（计算机应用技术专业论文）基于aspnet的网络教学资源库的设计与实现.pdf

中文摘要 中文摘要 随着网络和信息化技术的发展，越来越多的行业和部门开始借助于网络进 行辅助管理。而高校作为社会发展的主要推动力之一，更要走在时代前列，推 动教学网站的网络化建设，而教学资源库作为教师教学和学生学习的辅助教学 系统之一，更应该向着网络化和多元化方向发展。 本文主要探讨了a s p n e t 2 0 、数据库设计以及系统开发方法等多项技术。 本系统主要结合积件思想，采用a s p n e t 2 0 和x m l 相结合，以三层架构为基 础，采用b s 模式进行设计。根据教学资源库的主要特点，分析现有教学资源 库的利弊，对本系统的特点进行分析，并进行功能划分以及数据库设计。将本 系统划分为用户管理模块、积件管理模块、公告管理模块实现、系统参数管理 模块等四个功能模块，实现了一个具有良好可维护性的网络教学资源库平台。 本文详细阐述了如何采用基于n e t 的m v c 架构，并以s q ls e r v e r 2 0 0 5 作 为系统的后台数据库，开发网络教学资源库平台的设计以及实现过程。 关键字： 网络教学资源库a s e n e t a b s t r a c t a b s t r a c t w i t ht h en e t w o r ka n di n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yc o n s e c u t i v ed e v e l o p m e n t ，a d r a m a t i c a l l yi n c r e a s i n gn u m b e ro fi n d u s t r i e sa n ds e c t o r st e n dt ot h eu s eo fn e t w o r k m a n a g e m e n ta i d s a so n eo ft h em a i nd r i v i n gf o r c e si ns o c i a ld e v e l o p m e n t ，c o l l e g e s a n du n i v e r s i t i e sa r es u p p o s e dt om o u n tf o r e f r o n to ft h ep e r i o d ，w h i c ha r es e r v i n g p r o m o t i o nf o rb u i l d i n go fn e t w o r k i n gs i t e s b e s i d e s ，t e a c h i n gr e s o u r c ep l a t f o r mt h a t p l a y so n eo ft h ea i d e di n s t i t u t i o ns y s t e m sf o rt e a c h e ra n ds t u d e n t ss h o u l db et o w a r d s n e t w o r k i n ga n dd i v e r s i f i c a t i o n t h i sa r t i c l em a i n l yf o c u s e so nt h ea s e n e t 2 0 ，d a t a b a s ed e s i g na n dm e t h o d so f s y s t e md e v e l o p m e n t t h es y s t e mc o m b i n e sw i t hi n t e g r a l w a r et h e m e ，u s i n gt h e c o m b i n a t i o no fa s e n e t 2 0a n dx m lt e c h n o l o g y , b a s i n go nt h r e es t r u c t u r e s ，a n d u s i n gb sm o d e lt od e s i g n a c c o r d i n gt o t h em a i nf e a t u r e so ft e a c h i n gr e s o u r c e p l a t f o r mi na c c o r d a n c ew i t ha n a l y z i n g i t se x i s t i n ga d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e s ， t h r o u g ha n a l y z i n gt h ef e a t u r e so ft h es y s t e m ，w ec a nc l a r i f yi tf u n c t i o n a l l ya n dd e s i g n t h ed a t a b a s e t h ef u n c t i o n a ls y s t e mw i l lb ec l a s s i f i e di n t ou s e rm a n a g e m e n tm o d u l e ， i n t e g r a lw a r em a n a g e m e n tm o d u l e ，a n n o u n c e m e n ta c h i e v i n gm a n a g e m e n tm o d u l ea n d s y s t e mm a n a g e m e n tm o d u l e t h eo v e r a l l f o u rf u n c t i o n a lm o d u l e sh a v er e a l i z e da g o o dm a i n t a i n a b i l i t yo f t h en e t w o r kt e a c h i n gr e s o u r c ep l a t f o r m t h i sa r t i c l es t a t e sh o wt ou s et h et e c h n o l o g yo fm v ca r c h i t e c t u r eb a s e do n n e t , a n ds q ls e r v e r 2 0 0 5a sd a t a b a s e m e a n w h i l e ，t h ed e v e l o p m e n to fn e t w o r kt e a c h i n g r e s o u r c ep l a t f o r ma sw e l la st h er e a l i z a t i o no ft h ep r o c e s si sa l s oi n c l u d e d k e y w o r d s ：n e t w o r kt e a c h i n gr e s o u r c ep l a t f o r m a s p n e t i i 南开大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解南开大学关于收集、保存、使用学位论文的规定， 同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的e n 届, j 本和电子版 本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、 扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供 本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有 关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前 提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名：叁秀 川年f 月日 经指导教师同意，本学位论文属于保密，在年解密后适用 本授权书。 指导教师签名：学位论文作者签名： 解密时间： 年月 日 各密级的最长保密年限及书写格式规定如下： 内部5 年( 最长5 年，可少于5 年) 秘密1 0 年( 最长1 0 年，可少丁1 0 年) 机密2 0 年( 最长2 0 年，可少丁2 0 年) 南开大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含 任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉 及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本学 位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名：每鸟 砂1 年等月；1 日 第一章绪论 1 1 1 课题背景 第一章绪论 第一节课题背景及研究目的和意义 计算机作为教学辅助工具已经发展了4 0 年，各种辅助教学软件也越来越多 的受到教师的重视。为了避免教师重复开发教学课件，提高优秀课件以及优秀素 材的利用率，提高教师的整体教学水平，促进优秀教学资源共享，因此有必要对 高等学校的网络教学资源库进行建设，整合优秀的教学资源，推动教学资源的共 享，促进高等学校整体教学质量的提高。丰富的教学资源库不仅有利于提高教师 的教学质量和教学效果，同样可以培养学生的学习和创造能力，以及利用信息技 术研究和解决问题的能力。 我国各高校以及地区都在积极地进行教学资源库的建设，但真正能够给教师 和学生提供高质量信息的却非常少，教师和学生寻找资源非常不便。教学资源库 的构成主要包括资源内容，分类结构和管理功能三个部分，而这三个部分中，分 类结构决定了一个教学资源库的好坏，只有分类合理，结构严谨的资源库才能达 到教师和学生的要求。在多种分类方式中，依据学科章节分类是目前比较普遍且 实用的分类方式。但由于各个学科的知识结构不同，因此无法制定统一的模式或 标准，需要根据学科特点进行划分，使得教学资源库中的资源可以更好的为教师 和学生服务。 1 1 2 问题的提出 信息技术推动着教育信息化的发展，传统课件的弊端在教学中慢慢地显现出 来，人们开始探讨使用课件的必要性。使用课件的原本目的是要向学生更直观地 展示教学内容和教授知识点，但却取代了教师与学生的直接交流。教师的创造性 和教学经验的交流都无从谈起，使得课件的推广受到了限制。同时，课件的针对 性不强，由于学生之间的差别很大，一套单一的课件可能无法满足所有学生的要 求。另外课件中使用的资源有限，不能很好的展现知识的重点。 鉴于以上原因，众多研究者提出了积件的思想【1 7 】。即制作一些素材库与微教 学单元，在制作课件的时候根据不同的学生特点将素材与为教学单元组合到一 起，这样可以为因材施教提供良好的条件。积件( i n t e g r a lw a r e ) 是由教师和学 生根据教学需要自己组合运用多媒体教学信息资源的教学软件系统。积件思想作 第一章绪论 为一种关于c a i 发展的系统思路，是对多媒体教学信息资源和教学过程进行准 备、检索、设计、组合、使用、管理、评价的理论与实践。它是继第一代教学软 件课件之后的新一代教学软件系统和教学媒体理论。 通过借助积件思想可以更好地对教学资源进行分类和整理，使得教学资源更 有目的性。在建设教学资源库的时候可以依据这种思想对资源进行整理和分类， 使教学资源库中的信息更加有序，更有针对性，使用者可以根据自己的需要使用 其中的相关资源。 1 1 3 网络教学资源库的发展 在计算机辅助教学的领域中，已经有了相当数量的教学软件与教学课件，但 这些资源中真正适合教学的却并不多，再加上很多教师制作教学课件的水平不 高，使得教师在教学过程中不能很好的展现教学内容，展现教师的教学水平。而 随着多媒体技术和网络技术的飞速发展，为现代教学赋予了新的概念，并带来了 新的方法。多媒体教学内容丰富，形式多样，可以很好地展现教学内容，教师可 以根据自己的需要与教学知识点相结合，制作出较高水平的教学课件，从而满足 教学的需要。但存储这些丰富的教学资源必须借助教学资源库，在教学资源库中 存放所需要的所有资源。 在建设教学资源库的过程中，如果仅仅依靠单机的资源是远远不够的，教师 和学生能够使用的教学资源非常有限，具有很强的局限性，而如果能够借助网络 这一强大而快速的媒介，则可以使得教学资源库达到资源共享的目的，同时也能 够在使用中不断丰富和发展其中的资源，对教学资源库也可以起到一个推动作 用。因此构建网络教学资源库就成为教学辅助的重要任务，也是网络教学技术推 广的重要课题。 1 1 4 网络教学资源库的概念及特点 教学资源是可以辅助教学活动并增进教学成效的各种媒体或工具。其主要功 能是辅助教学，使教学过程变得活泼而多样化，从而不仅可以提高了学生的学习 动机与兴趣，而且可以改进教学效果。 教学资源库是指利用信息技术手段，对教学资源进行整合，最终组成互动化、 标准化、系统化的教学资源。教学资源库不仅可以提高教师的教学质量，而且可 以丰富教师的教学内容。学生利用教学资源库也可也达到培养学生学习和创造能 力，丰富知识点，使得学生可以在课下很方便地进行知识补充。 网络中的教学资源是以为丰富教学目的，为教学服务的各种资源的总和，与 2 第一章绪论 传统的教学资源是有一定区别的。主要包括教学资源的组织形式，以及教学资源 库的系统开发与建设。 网络教学资源库建设的目的是服务教学，便于教师组织教学资料，便于学生 在网上自主学习。 1 1 5 积件思想与教学资源库的结合 积件是以积元为单位，将教学知识点以不同的方式进行组合与展现。避免以 往课件机械、简单的表现形式和教学思想，更好地体现因材施教、因地制宜的教 学方针。积件思想就是以积木的形式把教学实践中的资源素材整合在一起，克服 以往课件不能共享的缺点。 在建设教学资源库的过程中，需要借助积件的思想对教学资源库进行整合。 这种以积件思想作为指导进行建设的教学资源库称为积件库【l8 1 。积件库中存储着 大量的教学素材，是积件思想的技术基础之一，而网络化和信息化的发展则为积 件思想提供了必不可少的物质基础和技术保障，从而实现积件库资源的交互与共 享【l 引。积件库中的教学资源应具有基元性、可积性；积件库中的素材是为课件的 制作服务的。积件库的最大特点是资源共享，教师能够随时通过网络将资源库中 的图像、文字、声音、视频等多种多媒体素材应用到自己的课件制作中，为教师 提供丰富的教学资源和教学策略。在存储资源的时候按照积件的思想可以将资源 分类，以知识点的形式将资源存入相应的知识点，教师和学生在使用资源库的时 候可以根据知识点去查找，简洁方便。 第二节网络教学资源库的相关技术 网络教学资源库在设计中可以归结为管理信息系统的开发，目前实现管理信 息系统的软件或产品相对较多。根据应用的技术和系统架构方式，这些产品主要 分为如下两类：基于微软v b ，d e l p h i ，a c t i v e x ，a s p ，a d o ，o d b c 技术的 c s 架构的系统；基于微软a s p ，a s p n e t ，a d o ，o d b c 技术的b s 架构的系 统，这两类系统各有其优缺点。 1 基于m i c r o s o f t 的c s 架构的教学资源库 这类系统的特点是，客户端界面由v b ，d e l p h i ，n e t 构建，通过a d o ， o d b c 连接数据库。其优点是采用c s 结构，让客户端完成一些功能，从而减少 服务器压力和网络访问量。缺点在于客户端必须运行在w i n d o w s 操作系统上， 版本升级时，客户端需要逐个重新安装和配置。 2 基于m i c r o s o f t 的b s 架构的教学资源库 第一章绪论 基于m i c r o s o f t 的b s 架构的教学资源库如图1 1 所示。其界面采用a s p 或 a s p n e t 技术，w e b 服务器采用m i c r o s o f t 的i i s ，通过a d o 技术和o d b c 技术 访问后台关系数据库【9 1 。 这类系统的优点在于采用b s 结构和瘦客户端，实现简单，可维护性和可扩 充性好。 图1 1 基于m i c r o s o f t 的b s 架构的教学资源库 本论文描述的教学资源库是基于n e t 技术和b s 结构的系统。其中客户端 使用浏览器( 如i e6 0 7 o ) ，采用a s e n e t 2 0 技术。后台采用s q ls e r v e r 数据 库。 第三节主要研究内容和论文框架结构 本人在网络教学资源库的建设中，主要参与了系统的总体设计以及主要模块 的编码工作。本论文主要内容如下： 1 主要阐述课题的研究背景和意义，综述国内相关领域的研究概况及存在 的问题，并提出主要研究内容。 2 研究网络教学资源库建设的相关理论，包括教学资源库的系统以及系统 开发相关技术的选择，如n e t 技术，m v c 架构等，并提出相关技术选择的必要 性。 3 详细说明网络教学资源库的总体功能以及其核心模块的数据库设计的过 程，阐述需求分析、逻辑结构设计、数据库物理设计等步骤。 4 对网络教学资源库各模块功能及各功能子模块和各模块的技术实现过程 做详细介绍。 5 对全文进行汇总，并提出后续工作展望。 第二章网络教学资源库设计的相关技术 第二章网络教学资源库设计的相关技术 第一节开发环境 网络教学资源平台建设的目的是为了让教师和学生能够通过网络这一载体 方便快捷地使用资源库中的信息，使得教师可以将多媒体资源应用于教案制作 中，学生可以通过多媒体资源扩充知识点。因此网络教学资源平台应具备检索方 便、易于下载、兼容性强、便于维护等特点。本网络教学资源平台是基于b s 模 式的网络教学管理平台，具有易于开发、便于维护的特点，无需安装客户端，缩 短开发周期，方便维护管理。 2 1 ia s e n e t 概述 n e t 技术是微软公司推出的一个全新的概念，“它代表了一个集合、一个环 境和一个可以作为平台支持下一代i n t e m e t 的可编程结构。【3 2 1 n e t 的目的就是 将互联网作为新一代操作系统的基础，对互联网的设计思想进行扩展。 a s e n e t 是n e t 开发环境中的一个分支，是一个统一的w e b 开发模型，它 提供了使用尽可能少的代码生成企业级w e b 应用程序所必需的各种服务。 a s r n e t 具有开发快速、简单等特点，适用于开发中小型项目，而本系统 使用a s p n e t 作为开发工具不仅可以节省时间，提高开发效率，同样由于 a s p n e t 在页面设计和业务逻辑实现上具有其独特的优点。a s r n e t 中包含w e b 页面窗体文件和页面后台代码文件，可以很好的将页面显示同业务逻辑相分离， 同时通过编写各种c l a s s 文件，可以很好的将各种功能封装起来，例如对资源的 操作可以封装为一个资源操作类，而在页面后台代码中只要调用类的实例即可， 可以方便的实现三层w e b 结构，如图2 1 所示 2 1 2 s q l s e r v e r 2 0 0 5 概述 图2 1 三层w e b 结构 s q ls e r v e r 是使用客户机服务器体系结构的关系型数据库管理系统 ( r d b m s ) 。而s q ls e r v e r2 0 0 5 提供了集成的数据解决方案，高效、可靠、安 第二章网络教学资源库设计的相关技术 全，为i t 专家和信息工作者带来了强大的、熟悉的工具，同时减少了在从移动 设备到企业数据系统的多平台上的创建、部署、管理以及使用企业数据和分析应 用程序的复杂度。凭借全面的功能集和现有系统的集成性，以及对日常任务的自 动化管理能力，s q ls e r v e r2 0 0 5 为不同规模的企业提供了一个完整的数据解决 方案。 s q l s e r v e r2 0 0 5 是s q ls e r v e r 中的较新版本，具有操作简单，界面清晰的 特点，不同于o r a c l e ，s q ls e r v e r2 0 0 5 很适合于中小型企业和学校机关这种不需 要存储海量数据的单位。因此本系统采用s q ls e r v e r2 0 0 5 作为后台数据库，便 于数据的管理和维护，同样由于数据量相对较少，因此可以很好的满足系统的需 要。 2 1 3x m l 概述 x m l ( e x t e n s i b l em a r k u pl a n g u a g e ) 即可扩展标记语言峭】，它与h t m l 一 样，都是处于s g m l 标准通用语言。x m l 是i n t e m e t 环境中跨平台的，依赖于 内容的技术，是当前处理结构化文档信息的有力工具。扩展标记语言x m l 是一 种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，而这些标记可以用简 便的方式建立，虽然x m l 相比二进制数据要占用更多的空间，但x m l 极其简 单，易于掌握和使用。 x m l 的简单使其易于在任何应用程序中读写数据，可以更容易的与 w i n d o w s 、m a co s ，l i n u x 以及其他平台下产生的信息结合，从而很容易加载 x m l 数据到程序中并进行分析，并以x m l 格式输出结果。x m l 主要使用文本 以结构化的方式来表示数据，占用空间小，效率高。 由于x m l 是一种元标记语言，开发者可以根据自己的需要定义自己的标记， 任何满足x m l 命名规则的名称都可以标记。同时，x m l 文件在存储数据的时 候是以树型目录的方式进行存储，因此在设计系统的时候可以使用x m l 显示资 源目录树。 在本系统中，资源需要以树型目录的形式展现给用户，使用树型目录可以达 到很好的直观效果，同时也可以很方便的对资源进行分类展示。由于本系统中的 资源树是动态加载，因此如果将树型目录存储在数据库中，资源树在每次展示和 选择的时候都需要连接数据库，读取数据库中的信息，这会大大降低系统的效率， 增加系统的响应时间，造成很差的用户体验。因此，在选择树型目录的存放方式 时，采用x m l 的存储方式，将树型目录存放于x m l 文件中，每次加载树型目 录时只要读取x m l 文件即可，并且x m l 文件本身就是以一种树型目录的形式 来存放数据的，因此使用x m l 文件存放资源库中的树型目录信息是非常好的选 第二章叫络教学资源库设计的相关拄术 择。 2 14b s 模式分析 b s 结构( b r o w s e r s e r v e r ，浏览器朋e 务器模式) ：是w e b 兴起后的一种网 络结构模式，w e b 浏览器是客户端最主要的应用软件。这种模式统一了客户端， 将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。 客户机上只要安装一个浏览器( b r o w s e r ) ，如i n t e m e te x p l o r e r ，服务器安装 o r a c l e 或s q l s e r v e r 等数据库。洲览器通过i n t e m e t 同数据库服务器进行数据交 互。 b s 最大的优点i ”蜥是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软 件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。 由于b s 架构管理软件只安装在服务器端( s e r v e r ) 上，管理人员儿需要管 理服务器叩可。用户界面主要事务逻辑在服务器( s e r v e r ) 端完全通过w w w 浏 览器实现，极少部分事务逻辑在前端( b r o w s e r ) 实现，所有的客户端只有浏览 器。因此管理人员只需要做服务器端的维护。b s 架构方式如图22 所示。 教师帆 学生帆 瓷源库服务器 图22b s 架构方式 第二节i f f c 开发模式 经过对m v c 模式的研究，发现该模式符合网络教学资源库的设计和开发要 求，因此本小节将对m v c 模式进行简单介绍，并从m v c 的概念、优点等几个 方面进行说明。 第二章 网络教学资源库设计的相关技术 2 2 1m v c 模式的概念 m v c ( m o d e l v i e w - c o n t r o l l e r 模型视图控制) 2 8 】模型是一种交互界面的结 构组织模型，它能够使软件的计算模型独立于界面的构成。m v c 模型由t r y g v e r e e n s k a u g 提出，首先被应用在s m a l l t a l k 8 0 环境中，是许多交互和界面系统的 构成基础，m i c r o s o f t 的m f c 基础类也遵循了m v c 的思想。 m v c 是m o d e l ，v i e w ，c o n t r o l l e r 的缩写。在m v c 的设计模式中，它包括 三类对象： 1 模型( m o d e l ) 对象：是应用程序的主体部分。 2 视图( v i e w ) 对象：是应用程序中负责生成用户界面的部分。 3 控制器( c o n t r o l l e r ) 对象：是根据用户的输入，控制用户界面数据显示 及更新m o d e l 对象状态的部分。即要求在a p p l i c a t i o n 开发中把商业逻辑、界面 显示和数据进行分离。 m o d e l 层实现系统中的业务逻辑，通常可以用类来实现。v i e w 层用于与用 户交互，通常用页面来实现。c o n t r o l l e r 层是m o d e l 与v i e w 之间沟通的桥梁，它 可以分派用户的请求并选择恰当的视图以用于显示，同时也可以解释用户的输入 并将它们映射为模型层执行的操作。 m v c 应用程序总是由三个部分组成。e v e n t ( 事件) 导致c o n t r o l l e r 改变m o d e l 或v i e w ，或者同时改变两者。只要c o n t r o l l e r 改变了m o d e l 的数据或者属性，所 有依赖于m o d e l 的v i e w 都会自动更新。类似的，只要c o n t r o l l e r 改变了v i e w ， v i e w 会从潜在的m o d e l 中获取数据来刷新自己。 m v c 模式是一个复杂的架构模式，其实现也显得非常复杂，但多种设计模 式结合在一起，使m v c 模式的实现变得相对简单易行。 2 2 2m v c 模式的优点 m v c 模型是一个成熟的开发多层结构应用系统的程序构造模型，它将系统 分成应用控制层( c o n t r o l l e r ) 、业务逻辑处理层( m o d e l ) 和表示层( v i e w ) ，三 个层各施其职，所以如果一旦哪一层的需求发生了变化，就只需要更改相应的层 中的代码而不会影响到其它层中的代码。 在m v c 模式中，由于按层把系统分开，从而能更好的实现开发中的分工。 网页设计人员可以进行页面设计，对业务熟悉的开发人员可以开发业务层，而其 它开发人员则可以开发控制层。其中表示层与业务逻辑的分离使得表示层部分的 设计更加独立，修改维护更为方便。m v c 开发模式使得数据访问和数据表现的 功能分离开。 第二章网络教学资源库设计的相关技术 另外，分层后更有利于组件的重用。如控制层可以独立成一个能用的组件， 视图层也可做成通用的操作界面。与软件所处理问题的内在模型相比较，用户界 面是需要经常发生变化的，采用m v c 设计模式可以在满足对界面要求的同时， 使软件的计算模型独立于界面的构成。如图2 3 所示。 状态查询 视囝 解释梗型 梗型更新请求 发送用户输入给控制器 允许控制器选择视固 视图选择 控爿墨 定义应用程序行为 竺堕薹1 墨嚣嚣蓑菩梗型更新 图2 1 3m ，c 架构的关系和功能 在进行本系统设计的时候可以根据m v c 模式的原理，将各模块分离。在页 面设计的时候由于资源库的各界面比较相似，可以采用f r a m e 框架进行设计，将 页面划分为四个部分，根据不同的操作显示不同的页面。同时在页面中不带有任 何业务逻辑，仅仅是页面层的显示，对于动态显示的内容由后台代码进行控制， 即业务逻辑层进行控制。同时将各数据库表的操作封装成类，作为数据层。这样 可以很好的实现三层结构的划分。例如在树型目录显示的时候，表示层只进行页 面的显示，即树型目录的显示，数据层只进行x m l 文件的读取，业务逻辑层则 控制树型目录的加载，将从x m l 文件中读取出的数据加载到页面上的控件中， 以显示数据。这样就可以很好的实现了三层结构的分离，从而保证了系统设计的 简洁和清晰，同时也使系统易于维护和管理。因此，在设计和开发系统的过程中 选择了m v c 模式作为最终的开发方法。 9 变一改一态一状一 h 态 壁胤询能变程杏一功改覆胡炼簖彻装应用知封响应通 第三章网络教学资源库的分析和设计 第三章网络教学资源库的分析和设计 本章首先从系统的功能分析开始，指出系统需要实现的主要功能模块，并对 各模块的功能予以说明，在此基础上对数据库进行设计，阐明系统的数据库设计 过程。 第一节系统功能描述 本系统充分利用计算机网络、多媒体技术等新技术，发挥信息技术手段的作 用和特点，为教师和学生构建良好的教学资源库平台。系统主要功能如下所述： 1 用户登录：用户进入系统首页后，填写用户名与密码，并选择登录身份， 点击提交后，a s p n e tw e b 应用程序直接与数据库进行连接。在后台代码中使 用a d o n e t 对数据进行连接和访问，在与数据库进行连接后进行查询操作。如 果用户信息存在则说明用户是合法用户可以登录系统，并跳转到用户的相应界 面，如果无数据返回则说明该用户不存在，返回错误信息。用户登录的操作权限 仅限于数据的查询操作，没有对数据库的添加、修改、删除等其他操作。 2 查询资源：用户成功登录系统后，可以查看本系统中的资源信息，需要 向后台代码传递要查看的资源i d ，对数据库进行查询操作。如果资源存在则返 回该资源的详细信息，如果不存在，则返回错误信息。查询资源的操作权限仅限 于数据的查询操作，没有对数据库的添加、修改、删除等其他操作。 3 添加资源：教师和积件管理员登录系统后，可以向系统中添加资源。在 添加资源的时候填写相应的资源信息表，确认填写的信息没有错误后，对数据库 进行插入操作，如果插入成功则返回成功提示，否则返回失败提示。 4 删除资源：教师和积件管理员登录系统后，可以从系统中删除资源。在 删除资源的时候需要向后台代码传递要删除资源的i d ，确认该资源存在后，对 数据库进行删除操作，如果删除成功则返回成功提示，否则返回失败提示。 5 修改资源：教师和积件管理员登录系统后，可以从系统中修改资源。在 修改资源的时候需要向后台代码传递要修改资源的i d 和资料信息，并对数据库 进行修改操作，如果修改成功则返回成功提示，否则返回失败提示。 6 查询用户：系统管理员登录系统后，可以对用户信息进行查询。在查询 的时候需要向后台代码传递要查询的用户i d 或用户姓名，如果成功则返回用户 信息，否则返回失败提示。 7 添加用户：系统管理员登录系统后，可以添加各种类型的用户。在添加 l o 第三章 网络教学资源库的分析和设计 的时候需要向后台代码传递要添加的用户信息，并对数据库进行添加操作，如果 成功则返回成功提示，否则返回失败提示。 8 删除用户：系统管理员登录系统后，可以删除用户。在删除的时候需要 向后台代码传递用户i d ，并对数据库进行删除操作，如果成功则返回成功提示， 否则返回失败提示。 9 修改用户：系统管理员登录系统后，可以修改用户的信息。在修改的时 候需要向后台代码传递用户i d ，并对数据库进行修改操作，如果成功则返回成 功提示，否则返回失败提示。 1 0 查看公告：用户登录系统后，可以查看公告信息。在查看的时候需要向 后台代码传递要查询的公告i d ，如果成功则返回公告信息，否则返回失败提示。 1 1 添加公告：系统管理员登录系统后，可以添加新的公告。在添加的时候 需要向后台代码传递要添加的公告信息，并对数据库进行添加操作，如果成功则 返回成功提示，否则返回失败提示。 1 2 删除公告：系统管理员登录系统后，可以删除公告。在删除的时候需要 向后台代码传递公告i d ，并对数据库进行删除操作，如果成功则返回成功提示， 否则返回失败提示。 1 3 修改公告：系统管理员登录系统后，可以修改公告的信息。在修改的时 候需要向后台代码传递公告i d ，并对数据库进行修改操作，如果成功则返回成 功提示，否则返回失败提示。 根据以上的系统功能描述，可以得到系统结构模型图如图3 1 所示。 图3 1 系统结构模型图 第三章网络教学资源库的分析和设计 第二节系统功能设计 网络教学资源库平台中包含的信息量随着使用时间的推移，将逐渐增加，因 此在设计系统的时候需要考虑系统的扩充性以及稳定性。由于系统中包含大量的 信息，因此应保证用户在使用过程中的响应时间尽量短，对系统结构应进行严格 的设计。 网络教学资源库在开发的过程中需要注意以下几点： 1 网络信息丰富：随着资源库中的信息不断增加，资源不断丰富，资源库 会变得越来越大，因此资源库必须能够存储大量的数据和信息。 2 表现形式多样：随着多媒体技术的发展，多媒体格式也随之丰富，包括 文本，图像，声音，动画等多种表现形式。 3 组织结构严谨：大量的多媒体素材在资源库中应按照规范的结构进行存 储和组织，只有这样才能发挥网络资源的特点和优势。 4 查询搜索方便：资源库中的素材非常多，应能够实现快速查询等方法， 便于使用者尽快查找到自己所需要的资源。 本系统采用b s 网络结构模式。在校园网的基础上，教师和学生通过浏览器 使用系统提供的功能，进行相关操作。所有资源信息都存放于数据库服务器上， 同时可以提供一台服务器用于信息处理。系统架构方式如图3 2 所示。 图3 2 系统架构方式 本系统中主要包含资源的查询、上传、下载等操作。同时根据积件思想以及 积件系统的特点需要将库中的资源进行细化，并以一定的方式进行组织，使得系 统功能更加人性化，便于用户操作。系统整体功能结构如图3 3 所示。 整个系统分为用户管理模块、积件管理模块、公告管理模块实现、系统参数 管理模块等四个部分，四个部分互相关联，根据不同的用户登录可以进行不同的 第三章网络教学资源库的分析和设计 操作。 图3 3 系统功能结构图 网络教学资源库的主要使用者是学校中的教师和学生，而对于社会中的其他 人员使用频率较低，但为了能够确保除学校的教师和学生以外的其他用户可以使 用本系统中的资源，使得系统中的资源使用效率达到最大，特此添加游客这类用 户，方便校外用户查看。 根据系统主体用户的特点，本系统包括游客、学生、教师、积件库管理人员、 系统管理人员等五类用户。不同的用户登录系统根据其权限不同可以进行相应的 操作。系统中的所有用户均由系统管理员管理，其他用户无注册权限，因此本系 统并不对外部人员开放，游客只能够浏览本系统中的资源，这样可以避免库中的 资源没有非法信息和病毒类信息，保证资源库的安全性。用户信息保存在数据库 中，当用户登录进入系统后就可以使用系统中的资源了。用户登录系统后可以查 第三章网络教学资源库的分析和设计 找自己所需要的资源，也可以浏览系统中的所有资源，并下载需要的资源。同时 教师和积件库管理人员还可以添加新的积件，这样可以对系统进行不断丰富。而 由于学生的数量较多，为了保证系统的安全性，学生只有浏览和下载资源的权限， 并不拥有上传资源的权限。系统管理人员可以对系统参数等系统信息进行维护管 理。系统的流程图如图3 4 所示。 图3 4 系统流程图 整个系统可划分为三大模块：数据管理模块、逻辑控制模块、界面显示模块。 三大模块之间的关系如图3 5 所示。 1 4 第三章 网络教学资源库的分析和设计 图3 5 系统三大模块 界面显示模块主要处理界面中的一些展示信息，以及相应的i a v a s c r i p t 代码 实现。在界面展示模块中，最为复杂的是资源树的控制，资源树中列出了资源管 理平台中的所有资源信息，并且以树型目录的形式展示给用户，方便用户选择自 己需要的资源。为了实现树型目录的展示，需要借助x m l 文件和t r e e v i e w 控件 的联合使用，以达到现实效果。 系统的业务处理模块主要在逻辑控制模块中完成，因此逻辑控制模块也可以 被看作是整个系统的核心部分。在逻辑控制模块中，主要针对系统的功能进行实 现，通过将系统划分为不同的模块功能，分别加以实现。控制模块主要通过传递 控制信息和控制模块参数来进行控制。 数据管理模块主要封装了数据库的连接信息和数据库的操作信息。将数据库 的连接与操作集成到数据库模块中，便于对数据库进行读写和控制操作，避免在 页面显示和业务逻辑中带有数据库操作代码。 3 3 1 用户模块 第三节网络教学资源库的各模块设计 根据系统的使用用户划分，本系统中共有五类用户，如图3 6 所示，包括： 游客、学生、教师、积件库管理人员、系统管理人员等。 第三章 网络教学资源库的分析和设计 图3 6 系统用户图 由于游客主要是校外用户，拥有最少的资源管理权限以及最少的数据库访问 权限。由于管理员对游客的管理难度较大，而且校外的用户人群非常杂，为了便 于系统管理，保证系统中资源的安全性和系统的稳定性，因此给予游客用户最小 的权限，可进行的操作也是最少。游客拥有查看本系统中所有资源的权限，但只 能浏览，无权进行下载等其他操作。这样做的目的主要是为了防止外部人员对本 系统进行攻击或破环，因为本系统中存放着大量的数据和信息，一旦遭到攻击或 破坏，数据将会丢失，会造成无法挽回的损失。因此，为了安全起见，游客这类 用户只能浏览信息，而不能进行其他操作。 学生将是网络资源库使用最多的群体，拥有资源浏览，资源检索，资源下载， 个人信息修改等功能。学生使用自己的学号登录系统后，可以浏览系统中的所有 资源，并对自己感兴趣的资源进行下载，以便其在课下或是没有网络的情况下进 行学习。学生同样也可以对资源库中的信息进行检索，根据自己的需要搜索自己 想要查看的信息。但由于学生每年的流动性很大，因此，需要对学生信息每年进 行一次更新，毕业后的学生信息应及时删除，减少数据库中的无用数据，避免增 加数据库负担。 教师拥有部分资源管理权限及对数据库访问的部分权限，是网络资源库中受 益最多的群体，教师不仅可以从系统中浏览和下载自己所需要的资源，同样可以 将自己认为较好的资源上传到系统中，与其他教师一同分享。教师拥有资源浏览， 资源检索，资源上传，资源下载，个人信息修改等功能。教师使用自己的教师号 登录系统后，可以浏览系统中的所有资源，并对自己感兴趣的资源进行下载，帮 助自己在课下组织教学。同时教师还可以将自己认为对教学有帮助的资源上传至 资源库中，此时上传的资源是作为教师的私有资源，如果希望所有用户都可以共 享该资源，则可以提交申请为公共资源，等待管理员审批。 积件库管理人员主要负责积件库的维护，其中包括上传资源，下载资源，浏 览资源信息，检索资源，审批资源，维护资源树，以及修改个人信息等功能。积 件库管理员可以根据需要将有问题的资源进行修改或删除等操作，并维护整个资 第三章网络教学资源库的分析和设计 源库中的资源组合方式。因此具有非常重要的地位和作用，可以说是整个系统的 核心部分。积件库管理人员可以是学校中的某位教师，该教师同样也具有教师的 帐号。 系统管理人员拥有最高权限，负责服务器端的维护与管理，同时也拥有直接 访问数据库的权力，负责整个系统的参数设置，其中包括用户管理，学院信息管 理，文件存放路径管理，公告管理，用户类别管理等。系统管理员不参与资源库 的维护，因此只拥有浏览资源信息的权限，和对资源库中的资源及其他信息进行 管理和维护的权限。 本系统中只有教师和积件库管理人员对资源具有上传权限，这保证了系统中 资源的安全性，而积件库管理人员具有最高权限，拥有对所有资源的增删改权限， 利于系统管理。 3 3 2 资源管理模块 在资源管理模块中，资源库的核心部分主要包括：资源的浏览、上传、下载、 修改、删除等操作。不同的用户对于资源的操作不尽相同，在进行操作的时候需 要对权限进行判断，例如学生只有浏览资源的权限，因此在设计的时候就不需要 显示下载的选项，避免学生的误操作导致系统问题。资源的生命周期如图3 7 所 示。 图3 7 资源生命周期 资源的浏览：用户登录系统后，可以选择要查看的资源，系统根据用户请求 返回该资源的信息，如果读取资源错误则返回错误信息。 资源的上传：用户登录系统后，由于权限的限制，教师和积件库管理人员可 以上传资源，资源上传后给出信息添加成功的提示，并将相应减少上传用户的可 上传信息大小。 资源的下载：用户登录系统后，除游客以外，均可以下载资源，将资源下载 到本地机器，供用户使用。 第三章网络教学资源库的分析和设计 资源的修改：用户登录系统后，根据其权限不同，教师和积件库管理人员可 以对资源信息进行修改。其中教师只可以修改自己资源库中的资源，而积件库管 理人员则可以修改系统中的所有资源，资源信息修改成功后提示修改成功信息， 否则返回错误信息。 资源的删除：用户登录系统后，根据其权限不同，教师和积件库管理人员可 以对资源信息进行删除操作。教师只可以删除自己资源库中的资源，而积件库管 理人员则可以删除系统中的所有资源，资源信息删除成功后提示删除成功信息， 否则返回错误信息。 资源上传过程如图3 8 所示。 图3 8 资源上传过程 3 3 3 资源管理中文件上传的设计 资源平台中有很多资源是来源于教师，而不仅仅是靠积件库管理员来添加 的，教师把自己需要保存的资源，其中主要包含多媒体资源，上传到系统中。但 教师不能无限制的上传资源，如果不对上传资源的大小进行限制，会对系统造成 过大的负担，因此需要对用户上传单个文件的大小和总共可以上传的资源总量进 行限制，只有这样才能保证系统的稳定性与安全性，避免系统负荷过大和资源分 配不合理。文件上传的流程如图3 9 所示。 第三章网络教学资源库的分析和设计 图3 9 文件上传流程图 系统针对不同的用户进行不同的上传权限分配，游客、学生和系统管理员是 不具备文件上传权限的，因为学生和游客属于流动性较大的用户，赋予上传权限 不利于资源管理。同时对教师和积件库管理员的单个文件上传大小以及私有文件 总和的大小进行限制。这些限制被保存在数据库中的张表中，这样当觉得限制 需要进行改变的时候可以很方便的进行修改，