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1、毕业设计开题报告计算机科学与技术计算机组成原理精品课程平台的设计与实现一、选题的背景、意义选课的历史背景：根据时代背景， 高等教育为国家输送了大量面向生产、服务和管理的人才。在高等教育快速发展的同时也面临了一些发展的困境和难题：一是资源短缺、 办学条件不够好；二是很多高等院校没有突出自身的教学特色；三是人才培养模式和课程体系不能很好的满足学生发展需求。这些都阻碍了高等教育的发展。精品课程建设项目就是在这样的背景下启动的，这是集教育理念、 教师队伍、 教学内容、教学方法和教学制度于一身的整体建设，其目的是利用现代化的教育信息技术手段将精品课程的相关内容放在网上并免费开放，以实现优质教学资源共享，
2、提高人才培养质量。21 世纪初， 国务院、 教育部和相关部委发布了关于加强高等学校本科教学工作，提高教学质量的若干意见（教高 20014 号） ， 关于启动高等学校教学质量的若干意见与教学改革工程精品课程建设工作的通知（教高 20031 号）等。1这一系列文件启动了国家级精品课程申报与评审工作，直接推动了高等教育的发展。着眼于自身发展的背景，对于在计算机科学与技术专业的近四年的学习中，通过理论课程的学习、 实践环节的编程等方式，一定程度上丰富了自身的计算机应用知识和能力，在此利用毕业设计环节，在导师的指导下，通过设计一个计算机组成原理精品课程平台，及对它的实现，将自己所学知识进行有机的串联，以
3、项目为基础，稳固计算机相关知识，使自己的专业技能水平更具竞争力。国内外研究现状：目前， 网络精品课程的建设在各国蓬勃发展，并逐渐成为一种世界性的潮流，它有利于推动教育资源的全球共享。2002 年， MIT（麻省理工大学）率先启动开放课程项目，至今为止已在网上免费开放课程1800 多门。其他高校如卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University） 、赖斯大学（ Rice University） 、犹他州立大学（Utah State University ，USU） 、塔夫茨大学（ Tuft University ） 、斯坦福大学（Rice University） 、UC伯克利
4、（ UC Berkley）等其他知名高校先后推出了精品课程平台。2-3中国的精品课程是一种开放课程，它是由国家发起的，覆盖面更广， 对中国高校课程建设影响面更大。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。项目一经启动，便引起了各级教育行政管理部门和各个高等学校的共鸣，纷纷投入了大量的人力、物力、 财力进行认真研究和深入实践。除了评审出国家级精品课程2898 门外，各省、市、自治区还建设了数以万计的省级精品课程，充分调动了广大教师积极参加教研教改和课程建设的积极性，形成了以校级精品课程为基础、省级精品课程为榜样、国家级精品课程为共享的多层次
5、、多学科的网络课程资源学习环境。尤其是国家精品课程建设对于提高教学质量、改革教学模式、最大限度的发挥资源共享优势起到了积极的推动作用。4但尽管如此，网络精品课程的建设还存在着一些不足之处。如一些已经完成的精品课程还有很大的发展空间，应该抓住时机，进一步完善相关课程的建设、精品课程在创新性实验方面还需要有所提高等一系列问题都是需要在以后的探索中不断改进的。发展趋势：随着网络精品课程建设和研究的不断深入，其发展将呈现以下趋势：在理论基础方面，越来越强调教学理论的应用；在教学应用方面，将更重视网络教学模式的探索和研究（如利用虚拟情境探究学习模式、利用通信工具协作学习模式等的研究）；在技术研究方面，突
6、出不断创新开发新技术的应用；在开发平台方面， 对于操作则更简单方便，学科特点更加明显。精品课程的建设是一个长时间积淀的结果，不可能一蹴而就， 随着中国综合实力的不断增强，国内高校实力的不断提升，很多技术肯定会越来越多的被运用于高校，而精品课程平台也必定越来越广泛的被使用。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题研究的基本内容：研究的基本内容从服务行业角度，解决高等教育计算机专业计算机组成原理课程的网络教学， 改善教学管理方式，提升全方位教学环境；从开发管理角度，运用面向对象软件工程的开发思想，设计并实现一个计算机组成原理精品课程平台，采用UML 技术进行系统的需求分析、 总体设计、 详细设计以及系
7、统测试、实施各阶段的主要内容和成果。技术角度而言，包括：基于JSP技术的相关应用、过程管理技术的应用、SQL Server 数据库的使用。其中，本文着重解决利用面向对象的软件开发思想用JSP+SQL Server 技术实现方面的问题。解决的主要问题：1、UML 技术的研究和学习：UML 是从众多软件工程实践经验发展而来的一种建模语言，它用标准化的图形符号来描述面向对象系统的概念，具有很多突出的优点：标准化的图形符号易于使用，表达能力强，可以很好地用于可视化建模；它与具体的软件工程无关，也与具体的实现无关；这些优点使UML 具有广泛的实用性和可用性。标准建模语言UML 由五类模型视图组成。它的主
8、要内容可由下列五类图来定义：（a）用例图。即从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。（b）静态图。包括类图、对象图和包图。类图描述系统中类的静态结构，在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。二者的不同点在于对象图显示类的是多个对象实例而不是实际的类，且对象图只能在系统某一时间段存在。包图由包或类组成，表示包与包之间的关系。包图用于描述系统的分层结构。（c）行为图。即描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系，它包括状态图和活动图。状态图描述对象的所有可能状态以及事件发生时状态的转移条件。活动图描述为满足用例要求所进行的活动以及活动间的约束关系，用于
9、识别并行活动。（d）交互图。即描述对象间的交互关系，包括顺序图和合作图。顺序图显示对象之间的动态合作关系，它强调也显示对象间的动态合作关系，但更强调上下级关系。（e）实现图。包括构件图、部件图和配置图。构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系，它包含逻辑类和实现类的有关信息。部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响关系。配置图定义系统中软硬件的物理体系结构，显示实际的计算机和设备（用节点表示）之间的连接关系，也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。52、JSP技术相关知识的研究与学习：JSP是服务器端技术，在服务器端JSP引擎解释JSP代码，然后将结果以HTML 页面形式发送到客户端，
10、在客户端的用户是看不到JSP代码的。其主要特点如下：（a）把内容的生成和显示分离使用 JSP技术可以把界面的开发与程序逻辑的开发分离开。Web 开发人员使用HTML 标记来设计界面，使用JSP标记或脚本生成页面上的动态内容。JSP技术使得开发人员的分工更加明确， 页面设计者可以修改内容的显示而不影响逻辑，应用程序的开发者修改逻辑而不影响内容显示。（b）生成可重用的组件绝大多数 JSP页面依赖于可重用的、跨平台的组件来执行应用程序要求的复杂处理。开发人员可以共享和交换组件（JavaBean或 Enterprise JavaBean） ，或把这些组件提供给更多的用户使用。 基于组件的开发方法有效地
11、提高了应用程序的开发效率，加速了项目的总体开发进程。（c）应用标记简化页面的开发JSP技术封装了许多功能，这些功能是生成与JSP相关的 HTML 或 XML 的动态内容时所需要的。标准的JSP标记能够访问和实例化JavaBean组件，设置或检索组件的属性，下载Applet，以及执行使用其他方法难以实现的功能。JSP标记具有可扩充性，允许开发者扩展JSP标记，开发人员也能够定制常用功能标记库。第三方或其他开发人员也可以创建自己的标记库。由于页面制作者可以使用标记库中的功能，大大减少了对脚本语言的依赖，并降低了页面制作的复杂度。（d）具有 Java特点由于JSP 页面的内置脚本是基于Java 语言
12、的，而且所有的JSP 页面都被编译成Java Servlet，所有 JSP具有 Java的特点，如健壮的存储管理、安全性、跨平台特性、“一次编写，各处运行”等。6-7 3、SQL Server 的相关知识的研究和学习：SQL是 Structured Quevy Language（结构化查询语言）的缩写。SQL是专为数据库而建立的操作命令集，是一种功能齐全的数据库语言。它是由数据定义语言、数据操纵语言、数据控制语言组成的。SQL Server 提供了 7 种数据类型： 1二进制数据类型2字符数据类型 3Unicode 数据类型4日期和时间数据类型5数字数据类型6货币数据表示正的或者负的货币数量7
13、特殊数据类型。SQL 有很多优点：（a）非过程化语言：SQL 是一种非过程化语言，它一次处理的是一个记录集合，对数据提供自动导航。（b）统一语言：SQL 可用于所有用户的数据库活动类型，包括数据库系统管理员，程序员等，操作简单，使用方便。（c）关系数据库的公共语言：用户可将使用SQL的技能从一个RDBMS很容易地转到另一个系统，所有用SQL语言写的程序具有可移植性。8三、研究的方法与技术路线、研究难点，预期达到的目标研究的方法和技术路线：1、JSP 设计本精品课程平台欲使用的语言是JSP 。选择它的原因是这种语言目前很适合网站开发，而且也学过，掌握了一些基本的使用方法，与asp相比有很多优势。
14、主要从以下几个方面对其进行比较：（a）Web 服务器的支持： 大多数通用的Web 服务器如： Apache、Netscape 和 Microsoft IIS都支持 JSP页面，只有微软本身的Microsoft IIS 和 Personal Web Server可以支持ASP 。（b）平台的支持：JSP具有平台独立性，只要是一般的Java程序可以运行的平台，都支持 JSP程序。虽然Windows 平台可以很好的支持ASP ，但它却难于移植到其它平台上。（c）组件模型：JSP 是建立在可重用的、跨平台的组件（如：JavaBeans 、Enterprises JavaBeans 和用户定制的标签库等
15、组件）之上的，而ASP使用的是基于Win32 的 COM 组件模型。（d）脚本语言：JSP可以使用Java 编程语言或JavaScript 作为脚本语言，而ASP使用VBScript或 Jscript 作为脚本语言。（e）安全性： JSP使用 Java安全模型，而ASP使用 Windows NT 的安全结构。（f）与 Access数据库的连接：JSP使用 JDBC建立与 Access 数据库的连接，而ASP对Access数据库使用Data Active Objects。（g）用户定制的标签：JSP可以使用用户定制标签库进行扩充，而ASP中没有用户定制标签库，是不能扩充的。9-102、SQL数据
16、库使用它时，其实现功能的方法类似于，只需要发出“做什么”的命令，“怎么做”是不用使用者考虑的。SQL功能强大、简单易学、使用方便，已经成为了数据库操作的基础，并且现在几乎所有的数据库均支持SQL 。SQL的技术路线通过其语言的组成可以清晰地看到：（a）一个 SQL数据库是表（Table）的集合，它由一个或多个SQL模式定义。（b）一个 SQL表由行集构成，一行是列的序列（集合），每列与行对应一个数据项。（c）一个表或者是一个基本表或者是一个视图。基本表是实际存储在数据库的表，而视图是由若干基本表或其他视图构成的表的定义。（d）一个基本表可以跨一个或多个存储文件，一个存储文件也可存放一个或多个基本表。每个存储文件与外部存储上一个物理文件对应。（e）用户可以用SQL语句对视图和基本表进行查询等操作。在用户角度来看，视图和基本表是一样的，没有区别，都是关系（表格）。（f）SQL用户可以是应用程序，也可以是终端用户。SQL语句可嵌入在宿主语言的程序中使用，宿主语言有FORTRAN ， COBOL ，PASCAL ， PL/I， C 和 Ada 语言等。 SQL用户也能作为独立的用户接口，供交互
