交互式移動學習平臺的數據庫設計

文/宋艷

1 引言

隨著互聯網和信息社會的迅速發展，傳統的課堂教學已經越來越無法滿足高校教學的需求，隨著智能手機的普及，使用互動式的移動學習平臺作為課堂教學的補充，可以較好的解決課堂教學時間有限、純填鴨式教學方式等問題，數據庫作為平臺的基礎，做好數據庫的設計十分必要。

2 需求分析

需求分析簡單地說就是分析用戶的需求，它是設計數據庫的起點，這一階段需要了解移動學習平臺的功能需求、數據需求、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務需求。

現階段的移動學習平臺較多，但專注于高校教學的較少。本移動學習平臺以服務高校教學為出發點，為配合高校教學的使用，學習平臺注重學生和教師的交互過程，使之能真正將平臺應用于平時的教學過程中，因此在平臺的分析設計階段需要充分考慮高校教學及數據存儲情況，平臺的基礎數據要考慮與學校現有數據的兼容性，以滿足后期平臺的基礎數據可以直接從學校現有的數據庫中導出。

平臺分為教師、學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習資源的管理功能，包括添加、修改、刪除和查詢教學大綱、授課計劃、教學PPT和教學視頻等資源，能發布學習任務，發布測試內容、導出成績、回復學生留言等功能；學生用戶主要完成查看完成教學任務、在線學習、在線練習、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、班級、課程、教師、學生、公告等平臺運行所需要的基礎數據的管理功能。

3 概念設計

E-R圖也稱實體-聯系圖，是表示數據對象及其關系的圖形語言機制，提供了表示實體類型、屬性和聯系的方法，用來描述現實世界的概念模型。在學習平臺需求分析階段產生的需求說明書的基礎上，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據模型，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中僅列出了學生和教師主要用于交互的任務、測試和留言三個實體以及他們之間的關系，其他實體以及其屬性因為下面的邏輯結構中已具體列出相應的關系模式，所以就未在E-R圖中一一畫出。

4 邏輯結構設計

圖1：部分E-R圖

數據庫的邏輯結構設計就是把概念設計階段設計好的E-R圖中的實體、實體的屬性和實體之間的聯系轉化為數據庫支持的關系模式，然后根據具體數據庫管理系統的特點和限制轉換為指定數據庫管理系統支持下的數據模型，最后進行優化。根據以上分析，平臺所需要的關系模式如下：

管理員表（編號，姓名，密碼）；

院系表（編號，名稱）；

專業表（編號，名稱，院系編號）；

班級表（編號，班級名稱，專業編號）；

學生表（學號，姓名，密碼，年級，班級編號，聯系方式）；

教師表（編號，姓名，密碼，院系編號，聯系方式）；

課程表（編號，課程名稱，學時，學分）；

學期表（編號，學期名稱）；

上課班級表（編號，課程編號，班級編號，上課學期，上課教師編號）；

公告表（編號，公告內容，公告時間，公告發布人編號）；

課程詳情表（編號，課程編號，上課教師編號，教學大綱，教學計劃）；

課件表（編號，課程編號，課件名稱，上傳人編號）；

教學視頻表（編號，課程編號，視頻名稱，上傳人編號）；

題目類型表（編號，名稱）；

練習題庫表（編號，題目內容，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，發布教師編號）；

測試套題表（編號，名稱，課程詳情編號，總題數，總分數，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，題目內容，題目類型編號，選項A，選項B，選項C，選項D，正確答案，分數）；

測試班級表（編號，班級編號，測試套題編號）；

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

測試成績表（編號，學號，測試套題編號，成績）；

任務表（編號，任務內容，上課班級表編號，發布教師編號，任務開始時間，任務結束時間）；

學生任務表（編號，學號，任務編號，任務狀態）；

留言表（編號，留言內容，留言時間，留言人編號）；

回復表（編號，回復內容，回復時間，回復人編號，回復留言編號）。

5 數據庫實現

平臺選擇MySql作為數據庫管理系統，按照上面分析的關系模式，結合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，創建出相應的數據庫表。因為涉及到的表較多，表和表之間的關系較復雜，創建過程中要設置好外鍵、相關的約束關系以及相關的觸發器。

以教師發布測試內容為例，當教師發布測試套題后，相關的測試內容會在對應的學生表中生成相應的記錄，為簡化開發程序代碼，有部分功能將由數據庫的存儲過程或觸發器來完成，流程如下：教師先創建一個測試套題（相當于試卷），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，當教師選擇相應班級發布測試套題后，測試班級表會添加相應記錄，而學生測試表中也需要為班級中的每個學生生成相應的試卷，這一過程將由觸發器來完成，觸發器部分代碼如下：

6 小結

一個穩定、完善的學習平臺離不開數據庫的支持，本文根據交互式移動學習平臺的需求，基于MySql設計了數據庫，數據庫設計體現了便捷性和實時性等要求，并具有一定的擴展性。