（计算机应用技术专业论文）基于xml的网络教学系统开发与研究.pdf

中文摘要 随着i n t e r n e t 的迅速发展以及各级各类学校信息化程度的不断提高，网络 教育资源日益丰富，基于i n t e r n e t i n t r a n e t 的教学方式已经深入人心，推动 了我国教育改革的进程和人们学习观念的改变。然而网络的迅速发展电使原有 的网络技术面临种种挑战，在网络教育中也不例外。因此，人们不断开发新技 术以适应网络发展的需要，其中x m l 以其易用性、灵活性、功能强大等特点深 受研究人员和开发人员的青睐，已经得到广泛的应用。构建基于x m l 的网络教 育体系已经成为网络教育的一个重要发展趋势。 本文在开篇阐述了选题的目的及意义，通过对国内外研究现状的分析进一 步明确了课题研究的内容。 正文首先对网络教学系统进行简要介绍，在此基础上提出了基于x 扎的网 络教学系统这样一个概念并列举出构建的意义，并对基于x m l 的网络教学系统 相关的一些技术进行了介绍，主要是对x m l 、x s l t 、s o ls e r v e r 和a s p n e t 的 一些新特性的简要描述。这些新技术及开发工具是构建基于x m l 的网络教学系 统所不可缺少的，均是其涉及到的核心技术。第三章在总体设计过程中对网络 教学系统的总体功能进行了详细划分及具体介绍，同时以实体联系模型为基 础对系统的数据库进行了设计。第四章是本论文的重点，从将x m l 新特性运用 于网络教学系统的角度出发，对网络教学系统几个主要功能的底层实现进行了 详细介绍。主要包括以下四个方面：复合d a t a g r i d 控件( 运用组件技术设计 实现了复合d a t a g r i d 控件) ；课件点播系统和试题库管理系统底层数据交互实 现的异同( 设计实现了一个基于x 札的底层数据交互模型并进一步优化) ：采用 x m l h t t p 和w e bs e r v i c e 实现无刷新交互平台( 运用x m l h t t p 和w e b s e r v i c e 技 术，设计实现无刷新信息交互模型) ：自动答疑系统( 初步实现了自动答疑的部 分功能及提出了一个知识库的智能扩充模型) 。 最后，在总结全文的基础上，展望了基于x m l 技术的网络教学系统的研究 和发展。 关键词：x m l 、w e b s e r v i c e 、x m l h t t p ，复合控件 a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n t e m e ta n dc o n s t a n ti m p r o v e m e n to fv a r i o u s s c h o o li n f o r r n a t i o n b a s e dd e g r e e t h er e s o u r c eo fo n l i n ee d u c a t i o ng e tr i c h e ra n d r i c h e r , a n di n t e m e g i n t r a n e t b a s e dt e a c h i n gw a yh a sa l r e a d yr o o t e di nt h eh e a r t so f t h ep e o p l e ，w h i c hp r o m o t i n gt h ep r o c e s so fo l l rc o u n t r y se d u c a t i o nr e f o r ma n dt h e c h a n g eo f t h ep e o p l e ss t u d yi d e a h o w e v e rt h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h en e t w o r k m a k e st h ee x i s t i n gn e t w o r kt e c h n o l o g yf a c ea l ls o r t so f c h a l l e n g e st o o ，a n dt h e r ei s n oe x c e p t i o ni nn e t w o r ke d u c a t i o n ，t h e r e f o r e p e o p l ed e v e l o p c o n s t a n t l y n e w t e c h n o l o g y t o s a t i s f y t h en e e do fn e t w o r k d e v e l o p m e n t ，x m l h a s m a n y c h a r a c t e r i s t i c ss u c ha sf a c i l i t y , f l e x i b i l i t ya n dp o w e r f u lf u n c t i o nm a ds oo n ，w h i c h w i n st h ef a v o rf r o l d - r e s e a r c h e ra n dd e v e l o p e rd e e p l y s t r u c t u r i n gt h en e i w o r k e d u c a t i o ns y s t e mb a s e do nx m lh a sa l r e a d yb e c o m ea l li m p o r t a n td e v e l o p i n gt r e n d i no n l i n ee d u c a t i o n n l ep a o e rf i r s ti n t r o d u c e sb r i e f l yn e t w o r ke d u c a t i o ns y s t e m ，e n u m e r a t e so u tt h e m e a n i n go fs t r u c t u r i n gt h en e t w o r kt e a c h i n gs y s t e mb a s e do nx m l a n da n a l y z e s t h ec u r r e n ts i t u a t i o no fd o m e s t i ca n da b r o a dt h a tx m lt e c h n o l o g ya p p l i e dt o n e t w o r k t e a c h i n g a t i e ri n t r o d u c i n gn e c e s s a r i l ys o m et e c h n o l o g i e sr e l a t e dt on e t w o r ke d u c a t i o n s y s t e mb a s e do nx m l i n t h et h i r dc h a p t e r , d i v i d e si nd e t a i lt ot h eo v e r a l lf u n c t i o n o ft h en e t w o r kt u t o r i n gs y s t e ma n di n t r o d u c e sc o n c r e t e l yi t ，a n dd e s i g n sd a t a b a s eo n e rm o d e l t h ec o n t e n to fc h a p t e r4i st h ek e yp o i n to ft h ep a p e r , w h i c hi n t r o d u c e s i nd e t a i lt h el o w e r - l e v e li m p l e m e n t a t i o no fs e v e r a lm a i nf u n c t i o n so fn e t w o r k e d u c a t i o ns y s t e m i n c l u d ef o u rf o l l o w i n gr e s p e c t sm a i n l y ：c o m p o u n dc o n t r o lo f d a t a g r i d ( u s ep a c k a g et e c h n o l o g y , d e s i g na n di m p l e m e n tc o m p o u n dc o n t r o lo f d a t a g r i d ) ；t h es i m i l a r i t i e sa n dd i f i e r e n c e sa b o u t 也ei m p l e m e n t a t i o no f t h em u t u a l o f1 0 w e r - l e v e ld a t u mo ft h et e s tq u e s t i o n sd a t a b a s em a n a g e m e n ts y s t e m ( d e s i g na n d i m p l e m e n tam u t u a im o d u l eo fl o w e r - l e v e ld a t u mb a s e do nx m l a n do p t i m i z e f u r t h e r ) ：u s i n gx m l h t t p a n dw e bs e r v i c et oi m p l e m e n tt h em u t u a lp l a t f o r m w i t h o u tr e f e s h ( u s et h et e c h n o l o g yo fx m l h t t pa n dw e bs e r v i c et od e s i g n a n d i m p l e m e n t t h em u t u a l p l a t f o r m w i t h o u t r e f r e s h ) ：a n s w e r i n gs y s t e m a u t o m a t i c a l l y ( i m p l e m e n tt e n t a t i v e l yp a r t i a l f u n c t i o n so f a n s w e r i n gs y s t e m a u t o m a t i c a l l ya n dp r o p o s e a i n t e l l i g e n te x p a n d m o d u l eo f t h ek n o w l e d g ed a t a b a s e ) f i n a l l y , o nt h eb a s i so fs u m m a r i z i n g t h ew h o l e p a p e r , p r o s p e c tt h er e s e a r c ha n d d e v e l o p m e n t o f n e t w o r ke d u c a t i o n s y s t e mb a s e dx m lt e c h n o l o g y k e y w o r d s ：x m l 、e b s e r v i c e 、x m l h t t p ，c o m p o s i t ec o n t r o l 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 选题目的及意义 第1 章引言 我们所处的时代是一个信息增长和知识爆炸的时代，这一客观现实对传统 教育方式提出了全新的要求，需要我们站在信息化社会的高度用全新的视野积 极参与和促进教育改革。计算机的普及和i n t e r n e t 技术的发展，正以惊人的速 度改变着人们的生活方式和学习方式，同时，也引起教育领域的深刻变革，促 使教育体制和教学模式产生新的重大的飞跃。随着i n t e r n e t 的迅速发展以及各 级各类学校信息化程度的不断提高，网络教育资源日益丰富，基于 i n t e r n e t i n t r a n e t 的教学方式已经深入人心，推动了我国教育改革的进程和 人们学习观念的改变。然而网络的迅速发展也使原有的网络技术面临种种挑战， 在网络教育中也不例外。因此，人们不断开发新技术以适应网络发展的需要， 其中x m l 以其易用性、灵活性、功能强大等特点深受研究人员和开发人员的青 睐，已经得到广泛的应用。构建基于x m l 的网络教育体系已经成为网络教育的 一个重要发展趋势。 1 2 国内外研究现状分析 目前我国大多数远程网络教学平台还是沿用以前的方法以h t m l 为基础进 行开发，内容仅限于一些静态页面、小动画、简单的视频点播。国外的少数网 络教学平台即使有使用x m l 的，也没有从根本上体现出它的优势。分析如下： i 信息的有效索取与处理效率不高。 网上教学利用网络给学习者提供丰富的信息，使学习者可以自由建构知识。 但是任何信息的搜集、加工、保存都与信息资源的组织方式、结构特点有密切 的关系，如果今后w e b 仍旧沿用目前以h t m l 为主要书写工具的话，信息的有效 索取与处理效率将是个棘手的问题，网上教学在这一点上的优势也会大打折扣。 武汉理工大学硕士学位论文 2 基于h t m l 的网络教学系统在满足学习者的个陛化要求这方面实现困难。 由于学习者在建构知识体系时有其独特的方式，外界的教学方式会影响学 习者建构知识系统。x m l 具有的将同一数据以不同的面貌展现给不同的用户的 特性将会为网络用户界面个性化，风格化的发展铺平道路。 3 网上教材建设发展水平不高。 远程教育的发展方向是明显的，目前的网络教学系统中的教材多是基于 h t m l 的静态页面链接，不但不适应当前远程教育的开放办学和学生个体自学的 需要，更难以满足未来网上教学的需要。 4 目前的网络教学系统不利于网上各教学单位之间信息资源的交互和数据格 式的统一。 因为数据可能来自不同的数据库，有着各自不同的复杂格式。但如果各教 学单位与这些数据库间通过x m l 进行交互，情况就不一样了。由于x m l 的自定 义性及可扩展性，它足以表达各种类型的数据( 通过x m l 的x s l 与o t o ) 。 5 当网络代理对所取得的信息进行编辑、增减以适应不同层次用户的需要时 目前的网络教学系统不能胜任。 很多时候，从网上取得数据并不是为了直接使用，而是为了根据需要组织 自己的数据库。比方说，考试时将题库中的题目取出封装进x m l 文件，让其通 过一个过滤器，滤掉所有的答案，再发送到各个考生面前，未经过滤的内容则 可直接送到老师手中。此外，x m l 文件中还可以包含进诸如难度系数、往年错 误率等其他相关信息，这样只需几个小程序，同一个x m l 文件便可变成多个文 件传送到不同的教学单位和学习者手中。 1 3 课题研究的内容 为了改进以上提出的这些不足之处，使x m l 技术更好的用于网络教学系统， 充分体现人性化、个性化，即是本课题的研究目标。拟开发的基于x m l 的网络 教学系统包括课件点播系统、资料智能推荐系统、测评系统、自动答疑系统、 师生交互平台、学习管理系统、资料库这几块。 研究内容主要包括以下几点： 1 总结目前的网络教学系统的一些优点，继续保持并发展： 武汉理工大学硕士学位论文 2 x m l 及其在网络教育中应用的研究： 3 基于x m l 的试题库模型与实现； 4 基于x m l 的信息交流平台的研究与设计： 5 ，基于x m l 自动答疑系统模型及知识库构建。 1 4 采取的研究方法、技术路线 采用理论研究和实验分析相结合，定量分析和定性分析相结合的研究方法， 同时将国内现状研究和国外发展研究相结合，开展此项研究工作。一方面要跟 踪国外的研究动向，学习他们的先进理论和思维方法，另一方面要结合我国的 情况，在以前的基础上进行创新。 技术路线是先进行理论研究，查找国内外的相关资料，找到他们的优点和 不足之处，结合自己所学到的知识和导师的指导构思出比较新颖可靠的网络教 学系统的建造方案，然后对设计出来的方案在实验室进行实验分析和进行现场 实现，考察它的可行性。 武汉理工大学硕士学位论文 第2 章基于x m l 的网络教学系统及相关技术综述 2 1 网络教学系统简介 网络教学就是利用计算机网络及其技术进行全部或部分教学活动，它是一 种在计算机与网络技术基础上发展起来的新的教学模式。随着网络基础设施的 完善，计算机及网络技术的广泛应用，上网人数的增加和范围的扩大，近年来 网络教学发展很快，特别是在远程教育方面，因为需求比较强烈而发展迅猛。 现在教育部批准成立的网络学院以及许多社会办学机构都积极采用网络教学实 现各类教学与培训活动，网络教学还成为许多办学机构的主要教学手段甚至是 唯一教学手段。 网络教学在高校内也逐步得到广泛的应用。但由于高校内教育自身的特点 和优势，对网络教学的需求不像远程教育那么强烈，所以开展的也没有远程教 育那么普遍。关于网络教学在高校教学中的定位、实施策略等问题还处于讨论 中，大部分高校都是拭目以待或者缓步投入、逐步摸索。 无论如何，网络教学作为一种新的教学手段，充分利用了最新的计算机技 术、网络技术、多媒体技术等，使教学过程能够跨越时间、空间的限制，有极 大的灵活性和交互性，网络教学使教学材料的展示越来越灵活、形象、生动等 都是大家公认的。 网络技术的应用，推动了世界范围的教学改革。网络教学为高校的教学改 革创造了如下的条件： 1 为面向2 1 世纪教学改革提供必要的技术支持手段： 它有助于加快知识更新的速度；有助于使学生成为学习的主体；有助于加 强课堂与现实世界的联系。 2 为校内外培养创造性人才提供良好的自主学习环境： 它可以提供丰富的网上学习资料；提供广阔的学习时间、空间：提供通畅、 方便的交流途径。 武汉理工大学硕士学位论文 事实上，随着网络教学在高校校园内的逐步推广使用，网络教学也逐渐成 为高校教学中不可缺少的一部分。正如以前电化教育在高校中逐步推广使用教 师们再也离不开电化教育手段样，网络教学给师生带来了极大的方便也使他 们爱不释手。比如，传统教学中的信息发布、课件发布、作业处理等，都可以 移到网上进行，极大地提高教学效率，网络教学充分利用先进的信息技术，使 学生的学习方式从传统的单一被动式学习变为资源型学习、自主型学习、探索 型学习、合作型学习等多种学习方式，有助于培养学生的自主学习能力，推进 以学生为主体的先进教学思想。网络教学在某些方面还有着传统的面授教学无 法实现的作用，比如答疑与讨论，在传统教育中，由于心理作用以及时间、空 间的限制，师生问的答疑、交流有局限性，但网络教学可以容易地克服心理障 碍，克服时间和空间限制，以各种方式进行交流，而师生间的大量的交流对实 施研究型教学、培养创造性人才产生一种潜移默化的作用。又如，采用网络教 学后，平台可以将教学过程中产生的全部教学数据，包括课件、答疑、讨论、 作业，甚至老师和学生的所有教学行为都记录下来，这些教学数据是宝贵的教 学资源。根据这些数据，可以对教学效果做出客观的评价，对这些数据进行保 存、统计分析、数据挖掘，可以为教学活动和教学决策提供有用的信息。 其实，高校面对大信息量的、不断更新内容的教学工作，也有许多问题需 要解决，当前的扩招师资紧张是首当其冲的问题，还有如高水平教师和热门课 程师资利用率不高：著名大师的课听不上；热门课选不上：传统方式的师生交 流不方便；单纯的面对面答疑效率低，传统方式作业处理不及时；学生自主学 习条件差；没有充足的c a i 课件，缺少交互式的精品课件：传统的考试方式教 师负担重，难以及时检查教学效果等；这些问题在采用网络教学手段后，都会 得到解决。当实践中，师生们体会了网络教学的优越性，他们会积极的、主动 的使用它，并且将其做为最佳的教学补充方式 虽然网络教学有诸多的优点，是推进教学改革的重要动力，特别是高校以 培养创造性人才为己任的今天，网络教学是一个重要教学手段，校内网络教学 的发展也将有助于面向社会的远程教育的进展，但是，我们应该明确的认识到， 在高校校园内网络教学不可能取代面授教育。 武汉理工大学硕士学位论文 2 2 基于x m l 的网络教学系统的提出 x m l 是编程领域内的又一次重大变革，它提供了一套跨平台、跨网络、跨 程序语言的数据描述方式，使不同系统之间的数据交换更加高效。毋庸置疑， 它将是未来数据交换的标准格式。 x m l 在设定特定领域的标记语言、自描述数据、在不同的应用程序之间交 换数据以及结构化和集成数据方面具有h t m l 无可比拟的优势。在网络教育领 域，关于x m l 技术的研究和应用方兴未艾，构建基于x m l 的网络教育体系已是 大势所趋。具体来说，x m l 在网络教育中的意义有以下几个方面： 1 有利于教育界共享网络资源。 网络教育中存在大量不同应用程序之问以及w e b 页面、应用程序和数据库 之间的数据交换，x m l 易于读写，功能强大，是交换语言的首选。 2 增强教育资源的表现力。 x m l 借助于样式表定义文档数据显示方式，使得显示方式更加灵活和富有 表现力。样式表是种专门描述结构文档表现方式的文档，它既可以描述这些 文档如何在屏幕上显示，也可以描述它们的打印效果，甚至声音效果。 3 有利于教育资源的准确定位和数据查询。 由于h t m l 数据缺乏结构性和描述能力不足，不仅难于实现精确查询，而且 可能会有很多无关的查询结果被提交给客户。与之相比，x m l 标记描述的是文 档的结构和语义，以x m l 为基础的新一代网络环境是直接面对数据的，不仅可 以很好地兼容原有的w e b 应用，而且可以更好地实现w e b 中的信息共享与交换。 综合x l l 的主要特征：良好的数据存储格式、可扩展性、高度结构化、利 于信息表达和便于网络传输，决定了x m l 可以在涉及经济生活的几乎各个领域 中一展身手。所以x m l 完全有可能在网上教学资源的建设中发挥应有的作用。 2 3 系统开发平台及运行环境 正是考虑到传统c s 架构的诸多不利因素，本系统在开发上采用了目前较 为流行的b s 架构，即b r o w s e r s e r v e r ( 浏览器服务器) 架构来进行管理。在 b s 架构下，用户界面完全在w w w 浏览器中实现，主要事务逻辑在服务器端实 武汉理工大学硕士学位论文 现。b s 架构利用不断成熟和普及的浏览器技术来实现原来需要复杂专用软件 爿。能实现的强大功能，不仅极大的节约了开发成本，在产品的表现力上，提升 的效果也极为明显。考虑到微软w i n d o w s 操作系统在未来的一段时间里依旧是 国内用户首选的主流操作系统，所咀w e b 服务器端选用的是目前安装配置成本 较低的i i s ( i n t e r n e ti n f o r m a t i o ns e r v e r ) 。在开发工具方面，对应选用微软 公司的v i s u a ls t u d i o n e t ，这样可以相对保证系统的稳定性，避免一些潜 在的不兼容因素。数据库服务器方面，选用价格适中的s q ls e r v e r2 0 0 0 数据 库，在国内高校内的广泛普及率也是选用它的重要原因之一。 本系统架构如图2 一l 所示： 曼：刷= 鉴重型 ll l 一 客户端lj ( w e b 浏览器) i i s 服务器 2 4 本系统相关技术综述 2 4 1x m l 和x s l t 介绍 数据库服务器 x m l 是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) 的缩写，是万维网 联盟w 3 c ( w o r l dw i d ew e b c o n s o r t i u m ) 于1 9 9 8 年2 月发布的标准。x m l 在标准 通用标记语言s g m l ( s t a n d a r dg e n e r i cm a r k u pl a n g u a g e ) 基础上，去掉语法定 义部分，适当简化文件类型描述d t d ( d o c u m e n tt y p ed e f i n i t i o n ) 部分，并增 加了部分互联网的特殊成分，因此x m l 基本上是s g m l 的一个子集。x m l 的设计 既考虑了实现的方便性，同时也顾及了与s g m l 和h t m l 的互操作性。在w 3 c 的 推动下，x m l 正以其自身的优势，逐渐成为网络世界的“国际语言”。x m l 具有 两个显著特点： 武汉理：i ：大学硕士学位论文 1 可扩展性。 x m l 是一种元标记语言，这意味着开发人员可以在其中生成所需要的标记， 而不必强行将数据放入段落、列表、表格或其他常见类型的结构中。这是h t 札 所无法比拟的，因为h t m l 定义了一组固定的标记来描述固定数目的元素，如果 所需要的标记不包含在这组标记之内就会出问题； 2 数据与表达形式分离。 x m l 描述的是文档的结构和语义而不是页面上元素的格式，元素的名字可 以反映其在上下文中的含义。x m l 文档数据可以呈现出不同的外观，甚至可以 在不同的显示设备上显示，从而适应不同的应用。这样，x m l 数据可以得到最 大程度上的重用性，更容易满足不同的应用需要。 一个最简单的x m l 声明是这样的： 可扩展样式单语言x s l ( e x t e n s i b l es t y l e s h e e tl a n g u g e ) ，它也是由w 3 c 制定的。x s l 是通过x m l 进行定义的，遵守x m l 的语法规则，是x m l 的一种具 体应用。这也就是说，x s l 本身就是一个x m l 文档，系统可以使用同一个x m l 解释器对x m l 文档及其相关的x s l 文档进行解释处理。x s l 由两大部分组成： 第一部分描述了如何将一个x m l 文档进行转换，转换为可浏览或可输出的格式； 第二部分则定义了格式对象f o ( f o m a t t e do b j e c t ) 。在输出时，首先根据x m l 文档构造源树，然后根据给定的x s l 将这个源树转换为可以显示的结果树，这 个过程称作树转换，最后再按照f 0 解释结果树，产生一个可以在屏幕上、纸上、 语音设备或其它媒体中输出的结果，这个过程称作格式化。到目前为止，w 3 c 还未能出台一个得到多方认可的f o ，但是描述树转换的这部分协议却日趋成 熟，已从x s l 中分离出来，另取名为x s l t ( x s lt r a n s f o r m a t i e l l s ) ，其正式推 荐标准于1 9 9 9 年1 1 月1 6 日问世，现在般所说的x s l 大都指的是x s l t 。 使用x s l 定义x m l 文档显示方式的基本思想是：通过定义转换模板，将x m l 源文档转换为带样式信息的可浏览文档。最终的可浏览文档可以是h t m l 格式、 f o 格式、或者其它面向显示方式描述的x m l 格式( 如前面提到的s v g 和s m i l ) ， 限于目前浏览器的支持能力，大多数情况下是转换为一个h t m l 文档进行显示。 至于具体的转换过程，既可以在服务器端进行，也可以在客户端进行。两 者分别对应着不同的转换模式： 服务器端转换模式 武汉理工大学硕士学位论文 在这种模式下，x m l 文件下载到浏览器前先转换成h t m l ，然后再将h t m l 文件送往客户端进行浏览。有两种方式； o 动态方式；即当服务器接到转换请求时再进行实时转换，这种方式无 疑对服务器要求较高。 o 批量方式；实现将x m l 用x s l 转换好一批h t m l 文件，接到请求后 调用转换好的i - i t m l 文件即可。 客户端转换模式 这种方式是将x m l 和x s l 文件都传送到客户端，由浏览器实时转换。前提 是浏览器必须支持i l + x s l 。 在x m l 中声明x s l 样式单的方法如下： 2 4 2s q l 2 0 0 0 支持x l v l l 的新特性 开发基于x m l 的动态应用，如动态信息发布、动态数据交换等，前提是必 须有数据库的支持。在这一方面，m i c r o s o f t 于2 0 0 0 年1 月宣布其s q ls e r v e r 对x m l 提供支持，并且发布了一个预览版本。由此可以看出m i c r o s o f t 在其战 略决策上将x m l 技术放在一个何等重要的地位，而这一消息的发布无疑将给广 大的x m l 技术人员和s q ls e r v e r 用户带来了强劲动力。 m i c r o s o f ts q ls e r v e r 的x m l 支持计划，是其下一步庞大计划的一部分， 即旨在产生一组功能强大的产品和服务来实现所谓的b i z t a l k 框架。b i z t a l k 是m i c r o s o f t 现有的、帮助商务公司实现应用软件一体化的分布式互连网应用 d n a ( w i n d o w sd is t r i b u t e di n t e r n e ta p p l i c a t i o t i s ) 体系结构的延伸和扩展。 以后的m i c r o s o f t 产品和工具本身都将包含对b i z t a l k 服务体系结构的支持。 m i c r o s o f tc o m m e r c ep l a tf o r m 、0 f f ic e 、b a c k o f f i c e 以及w i n d o w s 都将利用 b i z t a l kx m ls c h e m a 来保存文档的额外信息，并且用它来实现b a c k o f f i c e 和 基于w i n d o w s 应用软件的一体化集成。m i c r o s o f t 产品套件、m i c r o s o f to f f i c e 2 0 0 0 发行的下一个主要版本都打算将h t m l 提升成为种内置支持的文件格式， 并且使用x m l 来存储额外的文档信息。m i c r o s o f ts o ls e r v e r 正是其实现这一 目的的底层数据管理的有力工具。 在此之前，m i c r o s o f t 就一直致力于将x m l 技术同其数据库旗舰产品s q l s e r v e r 相集成，以帮助建立下一代的高效的基于w e b 的企业应用。m i c r o s o f t 武汉理工大学硕士学位论文 宣称，其下一版本s q ls e r v e r ，即代号为y u k o n ，将是一个完全支持x m l 的产 品。s q l 2 0 0 0 加上微软其后推出的s q l x m l ( x m lf o rs q ls e r v e r ) 可帮助开发 人员在x m l 和数据库之间架设起沟通的桥梁。您还可针对现有关系型数据生成 x m l 视图，并将其作为x m l 文件加以应用。用户可以在w e b 浏览器下输入一个 u r l 地址，即可访问s q ls e r v e r 数据库，而返回的结果可以是一个x m l 文档。 另外，它还允许通过输入样式参数，指定样式信息，以便在浏览器中输出丰富 的页面。例如，一个典型的u r l 如下所述： h r e f = h t t p ：l o c a l h o s t n o r t h w i n d ? s q i _ = s e t e c t + n a m e ，i d ，c o m d a n y ，e a a i l 十f r o m + c l i e n t l i s t + f o r + x m l + a u t o s q l x m l 技术提供了以下几种x m l 访问功能： 1 ，利用h t t p 协议以u r l 的方式访问s q ls e r v e r 数据库。 这是最基本的访问方式。另外，通过指定样式模板参数，可以返回具有一 定样式信息的数据。该样式模板是一个包含一条或多条s q l 语句的合法的x m l 文档。返回的x m l 文档可以通过指定的x m l 模式来定义，三种模式为：r a w 、a u t o 、 e x p l i c i t 。 2 利用在s e l e c t 语句中附加f o rx m l 返回x m l 格式数据。 作为对x m l 模式的一种补充，通过在f o rx m l 中指定d t d 或x m ls c h e m a 来达到对返回x m l 文档的格式化。 3 利用基于x m l 的u p d a t e 语句来更新数据库中的记录。 s q ls e r v e r 支持基于删l 的插入、删除、修改等数据库更新操作。使用 b e f o r e 和a f t e r 关键字来区分更新前后两种状态对应的数据。 4 利用对象模型在s c r i p t 脚本程序中实现同样的功能。 x m ls q l 技术预览提供的o s q l x m l d ll 允许利用对象模型在s c r i p t 脚本程 序中实现基于) ( i l 的数据库操作。 s q l x m l 技术预览展示了m i c r o s o f t 在x b l 技术应用上的实力，通过将x m l 同数据库相结合实现了强大的功能。 2 , 4 3w e bs e r v i c e 简介 简单来说，w e bs e r v i c e 就是一个应用程序，它向外界暴露出一个能够通 过w e b 进行调用的a p i 。这就是说，你能够用编程的方法通过w e b 调用来实现 武汉理工大学硕士学位论文 某个功能的应用程序。例如，创建一个w e bs e r v i c e ，它的作用是查询某公司 某员工的基本信息。它接受该员工的编号作为查询字符串，返回该员工的具体 信息。你可阻在浏览器的地址栏中直接输入h t t pg e t 请求来调用罗列该员工基 本信息的a s p 页面，这就可以算作是体验w e bs e r v i c e 了。 从深层次上看，w e bs e r v i c e 是一种新的w e b 应用程序分支，它们是自包 含、自描述、模块化的应用，可以在网络( 通常为w e b ) 中被描述、发布、查找 以及通过w e b 来调用。 w e bs e r v i c e 便是基于网络的、分布式的模块化组件，它执行特定的任务， 遵守具体的技术规范，这些规范使得w e bs e r v i c e 能与其他兼容的组件进行互 操作。它可以使用标准的互联网协议，像超文本传输协议h t t p 和x m l ，将功能 体现在互联网和企业内部网上。w e bs e r v i c e 平台是套标准，它定义了应用 程序如何在w e b 上实现互操作性。你可以用你喜欢的任何语言( 本系统用的是 c # ) ，在你喜欢的任何平台上写w e bs e r v i c e 。 2 4 4a s p n e t 介绍 a s p n e t 不仅仅是a c t i v es e r v e rp a g e ( a s p ) 的下一个版本：它还提供 了个统一的w e b 开发模型，其中包括开发人员生成企业级w e b 应用程序所 需的各种服务。a s p n e t 的语法在很大程度上与a s p 兼容，同时它还提供一种 新的编程模型和结构，可生成伸缩性和稳定性更好的应用程序，并提供更好的 安全保护。可以通过在现有a s p 应用程序中逐渐添加a s p n e t 功能，随时增 强a s p 应用程序的功能。 a s p n e t 是一个已编译的、基于n e t 的环境，可以用任何与ne l 兼容 的语言( 包括v i s u a lb a s i c n e t 、c # 和j s c r i p t n e t ) 创作应用程序。另 外，任何a s p n e t 应用程序都可以使用整个n e tf r a m e w o r k 。开发人员可以 方便地获得这些技术的优点，其中包括托管的公共语言运行库环境、类型安全、 继承等等。 a s p n e t 可以无缝地与w y s i w y gh t m l 编辑器和其他编程工具( 包括 m i c r o s o f tv i s u a l s t u d i o n e t ) 起工作。这不仅使得w e b 开发更加方便， 而且还能提供这些工具必须提供的所有优点，包括开发人员可以用来将服务器 控件拖放到b 页的g u i 和完全集成的调试支持。 武汉理工大学硕士学位论文 当创建a s p n e t 应用程序时，开发人员可以使用w e b 窗体或x m lw e b s e r v i c e s ，或以他们认为合适的任何方式进行组合。 2 5 本章小结 本章对基于x m l 的网络教学系统相关的一些技术进行了介绍，主要是对 x m l 、x s l t 、s q ls e r v e r 和a s p n e t 的一些新特性的简要描述。无疑，这些新 技术对我们的开发将起到至关重要的作用，而并不仅仅局限于本系统。 武汉理：大学硕士学位论文 第3 章网络教学系统总体设计 网络教学系统是一整套提供远程教学服务的系统软件，它在教学管理系统 的支持下，合理有效地利用学科教学资源，为实施全方位的现代远程教学提供 服务。 3 1 网络教学系统结构设计 3 1 1 网络教学系统功能模块划分 1 课件点播系统 课件按专业、语言分类，用户登陆后，根据用户的专业和语言状况，系统 自动将适合用户专业、语言的课件显示在最前端。非用户选修的语言种类课件 可以通过旁边相关按钮来显示。 课件主要类型是： 0a s f 格式的录像文档 0p o w e r p ojn t 制作的p p t 文档 对于a s f 格式的录像文档，当用户在线观看时，可以同步显示相应的文本 页面。对于p p t 文档，用户点击鼠标依次浏览。 系统后台统计用户访问过的v o o 文档信息。根据r o d 文档分类，系统e 录 其所属类别( 专业、语言) ，当作用户的浏览习惯予以保存。 2 资料智能推荐系统 学习内容的选择上，系统根据学习历史记录和能力估计，选择学生没有掌 握或是没有学习过的教学内容，这些学习内容是与当前学生能力最接近的。 在学习内容的组织上，系统将根据对学生估测的能力和学生的认知风格， 选择最适合学习者的内容呈现方式。 3 测评系统 武汉理。r 大学硕十学位论文 试题库 用于教师维护整个试题库，教师可以修改、插入、删除试题；( 试题已 经按语言进行分类) 生成测验试卷 教师针对班级出试卷 测试结果分析 学生可以通过历次考试的成绩生成的柱状图来查看整个学习阶段的情 况，系统自动给出一些学习建议 在线测试 系统根据学生的i d 号筛选出未作的试卷，学生可以当场考试 作业布置批阅 老师给学生留作业，学生解答后提交，老师再批改供学生以后查看 4 答疑系统 自动答疑 教师将本学科最常见的疑难问题按一定的组织方式，存放到问题库和 领域知识库中，当学生在遇到疑难问题时，通过网络远程提交问题的 描述，系统将根据学生提交的问题描述，对问题库和领域知识库进行 二级智能搜索，按照检索内容相关程度的高低，将对该问题的解答呈 现给学生。当在知识库中没有检索到对该问题的解答时，系统将通知 学生，并采取后续处理：自动将问题发送到主持这门课程的学科教师 的留言信箱中，当教师对该问题进行回答后，系统将通过发送留言通 知该学生。之后，系统将对该问题的解答归纳到领域知识库中，以便 其他学生遇到类似问题时，能给予自动应答。 人工答疑 学生将问题直接针对某个老师发送，老师一旦上线给出解答后反馈给 学生 5 师生交互平台 给老师和学生提供一个在线交流的平台。在此平台上，学生可以获知老师 和同学的在线详情，并可以和他们在线交流讨论问题：同时也可以方便地给当 前不在线用户发送离线信息。当选定某一用户欲发送信息时，系统会自动将该 用户详细信息呈现( 例如照片、详细描述等) 以避免弄错对象。 6 学习管理系统 成绩管理 查看学生成绩状态 学生留言信箱 用于学生给老师的留言，并且接收系统反馈的一些消息 课堂笔记本管理 用于记录学生临时保存的文字资料信息 武汉理1 大学硕十学位论文 7 资料室 主要存放网上收集来的静态资料，供学生查阅 3 1 2 网络教学系统功能模块简图 网络教学系统主要功能如图3 1 。 图3 - 】网络教学系统功能简图 武汉理_ r = 大学硕士学位论文 3 2 网络教学系统数据库设计 3 2 1 网络教学系统数据库设计原则 数据库是系统建立的基础，良好设计的数据库是设计、开发性能优越的应 用系统的前提。在网络教学系统中设计数据库主要有三个原则。 关系模型 关系模型是大多数数据库设计表示的标准，同时，它还是当今大多数d i n s 产品的基础。关系模型是数学化的、用二维表格数据描述各实体之间的联系的 模型；它是所有的关系模式、属性名和关键字的汇集，是关系模式描述的对象。 关系模式是指一个关系的属性名表，即二维表的表框架。关系模式的设计是关 系模型设计的灵魂。所以，关系模式的设计是关系数据库设计核心的核心。 规范化 关系模式规范化设计的基本思想是通过对关系模式进行分解，用一组等价 的关系子模式来代替原有的关系模式，消除数据依赖( 包括函数依赖和多值依赖) 中不合理的部分，使得一个关系仅描述一个实体或者实体间的一种联系。这一 过程必须在保证无损连接性、保持函数依赖性的前提下进行，即确保不破坏原 有数据，并可将分解后的关系通过自然联接恢复至原有关系。具体地说，规范 化设计的过程就是按不同的范式，将一个二维表