快速云:云计算数据库在远程教学中的应用

摘要:文章以云计算数据库在远程教学中的应用为研究对象,首先对云计算数据库技术概述及优势进行了阐述分析,随后分析研究了云计算数据库应用于远程教学的现实意义,最后对云计算数据库在远程教学中的应用进行了研究分析以供参考。

快速云:云计算数据库在远程教学中的应用

云计算以互联网为基础,并通过互联网提供动态易阔展虚拟化的资源,其可以支持用户在任意地点、任意终端接入服务,所谓云计算的“云”即是互联网虚拟化喻称,用户只需要一台笔记本电脑与一个手持终端即可通过互联网获得相应服务,不需要关心处于虚拟化的程序如何运行。云计算数据库则是云计算未来应用发展的一种体现,它结合数据库与云计算自身的优势,同时具备了强大的数据存储与处理功能。通过在远程教学中应用云计算数据库技术,可以使得教学资源分配更加均衡,打破了学生学习空间地点的限制,对于推动未来教育改革发展具有重要的意义。

1 云计算数据库技术概述及优势分析

1.1 云计算数据库概述

数据库技术集数据存储、交换、计算、信息处理为一体的复杂系统程序,操作指令简单,信息处理高效快捷,一经推出便受到人们的广泛欢迎,为人们的日常工作信息处理带来了极大的便利,然而其自身也有着一定缺陷,例如受硬件配置影响较大,程序维护复杂,数据存储限制受到一定限制,尤其是随着大数据时代的来临,数据库的数据存储能力更是受到前所未有的挑战。而云计算技术依托于互联网,实现了服务器虚拟化应用,能够使得大量的数据存储在云端,有效满足了数据库应用需求,基于此,云计算数据库技术由此而生,它集合了数据库技术与云计算技术二者的优势,使得数据库存储不再依靠于硬件配置,加大提升了数据库的适应用性。事实上,云计算数据库从本质上来讲即是云计算技术的一种扩展应用,数据库即是其中的应用载体,它为普通人提供了一种接口或者服务,只需要依托于网络平台,就可以实现海量数据的计算存储与信息资源共享。相对于传统数据库, 云计算数据库在云技术的帮助下,实现了计算环境由基于硬件组成的电脑硬件到基于互联网的虚拟计算环境优化, 使得数据库的存储能力得到极大的提升的同时,通过利用数据库数据处理能力,再结合各种云技术如云视频、云安全、云存储,使得云计算数据库功能更加多样,并且在各行各業中都得到了广泛的应用。

1.2 云计算数据库优势

云计算数据库没有专属的数据模型,一般采用的数据模型都是由传统数据库提供,从而实现对数据的综合处理。总的来说,云计算数据库即是将云技术与数据库各自的优势结合起来,从云计算角度来看,它是云计算技术进一步延伸扩展应用。从数据库角度来看,通过自身融入云计算技术,使得数据库摆脱了硬件设施的限制,变得更加“自由”,并且极大提升了数据存储量,并且更加容易优化升级。具体存在以下几点优势:一是动态可扩展性更强,受云计算技术海量数据存储能力影响,云计算在数据存储方面,能够根据要存储数据的容量大小,将数据进行拆分,采用分布式存储方式,存储到不同的虚拟机中,因此云计算数据库的动态可扩展性理论上来讲可以说是无限的,因此能够持续满足数据库增加存储需求。二是数据安全性更强,云计算数据库每份数据都能够实现多个副本同步功能,从而使得云计算数据库不会存在单个节点数据失效问题。即是出现失效问题,也能够通过其他节点读取数据。三是使用成本更低,云计算数据库采用的是多租户形式,因此在资源使用上可由用户自主付费选择,避免出现资源浪费,降低用户使用成本。三是操作更加简便,用户在使用云计算数据库时,不需要对原始数据机器进行控制,也不受地域空间限制,只要存在互联网,就可以建立连接使用。五是安全监测功能强大,云计算数据库在保护用户隐私的前提下可以对用户操作进行监控,以确保整体数据库运行安全,同时还能够避免网络上病毒等攻击性较强的程序攻击。

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2 云计算数据库应用于远程教学的现实意义

2.1 促进教育服务能力得以有效提升

传统网络远程教学平台在建立时,受当时技术限制,一旦在某段时间内用户访问量猛增时,很容易造成系统平台瘫痪,造成资源共享访问受阻,对于远程教学效果造成了严重的影响。而通过在远程教学中应用云计算数据库技术,搭建基于互联网的远程教学平台,能够充分实现对云计算技术与数据库技术功能的利用,有效打破教学时间、空间、地域的限制,充分实现了教育资源的整合与优化,扩展了教学服务范围,提升了教育服务能力, 从而使得更多的人享受到优质的教育资源。例如当前最典型的远程教学平台“慕课(Massive open online course)”搭建,便是利用的是云计算数据库技术搭建而成,其作为一种新近涌现的在线课程开发模式,有效实现了“大规模”“开放”与“在线”功能。云数据中心最多可构建400 台传统级虚拟服务器,CPU 处理能力更强,存储空间高达几百T,并具有良好的可扩展性,为慕课平台的设计和提供了强有力的支持,有效改善了人数过多问题带来的网络瘫痪困扰,实现了诸如课程在线制作、学生在线学习、在线作业、移动助教、学习行为记录、远程互动课堂、网盘存储等诸多功能,提升了学生体现,并且由于慕课规模较大,在线人数众多,更有利于学生进行课堂讨论,集思广益,提升学习效果,对于教育服务能力提升具有较为积极的影响意义。

2.2 避免了资源浪费,实现了优质教学资源共享

传统远程教育平台的建立,受地域性和时间性影响较大,存在较为普遍的资源重建问题,并造成很大的资源浪费,不同类型的用户分布地域较广,并且学习时段也不尽相同,因此对于学习成果和考核结果的统计也成了一大难题。同时也和难实现对学习效果实时监督,而通过在远程教育系统中应用云计算数据库技术,可以有效实现这一问题的解决,通过利用云计算数据库技术,构建全国统一的系统,不同地域的远程教育中心在建设资源方面也能够实现统一的部署,有效避免资源重建与浪费的问题。另一方面,在强大的云计算数据库技术功能支持下,使得资源共享效率更高,用户不再需要下载特定的客户端,也不需要进特定的服务器登录,即可以实现对共享资源平台的访问,从而使得共享资源和资源平台不再受地域和时间的限制。

2.3 有效实现了更加灵活的配置,降低了运行成本

传统的远程教学平台在课程教学安排方面,主要采取的是定向通过服务平台进行相应传输,远程教学受信息传输影响,具有一定的信息传输延迟,因此师生教学互动受到一定的影响,并且传统远程教育平台服务器受硬件配置影响较大,数据存储运行能力有限,上述这些因素都不同程度地影响了远程教育的质量。而云计算数据库技术基于网络进行的虚拟服务器构建,因此对于硬件配置方面更加灵活,增加了软硬件的可配置和伸缩性。与此同时,在远程教育系统平台之下应用云计算数据库技术,能够将各地普通的服务器组成“云”,促进服务器性能得以有效提升,有效地节约了硬件设施,相应远程教育单位不需要再负担高昂的数据中心管理成本,使得运计算数据库在远程教学中的优势得以充分彰显。

3 云计算数据库在远程教学中的应用

相对于传统的数据库系统,采用云数据库系统开展远程教学管理更具备优势,该云数据库远程教学系统分为4个模块:教学资料管理模块、学生情况管理模块、教学评价管理模块、报表模块。具体如图1所示。

教学资料管理模块。主要进行教学资料保存,课程素材在线制作,并且课程素材几乎支持所有的主流视频格式。文档方面格式支持也包含众多,例如PTT、PDF、WPS、Word等,并具备一键上传分享功能,方便教师进行教学资料制作与分享。该模块的云计算数据库表的设计内容包括教学课程信息表、 随堂测试信息表、 共享专业资料信息表等。

学生情况管理模块。能够对在线学生进行统一的管理,例如学生考勤、学习状况等。主要包括以下功能。一是学生在线学习管理功能,学生能够自由加入远程在线课堂教学中来,只需要使用常见的主流浏览器即可进入在线课堂,不需要下载任何插件,既可以實现在线为课堂学习,教师可以对线上学生进行统一的管理,例如可以有效记录学生的学习过程,包括学生学习频次,学习时长,答题正确率,参与讨论和发布共享信息的活跃程度,以此为依据对学生学习效果进行评估管理。二是课程助教协助管理教学功能,在学生自主学习时,主讲教师可以在线指定多名助教,共同进行疑难问题的解答研究。三是实名认证,即教师通过导入教务系统中的基础数据,完成相关的实名认证,有利于学生进行网上在线学习考勤。三是学分资格认证,教师结合对学生平时测验、学生线上作业完成状况、学习时长等多种教学学习效果指标,完成对学生课程结业的认证,并向学生发放网络证书。该模块的云计算数据库设计内容包括: 学生基本信息表,学生课程考考核分数表、 学生课程学习比赛状况统计表、 学生平时成绩和期末成绩表等。

教学评价管理模块。主要功能实现一是包括学生以不同在线课程教师教学内容,授课方式,以及在线学习人数等为依据,对教师的教学水平进行评分。二是教师对改进意见的反馈,能否实现教学效果改善。针对该模块,云计算数据库设计内容如下网络教师讲课质量打分表、网络教师改进讲课方式评价表、 网络教师得分表等。

报表模块。主要功能实现便是以上述模块为依据,将各个模块功能进行报表化,在此基础上,进一步将每个模块提供的数据生成相关的数据,分别存储在相关虚拟服务器中,相关的教师与学生通过对云计算数据库进行访问登录, 实现自己需要的数据模块接入,进行在线教学与学习。

4 总结

综上所述,通过在远程教学中应用云计算数据库技术,有效改善了传统远程教学系统平台的弊端,为远程教学实现提供了有力的支持。并使得多种先进教学方法的实现逐渐成为可能,在云计算数据库的帮助下,学生在学习方面更加自由,真正实现了移动化学习、碎片化学习,打破了学习时间与空间的限制,云计算数据库下的远程教学还能够有效缓解教育教学资源紧缺问题,对于学校教学水平提升也有着良好的帮助,相信在不久的将来,这种教学方式将会得到更为广泛的推广与应用。

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