交互式移動學(xué)習(xí)平臺的數(shù)據(jù)庫設(shè)計

文/宋艷

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)和信息社會的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已經(jīng)越來越無法滿足高校教學(xué)的需求，隨著智能手機的普及，使用互動式的移動學(xué)習(xí)平臺作為課堂教學(xué)的補充，可以較好的解決課堂教學(xué)時間有限、純填鴨式教學(xué)方式等問題，數(shù)據(jù)庫作為平臺的基礎(chǔ)，做好數(shù)據(jù)庫的設(shè)計十分必要。

2 需求分析

需求分析簡單地說就是分析用戶的需求，它是設(shè)計數(shù)據(jù)庫的起點，這一階段需要了解移動學(xué)習(xí)平臺的功能需求、數(shù)據(jù)需求、處理需求、安全性和完整性要求，確定使用該平臺的用戶以及他們的業(yè)務(wù)需求。

現(xiàn)階段的移動學(xué)習(xí)平臺較多，但專注于高校教學(xué)的較少。本移動學(xué)習(xí)平臺以服務(wù)高校教學(xué)為出發(fā)點，為配合高校教學(xué)的使用，學(xué)習(xí)平臺注重學(xué)生和教師的交互過程，使之能真正將平臺應(yīng)用于平時的教學(xué)過程中，因此在平臺的分析設(shè)計階段需要充分考慮高校教學(xué)及數(shù)據(jù)存儲情況，平臺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)要考慮與學(xué)?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)的兼容性，以滿足后期平臺的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可以直接從學(xué)?，F(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出。

平臺分為教師、學(xué)生和管理員三種用戶，其中教師用戶主要完成對課程的各種學(xué)習(xí)資源的管理功能，包括添加、修改、刪除和查詢教學(xué)大綱、授課計劃、教學(xué)PPT和教學(xué)視頻等資源，能發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)，發(fā)布測試內(nèi)容、導(dǎo)出成績、回復(fù)學(xué)生留言等功能；學(xué)生用戶主要完成查看完成教學(xué)任務(wù)、在線學(xué)習(xí)、在線練習(xí)、在線測試和在線交流等功能；管理員用戶主要完成對院系、專業(yè)、班級、課程、教師、學(xué)生、公告等平臺運行所需要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理功能。

3 概念設(shè)計

E-R圖也稱實體-聯(lián)系圖，是表示數(shù)據(jù)對象及其關(guān)系的圖形語言機制，提供了表示實體類型、屬性和聯(lián)系的方法，用來描述現(xiàn)實世界的概念模型。在學(xué)習(xí)平臺需求分析階段產(chǎn)生的需求說明書的基礎(chǔ)上，把它們抽象為一個不依賴于任何具體機器的信息世界的數(shù)據(jù)模型，即概念模型，先分析需要哪些實體，再分析實體中需要的屬性，最后分析出實體和實體之間的聯(lián)系，平臺涉及到的部分E-R圖如圖1所示。圖1中僅列出了學(xué)生和教師主要用于交互的任務(wù)、測試和留言三個實體以及他們之間的關(guān)系，其他實體以及其屬性因為下面的邏輯結(jié)構(gòu)中已具體列出相應(yīng)的關(guān)系模式，所以就未在E-R圖中一一畫出。

4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

圖1：部分E-R圖

數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計就是把概念設(shè)計階段設(shè)計好的E-R圖中的實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)庫支持的關(guān)系模式，然后根據(jù)具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特點和限制轉(zhuǎn)換為指定數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)支持下的數(shù)據(jù)模型，最后進行優(yōu)化。根據(jù)以上分析，平臺所需要的關(guān)系模式如下：

管理員表（編號，姓名，密碼）；

院系表（編號，名稱）；

專業(yè)表（編號，名稱，院系編號）；

班級表（編號，班級名稱，專業(yè)編號）；

學(xué)生表（學(xué)號，姓名，密碼，年級，班級編號，聯(lián)系方式）；

教師表（編號，姓名，密碼，院系編號，聯(lián)系方式）；

課程表（編號，課程名稱，學(xué)時，學(xué)分）；

學(xué)期表（編號，學(xué)期名稱）；

上課班級表（編號，課程編號，班級編號，上課學(xué)期，上課教師編號）；

公告表（編號，公告內(nèi)容，公告時間，公告發(fā)布人編號）；

課程詳情表（編號，課程編號，上課教師編號，教學(xué)大綱，教學(xué)計劃）；

課件表（編號，課程編號，課件名稱，上傳人編號）；

教學(xué)視頻表（編號，課程編號，視頻名稱，上傳人編號）；

題目類型表（編號，名稱）；

練習(xí)題庫表（編號，題目內(nèi)容，題目類型編號，選項A，選項B，選項C，選項D，正確答案，課程詳情編號，章節(jié)，發(fā)布教師編號）；

測試套題表（編號，名稱，課程詳情編號，總題數(shù)，總分?jǐn)?shù)，測試時間，測試開始時間）；

測試題庫表（編號，測試套題編號，測試套題序號，題目內(nèi)容，題目類型編號，選項A，選項B，選項C，選項D，正確答案，分?jǐn)?shù)）；

測試班級表（編號，班級編號，測試套題編號）；

學(xué)生測試表（編號，學(xué)號，測試套題編號，測試題庫序號，學(xué)生答案，是否正確，得分）；

測試成績表（編號，學(xué)號，測試套題編號，成績）；

任務(wù)表（編號，任務(wù)內(nèi)容，上課班級表編號，發(fā)布教師編號，任務(wù)開始時間，任務(wù)結(jié)束時間）；

學(xué)生任務(wù)表（編號，學(xué)號，任務(wù)編號，任務(wù)狀態(tài)）；

留言表（編號，留言內(nèi)容，留言時間，留言人編號）；

回復(fù)表（編號，回復(fù)內(nèi)容，回復(fù)時間，回復(fù)人編號，回復(fù)留言編號）。

5 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

平臺選擇MySql作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，按照上面分析的關(guān)系模式，結(jié)合MySql特征，考慮每個屬性的類型、長度、是否為空、是否主鍵、是否外鍵等因素，創(chuàng)建出相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫表。因為涉及到的表較多，表和表之間的關(guān)系較復(fù)雜，創(chuàng)建過程中要設(shè)置好外鍵、相關(guān)的約束關(guān)系以及相關(guān)的觸發(fā)器。

以教師發(fā)布測試內(nèi)容為例，當(dāng)教師發(fā)布測試套題后，相關(guān)的測試內(nèi)容會在對應(yīng)的學(xué)生表中生成相應(yīng)的記錄，為簡化開發(fā)程序代碼，有部分功能將由數(shù)據(jù)庫的存儲過程或觸發(fā)器來完成，流程如下：教師先創(chuàng)建一個測試套題（相當(dāng)于試卷），然后再添加題目進去，此時測試題庫表中的測試套題編號為測試套題表的外鍵，當(dāng)教師選擇相應(yīng)班級發(fā)布測試套題后，測試班級表會添加相應(yīng)記錄，而學(xué)生測試表中也需要為班級中的每個學(xué)生生成相應(yīng)的試卷，這一過程將由觸發(fā)器來完成，觸發(fā)器部分代碼如下：

6 小結(jié)

一個穩(wěn)定、完善的學(xué)習(xí)平臺離不開數(shù)據(jù)庫的支持，本文根據(jù)交互式移動學(xué)習(xí)平臺的需求，基于MySql設(shè)計了數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫設(shè)計體現(xiàn)了便捷性和實時性等要求，并具有一定的擴展性。