XML语言及应用技术.docx

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XML语言及应用技术

XML语言及应用技术

（2009—2010学年第2学期）

学院：

信息工程学院

适用专业：

软件工程专业

任课教师：

王国华

目录

1、XML概述4

2、课程定位5

2.1、性质5

2.2、目的5

2.3、任务5

3、教学要求6

3.1、环境要求6

3.2、学习要求6

3.3、教授要求6

4、教学内容7

4.1、第一单元Xml基础知识9

课时安排9

主要知识点9

教学目的9

内容概要9

讨论问题9

自学内容10

4.2、第二单元Xml基本语法与规则10

课时安排10

主要知识点10

教学目的10

内容概要10

讨论问题10

自学内容11

4.3、第三单元XML有效性检查11

课时安排11

主要知识点11

教学目的11

内容概要11

讨论问题12

自学内容12

4.4、第四单元CSS格式化显示12

课时安排12

主要知识点12

教学目的12

内容概要13

讨论问题13

自学内容13

4.5、第五单元XSLT格式化显示13

课时安排13

主要知识点13

教学目的13

内容概要14

讨论问题14

自学内容14

4.6、第六单元Xml数据源14

课时安排14

主要知识点14

教学目的14

内容概要15

讨论问题15

自学内容15

4.7、第七单元DOM解释器15

课时安排15

主要知识点15

教学目的16

内容概要16

讨论问题16

自学内容16

4.8、第八单元SAX解释器16

课时安排16

主要知识点16

教学目的17

内容概要17

讨论问题17

自学内容17

4.9、第九单元XML应用案例17

课时安排17

主要知识点17

教学目的17

内容概要18

讨论问题18

自学内容18

5、教学方法19

6、考核方式21

教师自我评价21

课堂教学内容评价目标21

教学方法评价目标22

7、部分教案23

附录32

1、XML概述

XML（eXtensibleMarkupLanguage）是一种元标注语言，该语言提供一种描述结构数据的格式。

有助于更精确地声明内容，方便跨越多种平台的更有意义的搜索结果。

此外，XML将引领新一代的基于网络的数据查看和处理应用程序发展。

XML给所有基于网络的应用程序带来了强大的功能和灵活性。

作为一种新兴的网络应用技术，随着应用的深入，价值更加显现，已经发展成为软件类人才必须掌握的一种网络数据表达语言，但是目前教育整体已经落后社会需求，当此之时，我校开设此课程不仅掌握先机，也与信息大学培养符合社会需要的应用人才目标一致，与学生走向社会生存发展需要一致。

2、课程定位

2.1、性质

XML是我校一门软件类人才专业基础课程，融入到软件开发各个应用领域，内容新而多，建议本课程安排5个学分，80个学时，以便通过互动教学为学生奠定一个厚实基础。

与我校“厚基础，宽口径”培养目标一致。

2.2、目的

通过这门课程的学习，使得学生了解当前软件技术发展前沿以及xml技术在整个技术发展中位置；同时使学生对XML语言有一个全面的了解，掌握其中9个核心知识点，在软件设计中能运用XML技术灵活地进行信息的描述、交换和显示，以应用到实际工作中，建立学生在学习工作所需知识技能体系基础之一；最后希望通过XML学习，把握软件技术发展脉络，为学生智力物化和创新奠定基础。

2.3、任务

本课程主要学习与XML发展脉络，相关的主要技术，包括文档类型定义、XML模式、XSL和电子数据交换，讨论XML作为标准的数据交换形式的作用；

挑选、整理和编辑合适的教材也是这门课程一项重要任务，作为新兴的一门社会需要的技术，现在各类相关教学材料层次不齐，重要是大多缺少有效组织和前后连贯性，因此教材组织是本课程一项重要任务之一；

教学方法的探索和完善。

结合培养学生自学内容能力需要以及本课程特点，作为一门新兴的技术和课程，尚无成熟的范式可以借鉴，需要在前期进行合理有效规划，基于此在教学实践中完善。

3、教学要求

3.1、环境要求

Ø机房授课

Ø安装altova系列软件

ØSybaseAnywhere软件

3.2、学习要求

Ø认真预习、上课、讨论，和完成作业

Ø要结合预习指导主动动手实际操作

Ø要课上课下学习总结分析

Ø要主动勇敢思考和提出问题解决问题

Ø要基于需求提出自己解决问题的思路

Ø要广泛了解相关的技术发展和应用案例

3.3、教授要求

Ø明确和理解学校的教学目标

Ø了解学生，基于学以致用的思想找出好的适用的方法

Ø认真备好每一堂课，做好预习指导

Ø循序递进，组织调动好课堂气氛，鼓励表现

Ø掌握主线，管理维护课堂秩序

4、教学内容

本课程教学内容合理、科学设计是实现XML教学目标的核心，所谓合理设计就是保证教学内容不要脱离教学对象接受能力与需求实际，在保证必须掌握内容得到理解把握的基础上逐步拓展。

基于此，在涉及XML技术的数十个方面，经过分析精心挑选了其中9个紧密相关的，有机联系的核心和基础模块进行学习讲解，具体如图中所示：

教学内容和课时分配表

模块

单元

重点

难点

课时

备注

XML

语言

核心

模块

第一单元XML基础知识

XML文档结构

XML学习路线

XML设计思想

4

第二单元XML基本语法与规则

标记语法

文档语法

数据结构

名称空间

8

第三单元XML有效性检查

DTD

XMLSchema

10

第四单元CSS格式化显示

CSS设置

和使用

CSS基础知识

4

第五单元XSLT格式化显示

XSLT

XPath

Xpointer

Xlink

10

期中测试

2

XML

应用

模块

第六单元Xml数据源

数据绑定

数据嵌入

数据岛

脚本支持

6

第七单元DOM解释器

DOM结构

DOM使用

DOM概念和组成

DOM节点

PaserError对象

10

第八单元SAX解释器

SAX使用

SAX节点

SAX概念和组成

SAX结构

4

第九单元XML应用案例

典型应用

Java与XML

ASP与XML

8

综合实训

实际操作

设计思路

12

作品展示与总结

2

下面将就各个模块的内容教学目的和知识概要，以及教学安排进行逐一说明；所谓科学，就是要把握本课程知识的脉络，递进的安排好教学各阶段内容，有序的把课程的关键知识点贯穿其中基础上攻克重点和难点。

4.1、第一单元Xml基础知识

课时安排

4个学时

主要知识点

ØXml的发展、特点和应用前景

ØXml文档结构

ØXml开发和应用场景

ØXml学习路线图

教学目的

认识XML产生背景，以及应用方向，并对XML的形成感性认识。

同时明确XML教学要求和整体知识结构，以及学好本课程意义和方法。

建立学生兴趣和信心。

内容概要

信息革命和信息技术的发展，改变了人类的生产和生活方式，带来了信息社会。

随着网络技术的发展，网上信息交流已逐渐成为人们交流思想、感情、成果等的主要渠道，Internet成为与报纸、广播、电视并驾齐驱且更优越的第四媒体。

现有标记语言HTML和与其配合的脚本语言都是有限的。

可扩展性标记语言XML的出现，把网络表达语言向前推进了一大步，使得标记语言可以由编程人员按需要进行扩展，其扩展能力是无限的，这就给Web编程带来了革命性进展。

不部分介绍XML这一全新的标记语言的引导知识，包括标记语言的发展，XML的特点、应用前景、数据结构、开发和应用环境。

讨论问题

1.HTML存在哪些缺陷？

2.请比较XML与HTML有哪些异同。

3.为什么说XML是元标记语言？

4.试述XML的特点和优越性。

5.XML的开发和应用需要怎样的环境？

自学内容

ØHTML知识

4.2、第二单元Xml基本语法与规则

课时安排

8课时

主要知识点

Ø标记语法

Ø文档语法

Ø数据结构

Ø名称空间

Ø设计工具

教学目的

理解结构良好的XML文档的概念，掌握XML的基本语法，熟悉属性、特殊字符、注释、CDATA、名称空间的使用方法，了解XML的相关技术，能够使用XMLSpy建立简单的XML文档。

内容概要

XML扩展了HTML的标记和功能，使编程人员可以根据需要定义标记。

XML还具有信息描述、交换等多项功能。

掌握XML的语法知识是进一步学习和运用XML技术的前提。

本部分讲述编制XML文档的常用语法和基本规则，主要包括XML的基本语法、XML文档的基本组成等，这些内容是学习整个XML的基础。

讨论问题

1.XML文档中标记的使用有哪些需注意的方面?

2.如何为一个XML文档添加注释？

3.举例说明为什么要引入名称空间，如何声明名称空间。

自学内容

ØSGML

ØW3C

ØXMLSpy

4.3、第三单元XML有效性检查

课时安排

10课时

主要知识点

ØDTD

ØXmlschema

教学目的

了解DTD的作用，熟悉元素、属性及实体的运用，掌握引用DTD的方法，能够为特定的系统设计标记语言。

理解XMLSchema的含义及用途，了解XMLSchema如何为XML文档和结构、内容和数据类型建模并提供严格而完整的标准，了解XMLSchema的元素、属性和类型等构件，理解XMLSchema的名称空间的概念。

内容概要

XML的可扩展性表现在用户可以自己定义标记和标记之间的嵌套关系，而DTD就是进行这种定义的语言。

它定义了文档的逻辑结构，规定了文档中所使用的元素、实体、元素的属性、元素与实体之间的关系。

根据DTD可检查XML文档中的数据，以验证其是否符合规定和要求，这可以保证XML文档数据的正确性和有效性。

本部分介绍DTD的语法，包括元素、属性和实体的语法，结合例子给出DTD的使用方法并给出综合实例。

XMLSchema是DTD之后第二代用来描述XML文件的标准。

是用来对XML文档的类型定义的语言，用来规定XML文档的数据类型及组织方式，同时还是丰富的元数据资源。

XMLSchema是一种定义文件的方式，拥有许多类似DTD的准则，但又要比DTD更为强大一些。

W3C协会宣称，与DTD相比XMLSchema拥有许多优势。

讨论问题

1.DTD的作用表现在哪几个方面？

2.DTD中的元素可分为哪两类，有何区别？

3.DTD中的属性有几种不同类型的默认值，各种默认值之间有何区别？

4.实体按其逻辑存储及使用范围，可分为哪几种类型？

5.在引用内部一般实体时，要注意哪些问题？

6.XMLSchema与DTD比较，Schema的优越性有哪些？

7.对于XML文档，Schema有哪些作用？

8.编写好一个Schema文档，要使用它来验证一个XML文档是合法的，如何进行引用。

9.Schema文档设置元素的固定值和默认值的用途是什么？

分别是如何扩展实例的，举例说明。

10.Schema文档有那两种主要数据类型，分别适用于什么情况下定义数据类型？

自学内容

ØDTD的所有标记和运用

ØSchema的所有标记和运用

4.4、第四单元CSS格式化显示

课时安排

4课时

主要知识点

ØCss概念及其与XML关系

ØCss在XML中使用

ØCss在XML中的配置

教学目的

理解CSS的概念，掌握CSS的方法，掌握CSS与XML结合的方法，学会综合运用CSS。

内容概要

XML为存储结构化数据提供了强大的方法，但是它没有提供关于数据如何显示的信息，这实际上是XML的优点——数据的结构完全与数据表示无关。

当有必要表示格式化XML文件中的数据时，格式化的详细信息放置在CSS中。

讨论问题

1.什么是CSS？

CSS文件的特点有哪些？

2.如何在XML文档中引用CSS样式文件？

3.如何设置字体的风格、大小和亮度？

试制作CSS文件设置字体风格、大小和亮度。

4.如何设置CSS样式文件中样式关键字的属性和属性值？

自学内容

ØCSS的所有标记与运用

4.5、第五单元XSLT格式化显示

课时安排

10课时

主要知识点

ØXSLT

ØXPath

ØXPointer

ØXlink

教学目的

理解XSL的一些基本概念，弄清XSL的结构。

了解XPath在XSLT中所起的作用。

掌握XSLT转换语言的基础知识，熟悉XSLT所使用的元素、模板、函数等，通过具体实例，学会综合运用XSLT编写转换模板。

内容概要

XSL的目的就是为生成XML文档提供一个功能强大而又容易使用的样式语法。

实际上XSL分为XSL转换（XSLTransformation，XSLT）和格式化对象（FormattingObject，FO）。

XSLT是一种专门用来转换XML文档的语言。

它将一个XML文档（输入或源文档）转换为另一篇XML文档（输出或结果文档）。

XSLT只是一种转换机制，FO用来描述如何对文档进行格式化。

本部分主要介绍XSLT的基础知识，XSLT中使用到的XML元素，模板等概念，以及综合运用XSLT将XML转换成HTML的实例

讨论问题

1.XSL有什么用途？

为什么要使用XSL？

它主要由哪几部分组成？

2.XSLT与CSS的区别有哪些？

3.XSLT的解析器有哪些？

解析器的用途是什么？

4.简述XSLT的执行过程。

自学内容

ØXQuery

ØXSL-FO

Ø其中标记详细使用方法

4.6、第六单元Xml数据源

课时安排

6课时

主要知识点

Ø数据岛

Ø数据绑定

Ø数据嵌入

Ø脚本支持

教学目的

理解数据岛和数据源对象的概念，掌握数据绑定的方法，熟悉HTML文档中嵌入XML数据的方法，了解支持DSO的HTML元素，掌握HTML与XML结合的方法，学会综合运用DSO。

内容概要

XML文档是一个层状结构的信息体，XML比HTML具有更大的灵活性，侧重于如何结构化地描述信息，但是它不能代替HTML。

实际上，XML与HTML配合，能够很好地展示和更新信息。

XML可以作为数据源，XML的元素和属性可以与HTML的元素绑定，使得XML中的信息能够通过HTML元素展现出来。

本部分介绍XML作为数据源对象的相关技术，数据岛的概念、数据绑定的方法、支持DSO的HTML标记和XML文件的嵌入，XML数据源对象的综合运用。

讨论问题

1.什么是数据岛？

2.数据源对象的用途是什么？

3.XML文档是数据库吗？

试比较XML文档和数据库的特点、架构。

4.试述数据绑定的作用和意义。

5.试述使用表格时数据绑定的步骤。

6.XML与HTML结合的优势有哪些？

自学内容

Ø数据源涉及的技术，如数据库、文件系统等

4.7、第七单元DOM解释器

课时安排

10课时

主要知识点

ØDOM概念和组成

ØDOM结构

ØDOM使用

ØDOM节点

ØPaserError对象

教学目的

理解文档对象模型的概念，熟悉文档对象模型的基本知识，掌握客户端和服务器端加载XML的方法，学会用DOM编制程序。

内容概要

HTML和XML都属于层状数据结构的文档，要求以编程方式读取、操作和修改这种文档，这就需要DOM技术。

DOM把XML文档看成是在内存中的结构树，它定义了一组标准指令集，通过程序存取“树上”的HTML或XML的内容，然后通过程序中的对象集合将其显示出来。

本部分介绍文档对象模型的概念和基本知识，以实例说明客户端和服务器端加载XML的方法和出错处理，解析XML的结点接口。

讨论问题

DOM执行流程有哪些关键步骤？

自学内容

ØJAXP

ØJDOM

ØDOM4J

Ø.NET

4.8、第八单元SAX解释器

课时安排

4课时

主要知识点

ØSAX概念和组成

ØSAX结构

ØSAX使用

ØSAX节点

教学目的

理解SAX模型的概念，熟悉SAX的基本知识，掌握客户端和服务器端加载XML的方法，学会用SAX编制程序。

内容概要

理解SAX和DOM区别，SAX中常用的库文件和方法，利用SAX解析XML的结点接口。

讨论问题

为什么说SAX是轻量级俄XML解释工具？

自学内容

ØJAXP

ØJDOM

ØDOM4J

Ø.NET

4.9、第九单元XML应用案例

课时安排

8课时

主要知识点

ØJava与XML

ØASP与XML

Ø典型应用程序

教学目的

了解Java的特点，熟悉Java的开发环境JDK的安装和配置，掌握Java使用DOM加载XML的方法，掌握访问XML元素和属性的方法，掌握使用DOM创建XML文件的方法，学会转换XML文件为HTML的方法。

理解ASP的概念，掌握ASP的内建对象，了解ADO的基本功能，掌握如何利用ASP、ADO与XML结合的方法，对数据库进行操作。

内容概要

一个单独的XML文件不能做任何工作，它需要与应用程序结合来实现各种功能，应用程序通过XML解析器和XML应用程序接口处理XML文件。

本部分介绍Java程序如何使用DOM解析XML文件。

JAXP提供的类和方法，可以让Java应用程序使用DOM解析或转换XML文件。

ASP（ActiveServerPage）是Microsoft公司为了推广网络应用程序开发及数据库链接而推出的一项技术。

这项技术最早在IIS（InternetInformationServer）3.0上开始使用。

由于Windows、IIS日益普及，ASP凭借其简单而且功能强大的特点逐渐成为重要的Web应用开发技术。

ADO（ActiveXDataObjects）是Microsoft公司众多数据存取技术中的一种，用以包装复杂的数据存取动作，并提供简单易写的对象接口，ADO已逐渐成为数据存取的标准接口。

XML的可扩展性和灵活性，使其容易结合不同来源的结构化数据，能够描述各种类型的应用程序中包含的数据，将查看数据的用户界面和数据本身分离，使设计功能强大的应用程序成为可能。

讨论问题

ØJAVA典型的XML应用案例有哪些？

执行步骤如何？

ØASP典型的XML应用案例有哪些？

执行步骤如何？

Ø上述二者区别与联系如何？

自学内容

ØASP

ØJAVA

5、教学方法

基于实践的ＸＭＬ课程教学方法。

XML技术实用性强,但涉及的知识点非常多。

单纯地讲解规范会使学生感到枯燥,且很难将各部分知识融汇贯通。

以一个典型案例为载体,将XML课程涉及的各部分知识贯穿起来。

通过演示其功能,使学生对各部分的功能和联系产生整体认识;

通过案例的实现机制,讲解课程中XML语法规范、DTD、XMLSchema验证等各部分知识内容。

这种基于实践的教学方法认为可使学生认识到所学知识的实用性,有利于激发学生的学习兴趣,使学生更容易将理论与实际联系起来，培养自学内容能力。

新华书店图书信息共享项目实例

案例设计为新华书店的图书信息管理中，各个分支机构中图书信息的共享。

*新华书店需要一个关于通过它的电子商业站点而销售产品的数据的集中的仓库。

它有各个分公司，将在他们本地计算机系统上维护数据。

三个分公司的数据必须被定位和存储在一个集中的位置。

无论这些分公司使用什么硬件和软件平台，该数据对于这些分公司的财会和销售部门必须是有用的。

销售人员也需要使用设备（比如掌上型电脑和便携式电话）来访问数据。

新华书店的产品详细资料包括产品名称、产品的简短描述、价格和现有量。

每一个产品由一个产品ID唯一标识。

新华书店总公司把关于它的产品的信息发送给它的分店。

产品详细资料必须以一致的格式存储。

必须对被保存在数据存储库中的每种数据进行约束，来确保信息的一致性。

产品的详细资料包含产品的名称、关于它的简短描述、产品的价格和仓库中现有的数量。

产品的价格必须总是大于0。

新华书店需要一个关于客户数据的集中存储库。

为了该目的，数据需要和在计算机化系统上维护数据的分店的数据进行比较。

需要在一个集中的位置维护数据，以便于无论分店使用的硬件和软件平台是什么，对于包括不同分店的财会和销售部分的各个部门，那些数据都是可利用的。

在从不同分店比较客户的数据以后，总公司需要检验所有需要的信息是否都被分店所提供。

它还需要检验数据是否以一致的格式存储。

存储的数据包括客户ID、姓、名字和联系信息（比如地址和电话号码）。

客户可以指定住宅或者办公的联系信息。

*每一产品的单价、描述和现存量需要以深青色、10pt大小的字体来显示。

产品的名称必须以红色、20pt大小的字体来显示。

并且应该以粗体显示。

的详细资料必须以Arial字体显示。

*新华书店需要显示产品的详细资料（比如产品ID、产品名称和单价）。

在输出中，产品的所有详细资料应该用红色显示。

结合教学内容和进度综合运用以下教学方法：

Ø多媒体演示教学法；

Ø提问式教学法；

Ø启发、引导和讨论式教学

Ø图形演示教学法；

Ø案例驱动教学法；

Ø情景教学法。

6、考核方式

本课程教学围绕培养信息专长，同时具有国际交往能力的复合型人才目标，注重培养学生动手能力、自学内容能力，考评侧重理论和实践两个方面

在方式上实现“四个结合”，平时、课堂、作业和测试相结合。

1.平时评价学生出勤、反馈和兴趣。

课前抽查学生出勤，说明课程考核办法，使得课堂有序性和灵活性能恰当结合。

公开联系方式，收集学生反馈思想和建议，调整到教学中来。

2.课堂通过问答、演示和学生讲解，组织讨论。

检查掌握情况和存在问题。

3.通过适当布置作业，检查课堂教学情况，同时强化课堂知识掌握。

4.阶段测试，是一个重要知识点结束后进行布置，通过测试发现问题，同时对知识进行整体回顾和提高。

希望本课程教学最终能使得各专业学生按照教学目标要求，圆满设计制作出各专业的作品。

最终使得计算机应用专业学生能够制作出基于B/S架构的WEB展示层作品；游戏软件开发和计算机信息安全学生能编写基于SOAP的软件通信作品；网络游戏开发和计算机信息管理专业学生能利用XML设计出软件人机接口作品；计算机软件测试专业能编制出测试用例作品。

同时为学生进一步深入研究学习奠定基础。

教师自我评价

在对学生考评基础上，教师建立自己教学效果自我评价和改进思路和办法，主要侧重教学内容和教学方法两个方面。

课堂教学内容评价目标

首先要要能充分了解本学科发展前沿，融汇贯通，给学生以知识全貌，以及当前所学内容位置，以及学习方法和学习路线图的介绍。

这方面个人自认为具有一定优势，并在课堂教学中从学生得到较好反映，看学生是否能结合自己理解提出问题，甚至提出课堂以外的问题。

课堂上观点综合介绍，课上除讲他人观点，也讲自己的观点，在这方面的课堂运用，潜移默化中拓宽学生思路，开拓学生视野，激发学生辩证科学看待问题和事物，对其后续工作中成长和发展有长远影响。

不局限书本的有限范围。

概念描述清楚生动，善于用身边的事物类比，用通俗的生活语言描述枯燥的术语和名词。

力求使得学生把握好概念的核心要点。

内容深度结合学生的理解和接受能力，