleteById，deleteByMap，delete，updateById，update等方法就可以实现对数据库相应表的增删改查。代码优化分析APP端将有的功能模块抽象出来成为公共组件，这种公共模块要用到时只需要调用相应的组件而不用每次都去写相应的功能模块代码，从而大大的降低了编码量，为开发的时候节约了大量的时间，在开发过程中，一直秉承组件开发的发展理念，大大提升了工作效率。在开发完成后发现了APP端代码中存在着许多冗余的代码，应该对APP端代码的JavaScript部分优化，使代码变得更加简洁，精炼。代码的书写的规范性应该提高，一个优秀的项目代码不在于完成了多少功能，也需要让团队成员看的懂，具有更高的可读性。后台代码应该在核心代码部分加上相应的注释，调整代码结构后端接口是RESTful样式，它支持前端和后端的分离，并且可以与应用程序共享一组接口测试测试方案设计系统测试主要在软件开发和调试期间进行，APP端和后台系统的测试贯穿开发的始终。软件测试在开发中十分重要，可以提前发现软件出现的问题，解决测试出的问题以提高代码的质量，不断优化软件。测试从以下几个方面进行：系统的易用性要求测试：测试页面的美观易用，页面的布局是否正常展示。系统的开发需求测试：能否完成需求分析中的系统功能需求系统的数据交互测试：测试数据能否成功的存入数据库中。在测试过程中首先执行系统单元测试，在每开发完成一个功能模块后对APP端用浏览器进行测试，观察数据是否渲染成功。然后进行集成测试，以测试根据程序设计要求组装的模块，测试系统在交互过程中模块接口的数据是否丢失，并测试每个模块的子功能组合是否符合预期的功能需求。完成单元测试和集成测试后，在整个系统上执行系统测试，运行APP端和后台管理系统测试系统的功能，性能，以及系统的稳定性。测试策略单元测试对APP端测试每个模块的页面展示效果，以及脚本中的逻辑判断是否能够正常执行，对达不到布局要求的页面元素进行调整，优化脚本的逻辑判断以增强APP的应用性。对后台主要测试各个子功能能否达到设计的目标，子功能模块是否能够正常的对数据库进行操作。集成测试对APP端测试组装的模块之间的页面是否能够实现正常的跳转，进行APP端和后端的接口对接，测试数据交互是否正常。系统测试在系统整合完成后，测试整个App端和后台管理系统功能是否能够正常衔接，对整个系统的功能进行测试。验收测试将APP打包安装在手机上测试APP的性能，稳定性，易用性。测试进度安排首先测试APP端从我的界面开