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摘要：本文介绍了计算机系统结构辅助教学系统数据库的设计与实现过程。主要介绍了利用JSP创建并运行动态交互的网络服务器应用程序生成动态网页的方法，系统地阐述了使用数据库进行网站数据库的设计、创建、管理和安全维护的方法。
关键词：系统结构；系统；数据库；学习论坛；动态网页；在线考试
中图分类号：G434 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 01-0000-02
Computer Systems Architecture Assisted Teaching
——Database Design and Implementation
Liu Wenjie
(Guangdong Trade&Industry Higher Technical School,Lechang512200,China)
Abstract:This paper introduces how to design and implement a database for computer architecture aided educational system.It introduces how to use Java Server Pages with the character of setting up and running interactive and dynamic web server and other specialties to make up dynamic page and expounds systematically how to design,create,manage and maintain the website’s database by using databases.
Keywords:System architecture;System;Database;Study forum;Dynamic page;
The on-line examination
一、引言
（一）专题辅助教学系统的发展现状
通过互联网，学生可利用远程资源在网上完成学习的各个环节。但是目前很多专题学习辅助教学系统存在许多不足，主要包括以下几个方面：
1.重开发实践，轻理论研究，真正实用的教学软件系统不多
2.专题选择的范围不恰当
3.专题内容多杂，针对性差，学科特征有所忽视
4.忽略“师生共建”的原则，建设主体单一化
5.辅助教学系统建设过程与应用过程分离
二、数据库系统功能设计
（一）数据库设计方案
1.数据库设计原则及优化
数据库设计遵循生命周期法等系统方法，强调分步进行和推迟实现。用户是系统开发设计的提出者和最终使用者，因此在进行数据库设计时必须强调用户参与。数据库的设计应分阶段进行，前一段的结果作为后一阶段设计的依据，后一阶段也可以向前一阶段反馈要求。具体设计步骤如下：
（1）需求分析：通过广泛、详细、深入的调查，了解计算机系统结构辅助教学系统的信息需求和处理需求，根据调查结果形成合理的需求分析说明书，作为设计的依据。它包括数据库所涉及的数据范围、各项数据的特征描述、数据量等。如数据名称、类型、是否主码等。
（2）概念设计：利用数据库模型表述数据与数据之间的关系。在概念设计的时候先设计与具体的用户应用相关的设计结构，然后进行视图集成，经过反复推敲、修改，最后得到一个能正确的反映单位数据及其相关联系并能满足各种处理需求的数据模型。
（3）逻辑设计：将概念数据模型转换为一DBMS对应的逻辑数据模型，同时也将用户视图转换为外模式。
（4）物理设计：根据具体DBMS的特点设计数据库内模式，由于计算机系统结构辅助教学系统的数据库并非大型数据库所以对系统性能影响不大，但是同样应该根据处理要求、设备性能等进行精心的设计优化。
在分步设计的过程中，如果发现某一阶段的设计不理想，可以立即反馈，对原设计进行修改，通过如此反复进行，实现数据库的优化。
2.数据库的安全性
计算机系统结构辅助教学系统使用Microsoft Office Access 2003数据库。为了保证数据库的安全，限制非授权的存取，数据库系统具有一个安全与授权子系统。它包括方面的内容：第一，为管理员提供建立用户帐号和密码，第二，进行安全性检查。
在本教学系统中，数据库安全体现在以下两个方面：
（1）采用数据库密码的登录。
（2）采用MD5加密算法进行加密。防止了SQL的注入，即使数据库被非法登入也无法知道用户的登陆信息，大大提高了用户信息的安全性。
（二）数据库系统的功能设计
1.学习论坛模块数据库实现的功能
学习论坛系统模块的结构功能如下所示：
（1）用户注册：以严格的注册流程，合理化的动态表单，实现注册人员的信息收集。
（2）用户登陆：动态实现窗口登陆，功能引导，并对非法登陆给予限制。同时登陆时根据权限授予相应的功能，登陆时分三种权限：普通用户，斑竹，超级管理员。用户登陆页面。
（3）帖子管理：对各栏目帖子的管理，可以简便实现帖子的回复，打印，增删新贴。同时可以搜索相应发贴人的资料。
（4）公告管理：管理员可随时登陆更新公告的信息，修改，添加，删除已发布的公告信息。
（5）用户管理：超级管理员可以授予用户不同的权限，通过斑竹管理相应的论坛，减少超级管理员的工作量，方便论坛的管理。同时，管理员也可以启用禁止用户，修改，删除用户的信息及他所发的帖子。
（6）搜索功能：可以实现用户对帖子及用户的分类快速搜索。按发布的时间和论坛类别进行限制性的搜索。
（7）资料显示：显示当前用户注册的信息及发，回帖子的情况，同时也可以对已添的资料进行修改，删除。
（8）论坛管理：管理员可以整添新的论坛，确定斑竹人选，还可以对已有的论坛进行修改，删除。
2.新闻公告模块及在线考试模块数据库实现的功能
在新闻公告模块中当用户打开系统首页后，首先看到的是新闻动态、站内公告两个版块，其中每个版块均显示最新的8条信息，并且提示发布的标题，时间，作者，浏览次数。大家可以分版块有选择的查看最新新闻动态、阅读本站的最新公告。
新闻动态模块与站内公告模块类似，点击相应的标题就可以直接进入相应的阅读，并且可以在百度上搜索与之相关的信息，如图1。
在线考试模块，对用户进行在线测试。这里选择10道有代表性，不同难度的试题对学生进行测试，目的是验证学生对这个知识点的掌握程度，答题完毕提交后会自动显示结果，并且给出正确的结果。
3.后台管理模块数据库实现的功能
在后台管理模块中当用户打开管理首页后，首先看到的是登陆界面，只有在正确登陆的情况下才能对后台的信息进行更新。后台管理主要包括下面几项功能：新闻动态文章的管理，站内公告文章的管理，用户管理，站点信息动态管理，频道栏目的管理。
进入后台管理模块，在后台登陆界面中输入相应的用户名和密码，系统随机产生四位有效验证码，在上述三项正确填写后，进入后台管理的首页登陆成功，就可以直接进入管理界面，进行相应信息的管理，如图2所示。在首页中，可以对用户，新闻，公告，频道栏目，站点信息进行相应的管理。图3是后台管理模块流程图。
三、结论
我们在研究国内外已有的计算机系统结构辅助教学系统的基础上，结合师生的实际需要，开发了新的计算机系统结构辅助教学系统。本系统主要包括课堂教学、学习论坛、在线考试、课件下载，维客天下，教学大纲，后台管理等功能模块。
本文主要介绍了计算机系统结构辅助教学系统数据库的设计与实现过程。首先，说明了利用JSP创建并运行动态交互的网络服务器应用程序生成动态网页的方法，然后，系统地阐述了使用数据库进行网站数据库的设计、创建、管理和安全维护的方法。最后，介绍了添加数据库驱动，建立数据连接，完成数据操作，关闭数据库连接的实现方法。本软件系统测试结果表明系统的学习功能比较全面、运行良好，为广大学生提供了一个很好的学习计算机系统结构课程的辅助平台。
参考文献：
[1]彭林,余艳.Access 2003金典教程.北京:人民邮电出版社,2001
[2]廖彬山,高峰霞.Web数据库开发技术.西安:电子工业出版社,2001
[3]Database Systems-A Practical Approach to Design,Implentation,and Management Thomas Connolly,Carolyn Begg.
作者简介：
刘文杰，女，汉族，广东省韶关市人，计算机讲师，网络工程师，广东省工商高级技工学校，工作方向：从事计算机教学与研究，计算机机房和网络维护。
关键词：系统结构；系统；数据库；学习论坛；动态网页；在线考试
中图分类号：G434 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 01-0000-02
Computer Systems Architecture Assisted Teaching
——Database Design and Implementation
Liu Wenjie
(Guangdong Trade&Industry Higher Technical School,Lechang512200,China)
Abstract:This paper introduces how to design and implement a database for computer architecture aided educational system.It introduces how to use Java Server Pages with the character of setting up and running interactive and dynamic web server and other specialties to make up dynamic page and expounds systematically how to design,create,manage and maintain the website’s database by using databases.
Keywords:System architecture;System;Database;Study forum;Dynamic page;
The on-line examination
一、引言
（一）专题辅助教学系统的发展现状
通过互联网，学生可利用远程资源在网上完成学习的各个环节。但是目前很多专题学习辅助教学系统存在许多不足，主要包括以下几个方面：
1.重开发实践，轻理论研究，真正实用的教学软件系统不多
2.专题选择的范围不恰当
3.专题内容多杂，针对性差，学科特征有所忽视
4.忽略“师生共建”的原则，建设主体单一化
5.辅助教学系统建设过程与应用过程分离
二、数据库系统功能设计
（一）数据库设计方案
1.数据库设计原则及优化
数据库设计遵循生命周期法等系统方法，强调分步进行和推迟实现。用户是系统开发设计的提出者和最终使用者，因此在进行数据库设计时必须强调用户参与。数据库的设计应分阶段进行，前一段的结果作为后一阶段设计的依据，后一阶段也可以向前一阶段反馈要求。具体设计步骤如下：
（1）需求分析：通过广泛、详细、深入的调查，了解计算机系统结构辅助教学系统的信息需求和处理需求，根据调查结果形成合理的需求分析说明书，作为设计的依据。它包括数据库所涉及的数据范围、各项数据的特征描述、数据量等。如数据名称、类型、是否主码等。
（2）概念设计：利用数据库模型表述数据与数据之间的关系。在概念设计的时候先设计与具体的用户应用相关的设计结构，然后进行视图集成，经过反复推敲、修改，最后得到一个能正确的反映单位数据及其相关联系并能满足各种处理需求的数据模型。
（3）逻辑设计：将概念数据模型转换为一DBMS对应的逻辑数据模型，同时也将用户视图转换为外模式。
（4）物理设计：根据具体DBMS的特点设计数据库内模式，由于计算机系统结构辅助教学系统的数据库并非大型数据库所以对系统性能影响不大，但是同样应该根据处理要求、设备性能等进行精心的设计优化。
在分步设计的过程中，如果发现某一阶段的设计不理想，可以立即反馈，对原设计进行修改，通过如此反复进行，实现数据库的优化。
2.数据库的安全性
计算机系统结构辅助教学系统使用Microsoft Office Access 2003数据库。为了保证数据库的安全，限制非授权的存取，数据库系统具有一个安全与授权子系统。它包括方面的内容：第一，为管理员提供建立用户帐号和密码，第二，进行安全性检查。
在本教学系统中，数据库安全体现在以下两个方面：
（1）采用数据库密码的登录。
（2）采用MD5加密算法进行加密。防止了SQL的注入，即使数据库被非法登入也无法知道用户的登陆信息，大大提高了用户信息的安全性。
（二）数据库系统的功能设计
1.学习论坛模块数据库实现的功能
学习论坛系统模块的结构功能如下所示：
（1）用户注册：以严格的注册流程，合理化的动态表单，实现注册人员的信息收集。
（2）用户登陆：动态实现窗口登陆，功能引导，并对非法登陆给予限制。同时登陆时根据权限授予相应的功能，登陆时分三种权限：普通用户，斑竹，超级管理员。用户登陆页面。
（3）帖子管理：对各栏目帖子的管理，可以简便实现帖子的回复，打印，增删新贴。同时可以搜索相应发贴人的资料。
（4）公告管理：管理员可随时登陆更新公告的信息，修改，添加，删除已发布的公告信息。
（5）用户管理：超级管理员可以授予用户不同的权限，通过斑竹管理相应的论坛，减少超级管理员的工作量，方便论坛的管理。同时，管理员也可以启用禁止用户，修改，删除用户的信息及他所发的帖子。
（6）搜索功能：可以实现用户对帖子及用户的分类快速搜索。按发布的时间和论坛类别进行限制性的搜索。
（7）资料显示：显示当前用户注册的信息及发，回帖子的情况，同时也可以对已添的资料进行修改，删除。
（8）论坛管理：管理员可以整添新的论坛，确定斑竹人选，还可以对已有的论坛进行修改，删除。
2.新闻公告模块及在线考试模块数据库实现的功能
在新闻公告模块中当用户打开系统首页后，首先看到的是新闻动态、站内公告两个版块，其中每个版块均显示最新的8条信息，并且提示发布的标题，时间，作者，浏览次数。大家可以分版块有选择的查看最新新闻动态、阅读本站的最新公告。
新闻动态模块与站内公告模块类似，点击相应的标题就可以直接进入相应的阅读，并且可以在百度上搜索与之相关的信息，如图1。
在线考试模块，对用户进行在线测试。这里选择10道有代表性，不同难度的试题对学生进行测试，目的是验证学生对这个知识点的掌握程度，答题完毕提交后会自动显示结果，并且给出正确的结果。
3.后台管理模块数据库实现的功能
在后台管理模块中当用户打开管理首页后，首先看到的是登陆界面，只有在正确登陆的情况下才能对后台的信息进行更新。后台管理主要包括下面几项功能：新闻动态文章的管理，站内公告文章的管理，用户管理，站点信息动态管理，频道栏目的管理。
进入后台管理模块，在后台登陆界面中输入相应的用户名和密码，系统随机产生四位有效验证码，在上述三项正确填写后，进入后台管理的首页登陆成功，就可以直接进入管理界面，进行相应信息的管理，如图2所示。在首页中，可以对用户，新闻，公告，频道栏目，站点信息进行相应的管理。图3是后台管理模块流程图。
三、结论
我们在研究国内外已有的计算机系统结构辅助教学系统的基础上，结合师生的实际需要，开发了新的计算机系统结构辅助教学系统。本系统主要包括课堂教学、学习论坛、在线考试、课件下载，维客天下，教学大纲，后台管理等功能模块。
本文主要介绍了计算机系统结构辅助教学系统数据库的设计与实现过程。首先，说明了利用JSP创建并运行动态交互的网络服务器应用程序生成动态网页的方法，然后，系统地阐述了使用数据库进行网站数据库的设计、创建、管理和安全维护的方法。最后，介绍了添加数据库驱动，建立数据连接，完成数据操作，关闭数据库连接的实现方法。本软件系统测试结果表明系统的学习功能比较全面、运行良好，为广大学生提供了一个很好的学习计算机系统结构课程的辅助平台。
参考文献：
[1]彭林,余艳.Access 2003金典教程.北京:人民邮电出版社,2001
[2]廖彬山,高峰霞.Web数据库开发技术.西安:电子工业出版社,2001
[3]Database Systems-A Practical Approach to Design,Implentation,and Management Thomas Connolly,Carolyn Begg.
作者简介：
刘文杰，女，汉族，广东省韶关市人，计算机讲师，网络工程师，广东省工商高级技工学校，工作方向：从事计算机教学与研究，计算机机房和网络维护。