教学资源信息库的建设与实现

刘一鸥， 李艳红

（西安外事学院 陕西 西安710077）

伴随现代信息技术的快速发展，教育资源信息化进程也在不断提速，因此在今后的教学过程中，教学资源信息化的建设将是未来的发展趋势[1-2]。 现代化的教学资源信息库将计算机技术、网络同步技术、多媒体技术等相融合，实现一个可进行资源共享和交流的教学资源信息库供学习者学习[3]。 因此，文中在结合现代计算机技术的基础之上进行教学资源信息库的建设，文中采用J2EE 开发平台，以简单的方式进行教育资源信息库的建设，同时对信息库的建立过程中的重点部分进行深入的分析和严格的探讨，提供一种基于B/S 结构的教学资源信息库的创新思想[4-5]。 所设计开发的数字化教学资源信息库具有较强的实用性。

1 教学资源信息体系

目前我国教学过程中多会使用大量的教学资源，如果采用对外访问开放的开发模式，则可进行教学资源信息库的共享与整合，实现教学资源最大化的利用。 然而现有的教学资源系统中相关的资源往往都无法满足现有的教学需求，其原因主要包括资源内容不够丰富，在传统的教学资源系统中往往只有视频、Word 以及PPT 等基本类型，无法满足需求现在教学的需求，因此根据教育部教育信息化技术标准委员会教育资源建设技术规范， 文中建立了相关的教学资源信息体系，所开发的教学资源信息库中包含了以下方面：

1）媒体素材：其是教学信息资源中核心的资源，其主要包括视频类、动画类、文本类、音频类以及图形类等资源；

2）文献资料：文献资源主要包括与学科相关的文章以及书籍等材料；

3）试题库：试题库主要存储某专业的试题集合，同时包含了各种试题组合的试卷；

4）案例：其主要采用各种媒体元素组合形成相关的技术文档，用有现实指导意义的事件对学生进行指导；

5）资源目录索引：应用资源目录索引可以罗列出不同学科中相关的资源的索引；

6）常见问题解答：可以针对不同学科的相关问题进行详细的回答，同时对回答问题形成详细问题列表，以便用户在后期的学习中遇到相同问题可以直接在问题列表中查找答案。

2 开发技术背景

2.1 J2EE 开发平台及关键技术

J2EE（java2 platform enterprise edition）是建立在Java2 平台上的开发多层分布式企业级应用系统的标准体系结构[6]。J2EE 技术提供了基于组件的设计方法，开发、集成、部署应用程序。 J2EE 平台提供了多层分布式应用模式，使具有重要的能力， 并集成了基于XML 的数据交换——一个统一的安全模式及灵活的事务控制。

J2EE 平台使用多层分布式的应用模式。应用模式根据其功能分成多个组件，各种不同的应用组件构成分布在不同的依赖层的机器上的J2EE 程序。 尽管J2EE 应用程序可以由3层或4 层构成，但是J2EE 应用程序通常由3 层构成，因为他们分布于3 个不同的位置：客户及，服务器，后台数据库服务器。 通过这种方式运行的3 层应用模式拓展了基于客户／服务的两层模式。J2EE 应用服务器架构如图1 所示。一个典型的J2EE 平台包括了一个或者多个容器，J2EE 容器是一个用来管理应用程序组件， 提供访问J2EE API 的运行环境。 因此， 采用J2EE 技术来构建教学资源信息库的建设具有先进性、高可靠性、开放性和可移植性等优点，是目前实现教学资源信息库的最好途径之一。

图1 J2EE 应用服务器架构Fig. 1 The application server of J2EE architecture

2.2 B/S 框架结构

B/S 结构是一种对C/S 结构的改进， 由C/S 结构演化而来。 其主要的逻辑结构组成有3 部分：Web 浏览器、Web 服务器加中间组件、数据库服务器。 B/S 模式从结构上来看，实质上就是一种特殊的客户/服务器结构，只是它的客户端被简化成为只能单一辨识HTML 语言的客户软件，这样就大大降低了客户端系统的管理难度，使用起来显得更加方便。B/S 模式可以使管理和维护两项工作都集中在服务器端完成。

B/S 3 层结构是一种成熟、 简单且得到普遍应用的程序架构模型。 它从下至上依次分为：数据访问层、业务逻辑层、表示层。

1）表示层

表示层处于分层模型的最上层。 简单地讲，表示层就是用户界面层，它是通过浏览器显示出的当前用户界面。 它是由UI（User Interface）和UI 控制逻辑两个部分组成的。

2）业务逻辑层

业务逻辑层是整个分层模型的中间层，故其也充当了上下两个层的交流中介。 它是分层模型中最重要的一层。 在应用系统中，该层实现的是系统大部分的逻辑控制功能。

3）数据访问层

数据访问层的存在就是为数据源提供一个可供外界访问的接口。它位于整个分层体系的底层。这一层主要用来实现与数据库的交互， 即外界可以通过数据访问层对数据进行访问操作，对数据库中的数据进行查询、添加、删除或更新等。

2.3 SQL Server2000

SQL 数据库是一个针对Microsoft 软件开发的具有关系型的带有访问功能的数据库，它的主要目的以及面向对象都是我们所使用的大型或者中型的数据库应。 作为研究者，我们充分的考虑到大部分的个人计算机运行的都是Microsoft公司开发的Windows 操作系统，这种操作系统的普遍性使得我们对于本课题选用Microsoft 公司旗下的SQLSevrer2000[7-8]。

由Microsoft 公司开发研制的Microsoft SQL Sesvre2000数据库管理系统是一个具有完善功能的关系型数据库操作管理系统。 SQLServer2000 的主要特点:

1）数据保护功能完整，所有的内容都可以保证其安全性第一的特点，无论是数据库的隐式部分还是可以被用户看见的显示部分， 其中的隐式部分可以成为商业规划的对象，并且受到整个数据库的保护。

2）可以和Windows NT 进行集成，并且可以成功满足多线程应用在对称多处理系统中，并且操作对称处理。

3）可以突出其性能，并且不要求有太高的代价，完全可以应用在Windows 操作系统上，提高查询检索速度。

4）具有先进的管理系统，并且可以与市面上的多种接口有兼容性。

本文采用SQL Server 企业管理器对本文中的教学资源信息库中相关数据库进行建立。 整体的建立过程包括：第一步建立关系型数据库，第二部在已经建立的关系型数据库中完成各个部分的表设计，第三步设置数据在关系数据库中的各种关系。

3 信息库设计与实现

3.1 资源信息库的总体框架设计

文中所开发的教学资源信息库系统在综合大量用户需求的基础上，确定了系统的主要框架结构，本文所设计的教学资源信息库采用模块化的设计思想进行设计，其中系统主要设计模块包括系统管理模块、查询统计模块、资源管理模块、 基础信息管理模块以及专业库管理模块等5 大方面，教学信息资源库的整体框架结构如图2 所示。 整体框架结构中主要通过资源上传、资源审核、资源存储、资源查询与引用、权限控制与访问日志以及其他相关功能进行连接和通讯。

图2 教学资源信息库框架结构Fig. 2 Teaching resources information base frame structure

其中相关模块具体功能如下所示：

1）资源上传模块：在具备上传资格的条件下可通过资源上传模块上传各种教学资源

2）资源审核模块：为了防止资源误传带来不良影响，上传教学资源需要满足相应的规定，因此所有发布的资源必须经过审核才能公开。

3）资源存储。 教学资源上传，会将教学资源分为两打部分数据，即资源属性数据和资源文件，资源属性数据被存储在数据库中，资源文件会存储在文件系统中。

4）资源查询与引用。 登录系统的用户可通过搜索资源关键字来查询教学资源信息库中教学资源，同时其他系统可通过Web Service 接口访问系统资源信息库。

5）权限控制与访问日志。 在教学资源信息数据库中具有相对应的权限控制体系，不同的用户权限有所不同，同时当用户在教学资源信息库中的涉及数据库修改的操作都会被记录，以便用于后续追踪。

6）其他功能。 在除以上介绍相关功能以外，教学资源信息库还提供资源管理、资源访问等功能，以便清晰资源的应用状况。

3.2 资源信息库详细模块设计

文中所开发的教学资源信息库中主要涵盖了信息库管理模块、查询统计模块、资源管理模块、基础信息管理模块以及专业库管理模块等5 模块。 文中给出5 大模块的详细功能介绍。

1）信息库管理模块：

系统管理模块重要功能为用户管理、数据备份、数据恢复等， 其中用户管理功能主要为对信息库中的任意用户，当其在操作信息库功能之前，都需要进行身份认证，其身份认证包括登录名、登录密码以及验证码；数据备份和数据恢复功能主要为管理员进入教学资源信息库中，可进行相关的教学资源数据备份和数据恢复操作，以便处理数据故障。

2）查询统计模块

查询统计模块功能主要包括资源统计分析、专业库导航以及元数据字段检索等功能。 其中资源统计分析功能主要用于管理员进行快速掌握不同时间段内用户访问系统资源的次数。 专业库导航功能主要用于将某一个专业的资源信息库中的相关资源采用列表的形式进行展示。 元数据字段检索模块主要是用户进入教学资源信息库中，输入相应的查询关键字，主要包括资源的标题、作者、资源类型、资源格式，以及相应的资源上传时间等，当系统数据库中关键词与之相对应时就可以将与之相对应的资源进行罗列展示。

3）资源管理模块

资源管理模块主要包括资源上传、资源下载、资源审核、资源删除等功能。 其中资源上传功能主要为管理员或者用户将本地的教学资源上传到教学资源信息库中，其上传过程包括单一文件上传和批量文件上传。 对于管理员上传的教学资源不需要审核，而对于用户上传的资源需要相关的管理员进行审核后公布。 资源审核功能主要为管理员接收到用户新上传的教学资源后，需对其进行审核，对不符合教学资源信息库的要求时，管理员会对其进行删除等处理。 资源删除功能主要用于对于资源过时或者不满相关规定的教学资源进行删除。

4）基础信息管理模块

基础信息管理模块主要包括资源类型管理和信息公告等功能， 其中基础信息管理可以对上传的资源类型进行添加、删除以及修改等操作。 信息公告功能主要用于发布系统的公告信息，其中包括公告主题以及公告内容等。

5）专业库管理模块

专业库管理模块主要用于对专业库进行添加、删除以及修改等工作。 以便对每个专业数据库进行管理。

3.3 教学资源信息库的维护

文中采用SQL Server 2000 进行教学资源信息库的建设，对于一般应用系统开发运行后，经常会出现各种无法预料的软硬件故障、用户误操作或恶意破坏等，这些突发状况都会影响到后台数据库的正常运行， 严重地会造成数据损坏、服务器瘫痪等不良后果。 对于文中所开发的教学资源信息库也如此。 因此，数据库的备份对维持系统的可靠性具有重要的作用。 SQL Server 2000 可提供完全备份、事务日志备份、差异备份、文件备份。 其中完全备份这种方式就是对整个数据库的内容进行备份，其中包括数据库的所有数据和对象。 备份整个的数据库，就需要大量的存储空间来存放数据，因此完全备份相比其它备份方法而言，更耗费空间和时间。 事务日志是一个记录数据库变动过程的文件。 事务日志备份就是只备份事务日志的内容。 差异备份采用的是一种新的备份对象，它是数据库的一部分，比完全备份小，只是记录了自上次完全数据库备份以来所有改变的数据库，也就是一种增量备份。 结合本文开发教学资源信息库数据量大的特点，采用以上相关方式不适合，因此文中采用文件备份方式进行教学资源信息库的备份，文件备份主要将数据库内容分散到多个文件中，对其中的部分文件进行备份。 采用这种备份方式就可以只做几次文件备份就能完成整个数据库的备份。 同时文件备份还有个优点：当数据库的某个文件或多个文件出现损坏时，只需对相应的文件备份进行恢复即可。

4 结 论

文中进行了教学资源信息库的建设与实现，其信息库的整体框架结构采用J2EE 开发平台进行开发， 其框架结构采用了基于B/S 框架理论的3 层框架结构设计，并对资源信息库采用了SQL Server 2000 进行数据库的建设。本文开发的教学资源信息库主要实现了管理模块、查询统计模块、资源管理模块、基础信息管理模块以及专业库管理模块功能，为现代教学资源共享提供了良好的设计方法。

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