数据库系统实现教学演示系统的设计与应用

一、开发背景

随着计算机技术的不断发展和教学方式、手段的不断创新, 如何培养适应能力强、综合素质能力高的创新性人才是各个高校追求的目标。我院开设的数据库系统实现课程是我校软件工程专业的一门重要专业方向课, 是一门理论性和实践性都很强的课程, 在软件开发课程体系结构中占有重要作用。

数据库系统实现课程主要内容是了解数据库应用系统的开发流程, 通过数据库建模工具、数据库应用系统开发实现工具, 了解分层设计的思想, 理解两层C/S架构与三层B/S架构在体系结构、运行原理、实现方式上的区别。

掌握数据库服务器端编程语言 (PL/SQL) , 存储过程 (函数) 、触发器的使用方法。

了解常用的表示层、业务层、数据层实现技术。

掌握JDBC的用法、常用的数据绑定控件的用法、业务逻辑组件的实现方法。

最终, 通过软件设计方法实现数据库应用系统的开发。

学生的动手能力和编程方法在课程教学环节中占有主导地位, 因此如何提高教学效率同时提高学生的软件开发能力, 以及增强学生对未来岗位的适应性成为亟待解决的问题。

在这些综合背景之下, 根据课程培养方案和理论教学内容要求提出了开发数据库实现教学系统的解决方案[1,2,3]。

二、系统设计

(一) 系统功能模块设计

数据库系统实现课程教学演示系统按功能分为前台页面显示应用和后台管理应用两大部分。

前台应用负责学生信息、课程信息、选课信息和文章资料内容的显示, 后台管理应用包含学生管理模块和系统管理员管理模块两部分。系统功能模块如下图1所示。

(二) 后台管理模块设计

后台学生管理模块主要包括了学生选课功能和修改个人密码功能。

后台学生管理模块操作流程如图2所示。

后台系统管理员模块是本系统核心模块, 主要实现学生基本信息、课程基本信息以及选课信息的管理。

还包括文章分类管理、文章资料管理和登录用户管理。后台系统管理员模块操作流程如图3所示。

(三) 数据库设计

数据库是系统运行的基础, 是建立数据库及其应用系统的技术, 是信息系统开发和建设中的核心技术, 其设计的好还会直接影响到系统的运行效率, 因此在系统开发中如何设计出一个全面且合理的数据库至关重要。

首先要严格遵循设计原则, 按照著名的奥尔良方法将数据库设计分为四个阶段:

需求分析、概念设计、逻辑设计以及物理设计。

在系统开发设计过程前, 首先需要了解和分析用户需求, 明确系统功能要求, 这是设计一个优质数据库的基础。

需求分析要充分与准确, 需求分析的好坏决定系统成败的关键。做得不好的系统甚至会导致整个数据库重做[4]。

概念设计阶段是数据库设计的关键, 它是通过对用户需求行综合、归纳与抽象, 形成一个独立与具体独立于具体数据库管理系统的概念模型。

逻辑结构实际是将概念结构转换为数据某个数据库管理所支持的数据模型, 并进行优化。

物理结构设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理环境[5]。

(四) 系统开发平台和技术

数据库系统实现教学演示系统采用B/S架构, 利用MVC设计模式, 采用JSP+Servlet技术整合开发, 后台数据库采用Oracle数据库环境。

发布和浏览文章资料时, 文本输入采用Kind Editor开源在线HTML编辑器实现。

前端和后台开发合理运用各种主流web开发技术, 利用各种技术强大的功能性和可扩展性更好地解决了系统中存在的各种问题。

本系统表现层采用JSP页面实现, 业务逻辑层采用Servlet实现, 数据访问层采用JDBC实现。

层与层之间采用接口通信, 最大限度地降低各层之间的耦合[6,7]。

三、系统功能模块实现

根据前期系统总体功能需求分图3后台系统管理员模块操作流程析, 将整个管理系统划分为不同的功能模块。

页面设计采用最新流行的响应式框架进行设计, 在手机、平板、电脑等设备浏览器下都能够获得很好的显示效果。

整个页面设计采用HTML+CSS现代网页设计和布局方式, 系统按照不同功能在Oracle数据库中将实体划分为表进行设计。

(一) 后台学生管理模块

数据库系统实现课程教学演示系统的后台用户登录是对进入系统的用户进行安全认证的一种方式。

用户只有通过登陆才能进入后台管理页面, 对网站的信息内容、网站设置、用户管理和安全设置进行维护与更新。

学生管理模块包括两个子模块:学生选课管理、修改密码。

登录成功后, 在左边功能导航区选择选课管理菜单可以进入学生选课管理界面, 右边操作区域上部分显示当前登录学生已选课程信息内容, 下部分选择可以选修的课程内容。

通过“选课”按钮或“批量选课”按钮可以单选或批量选课。

同样学生登录系统后在左边的功能导航去可以选择修改密码菜单, 点击进入修改界面然后完成修改密码操作。

(二) 文章资料管理模块实现

教学演示系统中文章资料的查看和管理功能, 是本系统核心功能之一, 管理员可以根据文章进行分类管理, 按照不同类别添加各种文章信息内容。

在添加文章资料的同时, 管理系统配有文件上传组件和图片实时预览功能, 方便文章资料的管理, 增强了用户体验。

(三) 后台管理员管理模块

系统管理员首先通过登录模块登录系统。

管理员登录系统后具有以下核心功能:学生信息管理、课程信息管理、选课信息管理等等。

管理员在功能导航栏中选择学生管理、课程信息管理以及选课信息管理等菜单, 进入相应的管理界面中。

管理员可以在每一功能界面中查看相关的信息, 比如查看学生的基本信息、课程的信息等等。

管理员也可以对学生、课程的信息进行删除和修改, 当然也可按照特定的条件进行查找。

四、结束语

数据库系统实现教学演示系统在实验教学应用中起到了预期的效果, 学生学习效率显著提高。

对课程核心知识把握得更加的准确和牢固, 同时还减轻了老师教学负担。

本系统在应用中也暴露了一些问题, 究其原因在于设计阶段一些细节问题没有考虑全面, 需要进一步的深入研究, 对系统进行优化。

摘要：数据库系统实现课程是计算机课程群中的一门非常重要的专业方向课程。在实践教学中发现, 学生很难将所学的知识点串联起来开发一套完成的数据库应用系统。本次开发的数据库系统实现教学演示系统, 将作为该课程的软件支撑, 让学生能够系统学习软件开发思想以及软件开发设计的方法。实践证明, 该系统对学生软件开发能力的提高有很大的帮助。

关键词：实验教学,管理系统,B/S,AJAX