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1、精品论文算法分析与设计师生互动网站的设计张帅 中国矿业大学计算机学院，江苏省徐州市（221008） E-mail: zhangshuaicumt摘要：算法分析与设计课程存在很大的抽象性，为了让师生更好的交流和互动，于是我们设计师生互动网站。使用 Dreamwaver 和 Flash 来设计生动有趣的网页。同时利用强大 的 A 的动态网页设计技术和一流的数据库软件 SQLServer2000 作支撑。该网站能够实 现了人机互动、在线答疑、在线作业批改、在线讨论、在线测试等功能。并且最后给出了系 统的安全解决方案。关键词：算法分析与设计；数据库；A；互动网站 中图分类号: TP301文献标识码:
2、A1. 引言基于 Web 的网络教学互动系统采用的是 B/S（Brower/Server）结构模式。运用计算机网 络技术和多媒体技术实现交互式学习的新型教育模式。采用远程实时或非实时双向交互式的 新型教育模式，实现跨越时间和空间的教育传递过程。它打破传统的、封闭的教育模式，实 现可以在任何时间、任何地点，学习任何由优秀教师开设的课程这样一种教学模式。与传统的教学模式相比该网站不受时间、空间、微观、宏观的限制。根据老师和同学自 己的需要,主动的进行学习和互动。基于上面的原因和技术背景，同时因为算法分析与设 计课程抽象性大、难度大等特点,特选择算法分析与设计作为网站设计的实例2。2. 网站设计2.
3、1 网站建设的目标基于算法设计与分析是一门学习难度较大的课程，很多同学很难理解或者掌握这些 算法，造成连锁的反应导致后续课程很难开展学习，甚至影响对于计算机专业的学习兴趣。 而算法分析与设计师生互动网站要实现的目标就是利用计算机网络实现算法分析与设 计课堂辅助教学，创设基于网络的学习环境，师生共同建立一个突破时间、地点限制，由 以教为主变为教学结合、师生互动的教学平台，探索学科教学与信息技术有机结合的途径与 模式。网站要求既能满足学生的学，又能满足教师的教；既能满足学生自学的需要，又可供 教师课堂教学参考。在教学上能实现以简洁美观的形式向学生提供学习信息，提供有关课程 的练习题库及解答工具；向
4、教师提供教学的相关资料；向师生提供便利的网上学习和讨论的 交互式环境；为师生提供方便的资料查询与检索功能4。2.2 系统的主要功能设计算法分析与设计教学网站分为系统登录、辅助教学、网上考试、网上讨论、教师答 疑、作业处理、课程学习、系统管理、资料上传和下载等模块1。 如图 1 所示。- 5 -算法分析与设计教学网站老师学生注册或登陆 注册或登陆网站管 学习资料上学习论留 言课程学 学习资料下 图 1算法分析与设计教学互动网站功能图1、系统登录注册功能设计该模块包括教师、学生的登陆及界面设计。 后台用 SQL server 设计了一个登录表，该表 包括用户名、密码、及用户相关信息。原来用户只有在
5、首页的登录区中输入正确的用户名和 密码后方可进入，新用户需要注册后才可以应用本系统。2、学习论坛功能设计 论坛为大家提供了一个可以自由讨论问题的环境，对于具有代表性的算法分析与设计问题，学生可以把它张贴到电子公告板上，这样其他学生也可以通过公告板找到问题的解答。 教师也可向有关学生公布课后作业或公布与教学有关的信息以及讨论课程教学中的有关问 题等等。论坛主要设置了算法分析与设计教学、在线讨论、作业批改及成绩发布、休闲 天地等几个区。3、答疑功能设计 学生可以在这里和老师交流，解决自己在课程中所遇到的问题和困惑，它应能拉近老师和学生之间的距离，有利于教学的开展。当有些问题需要和教师进行交流时，学
6、员以聊天室 交互方式（实时交互），可通过上网访问，在聊天室以“一问一答”的方式直接向讲课教师提 问。答疑模块为教师和学生提供了一个互动的环境，学生有问题可以很方便的在线向教师提 出来，教师可以当即给出答复，也可以留言解答，还可以就教与学之间存在的问题进行交流。4、本站公告功能设计 可提示该网站当前的相关信息，例如当前哪位教师在线，今日论点，发布通知等。教师也可在此发布算法分析与设计的作业题，学生可以直接在网上完成作业，并将作业发到 教师的信箱中，教师批改后，将成绩发布出来。5、辅助教学功能设计 可提供包括教学大纲、网上教学、课件下载等资料。6、管理系统功能设计 对相应网页可进行修改，也可对网上
7、教学的内容进行修改。7、线测试 为各个章节设置相应的习题，习题种类分为选择题，填空题和简答题。学生应能够在线答题，并且系统能够判断正误和给出正确答案。3. 系统结构体系的设计与实现本系统采用 ASP+SQL 作为后台，Html 页面作为前台，运行环境为 IIS(Internet Information Server)。IIS 软件在 Win95、Win98、Win2000Pro-fessional 下都可以安装使用。本设计是在 Windows2000 环境下，IIS 安装版本为 5.0。在设计的过程中采用 3 层体系结构：Web 浏览器、Web 服务器、应用服务器+数据库服 务器组成，前端采用
8、基于客户机的浏览器技术（IE 或 Navigator），通过 Web 服务器（IIS） 中间件访问数据库。中间件驻留在 Web 服务器上，负责管理 Web 服务器和数据库服务器之 间的通信并提供应用程序服务。数据库服务负责管理数据库中的数据，客户机发出 HTTP 请求，Web 服务器以 HTML 页面的形式向客户机返回信息3。算法分析与设计教学网站系统如图 2 所示。SQLServerAspWeb请求请求请求响应响应响应图 2算法分析与设计教学网站系统图3.1 ASP 技术简介MicrosoftActiveServerPages(ASP)是服务器端脚本编写环境,使用它可以创建和运行动态、 交互
9、的 Web 服务器应用程序。使用 ASP 可以组合 HTML 页、脚本命令和 ActiveX 组件以创 建交互的网页和基于网络的功能强大的应用程序。ASP 应用程序容易开发和修改。一个 ASP 应用程序以.asp 作为其扩展名，代替先前的.html 或.htm，asp 文件中可以由文本、HTML 标 志、Script 命令组成。VBScript 是 ASP 中缺省的脚本语言。ASP 是一种在服务端运行的脚本 程序，通过服务器执行脚本后输出 HTML 页面，因此它完全兼容所有浏览器种类，用 ASP 来处理留言簿、聊天室、网站统计分析等的 Web 应用程序。3.2 ASP 与数据库的集成ASP 与
10、 ADO 技术结合实现同数据库的集成。ADO 是一种操作 Microsoft 所支持的数据 库的方法,类似于在 VB 中的 DAO(Data Access Object,数据访问对象)和 RDO(Remote Data Object,远程数据对象)。在 ASP 中，ADO 可以看作是一个服务器组件(Server Component),简 单地说，它是一系列的对象。ADO 共定义了七种对象，应用这些功能强大的对象，即可轻 松完成对数据库复杂的操作。使用 ADO 对象操作数据库,具体的步骤可以归纳为以下几步： 创建数据库源、创建数据库链接、创建数据对象、操作数据库、关闭数据对象和链接。3.3 内容
11、安排在本网站的设计过程中，采用了一般方法指导与个案分析相结合的思路，围绕着两条主 线进行建设。第一，从方法论的角度，详细介绍每一种算法设计方法，包括分治法、动态规 划法、贪心法、回溯法和分支限界法，以具体的实例让学生搞清楚各种方法的原理、适用条 件和优缺点。第二，面向经典问题和实际应用问题，由简到繁地描述几个精巧的算法，同时 对每个算法进行时间和空间复杂性分析。为了加深学生对算法设计策略的理解，开阔思路， 融会贯通，使学生掌握“一题多解”的方法，老师对经典的“背包问题”、“旅行商问题”给出了不同的设计算法，通过对每种算法的比较，让学生感受不同设计方法的奥妙所在，增强了解决实际问题的能力。4.
12、系统的安全性4.1 安全管理体系 为了保证信息的保密性和安全性，管理系统采取分级登陆，即将管理员权限分为两种。 主讲教师（既管理员）：权限最高，所有管理功能都能使用，管理网站的一些普通教学事物；学生：进行算法分析与设计课程的在线学习、讨论、提交作业等。 登陆时系统将根据登陆者在数据库中记录的权限,自动进入不同的动态页面.4.2 数据安全性所谓数据安全性，就是指系统收到的信息的保密性、可靠性和稳定性。本站数据服务器 使用 Windows2003+SQLServer 。Windows2003 具有公共密钥加密基础架构，证书服务 (Certificate Services)是通过密码保护的加密数据文
13、件，其中包含的数据可用于对传输系统进 行鉴别，证书服务可以分发、管理和撤消数字证书。但是该操作系统中最棒的加密措施是加 密文件系统(EncryptingFileSystem,EFS)，它允许你使用只有个别用户和经过认证的恢复代理 能够解密的密钥对保存在磁盘上的文件进行加密。对于一些重要的信息，登陆者要通过证书认证后方可访问。除非登陆者知道用户的密码， 否则就不可能得到加密的数据。SQLServer 数据库作为系统的后台数据库,鉴于其可靠的数据 保密措施和其数据库构造的稳定，在数据量极其庞大时,不会出现数据库崩溃的情况,并且 SQLServer 具有的数据备份功能也能定期备份数据库，保证数据的稳
14、定和安全。同时，对数 据库的访问和修改也需要密码才能进行，使其具有较高的保密性。5. 结束语算法设计与分析为计算机专业的核心主课，其重要地位日益突出。但是，与计算机 专业其它核心课程相比，算法设计与分析课程还比较年轻，需要在课程内容、教材建设、 教学方法、师生互动和实验改革等方面继续进行研究和探索。算法分析与设计教学网站 的建立只是其中的一小部分，本文所做的探讨也是初步的，还有很多内容需要去研究和开发， 网站功能也需要在实践中不断地总结、完善和扩展。参考文献1余胜全,何克抗.网络教学平台的体系结构与功能J.中国电化教育,2001（8）:14. 2林君芬,等 关于我国网络课程现状与问题的思考J.
15、现代教育技术,2001 2. 3张江荣.基于 Web 的教学系统J.东南大学学报,2007（3）:12. 4刘儒德.信息技术与教育相整合的进程M.高等师范教育研究,1997 9(3).The Design of The Design & Analysis of AlgorithmsTeacher-student Interaction WebsiteZhang ShuaiCollege of computer Science and Technology, China University of Mining and Technology, Xuzhou (221008)AbstractThe
16、 Design & Analysis of Algorithms is very abstract. In order to making teachers and studentscommunicate and interact easily, we plan to design an Interaction Website. We use Dreamweaver and Flash to design it and make it vivid. The strong dynamic webpage designing technique A and first-classed databa
17、ses software SQLServer are also used to design the website. It has realized theman-machine mutual study, questions on-line， homework correction online, discussion-answering ,test on-line and so on. It also gives the solution to the security of system.KeyWords: The Design & Analysis of Algorithms; Database ; A ; Interaction Website
