math_qustion/doc

中小学数学卷子自动生成程序

一、项目概述

1.1 项目简介

本项目是一个中小学数学卷子自动生成程序，可以根据不同学段（小学、初中、高中）自动生成符合知识难度的数学题目，并支持题目去重、保存为文件、用户登录验证等功能。程序的核心目标是帮助教师快速生成练习题卷，减轻出题负担，提高教学效率。

1.2 功能特点

• 用户登录与权限管理：不同学段用户账号独立，防止越权生成题目。
• 分学段题目生成：根据小学、初中、高中难度生成对应题目。
• 随机出题：每次生成的题目随机，保证练习多样性。
• 题目去重：检查历史题目，避免重复出题。
• 文件保存：自动按用户、学段、时间生成规范文件名保存题目。

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二、系统结构

2.1 目录结构

中小学数学卷子自动生成程序/
├── src
│   ├── main.py                # 程序入口，控制整体流程
│   ├── user_manager.py        # 用户管理与身份验证
│   ├── file_handler.py        # 文件读写与查重
│   └── question_generator.py  # 分学段数学题目生成
├── doc
│   ├── README.md
│   └── 个人项目使用大模型后人工修改代码一览表/
└── README.md                  # 项目总说明

2.2 核心模块

模块文件	功能描述
main.py	程序入口，实现登录、出题数量输入、学段切换、题目生成与保存流程
user_manager.py	管理用户账号、密码及对应学段，提供登录验证功能
file_handler.py	管理用户文件夹、题目文件保存、历史题目读取与查重
question_generator.py	根据学段生成数学题目，支持基础运算、函数、三角函数等题型

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三、运行说明

3.1 运行环境

• 操作系统：Windows 7/8/10/11 系统
• 无需安装 Python 环境，直接运行可执行文件即可

3.2 运行步骤

1. 启动程序

• 双击运行 main.exe 文件，程序将在 Windows 终端中启动

2. 登录流程

• 程序启动后，会提示输入用户名和密码（格式：用户名 密码，中间用空格分隔）
• 输入正确的用户名和密码后，程序会显示当前账户对应的题目难度

1. 生成题目

• 登录成功后，程序会提示输入生成题目数量（10-30 道之间）
• 输入符合要求的数字（10-30），程序将自动生成对应数量的题目
• 生成完成后，题目会保存到以用户名命名的文件夹（如张三1_questions/）下的文本文件中
• 程序会预览前 3 道题目，并显示保存路径

4. 切换难度

• 在输入题目数量的提示下，可输入以下指令切换题目难度： (1)输入 "切换为小学"：生成小学难度题目（包含 +、-、*、/ 和括号） (2)输入 "切换为初中"：生成初中难度题目（包含平方、开根号及小学难度所有运算） (3)输入 "切换为高中"：生成高中难度题目（包含 sin、cos、tan 三角函数及初中难度所有运算）

5. 退出登录

• 在输入题目数量的提示下，输入 "-1" 可退出当前用户登录，返回初始登录界面

3.3 预设用户

用户名	密码	学段
张三1	123	小学
张三2	123	小学
张三3	123	小学
李四1	123	初中
李四2	123	初中
李四3	123	初中
王五1	123	高中
王五2	123	高中
王五3	123	高中

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四、文件保存说明

• 生成的题目文件会保存在程序运行目录下的[用户名]_questions文件夹中
• 文件名格式为[当前时间]_[难度类型].txt，例如2023-10-01-15-30-45_小学.txt
• 每个题目文件中包含生成的所有题目，每题带有题号，题目之间用空行分隔

五、开发协作规范

5.1 分支管理

• main：稳定版本，仅合并测试通过的代码
• develop：开发主线，集成最新功能

六、 注意事项

1. 用户名可以包含空格，但密码不能包含空格
2. 题目数量必须在 10-30 道之间，否则会提示输入无效
3. 程序会自动检查重复题目，确保生成的题目与历史题目不重复
4. 生成的除法题目保证除数不为 0 且能整除，避免出现小数结果
5. 若程序运行过程中出现错误，会在终端中显示错误信息