基于WEB的多媒體素材管理庫的開發(fā)與應用.doc

基于WEB的多媒體素材管理庫的開發(fā)與應用 目錄摘要.1Abstract.2 第一章 基于WEB的多媒體素材管理庫的開發(fā).31.1多媒體素材管理庫開發(fā)的目的和意義31.2 多媒體素材庫的概念31.3多媒體素材管理庫的特征31.4多媒體網(wǎng)絡素材庫系統(tǒng)的功能41.5 基于WEB的多媒體素材庫的發(fā)展趨勢分析6第二章 多媒體素材管理庫的設計72.1 設計原則及功能介紹.72.2 素材管理庫系統(tǒng)的整體結構設計82.3 素材管理庫的整體結構設計92.4 設計技術分析102.4.1 數(shù)據(jù)庫的選擇及存儲處理102.4.2 ASP技術介紹 112.4.3 網(wǎng)頁制作軟件的選擇和簡介122.5 數(shù)據(jù)庫中表的設計.122.5.1數(shù)據(jù)庫表的設計原則122.5.2數(shù)據(jù)庫中表的設計14第三章 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的建設與運行153.1網(wǎng)絡資源庫的概述153.2 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的特點153.3 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的應用163.4 網(wǎng)絡資源庫功能183.5網(wǎng)絡資源庫的建設內(nèi)容183.6網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的運行193.6.1建立虛擬目錄193.6.2素材管理庫中數(shù)據(jù)庫的連接19第四章 具體功能的實現(xiàn)214.1索引查詢的概述214.2 索引的概念224.3 索引的儲存224.4 數(shù)據(jù)庫中素材的添加224.5數(shù)據(jù)的修改和刪除23第五章 設計過程中的問題探討和研究25第六章 結束語26參考文獻27致謝.28- 33 -基于WEB的多媒體素材管理庫的開發(fā)與應用摘要多媒體素材庫對計算機輔助教學有著重要意義。本文從建設素材庫的意義出發(fā)，論述了當前多媒體素材庫的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，進而研究多媒體素材庫的整體框架和庫系統(tǒng)的設計，并詳細的闡述了索引、上傳文件及修改刪除文件等功能的實現(xiàn)方法，運用ASP較系統(tǒng)的設計實現(xiàn)了一個基于web的多媒體素材管理庫。關鍵詞：多媒體 素材 管理庫 ASPThe development and application of the management storehouse in material of multimedia based on WEBAbstract The multimedia material storehouse is significant for computer-assisted instruction. In this text , from buildt material meaning of storehouse set out , expound the current situations and development trends of multimedia material storehouse, and then study the whole frame of the multimedia material storehouse and design of the storehouse system, and detailed exposition implementation method of search , upload file , modify and delete file ,etc, use ASP more systematic design to realize that manage the storehouse in a multimedia material based on web.Key word：multimedia material manage storehouse ASP第一章 基于WEB的多媒體素材管理庫的開發(fā)1.1多媒體素材管理庫開發(fā)的目的和意義當前，互聯(lián)網(wǎng)的迅猛發(fā)展，多媒體技術得到普及。各級各類學校的教師都開始將計算機輔助教學（CAI）軟件課件運用到自己的課堂上。制作一個完整的課件，需要大量的多媒體教學素材如圖片、音頻、視頻、動畫等。但如果每次課件制作中都要重新開發(fā)這些素材，將耗費大量的時間和精力，若能將制作課件所需的基本素材以一定的方式集中存儲和管理，組建支持課件開發(fā)的素材庫，使得在制作課件時可以重復使用這些基本素材，便可大大縮短課件開發(fā)的周期?，F(xiàn)成的課件在網(wǎng)絡上也很多，但由于課件要符合教師上課的風格，針對所運用的教學，并且還要根據(jù)學生學習水平的差異，真正要用時最主要還是由教師來自己制作。教師由于并不是計算機方面的高手，制作出來的課件質(zhì)量不高的局面。這里引用北京市崇文區(qū)電教館對區(qū)內(nèi)30多所中小學校進行CAI調(diào)查的調(diào)查結論“輔助教學學習的軟件質(zhì)量不高，內(nèi)容與教學脫節(jié)是影響今后發(fā)展的主要原因?！?；另據(jù)中國教育報國家總督學，原國家教委副主任柳斌的專訪報道“就各個學科來講，我們沒有形成一個全面開發(fā)的局面，就每一個學科來講，沒有形成一個系統(tǒng)開發(fā)的局而。”這是一個足以引起教育界、軟件界的決策者們以及各方面有識之士高度重視的問題。因此，建立基于網(wǎng)絡的多媒體素材管理庫就成為了推動CAI發(fā)展的強大動力。目前網(wǎng)絡技術的高速發(fā)展，軟硬件技術的不斷革新，也為多媒體素材庫的開發(fā)與應用提供了可能。首先，網(wǎng)絡資源的豐富為我們在建立多媒體素材庫時提供了許多現(xiàn)成的資源，無須我們自己動手制作。其次，基于WEB的多媒體素材庫其核心就是一種網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫，目前有許多軟件技術，如ASP、SQL Server、Access、frontpage等都可以結合著用來開發(fā)制作這類多媒體素材庫。第三，制作好的多媒體素材庫又可以發(fā)布到網(wǎng)上讓更多的用戶可以使用，充分發(fā)揮網(wǎng)絡的資源共享的優(yōu)點。1.2多媒體素材管理庫的概念多媒體素材是指多媒體課件、以及多媒體相關工程設計中所用到的各種聽覺和視覺工具材料。多媒體素材是多媒體課件的基本組成元素，是承載教學信息的基本單位。它包括文本、圖形、圖像、動畫、視頻、音頻等。素材的準備包括采集制作，是課件制作中耗費時間、精力最多的工作。多媒體網(wǎng)絡教學資源建設及組織通用遠程教學平臺資源管理系統(tǒng)網(wǎng)絡課程建設 視頻流課件 電子演講稿 電子圖書 基礎多媒體資源文字 圖形 圖像 動畫 音頻學科名詞 學科圖形符號等圖1-1多媒體教學資源構成關系圖1.3 多媒體素材管理庫的特征多媒體網(wǎng)絡素材庫的最終是為網(wǎng)絡教學服務，便于學生在網(wǎng)上自主的進行學習，便于教師組織網(wǎng)絡教學材料 便于教學管理人員對教學效果進行跟蹤與測評。為了達到此目的，網(wǎng)絡教學素材庫應該具備以下幾個特征：1.科學化：內(nèi)容的科學與準確是網(wǎng)絡教育資源的根本；2.標準化：遵循標準是保障網(wǎng)上教育資源廣泛共享的基礎；3.結構化：合理的結構可以確保網(wǎng)絡教育資源的合理性、易用性和可拓展性；4.動態(tài)化：長期穩(wěn)定的不斷更新與維護是網(wǎng)絡教育資源庫具有持久生命力的保障。1.4 多媒體網(wǎng)絡素材庫系統(tǒng)的功能多媒體網(wǎng)絡素材庫的主要目的是為了讓學生通過對多媒體資源的瀏覽來學習相關知識以及讓教師將多媒體資源組織成教案進行教學，因此，網(wǎng)絡素材庫的功能分為兩大部分：一是學生使用資源界面；二是教師維護資源界面。資源上載資源維護系統(tǒng)設置用戶管理多媒體網(wǎng)絡資源庫系統(tǒng)教師界面學生界面資源瀏覽資源下載個人交流個人信息圖 2-1系統(tǒng)功能圖1.5 基于WEB的多媒體素材庫的發(fā)展趨勢分析在CAI課件的制作過程中，教師普遍反映收集素材耗費大量時間，課件的素材難找。實際上，許多學校早就指定相關部門收集媒體素材資料，對素材簡單分類,實行文件目錄式管理。隨著素材量增加和使用頻率提高，該管理方式已不能滿足需要，而需要建立CAI管理系統(tǒng)進行高效率管理。近幾年來，隨著計算機輔助教學的大力推廣，越來越多的教育人士和專業(yè)人員投入了相當?shù)拇蟮谋M力來建設多媒體素材庫，目前也有很多在學校，教育部門發(fā)揮著作用。在網(wǎng)絡技術高速發(fā)展的今天，多媒體素材管理庫也將從單機、局域形式發(fā)展到基于web多媒體素材庫，在給大家提供各類素材的同時也可以利用網(wǎng)絡的廣大資源來不斷的對多媒體素材庫進行擴充和完善。同時，多媒體素材庫的數(shù)據(jù)的索引克服目前索引方法的缺陷，取得更佳的索引方法。多媒體庫內(nèi)部的素材也會隨著數(shù)據(jù)庫技術的提高而不斷的變化更新，容量也會越來越大，素材分類會更加合理更加的具體。發(fā)展中的多媒體素材管理庫，不僅僅就在庫中存放各種類型的素材，還會提供給用戶對素材進行加工的平臺，用戶可以方便的在素材庫提供的平臺上搭建一些小型的教學資源。1.網(wǎng)絡中豐富的資源為建立素材管理庫提供了非常大的便利,使其擁有很多現(xiàn)成的可利用資源,節(jié)約了大量的時間。2.就目前的軟件支持來看,WEB多媒體素材庫其實就是一個網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫,可以從很多的軟件中來進行多媒體素材的開發(fā)使用。3.網(wǎng)絡中豐富的資源讓多媒體素材庫變得富裕起來,制作完成的素材也可以發(fā)布到互聯(lián)網(wǎng)中,通過網(wǎng)絡共享來讓更多人受惠,讓材料能夠取之于網(wǎng)用之于網(wǎng)。網(wǎng)絡的急速發(fā)展,讓資源的利用率得到了極大的拓展第二章 多媒體素材管理庫的設計2.1 設計原則及功能介紹管理系統(tǒng)首先要求符合一般系統(tǒng)的特點，而針對素材管理的具體內(nèi)容，系統(tǒng)還應遵循以下設計原則：1.系統(tǒng)是基于Web的管理庫，采用了B/S結構，即Brower/Server瀏覽器/服務器結構，此結構主要由表示層、功能層、數(shù)據(jù)層3部分組成；2.高效率管理素材文件，快速索引并調(diào)用素材文件；3. 要滿足多用戶使用；4.系統(tǒng)要采取多種安全措施，對操作員的權限要有明確的控制，保證系統(tǒng)的安全性；5.一定的響應速度和一定的容錯性。此外，還有兼容性、加密、可視化等基本要求。素材管理庫主要是基于WEB的教學素材庫，因此庫中的素材主要是課堂教學的素材，面對的用戶主要是教師和學生。在本系統(tǒng)中關鍵要實現(xiàn)的是用戶對素材的索引，用戶可以根據(jù)素材的類型來搜索自己需要的素材，當然對于自己需要的素材，系統(tǒng)提供了素材下載功能。為了豐富庫中的素材，系統(tǒng)也提供了用戶上傳文件的功能，以達到好的資源更多人享用的效果。對于管理員來說，系統(tǒng)設有權限，只有當合法的管理員登錄后才能對管理界面上的內(nèi)容進行操作。在這一塊系統(tǒng)提供了文件的修改，刪除，以及添加功能。素材管理系統(tǒng)用戶模塊系統(tǒng)模塊遠程模塊幫助文本素材圖像素材視頻素材高級搜索索引索引索引下載素材庫管理添加修改用戶和密碼添加修改管理用戶和密碼添加修改刪除高級搜索下載素材文件上傳數(shù)據(jù)庫素材用戶素材圖3-1素材功能模塊圖2.2 素材管理庫系統(tǒng)的整體結構設計多功能數(shù)字媒體素材庫（簡稱“素材庫”）軟件系統(tǒng)采用C/S和B/S混合架構在此次構架中有一個區(qū)別于現(xiàn)有其他素材庫的架構方面的創(chuàng)新點，在此次構架中，有一個區(qū)別于現(xiàn)有其他素材庫的關于架構方面的創(chuàng)新點，即將Flex3.0與Java，結合FileNet一起實現(xiàn)素材庫的網(wǎng)絡構架。FileNet即一種內(nèi)容管理中間件，用來管理素材的元數(shù)據(jù)和文件。因為此中間件價格高昂，一般小型網(wǎng)站或公司不具備購買能力。素材庫的素材存儲和管理模塊主要采用C/S架構，利用CM(Content Managent)中間件提供一個網(wǎng)絡化的訪問和連接接口素材庫的素材展示、素材上傳下載、素材購買等模塊采用了B/S架構，方便用戶通過互聯(lián)網(wǎng)快速、便捷的使用素材庫。素材庫的搜索模塊則采用C/S和B/S，通過瀏覽器界面接 收關鍵字，并將關鍵字傳輸?shù)胶笈_生成的基于的索引中快速索引到相應素材，并將素材信息返回瀏覽器。采用采用C/S和B/S混合架構的軟件系統(tǒng)既保證了素材存儲管理的高效性，也保證了核心楔塊的安全性，同時又兼顧了素材庫良好的用戶體驗和易用性。2.3 素材管理庫的整體結構設計 素材管理系統(tǒng)是在服務器端執(zhí)行的應用系統(tǒng)，在客戶端是運用瀏覽器來運行系統(tǒng)。該系統(tǒng)分為用戶操作和后臺管理兩個部分。在用戶操作部分，根據(jù)素材類型的不同，首先包含了“靜態(tài)圖片”、“視頻動畫”、“音頻聲音”三個頁面，這三個頁面主要是向用戶展示該素材庫中的最為常用的和最新的一些素材資料。此外，提供給用戶的主要的功能就是索引，所以從主頁面進入后有單獨的搜索界面，方便用戶快速的查找自己需要的素材。為了豐富素材庫內(nèi)的資源，在該系統(tǒng)中允許用戶上傳素材，這樣可以大大擴充庫中的素材數(shù)量以滿足更多用戶的需要。后臺管理部分主要分為庫中數(shù)據(jù)瀏覽、數(shù)據(jù)的修改、數(shù)據(jù)的刪除及數(shù)據(jù)的添加。針對各塊功能，系統(tǒng)中有對應的界面來完成。圖1 素材庫的整體結構數(shù)據(jù)庫主界面用戶使用部分后臺管理部分視頻動畫靜態(tài)圖片音頻聲音文件搜索文件上傳數(shù)據(jù)修改數(shù)據(jù)刪除數(shù)據(jù)添加管理員登錄，驗證用戶名和密碼文件下載文件下載文件下載Web服務器IIS數(shù)據(jù)的瀏覽具體的結構如圖（1）2.4 設計技術分析2.4.1 數(shù)據(jù)庫的選擇及存儲處理基于網(wǎng)絡的多媒體素材管理庫離不開數(shù)據(jù)庫的應用，目前市場上數(shù)據(jù)庫的主流產(chǎn)品有IBM DB2、Microsoft SQL SERVER 2000、Oracle9i、Sybase、Microsoft Access、 FoxPro等。其中SQL Server和Access為最常用的兩種數(shù)據(jù)庫，它們的特點如下：1.SQL Server是一個功能完備的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。它包括支持開發(fā)的引擎、標準的SQL語言、擴展的特性(如復制、OLAP、分析)等功能。而像存儲過程、觸發(fā)器等特性，也是大型數(shù)據(jù)庫才擁有的。SQL SERVER也是基于客戶/服務器結構的高性能數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，并且在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)領域占有重要的地位。它不僅能夠存儲大量的數(shù)據(jù)，能夠保證數(shù)據(jù)的安全性、維護數(shù)據(jù)的完整性，而且還能運行分布式處理以及具有自動高效的機制，已經(jīng)成為當前企業(yè)用戶創(chuàng)建應用程序、商業(yè)網(wǎng)站創(chuàng)建后臺數(shù)據(jù)庫首選的關系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。 2.ACCESS數(shù)據(jù)庫 目前對于一般中小型的數(shù)據(jù)庫，用戶都選用ACCESS，因為它與其它的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（如Visual FoxPro）相比更加簡單易學，普通的計算機用戶即可輕松掌握并使用它。而且最重要的一點是，Access的功能足夠強大，足以應付一般的數(shù)據(jù)管理及處理需要，而且它的主要功能和特色還體現(xiàn)在：便利的環(huán)境接口，可加入圖文數(shù)據(jù)；功能強大的向導，讓復雜的工作變的簡單；可以導入多種數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)；可以利用計算公式計算數(shù)據(jù)并畫出圖表；提供自動化的數(shù)據(jù)庫效率分析，以提高系統(tǒng)執(zhí)行效率；與Microsoft Office其它應用軟件相互支持；表格數(shù)據(jù)能存儲成HTML格式，以提供Internet的使用；會根據(jù)不同的工作狀態(tài)顯示不同的組合工具欄。經(jīng)過比較決定選擇采用Access數(shù)據(jù)庫，這是因為：1. SQLserver 雖然是一個比較完備的數(shù)據(jù)庫，但是它更適合于開發(fā)大型的系統(tǒng)。而Access同樣也是一個功能強大的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)開發(fā)工具，具有界面友好、易學易用、開發(fā)簡單、接口靈活等特點。2.用戶使用十分方便， 只要安裝了PWS或IIS4肯定有ACCESS的ODBC驅動，即你的系統(tǒng)肯定支持ACCESS數(shù)據(jù)庫的存取。3. ACCESS在OFFICE中就有，無需單獨安裝軟件，方便得到和使用，并且ACCESS支持的SQL指令非常齊全，能夠方便的實現(xiàn)素材庫中各個功能。4. ACCESS ODBC驅動程序的效率非常高。雖然它不是服務器級的數(shù)據(jù)庫，但是作為中小型企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的數(shù)據(jù)庫支持還是綽綽有余的。在數(shù)據(jù)的存儲上，主要有兩種在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中訪問和存取多媒體數(shù)據(jù)的實用方法。一種是基于文件的方法，將多媒體信息的一些屬性和狀態(tài)記在數(shù)據(jù)庫中，這是一種準多媒體數(shù)據(jù)庫技術。該方法實現(xiàn)簡單、素材易于更新、容易開發(fā)集成，但維護困難；另一種是基于數(shù)據(jù)庫中二進制對象，使用數(shù)據(jù)庫引擎中的二進制域類型的方式。該方式數(shù)據(jù)集中管理安全性好、易于共享但索引速度慢一些。這兩種方法各有利弊，在實際應用中，要根據(jù)實際情況選擇合適的方法。2.4.2 ASP技術介紹 素材管理系統(tǒng)的開發(fā)主要運用ASP技術， ASP(Active server page)是一種未經(jīng)編譯的開放的應用軟件，它使用戶能夠利用HTML和ActiveX強有利的功能創(chuàng)建功能強大的、與平臺無關的Web應用系統(tǒng)。ASP產(chǎn)生的文件同HTML文件一樣也是文本文件，包括文本、HTML標記和ASP腳本語句(用%和%界定符標記)。它以.asp為擴展名，區(qū)別于一般的HTML文件。任何文本編輯器都可以制作ASP文件，ASP提供VBScript和JScript兩種腳本引擎，缺省為VBScript。ASP的特征主要有以下幾個方面：1.使用VBScript、Jscript等簡單易懂的腳本語言，結合HTML代碼，使用普通文本編輯器即可以進行編輯設計。無須編譯，應用程序的開發(fā)簡單迅速。ASP程序以后綴名為.asp的純文本文件的形式存在。2.在服務器端直接執(zhí)行，與瀏覽器無關，源程序不下傳到客戶端，安全性較高。3.以使用服務器端的腳本來產(chǎn)生客戶端的腳本。用戶端只需要使用可以執(zhí)行HTML代碼的瀏覽器，即可以瀏覽ASP所設計的頁面，同時ASP所使用的腳本語言VBScript和Jscript均在Web服務器端執(zhí)行，用戶端的瀏覽器不需要能夠執(zhí)行這些腳本語言。4.以COM技術為基礎，擴充性強，可以使用VB、Java、VC+、COBOL等其他編程語言編寫的Active組件。開發(fā)應用及維護成本大大降低，而且具有很好的技術延展性，可以迅速延伸采用XML技術。在素材庫中要實現(xiàn)查詢、上傳、下載等功能都需要對數(shù)據(jù)庫進行訪問。ASP是通過內(nèi)置組件ADO(ActiveDataObject)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問的。ADO是微軟提供給開發(fā)者在網(wǎng)頁中操作數(shù)據(jù)庫的最新技術，是一套可以方便地訪問Web數(shù)據(jù)庫的對象模型，開發(fā)者可以在不用關心底層數(shù)據(jù)庫指令的情況下即可完成各種復雜的數(shù)據(jù)庫操作。該組件可通過ODBC驅動程序,連接諸如Foxpro Microsoft SQLServer、Access 等數(shù)據(jù)庫，輕松解決存取各種數(shù)據(jù)庫的問題。ASP對數(shù)據(jù)庫訪問的具體流程如圖2：瀏覽器WEB服務器IIS ASPADOODBC數(shù)據(jù)庫圖2 ASP對數(shù)據(jù)庫的訪問流程利用ASP開發(fā)Web數(shù)據(jù)庫應用的簡單模型：由瀏覽器向Web服務器請求下載文件，Web服務器會判斷所請求的是否.asp文件，如果不是，則直接下傳文件；如果是，再判斷.asp文件中是否含有服務器端運行的腳本程序，有則加以解釋執(zhí)行，其余部分直接下傳給瀏覽器。若執(zhí)行的腳本程序中使用了ADO對象，則Web服務器會根據(jù)該ADO對象所設參數(shù)來啟動相應的ODBC或OLE數(shù)據(jù)庫驅動程序，連接數(shù)據(jù)庫并完成相應的讀、寫、查詢等操作，執(zhí)行結果仍通過ADO對象返回。如果需要把程序運行結果在瀏覽器上顯示出來，則由Web服務器將其下傳給瀏覽器。2.4.3 網(wǎng)頁制作軟件的選擇和簡介素材庫開發(fā)的基礎就是平臺界面的設計，如今制作網(wǎng)頁的工具有許多，但比較常用及較受用戶喜歡的有Micosoft Frontpage2002和 Macromedia dreamweaver MX。在該素材庫的開發(fā)過程中，主要運用了dreamweaver MX。使用dreamweaver MX的好處主要是利用 Dreamweaver 中的可視化編輯功能，可以快速地創(chuàng)建頁面而無需編寫許多代碼，同時可以查看所有站點元素或資源并將它們從易于使用的面板直接拖到文檔中。您可以在 Macromedia Fireworks 中創(chuàng)建和編輯圖像，然后將它們直接導入 Dreamweaver，或者直接在 Dreamweaver 中添加 Macromedia Flash 對象，從而優(yōu)化開發(fā)工作流程。此外，在 Dreamweaver中實現(xiàn)一些動態(tài)的功能，例如管理員登錄，可以用該軟件提供的“服務器行為”自動的實現(xiàn)，同時還自動的生成HTML和ASP代碼，大大提高了設計者的效率。2.5 數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)管理1.用戶管理系統(tǒng)后臺的用戶管理模塊，主要為系統(tǒng)管理員提供管理系統(tǒng)的角色和用戶賬號。管理員擁有管理注冊用戶的賬號和角色變更的權限。2.系統(tǒng)運維分析用戶在素材庫系統(tǒng)的每次充值、購物、上傳素材的出售等賬戶資金的變動和素材搜索都將記錄日志，這樣使素材庫管理用戶資金的安全性大大提高，同時大量的用戶日志記錄也為數(shù)據(jù)挖掘模塊也提供了數(shù)據(jù)基礎。通過對用戶使用日志的分析和提取，能夠更好的分析用戶對素材種類需求的偏好，使個性化推送模塊更加具有針對性。2.5.1數(shù)據(jù)庫表的設計原則1.不應針對整個系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)庫設計，而應該根據(jù)系統(tǒng)架構中的組件劃分，針對每個組件所處理的業(yè)務進行組件單元的數(shù)據(jù)庫設計；不同組件間所對應的數(shù)據(jù)庫表之間的關聯(lián)應盡可能減少，如果不同組件間的表需要外鍵關聯(lián)也盡量不要創(chuàng)建外鍵關聯(lián)，而只是記錄關聯(lián)表的一個主鍵，確保組件對應的表之間的獨立性，為系統(tǒng)或表結構的重構提供可能性。2.根據(jù)建立的領域模型進行數(shù)據(jù)庫表的映射，此時應參考數(shù)據(jù)庫設計第二范式：一個表中的所有非關鍵字屬性都依賴于整個關鍵字。關鍵字可以是一個屬性，也可以是多個屬性的集合，不論那種方式，都應確保關鍵字能夠保證唯一性。在確定關鍵字時，應保證關鍵字不會參與業(yè)務且不會出現(xiàn)更新異常，這時，最優(yōu)解決方案為采用一個自增數(shù)值型屬性或一個隨機字符串作為表的關鍵字。 3.應針對所有表的主鍵和外鍵建立索引，有針對性的（針對一些大數(shù)據(jù)量和常用索引方式）建立組合屬性的索引，提高索引效率。雖然建立索引會消耗部分系統(tǒng)資源，但比較起在索引時搜索整張表中的數(shù)據(jù)尤其表中的數(shù)據(jù)量較大時所帶來的性能影響，以及無索引時的排序操作所帶來的性能影響，這種方式仍然是值得提倡的。4.當處理表間的關聯(lián)約束所付出的代價（常常是使用性上的代價）超過了保證不會出現(xiàn)修改、刪除、更改異常所付出的代價，并且數(shù)據(jù)冗余也不是主要的問題時，表設計可以不符合四個范式。四個范式確保了不會出現(xiàn)異常，但也可能由此導致過于純潔的設計，使得表結構難于使用，所以在設計時需要進行綜合判斷，但首先確保符合四個范式，然后再進行精化修正是剛剛進入數(shù)據(jù)庫設計領域時可以采用的最好辦法。2.5.2數(shù)據(jù)庫中表的設計在多媒體素材管理庫中，運用access來構建數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中共設計了四張表，分別為user、picture、 audio、 video。user表用于管理員登錄，在該表中設計了三個字段名ID、username、password。Username存放的是管理員登錄時用的用戶名，password存放的是驗證的密碼。Picture、audio、video三張表是分別用于存儲圖片、音頻、視頻素材的信息。這三張表的設計是類似的，Picture表的具體設計如圖三：圖3 picture表的設計格式“ID”字段為自動生成的序號，“關鍵字”字段存放的是關于圖片的關鍵字，該字段的設置主要是為了用戶在檢索時能夠方便的搜索到自己需要的素材，“關鍵字”字段中存放的關鍵詞越多，用戶在檢索時，查找到該圖片的幾率就越大。“people”字段用來存放素材上傳者的姓名，“pname”存放了圖片的名稱，“ptype”存放了素材的類型，當素材被添加入庫時，系統(tǒng)會自動獲得文件的類型，然后填入該字段?！皃ic”字段用來存放的就是圖片的二進制數(shù)據(jù)，在access中它是以ole對像類型存放。在video和audio表中，增加了一個url字段用來存放對應文件存在文件夾中的相對路徑。第三章 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的建設與運行3.1網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的概述網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫是指利用網(wǎng)絡將兩個或多個相互獨立的局域數(shù)據(jù)庫連接在一起，把數(shù)據(jù)庫技術引入到計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)中，借助于網(wǎng)絡技術將存儲于數(shù)據(jù)庫中的大量信息及時發(fā)布出去；而計算機網(wǎng)絡借助于成熟的數(shù)據(jù)庫技術對網(wǎng)絡中的各種數(shù)據(jù)進行有效管理，并實現(xiàn)用戶與網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)庫進行實時動態(tài)數(shù)據(jù)交互。 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫目前在Intemet廠有大量的應用，從最初的網(wǎng)站留言簿、自由論壇等到今天的遠程教育和復雜的電子商務等，這些系統(tǒng)幾乎都是采用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫這種方式來實現(xiàn)的。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的組成元素為：客戶端、服務器端、連接客戶端及服務器端的網(wǎng)絡。這些元素是網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的基礎。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫示意圖如圖1所示。Web服務器客戶端客戶端客戶端客戶端后臺數(shù)據(jù)庫InternetInternet InternetInternet 圖4-1 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫示意圖使用網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的最大優(yōu)勢是用戶無需在自己的客戶端安裝任何與所需存取或操作數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對應的客戶端軟件，只需要通過Web瀏覽器便可完成對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的常用操作。；這種力式的優(yōu)點是用戶不必再去學習復雜的數(shù)據(jù)庫知識和數(shù)據(jù)庫軟件的使用，只需要掌握基本的網(wǎng)絡操作，如填寫、提交表單等就可以從任何一臺連接Internet的計算機上來訪問數(shù)據(jù)庫。網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運作方式如圖2所示?？蛻舳朔掌鞫藬?shù)據(jù)庫HTML代碼查詢結果Internet服務請求數(shù)據(jù)操作圖4-1 網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的運作方式示意圖3.2網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫特點網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相比有以下的特點： 1.擴大了數(shù)據(jù)資源共享范圍。由于計算機網(wǎng)絡的范圍可以從局部到全球，因此，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)資源共享范圍也擴大了。 2.易于進行分布式處理。在計算機網(wǎng)絡中，各用戶可根據(jù)情況合理地選擇網(wǎng)內(nèi)資源，以便就近快速地處理。對于大型作業(yè)及大批量的數(shù)據(jù)處理，可通過一定的算法將其分解給不同的計算機處理，從而達到均衡使用網(wǎng)絡資源，實現(xiàn)分布式處理的目的，大大提高了數(shù)據(jù)資源的處理速度。 3.數(shù)據(jù)資源使用形式靈活?；诰W(wǎng)絡的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)，既可以采用C/S（Client/Server，客戶機服務器)方式，也可以采用B/S (Browser/Server，瀏覽器/服務器)方式，并發(fā)形式多樣，數(shù)據(jù)使用形式靈活。 4.便于數(shù)據(jù)傳輸交流。通過計算機網(wǎng)絡可以方便地將網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)傳送至網(wǎng)絡覆蓋的任何地區(qū)。 5.降低了系統(tǒng)的使用費用，提高了計算機可用性。由于網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫可供全網(wǎng)用戶共享，使用數(shù)據(jù)資源的用戶不一定擁有數(shù)據(jù)庫，這樣大大降低丁對計算機系統(tǒng)的要求，同時，也提高了每臺計算機的可用性。 6.數(shù)據(jù)的保密性、安全性降低。由于數(shù)據(jù)庫的共享范圍擴大，對數(shù)據(jù)庫用戶的管理難度加大，網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫遭受破壞、竊密的概率加大，降低了數(shù)據(jù)的保密性和安全性。 3.3網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的應用當前比較流行的Web數(shù)據(jù)庫主要有：SQLServer、MySQL、Oracle、DB2和ACCESS。這5種數(shù)據(jù)庫適應性強，性能優(yōu)異，容易使用，在國內(nèi)得到了廣泛的應用。接下來將對這幾種常用的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫進行簡單介紹。 1SQL Server SQLServer是微軟公司從SyBase獲得基本部件的使用許可后開發(fā)出的一種關系型數(shù)據(jù)庫。目前最新的版本是SQLServer2008，但SQL Server 2005仍在廣泛使用。 由于均出自微軟之手，使得SQLServer和Windows、IIS等產(chǎn)品有著天然的聯(lián)系。事實上以Windows為核心的幾乎所有微軟的軟件產(chǎn)品都采用了一致的開發(fā)策略，包括界面技術、面向對象技術、組件技術等，這樣在微軟的軟件中很多都可以相互調(diào)用，而且配合得非常密切。因此如果用戶使用的是Windows操作系統(tǒng)，那么IIS、SQLServer就應該是最佳的選擇。 2MySQL MySQL是當今UNIX或Linux類服務器上廣泛使用的Web數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。它于1996年誕生于瑞典的MySQLAB公司，支持大部分的操作系統(tǒng)平臺。MySQL的設計思想快捷、高效、實用。由于它不支持事務處理，MySQL的速度比一些商業(yè)數(shù)據(jù)庫快23倍，并且MySQL還針對很多操作平臺做了優(yōu)化，完全支持多CPU系統(tǒng)的多線程方式。 在編程方面，MySQL也提供了C、C+、Java、Perl、Python和TCL等API接口，而且有MyODBC接口，任何可以使用ODBC接口的語言都可以使用它。更重要的是，MySQL的源代碼是公開的，可以免費使用，這就使得MySQL成為許多中小型網(wǎng)站、個人網(wǎng)站追捧的明星產(chǎn)品。 3Oracle Oracle是美國Oracle公司研制的一種關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，是一個協(xié)調(diào)服務器和用于支持任務決定型應用程序的開放型RDBMS(關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))。它可以支持多種不同的硬件和操作系統(tǒng)平臺，從臺式機到大型和超級計算機，為各種硬件結構提供高度的可伸縮性，支持對稱多處理器、群集多處理器、大規(guī)模處理器等，并提供廣泛的國際語言支持。 4DB2 DB2是計算機巨人IBM公司的產(chǎn)品，起源于SystemR和SystemR。它支持從PC到UNIX，從中小型機到大型機；從IBM到非IBM(HP及SUNUNIX系統(tǒng)等)的各種操作平臺。它既可以在主機上以主從方式獨立運行。DB2數(shù)據(jù)庫核心又稱作DB2公共服務器，采用多進程多線索體系結構，可以運行于多種操作系統(tǒng)之上，并分別根據(jù)相應平臺環(huán)境作了調(diào)整和優(yōu)化，以便能夠達到較好的性能。 5Access Access數(shù)據(jù)庫是一個文件型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由單個或多個文件組成，是Office辦公套件中一個極為重要的組成部分。自從1992年開始銷售以來，Access已經(jīng)賣出了超過6000萬份，現(xiàn)在已經(jīng)成為世界上最流行的桌面數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。后來微軟公司通過大量的改進，將Access的新版本功能變得更加強大。不管是處理公司的客戶訂單數(shù)據(jù)，管理自己的個人通訊錄，還是大量科研數(shù)據(jù)的記錄和處理，人們都可以利用它來解決大量數(shù)據(jù)的管理工作。Access之所以被集成到Office中而不是VisualStudio中，是因為它與其他的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如VisualFoxPro)相比更加簡單易學，一個普通的計算機用戶即可掌握并使用。而且最重要的一點是，Access的功能足夠強大，足以應付一般的數(shù)據(jù)管理及處理需要，當然，配上合適的數(shù)據(jù)訪問手段，它也能多用戶、多線程的訪問。Access對于訪問量及數(shù)據(jù)量不是太大的系統(tǒng)，尤其是桌面數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)很具優(yōu)勢，而且從它升級到SQLServer(微軟的另一專業(yè)數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品)也比較容易。 3.4 網(wǎng)絡資源庫功能1.具備完善的庫類別：專業(yè)標準庫、網(wǎng)絡課程庫、精品課建設庫、專業(yè)信息庫、專業(yè)特色專題庫、專業(yè)試卷庫、專業(yè)圖片庫、專業(yè)視頻動畫庫、專業(yè)合作企業(yè)庫、專業(yè)文獻庫。用戶可自己維護自定義資源庫的類別。 2.資源的共建共享：使用者可以隨時、隨地通過網(wǎng)絡訪問、上傳下載存放和使用庫中資源； 3.WEB集成：基于WEB的應用模式，使教學資源制作、管理，信息發(fā)布、教學交流、資源共享與交流都能在網(wǎng)上進行。 4.資源索引：為使用者提供資源庫中資源的多種索引功能。如課程導航、資源庫導航、專業(yè)專題導航等。方便學習者使用。 5.網(wǎng)上交流：提供BBS服務、教育論壇、電子郵件服務系統(tǒng)，為網(wǎng)絡教學實現(xiàn)在線或離線網(wǎng)上交流、輔導。 6.自主學習：提供完善的講授型網(wǎng)絡課程庫、多媒體課件庫、素材和案例庫、專家答疑輔導系統(tǒng)，使用者可以自主完成專業(yè)課程學習。 3.5網(wǎng)絡資源庫的建設內(nèi)容1.開發(fā)一個網(wǎng)絡資源庫系統(tǒng)平臺，包含資源建設、用戶服務及資源收集與整理等功能，以實現(xiàn)網(wǎng)絡資源的規(guī)范搜集、分類、組織和調(diào)控程序化整理，并能對資源信息進行多途徑內(nèi)容揭示。2.形成相關標準與規(guī)范，包括資源選擇標準、資源描述標準、資源類型標準、軟件需求報告、項目管理細則。3.建立一個至少覆蓋中高考科目的系統(tǒng)的、完整的學科資源數(shù)據(jù)庫。每個學科的資源內(nèi)容應包括支撐學科發(fā)展的必備內(nèi)容和可選內(nèi)容,其中必備內(nèi)容為直接為教學服務的多媒體素材、試卷和課件等資源,可選內(nèi)容為供學科發(fā)展的教學錄像、教學心得、教育論文和研究性學習專題等輔助教學資源。4.建立一個支持項目可持續(xù)發(fā)展的機制，包括管理模式、項目運作模式以及系統(tǒng)運作模式。5.課程設置符合學校所開設科目的要求。分學科設置課程，包括語文、數(shù)學、外語、政治、物理、化學、歷史、地理、生物、音樂、體育和美術等。3.6網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的運行3.6.1建立虛擬目錄要運行網(wǎng)絡服務器和建立虛擬目錄，前提是計算機中要裝上IIS（Internet信息服務）。如果已經(jīng)裝好了IIS，則可以在“控制面板”“管理工具”下找到“Internet信息服務”。打開后，找到默認站點，選擇后在“操作”菜單中有“新建”“虛擬目錄”，然后就可以根據(jù)提示建立自己網(wǎng)站的虛擬目錄。一般在IIS中有已建好的虛擬目錄，點取“虛擬目錄”下的“/_private”目錄，可以編輯該虛擬目錄的物理路徑和目錄名，通?！?_private ”的物理路徑為“C：Inetpubwwwroot”，該目錄是系統(tǒng)默認的WWW發(fā)布根目錄。如果就利用此系統(tǒng)默認的根目錄，那就只需要將.asp文件復制到“C：Inetpubwwwroot”目錄下就可以。為了網(wǎng)站的安全，在該虛擬目錄的訪問權限的設置上選擇“腳本”、“執(zhí)行”，一般不設為讀取。若不用系統(tǒng)默認的路徑，則在自己建立好虛擬目錄后，將.asp文件復制到自己建立的目錄下，同樣可以實現(xiàn)網(wǎng)站的發(fā)布。第四章 具體功能的實現(xiàn)4.1索引查詢的概述當然，眾所周知，雖然索引可以提高查詢速度，但是它們也會導致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)更新數(shù)據(jù)的性能下降，因為大部分數(shù)據(jù)更新需要同時更新索引。多媒體素材管理系統(tǒng)主要是用于教學的系統(tǒng)，給廣大的師生提供教學或學習需要的素材，因此素材的查詢索引就成了該系統(tǒng)的最為重要的部分，同時也是面向用戶的最強大的功能。目前許多網(wǎng)站的索引功能主要包含以下幾種方法：分類索引：可采用樹狀展開或分頁的方式按類索引。主題詞索引：用戶通過輸入主題詞，可以索引到所有相關的素材。關鍵詞索引：用戶通過輸入關鍵詞，可以索引到所有含有該關鍵詞的素材。知識導航索引：用戶利用知識導航系統(tǒng)快速索引到相關知識信息。模糊索引:根據(jù)用戶輸入的部分字、詞，針對標題、內(nèi)容描述等進行索引。多選索引：用戶可按媒體類型(視頻、音頻、圖形/圖像、動畫、模型)、入庫時間等進行組合索引。步進索引：在輸出結果中繼續(xù)索引。在該素材管理系統(tǒng)中，由于在設計數(shù)據(jù)庫時就在表中設計了一個名為“關鍵字”的字段，在該字段中存放了對應數(shù)據(jù)的關鍵詞，因此系統(tǒng)中首先采用的是關鍵詞的索引。關鍵詞設計的越多，素材在查詢時被查到的可能就越大，對于用戶而言查詢的效果就越好。用戶查詢界面4.2 數(shù)據(jù)庫中素材的添加很多網(wǎng)絡數(shù)據(jù)庫的設計中，對于庫內(nèi)數(shù)據(jù)的添加都是由管理者完成的。為了豐富素材庫內(nèi)的素材，使用戶能夠查找到更多自己需要的資源，該素材庫中的數(shù)據(jù)添加分為兩個部分，一個為用戶實現(xiàn)的遠程的文件上傳，另一個就是作為后臺管理中管理員對素材的添加。在用戶上傳界面中實行的是文件單個上傳，而在管理員對數(shù)據(jù)的添加時可以實現(xiàn)多個文件同時添加。無論是用戶上傳還是管理員的添加，文件在庫中的保存方式是一樣的。添加的文件首先保存在服務器上指定的文件夾中，文件名稱、關鍵字、文件類型及上傳者姓名也存入數(shù)據(jù)庫中表的相應字段。數(shù)據(jù)庫中設計了三張表分別來存放圖片、視頻、音頻文件，在用戶上傳的頁面中相應的有三個單選按鈕來選擇要上傳的文件是哪種類型。無論是用戶的上傳還是管理員的添加文件都要求為文件重命名，目的是提高數(shù)據(jù)庫中素材的質(zhì)量，方便用戶的索引，同時也控制了一些無名或無規(guī)范命名的文件存到庫中。4.3數(shù)據(jù)的修改和刪除對于用戶來說，素材管理庫中強大的索引功能是最為主要的。而要保證用戶可以高效快速的來查找自己需要的素材，管理員就必須對整個庫進行必要的管理。除了需要往庫中添加新的素材外，還要對數(shù)據(jù)信息進行修改和刪除。素材庫中數(shù)據(jù)的修改和刪除是分別在單獨的頁面中完成的。管理員成功登陸后，可以選擇的進入三類素材的瀏覽界面，在此界面中顯示了數(shù)據(jù)庫中所有記錄的信息，在每條記錄的后面都有“修改”和“刪除”的連接，點擊連接后就分別進入修改和刪除頁面。在修改頁面中，分為上下兩部分。以圖片修改為例，原圖片信息中列舉出本條記錄的在庫中的所有信息，而在新的圖片信息模塊中，則是讓管理員對原有信息進行修改。修改中，最關鍵的就是對關鍵字的修改，因為在用戶上傳時，關鍵字就是用戶對文件的重命名，而查詢時主要涉及的就是“關鍵字”字段的內(nèi)容。修改功能的實現(xiàn)，是利用Dreamweaver中的“服務器行為”此功能完成的。在修改頁中運用了兩個表單（form），而要提交的只是管理員要修改信息的form。首先實現(xiàn)該頁面對數(shù)據(jù)庫的綁定后，然后選中要填寫修改信息的表單，在“服務器行為”選項卡中，選擇“+”按鈕下的“更新記錄”，在跳出對話框中，按提示填寫各項，單擊確定按鈕后就完成了修改信息的提交。顯示原信息的form又是如何實現(xiàn)的呢？首先要在瀏覽頁中，對“修改”的連接做“服務器行為”中的 轉到詳細頁”，同時在修改頁中添加“服務器行為”中的 移動到指定記錄”，然后需要在“綁定”下將對應的信息拖拉到form中對應的框中即可。這樣就實現(xiàn)了動態(tài)的顯示記錄信息。同樣的，管理者在瀏覽頁面中點擊刪除，并不會直接就將該記錄的信息刪除，而是轉到另一個刪除頁面。在刪除頁面中，顯示出記錄的所有信息，例如圖片，還包括圖片全圖的顯示，管理者可以經(jīng)過確認后才決定是否要刪除。刪除這些信息的實現(xiàn)跟修改類似，也是利用添加“服務器行為”實現(xiàn)。不同的是，該“服務器行為”不是添加“更新記錄”而是“刪除記錄”。第五章 設計過程中的問題探討和研究目前，在教學領域建設多媒體素材管理庫系統(tǒng)是一個較新的課題。在設計素材庫的過程中，就遇到了不少問題。首先，素材如何入庫進行管理，用于教學的素材如何進行分類管理成為了一個關鍵問題。多媒體教學素材可以根據(jù)素材的類型進行歸類，同時也可以就素材內(nèi)容按學科內(nèi)容、知識層次分類入庫。按照素材類型，可以分為文本、圖形圖象、聲音、視頻動畫等；按學科內(nèi)容，可以根據(jù)目前教學中的各類學科來劃分素材的類型；而按照知識層次，則是指學生學習的不同階段，可以分為初中、高中和大學。素材合理的分類不僅可以提高用戶索引素材的效率，同時也有利于管理者對素材的管理，而且數(shù)據(jù)庫的設計也是根據(jù)素材分類來進行的，因此根據(jù)什么來對素材分類就成了設計整個素材管理庫的首要前提。多媒體素材庫的設計的目的就是為了給用戶提供豐富的教學素材，方便用戶在自己設計課件時做到“有米之炊”。所以面對如何對素材進行分類的問題上，首先考慮的就是要有利于用戶的索引查詢，讓用戶可以極為方便的查找到自己需要的素材。所以，素材在數(shù)據(jù)庫中的存放就是根據(jù)素材的類型來歸類，分別以