（计算机应用技术专业论文）基于网络的素材制作工具及其关键技术研究.pdf

摘要 随着网络的迅速普及和网络技术的发展以及教育教学改革的深化和计算机辅 麓教学( a 玲赘痰建与掺广，黄绞戆黑投教室授漾方式融被叛毫予计奠援技术为萋 础的现代教育技术教学方式所代替。面对这种教育技术发展的新趋向，多媒体课 锌的钊嚣越来越藏为广大教，蘑联应掌握豹一耱麓本技煞，西藏壤量的合适豹漾终 素材是制作优秀课件的基础。 赞慰课 孛紊搴| 豹重要娃和豢翦教育瓷源匮乏瓣现状， 乍者慕翅基予j 2 e e 的混 合c s 、b s 的4 层系统体系结构，利用j s p 动态网页技术、j d b c 数据库访问技 术以及j a v a s w i n g 界殛设计技术，采用o r a c l e 住是磊台数据瘁，并出b e a w e b l o g i c 充当网络服务器，开发设计了基于t c p i p 协议的网络谍件素材制作工典。利用该 工具，w 以方倭躯制作出具有专业水准的课件索材，而恳出于j a v a 语蠢的平台茏 关性，该工具可在任何安装了j a v a 虚拟机的平台上运行，尤其弥补了l i n u x 平台 下可视他开发工具不多，使用不方便的阿题。 关键词：课件素材网络j a v a a b s t r a c t w i t ht h er a p i dp o l u l a r i z a t i o na n dd e v e l o p m e n to fi n t e r n e t ，d e e pi n t m c eo f e d u c a t i o n a n dt e a c h i n gi n n o v a t i o na n da p p l y i n go fc a l , t r a d i t i o n a lb l a c k b o a r da n dc l a s s r o o m t e c h i n gm e t h o dh a v eb e e nr e p l a c e db ym o d e me d u c a t i o nm o d eb a s e do nc o m p u t e r f a c e dw i t ht h i sk i n do fe d u c a t i o nd i r e c t i o n ，m u l t i m e d i ac o t t r s e w a r em a k i n gh a v e b e c o m eo n en e e d e db a s i cs k i l lt h a te v e r yt e a c h e rs h o u l dm a s t e rw h i l eh i g hq u a l i t y c o u r s e w a r em a t e r i a li st h eb a s eo f c o u r s e w a r em a k i n g 。 f 0 rt h el a c ko f e d u c a t i o nr e s o a r c ea n dt h ei m p o r t a n c eo f c o u r s e w a r em a t e r i a l , t h e a u t h o rt a k ef o u rl a y e ri n s t m c t u r em i x e dw i t hc sa n db su s i n gj s pa c t i v ep a g e t e c l m o l o g y , j d b cd a t a b a s ea c c e s st e c h n o l o g yw i t ho r a c l ea sb a c kd a t a b a s ea n d w e b l o g i ca sw e bs e r v e r , d e v e l o p t h et o o l sb a s e do nt c p f l pp r o t o c 0 1 u s i n gt h i st o o l ， t e t h e rc a l lm a k eh i 曲l e v e lc o u r s e w a r em a t e r i a l ，a n dw i t ht h ei n d e p e n d c yo f j a v a l a n g u a g e , t h i st o o lc a l lr u no i la n ys y s t e mw h i c hh a v ei n s t a l l e dj a v a v i r t u a lm a c h i n e e s p e c i a l l ym a k eu pf o rt h el a c ko f v i s u a ld e v e l o p i n gt o o l si nl i n u xs y s t e m k e yw o r d s ：m a t e r i a l e o u r s e w a r ei n t e r n e tj a v a 刨额性声明 本人声骥爨呈交懿论文跫我令人在导雾萋疆导下送行豹磅宠工终及取褥熬磋究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容外，论文中不包 含其德人已经发表袋撰写蓬瓣骚究妓渠；瞧不镪援必获缛嚣安电孑辩菠大学或其 它教育机构的学位躐证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所作过 豹黩穗贡麸均已在论文孛徽了明确黪说疆劳表示了谢意。 申请学位论文与资料有不实之处，本人承担一切相关责任。 本人签名： 客壤 日期：翘苁。叠 关于论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保图和使用学位论文的规定，即：研究生 在校羧读学徒麓阉论文工话瓣舞识产粳擎像藩舀安惫子科技大学。本人绦程毕选 离校后，发寝论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为两安电予科技大学。学 校毒投绦蘩送交论文戆复翠传，龛诲查翊帮倍藤论文；学校霹骧公毒论文翡全部 或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。( 保密的论文在 罄密惹遵守魏援定) 本学位论文麟于保密在一年解密尉适用授权书。 本人签名：堡鳕 导师签名：日期：出0 第1 章缝论 第1 章绪论 1 1w e b 技术及苁发展概况 信息技术的发展i e 在对当今社会产生重大而深刻的影响，i n t e m e t 正悄然改变 羞我髓豹生溪彝工终方式。擎个诗冀秘戆够完藏豹工作和辜蠢夔氇慧资源分毒 限，把计算机互连起来，组成计算机网络，就能在局部或者盟大的范围内实现信 惠荚摩。 i n t e m e t 的研发始于1 9 6 9 年，它起源于美国国防部高级研究计划署的 a r p a n e t 翳，最镪黪越t 翔蠛e t 只蠢4 台计算援，设计用寒连接分数在广域避区 的异构型计算机。到7 0 年代朱，由于局域网和广域网的迅遵发展，网络共事成为 追切浆要求。在a r p a n e t 发曩豹瓣游，其稳组织媳在建立各自的燃络，最弓| 人 注目的是美国国家科学基金会n s f 建立的美国国家科学基础网( n s f n e t ) 。8 0 年 代压甥，n s f 建立了全美盘大超级嗣+ 算中心。随羞茭垦以外豹网终系统浆不撅连 入，使该网络最终成为一个覆盖全球的网络系统，这就是今天的i n t e m e t 。早期的 嬲终爨源虽然缀丰富，但用户爨耍不够友好。第一个综合性工具g o p h e r 的出现使 网络的普及化向前迈进了一大步，1 9 9 3 年，第一个用于w e b 浏览的图形浏览嚣软 终m o s a i c 的出现成为w e b 技术发展的里程碑。随聪，n e t s e a p e 和m i c r o s o f t 公司 相继推出了各自的测览器产黯，极大得推动了阿络技术的发展。w e b 和浏览器技术 的发嶷，使i n t e m e t 在全球获譬导迅速的普及。 我国在i n t e m e t 的应用方面起步较晚，直副1 9 9 4 年初，中国还没有与i n t e m e t 豹全功能连接。这种状况严熏阻碍了我国教蠢和科研事业的发展，隰碍了我国信 息亿的发展。1 9 9 3 率底，原函家计豢和国家教委联合提出建设中国教育和科研计 算机网( c e r n e t ) 。1 9 9 6 年，中国教育和科研网建成，成为中国最大的也是最早 的教育网站。 网络具有以下特点： w e b 是一稀超文本信息系统 w e b 的超文本链接使得w e b 文档不象鹳本一样是固定的、线1 生的。而是可 戬觚一个位嚣迅速雾翔另一个位置，胰一个主题魏转捌另箨一个主纛 w e b 是图形化的和易于导航的 w e b 流聿亍的个穰蓬要静弧透藏在予它其蠢胃酸在茭蘧上阉薅显示潜形 和其他超媒体的能力。具有将图形、音频、视频信虑集合于一体的特性。 w e b 与平台无关 基于网络的素材制作工具及其关键技术研究 w e b 对系统平台没有什么限制，无论p c 、m a c i n t o s h 、工作站还是大型机， 无论是w i n d o w s 、m a c o s 、u n i x 还是l i n u x ，都可以通过i n t e m e t 访问w e b 。 w e b 是分布式的 对于网络，没有必要也不可能把大量图形、音频和视频信息都放在一起， 而是可以分布在不同的站点上，w e b 通过超链接使这些具有不同物理位置 的信息成为一个逻辑上的整体并展现给用户。 w 曲具有新闻性 网站上的信息是动态的，经常更新的。信息的提供者可以经常地对网站上 的信息进行更新，使用户访问时可以获得最新的信息。 w 曲是动态的、交互的 早期的网页是静态的，用户只能被动的浏览。由于开发了多种动态网页 交互技术，现在用户已经能够方便的定制页面。以j a v a 为代表的动态交 互技术使网页从静态的页面变成了可执行的程序，大大提高了网页的动 态性和交互性。 1 2 计算机辅助教学的产生和发展 1 2 1c a i 与c a i 系统 c a i 是c o m p u t e ra s s i s t e di n s t r u c t i o n ( 计算机辅助教学) 的简称，是一种利 用计算机的各种功能和特性，通过人机交互的作用让学生实现有效学习的形态。 c a i 系统既是一种计算机系统，更是一种教学系统。计算机硬件、计算机软件及 包含教学内容、反映教学过程的课件是构成c a i 系统的三个组成部分。其中课件 是最重要的部分。 1 9 5 9 年美国i b m 公司研制成功第一个计算机辅助教学( c o m p u t e ra i d e d i n s t r u c t i o n ，简称c a i ) 系统，宣告人类进入了计算机教育应用时代。计算机辅助教 学是指利用计算机执行教学功能，将计算机作为帮助学生理解和记忆知识并对已 学知识进行推理和实践的智能辅助工具。用计算机系统帮助学生学习，从根本上 改变了传统的学习方法。借助于计算机的帮助，学生可以根据自己的情况控制学 习进度，提高学习效率。 2 2 计算机辅助教学的现状 c a i 是当今世界教育技术发展的新趋向，是现代教育技术的重要组成部分， 也是目前学校教学改革的一个重要方面，因此在教育界已得到广泛的重视。教育 第1 章绪论 教学改革的深化使传统的黑板教室授课方式不得不面临以计算机技术为基础的现 代教育技术和教学方式的越来越猛烈的冲击。 c a i 作为信息时代的必然产物经过几十年的发展叫，所取得的成就有目共睹。 但无法否认的是，传统的c a i 也存在一些自身难以克服的不足。传统的c a i 与课 堂教学相比具有两大特点，一是个别化，二是交互性。但这种以独立式个人计算 机为基础的c a i 也存在一些问题，出了不利于教学管理和资源共享外，这种纯粹 以人机通讯( h m c h u m a n m a n c h i n ec o m m u n i c a t i o n ) 为主的学习方式缺乏人际情 感交流，过多依赖这种c a i 方式会对学生的人格发展产生不利影响。此外，传统 c a i 课件开发也存在以下问题： ( 1 ) 课件的开发往往需要整个课件完成后才能发放使用，开发周期长，且升级困难。 一旦成型发售后短时间内无法再做修改。现有的绝大多数c a i 课件是被刻录在 光盘上，运行在单机环境下的，它们无法利用网络在知识更新上方便与快捷的 优势。这样的c a i 课件一旦生产完成就难以对教学的内容进行更新和维护，因 而是没有生命力的，将随着时间的发展而逐步被淘汰。 ( 2 ) 教师，课件开发者难以及时收取反馈意见和对学生进行跟踪，同样是因为缺少 网络环境，对学生的学习情况的跟踪，和对学生的反馈信息的收集都很困难。 教师无法了解学生掌握知识的情况，课件设计者也很难了解课件的优缺点。 ( 3 ) 开发出的课件无法适应不同的运行环境。由于计算机硬件、操作系统不同，导 致为了在不同平台上运行同一教学软件，不得不为每一种平台开发相应的版 本，在人力及物力上都是极大的浪费。 近几十年通讯技术和网络技术的飞速发展，国际互联网( i n t e m e t ) 和企业网 ( i n t r a n e t ) 的迅速推广，又给计算机辅助教学提供了新方法和新思路，扩展了新 的空间。 计算机网络技术迅速融合到计算机辅助教学中，并逐步将计算机辅助教学扩 展到校园网、局域网、广域网及i n t e m e t 网上，目前，计算机辅助教学不再是狭域 的、单机化的，而正在转变为广域的、网络化的c a i 技术。网络化计算机辅助教 学系统可以依托网络把多种现代化的教学设备有机地结合为一体，实时、高效的 采集、加工处理和传输及播放文、图、声、像信息，充分发挥人和设备的潜力与 整体效能，达到教学信息资源和设备资源共享，从而丰富教学手段，改善教学环 境，为提高教学质量和效益提供重要条件。计算机网络远程教育系统利用网络通 信技术和计算机协同工作环境，开展同时异地或异时异地的教学讨论和辅导答疑。 计算机网络的重要作用之一就是支持人际通讯，通常称为“计算机媒介通讯” ( c m c c o m p u t e r - m e d i a t e dc o m m u n i c a t i o n ) 。网络化c a i 能够把h m c 与c m c 二 者有机的结合起来，在一定程度上克服了传统c a i 的不足。它通过i n t e m e t 把分布 于不同地方的学生、教师和基于i n t e m e t 的网上c a i 课件分别或同时汇聚在i n t e m e t 基十网络的素材制作工具及其关键技术研究 的“虚拟教室“中进行学习。以网络为基础的c a i 具有以下优点“1 ： ( 1 )信息资源丰富。i n t e r n e t 实际上已经成为全球最大的电子信息资源 库，利用它所提供的信息服务功能，特别是通过w w w 服务，学习者可 以在这个广阔的信息空间中自由探索。 ( 2 )时空的随意性。i n t e m e t 为用户提供了几乎无限的时空自由度，无论 何时何地，只要有i n t e m e t 终端，人们都可上网学习。这种时空自由 度特别适合远程教育、业余教育、开放教育等。 ( 3 )人机优势互补。利用i n t e r a c t 进行教学，学员既可通过h m c 方式与 网上的教学软件和信息资源库进行交互活动，又可通过各种c m c 工 具如e m a i l ，b b s ，电子白板等与教师或其他学员进行交流和讨论。 此外，与传统的课件开发相比，网上c a i 课件具有以下优点： ( 1 ) 课件可以边开发边发布边修改，真正实现零等待，缩短了课件的开发周期。 ( 2 ) 教师、课件设计者可通过i n t e m e t 及时跟踪学生的学习进度、掌握学生的 学习状态、获取学生的反馈信息，从而对课件进行相应的修改。 ( 3 ) 开发出的课件可跨平台运行，真正实现“一次开发，到处运行“。由于 w w w 服务使用的是h t m l ，j a v a s c r i p t ，j a v a 等这些与硬件、软件平台无关 的技术，因此可以在任何平台上运行，大大减轻了重复劳动，降低了开发 费用。 1 2 3 计算机辅助教学的优势与优点 优势 利用计算机辅助教学有助于将抽象的内容具体化形成概念；有助于把深难的 内容浅易化突出重点：也可以使复杂的内容简单化，枯燥乏味的知识趣味化等 与传统的电化教学手段相比，c a i 是交互的双向教学形式。学生既可通过人 机通信、网络通信等进行交互式活动，又可通过电子邮件( e m a i l ) 、视频会议系 统等与教师或专家讨论和交流，这是其他传统电教媒体无法比拟的“。 与课堂教学模式相比，计算机可针对不同程度的学生提供因材施教的个别化 学习方式。学生可以控制学习进度、选择学习内容难度等，对于思考问题的时间、 空间也可以控制。 与教师相比，计算机是一个客观的没有感情的教师，因而对待学生可以不厌 其烦，使学生学习压力减小，进而增加学生的学习动力 随着网络技术的发展与电子出版物的普及，学生能够获得的信息资源越来越 丰富，i n t e m e t 已经成为全球最大的电子信息资源库，学生可以在这个广阔的信息 空间中任意邀游。 第1 章绪论 缺点 ( 1 ) 硬件要求高 现在的应用程序越来越庞大( 最典型的便是微软的w i n d o w s 系列操作系统) ， 对硬件的要求也日益苛刻；另一方面各个学校的硬件水平参差不齐，设计课件时 应该多考虑落后地区的学生。 ( 2 ) 模拟实验的原理可能错误 实物实验无论如何设计，它的结果都是自然规律作用的必然结果，从这个意 义上说没有错误的实验，只有对实验现象的错误解释；但利用计算机制作出来的 模拟实验却没有这样的保证，因为模拟实验的结果不是决定于自然规律，而是决 定于设计者对自然规律的理解和将这种理解数模化的能力 ( 3 ) 现象本身不真实，影响说服力 模拟现象无论如何精美逼真、立体感如何强，都只是屏幕上的图像，永远不 可能取代实物，学生有充分的理由对这些现象保留自己的怀疑。 认识c a i 在现代课堂中的作用是用好它的前提。课件的制作者应当充分认识 到课件的教具地位，掌握它的长处与不足以在课件制作和实际教学中改进、克服 或补救，使其真正发挥作用帮助学生从中感受到学习的乐趣和知识的魅力。 1 _ 3 1c a i 系统的构成 1 3c a i 课件的开发及制作 c a i 系统是一个由计算机、学生、课件作者和教师( 一般教师兼课件作者) 构成的人机系统。系统的各元素之间存在着复杂的相互关系，一般可表示为图1 2 所示： 图1 2c a i 系统的构成 6 基于网络的素材制作工具及其关键技术研究 在c a i 系统中，课件作者的作用是写作课件。学生通过在计算机上运行课件 而展开学习，教师根据学生学习情况进行知道，并对课件作者提出建议，而计算 机则是教师和学生之间传递和处理信息的媒体，计算机处于整个系统的核心部分， 它的主要功能有： 存贮课件 向学生呈现信息，接受判别应答，并提出反馈信息 维护学习记录 提供课件开发的支持手段 1 3 2c a i 教学的基本过程 计算机辅助教学始终是围绕着计算机与学生之间的系列“会话”展开，学生 与计算机的交互活动如图1 1 所示： 计算机方面学生方面 图1 1c a i 教学的基本过程图 其主要步骤如下： 学生选择课程 c a i 系统中通常存储着许多课程的课件，学生可根据自己的兴趣或教师安排 的进度选择一定的课程，计算机根据学生的选择从课件库中调入相应的课件程序， 并在屏幕上显示。 计算机显示教材 计算机呈现每一端教学材料，每段材料都可根据情况采用文字、图形及声音 嚣i 章绪论 7 等多种形式表现其内容。 学生注意教学售息 学生根据计算机里现的教学内容进行学_ = 习，努力开动脑筋并力图记忆和理解 教学内容。 计算机提问 在计算机数学过程中，提闯悬必不可少的环节，提问蹙淹了测试学生对刚才 所学内容的掌握程度，计算机提问的形式可以有多样。 学生反应 对于计算机提出的问题，学生通过思考、判断做出反威。 计算机评价与反馈 计算机接受学生的应昝时，除了判断其难确程度外，还需提供适当的反馈信 息。反馈信息通常包含结巢知识和对学生晌赞赏、辩评与勉励、建议等。 举生注意反馈信息 学生对自己答题鹃结聚罨非常关心的，戮为德可敬通过计算税攒供韵结莱籍 识帮助自己确认应答效果，明白什么楚正确的，什么蹩错谈的，以及错误的原因。 计算橇徽出教学决策 计算枫应报据菜种教学策略决定下一涉的教学动作，一般有一下选择： a 继续( 肇现耨专考籽) b 复习( 肇现阔样的材料或类似的材料) c 补习( 提供蓬麓详舔匏说蘩糖释) d 铡骢( 提供一个测验，检查蹩否这潮黼标，通常在一谦时绪粜对进行) e 诊鞭( 提供瘸发信患，澍才的溺题泼焚螽鬟豹箕健闻题，为学生开列些榛 关的学习资瓣簿) 煮豹c a i 教学系统允诲学生参与决策，镬学生鸯主动慰上述灌璐徽感选撵豹 权力。 1 3 3c a i 课传鲍设诗过纛 c a i 谍襻的竣计过疆与篡位软件系统一样，缀历经曩枯分析、算法确定、程 序设计、评价调试及运行维护阶段。由于c a i 课件愚为实现教学而设计的，所以 它又是一个人桃会话系统。整个谖件的运行将由入和计算机共同控制。所以谍俘 的设计者又有自己的特殊臻求。课件是教学内容和教学方法的具体表现。它的质 量决定了计算机辅助教学的成败。为了设计蹬具露磁甩价值的高袋慧谋伟，必须 遵循一定的设计步骤，既袋考虑课件的教学作用，又要兼顾各种激学模式带来的 结构特点。谦件设计一般分为8 个阶段，繇谍件舀栎分祈、涮定谍件计翊、教学 基十网络的素材制作工具及其关键技术研究 设计、教孚早兀砹计、枉厅歧r l - 、讦1 j r 调讯、还仃搜维寺组厩。具侃程图刀 e 匝亘仁。田 图1 3c a i 课件设计过程 14 素材制作的研有意鼙慰研瘠：内容 1 4 1 课题的提出 1 教育信息资源的重要性 以多媒体技术和网络通讯技术为代表的现代信息技术正飞速发展，信息化浪 潮对当今世界的政治、经济和文化等各方面都产生了巨大影响。各国政府都在采 取有效措施以适应信息化社会的到来，加强信息技术教育成为共识。在我国，教 育部做出了“从2 0 0 1 年起用5 到1 0 年左右时问，在全国中小学基本普及信息技 术教育，全面实施校校通工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现基础 教育的跨越式发展”的决定。 在中小学信息技术教育中，教育信息资源( 包括媒体素材的开发和网络课程 的开发) 的建设是重中之重。以课件为例，课件的制作主要包括两方面的问题： 一是各种多媒体素材的制作，二是程序的编制( 主要是指动态网页的编制等) ，而 课件素材是制作课件的基元。随着教育教学改革的不断深化，制作生动形象直观 的多媒体课件将成为教师应当具备的基本技能之一。目前市场上所能购买到的课 件一般都是成品，虽多出自专家之手，但未必能适合每一位教师的教学习惯和教 学方法；教师也不是放映员，在课堂上总有许多的思想和观点需要表达；有限的、 具体的、一成不变的课件也很难满足各个学生的不同需求，因此需要教师动手制 作适合自己的能满足不同教学需求的课件，这就需要大量适用的多媒体素材。 运用现代教育技术可以有效地开发教育信息资源，这将成为我国教育技术工 作者的未来工作重点。教育信息资源的开发必须以现代教育技术理论为指导，以 促进学生学习为目标，那样才能开发出真正有价值的资源，从而促进中小学信息 技术教育工作的开展。 2 教育信息资源的现状 第1 章绪论9 我国的教育信息化建设正进入转型期，在这一时期，教育资源的建设是重中 之重。当酶，学校对优秀教育资源的需要与鞠俱谱，丽教育资源建设的现状刚是 “炒作火爆，产品初级”，大多数教育软件期教育资源产品目前仍处于初级发展 阶段。随着技术的发熊和开发者对教育信怠亿理解的不断加深，未来的教育资源 建设将会不断成熟和完善，并将向四个方向发展：普及化、专业化、地方化、个 性亿。也就怒流，那擅没有校园阏或者硬辞条件较麓酌学校也将逐渐能够事淆弼 优秀的教育资源；各种细分的专业化资源库将不断涌现；地方教材的不断出现及 建区教育发展的不平德，会傻教育资源的发展不断满定建方纯和个饿亿的需要。 当前教育资源狭隘化现教严重，这体现在两个方面：一是对“赣f 源库”的理 解狭隘，将确关静、不穗关懿产品帮褥之为“教育资源库”，甚至将傲软件溺下 的“边角料”、“陈芝麻烂谷子”都装到资源库中；或者从互联网上随便下载一 些内容，拼凑在一蔻恣藏了“资源零”。毽魏有译徐说，“瓷添霉憝一个餮，骨 么都可以往里装。”二是教育资源的相对缺乏。适当且适用的教育资源不足，不当 又无糟戆资滚荐多毽w 无济于拳。 l 。4 。2 课孛 素材割作王县系绞壤述 本文所设计的课l 牛素材制作工具系统就是为广大教师度岿定做的素材制作工 具，其目的怒帮助老师在短时间内制作出个性化的谍件素材，从而避一步制作出 风格迥异、教学效果突出的谍 牛。这样，突矬 了课程特点，也体现了教蝤的个人 特色。 素材制侔工具的目标是给广大教烦提供一个具裔充分自主性又符合用户教学 习惯的课件素材制作平台，英方便易用性有利于发挥教师自身的筒造性和能动性。 同时，该系统的易扩展性使得它可以适应用户不断发展的需凝。 索材制佟工其中的素材铷作模块用于制作深件所需的基本图片索材；小实验 库( 绒者软件操作示范库) 提供了各科( 耳簸是物理、化学和信息技术课) 用到 的实验和现象的演示( 或者常用软件鹣操作等的演示说明) ，可殴独立使用鼓翻作 课件；素材防伪提供旗本的知识产权保护的功能。 ( 1 ) 系统特点与刨薪 1 国内首次提出并开发成功 本素枣砉制作工熬是为制作谋辞静态蚕片豢韦孝两开发的软件，莛瓣藩国内唯一 可以交互制作索材的工具类产品，其蹑大的特点和作用就是将课件设计制作与课 孛素枣芎麓终分离，可骧便蕤蟪提供臻蔟懿漂体鎏片蜜漾，表魂在： 方便快捷 系统果瘸人文襻瑟窝工程乔覆绐合懿方式，瘫客具有爱次感秘逻辑懂；采 基于网络的素材制作工具及其关键技术研究 用全拖拽方式，效率高、使用方便；在素材编排上遵循教材内容要求，既符合教 师授课习惯，又在选材范围上体现了丰富完备。 再创造性 更有利于教师利用自身的创造才能和教学经验再创造制作课件所需的素材， 使教师有了参与感，而且所开发的素材更具特色。 2 良好的通用性和可重用性。以本系统制作的素材图片均被保存为通用的图像格 式，可与各种课件制作工具搭配使用。 3 平台无关性。该工具采用j a v a 语言开发，由于j a v a 语言的平台无关性，该工 具可在w i n d o w s 操作系统和l i n u x 操作系统下畅通运行。 第2 章媾f 两络的应用较件的体系结鞫艘其开发技术 l 第2 章基于网络瓣应用软律的体系结构及开发技术 浚弱企披缀疲爝开发，酃会掇剿拄屡体系结构。典型的客户n 务器簌绞是蒸 予2 瑟结构羽，在数撵层鞠表示鼷业务逻瓣层之阀蠢藿潘断的界线。这类应用一 般都楚数撼鞭动静，应丽程客户机上，势盥羟企救中觐嚣个数据黪服务器。奁 这戳结构下，金数内郏可以共享数据，褪肖诲多缺点。 2 1 阏络应用开发的体系结构 2 1 。1 从系统层次上划分 1 2 麓体系缩稳 在簧绫黪2 缀络榴中( 魏鬻2 。1 ) ，憩骥受载端佼于罄户规嬲 蕊上，面黢务器稷饺充当了应爱稷窿帮数撼之闻懿抟簸控翻嚣。疲 瑟禊蹿静镁麓受袋予怒瓿瓷滚，藤疑琢终滚董毽增辍了。豢整个 纛鲻程枣帮衣瓮税上运行辩，在淄产看瓣缭梁懿，成爰稳净需要 多次浚闫数攥，这耱方式掇大熬滚爨了翻终攀突。圈2 。l2 屡体系绩掬 2 层体系结穗鹣舅癸一个润题是可维护拣，对瘫耀程黪龄一个小，l 、懿骖改都会 涉及至l 把蹩令应溺爨耪分发给爱户。郄佼这个遥狴蹙塞动德麴，仍然要谯每个客 户魂上更耨疲露。 2 + 3 屡髂蓑终鞠 海了瓣决这鍪阉躯，软黪秀挺懑了一秘3 层髂系结构鹣缀念 翔墅2 。2 ) 。 圈2 + 23 鼷体系结稳 基于嘲络的素材制作工具及其关键技术研究 应用层被划分为几个相互隔离的逻辑层。每一逻辑层都定义好一套接口集。 第一层，也就是表示层，主要由类似于图形用户界面的部分组成：中间层，即业 务层，由应用逻辑和业务逻辑构成；第3 层，数据层，包括了应用程序所需要的 数据。 中间层( 应用逻辑) 代码由用户调用( 通过表示层) 来获取所需要的数据。 表示层接收数据并且按照适当的格式显示出来。从用户界面中分离出的应用逻辑， 极大地增强了应用程序设计的灵活性。在应用逻辑对表示层提供了一套定义清晰 的接口的情况下，甚至不用改变应用逻辑部分，就可以建立和分发多种用户界面。 数据层包含了应用程序所需要的数据。这些数据可以由不同的信息源组成。 如o r a c l e 和s y b a s e 数据库，也可以是x m l 文档( 按照x m l 规范存放的数据) 集，还可以是如l d a p 服务器的目录服务。除了传统的关系数据库存储机制外， 还有多种应用程序可以访问的企业数据源。 3 n 层体系结构 一个n 层结构系统能够支持多种不同的配置，在n 层结构中，应用逻辑的划 分是根据功能而不是根据物理方面来进行的。 n 层结构的划分方式如下： 用户接口层，负责处理用户与应用程序之间的交互过程：它可以是一个通过防 火墙运行的网络浏览器，也可以是一般的桌面应用程序，甚至还可以是无线设备。 表示逻辑层，定义了用户界面要显示的内容和如何处理用户的请求一一根据所 支持的是什么样的用户接口。对于相应的客户，表示逻辑层版本会有相应的不同。 业务逻辑层，通过与应用数据打交道，对应用的业务规则实施建模。 基础框架服务层，提供了应用系统需要的其他功能，如传输消息、事务支持等 等。 数据层，存放企业的应用数据。 图2 3n 层体系结构 第2 章蒸干隧络的趣耀较件的体系龉掏殿其开发技术1 3 蘩予这争| 缝鞠蕊应爨程滓粟耀了摸怒一褪潮一控鲻嚣( m o d e l v i e w c o n t r o l l e r ，m v c ) 模式。英终捣黧鬻2 ，3 耩示： 采矮遮秘模式熬穗熬憝要把数攥( 援攫) 与麴秘表示傣惑酶郝分( 秘强) 分 离懑采。它察嚣毒之阏是南穗蠲娩务逻蛰( 控裁器) 寒捺铡信息鹣流彝。遴过这 耱模式，裁鼹设诗蹬基予三秘相互交互熬璇熊组 警 模型、魏图、拣制嚣) 豹皮 趸稷黟。 4 。金避缝秘 曩蘸羹蹙，爨霄豹讨谂只集中东单个癍瑙程黟瓣结鞠上，实瓣上，摁这擅瘦 霞瓣廖看俘独立鹩怒不行酾。这臻应蠲露使农不磷驰体系络擒下瞧墩该可以稳互 逶绥，这裁霹要寻找静内程绞一姻、整体豹方式寒慰待这些盛熙。 不震要巍缝枣蘑上终变动一一企擅缀结擒本质上蹩n 鼷麴，需黉程对威用的认 识土撵一终变让。要掇n 堪结构黩髑到企她级系统中，只黉簧簿零的考虑用多个 疲躅对象露不是单个麓单嶷用来扩张中闽矮。这些巍愆对象都必须霄各自的接口， 从箍允许它妇之阕摇夏协调工手# 。接韬就像契约，每个对教通过搂蹲来接受定 豹参数，势返回捆瘫豹结果袋。应爝对象邋避使用浚髓来遴行相曩之阔的遇嵇。 裁金戴缀结构来说，程蒜个部门之阅莱月一缎通用的魈件就可以实瑗多种应 援n 从两，逶过创建一套凝鸯渡务功能的模块集会使整个企北访阍，裁可以使各 静商激实躞拣准诧。如果商业灌则发袋了变纯，只褥鼷对商娥聪象截修改旒行了， 若肖必要的话，也可以修改接口，鄹就需饕修改访闽该接魑的任何对象。因此在 设计癍用稔序接口孵旋当淀惑，最好尽可熊使褥接强通甩纯，霞为熬他对象通过 应朋对象的接口丽不楚其本麝进行通信的，修改对象搴身与修改接翻相眈，前者 裰对简单褥多。 图2 。4 企渡绐构 1 4 培于网络的素材制作工具及其关键技术研究 2 1 2 从实现的角度来讨论系统体系结构 实际上，目前存在许多技术途径实现企业级应用。如m i c r o s o f t 的n e t 结构， s u n 公司的j 2 e e ，o r a c l e 公司的o r a c l e 9 ii n t e m e tp l a t f o r m 等等。 m i c r o s o f t n e t 与s u nj 2 e e 是目前企业w e bs e r v i c e s 平台市场上两个最重要 的应用框架( a p p l i c a t i o nf r a m e w o r k ) 。它们都在针对分布式n t i e r 应用的设计、集 成、性能、安全性和可靠性等诸多方面，为用户提供了总体的指南和规范。基于 这些指南和规范，技术提供商提供了相应的平台、工具和编程环境。在具体的应 用框架中，包括了针对应用的表现层服务、服务器端进程、会话管理、商业逻辑 框架、应用数据缓存、应用逻辑、持久化性、事务、安全和日志服务等内容。技 术提供商能够在应用框架的顶部构建应用程序的开发工具和应用服务器。 1 j 2 e e 与n e t 概述 j 2 e e 的体系结构 j 2 e e 是s u n 公司提出的分布式、多层应用的标准体系结构，它用组件的方法 来设计、部署企业应用。j 2 e e 技术的基础是核心j a v a 平台即j a v a 2 平台的标准版。 j 2 e e 具有“编写一次、随处运行”的特性、方便存取数据库的j d b c a p i 、c o r b a 技术以及能够在i n t c m e t 应用中保护数据的安全模式等，同时还提供了对e i b ( e n t e r p r i s ej a v a b e a n s ) 、j a v as e r v l e ta p i 、j s p ( j a v a s e r v e rp a g e s ) 以及x m l 技 术的全面支持。其最终目的就是成为一个能够使企业开发者大幅缩短投放市场的 体系结构。 ( 1 ) j 2 e e 的四层结构 j 2 e e 使用多层的分布式应用模式，应用逻辑按功能划分为组件，各个应用组 件根据它们所在的层分布在不同的机器上。j 2 e e 的典型四层结构如下： 运行在客户机器上的客户层组件 运行在j 2 e e 服务器上的w 曲层组件 运行在j 2 e e 服务器上的业务逻辑层组件 运行在e i s 服务器上的企业信息系统( e n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e m ) 层组件。 ( 2 ) j 2 e e 容器 由图2 5 可看出，j 2 e e 应用组件可安装部署到以下几种容器中： e j b 容器 e j b 容器管理所有j 2 e e 应用程序中企业级b e a n 的执行，e n t e r p r i s eb e a n 和它们的容器运行在j 2 e e 服务器上。 w e b 容器 w e b 容器管理所有j 2 e e 应用程序中j s p 页面和s e r v l e t 组件的执行，w e b 露2 章基于随缮静髓瘸软释鹩体系结梅爰箕开发技术 1 5 组 牛鄹它们的容器运行在j 2 e e 服务器上。 应曩稳垮客户溺容器 应髑程序窭户端容器篱理所有j 2 e e 碰用程序中客户端组件的执行。应用 程房客户端容器运行在客户端枫爨上。 a p p l e t 容器 a p p l e t 容器是运行在客户端枫器上的b 浏爨器和j a v a 捅件的组合 圈2 s 豫糙的总体结构 ( 3 ) j 2 e e 的核心a p i 与组件“。 j 2 e e 平台由一熬套服务( s e r v i c e s ) 、应耀程游搂西( a p i s ) 耩协议徜戚，它 对开发基予w e b 的多层应用提供了功能支持，以下怒j 2 e e 中的1 3 种主骤a p i 的 简警籀述： j d b c ( j a v ad a t a b a s ec o n n e c t i v i t y ) j d b c a p i 为访闷不两豹数据瘁爨供一稀统一途径，象o d b c 一样，j d b c 时开发者屏蔽了一些细节闻题，翳外j d b c 对数据库的访阏氇獒霄平台笼关幢。 j n d i ( j a v an a m ea n dd i r e c t o r yi n t e r f a c e ) j n d i a p l 被糟予撬行名字和鹭录黻务，它提供了一致静模篷来存欷和操豫 爱渣级瓣爨添，翅d n s 、l d a p 本蟪文 掌系绞戏癍爱激务器中豹对象。 e j b ( e n t e r p r i s ej a v ab e a n ) 提供了一令攥絮采强发霸实麓分毒式囊务逻辑，并显著地蕊他了粟露可 枣 缩惶帮离发复杂瓣企甄缀应臻瓣开发。e j b 裁菠定义了e 拯缀俸在露瓣热蔼与 宅键懿容器进行交互侮鼹。容嚣受责提供公用艟跛务，如照录殿务、事务管理、 1 6 基于网络的素材制作工具及其关键技术研究 安全性、资源缓冲池以及容错性。值得注意的是，e j b 并不是实现j 2 e e 的唯 一途径。由于j 2 e e 的开放性，使得厂商能够以一种和e j b 平行的方式来达到 同样的目的。 r ( r e m o t em e t h o di n v o k e ) r m i 协议调用远程对象方法。它使用了序列化方式在客户端和服务器端传 递数据。r m i 是一种被e j b 使用的更底层的协议。 j a v ai d l c o r b a 在j a v ai d l 的支持下，开发人员可以将j a v a 和c o r b a 集成在一起。可以 创建j a v a 对象并使之在c o r b ao r b 中展开，或者它们还可以创建j a v a 类并 作为和其他o r b 一起展开的c o r b a 对象的客户。后一种方法提供了另一种 途径，通过它j a v a 可以将新的应用和旧的系统集成在一起。 j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) j s p 页面由h t m l 代码和嵌入其中的j a v a 代码所组成。服务器在j s p 页面 被客户端请求访问以后，对这些j a v a 代码进行处理，然后将生成的h t m l 页面 返回给客户端的浏览器。 j a v as e r v l e t s e r v l e t 是一种小型的j a v a 程序，它扩展了w 曲服务器的功能。作为一种 服务器端的应用，当请求时开始执行，这和c g ip e r l 脚本很相似。s e r v l e t 提供 的功能大多与j s p 类似，不过实现的方式不同。j s p 通常是大多数h t m l 代码 中嵌入少量的j a v a 代码，而s e r v l e t 全部由j a v a 写成并且生成h t m l 。 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 ) x m l 是一种可以用来定义其他标记语言的语言。它被用来在不同的商务过 程中共享数据。x m l 的发展和j a v a 是相互独立的，但是，它和j a v a 具有相同 的目标，即平台独立性。通过将j a v a 和x m l 的组合，可以得到一个完美的具 有平台独立性的解决方案。 j m s ( j a v am e s s a g es e r v i c e ) j m s 是用于和面向消息的中间件相互通信的应用程序接口。它既支持点对 点的域，又支持发布订阅( p u b l i c s u b s c r i b e ) 类型的域，并且提供下列支持， 经认可的消息传递，事务型消息的传递，一致性消息和具有持久性的订阅者等。 j m s 还提供了另一种方式将新的应用与旧的后台系统集成在一起。 j t a ( j a v a t r a n s a c t i o n a r c h i t e c t u r e ) j t a 定义了一种标准的a p i ，应用系统由此可以访问各种事务监控。 j t s ( j a v at r a n s a c t i o ns e r v i c e ) j t s 是c o r b ao t s 事务监控的基本的实现。j t s 规定了事务管理器的实 现方式。该事务管理器是在高层支持j t a 规范并且在较底层实现o m go t s 第2 章攮于网络的应用软件的体系结构及其开发技术 1 7 s p e c i f i c a t i o n 的j a v a 映像。j t s 事务管理器为应用服务器、资源管理器、独立 的应用以及通信资源管理器提供了事务服务。 j a v a m a i l j a v a m a i l 是用于存取邮件服务器的a p i ，它提供了一套邮件服务器的抽象 类。不仅支持s m t p 服务器，还支持i m a p 服务器。 j a f ( j a v a b e a n s a c t i v a t i o nf r a m e w o r k ) j a v a m a i l 利用j a f 来处理m i m e 编码的邮件附件。m i m e 的字节流可以被转 换成j a v a 对象，或者转换自j a v a 对象。大多数应用可以不需要直接使用j a f 。 m i c r o s o f t n e t 体系结构 m i c r o s o f t n e t 的前身是下一代w i n d o w s 服务( n g w s ) 。它主要基于包含实 际语言和执行平台的n e tf r a m e w o r k ，以及提供了丰富内建功能的基本类库。 m i c r o s o f t n e t 是把i n t e m e t 转换成一个分布式计算平台的技术。m i c r o s o f t n e t 蕴 含的基本理念就是将注意力从单独的w 曲站点和与i n t e r n e t 相连的各种设备，转移 到由各种计算机、设备和服务协同工作的架构之上，从而提供涉及面更广、功能 更全面的解决方案。m i c r o s o f t n e t 的设计理念即在于允许在合作解决方案架构内 集成或协调i n t e m e t 上的任意资源组。它为创建分布式w e b