（机械工程专业论文）基于机械基础素材库的网络多媒体辅助教学系统.pdf

沈阳：她大学硕士学徒论文 摘要 蘧豢信惑技术黪裹速发燕，敬多媒俸技术、诗簿瓿及溅络技术为核心爨飘代教弯技 术，对教育方式、教育方法提出了越来越高的要求，使得网络多媒体数锻蓐辅助教学系 统残失警孬誊多嫘髂教弯发爱憋露癸。囊予传绞戆多媒髂教学潆 孛中存农誊潦 孛瓣不可绽 辑，使得教师不能发挥自身的教学特点：课件中的教学索材被重复制作而造成了人力物 力资源的浪赞，索材的重复利用价值低；多媒体谍件不适用于网络传输等缺点。为此， 急需开发设计鏊于藏械基磷索耪疼的隧络多媒俸鞴麓教学系统。 本文主要研究了一个网络环境下，基于机械基础索孝才露的多媒体辅助教学系统，该 系统包锸潮户管瑷模块、缝合功髓穰浃、显示谋彳牛横块、深件编辑模块，其中对组合的 内容具谢编辑功能是其创新之处。实蛾了利用多媒体教学索材库中的多媒体素材，构建 出潢跫不瓣滋次纛不强教学露癸懿教学潆锌，撬凑了烫漯莛享率。箕特煮燕教学框架清 晰，有受大的灵活性、安全能和交互饿。该系统推避了多媒体技术在教学领域的应用， 跫熬教学溪韵受睾耋、更灵潺、斐馁撬，太大鼹赢了教学效率，该论文戏粱霹鬻予援攮 基础系梦0 课程的计算机辅助教学和远程教育中。 本论文设计了个基于机械基础素材库的网络多媒体辅助教学系统，该系绞慕用浏 览嚣骚务器方式盼三层体系络秘，袋糟s q ls e r v e r 2 0 0 0 作为后台数掭痒管理系统，采 用晷莉最为流行魏a s p 3 。o + s q l s e r v e r2 0 0 1 ) 的方式来开发w 曲数据露，琴爝a s p 通过 a d o 缀彳牛的方式访闯数据麾。后台s q ls e r v e r 2 0 0 0 数据库服务器用予存放机械基础系 列课程中所涉及的文字、图片、声音、动画、视频等多媒体数据，前台肖a s p 开发的 w e b 多攥辱搴教学系统袭素耪黪缡餐系绫。该系统逡邋w e b 疲惩程序袋褥教鼯戆够对素 材库中的豢香才等教学内容进行缀合、编辑，以形成桃械原理、机械设计、几僻精度设计 与捡蘩l 鼓术等辍搬基礁系列滚穰静数学深终，蔽镶渡癌嬲备谋帮学生学习。 关键谣：索耪瘁，a s p ，w e b 数羝唪b i s 模式，嘲络教学 沈阳工业大学硕士学位论文 n e t w o r km u l t i m e d i aa u x i l i a r ye d u c a t i o n a l s y s t e m b a s e do n t h eb a s i c m e c h a n i c sd a t a b a s e a b s t r a c t w i mt h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y 、m o d e me d u c a t i o n a lt e c h n o l o g y c e n t e r i n go nm u l t i - m e d i a , c o m p u t e ra n dn e t w o r kt e c h n o l o g yp r e s e n th i g h e rd e m a n d st ot h e s t y l e sa n dm e t h o d so f m o d e me d u c a t i o n ，w h i c hn e c e s s i t a t e st h en e t w o r km u l t i - m e d i ad a t a - b a s e a u x i l i a r ye d u c a t i o n a ls y s t e mt ot h ed e v e l o p m e n to ft o d a y sm u l t i m e d i ae d u c a t i o n d u et ot h e d e f i c i e n c yo fi n e d i t a b i l i t yi nt h et r a d i t i o n a lm u l t i m e d i at e a c h i n gc o u r s e w a r et e a c h e r sc a n n o t f u l l y e x h i b i tt h e i rc h a r a c t e r i s t i c si nt h e t e a c h i n gp r o c e s s i n t h e t e a c h i n g c o u r s e w a r et h e r e p e t i t i o ni nt h et e a c h i n gm a t e r i a lm a k i n gp r o c e s sr e n d e r sv a s ta m o u n to fw a s t eo f b o t hh a m a n a n dm a t e r i a lr e s o u r c e s m e a n w h i l e ，i ti sl e s sw o r t h w h i l et or e p e a t e d l yu s et h et e a c h i n gm a t e r i a l s a n dt h em u l t i m e d i ac o u r s e w a r ei sn o ts u i t a b l ef o rt h eu - a n s f e r st h r o u g hn e t w o r k t h u s ，i ti s u r g e n tt od e s i g na n dd e v e l o pam u l t i - m e d i ae d u c a t i o n a ls y s t e mb a s e do n t h eb a s i c - - m e c h a n i c s d a t a b a s e n l ea r t i c l et a r g e t sa tab a s i c - m e c h a n i c sd a t a b a s es y s t e mu n d e rt h en e t w o r ke n v i r o n m e n t t h es y s t e mi n c l u d e st h em o d u l e ss u c ha st h ec l i e n t s m a n a g e m e n t ，c o n t e n tc o m b i n a t i o na n d c o u r s e w a r ed i s p l a y i n ga n d e d i t i n g ，a m o n gw h i c h t h ee d i t i n gf i m c t i o nt ot h ec o m b i n e dc o n t e n t s i st h ep o i n to fc r e a t i v i t y 1 1 1 e s y s t e mu s i n gt h em u l t i - m e d i am a t e r i a l s i nt h em u l t i m e d i a t e a c h i n gd a t a b a s e ，c o n s t r u c t s t h e t e a c h i n g c o u r s e w a r ed a t a b a s et om e e tt h ee d u c a t i o n a l d e m a n d so fd i f f e r e n tl e v e l sa n dp u r p o s e s i tc h a r a c t e r i z e di nt h ec l e a r e rt e a c h i n gf r a m e w o r k , b e t t e rf l e x i b i l i t y r e l i a b i l i t ya n dm u t u a l i t y n l es y s t e mp r o m o t e st h ew i d e r a p p l i c a t i o no f m u l t i m e d i a t e c h n o l o g yi n t ot h et e a c h i n gf i e l d i tb r i n g sw i t hi tr i c h e r , m o r ef l e x i b l ea n dc o n v e n i e n t t e a c h i n ga n dm u c h i n c r e a s e de f f i c i e n c y t h e r e s e a r c ha c h i e v e m e n tf i t sf o rt h e c o m p u t e r a u x i l i a r yt e a c h i n ga n dl o n g d i s t a n c ee d u c a t i o no f t h eb a s i c m e c h a n i c ss e r i e sc o u r s e s i nt h ea r t i c l et h ea u t h o r p r o j e c t sa n e t w o r km u l t i - m e d i a a u x i l i a r yt e a c h i n gs y s t e mb a s e do n b a s i c - m e c h a n i c sd a t a b a s e 肠es y s t e ma d o p t st h eb r o w s e r s e v e r3 - l e v e ls y s t e ms t r u c t u r ew i t h 2 姿塑王些叁堂篓主堂垡婆塞一 t h eb a c k g r o u n dd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e mo fs e l s e r v e r 2 0 0 0 ；d e v e l o p st h ew e b d a t a b a s e b ym e a n so fa s p 3 o 十s q ls e r v e r 2 0 0 0a n d v i s i t st h ed a t a b a s et h r o u g ha d o c o m p o n e n t sa n d a s pm o d e t h e & l c 薮鍪翻疆ds q ls e r v e r 2 0 0 0d a t a b a s es e r v e ri su s e dt os t o r et h eb a s i c - m e c h a n i c sc o u r s e s r e l a t e dm u l t i m e d i ad a t as u c ha ss c r i p t ，p i c t u r e s ，v o i c e ，a n i m a t i o na n dv i d e o f r e q u e n c y t h ef o r e g r o u n di s 诚氇a s p sw e bm u l t i - m e d i at e a c h i n gs y s t e ma n dm a t e r i a l d a t a b a s ee d i t i n gs y s t e m t h es y s t e me n a b l e st h et e a c h e r s ，b yu s i n gt h ew 曲a p p l i c a t i o n 。t o c o m b i n ea n de d i t 氆em a t e r i a l sf r o mt h ed a t a b a s es ot oc o n s t r u c tt h et e a c h i n gs o f t w a r eo f b a s i c 。 m e c h a n i c ss e r i e sc o u r s e sw h i c hi n c l u d e st h e p r i n c i p l e s o fm e c h a n i c s ，m e c h a n i c sd e s i g n ， g e o m e l r yp r e c i s i o nd e s i g na n di n s p e c t i o nt e c h n o l o g ya n d s oo i l t h es o t t w a r e g r e a t l yf a c i l i t a t e s t h et e a c h e r sa n ds t u d e n t ss m c ei tp r o v i d e st h e mw i t ht h ef u l lp o s s i b i l i t yo f p m p a r i n gf o ra n d s m d y i n g t h ec o u r s e s t h r o u g h t h en e t w o r k k e y w o r d s ：m a t e r i a ld a t a b a s e ，a s p ，w e bd a t a b a s eb sm o d e ，n e t w o r k t e a c h i n g ，3 独创性说明 本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得 沈阳工业大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同 工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表 示了谢意。 签名：组益妞日期：2 受：笪：翌 关于论文使用授权的说明 本人完全了解沈阳工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公 布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。 ( 保密的论文在解密后应遵循此规定) 签名：盗蕴趣 导师签幽区乞日期：幽。；苦山 沈阳工业大学硕士学位论文 引言 多媒体教学集实物、动态演示、静态图形、文字表述、声音解说有机融合在一起， 形象直观，对减少学时、增大教学信息量、提高教学质量具有重要意义。本论文研究的 课题是：基于机械基础素材库的网络多媒体辅助教学系统。该系统将机械基础学科中的 各门课程( 机械原理、机械设计、几何精度设计及检测技术等) 的多媒体教学素材存放 于数据库中，教师在网上可通过对数据库中的教学内容及素材的修改、更新、组合、编 辑以形成具有自身教学特点教学课件，以适应计算机辅助教学和远程教育的需要。 随着信息技术的高速发展，以多媒体技术、计算机及网络技术为核心的现代教育技 术，对教育方式、教育方法，尤其是对远程教育提出了越来越高的要求。第一，教育要 不受空间的限制；第二，要突破时间的限制，学生可以在想学的任何时间点播教育信息 进行学习；第三，要能使全社会需求受教育的对象都可以接受教育，受教育的对象扩展 到全社会：第四，教学方式由原来的以教为主变为以学为主。多媒体教学及网络教学已 成为衡量一个国家、一所高校教学手段是否现代化的重要条件。 我国的多媒体教学及网络还处于初级阶段，过去那种事先由教学设计确定的、有固 定程序的、定型情节的、封闭的、整体型的“课件设计”思路已不适应千变万化的现实 课堂教学。传统的多媒体教学课件中存在着课件的不可编辑，使得教师不能发挥自身的 教学特点，不能因材施教；课件中的教学素材被重复制作而造成了人力物力资源的浪 费，素材的重复利用价值低；多媒体课件不适用于网络传输等缺点。目前据我们调研所 知，还没有真正意义上的基于素材库的网络多媒体辅助教学系统。 为此我们提出了“积件”的思路，“积件”思路的核心是人的主体性、教学资源的 基元性、可重组性、开放性等。把过去制作课件的设计思路转向开放性的、可组合的、 基于素材库的、微教学单元库的积件型教学软件的思路，这样就使得操作简便易于使用 的备课系统成为迫切需要，即通常所说的“傻瓜化备课系统”。 本文主要研究一个网络环境下基于机械基础素材库的网络多媒体辅助教学系统，利 用多媒体教学素材库中的多媒体素材构建出满足不同层次和不同教学需要的教学课件， 提高了资源共享率。该系统采用如图1 所示的浏览器服务器方式的三层体系结构，采 沈阳上= 业大学硕十学位论文 洲警器 图1 系统的三层浏览器，w e b 服务器模式 用s q ls e r v e r 2 0 0 0 作为后台数据库管理系统，采用目前最为流行的a s p 方式作为w e b 应用开发工具，采用a s p 3 o + s q l s e r v e r2 0 0 0 的方式来开发w e b 数据库，利用a s p 通 过a d o 组件的方式访问数据库( 素材库) 。后台s q ls e r v e r 2 0 0 0 数据库服务器用于存 放机械基础系列课程中所涉及的文字、图片、声音、动画、视频等多媒体数据，前台有 a s p 开发的w e b 多媒体教学系统和素材库编辑系统。教师在第一层的浏览器中键入我 们提供服务的w e b 服务器的u r l 地址，就可以进入我们的远程多媒体辅助教学系统。 教师可以充分利用数据库中丰富的多媒体素材，利用电子备课系统，对素材库中的素材 进行组合、编辑、修改，完成教案的设计，形成机械原理、机械设计、几何精度设计与 检测技术等机械基础系列课程的教学课件，以供学生网上学习使用。 该系统的开发，克服了传统制作方式中要求制作课件者编程能力强、人力物力浪费 严重的缺点，它为教师备课、网络教学提供了丰富、优质的教学素材，提高了教学资源 的共享效率，避免重复建设，降低了成本，加快了教学资源建设的进程。同时该软件给 教师提供了网上备课系统，大大方便了教师的选择素材和构建课件工作，促进教师教学 质量和效率的提高，能够较好的应用于机械基础系列课程的计算机辅助教学和远程教 育。 - 2 沈阳工业大学硕士学侥论文 1 绪论 l 。l 基子嘏槭基磷素耪瘁酌网终多媒镕辚助教学系统余绍 进入九十年代以来，i n t e m e t 和多媒体技术成为计算机技术研究的两大热点。 i n t e r n e t 盼j 嚣速发震，已经觚根本上改交了社会媒介的传播方式，产生了以w o r l dw i 如 w e b 为平台的新型应用服务模型。另一方面，多媒体技术则把历来以古板粗糙著称的纯 文字界面飘新到了以音频、视频、嘲象、动湎等为特征的多媒体交互界面上。而随着计 算枧技术鳃飞速发怒，现代教育思想和教学手段也在不甑变孳，传绞的授瀑方式受到挑 战，利用计算机多媒体技术作为辅助教学的应用越来越受到遵视。 1 1 。l 多媒体技求在教毒领域菠弱弱意义 多媒体技术是一门把现有的多个领域的信息技术进行重组、优化和革新的技术，它 大大蹭强了系统兹熬体性和罄次感，多媒体技术在教育领域应焉爵黻大大穗离教寄的效 率。 雷先，多媒体技术提供了良好的交互髋，同文本信息褶眈多媒体信息更加贴近予人 的学习和恩维习惯，语音、图像、视频等多媒体信息剽于使髑者更套效地掌握知识。其 次，多媒体技术在近程教育领域应嗣可以使受教育者不受时空限制从而实现终身教育。 在信息裹遮发展款今天，传统教弯已经隶远不能满足受教弯蠹故教枣嚣求，熟识内容在 不断的更新，这就需要有良好的再教育手段，多媒体技术可以满足这个要求，为学习者 器供有效豹手段献蠢实瑷终努敦弯。第三，多薅l 藩菠零还哥渡培养学习善探索躲谖、浚 集信息以及处理信息的能力，从而培养高索质的创新人才。 】1 2 基于税械基稿潦材库斡闲络多蒴l 体辅懿教学系统 所谓基于机械熬础素材库的网络多媒体辅助教学系统，就是在服务器端教师充分剥 用数据库中丰富的多媒体素材，以及相应的电子备谍系统，党成教案设计，在作为客户 端鲍教室建立虚拟的教学环境，吞q 躅系统提供交互式钓视频、鸯频、文字积怒缘进行敬 学与培训。此类系统的特征是。3 ： 教学蠹容期手段多媒菇纯，充分零l 爰强频、音毅、幻嚣黄等采提悫教学效率和矮 量。 ，3 沈阳= 业大学硕士学位论文 教学过程网络化，利用计算机网络实现昴地教学和资源共享，发撵教室教学所不具 备的优势。 幂0 用多媒体素材岸及相应的电子餐瀑系绞，教师可以在职务器斌方便的选取素材送 行备课，提供教粲以供学生浏览。 教学方式多撵化，教 嘲强学生可以测筻教寨、教学录缘以及萁毽教学资料。 1 2 基于机械基础素材库的网络够媒体辅胁教学系统的设计制作现状及建立多 媒体素材瘁的意义 媒体教学集实物、动态演示、静态图形、文字表述、声巍解说有机融合在一起，形 象赢观，对减少学时、增大教学信息量、提商教学质蓬具有熏要意义。本论文研究的课 题怒：基于攮槭基蚕窭索材瘁瓣鼹络多媒蒋糖瓒教学系绞。该系统凌瓿械基礁学秘中豹冬 门课程( 机械原理、机械设计、几何精度设计及检测技术等) 的多媒体教学索材存放于 数爨痒中，教p 季在嬲上哥逶过对数獾洋孛静教学疼寮及素耱熬修改、嚣新、缀合、编辑 以形成具有自身教学特点教学课件，以适应计算机辅助教学和远程教育的需要。 粥年代君，随鬻信息技术翁高速发展，黻多媒体技术、计算视及辩络技术为核心 的现代教育技术对教育的影响越来越大，大大提高了教育的劳动效率，改变了学校的教 育环境、教学手段和教育方式。然而一些已经装备了计算机的学校、些j 下准备建立校 园阚驰学校都嚣躲豢个现实阅题一如何使计算枫在学校教学中充分发挥作爆? 为赞 么过去制作的大量的c a i 课件却很少在学校数学中使用? 以前我们按照教学设计的思 路缡漯件豹开发积掺广，在实黢中为髓牙不遴冁? 经过了多年瓣搽索，太靠l 诀乏疑至l 学梭 计算机辅助激育的关键在于教学软件。目前，在编制计算机辅助教学软件时存在以下几 个瓣越：( i ) 文字镶愚量过大，减少了教耀与学生酶交流穰会。在教学过程中，教筛豁 讲解、启发是通过语言、语气、声音、动作、眼神的有机组合米实现的，满屏的文字不 仅肖g 弱了教师的彳乍用，也降低了学生的兴趣与注意力，减少了教师与学生的课肇交流。 ( 2 ) 黑板搬家，把图形、图像与文字起搬上羼摹，教师坐农翦耍对麓计算机讲课，学 生称之为黑板搬家，教室搬家，不利于调动学生的积极性，普遍反映不好。多媒体教学 瀑 孛楚教学鳞动手段，不缝完全伐替数颇。( 3 ) 瀑终不可编爨，扼杀了教题熬数学褥魏 和学生的学习方法。每个教师的思维方式不同，教学特点不同。共用个多媒体教学课 ，4 沈翊工业大学硕士学位论文 行戆专选潆孛 。建设素楗露是为了憋我基熬缆秀教学炎源翅分凌素楗，进行系统毒 二、辩 学化的分类，并以移媒体化的电子信息形式存储于计算机中，构建成统一的教学资源索 材痒”1 。教学支撵软件建设楚为了照为有痔、合理、秘学遮繁遴与运行国家教学资源， 更加系统、方便、快捷地向学习者提供课程数学内容。因此，多媒体网络课程建设是整 个远程教育毂学资源建设的重要缀成部分，教学素奉才薛建设怒整个远程教育教学资源建 设核心与羹要建设目标，国家远程教育教学支撑软件是教学资源建设的重要内容。 1 3 本课蹶所研究的问题 实理霹投入实球镶羁弱餐瀑系绞，狳了要怨决大量多媒镕数提镌存德、套遽、整 理、采集、播放等问题，能够建立多媒体数据库以便有效、快速地枪索到多媒体素材 羚，靛是稳寝静龟子备课系统静设诗了。本谍题辑镞褥主要工作是： 1 、确定整个系统的体系结构和开发技术； 2 、开发的软件楚基于数据库的嘲络教学谍侔。在该大黧索材库中不是以每门课程 作为存储对象，而怒将多媒体素材作为存储对象，需要解决多媒体数据的存储、数据库 的数据结构等问题。 3 、开发豹软 枣楚基于素材库的潮终教学渫 孛。设计懿w e b 应塌程淳要实现对数攥 库中的多媒体素材进行组合的功能，组合成不同课稷( 机械原理、机械设计、几何精度 设谤圾捡溅技术等) 豹多媒体教学谍俘 4 、搭建基本素材库，课件的脚本制作，教学素材的采集、制作。 5 、电予各课系统的结稔设计，郎耀户管瑾模块、缰台模绞、编辑模块和显示模块 的蹦大模块结构设计。 本系统的仓g 新之处就是辱f 迸了教案编辑模块，允许用户对组合成的教案的文本内容 以及多媒体内容不满意的地方进彳亍修改、编辑，充分体现各漯者的个人见解瑚经验，体 现了灵活憔的优势，而形成每个人独具个性的教案。其中在照示模块中对各种多媒体对 象麴网上测燕徼了较详缨载分辑。 1 , 4 论文的研究成果与应用前景 基予秽t 槭萋磷素材瘁静黼络多媒体辅霸教学系统蹙育激下几个方蔷静功能： 6 沈阳工业大学硕士学位论文 1 、素材库用于向教师提供各类教学素材，以构建新的网络教学课件。素材库中相 同素材可被多门课程使用，素材利用价值高，满足了资源共享的需要。 2 、组合功能模块实现了对知识点信息的修改、编辑，允许用户对组合成的教案的 文本内容以及多媒体内容有不满意的地方可以进行修改，满足了教学内容可编辑的需 要。 3 、教师在网络上实现对素材的组合，形成机械基础系列课程中的每门课程的教 案。学生能够浏览到教师形成的教学内容。人机交互界面友好。 本课题设计的基于素材库的网络多媒体教学系统，克服了传统制作方式中要求制作 课件者编程能力强、人力物力浪费严重的缺点，它为教师备课、网络教学提供了丰富、 优质的教学素材，提高了教学资源的共享效率，避免重复建设，降低了成本，加快了教 学资源建设的进程。同时该软件给教师提供了网上备课系统，大大方便了教师的选择素 材和构建课件工作，促进教师教学质量和效率的提高，能够较好的应用于机械基础系列 课程的计算机辅助教学和远程教育。 7 沈阳工业大学硕士学位论文 2 网络多媒体素材库辅助教学系统的理论基础、体系结构与开发技术、 开发强境 2 。l 系统豹理论基础 2 1 1 客户月务器( c l i e n t s e r v e r ) 模式的特征 在阏终分蠢式系统中，鬻户，骚务器模式怒酱遍应薅静一弹分布懿瑾模式。它哥强 定义为：以巢种方式分布在多个执行点上的任务计算模式“1 ，所有的c l i e n t s e r v e r 系统应 有如下待征”一： 服务 者， 能。 c l i e n t s e r v e r 主甍体现了计算的任务之间的联系。服务器( s e r v e r ) 是服务的提供 客户( c l i e n t ) 怒服务的消耗者。c l i e n v s e r v e r 提供基于黢务思想蛉明确分类弱功 共享姿源 服务器可同时为多个客户服务，并能调熬分享资源的途径。 开藏幢及平台无关往 理想的c l i e n t s e r v e r 系统是独立的硬件或操作系统软件平台。不同平台的客户和服 务器可以无缝的集成在一起。 服务封闭 信息告诉服务器是哪个服务请求，然后服务器决定如何工作。只骚信息撩口不变， 鼹务器裁够在不影酾客户麴媾况下舞缀。 规模 c l i e n t s e r v e r 系统应糍够级国露模彝戆改交，帮它豹哥 搴缨经禳好。缀良怒措藏务 器移动到更大、更快的平台上。横向是指增加或减少客户工作站。 完整往 服务器代码和数据能集中进行维护，这梯就便于维护，并且熊维持共享数据的完整 性。 ，8 沈刚工业大学硕士学能论文 2 1 2 两层客膨服务器模式 9 1 如客户绡& 务器名称所示，应甭程序分成在一个客户工俸站与一个服务器上运行静 两部分。客户与服务器之蚓的信息格式是固定的标准焱询语言( s q l ) 的一些形式。 謇户端( c l i e n t ) 需要安裟完整的用户界面程序，以加强服务器和客户端之间的交 互性。这便意味羞c l i e m 瑞的程序除了要舂图彩他的爨蕊和用户交互辨，还褥魑受着数 据处理、逻辑运算与简业规则于一身，无形之中加重了客户端程序的负担与体秘。只要 蠢业糕赠、逻爨运算袋数援焱瑾 壬一方发生交淤，骧奢客户臻黥程序蠖缮耋豢绽译、连 接、制作成执行文件。而且有客户端的应用程序与所阁的操作系统平台有关，所以不适 合予在多平台环壤下运嚣， 蠹 管理久焚需要穗费大量斡时阋积精力开发帮维护。 服务器端( s e r v e r ) 通常措的是数据库服务器( d a m b a s es e r v e r ) ，它是数据的存储 场所，负责管理每一个从客户端过来的连接( c o n n e c t i o n ) 。囊使用的入数一多，可能 会超出同时间最大连接的数鼯，导致接下来打开系统的人无法存取数据库。 2 1 3 兰层客p 朋务器模式 我们麸掰层骞户，鼹务器模型委遴一步，对客户应搦程穿瓒瓣要技露豹 王务遂一步 分割【8 j 。将为客户提供使用系统的界丽，收集用户输入信息和娃示数据库操作结果这一 罄分绦整奁客户援上；嚣将簸建霜户翁辕入蘩惑、与数据霉送行交互、魏行应蠲程序弱 格式化数据库的返回结果这一部分逻辑集中起来，放鼹在应用程序服务器。经过这样的 分箭，裁憧熬个系统成为了一个三层的客户树旅务器稷壅。箕中应南耩序瑟务器是分 别放在两台机器上的，但也可以放在同一台机器上。 基于w w w 的三簇客户服务器模式如图2 1 所示： 圈2 1 三朦结构的客户祝暇务器褛式 。9 。 沈阳工业大学硕士学位论文 第一层是客户 在客户上执行一些基本处理，如观刚验诞、数据描述、界面显示以及查询请求生 成。 第二层是应用服务器 它存姥应曩豹掰有事务煺燃。客户祝内赡建骚务器发出楚理谤求，然嚣疲塌鼹务器 负资与数据库服务器打交道。编写服务器端应用程序在开发w c b 数据库系统中有很熏 要豹建寝，应渭程疹瓣效果庭接影噙黠客户鹣觳务凌擅露骚务方式。 第三层是数据库服务器( 后端) 它存储应耀程窿所涉及的全部度精数箍，超至l 了中心数瓣仓库的作耀，受责有效继 管理系统资源( 如管理一个信息数据库) 。它的任务主要是为每个用户提供数据服务， 协调多个用户的并发请求和维护数掰的完整性和安全性。 2 。4 甄层与兰层客庐服务凝模式的比较 两层模式虽然谯对客户的响应时间上有一些优势，”7 ”但它存在着许多潜在的缺 点，在功熊与数握分配、紧密实褒、供盛亵蔹羧牲等方覆软乏灵活蝗；数据致完整糕 没有保障，可能只有数据库资源被保护，其资源只能由应用程序来管理。因为业务逻辑 实舔上袄赣于数据露弓| 擎，可醵育一些功畿关系，毽数舞瘁管理系统般只吏箨动态 s q l 。 三层模式的主要优势是使处理的分布迸步均衡。第三艨在这墨专门管理数据丽不 是使用存储过程。另外，第三层可以在无需鬻户知道的情况下处理来鱼多个应用服务嚣 的处理请求。从客户的角度着，它只请求了一个在应用服务器上可执行的事务，而应用 照务器则通过与数撼库骚务器麴交互完成事务处理势淘客户遨圈适当款售息。 三层模式就功能与数据的分配与再分配而言，提供了最大的灵活性。由此得到的应 爱联廖是援攘莓交瓣、灵活瓣、开敖戆。应穗翟痔黢务器哥蘩复幂l 矮，可选择鬣合适懿 工具与语言调用应用程序的各个部分，可产嫩一个新的面向对象的渐进转变。同时，业 务管理设麓傈证了寂甭程痒掰爝静全部资源中数据的一致完繁性。 - 1 0 沈阳【业大学硕士学位论文 2 。l + 5 在w w v v 上发窍数据库a 优势 人们处理大量数据时，数据库是最常用的收集、维护和利用信息的工具。尽管数据 瘁鼓零已发展了较跃封闻，毽它识蠢一个不是熬圭遣方：没有瓠凄戆方法共享售息殴及无 法让地球上的其他人使用这些信息。现在，w w w 解决了这问题。 为嚣么要把w w w 与数据库缭合超来咙? 这是嚣为数嚣瘴是管灌信患斡工具，嚣 w w w 提供了共事数据的方法。因此，w w w 的功能和数据库结合起来，成为一个处 囊斧疆共享僚意静强大工其。在w w w 上发布数据瘁有以下几点优势”“： 以交互页方式为数据库提供图形用户接豳 w w w 是一个矮有相互通信能力的工其，即能用w w w 发送和接收信息。在 w w w 中狳了静态廷强辩，交互受鞭是数摄蓐焉户接蜀数核心。曩户可以囊该页甄输入 信息，输入的信息可能是存入数据库，或者构成对数据库的查询。这种能力打开了双向 逶信懿大 l 。 绝大多数浏览器都支持图形接口。浏览器提供许多通用的图形元素( 例如：下拉菜 攀、文本獠、按锈等 ，以镬开发者铺建有效的、粥户友好赛面的应角程序。简时，这 些图形元素也保持了与工业标准的致。 平台独立性 将一个基于文本躬应用程痔从一种计算栏移植到另一种计算扭上，并随骜图形接嗣 的好现，这些可移植性问题变得更加突出了。由于、黼w 的出现，这个问题得到了基 本的鼹决，大部分w w w 皮用程窜提供了一个平台独立款熊户接墨。羹兹，w 帑灞，浏 览器几乎可以为任计算机平台所采用。其中包括：m a c i n t o s h 、基于d o s 的p c 、撼于 w i n d o w s 瓣p c 、i p t x 、船一u x 、s o t a r i s 、o s fa n du l t r i x = n e x t s t e p 、a x 。 如果我们要在w w w 上开发一个应用程序，那么我们至少可以确保用户接口部分 可以在不同的平台上运行，渐不需癸额外的编程努力。在使精数据麾时，选择勇口些标准 的语言编制用户接蹦，也可以确保艘用的数据库部分可以在不同平台上运行，平台独立 性怒超常的并且具有潜在的价值。 方便的阚终存取 沈阳工业大学硕士学位论文 在w w w 之前，开发者们必须确保数据摩应用的每个用户与网络是正确相连的， 以及需要对不同类型的网络连接进行编码的褥殊考虑，这是因为对阐络应雳来说，没商 好的标准，丽w w w 及其协议已经从实质上消除了这个问题。用户能通过当地局域网 l a n 、直接谶接到i n t e m e t 的提供者、甚至可通过电话线( 使嗣调制解调器) 存取 w e b 。只要通信方法雩警合互逡蹰协议，w w w 应臻程序就会运行正誊。 标准接口 鬻w v v 卡# 为数嚣疼接强豹另一令往点是一致羲。这令瓠准是严格豹，足以器供 一个平稳的接口而不考虑计算机平台。这有几个优点，不论用户在何时何地运行程序， 都只需学习一稀接嚣就可以了。放开发者躲角菠来看，这就意睬着在聚调积文件方瑟节 省了开支。 易于扩餍 w e b 标礁和开放式接口的另一个优点是可扩展性。假设已经翊w w w 和f o x p r o 数 据库开发了圈录排序应用程序，准备从以m ss q ls e r v e r 作为数据库的计算机接受序 剜。可以通过麓单缝譬一令避淘这令凝数摄露茨按弱稷序来完戏，露裁余部分疆：羁改 变。 w w w 熊提供露定静、可靠豹、建户赛纛友菇黪、著易予维护静应蔫程穿秀发环 境。 2 1 6 满览器w e b 蕊务器禳畿( b i s 模式) 要利用i n t e r n e t 遍布全球的特性，使世界各地的人都能存取一个公共的w e b 服务 器，就要允许他们使厢测览器。在现实中，浏览器、b 服务器( b s ) 模式只不过是客 户崩菠务器( c s ) 模式掇到i n t e m e t 上约一个实铡，粟翅b s 模式后，在客户端只嚣安 装一个通用浏览器，通过浏览器为用户提供多种形式的信息。 瓣霹，测蹩臻w e bg 受务器又其鸯客户锺醚务器模式瓣分毒诗算特点“。，逛裁楚游程 序、数据库及其他一些组件都集中在服务器端，用户端除了浏览器外无需其他组件。这 样，稽户需娶查诲静数据察文档帮来源予露一个数据簿，觚丽傈证了数疆静及时毪帮完 整性。从管瑕的角度来说，程序代码的维护以及更新、数据库的备份和日常维护等可以 在服务器端遗行。 1 2 - 沈阳工业人学硕士学位论文 2 2 系统的体系结构 我们这个系统将三层客户服务器模式与浏览h w e b 服务器模式相结合采用了如图 2 2 所示的三层浏览器w e b 服务器模式的体系结构：浏览器一w e b 服务器一数据库 服务器1 。 浏釜器 图2 2 系统的三层浏览器，w e b 服务器模式 我们的第一层为浏览器( b r o w s e r ) ，运行着n e t s c a p e 的n a v i g a t o r 或m i c r o s o f t 的 i n t e m e t e x p l o r e r 。学生以及教师、管理员均在这一层操作。只要在浏览器中键入我们提 供服务的w e b 服务器的u r l 地址，就可以进入我们的基于w w w 的远程多媒体辅助 教学系统。对于目前市场上两大主流浏览器，m i c r o s o f t 完全支持a c t i v ex 控件，而 n e t s c a p e 需第三方产品支持a c t i v ex 控件。 第二层为w e b 服务器，在该服务器上运行着w i n d o w sn t 操作系统。我们采用 a s p 技术开发的所有本系统应用程序均放在这个服务器上。当用户请求到来时，由 w e b 服务器将请求交给应用程序，由应用程序通过o d b c 接口来完成访问数据库的操 作。 第三层为数据库服务器，在该服务器上运行着m i c r o s o f t 的s q l s e r v e r 。 该结构的核心部分是w e b 服务器，它负责接受远程( 或本地) 的r t t p 查询请求， 然后根据查询的条件到数据库服务器获取相关的数据，再将结果翻译成h t m l 传送回 提出请求的浏览器。数据库服务器扮演所有完成数据操纵的角色，而w e b 服务器则专 1 3 沈阳工业大学硕十学位论文 ，t l , 接受成千上万的h t t p 请求，到数据库里进行查询，然后一一予以答复。在这种三层 结构模式下，每次浏览器提出的申请不同( 事实上就是u r l 不同，技术上称g e t ) ， w e b 服务器就根据不同的申请“重写”一遍h t m l ( 内容是从数据库服务器上获得 的) 。这样，客户端就间接获得了数据库服务器的数据。同样，用户如果要修改、添 加、删除数据，浏览器就会把更新数据的请求包含在h t t p 请求中( 技术上称p o s t ) ， 由w e b 服务器告知数据库服务器，完成相应的更改。 2 3 开发技术 2 1 3 。1w e b 应用程序的发展 2 3 1 1c g i 技术 c g i 是c o m m o n g a t e w a yi n t e r f a c e 的简称“3 “1 ，意即公共网关接口，是外部应用程 序与w e b 服务器之间的接口标准，利用它可使数据库与w w w 集成，实现动态的w e b 数据库应用。c g i 的应用流程如图2 3 所示。 图2 3c g i 应用流程 客户端通过i e 或n a v i g a t o r 输入查询条件( 或其他要求) 并提交给w e b 服务器； 服务器将查询条件及客户信息置于标准输入或一组环境变量中，并运行相应的c g i 程 序：c g i 程序依据标准输入或环境变量向数据库服务器提交查询要求，执行相应的s q l 语句；数据库服务器返回查询结果给w e b 服务器，并通过h t m l 页面返回至客户端。 使用诸如v b 、c c + + 、p e r l 等语言都可以编写c g i 程序，c g i 在d o s 、 w i n d o w s 、w i n d o w s n t 、u n i x 等操作系统下都可以运行。但是，c g i 一般都是一个独 立的可执行程序，每当客户端输入一个请求时，就必须激活一个c g i 进程，这样用户 数量的增加必然大大剥夺系统的资源，使得w e b 服务器的效率降低。 1 4 沈阳工业大学硕士学位论文 目前，c g i 技术最为成熟，历史最为悠久，并且也绲到了广泛的应用，毽其效率 低、编程难直是其应用的最大困难。 2 ，3 + 1 2i d c 技寒 i d c ( i n t e m e td a b b l ec o r m e c t o r ，i n t e m e t 数据库连接器) 是微软提供的一个a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a _ x ni n t e r f a c e ) “3 “，实簇上是微软鹃w e b 服务器i i s ( i n t e r n e t i n f o r m a t i o ns e r v e r ) 的一个i s a p i ( i n t e m e ts e r v e ra p i ) 应用程序h t t p o d b c d l l 。它可通过 o d b c ( o p e n d a m b a s e c o n n e c t i v i t y ) 接1 5 1 访闯各种耪样的数错库。 i d c 使照两种文件来控蒋u 数据黪操作取退回h q ? m l 页感。一神魁，i d c 文件，它包括 连接o d b c 数据源的信息、需要执行的s q l 语句和h t x 文件名及路径。另一种就是h 戗 文传，它搬当于一个h t m i ，模扳，镀照i d c 执行的s q l 语句敬查谗筵皋来梭造出个 h t m l 文件返回给用户的浏览器。 1 d c 瘟耀程序浚程舞嚣2 4 袋示。 测览器# e b 稚务器 隧2 4l d c 应用流程 i d c 是针对低效率的c g i 而提出的一种基于i s a p i 的动态w e b 数据库应用技术。 嚣篡以动态链接瘁( d l l ) 熬形式存在，在癌凌薅被麓久交存，霸w e b 鞭务器楚予藏 一进程空间，故占用系统资源少，执行效率简。另外，i d c 的编程相当容易，只需掌握 一定的h t m l 语言萃鞋s q l 港旬就可以设计豳良好兹h