基于策略模式的课堂点名系统设计与实现
本次课程设计开发了一个**课堂点名系统**,支持多种智能点名策略(随机、正确率优先、新人优先、均衡点名),并具备数据可视化、课堂历史记录等功能。- 逻辑:优先选择从未被点名的新学生(`callCount == 0`),若无新人则选点名次数最少的学生。- 技术:重写`JPanel.paintComponent()`,使用`Graphics2D`自定义绘制图表。- `Student`和`ClassSe
1. 项目概述
本次课程设计开发了一个**课堂点名系统**,支持多种智能点名策略(随机、正确率优先、新人优先、均衡点名),并具备数据可视化、课堂历史记录等功能。
2. 负责模块详解
2.1 策略模式实现
(1)策略接口设计
定义统一的策略接口`Strategy`,所有具体策略类需实现`selectStudent`方法:
public interface Strategy {
Student selectStudent(List<Student> students, List<Student> calledStudents, int unansweredCount);
}
作用:通过接口抽象点名逻辑,实现多态调用。
(2)具体策略实现
1. RandomStrategy`(基础随机)
- 逻辑
- 若连续3次无人回答,优先从高正确率学生中随机选择。
- 否则从未被点名的学生中随机选择。
- 关键代码:
List<Student> remaining = students.stream()
.filter(s -> !calledStudents.contains(s))
.collect(Collectors.toList());
2.NewcomerStrategy`(新人优先)
- 逻辑:优先选择从未被点名的新学生(`callCount == 0`),若无新人则选点名次数最少的学生。
- 关键代码:
List<Student> newcomers = students.stream()
.filter(s -> s.getCallCount() == 0)
.collect(Collectors.toList());
3. `BalancedStrategy`(均衡点名)
- 逻辑:综合点名次数(70%权重)和错误率(30%权重),选择最需被点名的学生。
- 关键代码:
students.stream()
.sorted(Comparator.comparingDouble(s -> s.getCallCount() * 0.7 + (1 - s.getCorrectRate()) * 0.3))
(3)策略模式优势
- 扩展性:新增策略只需实现`Strategy`接口,无需修改现有代码。
- 灵活性:通过`GUI`中的下拉框动态切换策略,适配不同教学场景。
2.2 课堂数据管理
(1)`ClassSession`类设计
- 功能:记录每节课的会话数据(课堂ID、日期、点名记录、正确率等)。
- 核心方法:
- `getSummary()`:生成课堂摘要(用于历史列表展示)。
- `getDetails()`:返回详细点名记录(含学生回答情况)。
(2)数据持久化
- 通过`DataManager`类实现序列化存储,保存学生名单和课堂历史。
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2.3 数据可视化
- 柱状图:展示点名次数最多的学生及其正确率。
- 饼图:统计全班正确/错误回答比例。
- 技术:重写`JPanel.paintComponent()`,使用`Graphics2D`自定义绘制图表。
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3. 开发心得
1. 策略模式的实践 :
- 通过接口解耦具体策略,代码可维护性显著提升。
- 调试时需注意策略间的优先级逻辑(如连续未回答时的容错处理)。
2. 数据模型设计:
- `Student`和`ClassSession`类的状态管理是关键,需兼顾业务逻辑和序列化需求。
3. 团队协作经验 :
- 接口定义必须清晰,避免联调时出现参数不一致问题。
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4. 项目亮点
- 策略模式灵活扩展:支持教师根据课堂需求动态切换点名方式。
- 数据驱动教学:可视化图表帮助教师快速分析学生参与情况。
- 完整功能闭环:从点名到历史追溯,覆盖教学全流程。
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5. 源码与博客
- 团队博客:https://blog.csdn.net/2502_91009743/article/details/148796791?spm=1011.2415.3001.5331
- GitHub仓库:jordan4567-abc.github.io | jordan4567-abc
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