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第ｌ９卷第３期 电脑开发与应用 文章编号：１００３—５８５０（２００６）０３—００１９—０３ 基于ＸＭＬ技术的网络辅助教学系统的设计与实现 Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｉｄｅｄ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＸＭＬ 杨志和 （湖南理工学院计算机与信息工程系 岳阳４１４００６） 【摘 要】基于校园网的教学辅助系统的建设是学院实施素质教育、提高教学质量的重要举措，为师生提供了一 个开放式的交流平台。介绍了网络辅助教学系统的体系结构、主要功能和设计方法，分析了ＸＭＬ、ＡＳＰ和ＡＤＯ 等关键技术，最后给出了客户端和服务端的部分代码实现。 【关键词】辅助教学系统，ＸＭＬ，ＡＳＰ，ＡＤ０ 中圈分类号：Ｇ４３４ 文献标识码：Ａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｄｉａｔｈｅｓｉｓ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ，ｉｔ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｃｔ ｆｏｒ ａｎ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｉｄｅｄ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｂｕｉｌｔ ｂａｓｅｄ ＯＩ１ ｃａｍｐｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ，ｗｈｉｃｈ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａｎ ｏｐｅｎ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｅａｃｈｅｒｓ ａｎｄ ｓｔｕｄｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｒａｍｅ，ｍａｉｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｉｄｅｄ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｗｈｉｃｈ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｓｕｃｈ ａｓ ＸＭＬ，ＡＳＰ ａｎｄ ＡＤＯ．Ａ ｐａｒｔ ｏｆ ｃｏｄｅ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｌｉｅｎｔ ａｎｄ ｓｅｒｖｅｒ ａｒｅ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｅｎｄ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ａｉｄｅｄ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ＸＭＬ，ＡＳＰ，ＡＤＯ 随着计算机网络技术的迅猛发展，网络教育已成 为实施素质教育的一种有效途径。为提高教学质量，促 １ 系统设计 进教学改革，我院启动了数字校园建设项目。作为重点 １．１体系结构设计 建设子项目，基于校园网的辅助教学系统为教师教学 本系统基于Ｃｌｉｅｎｔ（Ｂｒｏｗｓｅ）／Ｗｅｂ／Ｄａｔａｂａｓｅ 辅导和学生自主学习提供了一个开放的平台，教师可 Ｓｅｒｖｅｒ构建，即客户端、Ｗｅｂ服务器和数据库服务器 以利用该平台上传课件和批改作业，学生也可以通过 三层结构。数据库存放各种教学资源，Ｗｅｂ服务器是 该平台提交作业和自评自测。该系统的成功运行，激发 网络用户访问数据库服务器的接口，是Ｗｅｂ应用程序 了学生学习的积极性和自主性，为促进我院教学改革、 执行的平台。数据处理流程如下：①客户端浏览器通过 提高教学质量提供了有力保证。 ＶＢＳｃｒｉｐｔ或ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ，将要上传到Ｗｅｂ服务器上的 传统的辅助教学系统是基于ＴＣＰ／ＩＰ协议和 数据制作成ＸＭＬ文件；②客户端浏览器通过 ＨＴＴＰ协议的，很好地解决了跨平台性、可维护性和 ＸＭＬＨＴＴＰ对象将ＸＭＬ传送到Ｗｅｂ服务器；③ｗｅｂ 可移植性。但由于ＨＴＴＰ协议中固定格式ＨＴＭＬ文 服务器的ＡＳＰ通过ＤＯＭ从ＸＭＬ中取出相关数据， 件形式，这种文件输出量大，一次不能传输太多数据， 更新或查询数据库服务器上的数据库；④数据库服务 因此数据传输效率低。相比较而言，ＸＭＬ是建立通用 器返回更新或查询结果给ＷＥＢ服务器；⑤ＷＥＢ服务 数据描述格式来存储、传输、处理数据的强有力技术， 器的ＡＳＰ程序从数据库中取出数据，制作成ＸＭＬ文 可以在客户端通过ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ或ＶＢＳｃｒｉｐｔ将数据组 件，传送到客户端。系统的体系结构如图１所示。 织成ＸＭＬ文件，也可以在服务器端将数据库数据转 换成ＸＭＬ文件送至客户端。而新的ＸＭＬＨＴＴＰ对象 ＡＳＬ盟 ｌ集 ＸＭＩＭＩＴＰ 应用服务 ／ 允许一次传送完整的ＸＭＬ数据包，从而可大幅度地 ０ ０ ０ Ｉ‘）ＤＢｃ 提高数据传输效率。鉴于以上原因，我院的网络辅助教 客户端浏览器 ＷｅｂＪ］￣．务器 学系统采用ＸＭＬ技术实现数据的组织和传输。 图１体系结构 １．２系统功能设计 网络辅助教学系统主要功能包括资源管理、作业 ＊ ２００５—１０—１６收至０，２００６一Ｏ１一Ｏ８改回 ＊＊ 基金项目：湖南省教育厅基金项目资助（０５Ｃ５９７）。 ＊＊＊杨志和，男，１９７５年生，在读硕士，研究方向：计算机网络，数据库技术。 维普资讯 http://www.cqvip.com
基于ＸＭＬ技术的网络辅助教学系统的设计与实现 收发、在线答疑和系统管理等功能。 ①资源管理。主要负责对资源进行统一管理。主 要功能包括资源分类上载（包括批量和个别上载）、资 源下载、资源信息发布等。 ②作业收发管理。主要包括课后作业的发布和收 集。 ③电子论坛，实现在线答疑和问题探讨等功能。 ④测试模块。主要功能包括自动组卷、手工组卷和 自动评卷等。学生可以选择不同的方式抽取试卷进行 测试。生成的试卷由服务器打包成ＸＭＬ文件传送到 客户端。提交试卷后，自动判卷就可得到考试成绩。 ⑤系统管理。主要包括用户权限管理和系统日志 等模块。 ２系统开发环境 ２．１ 系统开发平台 在系统开发时，数据库服务器和Ｗｅｂ服务器共用 一台服务器。 客户端：配置Ｗｉｎｄｏｗｓ９８或Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００ Ｐｒｅｆｅｓｓｉｏｎａｌ和ＩＥ ５．０。 网络操作系统：采用Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｓｅｒｖｅｒ操作系统。该操作系统功能强大，具有良好的安 全性能和先进的容错能力，使用可靠性高，是多任务多 进程的３２位操作系统平台。 Ｗｅｂ服务器软件：选用ＩＩＳ ４．０。 数据库管理系统：选用Ｏｒａｃｌｅ ９ｉ，因为它是高性 能和多用户的关系型数据库。而且具有其他数据库管 理系统不可比拟的安全防护机制。 ２．２系统开发工具 本系统采用ＪａｖａＳｅｒｉｐｔ＋ＡＳＰ等技术实现ＸＭＬ 应用的机制。利用ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ可以将数据组织成ＸＭＬ 包，ＡＳＰ可以通过ＤＯＭ从ＸＭＬ文件中取出数据，也 可以将数据库返回的结果组织成ＸＭＬ数据文件传递 给客户端。 ３ 系统实现 ３．１实现关键技术 ３．１．１ ＡＳＰ技术 ＡＳＰ是Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ公司开发的服务器端脚本编写 环境和服务器端执行指令的环境。ＡＳＰ结合ＨＴＭＬ、 脚本命令和Ａｃｔｉｖｅ部件来创建动态的、交互式的Ｗｅｂ 服务器应用程序。 ＡＳＰ包含多个内置对象和Ａｃｔｉｖｅ组件，利用这些 对象和组件可以设计出功能强大的ＡＳＰ程序。ＡＳＰ 通过包含在其中的ＡＤＯ组件来访问数据库中的组 件。当客户端通过浏览器从Ｗｅｂ服务器上请求ＡＳＰ 文件时，ＡＳＰ文件开始执行，Ｗ，ｅｂ服务器响应请求后 调用ＡＳＰ，用ＡＤＯ组件通过ＯＬＥ ＤＢ向数据库服务 器发送数据请求，数据库服务器将处理结果返回给客 户端浏览器。 ３．１．２ ＡＤＯ技术 ＡＤＯ对象包括Ｃｏｍｍａｎｄ、Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ、Ｅｒｒｏｒ、 Ｆｉｅｌｄ、Ｐａｒａｍｅｔｅｒ、Ｐｒｏｐｅｒｔｙ、Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ七种；我们主要 使用它的记录集对象（Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ），这是因为 Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ采用了和数据表相似的行、列结构，可以方 便地保存数据库的查询结果。与在ＯＤＢＣ规程下开发 的ＲＤＯ和ＤＡ０不同的是ＡＤＯ是在ＯＬＥ ＤＢ规程 下开发的，所以它具有面向对象的特性。 ＡＳＰ数据库访问部件通过ＡＤＯ来访问ＯＩ Ｅ ＤＢ 兼容的数据源。应用程序要访问数据库之前必须建立 一个连接。ＡＤＯ连接数据库采用了ＯＬＥ ＤＢ的 Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ方法，具体实现代码如下： ｓｅｔ ｃｏｎ＝ｓｅｒｖｅｒ．ｅｒｅａｔｅｏｂｊｅｃｔ（”ＡＤＯＤＢ．Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ”） ｃｏｎ．ｏｐｅｎ（ ＰＲＯＶＩＤＥＲ＝ＳＱＬＯＩ ＥＤＢ４．０ ｌ Ｄａｔａ Ｓｏｕｒｃｅ— ｄｂｐａｔｈ；Ｉｎｉｔｉａｌ Ｃａｔａｌｏｇ＝Ｋｙｄｂ； —Ｕｓｅｒｉｄ＝ｋｙｉＰａｓｓｗｏｒｄ＝ｋｙｐ ）； —连接数据库成功后，可以调用ＲｅｃｏｒｄＳｅｔ对象的 Ｏｐｅｎ方法获取数据： Ｓｅｔ ｒＤａｔａ ｓｅｒｖｅｒ．ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ（ＡＤＯＤＢ．Ｒｅｅｏｒｄｓｅｔ）ｌ ｒＤａｔａ．ｏｐｅｎ（”ＳＱＬ命令”，Ｃｏｎ）； ３．ｉ．３ ＸＭＬ技术 对于本系统，采用ＸＭＬ语言定义通用层次型标 记集，利用该标记集将数据表示为ＸＭＬ文档，此时先 定义ＤＴＤ文件，然后生成相应的ＸＭＬ文档以及对应 不同显示方式的ＸＳＬ（即样式表）。 以课件资源为例，可用ＤＴＤ来描述： ＜！Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ（ｅｏｕｒｓｅｗａｒｅ）＊＞ ＜！Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｕｒｓｅｗａｒｅ（Ａｕｔｈｏｒ．Ｔｉｌｔｅ，Ｓｕｂｊｅｃｔ，Ｆｕｎｃｔｉｏｎ） ＞ ＜！Ｅｌｅｍｅｎｔ Ａｕｔｈｏｒ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞ ＜！Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｔｉｔｌｅ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞ ＜！Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｓｕｂｊｅｃｔ（＃ＰＣＤＡＴＡ）＞ 在ＡＳＰ中，可以通过下列代码创建ＸＭＬ文档： ｓｅｔ ｘｍｌｏｂｊ＝ｓｅｒｖｅｒ．ｅｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ（… ）｛ ｓｅｔ ｘｍｌｆｉｌｅｎａｍｅ—ｘｍｌｏｂｊ．ｃｒｅａｔｅＴｅｘｔＦｉｌｅ（ ＸＭＬ文件 名”）； 然后，利用一个简单循环遍历记录集，将字段中的 数据按ＸＭＬ格式写入到ＸＭＩ 文件中。 ３．２实现核心代码 客户端通过ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ将要发送到应用服务器端 的数据制作成ＸＭＬ数据包。ＸＭＬ数据包制作和传送 维普资讯 http://www.cqvip.com
第１９卷第３期 电脑开发与应用 到服务器的过程和代码实现如下： ①声明一个ＸＭＬ Ｄ０Ｍ对象。 Ｓｅｔ ＸｍｌＤｏｍ——Ｆｏｂｊｅｃｔ—ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｅｔ（”Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ． ＸＭＬＤＯＭ”）； ②使用ＸｍｌＤｏｍ——Ｆｏｂｊｅｃｔ对象的ＬｏａｄＸＭＬ 函数指定要传送的数据。 Ｘｍｌ Ｄｏｍ Ｆｏｂｊｅｃｔ．ＬｏａｄＸＭＬ（要传送的数据）； ③通过ＸＭＬＨＴＴＰ对象将ＸＭＬ数据传送到服 务器。 Ｓｅｔ ＸＭ１一Ｓｅｎｄ—ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ（”Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ． ＸＭＬＨＴＴＰ ）；／／声明ＸＭＩ ＨＴＴＰ对象 ＸＭｌ Ｓｅｎｄ．ｏｐｅｎ（）； ／／设置传送细节 ＸＭＬ Ｓｅｎｄ．Ｓｅｎｄ（”ＸＭＩ Ｄａｔａ”）； ／／传送ＸＭＬ 数据 服务器端通过ＡＳＰ访问数据库，将取得的数据 （如从题库中抽取的试题）组织成ＸＭＬ文件，传送到 客户端。过程和代码实现如下： ①ＡＳＰ通过ＡＤＯ访问数据库资源。 ／／声明一个对象，该对象为与数据库连接的接口， ／／该Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ对象名为Ｃｏｎｎ ｄｂ ｏｂｊ Ｓｅｔ Ｃｏｎｎｄｂ——ｏｂｊ—ｓｅｒｖｅｒ．ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｅｔ（”ＡＤＯＤＢ． Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ）； ／／连接数据库 Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ．ｏｐｅｎ（ＣｏｎｎｅｃｔＳｔｒｉｎｇ，ＵｓｅｒｌＤ，Ｐａｓｓｗｏｒｄ， Ｏｐｔｉｏｎｓ）； ②与数据库建立连接后，就使用ＲｅｃｏｒｄＳｅｔ对象 获取查询数据库的结果。 ／／声明Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ对象，对象变量名为Ｒｅｃ Ｄａｔａ Ｓｅｔ Ｒｅｃ Ｄａｔａ＝ｓｅｒｖｅｒ．ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ（ＡＤＯＤＢ． Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ）； ／／获取数据一可以通过Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ对象的Ｏｐｅｎ函数获取 Ｒｅｃｄｂ—Ｄａｔａ．ｏｐｅｎ（ ＳＱＬ命令”，Ｃｏｎｎ——ｏｂｊ）； ／／获取数据还可以通过Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ对象的Ｅｘｅｃｕｔｅ函数获 取 Ｓｅｔ Ｒｅｃ Ｄａｔａ＝Ｃｏｎｎ ｄｂ ｏｂｊ．Ｅｘｅｃｕｔｅ（”ＳＱＬ命令”）； ⑧ＡＳＰ将Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ对象中的查询结果以ＸＭＬ 形式传送到客户端。ＡＳＰ返回ＸＭＬ的格式如下： ＜ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ．ｅｏｎｔｅｎｔＴｙｐｅ＝”ｔｅｘｔ／ＸＭＬ” ＞ ＜？Ｘｍｌ ｖｅｒｓｉｏｎ＝”１．０”ｅｎｃｏｄｉｎｇ＝”ＧＢ２３１２”？＞ ＜根元素＞／／需编写Ｓｃｈｅｍａ对这些标记进行定义 ＸＭＬ内容 ＜／根元素＞ ④为在客户端显示服务器传递过来的ＸＭＬ数 据。需要附带ＸＳＬ实现ＸＭＬ向ＨＴＭＬ网页转换。 ⑤关闭Ｒｅｃｏｒｄｓｅｔ和Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ对象 ＲｅｃＤａｔａ．Ｃｌｏｓｅ（）； —Ｃｏｎｎ ｄｂ ｏｂｊ．Ｃｌｏｓｅ（）； 我们还可以通过ＡＤ０与数据库连接并将ＸＭＬ 数据存人数据库中。实现过程如下： 建立ＸＭＬ ＤＯＭ对象来接收ＸＭＬ数据包 ＜ Ｓｅｔ ＲｅｃｖＸＭＬ——Ｄｏｃｕｍｅｎｔ—ＣｒｅａｔｅＯｂｊｅｃｔ（” Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ．ＸＭＬＤＯＭ ） ＞ 设置加载方式（异步或同步），并指定要加载的对象 ＜ ＲｅｃｖＸＭＬＤｏｃｕｍｅｎｔ．Ｓａｙｎｃ—Ｔｒｕｅ ＲｅｃｖＸＭＬ ————Ｄｏｃｕｍｅｎｔ．Ｌｏａｄ Ｒｅｑｕｅｓｔ ＞ ４结束语 随着数字化校园建设的快速发展，网络辅助教学 系统将发挥越来越重要的作用。本系统采用ＸＭＬ技 术实现数据的组织和传输，从根本上保证了系统的性 能。当然，其中还存在一些不足，如数据传输的安全性 问题还没考虑，这些需求将在第２期工程中解决。 参考文献 ［１］李志华，施明辉，孙荣胜．基于ＸＭＬ的汽车零部件网站数 据存储与查询的实现［Ｊ］．无锡轻工大学学报（自科版）， ２００１，５（８８）：５２２—５２５． ［２］谢用辉，张宝行，柳勇等．一种网上数据交换的新技术一 ＸＭＬ的分析与实现ＥＪ］．计算机工程与应用，２００２，（５）： １５３—１５５． ［３］ 杨建武，陈晓鸥．ＸＭＬ相关标准综述Ｉ－ｊ］．计算机科学， ２００２。２９（２）：２５—２８． （上接第１８页） 生成最终的文件，送到浏览器端输出显示或交给后台 服务器处理。 基于ＸＭＬ的动态网页发布技术，浏览器可以直 接完成查询等功能而不需经过服务器。中间层服务器 将所有内容转化为特定的ＸＭＬ形式，这种技术有着 更为强大的数据处理功能，减小了服务器的负荷。同时 又克服了插件技术的下载部分太多的缺陷。并且可以 很容易地转化为包括ＨＴＭＬ在内的多种形式，因此 相对来说具有在Ｗｅｂ上更大的发展潜力Ｌ５］。 参考文献 ［１］Ｍｉｃｈａｅｌ Ｍｏｒｒｉｓｏｎ．ＸＭＬ揭秘——入门应用精通［Ｍ］．北 京：清华大学出版社，２００１． ［２］Ｐａｕｌ Ｗｈｉｔｅｈｅａｄ．Ａｃｔｉｖｅ Ｓｅｒｖｅｒ Ｐａｇｅｓ ３．Ｏ［Ｍ］．北京：清华 大学出版社，２００１． ［３］ 陈勤意，陈长念．ＸＭＬ８ ＳＰ网页程序设计［Ｍ］．北京： 清华大学出版社，２００１． ［４］李军怀，张景，周明全等．基于ＸＭＬ的企业异构数据集 成方法研究Ｉ－Ｊ－Ｉ．计算机工程，２００２，２８（９）：６３—６５． ［５］ 王 静，傅秀芬．应用ＸＭＬ技术在互联网上发布数据库 －ＩＪ－Ｉ．广东工业大学学报，２００１（１２）：３５—３７．
