MathGenerator - 中小学数学学习软件

MathGenerator 是一个使用 JavaFX 构建的桌面应用程序，旨在为中小学生提供一个有趣且富有挑战性的数学练习平台。用户可以注册登录，选择不同难度（小学、初中、高中），生成定制数量的数学测验卷，并在完成后立即获得分数反馈。

核心功能

• 完整的用户系统: 支持新用户注册、邮箱验证、登录以及密码修改功能。
• 三级难度递进:
  • 小学: “安全”的四则运算，确保运算过程和结果不为负数。
  • 初中: 在小学基础上，增加了平方和开方运算。
  • 高中: 在初中基础上，增加了基础的三角函数运算 (sin, cos, tan)。
• 动态试卷生成: 用户可自定义每套试卷的题目数量（10-30题），程序会根据所选难度动态生成不重复的题目。
• 即时反馈与评分: 完成答题后，系统会立刻计算分数，并根据分数高低给出不同的鼓励性评语。
• 试卷存档: 每次生成的试卷都会自动以 .txt 格式保存在本地，方便用户随时回顾和复习。
• 精美的用户界面: 使用 JavaFX 和 CSS精心设计了所有界面，包含自定义的背景图片和玻璃拟态效果，提升了用户体验。

技术栈

• 核心框架: Java 17, JavaFX 17
• JSON 处理: Google Gson (用于持久化用户数据)
• 邮件服务: Apache Commons Mail (用于发送注册验证码)
• 表达式计算: Mozilla Rhino (用于动态计算生成的数学表达式字符串)
• 构建工具: Maven

如何运行

1. 先决条件

• JDK 17 或更高版本
• Apache Maven

2. 配置邮件服务

为了使“邮箱验证码”功能正常工作，您需要在项目根目录下创建一个 config.properties 文件，并填入您的 SMTP 服务信息。

同时，在自己的邮箱设置中开通相应服务

config.properties 文件模板:

# QQ邮箱 SMTP 服务器配置示例
smtp.host=smtp.qq.com
smtp.port=465
# 您的发件人邮箱地址
smtp.username=your-email@qq.com
# 您的邮箱SMTP授权码 (注意：不是邮箱登录密码)
smtp.password=your_email_authorization_code

3. 构建和运行

在项目根目录下，执行以下 Maven 命令：

# 清理并构建项目，生成一个可执行的 fat-jar
mvn clean package

# 运行生成的 JAR 文件
java -jar MathGenerator-1.0.0.jar

(注意: JAR 文件名可能因 pom.xml 配置而异)

项目结构

src
├── main
│   ├── java
│   │   └── com
│   │       └── mathgenerator
│   │           ├── controller    # FXML视图的控制器类
│   │           ├── generator     # 不同难度题目的生成器
│   │           ├── model         # 数据模型 (User, Level, ChoiceQuestion)
│   │           ├── service       # 核心业务逻辑 (用户服务, 试卷服务)
│   │           ├── storage       # 文件读写管理
│   │           ├── util          # 工具类 (验证逻辑)
│   │           ├── Launcher.java # 解决 fat-jar 问题的启动器
│   │           └── MainApplication.java # JavaFX主程序入口
│   └── resources
│       └── com
│           └── mathgenerator
│               ├── images        # UI图片资源
│               ├── styles        # CSS样式表
│               │ 
│               └── view          # FXML界面布局文件
│── users.json                    # (程序首次运行后生成) 用户数据文件
└── config.properties             # 邮箱配置文件

界面概览

• 登录与注册: 简洁的登录界面，提供注册新用户的入口。注册流程包含邮箱验证，确保用户真实性。
• 主菜单: 用户登录后，可以看到欢迎信息，并选择“小学”、“初中”、“高中”三种难度。同时可以自定义题目数量。
• 答题界面: 清晰地展示题目、选项和进度条。用户通过单选按钮作答，并提交答案进入下一题。
• 分数界面: 所有题目完成后，展示最终得分和鼓励评语，并提供“再做一组”或“退出登录”的选项。

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