云數據庫在高校計算機教學中的應用

云數據庫在高校計算機教學中的應用

　　隨著云計算數據庫越來越廣泛的應用,遠程教育得到不斷推廣。本文以云計算數據庫為基礎,在界定了相關概念后,對云計算數據庫的現狀以及技術進行了分析,最后給出了云計算數據庫在遠程教學中的應用。下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。

　　摘要：隨著云計算的信息化教學系統在高校教學中的應用，每天都會產生大量不同結構的教學數據，大數據時代的高校教學方法需要高可用性、低成本、大規模并行處理的數據庫系統，云數據庫的這些優點使其成為計算機教學中的理想選擇。介紹云數據庫概念及系統構架，并將云數據庫應用到高校計算機教學中，并給出云數據庫應用在計算機專業教學中的優勢。

　　關鍵詞：云計算;云數據庫;計算機教學

　　互聯網+的大數據時代，人們的生活被數字化了，互聯網數據量呈爆炸式增長。傳統的系統需求已經無法再滿足大數據的海量數據，擁有3H特征(Highperfor-mance，HugeStorage，HighScalabilityandAvailability)云數據庫應運而生，并得到逐步發展。隨著云計算在高校教學中的發展，云數據庫在高校教學中的應用勢在必行。云數據庫在高校的應用降低了高等教育教學的軟硬件資源運行成本，同時為高校教學發掘出了新的價值。

　　一、云數據庫

　　1.1云數據庫概念及應用

　　云數據庫是一種基于軟件即服務(SaaS)的云計算機技術，是建立在互聯網上的數據庫中心，能夠同時為多個客戶提供數據庫服務，并且其相互之間不影響[1,2]。與傳統數據庫相比，云數據庫被優化到虛擬計算環境中，極大提高了數據庫的存儲能力，對人員、軟硬件的重復配置進行消除，使其升級變得更容易，云數據庫并沒有自身專屬的數據模型，云數據庫采用的數據模型可以為關系數據庫使用的關系模型(如微軟的SQLAzure云數據庫和阿里云RDS)，也能夠使用NoSQL數據庫的非關系模型(采用“鍵/值”存儲的AmazonDynamo云數據庫)。云數據庫經過近幾年的發展，各企業設計了符合自身業務需求和數據特征的云數據庫，隨著云計算和云數據庫的快速發展，云數據庫的應用越來越廣泛，如在城市建設中的智慧環保項目的應用，在自行車公共管理平臺的應用，以及在高校圖書館、學生考勤、檔案管理等的應用[3,4,5]，然而，云數據庫在高校教學中的應用還不常見。

　　1.2云數據庫系統架構

　　云數據庫的系統架構可由不同的組合模式，對UMP系統做說明。UMP系統是低成本、高性能的MySQL云數據庫。設計UMP系統需遵循以下原則：(1)對外接口單一性，保持系統內部單一資源池的維護;(2)服務高可用性，消除單點故障用來保證高可用的服務;(3)良好的可伸縮性，通過動態增刪存儲與計算節點實現;(4)彈性的用戶分配資源，隔離不同資源，保證應用和數據的安全性。UMP系統在Mnesia、LVS、RabbitMQ、ZooKeeper等開源組件基礎上，由Controller服務器、Web服務器、Proxy服務器、Agent服務器、日志分析服務器和信息統計服務器組成。Mnesia是分布式數據庫管理系統，特性為：(1)支持透明的數據分片，能夠線性擴展至50+個節點;(2)在運行時動態重配置，通過遷移或復制表到多個節點的方式改進容錯性。RabbitMQ是一個實現可靠消息傳送的消息隊列產品。Zookeeper是協同工作系統，具有高效和可靠的特點，用于構建分布式應用。LVS是一個虛擬的服務器集群系統，LVS能夠實現UMP的集群內部負載均衡。Controller服務器功能是向UMP集群提供各種管理服務，實現集群成員管理、元數據存儲、MySQL實例管理、故障恢復、備份、遷移、擴容等功能。Web控制臺功能是向用戶提供系統管理界面。Proxy服務器功能為數據路由，將用書的請求通過協議轉到MySQL實例上，另外還有讀寫分離、資源隔離、記錄用戶訪問日志等功能。Agent服務器用來管理每臺物理機上的MySQL實例，另外具有收集和分析MySQL進程的統計信息等功能。日志分析服務器存儲和分析Proxy服務器傳入的用戶訪問日志，同時，具有支持實時查詢相應時間的統計報表的功能。信息統計服務器定期統計采集到的用戶的連接數、MySQL實例的進程狀態，并在Web界面上展示可視化的統計結果。

　　二、云數據庫在計算機專業教學的應用

　　采用云數據庫系統對高校計算機專業教學及學生等資料進行管理，比傳統數據庫擁有更多優勢，以高校計算機專業中《計算機文化基礎》課程為例進行說明數據庫在教學中應用。云數據庫教學系統分為4個模塊：教學資料管理模塊、學生情況管理模塊、教學評價管理模塊、報表模塊。

　　2.1教學資料管理模塊

　　管理計算機網絡課程教學資料，能夠實現課堂教學內容的制定。具體實現的功能為：(1)保存專業課程的教學資料、課程相關的拓展資料。(2)根據每節課學生學習和接受知識的情況制定課前回顧教學內容、本堂課的講解內容及自主學習討論內容。(3)保存老師及學生共享的優質學習資料。這個模塊的云數據庫表的設計內容包括：計算機網絡課程信息表、隨堂測試信息表、共享專業資料信息表、自主教學內容信息表。

　　2.2學生情況管理模塊

　　管理學生，能夠實現學生的考勤、學習情況的管理。具體實現的功能為：(1)保存學生的基本資料，完成計算機網絡課堂考勤。(2)學生學習計算機的興趣。(3)本門課程及其他課程的平時成績及前期的考試成績。該模塊的云數據庫設計內容包括：學生基本信息表，學生高校入學成績表、學生對計算機專業的興趣統計表、學生計算機專業中基礎課程的考試分數表、學生計算機等級考試及計算機類比賽狀況統計表、學生計算機網絡課程的平時成績和期末成績表。

　　2.3教學評價管理模塊

　　對老師教學質量評價，督促老師提高教學質量。具體實現的功能為：(1)學生根據每節課老師講課內容，形式，吸引程度等進行評分。(2)老師對所提意見的改進。(3)老師擔任其他課程的評價及打分。該模塊云數據庫設計內容包括：計算機網絡老師講課質量打分表、老師改進講課方式評價表、老師擔任計算機專業其他課程的得分表。

　　2.4報表模塊

　　將各個模塊功能報表化，將每個模塊提供的數據生成報表。該系統能夠訪問得到需要的數據，授課老師和學生通過登錄對云數據庫進行訪問，接入自己需要的數據模塊。另外，為高校管理人員提供授課老師和學生教學———學習的綜合情況。云數據庫應用在計算機專業教學的特征有：

　　(1)方便快捷：學生能夠很輕松、方便地使用教學資源和服務，不需要知道云數據庫的具體實現。云數據庫無處不在的云端優勢，使得學生通過一個終端設備，在任何時間和地點接入互聯網訪問計算機專業課程資源，得到相應的信息與服務。

　　(2)專業資源共享：每位學生除了訪問計算機專業資源以外，還能夠貢獻和分享專業優質資源，使得資源能夠被充分利用。

　　(3)推薦高校信息化教學發展，云數據庫在計算機專業教學中資源、服務無線的特點能夠支持課程遠程協作學習，有利于國內高校信息化進程的推廣和發展。

　　(4)專業教學資源安全性：教學資料，學生共享資源，學生評價等教學資源放在云數據庫，有多分備份，不用擔心數據損壞等問題，使用者的每次操作都會實時同步到云端。

　　(5)經濟高效：云數據庫在計算機專業教學降低教學資金成本，避免經常性地購入昂貴的軟硬件設備。本節對計算機專業中計算機文化基礎課程的云數據庫應用做了分析與設計，通過云數據庫在計算機網絡課程的應用，能夠加強老師與學生互動，針對每位學生制定不同學習方案，令學生對學習的興趣、成績有所提高，同時，提高老師的授課質量。在實際應用中，云數據庫可以應用到高校的任何課程的教學中去，形成一個全校的綜合性的云數據庫管理平臺，為高校教學質量與科研能力的提升打下基礎。

　　三、結語

　　目前，只有少量高校使用云數據庫，隨著云計算在高校教學和科研的廣泛應用，高校會根據自身需求整合服務器和存儲資源，建立高效、可復用的云數據庫系統平臺，為高校教學提供更便捷的計算機資源(包括軟件和硬件資源)，提高老師教學和學生學習的效率，為更多科研工作打下強有力的基礎。

　　參考文獻

　　[1]趙希晶.淺析云數據庫的應用現狀與展望[J].電子技術與軟件工程,2016，(2):185-185.

　　[2]胡鈺強.基于云數據庫的應用研究[J].電子技術與軟件工程,2016，(6):190-190.

　　[3]馮輝.基于QR碼技術的云考勤系統的設計與實現[D].武漢:華中師范大學,2013.

　　[4]邱芬,朱宜炳.基于云數據庫的高校數字圖書館升級方案研究[J].科技視界,2016，(27):384-384.

　　[5]莊彥,未培.基于云數據庫的大學生健康檔案管理系統的設計與實現[J].遼寧科技學院學報,2016,18(1):17-19.74

【云數據庫在高校計算機教學中的應用】相關文章：

教學理論在高校計算機教學中的應用的論文09-03

淺析云計算在高校計算機實驗室建設中的應用09-13

淺析情感教學在高校英語教學中的應用08-16

談情感教學在高校英語教學中的應用06-26

論情感教學在高校英語教學中的應用06-01

探析情感教學在高校英語教學中的應用10-21

傳統音樂文化在高校聲樂教學中的應用09-05

高校計算機應用課程分層教學探索06-24

ASP技術在WEB數據庫中的應用08-08

淺談情感教學在高校英語教學中的應用07-18