基于云計算技術的高校教育在線管理系統

劉嬋

摘? 要： 為了有效提高傳統高校教育在線管理系統運行管理的有效性，提出基于云計算技術對高校教育在線管理系統進行優化?；贐/S網絡管理結構和AT45DB80芯片改善系統硬件配置，為保障硬件配置運行，結合云計算對高校教育在線管理系統的信息分類管理算法進行優化，并根據該算法改善信息分類算法和信息管理流程，實現高校教育在線管理系統的設計。最后通過實驗證實，基于云計算技術的高校教育在線管理系統相對于傳統管理系統，具有更高的有效性，檢測結果可達到90%以上，充分滿足研究要求。

關鍵詞： 云計算; 高校教育; 在線管理; 教育平臺; 教學資源; 運行效率

中圖分類號： TN911?34; TP359? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2020）11?0097?04

College education online management system based on cloud computing technology

LIU Chan

（Wuchang Institute of Technology， Wuhan 430065， China）

Abstract： In order to effectively improve the effectiveness of the operation and management of the traditional online management system for college education， the online management system for college education is proposed and optimized based on the cloud computing technology. The hardware configuration of the system is improved on the basis of the B/S network management structure and the AT45DB80 chip. In order to guarantee the operation of the hardware configuration， the information classification management algorithm of the online management system for college education is optimized with the reference of cloud computing. In addition， according to the optimized algorithm， the information classification algorithm and information management process are improved to achieve the design of the online management system for college education. The experiment proves that the college education online management system based on the cloud computing technology is more effective than the traditional management system and the its detection result can reach more than 90%， which fully meets the research requirements.

Keywords： cloud computing; college education; online management; education platform; teaching resource; operating efficiency

0? 引? 言

隨著我國教育改革的進一步深入，信息化教學模式已成為當前時代發展的大趨勢，在該時代背景下，對當前廣受關注的高校教育在線管理系統進行研究和優化具有重要意義[1]。在高校擴招的情況下，對學生的信息管理數量急劇增長，導致高校教育在線管理系統在海量信息環境下運行效果不佳?；谝陨蠁栴}，結合B/S結構及云計算原理對系統的硬件配置和軟件運行算法進行優化，以便更好地解決教育現代化過程中潛在的信息管理不佳問題。

1? 高校教育在線管理系統設計

1.1? 教育在線管理系統硬件配置優化

針對當前的教育在線管理系統運行效率較低的問題，進行硬件結構的優化配置。結合B/S網絡管理結構及AT45DB80芯片、ASP.NET處理器、MOSI單片機等設備提高系統運行效率和效果[2]。為保障系統硬件配置的合理性，首先對系統運行目標和功能進行規范，對不同模塊的性能要求進行結構優化，具體構架如圖1所示。

在教育在線管理系統構架中，管理內容是通過前臺進行展示的，用戶在客戶端進行登錄，并進行課程信息的查詢、電腦端考試等，而后臺主要負責整個管理系統的多方面資源分配。系統主要在Java Scrip模塊中開發了信息發布、信息改正、信息查詢等基礎信息管理功能，以便后續操作。在實現信息的處理后會輸入并存于數據庫匯總[3]。為保障對海量信息的管理和操作效果，對系統的硬件結構進行優化，具體結構如圖2所示。

基于上述高校教育在線管理系統硬件功能進行介紹，其中添加了MOSI單片機，結合C451F數據管理模擬機進行數據的存儲，并在數據管理器中添加集合攜帶SOCI的處理芯片，實現儲備空間最大化的目標，為了實現對海量數據的合理處理，對C451F系統的單片模擬機運行原理進行展示，具體如圖3所示。

圖3中，spimosi（SPI Bus Master Output/Slave Input）是總線主輸出/從輸入，spimiso（SPI Bus Master Input/Slave Output）是總線主機輸入/從機輸出。

結合以上單片模擬機運行原理進一步分析，MOSI單片機的數據信息采集信號主要通過對模擬機引腳數據的采集，對系統各部分主體時刻采集到的實時信息進行更新，實現對系統硬件配置的合理優化，保證系統高效運行。

1.2? 高校教育在線管理系統軟件設計

為了更好地實現數據輸出和管理效果，對單片模擬機采集數據和系統硬件中的芯片進行關聯后復位，并對高校教育在線管理系統軟件運行流程進行優化。關聯復位效果，需要對海量數據進行分類計算處理，并簡化海量信息數據的處理流程。因此，把高校教育在線管理數據進行匯總，以便根據用戶的信息需求隨時對里面的各類信息進行查詢。具體的高校教育在線管理信息處理流程如圖4所示。

結合高校教育在線管理信息處理流程對信息處理算法進行優化。若高校教育在線管理系統的信息集合為[Q]，信息集可分為[K]層，其共性特征為[A]，異常特征為[B]，則對數據集任意信息特征進行采集：

[Qk=EkA2;a，bWkB2;a，b] （1）

式中：[2]表示系統運行過程中的信息特征分辨率層級;[EkA2;a，b]表示數據融合值。

進一步結合云計算和歐拉算法對信息管理程序因變量[x]和教學程序自變量[y]的關系數值進行計算，具體算法如下：

[L≈n=0A+Bk=0A+By（xn）-x（yn）Qk]? ?（2）

進一步對高校教育信息的特征類別等級進行劃分和計算，具體可記為：

[L1=yn+Qk（xn+yn）Ln=（EkA+WkB）（xn+yn），? ? n=0，1，2，…] （3）

基于上述算法，套用B/S模型進行客戶端信息管理，并對高校在線管理系統軟件運行步驟進行規范，具體如下：

1） 輸入高校教學計劃，課程的任課教師普遍都在學期末以班級為單位輸入下學期的教學計劃。

2） 修改高校教學計劃，如果管理員或用戶發現對于已經錄入的教學信息出現錯誤，或者想要修改計劃，則可以通過向上級進行申請，得到審核批準，再由相關工作人員重新授予權限給任課教師完成第二次正確的信息錄入。

3） 信息的統計查詢，系統的各部分用戶都有各自的統計功能和查詢權限，查詢的方式分別有個體查詢、組合結構查詢。

4） 進行錄入和導出教學計劃以及存儲備份，目的是為了保障信息不被泄露，所以系統會自動定期查看已有的數據，如果發現數據有丟失的風險就會自動開啟備份。普通用戶是沒有備份的權限的，只有系統的管理員具有。

基于上述步驟實現對海量教育信息進行規范和分類管理，從而有效實現高校教育在線管理的研究要求。

1.3? 高校教育在線管理的實現

基于上述流程對教學數據進行分類處理，由于系統用戶端中存在較多用戶身份，包括：教師、學生、管理員三個主要身份。由于高校教學內容繁重，其管理信息也相對較多，其中，教師用戶管理信息管理包括：教學內容、教學重點、教學難點、教學目標、教學方案、課時等信息;學生用戶信息管理內容包括：學籍信息、作業情況、小組討論、實驗情況、論文完成情況、考核信息、考試成績等相關信息。管理員信息管理內容包括：課件管理、題庫管理、素材管理、信息管理、案例管理等。

為保障信息管理效果，進一步建立了教師信息管理和學生信息管理數據庫，并結合E?R概念模型建立獨立的數據庫，進行分類存儲，結合PIMS服務器、MySQL數據庫、SQLite客戶端，進行系統數據庫的分類設計，具體數據管理信息如表1～表3所示。

基于表1～表3信息進一步對系統進行優化。在不同用戶進入系統之后，其登錄身份需要進行三次驗證，分別為：用戶賬號及密碼、用戶身份驗證、用戶信息查詢。為保障身份驗證和信息查詢的準確性，再結合XML語句和云計算原理對系統SQL Server用戶信息數據庫中的數據進行排查。在數據庫的UserInfo信息表格中對登錄請求進行對比，判斷用戶和密碼是否正確，并根據用戶身份確定用戶所有權限，再由角色模塊的視野界面跳轉回用戶客戶端，如果發生密碼錯誤，就直接啟動全局直接跳轉，對教學信息進行提示，并按照要求進行數據信息管理排序。

表3? 管理員用戶信息

[字段名 數據類型 字段說明 信息內容 ID CHAR（15） 遠程教育 課件庫 RoleID TEXT（2） 教學資源 題庫 Name TEXT（1） 資源管理 素材庫 CourselID CHAR（16） 信息維護 信息庫 ChapterID Boolean 網絡運維 案例庫 Type CHAR（17） 資源類型 網絡課程庫 lessonPertod TINYINT 數據 遠程教學平臺 ]

具體的管理步驟如下：

Step1：對教育系統中不同用戶的身份進行驗證，對教學信息和學習進度進行輸入存儲備份處理，以便隨時提取。

Step2：根據存儲信息進行在線評估，判斷信息影響數值，并隨時挖掘數據特征，追蹤數據變化數值，以便進行信息數據源的實時管理。

Step3：針對已知的數據信息進行類別分析和判斷，并根據判斷結果進行數據種類的劃分，以便管理。

基于上述步驟對高校在線系統信息管理流程進行優化，具體的系統設計流程如圖5所示。

基于圖5對系統的核心功能模塊進行優化，從而更好地滿足用戶需求，有效實現對海量高校數據進行有效分類管理的研究目標。

2? 實驗結果分析

為驗證基于云計算技術的高校教育在線管理系統的運行效果，與傳統在線管理系統運行效果進行對比檢測。

2.1? 實驗環境

為保障實驗檢測效果的合理性和有效性，對實驗環境和參數進行統一規范。實驗環境選擇了IntelPentiumI V166MXGHz配置，SVGA顯卡，內存至少達到168 MB，且存儲空間達到了80 GB以上。Web服務器端操作系統選擇Windows NT Information Server 4.2和Windows 2000/XP，TCP/IP版網絡協議。數據庫為Microsoft SQL Server 2000。瀏覽器為Internet Explore 5.2。在實驗過程中，分別使用管理員、教師、學生賬號測試，測試各個功能模塊中功能是否能實現，以及不同角色的使用權限是否正確區分。

2.2? 結果與分析

在上述實驗環境下，對比傳統系統和基于云計算技術的高校教育在線管理系統的運行效果并進行記錄。為方便記錄，將基于云計算技術的高校教育在線管理系統運行檢測結果記為A，傳統對比系統檢測結果記為B，具體實驗結果如圖6所示。

觀察圖6可知，在實驗過程中，分別對系統中三個核心信息種類進行劃分并檢測，并分別記錄對三種核心信息的管理效果。觀察檢測結果可知，相對于傳統管理系統而言，本文提出的基于云計算技術的高校教育在線管理系統對教師、學生、管理員信息的檢測曲線可達到90%以上，但傳統系統檢測結果最高數值僅可達到40%，證明基于云計算技術的高校教育在線管理系統明顯優于傳統方法的三種檢測曲線，充分滿足研究要求。但檢測過程中發現，基于云計算技術的高校教育在線管理系統的檢測曲線波動性相對較大，說明該系統的運行穩定性相對較低，仍有待進一步優化。

3? 結? 語

為適應教育改革和時代發展要求，本文設計系統框架結構及網絡結構，并根據功能需求劃分系統功能模塊，確定模塊中的子功能，直到最后實現對應功能，對系統功能及性能進行測試。在后的研究中還需對某些方面進一步深入，比如：功能模塊中的功能還要更加明確;操作界面的合理性及系統中權限的控制還要進一步優化等。

參考文獻

[1] 駱晶晶，葉義成，曹楷，等.高校實驗室安全教育及實訓管理系統構建[J].實驗室研究與探索，2017，36（11）：297?301.

[2] 趙慧.基于校園網平臺的在線教育質量保障體系研究[J].中國管理信息化，2017，20（11）：218?220.

[3] 陳劍偉，李志芳.混合模式校園機房在線管理系統的設計與實現[J].軟件，2017，38（6）：70?74.

[4] 殷開寶，周熠，楊永樂.推進檔案管理平臺與PDM的集成在線自動獲取系統數據[J].機電兵船檔案，2018（2）：5?8.

[5] 林玥廷，李世明，盧建剛，等.燃煤電廠碳排放在線監測和管理系統設計[J].自動化技術與應用，2018，37（4）：139?141.

[6] 韓辰慧.基于JSP的在線成績管理系統的設計與實現[J].信息通信，2018（4）：180?181.

[7] 楊鵬飛.B/S構架下在線實驗教學管理系統的設計與實現[J].電腦知識與技術，2017，13（25）：70?71.

[8] 黃文漢.基于Web的在線圖書管理系統的設計與實現[J].電腦知識與技術，2017，13（26）：97?98.

[9] 趙紅霞，王建.基于MVC框架的在線教學管理系統設計與實現[J].信息記錄材料，2018，19（9）：175?176.

[10] 胡菊霞.在線教學系統的設計與實現[J].職大學報，2018（6）：78?81.

[11] 蘇寧馨，章華，張帆，等.基于MVC架構的在線圖書借閱及管理系統的設計[J].綏化學院學報，2019，39（5）：135?138.

[12] 肖紅玉，賀輝，陳紅順，等.在線評測教學輔助系統設計[J].計算機技術與發展，2017，27（11）：141?145.

[13] 譚敏，范強，童宇.在線考試系統的研究與設計[J].信息通信，2017（9）：114?115.

[14] 吳宇玲.基于智慧校園的在線教學系統設計與應用研究[J].中國管理信息化，2018，21（4）：133?134.

[15] 石亞妮.基于B/S構架的遠程教育學生在線考試系統設計[J].自動化技術與應用，2018，37（7）：48?51.