（教育技术学专业论文）高校开放式电子档案管理系统设计与实现.pdf

西南科技大学硕士研究生学位论文 第1 页 一_ 一一_ 一 摘要 随着计算机技术和网络技术的普及，“教育信息化”建设也已拉开帷幕， 从硬件建设到资源建设，从教育方式的信息化到教育管理的信息化，从一开 始的信息技术与课程整合到如今的数字化校园，越来越多的媒体、技术被广 泛应用到教育教学中。教育技术专业一直致力于研究技术如何更好的支撑教 育，促进教育最优化；从传统电化教育对多媒体技术应用于教学的研究，到 现代教育技术对信息系统技术的开发利用，教育技术水平体现着教育信息化 程度。本文主要研究多媒体技术及信息管理系统开发，并通过开放式电子档 案管理系统开发这一实例，将多媒体技术和信息系统开发技术结合起来。高 校电子档案管理系统集文字、图像、视频等多种多媒体元素处理为一体，是 多媒体技术的综合应用。而笔者所在学校仍采用手工的学生档案管理方式， 存在许多不足，也有必要实现学生档案的信息化管理，加快学校教育信息化 的步伐。 本文通过分析多媒体技术、信息系统开发技术及笔者所在学校学生档案 管理的业务流程及需求，采用j 2 e e 架构，j d b c 数据库访问技术，基于普通 计算机实验开发环境，以m y e c l i p s e 为开发工具，实现了开放式电子档案管 理系统平台的开发。 关键词：教育信息化档案信息化电子档案系统开发 西南科技大学硕士研究生学位论文第1 i 页 a b s t r a c t w i t ht h ep o p u l a r i t yo f c o m p u t e ra n d n e t w o r kt e c h n o l o g y , t h ec o n s t r u c t i o no f e d u c a t i o n a li n f o r m a t i o nh a sb e g u n f r o mh 缸d w a r ec o n s t r u c t i o nt o r e s o u r c e s ， f r o mt h ei n f o r m a t i o no fe d u c a t i o n a lm o d et oe d u c a t i o nm a n a g e m e n t ，f r o mt h e i n t e g r a t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dc u r r i c u l u mi n t ot o d a y sd i g i t a lc a m p u s ， m o r ea n dm o r em e d i a ，t e c h n o l o g yw e r ew i d e l yu s e di ne d u c a t i o na n dt e a c h i n g e d u c a t i o n a lt e c h n o l o g yh a sb e e nc o m m i t t e dt or e s e a r c h i n gt e c h n i q u e sh o wt o b e t t e rs u p p o r ta n dp r o m o t ee d u c a t i o n f r o mt r a d i t i o n a la u d i o v i s u a le d u c a t i o n s t u d y i n gt h eu s i n go fm u l t i m e d i at e c h n o l o g yi nt e a c h i n g ，t om o d e me d u c a t i o n a l t e c h n o l o g yd e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o ni n f o r m a t i o n m a n a g e m e n ts y s t e m ， e d u c a t i o n a lt e c h n o l o g yl e v e le m b o d i e st h ee d u c a t i o n a li n f o r m a t i o ns t a n d a r d t h i s p a p e rs t u d i e st h em u l t i m e d i at e c h n o l o g ya n di n f o r m a t i o nm a n a g e m e n ts y s t e m d e v e l o p m e n t ，t h e nl i n k st h eb o t ht h r o wt h eo p e ne l e c t r o n i cf i l em a n a g e m e n t s y s t e m u n i v e r s i t ye l e c t r o n i cr e c o r d sm a n a g e m e n ts y s t e mc o m b i n i n gt e x t ，i m a g e s ， v i d e oa n do t h e rm u l t i m e d i ae l e m e n t sa s o n e ，i sa l li n t e g r a t e da p p l i c a t i o no f m u l t i m e d i at e c h n o l o g y t h ea u t h o r ss c h o o li s s t i l lu s i n gm a n u a l l ym a n a g i n g s t u d e n ta r c h i v e s ；t h e r ea r eal o to fw e a k n e s s e s t h e r e f o r e ，i ti s n e c e s s a r yt o a c h i e v ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n to fs t u d e n tf i l e st os p e e du pt h ep a c eo fs c h o o l e d u c a t i o n a li n f o r m a t i o n t h r o u g ha n a l y z i n g t h em u l t i m e d i a t e c h n o l o g y , i n f o r m a t i o ns y s t e m s d e v e l o p m e n tt e c h n o l o g y , t h eb u s i n e s sp r o c e s s e sa n dn e e d so ft h ea u t h or i ss c h o o l s t u d e n tf i l e sm a n a g e m e n t ，t h i sp a p e ru s e dt h ej 2 e ea r c h i t e c t u r e ，t h ej d b c d a t a b a s ea c c e s st e c h n o l o g i e s ，b a s e do nt h ee x p e r i m e n t se n v i r o n m e n to f a v e r a g e c o m p u t e rf o rt h ed e v e l o p m e n t ，a n dt h et o o lw a sm y e c l i p s ea n dr e a l i z e dt h eo p e n 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1 l l 页 e l e c t r o n i cf i l em a n a g e m e n ts y s t e mp l a t f o r md e v e l o p m e n t k eyw ords ：e d u c a t i o ni n f o r m a t i o n ：a r c h i v e si n f o r m a t i o n ：e l e c t r o n i c f i l e ；s y s t e md e v e l o p m e n t 西南科技大学硕士研究生学位论文箩二垦 1 绪论 1 1 研究目标和内容 随着教育信息化建设的不断深入，越来越多的信息技术被应用到教育领域。 本文的研究目标是：在研究多媒体技术及信息管理系统的基础上，将高校中综 合运用这些技术的电子档案管理系统作为应用实例，通过开发开放式电子档案 管理系统，使多媒体技术和信息系统开发技术有机结合。 本课题主要研究内容有：了解国内教育信息化概况、系统开发技术、国内 外高校电子档案研究现状；调研分析笔者所在学校学生档案管理的业务流程及 需求；详细设计开放式电子档案管理系统的整体架构、选用技术、功能模块及 数据库；开发开放式电子档案管理系统，对其主要功能予以实现。 1 2选题背景和意义 1 2 1教育信息化发展的要求 教育信息化是教育改革发展中的关键环节。以教育信息化带动教育现代化， 进而实现教育的全面发展是我国教育发展的战略决策。教育信息化的建设与应 用是促进国民教育体系发展成形的重要手段，为学习型社会的形成提供重要支 撑，有利于全面提高全体社会成员的信息素养。在国家和社会的大力支持和参 与下，国内教育信息化在基础设施建设、资源建设、关键技术攻关、标准化研 究、教育政务信息化、信息化人才培养等众多方面都取得了显著成绩。 教育信息化是实现教育现代化的一个复杂过程，高等教育信息化是教育信 息化的一个有机组成部分，并且是教育现代化进程中很关键一环，是衡量一个 国家教育水平乃至国家竞争力的重要指标n 1 。在此背景下，各大高校引进现代化 教学设备，并将其应用到教学过程中，辅助学生学习，从教学手段、教学策略 等方面着手实现信息化，有实力的学校还建立起了自己的教学资源库，目前许 西南科技大学硕士研究生学位论文 第2 页 - _ - _ - _ _ _ _ - _ - _ _ _ - 一。一 多高校都在进行数字化校园的建设。数字化校园是依托计算机技术和网络系统， 实现各类校园信息的收集、处理、整合、存储、传输、应用，使教学资源得到 充分优化利用的一种虚拟教育环境乜3 。概括来讲，一个“数字化校园 的整体架 构包括网络基础设备( 软硬件及安全设旋) 、网络基础服务、多个应用系统和网 络管理系统四个部分。与传统校园相比，数字化校园适应信息化时代对教育的 高要求，教育层面体现了全新的教育理念和新型的教学方法以及高效的教学与 管理手段；技术方面其数字化、网络化、多媒体化、智能化等特点为师生的教 与学提供了强有力的保障。数字化校园建设是教育信息化建设的重要实现途径， 对我国高等教育的发展起到举足轻重的作用。 各类技术的发展和进步在人类文明进程中起了不可估量的作用。文字的出 现，幻灯投影等视听媒体的发明，大大提高了知识传播的质量和效益，随着人 类步入信息社会，多媒体技术、网络技术等各种信息技术，将计算机系统功能 与多种媒体信息集于一体，使人类对知识的学习进入到立体传播阶段阳3 。毋庸置 疑，加大现代教育技术在教育教学中的应用力度是保证教育信息化健康快速发 展的根本前提。教育信息化建设步伐地不断前进，就要求教育资源、教学方式、 教学策略、教育管理等个方面的建设也相应地同步向前。高校学生电子档案的 发展是高等教育手段信息化建设的一部分，是高等教育信息化资源的组成元素。 从基础设施层面来讲，开放式学生电子档案管理系统是维持教育教学系统正常 高效运行的工具软件、应用软件，归属于教育信息化环境资源一类，但从系统 功用层面来说，该系统有学习管理功能，能达到一定的教学目的，对教学有支 撑作用，又可以归入教育信息化信息资源的范畴。高校学生电子档案的建设发 展，无疑推动了高等教育信息化建设的进程，尤其是在国内教育科研地位不断 提升，校内各服务站点的数据和应用程序都比较正规完善的当今，信息资源的 开发在资源共享方面，克服了信息、资源孤岛的形成。 1 2 2 现代教育技术研究趋势 西南科技大学硕士研究生学位论文第3 理 现代教育技术在教育教学中的地位变得尤为重要，已经成为教育改革和发 展的必然要求。从传统电化教育对多媒体技术应用于教学的研究，到现代教育 技术对信息系统技术的开发利用，教育技术水平体现着教育信息化程度。国家 明确提出：“大力提高教育技术手段的现代化水平和教育信息化程度 。教育手 段信息化主要体现在两个方面，一是教学方式的信息化，二是教育管理信息化。 传统教师讲教材、学生被动接受地满堂灌教学方式在教学效果上已远远达 不到新课改后对教育目标的要求。在认知主义和建构主义理论的指导下，教职 工的教育观念发生了前所未有的改变，他们开始转变自身角色，加强自身信息 素养、不断学习现代教育技术，利用现代信息技术给学生提供更好的教育方法 和教学策略。技术的发展丰富了教育媒体的种类，为教育提供了更多地选择机 会，教师根据教学目标和教学内容j 正确选择并恰当利用这些媒体，不仅能够 帮助学生快速掌握学习内容、完成教学目标，而且对教师的教学、科研以及自 身的专业发展都有很大益处聆3 。从传统的板书讲授到现代投影仪、多媒体的运用， 从传统的教室到现代网络技术支持的数字学习中心、学习社区的建立，我国的 教学方式已经发生了很大变革。 从系统论角度来讲，教育作为一个系统，其中任意环节的落后都会影响到 整体效果。因此，教育管理方式这块也必须要跟得上时代的节拍，才能从整体 上提高教育水平。无纸化办公概念的提出，为信息技术在教育管理中的进一步 应用开辟了新天地，数字校园基础上的智能办公系统的开发，正在各个高校悄 然揭幕。无论是为改进教学方式而建设地网络学习平台，还是为提高教育管理 效率而开发的各个应用系统，他们都隶属信息技术应用开发的范畴。 教育技术在中国的发展仍处于摸索发展阶段。从“电化教育到“教育技 术”一直致力于技术手段在教育教学中的应用研究，以技术支撑教育，促进学 习，提高教学效果。这从教育技术0 5 定义上就可看出，根据学习资源、教学目 标，设计教学策略，选取合适的媒体，合理组织安排教学过程，使学习效果最 优化。开放式学生电子档案管理系统是多媒体技术在教育中的一种应用，它不 西南科技大学硕士研究生学位论文 第4 页 仅在教育管理方面给师生带来便利，提高教学服务效率和质量，而且它还可以 应用到教学过程中，作为过程性评价手段，激励学生自主学习、全面发展，提 高教学效果。 ， 1 3高校电子档案管理现状 1 3 1 高校档案存在的问题 档案以其真实性、原始性、以及任何材料不可替代的依据和凭证作用，记 录着个人或集体参与的各项活动。对于高校单位来说，档案真实地记录着建校 历史，通过查看以往的决策、执行轨迹，可以更好更准确地把握当今学校发展 的方向，为领导科学决策、管理提供第一手参考资料；此外档案也为单位各部 门发展提供依据。对于大学生个人来说，将来无论是继续深造还是参加工作， 都离不开档案的凭证作用。通过对相关文献的调查，发现高校档案建设过程中 存在一些问题，总结如下： 1 3 1 1 纸质档案影晌高校档案管理的办公效率 在一些数字化建设匮乏的院校，还普遍应用传统的纸质档案，传统档案以 纸张为载体，存放于档案袋中，这就限制了其信息存储的形式。随着高校近几 年的不断扩招，高校档案馆档案数量剧增，给档案的管理带来许多不便：档案 的存储空间需要扩大，管理人员查找学生档案、对每个学生的信息进行归档等 都十分费时费力；在此状况下高校档案的利用率相当低，档案馆只能作为档案 的管理部门和封闭的信息保存地。 1 3 1 2纸质档案给毕业生造成一定麻烦 在“双选会”招聘制度广泛实施的今天，人才流动现象司空见惯，人事档 案的存在及其重要性对从业者来说已经越来越模糊，大学毕业生淡薄个人档案 的情况更是严重。据相关调查了解，仅在甘肃省某人才市场保管的两万多份档 西南科技大学硕士研究生学位论文第5 页 案中，就有8 0 0 0 份档案1 0 年未缴纳保管费，属典型的“弃档”，占该市场所存 人事档案的4 0 ，并且这种行为在高校毕业生中有增无减h 3 。对于高校毕业生 来说，许多事情没有档案是办不成的，比如报考研究生、进国家机关或企事业 单位、办理出国护照等等。因此，对档案的忽视，必将给高校毕业生自己带来 麻烦。 1 3 1 3“信息孤岛”现象普遍 随着互联网技术的飞速发展，教育信息化的声声召唤，各大高校各自从事 “数字化校园”建设，在此项目提出的前期并没有一套科学、统一、开放的原 则与方案提出，众高校皆根据自身状况，在已有基础上建设数字化校园，由于 各高校自身建设情况参差不齐，也没有相互协商是否遵循公开的互联协议和规 范、采用统一的标准以及对外开放等异象，致使现在许多院校只能同校园内相 互访问信息和资源，校外间没有开放的系统接口，且采用的标准不相同，无法 互访，进行资源共享，造成许多“信息孤岛的存在，阻碍了档案信息网络化 建设进程。有些高校档案管理系统与校园网脱离，自行工作，客户端的安装极 不便捷，用户通过该系统无法彼此交流信息、进行数据交换。 1 3 1 4档案的利用率有待提高 传统档案多只是对单位人员基本信息的记录、存储，功能不够强大，且档 案利用率低。在信息网络技术广泛应用时代，档案部门也已不再是档案实体的 管理部门和封闭的信息藏储地，而是一个积极提供利用的服务机构畸3 。在高校发 展不断提升的今天，如何有效发挥各种档案的作用是个值得深思的问题。 1 3 2 高校电子档案国内外现状 1 3 2 1 国内高校电子档案研究现状 在国内，电子档案是一个新的研究领域，档案信息化的概念在2 0 0 0 年才被 国家档案局正式提出，之后国内各档案部门才陆续开始重视档案信息化建设。 西南科技大学硕士研究生学位论文 第6 页 纵观档案管理信息系统的发展，大致可划分为三个阶段：单机应用阶段、网络 化应用阶段、集成化应用阶段。 许多高校对学生的档案管理工作开始一直停留在传统的纸质版状态，由于 高校前一阶段的不断扩招，档案管理人员工作量日益繁重，他们要花费大量的 时间采集、整理、归档学生档案信息，劳神费力且效率低下；在此情形下，不 少高校开始从社会上购买信息管理系统软件，建立专门的信息中心，来开展档 案信息的电子化管理。随着计算机技术、互联网络技术的迅猛发展，档案信息 化工作的不断深入，一些资金比较雄厚的名校先后响应教育信息化的号召，建 立了自己的档案信息管理系统，使本学校的学生信息实现了电子化管理。如复 旦大学的结合本校电子环境建设的档案管理系统，该系统与校园其它业务子系 统均有良好接口，能够支持学校的各项工作。重庆大学数字档案馆实现了档案 管理的信息化、网络化、智能化，办公系统电子文件管理一体化h 3 。有的院校档 案管理半信息化半传统化，当然也还有一些高校仍在沿用纸质版的档案管理方 式。随着教育信息化号角的响起，传统纸质化的档案管理方式也越来越难以满 足现代高校档案管理的需求，高校档案管理电子化的趋势日益凸显、锐不可当。 1 3 2 2 国外鬲校电子档案研究现状 国外档案管理事业历史悠久，无论是它的理论研究，还是具体的档案整理、 分类、编目、检索、利用等操作程序都非常完善。大学档案馆也是历史较悠久 的档案保存机构之一。2 0 世纪以来，许多大学的档案机构逐渐与图书馆分离， 成为收藏大学各种档案的专门机构，并且这些大学的档案馆都是终极性的，不 隶属于国家，以馆藏丰富、学术价值高而著称。如美国的哈弗大学和耶鲁大学 档案馆：英国的牛津大学、伦敦大学档案馆等等。国外档案馆的管理注重与法 律、公共行政等部门合作，共同致力于维护具有历史性的档案。随着信息化的 不断发展，许多国家和地区电子文件管理经历了从机构自行研发、分散管理到 国家组织规划、集中管理的转变过程。经过这一转变，这些国家电子文件管理 西南科技大学硕士研究生学位论文第7 页 发展日益成熟、完善，并开始沿着国际化、正规化和标准化的方向发展1 。数字 时代的到来，给全球电子档案的管理带来新的挑战，国内外各大高校均面临着 “档案数字化转型 的问题，如何把纸质档案工作流程向数字化转型? 国外各 大学积极采取措施应对这种变革，它们都很重视文件在保管上的连续性。美国 密歇根大学建立了新一代统一的技术平台来应对环境变化，缜密的档案管理系 统，全校一致的管理框架，整合数字资源，在满足安全、保密上的要求之上， 还注意到了向外界求援，达到分布式管理向资源共享的转变。 国内外高校学生电子档案尽管研究深度、广度有所不同，却是都已存在。 国内外对于电子档案袋理念的研究应用都很成熟。但在将两者结合方面却并未 有研究，将电子档案袋理念融入电子档案管理系统中，使其功能更强大可以算 作本系统的特色之处。开放式电子档案管理系统能够记录学生大学四年的成长 轨迹，方便管理者全面评价学生，可以作为评价机制；对于用人单位来说，为 其选择员工提供参考。 1 4 本论文的工作内容及安排 随着教育信息化进程地不断加大，现代教育技术在教育教学中应用更加深 入广泛，尤其是多媒体技术。本文对文字、图像、视频等多媒体技术进行了研 究，并将其应用到具体的环境中；笔者通过对所在学校进行调研发现，该校学 生档案还停留在传统纸质化阶段，仍采用手工的学生档案管理方式，并且学生 的档案分散在多个部门，每到毕业季节，学校相关部门、各院系的学办、班级 负责人都围着学生的档案忙的焦头烂额，在学生档案的有效利用上更是没有很 好体现。因此有必要进行多媒体技术应用开发，充分利用现代信息技术，开发 学生电子档案管理系统来实现学生档案的信息化管理，充分发挥档案的服务作 用，尽可能地使学生电子档案在其个人发展和就业上起到更大的作用。笔者在 详细了解系统开发背景和国内外高校电子档案研究现状的基础上，充分分析了 西南科技大学硕士研究生学位论文第8 页 所在学校学生档案管理的业务流程及需求，对开放式电子档案管理系统的整体 架构、选用技术、功能模块、数据库及应用进行了较为详细的设计。论文的章 节安排如下： 第一章为绪论，阐述了研究课题内容、选题背景和意义以及论文主要工作 和安排。 第二章为相关技术和理论基础研究。对文字、图像、视频等多媒体技术和 信息管理系统开发技术进行了简要说明，对电子档案管理系统中采用的关键技 术进行了具体阐述。 第三章为开放式电子档案管理系统的设计。分析了系统需求，在此基础上 设计了系统总体方案，包括系统架构、数据源、数据库、总体功能及使用方法，。 第四章为开放式电子档案管理系统的实现。交代了系统开发环境，对系统 的每个功能模块进行了详细设计，设置了数据库最大连接，展示了系统部分功 能。 第五章为总结。提出本课题研究存在的不足及下一步要努力的方向。 西南科技大学硕士研究生学位论文 第9 页 2相关技术和理论基础研究 2 1 多媒体信息技术 多媒体技术是教育教学中常用的信息技术之一，它涉及很多方面，有多媒 体信息处理技术、传输技术、表现技术、数据存储技术及安全技术，多媒体信 息的处理过程都是在计算机上完成的。常说的多媒体，不单单只是多媒体信息， 更多时候它还包含处理和应用这些信息的技术，因此很多时候多媒体与多媒体 技术意思等同。对于信息管理系统而言，数据可谓系统的灵魂。常见的多媒体 元素有文本、图形、图像、视频、动画等。 2 1 1 多媒体信息采集技术 一个信息系统可能包含多媒体信息元素的一种或多种，如何获取这些信息 源呢? 概括来说，信息采集技术主要包括两种方式：一是手工录入，二是机器 读取。 手工录入方式需要给用户提供录入界面，方便用户输入信息。 机器读取数据需要借助相应的设备。常见的文字获取设备是扫描仪，图形 图像的获取设备有扫描仪、数字照相机这两个设备主要用于静态图像的获取， 摄像机常用于视频图像的获取。根据经济适用原则，本系统采用扫描仪设备获 取非手工录入数据信息。 扫描仪是一种将各类图像信息采集到计算机中的设备。它的种类有很多， 办公常用的是平板式扫描仪。通过配置一些管理和控制扫描过程的软件及文字 识别、排版、图文数据库等软件，可以使扫描仪提供很强的图文信息获取能力。 扫描仪常用的技术参数是分辨率和色彩数。分辨率用单位长度上扫描图像所含 有像素点的个数来表示，单位是p p i ，它决定了扫描仪所记录图像的细致度。目 前市面上出售的扫描仪，其分辨率多在3 0 0 2 4 0 0 p p i 之间，一般来说，在特定区 间内，p p i 值越大，扫描的分辨率越高；超出这一特定值时，随着图像文件的增 西南科技大学硕士研究生学位论文第10 页 大反而不易处理，对图像质量的改善已不明显n 引。色彩数越大，图像就越鲜艳 真实。扫描仪扫描出的图像格式有多种，常用的是j p e g 格式，该格式比较适合 色彩丰富的图像，它先对图像进行压缩，通过减少色调和饱和度的信息量来储 存像素信息，是一种有损压缩，但这种差别肉眼很难察觉到。 对于视频的采集，一般常用的方式是将摄像机拍摄的视频通过u s b 接口传 输到计算机上，将其保存在硬盘中，然后将其存储路径保存到数据库中。 2 1 2 多媒体信息处理技术 2 1 2 1文字处理 扫描仪安装上文字识别软件后便具有了文字识别( o c r ) 功能，它可以将 印刷品上的文字扫描成计算机可操作编辑的文本，这就大大减少了文字录入工 作者的工作量。市面上中英文文字识别软件有多种，基本工作原理相同，都是 先扫描文稿，设置好画面大小、规整度，然后设定好区域进行识别，最后校对、 保存文件。 2 1 2 2图像处理 图像传递信息比文本更直观形象，同样，图像包含的数据量也很大，这就 给数据的存储、传输、处理带来众多不便。由于原始图像往往存在大量的冗余 信息，如空间冗余、结构冗余、时间冗余等，我们可以采取有效的方法先对其 进行压缩，之后再对其进行传输、存储等操作，这样可以节省大量存储空间， 缓解通信信道和网络的压力。常用的图像压缩编码技术有：限失真图像压缩编 码、无失真图像压缩编码、具有运动补偿的帧间预测编码、具有运动补偿的帧 间内插编码、向量量化编码、子带编码、小波变换、分层编码、分形编码及模 型编码n “。图像压缩比是图像压缩的主要参数之一，图像压缩比越小，压缩后 的图像数据量也就越小，图像质量也就损失越多。 j p e g 是联合图像专家组开发的连续色调静止图像数字压缩和编码的一系 西南科技大学硕士研究生学位论文第11 理 列标准。它有顺序离散余弦变换( d c t ) 、渐进d c t 、无损和分层四种工作模式， 其编码处理过程包括图像准备、图像处理、量化、熵编码。经过d c t 压缩的图 像通过离散余弦反变换( i d c t ) 技术实现解压缩。 网络常用的图像格式有b m p 、j p g 、g i f , p n g 等，其中又以j p g 格式压缩最 有效，它不像g i f 、p n g 那样去掉图像的细部信息，并且在打开图像时可以自动 进行解压缩，但由于它是一种破坏性压缩格式，一定程度上会损害图像自身的 品质。 2 1 2 3视频处理 视频即运动图像，是由一幅幅静态图像连接而成。常用的视频压缩技术一 一m p e g ，新一代的数据压缩技术m p e g - 4 ，它的目标是定义一个音频视频编码 标准，以处理新出现的通信、交互的和广播的服务模式需要，以及由于它们的 技术的融合而产生的混合服务模式的需要n 。m p e g 4 不仅有高效的压缩性， 还能实现多种用户的访问及基于内容的交互。它对原始媒体对象进行标准化， 可以平面或三维地展示自然或合成的内容，场景中包含多个视音频对象，编码 器可以对任何一个视音频序列进行编码，视频编码分为形状编码、运动编码和 文理编码三部分。m p e g 一4 文件格式是m p 4 ，它是一种灵活、可扩展的格式， 便于媒体的交换、编辑、管理及表现。 2 2 信息系统开发技术 2 2 1系统设计的架构理论 框架是一种特殊的软件，它为软件开发带来了高度的重用性，是无数软件 开发人员的多年项目开发经验的总结，在已有的、优秀的架构基础上开发应用， 而不是重新从零开始做，可以大大缩减项目开发周期、降低项目开发可能遇见 的风险、增强系统的应用性和稳定性n 引。目前，c s ( c l i e n t s e r v e r ) 架构和b s ( b r o w s e r s e r v e r ) 架构是开发模式技术架构的两大主流。c s 架构即客户机服 西南科技大学硕士研究生学位论文 第12 页 务器结构的简称，b s 架构即浏览器服务器结构的简称。 2 2 1 1 客户机服务器 c s 这种体系结构模式是以数据库服务器为中心、以客户机为网络基础，在 信息系统软件支持下的两层结构模型。这种体系结构中，用户操作模块布置在 客户机上，数据存储于服务器数据库中。客户机通过服务器获得所需要的网络 资源，服务器为客户机提供网络必须的资源，目前大多数信息系统是采用 c l i e n t s e r v e r 结构n3 | 。客户h i 务器应用模式的最大特点就是“肥客户机 ，客 户端需要安装必要的软件，也可以说它是两层结构的应用软件。客户端软件一 般由应用程序和连接数据库程序构成，而服务器端则是某种数据库系统。 c s 体系结构根据系统规模需要相应的硬件配置，一般建立在小范围网络环 境上，局域网之间再通过专门服务器提供连接和数据交换服务。c s 程序更加注 重流程，对权限多层次校验以及系统运行速度可以较少考虑n3 i 。采用c s 体系 结构的系统开发花费与信息点的多少正相关，常用于开发小型信息系统。 2 2 1 2浏览器1 1 t 务器 b s 这种结构是在改进c s 的基础上提出的，基于b s 结构的三层体系即表 示层b r o w s e r 、功能层w e bs e r v i c e 和数据库服务层d a t a b a s es e r v i c e ；其将数据 处理过程分为三部分：第一层是客户端( 用户界面) ，提供用户与系统的友好访问， 客户端统一采用浏览器，这样不仅给用户使用带来方便，而且使得客户端不存 在安装维护的问题。第二层是应用服务器层，如w e b 服务器、j 2 e e 服务器等，专 门负责业务逻辑的实现；第三层是数据服务器层，主要负责数据信息的存储、访 问及优化。业务逻辑被提到应用服务器，这就降低了客户端的负担，因此也称为 “瘦客户端”( t h i nc l i e m ) 结构3 。三层体系结构通过将整个系统分为不同的逻 辑块，来降低系统开发和维护的成本，在此基础上提高系统模块的复用性，缩短开 发周期，降低维护费用。其次，系统的扩展性也随之增强n 4 l 。 西南科技大学硕士研究生学位论文第13 页 由于b s 体系结构用户界面主要事务逻辑完全由服务器端通过浏览器实现， 因此客户端一般的硬件配置都能满足要求，网络也不需要是专门的网络硬件环 境。但应用服务器运行数据负荷较重，需要更加优化的系统结构和相应硬件配 置【1 3 】。采用b s 体系结构的系统其费用支出与客户量的多少无关，开发代价比 较小，较适宜开发用户多、使用率高的系统。b s 体系结构客户端是浏览器，不 需要进行维护和管理，只需维护服务器即可，而且只需将服务器连接专网，即 可实现远程维护、升级和共享。 相比之下，基于c s 架构开发的系统，可以合理分配客户机和服务器的任 务，减轻服务器的压力，充分发挥客户机的事物处理能力，降低整个系统的通 讯开销，实时性能较好，而且客户机能够实现更多的权限验证逻辑，对信息安 全控制能力较强。但它需要在每个客户机上安装应用程序，比较麻烦，并且维 护复杂，处理出现的问题以及系统升级都不如b s 架构简便，系统扩展性也不 好。 2 2 1 3j 2 e e 架构 ( 1 ) j 2 e e 简介 j 2 e e n 5 1 是建立在j a v a 平台上的企业级应用的解决方案，提供了一组用于开 发和运行的可移植的、健壮的、可伸缩的、可靠的和安全的服务器端应用程序 的a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n gi n t e r f a c e ，应用程序编程接口) n 引。它不是一 系列的产品，而是一个规范和标准，定义了包括平台角色、标准服务、组件模 型等一系列规范。j 2 e e 是一个开发的平台，包括很多技术，常用技术如下所述： s e r v l e t ：j 2 e e 的基础部分，运行在t o m c a t 服务器端，通过配置、部署动态 生成w e b 页面。与传统c g i 相比，j a v as e r v l e t 效率更高，更容易使用，但做界 面不好。 j s p ：j 2 e e 的基础部分，一种混合静态h t m l 页面和动态页面输出的编码 技术。很适合做前台界面，由h t m l 、j a v a 片段、j s p 标签和j a v a s c r i p t 组成。它 西南科技大学硕士研究生学位论文第14 页 具有平台无关性，可以一次编写，随处运行。j s p s e r v l e t 的效率以及安全性是 相当令使用者满意的，其应用前景不可限量。 j d b c ：j a v a 数据库访问接1 2 1 ，开发人员可以用标准j a v a a p i 编写数据库应 用程序。 h i b e r n a t e ：对象关系映射工具，在j 2 e e 三层架构中位于持久化层，对j d b c a p i 进行封装，使用p o j o 作为系统的持久化类，负责j a v a 对象的持久化。 s p r i n g ：一个开源框架，为企业解决应用程序开发复杂、难等问题提供了一 个轻量级解决方案。它基于依赖注入和面向方面技术，大大降低了应用开发的 难度和复杂度，提高了开发速度n 刮。 e j b ： s u n 公司提出的服务器端组件模型，是j a v a 技术中服务器端软件构 件的技术规范和平台支持。其最大的用处是部署分布式应用程序。j 2 e e 体系结 构的核心。 等等。j 2 e e 是基于b s 三层体系结构的一种架构。 ( 2 ) j 2 e e 三层体系架构 图圈圈 j 2 e e 服务嚣 w e b 服务器 。1 - l s er v i e tj s p 一、 珏9 见丽 ri k 1 i - t 数据库 客户端应用1 扛，b 服务砖 - ie j be j b ， 程序 r l 图2 - 1 j 2 e e 三层体系结构 fig 2 1 j 2 e et h r e el a y e rs y s t e ms t r u c t u r e j 2 e e 系统由w e b 表现层、业务逻辑层和数据访问层组成。这也是常说的 j 2 e e 三层体现结构，如图2 - 1 所示。w e b 层组件可由j s p 页面、a p p l e t s 及s e r v l e t 西南科技大学硕士研究生学位论文 第15 页 组成，通过容器支持诸如客户请求和响应以及e j b 查询等。业务层又经常被称为 e j b 层，所有特定领域的相关业务代码将由它来执行。w | e b 层和e j b 层通常被封 装在一个应用服务器中，它们共同构成了三层系统的中间层n 引。 j a v a j 2 e e 技术具有与平台的无关性。其丰富的组件，不仅提高了系统重用 性、移植性，而且有助于规范系统开发；它采用中间件技术，使得业务逻辑与数 据层、界面层分离，提高系统的运行效率、稳定性。它还有结构清晰、开放性好、 性能及安全性好等优点，使得它很受厂商的喜爱。 ( 3 ) m v c 模式 图2 - 2i i v c 模式框架图 f i g 2 - 2 t h ep a t t e r na n df r a m eo fm v c m v c 模式即“模型视图控制器一模式，它是一种划分系统功能的思想。 最近几年被推荐为s u n 公司j 2 e e 平台的设计模式。它能够简化软件开发，提高 软件性能和可维护性，深受开发者的欢迎采用m v c 设计模式可以分离数据访 问和数据表现，使得整个系统有很好的伸缩性、健壮性和可维护性n 8 删。其框架 图如图2 2 所示。控制器在视图和模型之间起着桥梁的作用，它把接收到的用 户输入转交给模型，将模型的输出通过视图显示给用户，从而使视图和模型达 到松耦合。 在b s 结构开发中，基于m v c 的开发方式，利用j s p 技术和j 2 e e 平台的紧 密集成技术良好的可移植性、健壮性、可重用性和安全性以及灵活的组件机制 等优点，非常适合用于档案管理软件的设计与开发心0 1 。当前，将m v c 模式实现 西南科技大学硕士研究生学位论文 第16 页 地最彻底地要数s t r u t s 2 ，s t r u t s 2 框架的处理流程清晰地体现了m v c 结构的特 点。s t r u t s 2 是s t r u t s 的最新一代产品。s t r u t s 是a p a c h e 基金会j a k a r t a 项目组的 一个o p e ns o u r c e 项目，它采用m v c 模式，能够很好地帮助j a v a 开发者利用j 2 e e 开发w e b 应用乜。像其他j a v a 架构一样，s t r u t s 也体现了面向对象设计思想， 它将m v c 模式“分离显示逻辑和业务逻辑 的功能发挥到极致，与m v c 架构 模式相比，使用s t r u t s 框架可以缩短开发w e b 应用的时间，其开源性，使开发 者能更深入的了解其内部实现机制心刳。 2 2 2 信息标准化技术 2 2 。2 1x m l 数据交换技术 图2 - 3异构数据库间数据交换过程 f ；g 2 3 d a t ae x c h a n g eb e t w e e nh e t e r o g e n e o u sd a t a b a s e s 随着信息化社会的发展，各个企事业单位间、同一单位各部门之间的信息 交流变得日益频繁，不同系统间实现数据共享、数据交换的要求也越来越强烈。 通过阅读相关文献，了解到现有的不同数据库间的数据交换都是基于x m l 技术 实现的，其总体思想都是利用x m l 文档作为中间文件，将各个关系型数据库系 统的数据信息转化成具有统一标识的x m l 文档，之后通过x m l 文档完成不同 数据库间共享数据的交换；也有的将中间文档做成一个通用数据交换平台，主 要完成各个数据库的共享信息转化成统一的格式。更形象的数据交换关系如图 2 3 所示。 ( 1 ) x m l 特性 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 ) ，可扩展标记语言，具有开放性、操作简便 西南科技大学硕士研究生学位论文 第17 页 性、自我描述性、可扩展性、跨平台性等特点，其做大的用途就是，在网络环 境下实现异构系统之间信息的共享和互换。 x m l 的强处不仅体现在实现数据的交换，而且在数据应用方面还具有如下 优势：( 1 ) x m l 文件是纯文本文件，不受操作平台的限制；( 2 ) x m l 具有基于s c h e m a 自描述语义的功能，能够描述成计算机可理解和自动处理的数据；( 3 ) x m l 不仅 可以描述结构化数据，还可以有效描述半结构化，甚至非结构化数据凹引。 ( 2 ) 数据库到x m l 的具体转换方式 模型转换 图2 4 单表映射 f i g 2 - 4 s i n g i e t a b l em a p p i n g 图2 - 5 多表映射 f i g 2 - 5 m u i t i t a b i em a p p i n g x m l 和关系数据库的转换，关键在于数据和数据之间关系的映射，也就是如 何处理s c h e m a 与e - r 图两种模型的转换乜利。模板映射法，其基本思想是：将关系 数据库中的主键、外键关系与x m l 中的i d r e f 做等价处理，从而获得x m l 文 档中元素的嵌套结构心副。这样一来，不仅可以将单个表中的数据转储成x m l 文 西南科技大学硕士研究生学位论文 第1 8 夏一 一二一 档，而且可以根据二维表之间的关联，将多个表根据相互之间的关系，映射成相应 的x m l 文档中的元素或者属性，从而实现从多个相关的表中提取数据，加以组合 形成一个x m l 文档n 引。具体映射关系如图2 4 、2 - 5 所示。 制定数据库x m l 交换标准 此处主要指的是关系型数据库数据x m l 交换标准。所有关系型数据库都按 照此标准进行发布、共享、下载导入。关系型数据库数据交换标准包含数据文 档主文件、数据描述文档、数据库基本信息文档、数据字典文档、数据片段文 档，5 个部分的x m l 文档雎引。 2 2 2 2j d b c 数据库的访问技术 j d b c ( j a v a 数据库连接) 是一种用于执行s q l 语句的j a v a a p i ，可以为多 种关系数据库提供统一访问，它由一组类和接口组成，通过调用这些类和接口 所提供的方法，完成j a v a 程序与各种数据库服务器之间的连接服务。j d b c 体 系由j a v a 程序、j d b c 驱动程序管理器、驱动程序和数据库四部分构成，其中 j d b c 驱动程序有j d b c o d b c b r i d g e 、j d b c n a t i v e a p i b r i d g e 、 j d b c - m i d d l e w a r