数据库精品课程教学网站的设计与实现

韩焱云 吴保国 刘建成

（北京林业大学信息学院，北京 100083）

高校精品课程网站的建设常见的有2种方式，一种是使用基于学校网络教学平台搭建的课程网站；另一种是根据课程需求设计开发的个性化网站［1］。基于学校网络教学平台搭建的网站结构呆板，采用静态导航的形式，预先设置好栏目，教师不能够根据实际的需要动态设置和维护网站［2］。

“数据库原理与应用”是教育部高等教育司制定的管理科学与工程类学科信息管理与信息系统专业的核心课程，其特点是理论性和实践性都很强，涉及到信息领域的许多知识和应用。因此，为了满足教学活动的需求，笔者设计开发了满足“数据库原理与应用”课程教学需要的数据库精品课程教学网站。

根据精品课程建设的内涵，数据库精品课程教学网站应是一个基于网络资源的、功能齐备的网络教育平台，同时也是面向学生主体的协作式学习系统。在这个平台上，教师可利用网络技术将“数据库原理与应用”课程的文件、图片、动画、视频等教学多媒体课件放在数据库精品课程教学网站上，把这些学习资源直观地呈现在学生面前，供学生使用，目的是培养学生自主学习的能力［3］。

一、数据库精品课程教学网站的结构设计

（一）体系结构

数据库精品课程教学网站要满足多用户在任意地点、时间同时上网访问学习交流的需要，并且要有好的稳定性和反馈速度，因此网站采用“Web浏览器／Web服务器／数据库”3 层分布技术结构体系。数据库安装在服务器上，网站通过IIS信息服务器发布信息。用户使用IE浏览器作为客户端软件，通过网站域名或IP 地址可直接访问网站。网站体系结构见图1所示。

图1 数据库精品课程教学网站的体系结构

另外，为方便教师用户根据实际教学需求动态设置网站的栏目，笔者在设计开发数据库精品课程教学网站时，充分考虑了网站的通用性，采用“导航+内容”联动的设计思想设计网站。网站的页面由logo、树形导航栏和内容3部分构成，其中，树形导航栏和内容都通过数据库动态绑定，教师只需更换网站的logo图片，通过后台管理系统即可对导航栏和内容进行更改。这样的网站体系不仅适用于常见教学内容的发布、易于教师动态更新维护，而且还方便教师将其移植到其他课程的教学工作中。

（二）功能结构

数据库精品课程教学网站设计的功能应充分考虑学生在学习过程中对数据库理论知识、数据库软件使用知识、数据库系统设计和开发等各方面知识的需求，并集成数据库精品课程教学过程中的相关信息和技术手段，为学生提供全方位的教学信息服务。数据库精品课程教学网站设计10个主要功能，分别是首页、教学大纲、师资队伍、电子教案、视频教学、实验教学、综合练习、自主学习、网上答疑和参考资料，其功能结构见图2所示。

同时，数据库精品课程教学网站的设计实现了后台数据的管理，每一个功能模块内容都动态绑定数据库，管理员可通过后台方便地进行更新维护；教师通过后台随时对内容进行更改，并与学生进行在线互动交流。

图2 数据库精品课程教学网站的功能结构

二、数据库精品课程教学网站的功能实现

（一）动态导航的实现

数据库精品课程教学网站主要采用“导航+内容”联动的设计思想，其页面由logo、树形导航栏和内容显示3部分构成。

动态导航的实现主要利用Visual Studio软件提供的TreeView 树形导航控件来实现。TreeView控件由TreeNode对象的集合组成，它利用算法对数据库中的信息进行调用，通过TreeNode节点的主要常用属性功能动态显示到树形菜单中，Tree-Node节点的常用属性见表1所示。

表1 TreeNode节点的常用属性

动态导航的实现过程和方法如下。①连接数据库。首先，加入操作数据库的命名空间；其次，使用数据库连接类（Connection）来连接数据库；最后，创建数据库命令类（Command）执行SQL 语句来查询信息。②TreeView 控件动态绑定数据库。首先，对TreeView 控件进行初始化，将获取的数据放入DataTable对象中，并将DataTable转变成DataView；其次，使用DataView 过滤功能遍历每一组数据；最后，通过递归方法添加子节点的Tree-Node，并利用TreeView 控件动态显示数据库中的数据。③通过后台管理系统可对数据库数据进行插入、删除和修改。当前台页面刷新时，TreeView控件读取数据库中的数据，实现节点内容的动态更新。

（二）PowerPoint教学课件自动播放的实现

为了使教学内容更加丰富、教学资源的展示形象直观，对PowerPoint课件进行了自动播放功能的设计和实现。PowerPoint教学课件自动播放功能的实现方法如下。①打开PowerPoint课件，将.ppt形式的课件另存为.jpg形式的图片；②将保存好的图片利用photoshop软件通过批处理设置为640×480大小；③利用flash软件，将处理好的图片导入，通过action动作设置图片的自动播放和上翻下翻动作，最后导出影片；④利用Visual Studio 2005软件在页面中插入制作好的flash 影片，完成Power-Point教学课件自动播放的页面制作；⑤在数据库中插入教学课件页面的名称及路径等信息，前台即可通过动态导航功能进行内容的浏览。

（三）word自动转换为html网页的实现

一般实验指导书都为word格式，同时会有相应的表格和图片来说明实验的内容。通常网站的做法是，将word文档上传供学生下载和查看，很少有网站将word文档嵌入网页。由于word文档的局限性，要实现直接嵌入网页还是比较困难的。因此，目前常用的解决方法是将word文档转换成pdf文档，然后利用pdf网页显示插件进行显示。

数据库精品课程教学网站同样需要用到word文档的在线显示功能。为了解决这个问题，笔者采用将word文档转换为html网页的形式，在html网页中，自动生成相应的表格。如果word文档中有图片，将图片自动保存到网站目录下，并引入图片链接功能，使其能正确显示在网页内。

功能的实现需要在项目工程文件中引入Interop.Microsoft.Office.Interop.PowerPoint.dll、Interop.OSE.dll、Microsoft.Office.Interop.Word.dll、Microsoft.Vbe.Interop.dll、office.dll等5 个dll动态链接库文件，这5 个文件均可以直接在.NET 的库中找到。首先Word文档先上传至服务器，然后再解析为html文件。假设，上传到服务器之后的路径为filePath，需定义一个fileName的对象，首先实例化Microsoft.Office.Interop.Word.Document对象，并对其进行初始化；其次转换word文件格式，并把解析后的内容存为html文件；最后按照要求，将转换后的html文档保存到用户指定的位置。通过这种方法，数据库精品课程网站就实现了word文档的在线显示功能。

（四）其他功能的实现

笔者通过对学生需求进行调研，在数据库精品课程教学网站开设了教学大纲、师资队伍、电子教案、视频教学、实验教学、综合练习、自主学习、在线答疑、参考资料等相关内容的页面。

1.综合练习页面

综合练习页面的设计目的是方便浏览网站的学生通过网络进行课程的学习。综合练习包括章节练习、在线测试和综合试题3个部分，通过不同权限的设置让学生进行相关的访问。其中，章节练习模块包括各个章节的课后习题以及学习资料中精选出的习题等；在线测试模块主要是精选了一些具有代表性的题目以及历年高等院校的硕士研究生入学考试试题等，学生可通过在线测试自我检测、查漏补缺；综合试题包括北京林业大学信息管理与信息系统专业历年“数据库原理与应用”课程的期末考试模拟试题。

2.在线答疑页面

网上答疑功能是利用BBS技术实现的，它是一个小型的论坛［4］。学生用户可以进行问题的提交和浏览其他的问题，学生提出的问题提交后待管理员经过审核后才可显示。教师用户通过登录，可以对学生的疑问进行回复和指导。

3.其他页面

数据库精品课程教学网站除开设了上述网页，还开设有电子教案、实验教学、自主学习、视频教学、教学大纲、师资队伍、参考资料等页面。电子教案页面包括教案文档、flash和PowerPoint课件；实验教学页面可以对上机实验和课程设计内容进行浏览；自主学习页面有数据库的各种软件操作、数据库开发等课外学习资料；视频教学页面为学生提供上课的相关视频；教学大纲、师资队伍、参考资料等页面提供了“数据库原理与应用”课程的教学大纲、相关参考资料和主讲教师的信息等内容。

三、数据库精品课程教学网站的安全保障

数据库精品课程教学网站面对的是基于Internet的公共网络环境，所以必须采用完善的手段来确保网站的安全性。网站是基于“asp.net+access”软件开发的，在安全性方面主要利用session对象进行注册验证，以防止未经注册的用户绕过注册界面直接进入。session对象最大的优点是可以把用户的信息保留下来，让后续的网页读取，同时还为用户提供了安全退出功能［5］。

控制技术对用户实现文件权限限制，限制不同角色的用户对一个文件执行不同的操作，从而实现对文件完整性、可靠性等方面的保护［6］。用户要访问网站中的资源，必须要具有相应的访问权限才能实现，而用户的访问权限是由用户当前的角色所定义的，用户想要获得相应的访问权限必须要从管理员处分配获得相应的角色。权限控制是基于角色的，当一个用户访问网站资源时，首先应该判断该页面的访问权限，然后再根据用户的权限决定是否允许访问。数据库精品课程教学网站有3种角色：学生、教师和管理员。这3种角色分别对应相应的目录，用户根据相应的权限进行访问。

此外，通过IIS服务器对网站进行安全性配置，设置了网站的虚拟目录。通过虚拟目录可以将网站文件夹的实际路径与虚拟目录的路径设置成不同的路径，这样当通过浏览器打开网页时，显示的目录地址就不是真实的目录地址，目的是增加网站的安全性。

四、数据库精品课程教学网站的运行实践

数据库精品课程教学网站采用B／S 的体系结构，是通过ASP.NET 技术开发的。服务器采用Windows server 2003，Web服务器采用IIS6.0，数据库服务器采用Microsoft Access 2000，客户端采用IE6.0以上的浏览器。

数据库精品课程教学网站发布在北京林业大学林业信息化研究所服务器上，网站试运行情况良好，其运行的界面首页见图3所示。

图3 数据库精品课程教学网站的首页

总之，控制技术对用户实现文件权限限制，限制不同角色的用户对一个文件执行不同的操作。数据库精品课程教学网站具有良好的可维护性和可扩充性，是一个通用性的教学网站。若学习内容有所调整，教师只需通过后台管理系统即可对除logo以外的所有内容进行调整。系统可以直接选择word文件进行上传，同时系统会自动将word文件转换为html文档，方便用户通过网站浏览。但是，在word转换为html文档的过程中，偶尔会出现格式不一致、不够美观的情况，这是由于编码格式转换的兼容性问题所造成的，是今后需要改进完善的问题。

另外，在设计上，数据库精品课程教学网站充分考虑了学生的需求，不仅有良好的用户界面，图文并茂、知识丰富，还适合不同学习程度的用户使用，满足学生课前预习、课后复习的要求。

［1］陈以海.高校精品课程网站建设探索［J］.中国教育信息化，2008（1）：52-54.

［2］谢建华，李耀麟.基于.NET 构架的教学网站平台开发与实践［J］.计算机教育，2008（22）：80-82.

［3］段江，稍定红.数据结构精品课程教学网站建设与实现［J］.现代计算机，2009（6）：166-168.

［4］刘丽，苏亮.微机原理及接口技术课程教学网站开发［J］.电气电子教学学报，2009，31（9）：60-62.

［5］王芸，陈晓前.Asp+access网站安全问题及防范［J］.软件导刊，2010，9（8）：165-166.

［6］钟华.院系教学过程管理信息平台系统安全方案研究［D］.成都：电子科技大学，2009：33-36.