C语言程序设计精品课程网站的设计与实现
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毕业设计说明书
C语言程序设计精品课程网站的设
计与实现
专业 计算机科学与技术
学生姓名 沈 贵 斌
班级 B 计算机 082
学号 0810704218
指导教师 韩 立 毛
完成日期 2012 年 6月 7 日
C 语言程序设计精品课程网站的设计与实现
摘 要:在21世纪这个信息高度发达、高速流通的时代,计算机的普及以及计算机 网络的广泛应用,让普通人能够接触到比以往更多的知识。
面对信息时代的信息大 “爆炸”现象,怎么样才能使教育跟上时代的步伐,而不至于被时代抛在后面?很 多专家一直都在思考这个问题“如何把教育资源移置到网络上去,使更多的人可以 享有这些资源”。
作为一个以传播知识为主要职能的机构,学校建立一个自己的精 品课程网站是十分必要的事情,这不仅能使更多的人享用宝贵的教育资料源,同时 也对于提升学校自身的知名度,提高学生自学能力,有相当大的帮助。
本设计的开发是基于 B/S 结构,采用 技术开发的系统。
从用户的角 度出发,采用面向对象的开发方法,以SQL SERVER 2005为数据库开发平台,使
首先对C语言程序设计精品课程网站做了详细的需求分析; 用IIS作为Web服务器。
然后给出了C语言程序设计精品课程网站所需的功能, 重点探讨了 C语言程序设计 精品课程网站的设计法案;最后对C语言程序设计精品课程网站进行了较详细的设 计,并给出了具体实现步骤;通过测试分析,该系统的运行稳定、可靠,具有一定 的实用价值。
关键词:精品课程网站;教学;C语言程序设计
Design and Implementation of Highquality Curriculum
Website for C Programming
Abstract: The 21st Century is the times of information highly developing and speeding circulation. With the popularization of computers and the widespread application of computer network, which make the main on the street have time to touch more knowledge than even. Facing to the phenomena about “the information detonation” in the information era, how to make the education to catch the step of times, at least will not drop by it? Many experts think the question that “how can we reload the education resource onto the website and make more people be able to have time to take these source” all the while. As a organ with which diffuse knowledge as its main function, it’s very necessary to build a refinement course for each school, it not only makes more people to get close the education source but also helps the school to enhance its wellknown degree and the students’ selfstudy ability.
The development of this project is based on B/S frame,. using technology to develop this system from the user’s point view, this system will use objectoriented development method ,using SQL Server 2005 as its database development platform and IIS as Web Server .At first, this paper carries on a demand analysis about highquality curriculum website for C Programming in detail. Secondly, the functions of highquality curriculum website for C Programming are provided, and the plan of it is discussed. Finally, a comparatively design is provided, and the steps of concrete realization are produced. Through a carefully testing and analyzing, which shows this system is stable, reliable, and has certain practical value.
Key words:Highquality Curriculum Website;teaching;C Programming
目 录
1 绪论 (1)
1.1 课题背景及研究意义 (1)
1.2 国内外发展现状 (1)
1.3 论文组织结构 (2)
2 关键技术 (2)
2.1 精品课程网站 (2)
2.2 相关技术 (3)
3 可行性研究 (4)
3.1 技术可行性 (4)
3.2 经济可行性 (4)
3.3 操作可行性 (4)
3.4 法律可行性 (4)
4 需求分析 (4)
4.1 功能分析 (5)
4.2 性能分析 (5)
4.3 数据流图 (5)
4.4 数据字典 (6)
5 总体设计 (7)
5.1 方案设计 (7)
5.2 系统功能设计 (9)
5.3 用户接口设计 (10)
5.4 数据库设计 (13)
6 详细设计 (20)
6.1 前台客户端功能模块 (20)
6.2 后台管理端功能模块 (28)
7 测试方案 (33)
7.1 测试总体方案 (34)
7.2 测试用例 (34)
8 结束语 (36)
参考文献 (37)
致 谢 (38)
附 录 (39)
附录1 用户登陆注册模块程序清单 (39)
附录2 资料上传下载模块程序清单 (48)
附录3 用户管理模块程序清单 (54)
附录4 新闻管理模块程序清单 (57)
附录5 数据库备份和还原模块程序清单 (62)
盐城工学院本科毕业设计说明书(2012)
C语言程序设计精品课程网站的设计与实现
1 绪论
1.1 课题背景及研究意义
2003年4月,教育部下发了《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程 精品课程建设工作的通知》,精品课程建设工作正式启动。
精品课程建设的核心是 解决好课程内容建设问题,而课程资源建成后的共享与应用是关键点和落脚点。
随着计算机网络技术的发展,网络资源的利用率越来越高,利用现代化的教育信 息技术手段将精品课程的相关内容上网并免费开放,不仅提高高等学校教学质量和 人才培养质量,而且还可以通过网络实现优质教学资源共享;精品课程的网络化将 逐渐代替传统的教育模式,成为人们从学校获取知识的另一快捷而有效的方法与途 径,而精品课程网站的开发即是实现精品课程网络化的最好的途径,学校建立一个 自己的精品课程网站是十分必要的事情,这不仅能使更多的人享用宝贵的教育资料 源,同时也对于提升学校自身的知名度,提高学生自学能力,有相当大的帮助,所以好 的精品课程的设计和开发也将是势在必行。
网络的迅速发展为精品课程的建设提供了良好的实施环境,它将课程资源网络 化,可以使任何可以接入互联网的用户随时随地的从网络获取相关的资源。
而网站 则为实现课程资源的共享提供了一个有效的平台,所以建立精品课程网站是实现精 品课程一条有效而快捷的途径,因此设计并建立一个好的精品课程网站不但可以更 好的促进精品课程建设的发展,构建一个良好的精品课程网络平台,从而促进高校 之间,高校与社会之间等的教育资源的共享。
C语言程序设计是计算机各专业中一门必修的核心基础课程,具有非常广泛的用 途。
它既可以实现高级语言的功能,又能够直接访问硬件,是计算机专业学生必学的 语言之一。
C语言程序设计精品课程网站的建成,将会对高等教育教学改革、教学资 源共享、提高教学质量起非常重要的作用。
通过建设C语言程序设计精品课程,来推 动其它课程的教学改革,掌握与控制教学全过程,以期为提高教学质量发挥积极的 作用。
1.2 国内外发展现状
美国麻省理工学院(MIT)计划在几年内将所有的精品课程教材放置到学校网站 上供用户免费下载,它的“野心”显而易见是要做世界上规模最大的网络大学。
据 调查,麻省理工学院现建设的精品课程网站已初具规模且访问量与日俱增。
我国教育部计划用五年时间(20032007年)建设1500门国家级精品课程,利用 现代化的教育信息技术手段将精品课程的相关内容上网并免费开放,以实现优 质教 学资源共享,提高高等学校教学质量和人才培养质量。
自2003年国家为了推进教育创新、深化教学改革、全面提高教学质量而倡导建 设精品课程以来,全国陆续涌现了许多的精品课程。
所谓的精品课程就是具有一流
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C语言程序设计精品课程网站的设计与实现
的教师队伍、一流的教学内容、一流的教学方法、一流的教材、一流的教学管理等 特点的示范性课程。
开发精品课程的目的是为了实现资源共享,达到示范的目的。
而实现这一目标的主要途径之一就是通过网站进行。
目前,全国已经建立起了各门类和各专业的校、省、国家三级精品课程体系。
建设精品课程网站是校园网应用的一个重要的方面,各院校都在积极建设自己的精 品课程以及精品课程网站。
1.3 论文组织结构
本论文通过合理的安排和组织,共分为八个部分。
其具体结构如下:
第一部分:绪论部分。
介绍了论文的课题背景及研究意义、所研究内容的国内 外发展现状和论文的具体结构。
第二部分:关键技术部分。
本节内容主要是介绍了设计与实现该网站系统所需 要了解的知识以及所要用到的技术。
第三部分:可行性研究部分。
从技术可行性、经济可行性、操作可行性以及法 律可行性的角度分别论述了C语言程序设计精品课程网站的适用性与实用性。
第四部分:需求部分。
根据需求确定该网站系统功能和性能上的要求,根据需 求列出课题的数据流图,数据字典。
第五部分:网站的总体设计部分。
本节主要介绍该网站系统的总体方案设计(包 括确定网站系统所要使用的网络体系结构架构,系统开发、运行环境和整体架构), 系统功能设计图,用户接口的设计以及数据库的设计。
第六部分:详细设计部分。
本节主要详细介绍网站的几个主要的功能模块的设 计与实现的过程,并列出相关的流程图。
第七部分:网站系统测试。
使用测试用例对网站进行分析和测试,找出其中的 问题。
第八部分:结束语。
主要是对本次毕业设计进行总结,谈谈收获以及感想。
2 关键技术
2.1 精品课程网站
“高等学校教学质量和教学改革工程”(以下简称质量工程),是教育部正在 制定的”2003~2007年教育振兴行动计划”的重要组成部分,精品课程建设是“质量 工程”的重要内容之一,教育部计划用五年时间(2003~2007年)建设1500门国家 级精品课程,利用现代化的教育信息技术手段将精品课程的相关内容上网并免费开 放,以实现优质教学资源共享,提高高等学校教学质量和人才培养质量。
2003年4月,教育部下发了《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程 精品课程建设工作的通知》,精品课程建设工作正式启动。
接着又出台了《国家精 品课程评审指标体系》,先后有2004、2005年度、2006年度的评审指标体系,这些 指标有年度之间的联系与差别,同时反映出对精品课程探讨的不断完善,但总的说
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盐城工学院本科毕业设计说明书(2012)
来,都包括六个方面内容:一是教学队伍建设,要逐步形成一支以主讲教授负责的、 结构合理、人员稳定、教学水平高、教学效果好的教师梯队,要按一定比例配备辅 导教师和实验教师。
二是教学内容建设,教学内容要具有先进性、科学性,要及时 反映本学科领域的最新科技成果。
三是要使用先进的教学方法和手段,相关的教学 大纲、教案、习题、实验指导、参考文献目录等要上网并免费开放,实现优质教学 资源共享。
四是教材建设。
五是实验建设。
要大力改革实验教学的形式和内容,鼓 励开设综合性、创新性实验和研究型课程,鼓励本科生参与科研活动。
六是机制建 设。
要有相应的激励和评价机制,鼓励教授承担精品课程建设,要有新的用人机制 保证精品课程建设等。
可见,精品课程是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流 教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。
2.2 相关技术
a)
技术是由微软的.NET技术细化而来的, 它作为.NET Framework的一部分, 是微软公司的ASP和.NET Framework这两项核心技术结合的产物。
是一个统 一的Web开发模型,其中包括使用尽可能少的代码生成企业级Web应用程序所必需的 各种服务。
是一项功能强大、非常灵活的技术,而进一步推出的 2.O 构建在.NET Framework 2.0之上,其内核是一个基于控件的、事件驱动的架构,因 此它能够很容易地实现各种功能。
可以无缝地与所见即所得的HTML编辑器和其他编程工具一起工作, 这 使Web开发更加方便,而且包括开发人员可以用来将服务器控件拖放到Web页的GUI 控件和完全集成的调试支持。
当创建Web应用程序时,开发人员可以使用Web窗体或 Web服务,并可以像创建Windows应用程序那样使用事件驱动的编程方法。
b) C#
C#是一种开发语言,基本语法与C++类似,C#语言被称为是C++和VB的完美结 合,它既具备C++语言的强大功能,又具备VB语言的快速开发特性。
C#支持面向对 象开发,并有.NET底层类库的支持,可以轻松创建对象。
C#的开发工具Visual Studio 2005或Visual Studio 2008支持拖放式添加控件,开发人员可以轻松完成桌面布局。
C#通过内置的服务, 使组件可以转化为XML网络服务, 这样就可以被其他程序调用, 也可以被网络上其他机器的其他程序调用。
实现了一次创造,重复利用的高效开发 模式。
C#具有自动的资源回收功能,不用再像C++一样,为程序运行中的内存管理 伤脑筋。
c) Microsoft SQL Server 2005
美国Microsoft公司推出的一种关系型数据库系统。
SQL Server是一个可扩展的、 高性能的、 为分布式客户机/服务器计算所设计的数据库管理系统, 实现了与Windows NT的有机结合,提供了基于事务的企业级信息管理系统方案。
SQL Server 2005 是一个全面的数据库平台,使用集成的商业智能 (BI) 工具提 供了企业级的数据管理。
SQL Server 2005 数据库引擎为关系型数据和结构化数据提
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C语言程序设计精品课程网站的设计与实现
供了更安全可靠的存储功能,使您可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数 据应用程序。
3 可行性研究
首先进行系统的可行性分析。
可行性分析是在系统调查的基础上,针对新系统 的开发是否具备必要性和可能性,对新系统的开发从技术、经济、社会因素等方面 进行分析和研究,以避免投资失误,保证新系统的开发成功。
可行性研究的目的就 是用最小的代价在尽可能短的时间内确定问题是否能够解决。
3.1 技术可行性
合理建立数据库,开发C语言程序设计精品课程网站实现安全性、高效性的课程 教学与资源的管理在技术上是可行的。
本系统采用了网站开发技术进行开 发。
数据库服务器选用大中型企业常用的、稳定的SQL Server 2005数据库,同时保 持数据的完整性以及提供许多高级管理功能。
它的灵活性、安全性和易用性为数据 库编程提供了良好的条件。
因此,系统的软件开发平台成熟可行。
硬件方面,在科 技飞速发展的今天,硬件更新的速度越来越快,容量越来越大,可靠性越来越高, 价格越来越低,其硬件平台完全能满足系统的需要。
3.2 经济可行性
开发C语言程序设计精品课程网站可以对教学资源进行计算机管理,并且本系统 实施后可显著提高教学资源管理的效率,有助于实现教学资源的共享,知识信息的 相互交流。
所以本系统在经济上是可行的。
3.3 操作可行性
本网站主要面向各大高校的学生和教师,而这些学生大部分都具有一定的计算 机基础知识和操作能力。
整个网站系统操作简单,界面直观易懂,只需要系统管理 员了解一些HTML方面的知识即可,而网站系统的管理员一般情况下对网站的架设和 网页都很熟悉,这种问题一般不会存在,因此本网站在操作上是可行的。
3.4 法律可行性
本网站在开发过程中没有关于合同、责任等与法律抵触的方面,因此,本网站 的开发在法律上是可行的。
4 需求分析
在网站开发中,需求分析的基本任务就是准确的回答“系统需要做什么?系统 必须做什么?”这个问题,也就是确定系统必须完成哪些工作,即对目标系统提出 完整、准确、清晰和具体的要求。
需求分析的结果是系统开发的依据,关系到整个
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系统开发的成败及其质量。
因此需求分析对于系统的开发具有重要的意义。
4.1 功能分析
本网站实现的主要功能如下:
a) 前台浏览功能:
本网站前台与一般的C语言程序设计精品课程网站类似,用户可以不需要登录即 可浏览大部分信息。
b) 注册登录功能:
注册时默认角色都为学生,管理员可以添加教师账号,由于角色的限制,这样 可以防止某些用户注册为教师,随意上传一些与学习无关的资料。
c) 上传下载功能
教师可以上传相关C语言程序设计的资料,并且可以对自己上传的资料进行管 理;学生可以自由下载网站上发布的资料,并可以根据关键字搜索资源,免去了大 量翻页查找资料的繁琐。
d) 用户管理功能
学生和教师可以对自己的账号进行管理,查看、修改个人信息以及修改密码。
e) 新闻管理功能
通过动态新闻使学生在学习的过程中能够更多的获取C语言程序设计方面的知 识,有利于学生开阔视野,增长平时不易遇见的知识。
管理员可以进入后台发布和管 理新闻。
f) 数据库备份和还原功能
管理员在后台可以对本网站的数据库定期进行备份,以避免因某些突发情况而 造成的数据丢失。
当发生数据丢失时,管理员可以使用数据库还原功能,将数据库 从错误状态恢复到某个正确状态。
4.2 性能分析
根据用户对本网站系统的要求,确定网站在响应时间、安全性等方面有较高的 性能要求。
经过使用和测试,本网站在响应时间方面完全符合要求。
另外,网站有严格的 权限管理功能,并且在登录时设置了验证码,防止某些用户利用机器人自动注册登 录,对网站进行一些非法操作。
4.3 数据流图
系统数据流图如图4-1所示:
图 4-1 系统数据流图
4.4 数据字典
学生信息数据字典和教师信息数据字典如图42、图43所示:
图 4-2 学生信息数据字典
图 4-3 教师信息数据字典
管理员信息数据字典和新闻信息数据字典如图44、图45所示:
学生
用户注册、 登陆 和个人信息管 理
教师
登陆和个 人信息管 理
管理员
添加用 户、管 理用户 信息
登陆和修改 密码
下载资料
上传资料
浏览精品课程 网站内容
浏览新闻和视频
教师信息 学生信息 教师信息库
管理员信息库
上传资料库
学生信息库
视频库 管理员信息
添加、管理 新闻和视 频
新闻库
名字:学生信息
描述:学生是网站的主要用户,学生 信息就是学生的基本资料 定义: 学生信息=用户名+姓名+性别+ 邮箱号+出生年月+学科专业+家庭所 在地
名字:教师信息
描述:教师的基本资料
定义:教师信息=用户名+教师编号+ 教师姓名+教师性别+教师学历+出生 年月+教师职称+学科专业+邮箱号+ 教学工作+教师图片+教师简介
图 4-4 管理员信息数据字典
图 4-5 新闻信息数据字典
资料信息数据字典和教学视频信息数据字典如图46、图47所示:
图 4-6 资料信息数据字典
图4-7 教学视频信息数据字典
习题信息数据字典如图48所示:
图 4-8 习题信息数据字典
5 总体设计
5.1 方案设计
C语言精品课程网站是一个典型的Web应用专题网站,它由六个栏目组成,分别 是主页、课程介绍、教学资源、自评报告、课程考核和实验指导。
每个栏目下又有 相应的子栏目,供用户浏览。
本网站系统分为三个角色,分别是管理员、教师与学生。
其中,管理员可以查 询所有的用户及其信息,上传新闻、教学视频,添加习题和管理站内资源。
教师可 以管理自己的信息,上传学习资料,供学生下载和学习。
学生可以查看、更改个人 信息,浏览网站。
匿名用户可以浏览本网站的大部分内容。
5.1.1 网络体系结构
本网站网络体系结构采用B/S模式。
相对于传统的客户机/服务器模式,B/S更适合 于开发课程网站,下面论述B/S模式的优势:
a) 系统易于扩展。
B/S结构具有很大的伸缩性,既可以将Web服务器与数据库服 务器合二为一,也可以同时连接多台数据库服务器。
名字:管理员信息
描述:管理员是网站的管理者,负责 添加和管理信息
定义:管理员信息=用户名+姓名+性 别+邮箱号
名字:新闻信息
描述:管理员发布新闻信息 定义: 新闻信息=新闻编号+新闻标题 +作者+存放路径+发表日期+所属分 类
名字:资料信息
描述:教师可以上传资料,以供学生 下载 定义: 资料信息=资料编号+资料名称 +上传人用户名+资料大小+描述信息 +资料存储路径
名字:教学视频信息
描述:教学录像,提供给学生在线观 看学习 定义: 视频信息=视频编号+视频类别 +视频号码+视频存储路径+视频名称 +上传人用户名
名字:习题信息
描述:习题,提供给学生检测自己的 学习情况 定义: 习题信息=习题编号+习题名称 +添加日期+习题文件名称
b) 跨平台的系统集成服务。
多种网络操作系统、多种数据库管理系统等通过统 一的协议和标准集成在B/S结构中,为用户提供清晰、统一的信息服务界面。
c) 大大降低了对网络带宽的要求。
由于采用B/S结构,用户端只需要数据的呈 现和录入设备,业务逻辑完全在服务器上实现,从而大幅降低了网络负荷。
d) 系统安装维护简单,方便数据的集中管理,便于分散用户。
e) B/S建立在广域网上,面向不同的用户群,地域分散,与操作系统平台的选择 关系小。
f) B/S建立在浏览器上,有更加丰富和生动的表现方式与用户交流,并且系统设 计难度小,开发成本降低。
在B/S模式中,客户端只需要运行浏览器软件,浏览器以超文本形式向Web服务 器提出访问数据库的请求,Web服务器接受客户端请求后,将这个请求转化为SQL语 句,并交给数据库服务器;数据库服务器得到请求后,验证SQL语句的合法性,并进 行数据处理然后将处理后的结果返回给Web服务器;Web服务器动态生成HTML文档, 其中嵌入数据库服务器处理的结果,转发给客户端浏览器以Web页面形式显示。
5.1.2 系统总体架构
本网站将采用企业通常使用的三层架构来进行开发,这种架构可以达到高内聚、 低耦合的目的。
三层架构模型如图5-1所示:
图5-1 Web应用程序三层设计模型
下面对各层进行一个说明:
a) 用户界面层 (UIL)
用户界面层用来实现 Client Browser中显示的用户界面,是由 Web Forms来实现的。
Web Forms是 CLR(Common Language Runtime)的程序模型,并负责 生成用户接口。
它提出了一种将应用程序代码和用户接口内容分离的更加结构化的 方法,使 网页能动态地编译到受控类中,以提高性能。
b) 业务逻辑层 (BLL)
这一层为用户界面层提供功能调用, 同时它又调用数据访问层所提供的功能来 访问数据库。
该层根据整个系统的设计,构造系统中的关键对象,从而实现系统中 的大部分逻辑控制功能。
因此,该层一直是三层(/多层)架构的关键和企业应用的 核心。
c) 数据访问层 (DAL)
数据访问层是整个三层模型中的最底层, 它主要实现与数据库的交互,即完成
用户界面层
业务逻辑层
数据访问层
DB
数据查询、插入、删除和修改操作。
数据访问层为业务逻辑层提供服务,根据业务 逻辑层的要求,从数据库中提取数据或修改数据。
在设一层中,要对数据库访问进 行优化,提高系统的性能和可靠性。
5.1.3 系统开发环境和运行环境
网站开发环境和运行环境:
a) 本系统采用Microsoft Visual Studio作为开发工具,C#作为开发语言。
数 据库管理系统采用Microsoft SQL Server 2005。
b) Web服务器采用IIS 5.0。
c) 客户机运行环境:IE6.0以上的浏览器或Firefox等浏览器。
5.2 系统功能设计
根据精品课程网站的特点,可以将其分为前台和后台两个部分进行设计。
前台 主要用于提供学生一个学习课程的平台;后台主要用于系统管理员对各种信息进行 管理。
C 语言程序设计精品课程网站的前台功能如图52所示:
图 5-2 C 语言程序设计精品课程网站的前台功能结构
C 语言程序设计精品课程网站的前台
课程描述
课程建设规划
实施方案与手段
教学特色与效果
教学队伍
教学大纲
教学目标与步骤
学校的政策措施
电子教案
参考资料
教学录像
个人信息修改
密码修改
注销
用户登录
用户注册
新闻导读
实验指导
课程介绍
教学资源
课程考核
用户管理
自评报告。