數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學習網(wǎng)站的設(shè)計與實現(xiàn)

李慧卿　盧昕　徐新愛

摘要：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學習網(wǎng)站能有助于學生利用課外時間進行課程內(nèi)容的查漏補缺。文章基于學生課堂學習情況以及主流的網(wǎng)站建設(shè)技術(shù)，設(shè)計并實現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學習網(wǎng)站。采用目前Web程序設(shè)計中最常用的C/S架構(gòu)模式，以Eclipse、Sublime為開發(fā)工具，使用Java語言進行網(wǎng)站的設(shè)計與開發(fā)，服務(wù)器端采用阿里云服務(wù)器，使用Navicat for MySQL數(shù)據(jù)庫管理和開發(fā)工具來操縱數(shù)據(jù)庫并連接MySQL保存數(shù)據(jù)。網(wǎng)站實現(xiàn)了用戶注冊登錄、教學資源管理、基礎(chǔ)知識學習、在線編程等多個功能模塊。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)站設(shè)計;Java;數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）09-0030-03

1 研究背景與意義

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程在整個計算機專業(yè)課程體系中起著不可忽視的作用，然而，由于實際教學課時少、教學任務(wù)重，加之數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程知識點眾多且抽象，因此，學生想要只在有限的課堂教學中扎實掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)教學內(nèi)容是存在較大難度的。本研究旨在設(shè)計并開發(fā)一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學習網(wǎng)站，協(xié)助學生進行更有效的課外學習。

站在學生的角度，課外學習是對課堂中專業(yè)課內(nèi)容進行復(fù)習鞏固以及查漏補缺的重要途徑。課外學習不僅能鞏固上課所學，更能開拓視野，形成良好的專業(yè)素養(yǎng);學生通過本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)學習網(wǎng)站，可以隨時查閱本課程“基礎(chǔ)知識資料”，也可以通過大量習題“在線編程”進行自我測試，并能及時與其他學習者交流想法并及時解決遇到的問題。

站在老師的角度，教師可以將課程相關(guān)的資料與學科競賽相關(guān)的信息——“教學資源”統(tǒng)一發(fā)布于此網(wǎng)站上，該網(wǎng)站也可作為教師布置學習任務(wù)的平臺，方便了學生與教師之間信息的相互傳遞，通過網(wǎng)站記錄的學生學習數(shù)據(jù)可以更加清晰的了解每位學生的在線學習情況，在一定程度上方便了教師的教學。

2 研究現(xiàn)狀

目前國內(nèi)有關(guān)專門學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程的學習網(wǎng)站屈指可數(shù)，比較值得信賴以及應(yīng)用最廣的有中國大學慕課、國家精品課程在線學習平臺—學堂在線等。

然而，大部分學習平臺都存在一些不足之處：

1）教學視頻和課件的內(nèi)容理論性偏強、填鴨式教學，教學中與實際生活的問題和實際項目開發(fā)聯(lián)系較少。

2）教學資源缺乏針對性，未針對不同學習者，給出適當?shù)耐扑]學習視頻以及針對性的階段測試。

3 功能需求分析

3.1 系統(tǒng)總需求

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程學習網(wǎng)站系統(tǒng)旨在方便學生學習數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識，同時提供一個學生共同學習、共同交流心得的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程專用學習平臺。用戶主要是學生和本課程教師，因此系統(tǒng)要有較強的針對性和交互性，從而方便教師對本門課程資源的分享以及對學生學習動態(tài)的掌握。

3.2 客戶端功能需求

客戶端是專門為用戶的需求而設(shè)計的，因此客戶端應(yīng)設(shè)計得簡潔大方，功能結(jié)構(gòu)清晰，最大程度上減少客戶學習使用此網(wǎng)站的時間?？蛻舳斯δ荏w系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

客戶端主要提供以下功能：

1）注冊與登錄功能，收集用戶提交的信息并驗證用戶提交的信息是否合法。

2）在線測試功能，用戶可以通過此功能在線測試與編程，從而了解自身掌握知識點的熟練程度。

3）基礎(chǔ)知識學習功能，用戶可以選擇指定章節(jié)學習對應(yīng)課程的基礎(chǔ)知識。

4）社區(qū)交流功能，用戶可以在此功能模塊下與其他學習者交流學習。

5）信息公告功能，用戶可以在此功能模塊下瀏覽網(wǎng)站發(fā)布的通知等信息。

6）下載文件功能，用戶可以在此功能模塊下下載所需的文件。

3.3 服務(wù)器端功能需求

服務(wù)器端需要存儲用戶數(shù)據(jù)以及網(wǎng)站數(shù)據(jù)，一方面需要完成與客戶端之間的交互，另一方面需要處理用戶提交的注冊與登錄數(shù)據(jù)、用戶修改個人信息請求、用戶下載資源請求并對網(wǎng)站資源進行管理。服務(wù)器端功能體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4功能模塊設(shè)計與實現(xiàn)

4.1 實體類與數(shù)據(jù)接口設(shè)計

根據(jù)系統(tǒng)需求分析，定義的實體類包括：用戶類（User）、社區(qū)交流類（CommunityExchange）和信息公告類（announcement）;定義數(shù)據(jù)接口有添加用戶addUser（User）、通過激活碼查找用戶findUserByActiveCode（String）、通過ID查找用戶findUserById（String）、通過用戶名查找用戶findUserByUserName（String）、更新激活狀態(tài)updateState（String）、更新用戶信息updateUser（User）。

除此之外，還定義了以下功能函數(shù)：

1）用戶注冊：public User Register（User user），用于使用該網(wǎng)站的用戶進行注冊。

2）用戶登錄：public User Login（String username，String password），用于使用該網(wǎng)站的注冊用戶進行登錄。

3）用戶激活：public activeUser（String activeCode），用于使用該網(wǎng)站的用戶注冊后進行激活。

4）通過ID查找用戶：public User findUserById（String id），用于判斷用戶是否是注冊用戶。

5）用戶信息修改：public void modifyUserInfo（User user），用于使用該網(wǎng)站的注冊用戶進行個人信息的維護。

4.2 用戶注冊功能模塊

用戶注冊功能模塊主要用于實現(xiàn)新用戶注冊。進入網(wǎng)站首頁后，如圖3所示，未注冊的新用戶可以點擊“用戶注冊”按鈕跳轉(zhuǎn)到注冊界面。在該界面中，用戶要求在表單中填寫對應(yīng)的個人信息，信息包括郵箱、用戶名、密碼;同時使用校驗碼機制，防止惡意注冊。

4.3 用戶登錄功能模塊

當用戶注冊完畢后，會自動跳轉(zhuǎn)到首頁，繼續(xù)進行登錄，只有合法用戶登錄后才能使用網(wǎng)站的下載功能和在線測試功能。

用戶登錄時輸入對應(yīng)的用戶名及密碼，點擊登錄按鈕后信息將傳入服務(wù)器，服務(wù)器將接收的信息與數(shù)據(jù)庫中該用戶的注冊信息進行比對，若一致，則允許用戶登錄;若不同，則顯示登錄失敗，并導(dǎo)出相對應(yīng)的錯誤信息：“用戶名或密碼錯誤”。如圖5所示。

4.4課程資源模塊

課程資源模塊允許學生下載教師發(fā)布的課程資源，同時教師可以刪除已經(jīng)發(fā)布的課程資源。學生下載課程資源如圖6所示，教師刪除課程資源如圖7所示。

4.5在線編程模塊

在線編程模塊允許用戶通過此模塊進行在線編程訓練，及時查看結(jié)果，還能參加各種編程比賽;界面如圖8所示。

5 結(jié)束語

本系統(tǒng)使用Java編程語言，利用Eclipse、Sublime、Navicat for MySQL等開發(fā)工具進行網(wǎng)站開發(fā)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計。后續(xù)將融合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實時統(tǒng)計并分析用戶的在線學習行為，對用戶的行為及時反饋、評定等級，或者根據(jù)用戶的個人情況推薦更多用戶需要的教學資源和教學測試內(nèi)容。

參考文獻：

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[3] 耿祥義.JSP基礎(chǔ)教程[M].北京：清華大學出版社，2004.

【通聯(lián)編輯：王力】