《算法设计与分析》课程网络课件的设计与实现论文.doc

忻忻 州州 师师 范范 学学 院院 计算机系本科毕业（设计）论文计算机系本科毕业（设计）论文 二零一零年六月 课题名称 算法设计与分析 课 程网络课件的设计与实现 专 业计 算 机 科 学 与 技 术 姓 名 学 号 指导教师 目目 录录 1 引引 言言2 1.1 选题背景2 1.2 选题目的和意义2 1.3 论文组织与结构2 2 网站分析网站分析3 2.1 用户需求分析3 2.2 功能分析3 2.3 技术分析3 3 网站设计网站设计6 3.1 网站的结构和流程6 3.3 数据库设计7 3.4 详细模块的设计9 4 网站实现网站实现11 4.1 数据库的连接11 4.2 网站首页11 4.3 教学内容模块11 4.4 用户登录模块12 4.4 论坛留言模块12 4.5 在线调查模块13 4.6 上传下载模块14 4.7 后台管理模块17 5 网站测试网站测试18 5.1 测试方法 18 5.2 测试内容19 5.3 测试结果20 6 结束语结束语20 致致 谢谢21 参考文献参考文献22 忻州师院计算机系本科学士学位论文 1 算法设计与分析算法设计与分析课程网络课件的设计与实现课程网络课件的设计与实现 摘要：教学网站作为网上教学平台，可以方便教师和学生之间的交流，从而提高教学质量 和教学效率。本课题设计了一个算法设计与分析课程的教学网站，经过实际的需求分 析，采用 dreamweaver 8、asp 和 access 2003 数据库管理系统作为开发工具。整个系统 服务于管理员、学生、教师这三个不同身份的用户，从操作简便、界面美观、灵活实用的 用户需求出发，实现了教学资源管理、作业管理、资料下载和上传、教学评价、课程论坛、 在线调查等功能。网络课件为算法设计与分析课程的师生实现互动提供了一个良好的 平台，不但提高了学生对本课程的学习积极性，也极大地提高了教学效率。 关键词：教学网站 网络课件 教学互动 asp 技术 abstract: as an online teaching platform, the teaching website can facilitate the communication between teachers and students and improve teaching quality and efficiency. this project developed an “algorithm design and analysis“ course website. through the practical demand analysis, the subject adopts dream weaver 8、asp and access 2003 database management system as tools to develop the teaching website. the website serves for three different users, teachers, students and administrators. they are following the users needs of simple operation, beautiful and vivid interface and practical request. this website implements the teaching resource management, operations management; data download and upload, teaching evaluation, course forums, online surveys and other functions. the website provided a good platform for the interaction between teachers and students. it not only enhanced the students learning motivation for this course greatly, but also improved the teaching efficiency largely. key words： teaching website web-based courseware interactive teaching asp technology 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 2 1 引引 言言 1.1 选题背景选题背景 随着 internet 的发展和网络信息的广泛传播，现代教育已经突破传统教育模 式，与网络相结合，网络课件就是这种结合形式之一。在网络教学环境中，能 够向学习者提供大量的主题学习资源和协作学习交流工具，能够让教师和学生 广泛参与，网上互动，培养学生的自主学习能力、创新能力和实践能力。 算法设计与分析课程的精品网站也有很多，但对这些网站进行访问时，会 发现：网站进入方式多样；网站内容不完整或者网站内容与课程无关；网站访 问方式和使用流程不规范等问题。针对算法设计与分析这一学科的专门网 站还不能满足广大教师和学生的需要。 1.2 选题目的和意义选题目的和意义 为了能提高算法设计与分析课程的教学质量，调动学生学习本课程的 积极性，为师生在课后教学互动提供一个良好的平台,本项目开发一个算法设 计与分析课程的网络课件。 算法设计与分析是计算机科学与技术各本科专业中面向设计的、处于 核心地位的专业必修课程，旨在进一步提高学生的程序设计水平。由于该门课 程中的算法、概念比较抽象，再加上学生对知识的接受理解能力不同，所以仅 凭教师在有限的课堂时间内讲授，很难让每个学生都能完全透彻掌握规定的知 识。课程网站的建设可以弥补传统教学的不足，推进学生个性化自主学习，而 且不受时间、地域的限制，增强了师生之间的交流和沟通，进而可以提高该课 程的教学质量。 1.3 论文组织与结构论文组织与结构 第一章：引言。介绍算法设计与分析课程网络课件选题的目的和意义，以 及国内外发展及存在的问题； 第二章：网站分析。分别对用户功能需求和可行性，系统开发环境进行了 分析； 第三章：网站设计。介绍了该网站需要实现的功能模块以及数据库设计； 第四章：网站实现。对网站的主要功能进行了详细介绍； 第五章：网站测试。对网站的各个功能部分进行了测试； 第六章：结束语。本章对全文工作进行总结，指出了还需改进的地方。 忻州师院计算机系本科学士学位论文 1 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 4 2 网站分析网站分析 2.1 用户用户需求分析需求分析 算法设计与分析课程网络课件应该成为该课程的一个课后辅助学习平 台，根据使用者的不同，可以实现用教师、学生、管理员等不同身份来登录， 教师可在前台上传教学资源、下载作业，批改后上传给学生。学生可在前台浏 览和下载教学资源，提交作业，并和老师互动探讨本课程的相关问题。管理员 可在后台对相关资源进行添加、删除、更新等管理工作。 2.2 功能分析功能分析 目前算法设计与分析教学网站的应用主要还是为不同等级的用户提供 该课程的，并没有达到学校与用户真正的交互，算法设计与分析教学网站 还需要大力推广。随着网络的普及和技术的成熟，针对传统算法设计与分析 教学网站的不足，为进一步提升信息管理功能，有必要开发一个功能完善的 算法设计与分析教学网站，以满足需求。 本网站根据用户提出的要求，并结合实际的需要，功能分析如下： 1用户可以通过此算法设计与分析教学网站了解该课程的课程概况， 浏览相关教学资源，注册登录后可以下载相关教学资源。 2用户可以针对一些问题进行在线交流。 3教师和管理员能够即时发布课程的相关信息，上传下载一些教学资源等。 4网站管理员能够通过后台维护网站的正常运行，并能够管理相关资源， 发布一些公告。 5各模块之间既相互独立，又具有一定的联系，符合“高内聚，低耦合”的 原则。 2.3 技术技术分析分析 dream weaver 是在网页设计与制作领域中用户最多、应用最广、功能最强 大的软件，随着 dream weaver 8 的发布，更坚定了 dream weaver 在该领域的 地位。它集网页设计、网站开发和站点管理功能于一身，具有可视化、支持多 平台和跨浏览器的特性，是目前网站设计、开发、制作的首选工具。 1、灵活的编写方式 忻州师院计算机系本科学士学位论文 5 dream weaver 具有灵活编写网页的特点，不但将世界一流水平的“设计” 和“代码”编辑器合二为一，而且在设计窗口中还精化了源代码，能帮助用户 按工作需要定制自己的用户界面。 2、可视化编辑界面 dream weaver 是一种所见即所得的 html 编辑器，可实现页面元素的插入 和生成。可视化编辑环境大量减少了代码的编写，同时亦保证了其专业性和兼 容性，并且可以对内部的 html 编辑器和任何第三方的 html 编辑器进行实 时的访问。无论用户习惯手工输入 html 源代码还是使用可视化的编辑界面， dream weaver 都能提供便捷的方式使用户设计网页和管理网站变得更容易。 3、功能更多的 css 支持css 可视化设计、css 检查工具 4、动态跨浏览器验证 当保存时系统自动检查当前文档的跨浏览器有效性，可以指定何种浏览器 为测试用浏览器，同时系统自动检验以确定页面有没有目标浏览器不支持的 tags 或 css 结构。动态跨浏览器有效性检查功能可以自动核对 tags 和 css 规则 是否适应目前的主浏览器。 5、强大的 web 站点管理功能 6、内建的图形编辑引擎 7、dream weaver 的集成特性 8、丰富的媒体支持能力 9、超强的扩展能力 dream weaver 还支持第三方插件，任何人都可以根据自己的需要扩展 dream weaver 的功能，并且可以发布这些插件。 asp：即（microsoft active server pages）是一套微软开发的服务器端脚本 环境。asp 是创建动态网页的一个很好的工具，利用它可以编写动态产生 html 的程序代码。因此，用户只要浏览 web 站点并请求一个 asp 页，web 服务器就可以处理相应的 asp 代码且生成 html 代码，然后将它传递到用户 浏览器则显示出网页。asp 内含于 iis3.0 和 4.0 之中，通过 asp 我们可以结合 html 网页、asp 指令和 activex 元件建立动态、交互且高效的 web 服务器 应用程序。所有的程序都将在服务器端执行，包括所有嵌在普通 html 中的脚 本程序3。当程序执行完毕后，服务器仅将执行的结果返回给客户浏览器，这 样也就减轻了客户端 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 6 浏览器的负担，大大提高了交互的速度。 access：microsoft office access2003（前名 microsoft access）是由微软发 布的关联式数据库管理系统。它结合了 microsoft jet database engine 和图形用 户界面两项特点。access不仅拥有众多传统数据库管理软件所具备的功能，同 时还进一步增强了与web页面集成，能够更方便的共享跨越各种平台和不同用 户级别的数据。access既可以通过odbc(open database connectivity，开放的数 据库互连)与其他数据库相连实现数据的交换与共享，也可以与word，excel等 office办公软件进行数据信息交换与共享。 黑风 asp 服务器。该软件是由 lamp 开发的一套强大的 aspweb 服务器， 使用这个软件完全可以抛弃体积庞大的 winnt，win2000 服务器系统及漏洞 百出的 iis 了，而且可以在任何一个系统上调试和发布 asp 程序。目前测试通 过的操作系统为：windows 98；windows 98 se；windows me；windows nt+ie4; windows 2000；windows xp；windows .net server。现在完全支 持 access，sql 数据库！ 系统开发环境： 硬件配置： cpu：p41.8ghz； 内存：256mb 以上。 软件配置： 操作系统：windows xp professional； 数据库：access 2003； web 服务器：黑风服务器； 浏览器：ie7.0 及以上版本。 忻州师院计算机系本科学士学位论文 7 3 网站设计网站设计 3.1 网站的结构网站的结构和流程和流程 该算法设计与分析课程教学网站置于 web 服务器中，通过 asp 与 web 服务器相连，客户端采用标准的 internet 浏览器来访问或使用该网站。本 网站前台共分 10 大部分，模块关系如图 3.1 所示。 图 3.1 前台模块图 对一个网站来说，完善的后台管理是非常重要的，数据库的维护主要在后 台实现，以支撑网站的运行，而后台的设计也占到了整个网站设计的很大一部 分比重。本网站的后台模块关系如图 3.2 所示。 图 3.2 后台模块图 基于以上网站结构的划分，为体现各模块之间的流程实现，设计了如图 3.3 所示的网站流程图。 前台模块图 资 料 下 载 教 学 资 源 课 程 概 况 教 师 队 伍 作 业 管 理 教 学 评 价 课 程 论 坛 在 线 调 查 本 站 统 计 友 情 链 接 后 台 管 理 资 源 管 理 教 学 论 坛 在 线 调 查 公 告 栏 管 理 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 8 y n 图 3.3 网站流程图 3.3 数据库设计数据库设计 3.3.1 数据库概念结构设计 该网站采用了 access 数据库，共创建了 5 张表，分别是： （1）会员信息表：用于记录会员的用户名、用户密码。 （2）管理员信息表：用于记录管理员的用户名、密码。 （3）留言信息表: 用于存储留言信息。其中包括：留言人、留言内容。 （4）票数统计表: 用于存储四个选项的得票数。 (5) 公告信息表：用于存储公告的内容和发布公告的日期。 管理员登录 进入网站 是否管理员 登 录 进入会员中心 注 册 开 始 作业管理 下载资料 课程论坛 在线调查 后台管理 退 出 忻州师院计算机系本科学士学位论文 9 图 3.4 er 图 3.3.2 数据库逻辑结构设计 现在需要将上面的数据库概念结构模型转化为 access 数据库系统所支持的 实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。 其中用户信息表和留言信息表的逻辑结构如下： 1.会员信息表 users：包括用户名、密码，数据表结构如表 3.1 所示： 表 3.1 用户信息表 列名列名数据类型数据类型字段大小字段大小必填字段必填字段描述描述 自动编号自动编号是自增主键 uname文本50是用户名 upwd文本50是密码 2.管理员信息表 t_admin: 包括用户名、密码，数据表结构如表 3.2 所示： 表 3.2 管理员信息表 列名列名数据类型数据类型字段大小字段大小必填字段必填字段描述描述 自动编号自动编号是自增主键 guanliyuan文本50是用户名 pwd文本50是密码 3留言信息表 messages : 包括留言人、留言内容信息，数据表结构如表 会 员 管理员 用户名 密 码 用户名 密 码 投票 票数 选项 发表 管理 留言 留言内容留言人 管理 更新 公告 公告内容 日期 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 10 3.3 所示： 表 3.3 留言信息表 列名列名数据类型数据类型字段大小字段大小必填字段必填字段描述描述 自动编号自动编号是自增主键 t_name文本50是留言人 t_message文本是留言内容 4公告表 gao：包括公告内容，和公告的时间信息，数据表结构如表 3.4 所示： 表 3.4 公告表 列名列名数据类型数据类型字段大小字段大小必填字段必填字段描述描述 自动编号自动编号是自增主键 gao文本50是公告内容 riqi文本50是公告时间 5投票表 t_vote:包括四个选项，数据表结构如表 3.5 所示： 表 3.5 票数统计表 列名列名数据类型数据类型字段大小字段大小必填字段必填字段描述描述 vote _a数据是选项 a 的票数 vote _b数据是选项 b 的票数 vote _c数据是选项 c 的票数 vote _d数据是选项 d 的票数 3.4 详细模块的设计详细模块的设计 系统的主要功能有： 1课程概况：包括课程简介、教学大纲、教学计划、教材教参介绍。 2教师队伍介绍：介绍了这门课程教师的相关资料。 3教学资源：该部分包括了教材的电子书、ppt 电子教案、电子书课件、 实验教学大纲、实验指导书、教学视频等教学资源，供学生参考学习。 忻州师院计算机系本科学士学位论文 11 4作业管理：学生用户可以下载作业题，完成后上传到网站上，教师用户 对学生的作业进行批改。 5资料下载：登录的用户可以下载该课程的 ppt 课件、实验要求、电子书 （教材） 、习题解答、电子教案、试题等学习资料。 6教学评价：分别介绍了校内、校外、学生对这门课程的评价。 7课程论坛：学生可以在论坛中留言提出自己的疑问，老师或同学可针对 留言中的提问回复提问，从而达到及时解答疑问的目的。 8在线调查：可以针对教学中的某一问题进行在线调查，从而得到大多数 学生的意见，以期进一步提高该课程的教学工作。 9. 友情链接：可以快速链接到其他同类教学网站。 10本站公告：发布最新的教学消息，或网站的情况。 11后台管理：网站管理员能够通过后台维护网站的正常运行，及时更新 算法设计与分析课程的信息，对课程论坛里的留言进行管理，还可以对用 户信息进行管理。 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 12 4 网站实现网站实现 4.1 数据库的连接数据库的连接 本网站在 asp 文件中利用 iis 内嵌的 adodb，使用连接字符串的方式建 立对 access 数据库的连接，一般格式如下： 4.2 网站首页网站首页 网站首页上可以看到该网站主要有以下功能，包括教学资源、课程概况、 教师队伍、教学评价、作业管理、资料下载、课程论坛、在线调查。普通用户 可以随便浏览前四项内容，后四项内容在浏览之前需先进行登录，登录成功才 能进入相应的页面。网站首页见图 4.1 所示。 图 4.1 网站首页 4.3 教学内容模块教学内容模块 教学内容包括一系列的网页，其中有实验大纲网页、教学大纲网页、教学 计划网页、授课教案网页、相关视频网页、课程实验网页、参考资料网页等， 这些网页包涵了该课程学习的相关资料。具体界面设计见图 4.2 所示 忻州师院计算机系本科学士学位论文 13 图 4.2 教学内容 4.4 用户登录模块用户登录模块 该网站的资料下载、作业管理、论坛交流等模块进行了权限设置，只有是 本网站的会员才能登录，登录成功后方可进入相应网页。具体界面设计见图 4.3 所 示，输入用户名为 liulixia，密码 123456 图 4.3 登录页面 单击“登录”按钮，进入会员中心页面，在这里，用户可以享受只有会员 才能享受的权限。 若是新用户，在登录页面可点击“注册”按钮，进入注册页面，在注册页 面上填写注册信息后，点击“注册”按钮，即可注册。若注册新用户成功，则 自动转入登录页面。 4.4 论坛留言模块论坛留言模块 论坛留言模块用于实现填写留言并发表留言的功能，具体界面设计见图 4.4 所示。 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 14 图 4.4 发表留言 发表后可以在另外网页查看论坛留言内容，具体内容见图 4.5 所示。 图 4.5 留言内容 以下是论坛留言模块的处理程序代码，该段代码实现了发表 留言的功能: “ method=“post“ name=“form1“ 留言人： 留言内容： 忻州师院计算机系本科学士学位论文 15 4.5 在线调查模块在线调查模块 会员登录成功进入会员中心页面后，单击在线调查，即可进入在线调查页 面，具体内容如图 4.6 所示。选择第三个选项 图 4.6 在线调查 单击“提交“按钮，进入调查结果显示页面，具体内容如图 4.7 所示。 图 4.7 调查结果页面 4.6 上传下载模块上传下载模块 在会员中心页面，单击资料下载，即可进入资料下载页面，在这里，你可 以下载相关的资料。 单击上传作业，即可进入上传页面，具体内容如图 4.8 所示。 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 16 图 4.8 文件上传 上传代码如下： “/“ then savepath=savepath&“/“ 在目录后加(/) checkandcreatefolder(savepath) uploadall_a = request.totalbytes 取得客户端全部内容 if(uploadall_a0) then set uploadstream_c = server.createobject(“adodb.stream“) 建立对象 uploadstream_c.type = 1 uploadstream_c.open uploadstream_c.write request.binaryread(uploadall_a) uploadstream_c.position = 0 formdataall_d = uploadstream_c.read crlf_e = chrb(13)&chrb(10) formstart_f = instrb(formdataall_d,crlf_e) formend_g = instrb(formstart_f+1,formdataall_d,crlf_e) set formstream_h = server.createobject(“adodb.stream“) formstream_h.type = 1 formstream_h.open uploadstream_c.position = formstart_f + 1 uploadstream_c.copyto formstream_h,formend_g-formstart_f-3 formstream_h.position = 0 formstream_h.type = 2 formstream_h.charset = “gb2312“ formstreamtext_i = formstream_h.readtext formstream_h.close filename_j = mid(formstreamtext_i,instrrev(formstreamtext_i,“)+1,formend_g) if(checkfileext(filename_j,extname) then savefile = server.mappath(savepath & filename_j) if err then response.write “文件上传： 文件上传出错! 重新上传文件“ err.clear else savefile = checkfileexists(savefile) k=instrb(formdataall_d,crlf_e&crlf_e)+4 l=instrb(k+1,formdataall_d,leftb(formdataall_d,formstart_f-1)-k-2 formstream_h.type=1 formstream_h.open uploadstream_c.position=k-1 uploadstream_c.copyto formstream_h,l formstream_h.savetofile savefile,2 savefilename = mid(savefile,instrrev(savefile,“)+1) session(“fp“)=“管理员/upload/“&savefilename 忻州师院计算机系本科学士学位论文 17 response.write “文件上传： “ & savefilename & “ 文件上传成功! “% 文件格式不正确! 重新上传文件“ end if else % method=post name=“upform“ onsubmit=“return validinput()“ enctype=“multipart/form-data“ 文件上传： 返回到会员中心！ 4.7 后台管理模块后台管理模块 在如图 4.1 所示的首页底部单击“后台管理” ，即可进入后台管理的登录页 面，输入正确的用户名和密码后，就可以对后台进行管理。后台管理模块分为 留言管理、会员管理、公告管理三部分，可以分别对留言、会员和公告进行添 加、删除和修改等管理功能。 留言管理页面如图 4.9 所示。 忻州师院计算机系本科学士学位论文 19 图 4.9 留言管理 在公告管理页面中，管理员可以对首页的公告进行更新，更新页面如图 4.10 所示。 图 4.10 更新公告 在用户管理页面中，管理员可以对用户进行管理，如图 4.11 所示。 图 4.11 会员管理 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 20 5 网站测试网站测试 5.1 测试方法测试方法 从软件测试的类型来看，软件测试分为两种：黑盒测试和白盒测试。 黑盒测试：也称功能测试，将软件看作黑盒子，在完全不考虑程序的内部 结构和特性的情况下，测试软件的外部特性。根据软件的需求规格说明书设计 测试用例，从程序的输入和输出特性上测试是否满足设定的功能。 白盒测试：也称结构测试，将软件看作一个透明的白盒子，按照程序的内 部结构和处理逻辑来选定测试用例，对软件的逻辑路径及过程进行测试，检查 它与设计是否相符。 5.2 测试内容测试内容 5.2.1 测试内容分类 测试内容主要分三种：单元测试、集成测试、功能测试。 1. 单元测试：单元测试是针对网站中各模块，进行正确性检验的测试，其 目的在于发现各模块内部可能存在的各种差错。 2. 集成测试：集成测试也叫组装测试或联合测试，在单元测试的基础上， 将所有模块按照设计要求组装起来，进行集成测试。 3. 功能测试：主要是对网站各功能进行验证，根据功能测试用例，逐项测 试，检查网站是否达到用户要求的功能。 5.2.2 单元测试内容 1. 信息浏览模块：主要测试是否能从数据库中正常读取数据并正确显示信 息内容。 2. 用户登录模块：主要测试已注册用户能否正常进行登录。 3.上传下载模块：主要测试是否能正常上传下载资源，上传资源后是否到 指定文件夹。 4. 论坛交流模块：主要测试用户是否能进行注册，已注册的用户是否能正 常登录并发表留言。 5. 在线调查模块：主要测试用户是否能参与在线调查并显示调查结果。 5.2.3 功能测试内容 1. 页面链接测试：测试每一个链接是否都能正确的链接到对应的页面。 忻州师院计算机系本科学士学位论文 21 2. 在线调查模块：主要测试用户是否能参与在线调查并显示调查结果。 3. 上传下载测试：上传下载文件的功能是否实现，上传文件是否能打开， 下载文件能否打开或者保存。 4. 用户登录测试：测试用户是否能正常登录，并能正常查看权限范围内的 东西。 5. 管理测试：管理员是否能正常登录，并对网站后台进行管理。 5.3 测试结果测试结果 整个网站在测试过程中，基本实现了预期设计的功能。所设计的算法设 计与分析课程网站能够实现用户登录、课程教学资料的查阅、资源上传下载、 在线测试、论坛答疑等功能，基本完成了设计的要求。但由于时间的限制，功 能还不够完善，在实用性上面还有一定的欠缺，但是它对以后的设计有指导意 义。在设计的完成情况方面，已经基本实现了设计的要求。 算法设计与分析课程网络课件的设计与实现 22 6 结束语结束语 通过对 asp 技术和网络数据库技术的探索和研究，算法设计与分析课程网 站已开发完毕，其功能基本符合用户需求。然而，整个设计也存在不足，比如 说在网站规划、站点管理和网页的更新方面还有许多的缺点。这些都是需要完 善的地方，该网站离实际使用也还有相当的距离，还需要不断补充和进一步完 善。通过这次毕业设计我学到了很多新东西，也发现了很多问题，有些在设计 过程中已经解决，有些还待今后慢慢学习。 由于时间仓促，对我这样一个 asp 新手而言所制作的模块还有不完善的地 方。数据库的设计也比较简单。还有很多毕业设计中用到 asp 语言的知识也不 够全面，还有很多地方不能够作到完全的理解和掌握。通过这次毕业论文的设 计制作使本人受益匪浅。首先，由于毕业设计所用的 asp 技术和其中用到 asp 语言的其他部分是在课堂上没有接触过的，要用它来做设计必须通过大量自学 来掌握，在这个过程中，不仅大大提高了我的自学能力而且让我对 asp 的学习 有了进一步的认识 。由于是独立完成在毕业设计的过程遇到了很多的困难，我 请教了不少老师和同学，在这个过程中让我体会到了，一个团队的重要性。 忻州师院计算机系本科学士学位