内容提要:网络化教育的核心之一就是数据库建设。网络化教育中使用的数据库,其信息量大。一个数据库通常包含各个学科的有相关信息,可以说是包罗万象,数量相当惊人。而通过网络又可以把许多这样的数据库连接起来,构成一个庞大的网络化教育信息资源。再就是信息内容要求具有稳定地长期不变和适时更新两重性,以满足不同学科不同访问对象的多种需要,以保持数据的实用性。如何选择方便实用和价格比较适宜的数据库开发应用软件,必须是网络化教育建库过程中重点考虑的问题,本文试图通过论述,弄清有关的问题。
主题词:网络教育,数据库
实现网络化教育的核心之一,就是数据库建设。我们通常说,高速公路已经建成了,而在这条公路上没有多少车在跑,或是在车上没有高品质的货。同样,网络化教育所占有的信息量非常大,如果没有大量的文字、声音、图画、视频等等的数字化教学资源,既使各种硬件设施再完备,要实现网络化教育也只能是一种空话。要把浩如烟海的数字信息处理好、利用好,就必须首先要存储好,以便于随时调用。这便是网络化教育中建设数据库所要解决的问题。
一、网络化教育数据库的概念及作用
首先看看什么是数据库?所谓数据库,顾名思义就是存储数据的仓库,象我们日常生活中的书库、粮库、汽车配件库等一样,只不过它存储的是数据。这些数据必须具有这样一个特点:它们之间是互相关联的。从这个意义上讲,数据库可定义为相互关联的数据集合。
同样,网络化教育数据库,就是指为了满足网络化教育需要的,为教师提供丰富的备课用参考资料,为学生提供海量的CAI软件以满足学科齐全、内容丰富和形式多样的教学要求,以适合不同年级、不同学科课堂教学的需要和不同能力的个别化学习者需要的数据集合。
由以上的定义我们可以看出了网络化教育数据库的作用:网络化教育数据库与其它硬件设备相配合,能为老师或学生提供图文音像并茂的、丰富多彩的交互式人机界面,提供符合人类联想思维与联想记忆特点的、按超文本结构组织的大规模知识库与信息库,易于激发学习者的学习兴趣,并为实现探索式、发现式和创造式学习提供有利条件。从而有可能在这种教学模式下,真正达到让学习者主动建构知识的意义、实现自己获取知识、自我更新知识、自行创造新知识的理想目标。
二、如何建立网络化教育数据库
建立网络化教育数据库,就是建设丰富的网络化教育信息资源。
首先,选择好数据库系统。数据库系统由硬件,如计算机及网络、软件、数据库和用户构成。数据库系统是存储数据并负责用户访问数据的。
其次,建立一个数据库管理系统。最简单的数据库管理系统是单个微机桌面数据库系统。就象把自已的书放在一起建立的个人图书室,自已管理自已使用。
网络数据库系统一般采用客户/服务器结构,即将一个数据库系统分解为前台的客户、应用程序和后台的服务部分,二者通过网络连接起来。后台的服务部分相当于一个图书馆,一般设置有一台称为数据库服务器的高性能计算机,该计算机上除了装有操作系统软件外,还要安装一种数据库管理工具软件。数据库管理员利用数据库管理软件,把收集并整理成一个个数据表的数据,按照一定的数据库结构方式,输入到计算机。数据库结构主要指将表组织成库以及把数据建成表方式,相当于图书馆里书库的布局及每个书库里书架的摆放方式一样。数据库结构是相对稳定的,如果需要改变的话,只有数据库管理员通过数据库管理系统软件在服务器上进行。
数据库管理系统除了建立数据库以及维护数据以外,它还负责控制数据库访问权限,并管理和处理接收到的数据访问请求,就象图书管理员对于来借书的人必须要看他有没有借书证,对那些有密级的资料比如内参,还要有特别的借书证。数据库里的数据也不是任何用户都能访问的,比如网络化教育网上考试试题和考试成绩的数据一般不想让学习者或无关人员知道。即使有权访问的用户,还有访问级别的问题。有的用户只能浏览或检索,有的既可以浏览也可以修改。对访问权限的控制是数据库安全性管理的主要方面。数据库管理系统还要负责数据库的数据完整性,即保证数据是正确的和有效的。
三、开发网络化教育数据库的基本软件
我们在上面讲了要建立一个数据库管理系统和它的任务。真正要开发一个数据库管理系统,就要借助数据库软件工具。目前在网络上运行的几种大型数据库产品主要有以下几种:
一是Oracle,它是当今数据库大公司之一。Oracle公司的数据库产品,早在1986年就进入中国市场,我国许多行业和部门的管理信息系统的数据库都选用Oracle开发。Oracle是世界上第一个商品化的关系型数据库管理系统,也是第一个推出与数据库结合的第四代语言开发工具的数据库产品,它采用标准的SQL结构化查询语言,支持多种数据类型,提供面向对象存储的数据支持。特别是并行处理能力强,即可以充分利用服务器硬件的性能,同时处理较多的用户请求。另外,它还提供较好的数据库安全性控制,具有多种级别的用户权限控制和数据库备份恢复等功能。
二是DB2,它是IBM公司的产品。DB2在金融、工业、铁路、航空、制造业、医院、旅游等领域应用广泛,尤其在金融系统最受青睐。DB2早期的发展重点是针对大型主机平台的。20世纪90年代初,已发展到中型机、小型机及微机平台上。现在DB2已经能运用于各种硬件平台和软件平台。各种平台上的DB2有共同的应用程序接口,运行在一种平台上的程序可以方便地移植到其它平台。
三是Sybase 。Sybase也是市场上较受欢迎的数据库产品之一,由较早采用客户/服务器技术的Sybase 公司推出。Sybase同样具有支持多操作平台、支持标准关系数据库语言SQL的能力。Sybase采用客户/服务器模式和开放的体系结构,能够实现网络环境下各节点上的数据库的互访操作。此外,Sybase还与十分著名的数据库应用开发工具PowerBuilder 相结合,能够快速开发基于客户/服务器的图形化数据库应用程序。
四是由微软公司开发的数据库产品,即SQL server。SQL server 与Windows NT 有机结合,可充分利用WindowsNT的优势。SQL server不提供直接的客户开发平台和工具,只提供了两个接口:开放式数据库连接ODBC和DB —— Library。ODBC提供了一个开放的和标准的,能访问微机、工作站、小型机和大型机数据库的方法。使用ODBC 接口的编程者可以不用深入了解访问的数据库系统,只需知道数据库、表和有关字段即可。当服务器升级或服务器切换不同的数据库管理系统时,客户的应用程序不用做很大的改变。
五是Paradox。Paradox是Blorand 公司的数据库系统。Paradox 采用窗口式菜单界面,具有完善的联机帮助。Paradox允许一个表有20亿个4000字符的记录,支持长文本、二进制大目标,如声音、动画和CAD图形等数据类型。Paradox提供了面向多种数据库的接口,可以读取或输出如dBase、Fox Lotus 等到数据,还允许在Paradox 和FoxBASE的数据间建立关系。它采用实例查询QBE技术,可在一个查询中连续查询多个表。每个表允许有15个与其相关的报表。同时,Paradox提供了较强而完善的网络功能和数据库程序设计语言PAL,PAL是一个强大的应用程序开发环境,支持Turbo系列语言,如C和PASCAL的编程。
除了以上介绍的数据库系统产品以外,比较有影响的还有美国Informix公司的Informix系统,另外xBase 系列、Fox系列等数据库系统软件在我国广为流行,主要用于微机上的小型信息系统的数据处理或大型信息系统的客户端的数据处理。
由上我们也可以看出,目前流行的网络数据库系统各有特点,因此,在选择时不仅要考虑各数据库产品的性能,更要充分考虑本单位的实际需要。
四、访问网络化教育数据库的基本工具
以上我们讲的是建立网络化教育数据库管理系统的一些工具软件。对网络化教育数据库而言,只是解决了服务器上建立数据库的工具,那么网络上的客户端即老师或学生用什么工具访问数据库呢?
客户端访问数据库有两种方式,一种是通过交互式网页。使用Explore或其它 浏览器访问数据库,这是在制作网页时,考虑调用数据库,满足查询、检索功能。
客户端访问数据库的另一种方式是利用数据库应用程序。数据库应用程序为用户提供了一种数据存取和显示界面,这种界面可以是菜单、表格、图形、报表等各种对话方式,便于各类人员使用。
总之,网络化教育数据库建设,除了要科学地规划数据之外,还要在以下几个方面进行考虑:
一是要有较强的索引机制。保证用户检索信息方便、快速和高效。
二是数据维护要安全方便。界面要友好,思路要清晰,管理要智能化。
三是数据仓库要可扩展。满足数据容量不断增加的需要。
作 者:吴永佩:南京陆军指挥学院教育技术中心副主任,副教授。
陆亚东:南京陆军指挥学院教育技术中心主任,副教授。
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