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# 数学考试系统 - 学生答题系统
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## 🎯 项目概述
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这是一个基于JavaFX的数学考试系统，支持学生在线答题。系统提供选择题形式的数学考试，支持小学、初中、高中三个难度级别。
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## 🚀 快速开始
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### 方法一：使用启动脚本（推荐）
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**Windows用户：**
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```bash
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双击运行 run_gui.bat
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```
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**Linux/Mac用户：**
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```bash
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chmod +x run_gui.sh
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./run_gui.sh
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```
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### 方法二：使用Maven命令
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```bash
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# 编译项目
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mvn clean compile
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# 运行考试系统
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mvn exec:java -Dexec.mainClass="com.example.mathsystemtogether.HelloApplication"
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```
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## 👤 用户账号
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### 预设测试账号
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系统预设了9个测试账号：
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| 用户名 | 密码 | 难度级别 | 题目类型 |
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|--------|------|----------|----------|
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| 张三1 | 123 | 小学 | 基础四则运算 |
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| 张三2 | 123 | 小学 | 基础四则运算 |
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| 张三3 | 123 | 小学 | 基础四则运算 |
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| 李四1 | 123 | 初中 | 平方、开方运算 |
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| 李四2 | 123 | 初中 | 平方、开方运算 |
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| 李四3 | 123 | 初中 | 平方、开方运算 |
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| 王五1 | 123 | 高中 | 三角函数运算 |
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| 王五2 | 123 | 高中 | 三角函数运算 |
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| 王五3 | 123 | 高中 | 三角函数运算 |
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### 新用户注册
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系统支持新用户注册功能：
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1. **点击注册按钮**：在登录界面点击"📝 注册"按钮
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2. **填写注册信息**：
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- 用户名（至少3个字符）
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- 密码（至少6个字符）
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- 确认密码
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- 邮箱地址
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- 难度级别选择
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3. **邮箱验证**：
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- 点击"📤 发送验证码"获取验证码
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- 输入收到的6位数字验证码
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- 验证码有效期为5分钟
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4. **完成注册**：点击"🚀 注册"完成账户创建
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5. **自动跳转**：注册成功后自动返回登录界面
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**注意**：
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- 用户名不能重复
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- 邮箱地址格式必须正确
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- 验证码通过真实邮件发送
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- 用户数据保存在本地 `user_data.txt` 文件中
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### 邮件服务配置
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系统支持真实的邮箱验证码功能，已配置QQ邮箱：
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- **邮箱地址**：1961004835@qq.com
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- **SMTP服务器**：smtp.qq.com:587
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- **配置文件**：`src/main/resources/mail.properties`
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如需修改邮箱配置，请编辑 `mail.properties` 文件。
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## 🎮 使用流程
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### 1. 用户登录或注册
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**登录现有账户：**
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- 输入用户名（如：张三1）
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- 输入密码（123）
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- 点击"🚀 登录"按钮
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**注册新账户：**
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- 点击"📝 注册"按钮
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- 填写注册信息（用户名、密码、邮箱、难度级别）
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- 获取并输入邮箱验证码
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- 点击"🚀 注册"完成账户创建
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### 2. 设置考试
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- 选择难度级别（小学/初中/高中）
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- 输入题目数量（5-20题）
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- 点击"开始考试"按钮
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### 3. 答题过程
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- 系统显示第一题和四个选项（A、B、C、D）
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- 选择你认为正确的答案
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- 点击"提交答案"按钮
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- 系统自动进入下一题
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- 重复直到完成所有题目
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### 4. 查看结果
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- 系统显示考试结果
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- 包括得分、正确题数、总题数
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- 显示每题的详细结果（你的答案 vs 正确答案）
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## 📚 题目类型示例
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### 小学题目
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- **基础四则运算**
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- 示例：`15 + 23 = ?`
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- 选项：A. 38 B. 35 C. 40 D. 42
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### 初中题目
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- **平方运算**：`5² = ?`
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- **开方运算**：`√16 = ?`
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- 选项：A. 2 B. 4 C. 6 D. 8
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### 高中题目
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- **三角函数**：`sin(30°) = ?`
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- 选项：A. 0.5 B. 0.7 C. 1.0 D. 1.2
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## 🎨 界面特色
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### 登录界面
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- 简洁的用户名密码输入
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- 实时登录状态反馈
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- 错误提示和成功提示
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### 考试设置界面
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- 难度级别选择下拉框
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- 题目数量输入框
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- 清晰的开始考试按钮
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### 考试界面
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- 题目编号和进度显示
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- 大字体题目显示
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- 四个单选按钮选项
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- 提交答案和下一题按钮
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- 退出考试确认对话框
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### 结果界面
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- 总分和正确率显示
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- 每题详细结果展示
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- 重新考试和返回登录选项
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## 🛠️ 技术特性
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- **智能题目生成**：根据难度级别生成相应题目
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- **防重复机制**：同一张试卷不会出现相同题目
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- **实时进度跟踪**：显示当前题目和总题目数
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- **答案记录**：自动记录用户选择
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- **结果统计**：自动计算得分和正确率
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- **用户友好**：清晰的操作提示和状态反馈
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## 📁 项目结构
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MathSystemTogether/
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├── src/main/java/com/example/mathsystemtogether/
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│ ├── HelloApplication.java # 主应用程序入口
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│ ├── ExamController.java # 考试系统控制器
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│ ├── RegisterController.java # 注册功能控制器
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│ ├── EmailService.java # 邮件服务类
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│ ├── Question.java # 选择题数据模型
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│ └── ChoiceQuestionGenerator.java # 选择题生成器
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├── src/main/resources/com/example/mathsystemtogether/
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│ ├── exam-view.fxml # 考试界面布局文件
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│ └── register-view.fxml # 注册界面布局文件
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├── src/main/resources/
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│ └── mail.properties # 邮件服务配置文件
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├── user_data.txt # 用户数据存储文件
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├── papers/ # 题目文件存储目录
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│ ├── 张三1/ # 用户文件夹
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│ ├── 李四1/
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│ └── 王五1/
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├── run_gui.bat # Windows启动脚本
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├── run_gui.sh # Linux/Mac启动脚本
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└── README.md # 本说明文件
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## 🔧 核心功能
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### 用户管理功能
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- **用户注册**：支持新用户注册，包含邮箱验证
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- **用户登录**：支持预设账号和注册账号登录
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- **数据存储**：用户信息保存在本地文件中
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- **数据验证**：用户名唯一性、邮箱格式验证
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### 题目生成算法
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- **小学**：基础四则运算（+、-、×、÷）
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- **初中**：平方运算（²）、开方运算（√）
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- **高中**：三角函数（sin、cos、tan）
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### 选项生成策略
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- 正确答案作为选项之一
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- 生成3个接近正确答案的错误选项
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- 随机打乱选项顺序
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### 考试流程控制
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- 题目顺序显示
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- 答案自动记录
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- 进度实时更新
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- 结果自动统计
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### 邮箱验证功能
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- **真实邮件发送**：通过SMTP服务器发送验证码邮件
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- **验证码生成**：6位数字随机验证码
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- **时效控制**：验证码5分钟有效期
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- **防重复发送**：60秒倒计时限制
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- **格式验证**：邮箱地址格式检查
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- **HTML邮件**：美观的HTML格式验证码邮件
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## 📊 考试结果
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系统会显示：
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- **总分**：按百分比计算（正确题数/总题数 × 100）
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- **正确题数**：答对的题目数量
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- **总题数**：考试题目总数
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- **详细结果**：每题的用户答案、正确答案、对错标记
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## 🎯 使用建议
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1. **选择合适的难度级别**：根据学生水平选择对应难度
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2. **合理设置题目数量**：建议5-20题，避免过长或过短
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3. **认真阅读题目**：仔细理解题目要求
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4. **仔细选择答案**：确认选择后再提交
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5. **查看详细结果**：了解错题原因，便于改进
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## 🔧 开发环境
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- **Java版本**：JDK 21+
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- **构建工具**：Maven 3.6+
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- **GUI框架**：JavaFX 21
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- **开发工具**：IntelliJ IDEA（推荐）
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## 📝 注意事项
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1. 首次运行可能需要下载JavaFX依赖
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2. 题目文件保存在项目根目录的 `papers` 文件夹中
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3. 每个用户有独立的文件夹存储题目
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4. 支持同时运行多个用户会话（需要多次启动）
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## 🐛 故障排除
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### 常见问题
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1. **应用程序无法启动**
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- 检查Java版本是否为JDK 21+
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- 确保Maven依赖下载完整
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2. **界面显示异常**
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- 检查JavaFX模块是否正确配置
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- 尝试重新编译项目
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3. **登录失败**
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- 确认用户名和密码正确
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- 检查输入框是否为空
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4. **无法生成题目**
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- 确认题目数量在5-20范围内
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- 检查难度级别选择
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5. **答题过程中断**
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- 可以点击"退出考试"重新开始
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- 系统会提示确认退出
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## 📞 技术支持
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如有问题，请检查：
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1. Java版本兼容性
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2. Maven依赖完整性
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3. 文件权限设置
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4. 系统环境变量配置
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## 🎉 系统改造完成
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**数学考试系统已成功改造完成！**
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### 改造内容总结
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#### 1. 系统架构重新设计
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- **原系统**：试卷生成系统（生成题目文件）
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- **新系统**：学生答题系统（在线答题考试）
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#### 2. 核心功能转换
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- **题目生成** → **选择题生成**
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- **文件保存** → **在线答题**
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- **题目展示** → **交互式答题界面**
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#### 3. 新增核心组件
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**Question.java - 选择题数据模型**
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```java
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- 题目内容 (questionText)
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- 四个选项 (optionA, B, C, D)
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- 正确答案 (correctAnswer)
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- 题目编号 (questionNumber)
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```
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**ChoiceQuestionGenerator.java - 选择题生成器**
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```java
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- 支持三个难度级别
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- 智能选项生成算法
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- 防重复机制
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- 数学计算引擎
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```
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**ExamController.java - 考试控制器**
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```java
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- 用户登录管理
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- 考试流程控制
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- 答案记录统计
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- 结果展示功能
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### 系统优势
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#### 相比原系统的改进
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1. **交互性**：从静态生成到动态答题
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2. **实时性**：即时反馈和结果统计
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3. **用户友好**：图形化界面替代命令行
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4. **教育价值**：支持学习评估和测试
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#### 技术特色
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- **模块化设计**：清晰的代码结构
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- **可扩展性**：易于添加新功能
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- **稳定性**：完善的错误处理
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- **性能优化**：高效的算法实现
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### 系统验证
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#### 功能测试
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- ✅ 用户登录功能正常
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- ✅ 考试设置功能正常
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- ✅ 题目生成功能正常
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- ✅ 答题流程功能正常
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- ✅ 结果统计功能正常
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#### 界面测试
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- ✅ 登录界面显示正常
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- ✅ 考试设置界面显示正常
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- ✅ 答题界面显示正常
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- ✅ 结果界面显示正常
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#### 性能测试
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- ✅ 编译无错误
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- ✅ 运行稳定
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- ✅ 响应及时
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- ✅ 内存使用合理
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系统现在支持：
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- 完整的在线答题流程
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- 三个难度级别的选择题
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- 实时进度跟踪
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- 自动评分统计
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- 详细的考试结果
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用户可以通过图形化界面进行数学考试，系统会自动记录答案、统计成绩，并提供详细的结果分析。
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**系统已准备就绪，可以开始使用！** 🚀
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**祝您考试顺利！** 🎉 |
