另一方面,该系统增加了计算机相关学科的虚拟仿真实验内容,对数据结构图这一章节的知识通过网络教学模式进行了完善,有益于用户更好的进行该内容的学习
2.1.2用户的特点
本软件的最终用户是前台用户(主要是学习相关内容的学生),后台管理人员。
前台用户只需要具备基础的电脑操作知识即可。
后台用户除了需要具备基础的电脑操作知识,还需要掌握Mysql相关操作能力,能够在后台进行对课程内容的相关修改操作,具备该章节实验所关知识的认知,可以添加删改测验与考试题目,涉及到每个知识点的内容。
2.1.3假定与约束
开发环境:课题成员在室内通过计算机设计完成
开发经费:无需资金投入,由课题成员在空闲时间完成。
开发成果:内容简洁明了,用户和管理员通过说明书都能简单熟练的使用该系统,系统易于维护、扩展。
2.1.4后台管理子系统功能需求
该系统的子系统主要包括:用户信息管理;管理员信息管理;实验课程管理;题库信息管理;评测信息管理;用户留言管理。
用户信息管理:该模块的主要功能是管理员可以在后台进行用户信息查询、修改、删除等。
管理员信息管理:该模块的主要功能是管理员可以修改、添加、删除管理员信息。
实验课程管理:该模块的主要功能是管理员可以在后台修改、添加、删除实验课程的相关信息。
虚拟实验系统:该模块的主要功能用户可以进行虚拟仿真实验。
题库信息管理:该模块的主要功能是管理员可以在后台修改、添加、删除课程题库的相关信息。
评测信息管理:该模块的主要功能是将用户在客户端完成的学习成果评测信息进行标注说明,生成一份成绩单。
用户留言管理:该模块的主要功能是将用户在客户端进行的留言进行统计管理,管理员可以进行回复删除等功能。
2.1.5客户端子系统功能分析
该系统的子系统主要包括:用户注册登录;个人信息管理;查看实验课程;虚拟试验;评测;留言管理。
用户注册登录:用户可以在网站上进行该系统的用户注册,注册通过后可以进行登录,登录后即可查看使用相应的客户端系统功能。
个人信息管理:用户注册登陆后,即可进行个人信息的查看、修改。
虚拟试验:用户进入后可在系统里进行虚拟仿真实验。
查看实验课程:用户注册登陆后,即可查看该课程的内容介绍。
评测:用户可以通过该系统进行答题,最终获得一个成绩。
留言管理:用户根据自己对系统使用的体验与建议通过留言表进行留言。
2.1.6对性能的规定
(1)精度
操作简单,界面简洁。基本功能都大体实现,没有对高数据精度的需求。
(2)时间特性耍求
对所有信息的处理操作立即在界面相应模块实现,数据转换速度取决于用户的网络环境与质量。
(3)灵活性
系统运行稳定可靠,对于浏览器没有特殊要求,只要满足基本的软硬件要求即可实现使用。采用Unity平台具有较强的移植性,具有较高的灵活性。
(4)输入输出要求
输入输出数据类型符合系统规定,范围、形式、精度符合数据库设定要求
(5)数据管理能力要求
要求数据库能够存储10万条记录的能力,多数大型数据库都能够符合要求。
(6)故障处理要求
硬件故障:用户计算机超负荷运行,后台过多,木马病毒等导致网站出错,通过升级系统,查杀病毒等操作进行修正。
软件故障:Unity平台维护更新报错等,通过用户进行相应操作保证其正常运行。数据库系统出错,导致数据丢失,报错等,通过更新修复数据库系统,保证数据库系统正常运行.
(7)其他专门要求
该系统通过网站进行使用操作,需要保证对web安全的检测,保证系统运行安全,输入的账号密码等数据采用部分加密保护,保证信息不被泄露篡改,能够安全进行系统的使用操作。
2.2可能遇到的困难以及解决问题的方法和措施
(1)查询的算法信息是否丰富,理解是否足够。解决思路为拓广信息获取渠道,对不同网站进行获取足够的信息种类,数量问题上选择获取尽可能标准的数据作为实例,以完成预期目标与功能即可。
(2)将获取的数据进行信息整理、知识融合和知识加工的过程中,是否能有效提取出实体、属性以及实体间的相互关系并消除矛盾和歧义,并最终获得结构化,网络化的知识体系。解决思路为大量阅读、学习与实践有关书籍,增强实际操作能力。
2.3可能遇到的困难以及解决问题的方法和措施
(1)查询的算法信息是否丰富,理解是否足够。解决思路为拓广信息获取渠道,对不同网站进行获取足够的信息种类,数量问题上选择获取尽可能标准的数据作为实例,以完成预期目标与功能即可。
(2)将获取的数据进行信息整理、知识融合和知识加工的过程中,是否能有效提取出实体、属性以及实体间的相互关系并消除矛盾和歧义,并最终获得结构化,网络化的知识体系。解决思路为大量阅读、学习与实践有关书籍,增强实际操作能力。
3.课题拟采用的研究手段(途径)和可行性分析
3.1研究手段
通过教材,网络资源等查阅资料,掌握实验中所涉及的算法内容,了解实验的考点与步骤,设计练习模块与考试题目。
课程相关ppt与课程设计。
参考虚拟实验平台上的实验操作。
Unity 2019.4.17版本-虚拟仿真实验内容设计
Navicat for MySQL-建立后台数据库
Visual Studio 2019-代码编写及调试
3.2可行性分析
(1)技术可行性
该系统的设计主要使用的是Unity3D技术,Unity平台是一个能够让用户轻松创建诸如三维视频游戏、建筑可视化、实时三维动画等类型互动内容的多平台的综合型游戏开发工具。将它用于虚拟仿真教育是教育技术发展的一个飞跃,它营造了自主学习的环境,学习者可以通过自身与信息环境的相互作用来进行知识、技能的学习。
(2)经济可行性
该系统的设计开发在个人PC机器上就可以实现完成,没有其他设备需求。
(3)操作可行性
该系统采用了人性化的界面设计,操作起来容易上手,对于管理人员的计算机要求不高,操作人员能够很快的掌握该系统,对于系统用户来说,只需要具备基本的计算机操作能力即可进行对该系统的使用学习。
3.4逻辑结构设计
根据E-R图可以得出以下关系模式:
用户信息表(用户id,密码,账号,实验时间,身份,性别,出生日期,注册时间)
管理员信息表(管理员id,账号,密码,身份,注册时间)
实验题目表(实验id,用户id,实验时间,题目类型,题目分值,题目内容)
留言信息表(留言id,用户id,留言删改,留言内容,留言时间)
测评结果表(结果id,用户id,测试时间,测试成绩,测评建议)
3.5功能总结
根据以上内容总结该系统完成时具有以下功能:
表3-1客户端子系统
功能 描述
用户注册 用户在该平台注册账号,注册所需填写的信息包括手机号、密码
用户登录 用户通过账号和密码登录到客户端子系统
个人信息管理 用户可以对个人信息进行修改,包括密码,出生年月,身高,体重,职业等
模拟练习 用户通过实验进行相关题目的模拟练习
模拟考试 用户通过实验进行课题的模拟考试
查看考试信息 用户完成模拟考试后可以查询考试信息
虚拟仿真操作 用户通过实验内虚拟实验进行课题的仿真操作
留言管理 用户可以进行留言
表3-2后台管理子系统
功能 描述
管理员登录 管理员输入账号密码进行登录
用户信息查询 管理员能查询所有用户的信息
用户信息删除 管理员能对所有用户信息进行删除
模拟练习题目管理 管理员能查询所有练习题目,查看或修改其内容
模拟考试题目管理 管理员能对模拟考试题目进行管理,包括新增、修改内容和删除
查询留言板信息 管理员能查看所有留言信息,可以进行回复、删除
虚拟仿真实验管理 管理员能对虚拟仿真实验进行管理,包括新增、修改内容和删除
查询模拟考试结果 管理员能查询所有模拟考试结果,查看其内容
课题简介信息管理 管理员能查看课题简介信息,可以进行相关修改操作
3.6参考文献
【1】严蔚敏,吴伟民.数据结构 (C语言版 ) [M].北京:清华大学出版社,2008.
【2】刘燕兵.串匹配算法优化的研究.中国科学院硕士学位论文-中国科学院计算技术研究所,2006.6
【3】潘金贵,顾铁成.算法导论.[M].机械工业出版社,2010.9
【4】吴哲辉,曹立明,蒋昌俊.算法分析与设计[M].北京:煤炭工业出版社,2006.6
【5】朱勇强,IDS中的BM算法及改进[D],这件丽水,丽水学院计算机于信息工程学院,2007
【6】闵联营,赵婷婷,BM算法的研究与改进[D],武汉,武汉理工大学计算机科学与技术学院,2006
【7】黄文齐、熊正大,基于BM算法的字符串匹配复华算法[D],湖北武汉,华中科技大学计算机学科与技术学院,2009
【8】刘燕兵,串匹配算法优化的研究。中国科学院计算机技术研究所,2006.6
【9】潘金贵,顾铁成。算法导论。机械工业出版社,2010.9
【10】吴哲辉,曹立名,蒋昌俊。算法分析与设计。北京:煤炭工业出版社,2006.6