数据库系统设计方案范文

导语：如何才能写好一篇数据库系统设计方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词:实时数据库;体系结构;实时数据模型

中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)26-7437-02

随着计算互联网技术的飞速发展,信息资源的经济价值和社会价值越来越明显,建设以数据库为中心的信息系统和应用系统,对于提高企业的效益、提高工作效率具有重要意义。在这种背景下,实时数据库成为近年来在数据库技术全新发展过程中产生并蓬勃发展起来的数据库领域的一个新分支,实时数据库的应用领域也在不断扩展,但目前在实时数据库的研究文献中还很少对数据建模问题进行专门研究,论文重点针对实时数据库系统在铁路信号监控中应用进行研究,具有一定现实意义。

1 实时数据库系统关键技术

实时数据库系统是在数据库技术和实时技术基础上产生的研究领域,与传统的数据库系统有着本质差别,实时数据库系统主要是利用数据库技术来解决实时系统中的数据管理问题,并不是在概念、结构和方法上的简单集成,设计实时数据库系统主要涉及如下关键技术:

1.1 实时数据模型

实时数据库领域首先要研究解决的主要问题,具体包括:开发实时数据模型,设计允许用户说明实时数据模型中所含的语义知识的和使用户能以各种方式使用的实时数据定义和查询语言、说明“复杂事务”的结构及相互作用的实时事务执行说明语言。通常的层次、网状和关系模型都不能描述有关时间的信息,当前有两种修改关系模型以进行实时查询处理的方法:①使用“近似关系”集。为了查询的及时评价,需要为各种关系定义其近似关系,再反复地修改近似关系以获得更接近的结果和更好的查询响应。②使用关系的“片段网格”以改善查询处理。

1.2 实时事务模型

在实时数据库系统中由于实时事务结构更加复杂、事务之间有多种交互,实时事务模型主要为满足更加复杂的实时事务处理而设计,主要包括嵌套、分裂/合并、合作、通信等事务模型。在实时查询/事务的接纳管理方面,查询/事务的性能依赖于可以使用的内存量。当有足够的内存时,绝大多数查询/事务就可简单地一次性读取它们操作的数据,且直接产生所需结果。若给定较少的内存,只要给定的量超过查询/事务的最小内存需求,大多数事务可以通过一定的数据I/O仍然可以运行。为了帮助事务获得期望的性能级别与定时限制的满足,实时数据库系统需要通过接纳比其最少的内存容纳事务数更多的事务来提高并发度。

1.3 实时事务处理

主要是针对实时数据库系统中事务的定时限制,按照事务截止期控制实时数据库系统中事务的执行顺序,确定实时事务的优先级,并按照优先级实现实时事务调度。在实时数据库系统中,实时事务处理降低了传统可串行化并发控制的严格程度,更加关注数据的实时性,因此,实时事务处理在并发控制方面“放松的可串行化”或“暂缓的可串行化”。

2 面向铁路信号监控的实时数据库系统总体方案

本论文结合实际应用需求提出面向铁路信号监控的实时数据库系统方案框架,它是适应高技术条件下管理要求,设计实现集成、开放、模块化的人机界面,与其它商用实时数据库系统相比,系统在设计过程中忽略了一些不常用的次要功能,注重各功能的模块化、标准化和开放性,突出了数据采集的实时性、显示的直观性、增强了数据分析能力和事务的处理能力,主要包括系统实现方案框架和实时数据模型总体设计思路。

2.1 实时数据库系统方案框架

面向铁路信号监控的实时数据库系统的方案框架主要包括如下三部分,具体如下:

1) 实时数据管理系统:运行于实时数据库服务器,主要功能是系统进程管理、数据存储和数据服务。这是整个系统的核心,要求它运行稳定、功能强大、可处理不同类型的数据点,并能对历史数据进行压缩进而长久保存。

2) 设备数据接口:用于实时数据库系统和指挥中心等数据源之间的数据交换。这个设备数据接口要求是多功能、多层次、多服务对象的标准设备数据接口。它不但能和实时数据库进行数据交换,还要能给关系数据库提供数据。

3) 实时数据上层应用工具包用于实时数据及历史数据查询和分析应用程序。

2.2 实时数据模型总体设计框架

本论文的实时数据模型方案设计主要以刘云生等提出的实时数据模型方案为基础,结合本系统结构及其功能需求,在传统数据模型的基础之上,把时间概念扩展进去,以满足实时应用的定时限制的要求。本系统实时数据模型总体设计思路如下。

3 实时数据库系统数据模型方案

针对实时数据库系统的数据采集、存贮、管理、查询、分析、处理等关键功能,系统对“实时性”和“准确性”的要求非常严格,为此实时数据模型的操作应该包括时间关系代数操作、数据的时间一致性限制、事件及事务的时间限制等关键因素。实时数据模型主要包括如下三个部分:一组对象及其结构、一组操作和一组(关于对象与操作的)约束,其中的约束与传统数据模型相比更突出地包括时间限制,即:(1)定义实时数据对象及其结构集合(RTDO);(2)定义施加于RTDO的一般数据操作和时间关系代数操作(RTOP);(3)定义对于RTDO和RTOP的完整性与一致性限制及实时限制(RTC)。

3.1 RTDO实时数据对象

实时数据对象包含如下三种类型:映像对象(IMO)、导出对象(DEO)和常量对象(COO)。映像对象是被实时写入实时数据库的RWO(现实世界中的对象)值的数据对象,即一个IMO就是一个RWO在特定时刻的映像。导出对象(DEO)是经过事务的执行,通过一组IMO和/或其他数据对象计算得到。常量对象(COO)可以看作实时数据库的对象,也可以不是实时数据库对象。如果是实时数据库对象,COO可当作实时数据的特例,不随时间而改变,时标为系统初建时刻(设为t0),有效期的上限为“当前”(tc)。

基于以上分析,从实时数据对象的角度设计实时数据库Trss:设CYO(VO,ti)表示在时刻ti对现实世界中可变对象集合VO的采样操作;F(CO)表示对现实世界中常量对象CO的一次性取值,VO和CO都是RWO的子集。DO表示一个数据对象的集合,它是实时数据库Trss的子集;JSC(DO)表示对DO的计算操作;IMOn表示当前映像对象集,IMO1,IM02……IMOn-1表示数据库的存储映像对象集。

Trss={IMO, DEO, COO};

IMO={IMO1, IMO2,...IMOn};

IMOi=CYO(VO,ti), VO?哿RWO,(I=1,2,...n);

COO=F(CO),CO?哿RWO;

DEO=JSC(DO),DO?哿Trss

其中COO表示对时间不变的对象的集合,IMO表示映像对象的集合,DEO表示导出对象的集合。

3.2 RTOP时间关系代数操作

关系代数是关系数据操纵语言的一种传统表达方式,它是由关系的运算来表达查询的。基于Trss系统的需求设定了选取、投影、差、并四种时间关系代数操作。

时间选取:为选取针对属性和/或有效期指定的满足条件F的数据对象。F可以是关于属性值的传统表达式,也可以是关于有效期VI的时间条件表达式,或两者都包括。被选取的数据对象的值和有效期均不变。

时间投影:为选取由A指定的属性值和/或有效期VI,构成一个新的关系。若A中未指定VI则其结果对象均为常量对象,否则结果对象中具有相同值的对象可进行时间归并。对有效期VI的投影等价于返回各对象O的有效期的函数VI(0)。

时间差:具有相同值但有效期不一定相同的对象。设R,S为两个数据对象集,其时间差P=R-S定义为:对于R中的任一Xi,仅当S中有Xj使得xi=xj,且VI(xi)属于VI(xj)时,xj不属于P;否则xj属于P,此时VI(xi)=VI(xi)-VI(xj)。

时间并:两个具有相同值和不同有效期的数据对,还需要维护有不同有效期而有同样值的IMO对象的完整性,在实际应用过程中,主要通过引入“时间归并”操作来实现。

3.3 RTC时间限制

数据的时间一致性:实时数据库Trss是相应现实世界的直接映像,Trss实时反映现实世界状态的任何变化,并实现对现实世界的实时表示。数据对象的时标足够接近真实时间,使数据库的状态能反应现实世界的“当前”状态。如果数据对象的时间在当前时间的某个指定阈值范围内,实时数据库Trss中该对象与外部一致。

事件的时间限制:对于Trss系统中的各种实时应用活动总是由一事件来触发和标志,即每一活动有一与之相联的事件,因此,施加于活动(事务)的某些实时限制来自于事件的限制。实时事务由事件驱动,事务的定时限制有的则表现为相联事件的限制。

4 结束语

论文提出了铁路信号监控的实时数据库的体系结构,基于实时数据库的功能需求提出了实时数据模型的设计思想,根据设计思想,对实时数据模型进行设计,体现出了实时数据模型不同于传统数据模型的突出特点,在模型上加上了时间概念,包括数据的时标、事件的时间限制。

参考文献:

[1] 刘云生,易岚,余利平.一个实时数据模型[J].小型微型计算机系统,2000(5).

[2] 刘英,王志坚,尹燕敏.实时数据库的事务处理[J].科技与经济,2002(2).

[3] 陈祥.基于OPC技术的实时数据库研究与实现[D].河海大学硕士学位论文,2003.

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在现阶段的发展过程中，大多数的县级台播出系统运行年限相对较为久远，在播出过程中存在各种故障问题，信号质量呈现下降的趋势，已经无法满足电视安全播出的实际需求，对此，在实践中，要提升对县级台高标清同播系统设计方案及建设实践的重视，这也是现阶段县级台发展中的重要任务。在实践中通过调查分析了解到，在现场的系统建设过程中基础的设施内容主要涵盖了高清数字频道与标清数字频道，这样才可以构建一个相对完善的播出系统；播出系统主要涵盖了总控与分控、上载审看与编辑节目播出单、播出控制与二级存储等相关部分。其中播控系统的主要功能就是对于对各种节目、广告以及各种信息资讯进行播出，这是整个网络化制作的最终环节，在实践中对于此系统的安全度要求相对较高，优质的系统设计对于整个县级台的电视画面播出有直接的影响。在实践中因为对于县级台高标清同播系统设计整体规模相对较大、设备具有一定的复杂性，播出过程中各种节目条数的整体数量相对较大，对此在实践中要提升其自动化以及智能化性能，要通过科学系统的管理模式对其进行系统的控制，只有这样才可以有效满足各种实际的工作任务，从根本上降低工作难度，提升整体的工作质量，有效避免各种人为因素产生的故障问题。对此，要通过智能化的监控方式与手段，加强对各种系统信号的实时监控，对于存在的各种故障问题进行报警处理，对于存在的各种系统问题以及隐患进行及时的定位处理，在根本上保障整个县级台高标清同播系统设计方案及建设实践的有效性。

2县级台高标清同播系统设计方案及建设实践系统

2.1播出系统架构设计。在实践中基于县级台的实际状况以及资金投入等客观因素的影响，充分借鉴其他优秀的案例，对其进行系统的设计，明确实际的架构与设计思路，对此在系统内设计过程中，对于重点设备要应用主备冗余配置，在对其设计过程中，要满足两个高清数字频道以及两个标清数字频道的安全播出规模，要具有一定的拓展空间，为今后的县级台规模拓展以及系统升级留下空间。2.2数字硬盘播出系统的设计。此系统的主要任务就是把各种视频服务器、相关录像机以及各种外来信号等信号源进行系统的管理，根据实际的节目需求对其进行系统的切换处理，在融入一定的台标以及字幕信息，再通过网络对其进行传输。在对其进行系统设计过程中，因为其大部分的节目来源复杂，对此相关视音频文件要通过视频服务器对其进行转换，进而形成高标清的SDI视音频信号，要保障其视频服务器始终位于核心地位。同时，要想有效地保障整个节目内容的通畅性，在实践中就要提升对安全性的设置，通过二级存储系统的构建，在根本上提升其整体的安全性。2.3系统设计要具有一定的安全性与稳定性。对此在设计过程中，其关键位置要应用硬件级的备份技术，要应用硬件系统的无单一崩溃点设计模式，要应用一定的数据容错技术，要应用一定的应急处理方案，在根本上保障整个系统的安全性与稳定性。2.4播出系统主要构成。在设计过程中，其主要就是通过视频服务器、数据库系统、播控系统以及视音频分控系统、视音频调度系统、时钟系统、监看监录系统等组成。1）视频服务器系统，是整个播控系统的关键内容，对于播控系统具有控制的功能，在实践中主要的作用就是视音频文件解码转换为高标清的SDI信号。2）数据库系统是整个县级台高标清同播系统的基础，其主要功能就是对各种信息素材进行记录、对节目单进行监控、对元素数据信息进行管理，在对其设计过程中主要应用的就是主备数据库服务器以及双机热备份，这样可以有效提高整体的安全性。3）播控系统就是对相关工作站、服务器的硬件以及软件进行设置，其中核心硬件要保障其质量。播控系统在实践中的主要作用就是对视频服务器、视音频切换等相关设备进行控制，进而保障各种节目的有效播出。4）视音频调度主要就是对各种信号进行统一处理，在利用矩阵、跳线等方式对其进行调度整合，进行各频道的播出。5）视音频分控系统在实践中主要就是对于各个信号频道进行系统的处理，通过对相关节目的切换、台标以及字幕的处理实现操作，在设计中要保障其独立主备相关视音频链路，单链路设备要保障其支持掉电直通，保障其整体系统无单一的崩溃点。6）时钟系统就是保障整个播控软件的时间统一性，进而保障其同步控制。

3县级台高标清同播系统设计的主要原则

县级台高标清同播系统最为重要的就是其安全性与稳定性，对此在设计过程中，要遵循以下基本设计原则。1）设计方案要具有一定的安全性，要保障冗余备份，其不存在单一的崩溃点，在设计过程中要根据实际的状况以及可能存在的各种隐患，制定相关应急预案。2）相关硬件配置要具有一定的安全性，在进行硬件配置过程中，要保障其质量，进而避免各种不必要的故障问题的产生。3）数据存储要具有一定的安全性，在实践中各级存储系统中要提升对其素材管理以及内容安全工作的重视，要加强冗余备份。在设计过程中要保障其一级存储的视频服务器，设备为RAID1+0或者RAID3+1架构，要保障其为最高的安全级别，在实践中要应用高质量的带宽设备。在对其二级存储进行设计过程中，要保障其具有一定的冗余控制器功能、冗余电源配置、在设计过程中应用RAID6的架构，在设计过程中要保障空间范围，同时要设置超容告警等预警设施。4）县级台高标清同播系统建设实践，在实际的县级台高标清同播系统建设实践中，要保障其在集中式上载硬盘播出系统向分布式上载播出系统具体转变的时候，合理配备流程分工，要对不同的工作人员合理地设置具体的权限，保障其在规定的时间范围内完成其工作任务，

4结论

在我国经济的发展以及社会的进步过程中，我国的县级台在不断的发展，在今后的发展过程中县级台必须要提升对高标清同播系统设计方案及建设实践的重视，只有这样才可以从根本上推动其整体发展，对此在实践中要提升对县级台高标清同播系统设计方案及建设实践工作的重视，在实际中要对其具体的工作内容与经验进行系统的总结，在对其设计过程中设计内容相对较为复杂，实际中要对其进行科学的安全与合理的设计，只有这样才可以从根本上推动县级台的整体发展。

作者:王海滨 李震环 单位:衡山县广播电视台

参考文献

[1]钱璇.浙江电视台教育科技频道80m2虚拟演播室高标清同播系统设计方案[J].中国有线电视，2016（11）：1302-1306.

[2]白徐潮.县级台高标清同播系统设计方案及建设实践[J].有线电视技术，2016（8）：101-103.

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关键词：机场信息系统；系统安全分析；实施

中图分类号：TL372文献标识码： A

一、角色分析

(一)角色管理

由于业务的需求，当组织结构某部门的工作指责发生变化时，系统管理员使用角色管理维护系统的各个业务岗位，并从用户列表选取参与事件处理的用户加入到该岗位。当需要对这些用户进行某些操作的时候，只需要对包含这些用户的岗位进行一次操作就可以了。这大大提高了单位的工作效率。当临时调用户加入岗位，只要在角色的用户列表中进行简单添加。当事情处理完，不再需要岗位，可以通过该模块将角色删除。该机场安全监管信息管理系统角色如表 3-1 所示。

表 3-1 系统角色表

(二)用户权限控制

用户权限控制是用来设置权限、角色以及进行权限验证。权限对应于一定操作范围的操作，角色对应于多个权限的集合。通过基于角色的访问控制来实现整个业务的权限管理，并通过实现操作管理在一定范围内灵活地扩展现有的权限管理。利用授权模块实现了权限的分散管理，上一层管理者可以授权给下一层管理员权限，保证某些用户不会权限过大。

用户权限控制采用基于角色的访问控制的权限管理体系。基于角色的权限管理体系统一了各级各类工作人员的角色，使之既符合系统整体的要求，又满足各部门工作的需要；对所有使用系统的用户进行统一的管理，避免了同一用户在不同的应用系统中具有不同代码和权限等混乱现象，做到统一化、规范化，最大程度上增加系统的安全性。

每一个注册的系统用户按照其所承担的任务被分配有一定的权限。该权限确定了此用户允许执行哪些活动，在完成某些活动后应该得到哪些信息，允许向哪些功能中传送哪些数据对象等。

按照用户权限控制的方式不同，权限又可分为静态权限和动态权限。按照控制对象的不同，权限可以分为功能权限和数据权限。

二、系统安全分析

(一)安全需求性分析

结合某机场安全监管信息管理系统安全弱点、安全威胁和安全风险分析，系统安全需求包括以下几点：系统安全实体安全；主机操作系统和数据库系统的安全；

系统网络安全，包括网络隔离、网络访问控制、网络监控与预警；系统信息安全，包括信息存放的安全、信息传输的安全、信息的私密性、完整性、鉴别性和不可否认性；系统的安全管理、包括运行维护管理和动态安全。该机场安全监管信息管理系统安全设计要求确保数据和业务的安全，确保系统计算机系统资源的安全。

在设计系统时，要求：系统投产时不降低计算机系统的整体安全性； 不对现有应用系统及网络体系作根本性改变（现有应用系统和网络体系有严重缺陷时除外）； 符合国家政策和行业规范要求，技术设计先进，具有良好的可扩展性和延续性； 整体规划、分步实施投产，保障工程质量，控制工程风险；降低成本、减少新增投入，满足占领市场和赢利的需要；建立系统安全管理体系，保障系统运行维护和管理的安全。

(二)安全设计原则

安全设计遵循的原则是：在实现系统安全风险可控的基础上，尽可能地降低成本和提高效率。要密切结合系统信息安全要求及面临的威胁，制订科学、合理、可行的安全设计原则。安全设计的核心是：保障系统数据处理全过程的安全。在进行安全方案设计、规划时，遵循以下原则：

系统全面的安全保护原则。防止出现明显的薄弱环节，包括防护、监控、恢复。

层次性原则。安全设计应根据需求，要合理划分安全层次，根据不同的安全级别，有针对性的进行安全防护。

自主和可控原则，采用国产密码设备和安全产品，做到所用软硬件安全产品的可控性。

安全性原则。充分保证系统的安全性至关重要。使用的网络安全产品和技术方案在设计和实现的全过程中都必须有具体的措施来充分保证各个方面的安全性。

可靠性原则。对于产品，质量是保证其使用可靠性的基本因素；对于项目实施过程，严密的组织和严格的管理是保证系统可靠性的必备条件。

先进性原则。具体技术和技术方案的先进性是保证整个系统应该具有的技术领先性和持续发展性的保证。

可扩展性和动态适应性原则：安全设计要求充分考虑系统业务发展的需要，适应未来扩展性要求，具有良好的动态性和自适应性。

(三)网络通讯安全设计方案

网络通讯安全是要在保证通讯网络可靠、稳定等情况下，提供安全的通讯信道，保护业务数据在传输过程中不被泄露。主要提供客户浏览器到系统服务器间安全信道。

采用 TLS/SSL 连接建立客户端到系统网络间的安全通道，同时通过数据加密保证关键信息（如客户帐户 PIN 码 aPIN、登录 PIN 码 ePIN）的安全。

系统客户与 Web 服务器安全连接采用双向认证的 SSL 技术实现。利用部署在客户端安全和部署在 Web 服务器安全网关服务器系统实现，保证通讯双方的身份可确认，保证信息传输的机密性、完整性和不可抵赖。

一般用户采用浏览器本身的 SSL 功能提供传输保护。客户的敏感信息在本系统中采用增强的加密措施进行保护传送。

(四)防火墙系统设计方案

该机场安全监管信息管理系统防火墙系统设计方案主要设计思想如下：

在管理局数据中心设置防火墙，隐蔽内部网络结构；建立相对独立、统一的安全监控、控制中心。 应用网络包括多处外部接入，通过路由器，防火墙等网络隔离技术屏蔽内外部网络。本系统中对于来自 Internet 的接入采用防火墙技术，通过安全规则的定义，屏蔽非授权访问，从而保护内部网络的安全。对于 WEB/应用服务器与数据库服务器间同样采用防火墙提供安全保障。本系统中在 WEB 服务器外部采用国产高性能防火墙。

系统接入 Internet 要求考虑边界网络的安全。（1）在未采取安全措施的情况下，禁止内部网以任何形式直接接入 Internet。（2）采取足够的安全措施后，允许内部网对 Internet 开通必要的业务。（3）对Internet 公开的信息应采取安全措施保障信息不被篡改。（4）来自外部的特定主机经认证身份后可访问内部网指定主机，否则予以禁止。

(五)数据库安全设计方案

数据库系统用于存放系统的业务数据、用户基本信息、系统参数和公共信息等。

数据库系统的安全除需要考虑操作系统安全外，同时需要考虑数据库系统本身的安全。在数据库设计时要充分考虑到数据库元素之间的访问完整性机制，确保数据库内数据的合法修改及访问。

对数据库的访问只能通过指定的应用服务器进行，任何对数据库的操作及修改都不能直接到达数据库服务器，只能通过应用服务器上的进程对数据库进行访问操作管理。

数据库服务器存储所有系统本地数据,包括客户信息、管理信息、运行日志等。

三、机场网络安全管理的实施

(一)建立严格规章制度

制定网络建设方案，机房管理制度，各类人员职责分工、安全保密规定，口令管理制度，网络安全指南，用户上网使用手册，信息安全检查、系统风险评估、应急响应方案，安全防护记录制度等一系列的规章和制度，保证网络的核心部门高安全、高可靠地运作。从内到外，层层落实，动态管理，适应新的网络需求，如促使网络拓扑结构、网络应用以及网络安全技术的不断发展，调整网络的安全管理策略。

(二)加强网络技术的培训

网络安全是一门综合性的技术，网络管理人员一定要不断地对新的网络知识加强学习，对新的网络产品的功能进行掌握，熟悉网络病毒、IP 欺骗、分组窃听、密码攻击、拒绝服务、端口攻击等多样化的攻击手段，这样才能更好地管理好网络。

(三)加强用户的安全意识

网络安全最大的威胁是人们对于网络安全知识的缺乏，因此，就需要加强不同层次的员工和用户的安全意识，引导用户自觉安装防病毒软件，打补丁，自动更新操作系统，对不熟悉的软件不要轻易安装。

结语

网络安全是一个多层次、多方面的问题，需要从强化行政监管和建设技术支撑平台为切入点，建立一个技术先进、管理高效、安全可靠的机场信息系统网络安全管理体系，努力做到未雨绸缪、防患于未然，以管理保平安，以安全促发展。

参考文献

[1]段和华,汪胜,张智铭.该机场机场信息安全管理体系为上海国际机场保驾护航[J].该机场信息网络安全,2008,05:65-66.该机场

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关键词：电机；CAD；PDM；数据库技术

目前CAD技术在电机设计中的应用越来越广，如电机优化设计、电机性能分析等。但这些CAD软件往往只涉及到电机设计过程的某一个方面，其输入输出格式各不相同。设计人员使用时必须为其单独准备数据，而这些软件的输出数据又不能为其它软件直接使用。这样很难实现数据共享与资源的充分利用,以及保持数据的正确性、完整性。这就降低了这些软件的使用效率，限制了CAD技术在电机设计领域的推广应用。而数据库技术可以实现数据的共享,减少数据冗余，保持数据的完整性和一致性。

随着CAD技术的普及，产生大量的设计信息，如何有效的管理和利用企业设计信息的课题自然被提出，于是在并行工程方法学的基础上开发了产品数据管理（PDM）系统。该系统就是应用数据库技术结合先进的网络技术来解决设计信息管理。

一、电机CAD中的数据库技术

（一）系统结构

电机CAD与PDM系统中，在电机CAD的过程中，是利用原始设计参数，即利用已经存在的电机设计方案参数来进行电磁设计的。该实现过程主要分为：1、输入产品的原始设计参数和标准信息数据库；2、设计人员根据具体设计方案修改其中的一些参数，系统根据该参数值，对产品进行具体设计（包括结构设计、尺寸设计、优化设计等等）；3、利用CAD系统产生计算单。以上每一步骤中，系统都与数据库紧密联系。其流程图如图1所示。

设计人员进行修改后的设计参数，不仅仅用来驱动本次的设计过程，同时在下次进行同类型新产品设计过程时可以作为原始设计参数进行参考。因此需要将这些原始设计参数和设计结果利用数据库保存起来。

在对产品进行具体设计过程中，也要利用数据库技术。首先要先读出存放在数据库中的原始设计参数。其次在进行具体的尺寸设计等设计过程中，要读出存放在数据库中的国标、部标和企业标准等标准信息。最后，在具体设计完成后，对设计生成的一些重要的产品设计结果参数也要利用数据库形式保存起来，以便于用户检验。

从以上过程可以看出，利用该电机CAD系统进行产品设计的过程，就是不断与数据库进行数据存贮、检索和编辑的过程。以上各种数据库主要有：输入参数和设计结果参数数据库、技术标准信息数据库。输入数据和设计结果参数数据库是用来存放用户在电机设计时候输入的原始设计参数和电机设计结果参数的数据库。技术标准信息数据库主要是用来存放技术标准信息（如硅钢片信息）等。

（二）数据库技术的应用

数据库的形式有很多种，考虑到在电机设计过程中，需要快速进行数据存取，采用文件型数据库Paradox生成的DB文件来保存电机CAD系统中的数据。C++Builder6提供了强大的数据库引擎BDE(Boland Database Engine)，是一种非常成熟的数据库联机技术，它提供了三种数据库访问数据库的方式：1、直接存取dBase、FoxPro、Paradox等文件型数据库生成的DB、DBF文件；2、提供标准ODBC接口；3、提供SQL Links数据库驱动程序，允许直接存取Oracle、Informix、SyBase、MS SQL Server、DB2和InterBase。此外，还提供脱离BDE的ADO方式。本文中将采用直接存取方式对DB数据库的操作做一些简要介绍。

C++Builder6中与BDE有关的组件有：BDE Administrator、Database Desktop Table、Query、Database、DataSource和DBGrid。其中，前面六种实现数据库及其表的建立、打开和对数据库中表内的数据进行查询和检索。DBGrid组件则提供了显示数据库记录的格式化视图的方法。

1、数据表的建立。首先用Database Desktop建立两个空的数据库表，然后构造表中的所有字段。第一个表用来保存输入数据和设计结果参数，因此其字段就是所有这些参数的名称。第二个表是用来保存参数和标准信息数据库。

2、数据表的打开和关闭。首先用BDE Administrator建立刚才所建的数据表的别名，然后将Table或Query组件的DatabaseName设为刚刚建立的别名，再后将DBGrid控件连接到DataSource控件，而DataSource控件连接到Table或Query组件上，最后就可以利用Table或Query控件的Open函数打开数据库。关闭时调用 Close函数来关闭已打开的数据库。打开的数据库信息则会显示在DBGrid表上，供用户查看。

3、数据表中信息的查询和检索打开数据库的最终目的是为了对数据库中数据信息进行查询和检索。利用SQL查询语句就可以实现对原始输入参数和设计结果参数数据库、技术标准信息数据库的查询和检索。例如要对原始输入参数数据库检索的，而检索的条件为极数为2，额定效率为90.5。假设连接数据库的控件为Query1，在软件的操作窗口，取名为TForm1，上面有一个查询按钮，取名为Button1，则要实现该查询功能的程序清单如下所示：

void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender)

{

Query1->Close();关闭数据库连接

Query1->Clear();将查询语句字符串清空

String QryStr;//定义一个字符串变量

QryStr =“select *from maindata.db where ‘极数NP’=2 and ‘额定效率I’=90.5”;

//将SQL语句赋值给字符串变量，其中maindata.db为原始输入参数数据表名，“极数NP”和“额定效率I”为该表中的字段名

Query1->SQL->Add(QryStr);//将字符串变量加入到Query1中Query1->Open();//打开数据库

}

利用以上方法，实现对包含参数和标准信息的DB数据库进行存取和检索，来完成输入设计参数的存取、技术标准信息的读取和设计结果参数的保存。

二、电机PDM中的数据库技术

电机CAD与PDM系统中的PDM主要是对电机设计方案数据、试验数据和客户信息三个方面的数据进行管理。考虑到PDM系统数据量比较庞大，采用MS SQL Server2000数据库管理电机设计方案数据、试验数据和客户信息等数据，然后利用C++Builder6提供的第三种数据库访问方式，即SQL Links数据库驱动程序，来对数据库进行存取等操作。

与Paradox不同的是，MS SQL Server的数据表并不是以单独的文件形式存储的，而是存储在数据库中。因此必须先创建一个数据库，然后才能在这个数据库中创建一系列的数据表。创建过程如下：首先我们用MS SQL Server2000企业管理器建立一个名为电机PDM的数据库，然后在这个数据库内建立三个数据表：1、表1用来存储电机设计方案数据，因此数据表中的字段设为电机设计方案的参数名（如电机型号、额定电流I、极数NP、额定功率P等）；2、表2用来存储试验数据，因此各个字段设置为试验数据的参数名（如电机型号、电流试验值、效率试验值、功率因数试验值等）；3、表3用来存储客户信息，因此各个字段设置为客户信息参数名（如姓名、公司、部门、职务等）。为了实现这些数据的网络化管理，将数据库技术和计算机网络技术相结合，在实现电机CAD的基础上，使电机CAD与产品数据管理实现网络化。首先在企业内部网络化，今后再借助于INTERNET实现更大范围的网络化。而企业内部网络化的功能主要体现在数据库共享，通常需要建立一个三层分布式数据库。电机CAD和PDM系统中三层数据库系统结构图如图2。

通过以上步骤，建立了一个实现网络管理功能的PDM系统，不仅实现设计方案的管理，还实现对大量的试验数据和客户信息数据的管理，以及它们之间的数据共享。系统的三个数据管理模块被设计成三个独立的个体，每个模块可以互相访问其他模块的数据，但只能查看，不能进行修改，以免造成数据的破坏，丢失，保证了数据的安全。

本文论述了数据库技术在电机CAD与PDM系统中的应用，实现了在电机CAD阶段的数据数据输入和程序运行时的数据交换，以及在电机PDM系统实现对数据的安全性和网络化的管理。实践中已经在开发中小型异步电动机CAD与PDM系统中运用了以上所述的数据库技术。图3展示了该系统中的一个窗口――试验数据管理窗口。通过江门江晟电机厂有限公司试用，表明了数据库技术在电机CAD与PDM中的应用是成功的、可行的，使该系统更加满足用户的需求。

参考文献：

1、段嘉宁，钟约夫.基于柔性工程数据库的CAD与PDM系统集成方法研究[J].模具工业，2002(2).

2、成良玉，胡毓.“电机企业网络化设计、制造协作系统”工作总结报告[R].2003(10).

3、薛江，梁丽.数据库技术在 CAD系统开发中的应用[J].中国工程物理研究院化工材料研究所，2000(3).

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本文通过对嵌入式数据库系统进行详细介绍，对嵌入式数据库进行内涵介绍，并且对嵌入式数据库的各种应用特点进行全面分析，结合嵌入式数据库的发展情况，对嵌入式数据库系统选择进行阐述，对嵌入式数据库对于数据的处理以及存储过程进行详细的分析，并且对嵌入式数据库的主体架构进行介绍，望可以对我国嵌入式数据库的发展给予支持。

关键词：嵌入式；数据库；系统设计

1 嵌入式数据库系统介绍

1.1 嵌入式数据库系统内涵

随着计算机技术的不断发展，数据处理系统中也逐渐将嵌入式进行融合，对该系统自身功能进行全面完善，根据软硬件的不同的需求进行应用实现， 能够满足系统在进行应用过程中对数据库系统的功能以及可靠性进行一定程度的提升。在嵌入式数据库系统中毫无疑问的融入了计算机高新技术、电子操作技术以及更加先进的半导体技术，将这些先进的技术进行融合无疑是对数据库系统处理数据的时候进行速度提升。另外融合了嵌入式技术的数据库系统并不和传统的数据库桌面相同，因为嵌入式系统内存比较小，所以这种类型的数据库系统所需要的内存以及磁盘空间都比较小，同时因为这种数据库系统总是需要将不同类型的数据进行模型建造，所以可以将其分为层次性、网状性以及关系型等集中类型。

从我国目前所制定的嵌入式数据库系统的标准数据模型以及同步技术来看，嵌入式数据库系统已经成为同类型中的新兴焦点，该系统中不管是嵌入式的操作程序还是数据管理系统，所需要的内存都比较小，所以运行效率一般都比较高。但是因为在嵌入式环境中使用数据库系统方面还是存在部分难度，因为不同的嵌入式应用模块具备独特的特点以及应用条件，而普通的数据处理系统只能够完成相对比较简单的数据查询以及处理流程，所以在这方面还得加深研究。

1.2 嵌入式数据库系统特点分析

嵌入式数据库系统之所以能够被广泛运用，与其自身所具备的有点是有很大的关系的，根据同类型的数据库系统相比较，这种新型的数据库系统占有的系统资源很小，但却能保证高度可靠性，安全性也不低，系统自身可移植性也比较很高，系统所具备的易用性也是相当成功的，所以结合我国嵌入式数据库系统发展的实际情况，对其自身所具备的特点进行分析，现总结为下文所述。

1.2.1 系统资源占有量较小

由于嵌入式系统内部存储资源很是有限，所以一般内部不会设置一些存储空间比较大的设备，所以嵌入式数据库系统就组织结构就必须设计合理，以便能够在有限的内部存储空间中储存更多有用的数据，与此同时，嵌入式系统内部存储空间一般都比较小，所以就决定着嵌入式数据库体积比较小，并且运行效率很高的特点。另外影响嵌入式数据库系统占有很小的系统资源是因为必须为其他应用程序预留一些磁盘空间，所以必须对系统占有资源进行最小化，这样才能保证系统能够正常运行。

1.2.2可靠性

因为嵌入式数据库在运行过程中通常需要在移动环境中进行操作，就注定工作人员不能够对嵌入式数据库进行现场技术支持，所以注定嵌入式数据库必须可靠，并且还必须保证在没有工作人员进行维护的情况下也能够保证嵌入式数据库进行正常运行，所以对于嵌入式数据库来说，必须具备可靠性。

1.2.3良好的可移植性

因为一般的嵌入式数据库系统是根据具体情况进行需求满足之后才设计出来的，所以为了能够保证与其他软件能够进行数据通信，所以嵌入式数据库开发人员必须在进行系统开发的时候提供必备的模块，以实现嵌入式数据库的可移植性，在应用对象有所变化的时候可以根据需求进行功能实现，可移植性能够保证资源不好出现大范围的浪费。

2 嵌入式数据库系统设计方案

2.1 嵌入式数据库系统选择

嵌入式数据库在进行设计的时候，通常都是选择嵌入式Linux系统，该系统是一种源代码完全公开的嵌入式操作系统，它是对标准Linux操作系统经过小型化裁剪后，能够固化在容量只有几百千字节或者几兆字节的存储器芯片中，并且应用于特定嵌入式环境的专用Linux操作系统。而且，Linux操作系统具有稳定性好、网络能力优异、支持多种文件系统等优点。因此，嵌入式Linux一般具有性能可靠、软件资源丰富、网络功能强大、使用成本低等优点，而且支持多任务多线程，支持实时性扩充。同时，其内核可以灵活地进行配置，因此具有很强的适用性。

Linux的内核小、效率高，内核的更新嵌入式Linux速度很快，Linux是可以定制的，其系统内核最小只有约134KB。第三，Linux是免费的OS，在价格上极具竞争力。 Linux还有着嵌入式操作系统所需要的很多特色，突出的就是Linux适应于多种CPU和多种硬件平台，是一个跨平台的系统。到目前为止，它可以支持二三十种CPU。而且性能稳定，裁剪性很好，开发和使用都很容易。很多CPU包括家电业芯片，都开始做Linux的平台移植工作。移植的速度远远超过Java的开发环境。也就是说，如果今天用Linux环境开发产品，那么将来换CPU就不会遇到困扰。同时，Linux内核的结构在网络方面是非常完整的，Linux对网络中最常用的TCP/IP协议有最完备的支持。提供了包括十兆、百兆、千兆的以太网络，以及无线网络，Toker ring（令牌环网）、光纤甚至卫星的支持。

2.2 系统处理过程分析

由嵌入式应用程序的界面控制部分等待使用设备用户的输入。当等到一条用户输入的数据请求时，首先分析该数据请求是否能够在本地使用设备数据库中得到满足。若能够借助本地使用设备数据库实现数据请求，则将数据请求交给使用设备嵌入式数据库管理系统：否则，将数据请求交给使用设备同步程序。当使用设备嵌入式数据库管理系统接到数据请求时，它首先分析数据请求的合法性，若合法，则响应请求，访问嵌入式数据库，得到处理结果，并将其返回给嵌入式应用程序；否则，向嵌入式应用程序返回出错信息。当使用设备同步程序接收到数据请求时，它与PC同步程序联系，建立连接后，将数据请求发送过去，由PC同步程序进行后续处理。PC同步程序的监听线程监视串口状态，发现来自PDA的数据请求便将该请求交给PC同步程序的主线程。主线程接到数据请求后，将其交给ODBC接口模块进行处理。ODBC接口接到来自PC同步程序的数据请求后，解析数据请求，并判别其合法性，若合法，则访问ODBC主数据源，得到处理结果，并将该处理结果交给PC同步程序，由其回馈给PDA；若非法，则通知PC同步程序向PDA报告出错信息。

2.3 系统数据存储过程分析

当前流行的数据库管理系统基本上都采用关系数据模型。关系模型己经成为数据库中数据模型事实上的标准，采用关系数据模型有利于为广大开发社区接受。同时关系模型的描述能力比较强，效率高。对于嵌入式计算，数据库应该是轻量级的，不宜采用面向对象模型。嵌入式设备的一个主要特征是其资源紧张性。另外，嵌入式数据库本质上还是面向个人服务的数据库管理系统，数据管理的功能相对于传统的企业级数据库来说要求相对较弱。基于上述原因，这里我们将采用效率更高的关系模型。存储组织包括数据表示和存储空间管理两个方面。数据表示是数据库中应用数据的物理存储的表现方式，它受到数据库系统所采取的存储模型的制约。存储空间组织是对存储设备可用存储空间的应用组织策略，它的目标有两个：高效利用存储空间和为快速的数据存取提供便利。在嵌入式数据库中，数据将分为“永久版本”和“临时版本”。

数据库在运行的大部分时间中都只关心临时版本，只在系统空闲或显式要求的情况下才将临时版本中的数据更新到永久版本中。这是一种乐观的持久化策略。因此，对嵌入式数据库来说，我们首先关注的是数据在主存中的高效的存取，其次，才会考虑数据的文件组织形式，尽可能地提高数据在内外存之间的调入、调出效率。因此，嵌入式数据库避免直接操作外存，而使用操作系统提供的文件系统接口实现外存处理；同时，不再使用数据缓冲区，而使用高活跃度数据存储区域替代，两者的不同在于前者在内存中按页面来组织缓冲区，每个页面对应磁盘上的一个存储块，后者则以记录为单位存储频繁被存取的数据。同时，因为数据字典占用空间很小且存取频繁，所以将其常驻内存。

2.4 系统主题架构

由于嵌入式系统地存储量有限，因此在终端嵌入式数据库中的数据不能存储大量的数据，同时，由于嵌入式系统处理器的主频较低，运行速度较慢，以及网络速度的原因，系统也不可能将每次的用户请求都提交到服务器端后台数据库处理数据，因此这就要求我们将大多数的数据处理放在终端数据库系统中处理，为了保证终端嵌入式数据库数据的有效性和实时性，我们必须保证嵌入式数据库和服务器端数据库的数据同步复制。 当终端数据库发生更新时，立即将更新的请求发送给终端同步程序，由终端同步程序和服务器端同步程序建立连接，再由服务器端同步程序将该请求交给服务器端数据库实现后台数据库的更新。

由于嵌入式系统地存储量有限，因此在终端嵌入式数据库中的数据不能存储大量的数据，同时，由于嵌入式系统处理器的主频较低，运行速度较慢，以及网络速度的原因，系统也不可能将每次的用户请求都提交到服务器端后台数据库处理数据，因此这就要求我们将大多数的数据处理放在终端数据库系统中处理，为了保证终端嵌入式数据库数据的有效性和实时性，我们必须保证嵌入式数据库和服务器端数据库的数据同步复制。当终端数据库发生更新时，立即将更新的请求发送给终端同步程序，由终端同步程序和服务器端同步程序建立连接，再由服务器端同步程序将该请求交给服务器端数据库实现后台数据库的更新。

结论

随着信息技术的不断发展，各行业中所需要处理的数据大量化，并且对于数据具体的处理结果保密性也在逐步要求保密，而嵌入式系统因其强大的保密性、可移植性以及体积小等特点，在数据处理过程中被广泛运用，嵌入式数据库由此诞生。通过对嵌入式数据库系统特点进行全面分析，对其系统选择过程进行分析，并且结合嵌入式数据库运行范围进行处理过程分析，对嵌入式数据库在对具体数据进行处理之后的存储过程进行分析，对嵌入式数据库的主题架构进行全面了解，由此可以将嵌入式数据库系统进行全面分析，对该系统与传统数据库进行对比，可以将其优越性进行全面展示。相信随着相关科技技术的不断发展，嵌入式数据库一定会发展的更为迅速，更为全面。鉴于本人学识有限，在本文撰写过程中存在一些不足之处，望各位同仁能够及时指出，以便日后及时作出修正。

参考文献

[1]张永.嵌入式数据库系统的设计与实现[D].清华大学，2012.

[2]殷晓伟，杨尚霖.关于嵌入式数据库系统设计的研究[J].科技创新与应用，2014.

[3]张媛媛.嵌入式数据库管理系统的研究与实现[D].华东师范大学，2011.

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关键词： “数据库原理”课程 教学内容 理论教学 实践环节

1.引言

数据库技术是计算机科学技术中发展最快的领域之一，也是应用最为广泛的技术之一，它已经成为计算机信息系统和应用系统的核心技术和重要基础。经过几十年的发展，数据库技术已经形成了比较完整的理论体系和广泛的应用系统。

“数据库原理”课程作为大学本科计算机专业的一门专业基础必修课，主要讲授数据库的基本原理和应用设计方法，理论性强、应用广泛。通过该课程的学习，如何使学生既能掌握数据库技术的基本概念和理论，又能掌握数据库的设计和应用方法，更好地胜任今后的实际工作，是所有任课教师都要重视的问题。目前，我国高校计算机及信息技术等相关专业大都开设了数据库原理这门课程，教学内容和教学方法基本相似，并且大都存在着一些类似的问题。针对目前数据库原理教学中存在的一些问题，本文对该课程的内容组织、教学方法和实践环节几个关键问题进行研究探讨。

2.优化教学内容的组织结构

教学内容的选择和知识模块的组织方式是课堂教学的一个重要方面，直接影响着教学效果。教学内容是培养目标、教学计划和课程体系的完整体现，也是课堂教学得以实施的基本保证，而知识模块的组织方法则是先进教学思想的体现，它对于教学方法和教学手段的创新，以及提高教学质量都有着非常重要的促进作用。

传统的数据库原理课程的教学内容主要以关系数据库为基础、数据库管理系统为中心，介绍关系系统的基本原理，理论教学始终放在首位，很少涉及具体的应用，学生在最初的学习过程中因为没有实践的心得体会而很难理解那些抽象的概念和理论，并进一步导致学生被动乏味、兴趣低下。进入实践阶段后，由于理论基础不扎实，学生常会感到无从下手，致使实践和理论之间严重脱节，更进一步挫伤了学生学习的积极性，影响了教学效果。

鉴于内容编排上的问题，我们在介绍完数据库的一些基本概念之后，即对照着某一具体的关系数据库系统，如SQL SERVER 2005，介绍关系模型、关系代数和关系数据库语言SQL等内容，同时进行上机实践，这样学生能较早对关系数据库有个感性认识，较好地掌握SQL的语法和功能,并锻炼其实际操作能力。接下来，针对某一具体数据库应用系统的需求，如图书管理系统，讲授关系数据库的规范化理论和设计方法。这样让课程内容的组织始终与具体应用相结合，不仅使很多抽象难懂的概念更加具体和容易理解，而且调动了学生学习的兴趣和积极性。

3.从需求和问题出发进行理论教学

现在很多数据库原理教材都是从理论出发，先讲解一大堆的理论，然后才谈及实践。由于数据库的基本原理、概念和技术的理论性强、抽象度高，因此这样常会导致学生在最初的理论知识学习阶段感觉被动乏味、兴趣低下、理解困难，一些学生甚至会自暴自弃。并且，这种用理论引出实践的方法也不符合人们认知世界的规律。的实践论和认知论告诉我们，理论源于实践，又反过来指导实践，脱离实践的理论是空洞无力的，“实践―理论―再实践―再理论”无限循环往复才是人类认知世界的基本过程。因此，从实践引出理论会使理论知识更容易理解，能够让学生首先明白学习这些理论的实际意义，也更容易激发学生的积极性和主动性。

为了帮助学生理解抽象的理论，激发兴趣，我们采取了下面的方法。

（1）课程第一堂课，先联系生活实际，谈谈我们生活中哪些地方离不开数据库，如：银行储蓄，火车飞机订票，学生的学籍管理，人事工资管理，等等。让学生从感性上认识到数据库和我们现代生活的密切相关性。接着引出一些相关概念，如：信息、数据、数据库、数据库管理系统等，并用实例和类比的方法讲解这些概念及其相互关系。有实际生活知识做背景，这些概念理解起来也就更容易了。

（2）在以关系数据库为例讲解数据库的基本概念、模型和技术时，选择一个主流的大型数据库系统作为理论教学背景和实践教学平台，如SQL Server 2005。在理论教学讲授SQL语句时，如果干巴巴地列出语句格式和要注意的事项，学生必定感到枯燥乏味。那么，可以在讲解SQL语句及其使用格式的同时，在SQL Server 2005环境下输入SQL语句，然后让学生观察结果。如果语句出错，则引导学生思考原因：为什么出错？是格式错误，还是逻辑错误？如果有条件，也可以在实验室进行这部分内容，边讲解边实验。这样不仅调动了学生学习的积极性，而且加深了学生对基本概念和理论的理解。

（3）基于问题驱动的理论教学法。在讲数据库设计的规范化理论一章时，很多学生不明白学习这些形式化的理论有什么用。因此，在讲这一章之前，应先把问题提出来，比如，如何设计一个数据库的关系模式，你设计的这个关系模式是好是坏？衡量的标准是什么？为什么？让学生知道学习这章内容就是为解决这些问题的，有其必要性和重要性，从而做到心中有数。接下来讲解相关理论，以及这些理论是如何解决提出的问题的时候，学生就可以有的放矢地进行学习了。

4.重视实践环节，加强应用能力的培养

数据库原理是一门应用性很强的课程，实践环节直接关系到整个课程的教学效果。目前在数据库原理的教学中普遍存在一定的误区；过分强调原理和知识的完备性和系统性，而忽视了实践教学、实验方案在培养学生实践能力和创新能力中的重要作用，认为既然是原理课，不论对什么学生都应着重讲解理论知识，实践环节的学时偏少，忽视了学生实际应用能力的培养。此外讲课也大多是填鸭式的教学，在学生自主学习和创新能力的培养方面还很欠缺，学生学习状态不佳，学习目的不明确，导致学习效果不理想。

目前大部分院校本科生学习该门课程的目的是为了应用。对于这样的学生，数据库的实践教学尤为重要，任课教师更应该在实践教学上下功夫，让学生能够真正把所学理论知识和实践联系起来，为日后开发数据库应用系统奠定基础。

由于学时的限制，我们在课程实验环节上做了精心设计和周密安排。除了与理论课相配合的实验课外，我们还在课程结束后的小学期设置了相应的课程设计。

（1）通过基础实验帮助学生理解和巩固理论知识

教学过程中课堂教学和基础实验需同步进行。学生只有通过上机操作才能真正理解所学，消化课堂上的理论知识，这一点对数据库课程也尤为重要。为提高上机质量，教师应首先做好实验课和理论课的衔接关系，实验课最好和相应的理论课同步进行，否则很难达到好的效果。我们按照教学顺序编写了实验指导书，让学生设计SQL语句并通过上机来验证。结合课程内容，我们设置的实验如下。

建立数据库及基本表：学习使用关系数据库SQL SERVER 2005，并练习数据库的建立和删除、基本表的建立和修改、数据的输入。

数据更新：使用INSERT、UPDATE、DELETE语句进行数据更新。

数据查询：使用SELECT语句进行数据的查询。

视图的创建与修改：使用CREATE、DROP语句创建和删除视图，使用INSERT、UPDATE、DELETE语句更新视图，体会更新视图的前提条件。

数据完整性：使用PRIMARY KEY、FOREIGN KEY REFERENCES、NOT NULL、UNIQUE、CHECK等关键字定义完整性约束，并通过相应操作验证这些完整性约束，体验完整性约束的作用。

（2）通过课程设计培养学生的综合应用能力

为了增强学生的综合运用能力，在学完数据库原理课程之后的小学期我们开设了相应的课程设计。课程设计的任务是让学生从实际生活中的数据库应用系统出发，完成一个实际的、基于C/S或B/S的数据库应用系统设计的全过程。包括：需求调查、数据库设计、数据库建立、数据输入、应用系统的设计和开发，用户界面的设计和实现等。具体要求如下：

分组：将学生分成小组，每组人员为4―5人，组长1名，负责任务分工和总体协调。

分工：每名学生担任不同的角色，包括系统分析、系统设计人员、数据库设计人员、应用系统开发人员、测试人员等，分工协作、共同完成设计和开发任务，从而培养团队精神。

开发数据库应用系统：选择一个合适的DBMS产品，选择合适的应用开发工具，按照设计的结果建立数据库，开发应用系统，输入数据并调试运行所开发的系统。

实验报告：写出完整的实验报告，包括：需求调查报告、系统分析报告、数据库设计报告、应用系统设计报告、数据库实施计划、系统测试计划、系统测试报告、用户使用手册等文档。

考查形式：向教师和其他小组运行演示开发的数据库应用系统，提交所有文档。

课设任务书后面可附上参考题目，以供学生选择，如：图书管理系统、网上书店系统、加油站管理系统、医院住院管理系统、股票交易系统、人力资源管理系统、仓库管理系统、企业工资管理系统等。

课设小组完成设计方案后，组织全班学生对每个小组的设计方案进行讨论和评价，各小组根据大家的意见进行修改，通过后再进行代码的编写。整个系统完成后，每组派代表演示本组所开发的系统。通过集体讨论，大家可以互相学习，交流开发过程中的收获和体会。

数据库课程设计不仅要用到数据库的知识，而且要用到编程和软件工程方面的知识。教师应该让学生充分发挥自己的积极性和主观能动性，一方面应注重学生独立解决问题能力的培养，另一方面还要注重培养学生的团队合作精神。在整个课程设计中，要以学生为主体，充分发挥教师的引导作用，教师不仅要指导学生学会查找资料，更重要的是培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

5.结语

要提高数据库原理的教学效果，必须不断优化教学内容，积累实践经验，改进教学方法和手段，构建科学、合理的教学体系。由于数据库技术在不断发展，知识在不断更新，教师观念也必须不断更新，教师应从教学内容、教学方法和实践等方面认真思考，锐意改革，为社会培养出更多具有创新能力的数据库应用人才。

参考文献：

［1］崔巍等.浅谈数据库课程实践教学.计算机教育，2007.11.

［2］黄德才等.“数据库原理及其应用”课程知识模块组织和教学实践，中国科教创新导刊，2007，（471）.

［3］施伯乐，丁保康等，数据库系统教程（第2版）.北京：高等教育出版社，2003.8.

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关键词： 输电线路；反外损；预警系统

近几年，电网结构飞速发展，输电线路日趋增多。由于输电线路所处地理，位置和环境条件非常特殊，主要特点是杆塔点多、线路长、且长年暴露在野外，大风、雷击、暴雨、冰雪等自然灾害侵袭不断，人为因素、外力破坏引起的线路跳闸、线路被迫停电事故的概率呈上升趋势，必须引起我们的极大重视。因此，研究、探讨防止输电设备免遭外力破坏的对策，遏止愈演愈烈的电力设施犯罪，确保电网安全运行，是输电线路管理和维护单位亟待解决的重要课题。

1 PEDWS系统概述

输电线路反外损综合技术及预警系统（Prevent External

Damages on the electric transmission lines and early Warning System，简称PEDWS）是基于智能远程预警信息平台的一个完整实施方案。通过3G通讯网络和网格化信息传输，该系统在智能模式识别，输电线路危险自动判断，预警，外损源监控数据库比对等均有领先优势。

PEDWS配有智能搜索与敏感度分析模型。PEDWS还配备了专家预案和作业指导辅助决策模块，帮助管理人员快速、便捷、有效地组织和指导抢修或处理外损故障。PEDWS还具有创新的全方位鹰眼监控模块，既具有抽象的电网拓扑虚图动态显示外损源分布，也配有真实比例的电网GIS实图动态显示外损源分布，更有实时点播远程外景的摄像视频。PEDWS的这种全新监控方式，可以满足监控中心的指挥员、管理员，以及参与抢修的技术人员准确、真实、快捷地掌握相关外损源所处的全景、实景、真景。

PEDWS构建了一个分布式、网格化、智能化的外损预警和综合处理闭合的专家平台，为保障输电线路安全运行提供了一个完整的解决方案。

2 PEDWS的主要特点

1）分布式：输电线路和铁塔本身具有地域分布的广阔性，监控摄像头分布在输电线路沿线的关键位置；后台外损处理是在分布式网络系统中进行识别、存储和跟踪运作的。

2）网格化：输电线路的站域、站级分布决定了电网分布的网格化，根据网格化协管员的信息反馈，也能纳入系统的外损监管。

3）智能化：分布在外的摄像头具有智能编码、压缩、传输的功能，在服务器端又具有智能的模式识别功能，自动分类预警种类和危险级别。

4）全方位动态监控视图：电网拓扑简图突出显示了外损源动态分布的要素信息，虽然“虚”，但是直观，突出要点；电网GIS地图真实显示了外损动态分布的比例“真”图，能无级缩放、快速定位、并含有详细的地理信息，既有整体方位感，又有细节位置感；监控视频点播摄像头场景，具有身临其境的“实”感。

5）专家指导模块：在制定抢修作业方案时，配有专家系统的指导和标准作业流程，并能进行补充和修正。

6）处理外损跟踪：对纳入外损监管的处理，具有状态追踪功能，随时可以评估相关外损的处理是否妥当和合理，全面掌控外损处理的进程和状态。

3 预警系统设计方案

3.1 系统环境架构

系统基于Visual 2008和Silverlight的开发平台，数据库采用了Oracle和SQL Server 2008，网络模式为混合C/S/B结构。

3.2 系统网络架构

系统的网络架构基于C/S和B/S分布式混合设计。配有一台控制和应用程序服务器、一台数据库服务器、一台ArcGIS服务器和一组图像处理服务器群，通过交换器（或路由器）及若干台浏览器组成了一个快速、安全、稳定的局域网。必要时，配上隔离防火墙，还可以Web方式进行访问和数据交换，随时可扩充系统的远程访问能力。

3.3 系统软件架构

系统设计的软件架构，总体划分为四个层面。它们分别是基础平台、数据存储层、应用平台支撑层、应用组织和展现层：

1）基础平台采用Windows Server 2003操作系统，数据库系统采用SQL Server和Oracle。

2）数据存储层存储了PEDWS系统的预警信息、特巡单处理追踪信息、专家支持信息、数据仓库信息、人员班组信息等；同时还存储了GIS的输电线路、铁塔的影像数据；输电线路、铁塔的图形数据、基础地理信息、故障及危险源空间数据；也储存了实时视频图像及分析、预警结构数据。

3）应用平台支撑层包括了.NET和Silverlight运行及开发平台，以及ArcGIS地理信息平台、视频播放和图像处理平台。

4）应用组织层包括了PEDWS各个应用模块并集成融合成完整系统：

① 远程摄像头视频接受模块运用3G网络摄像机对高压输电线路及铁塔进行远程监控，采集实时视频图像信号，用3G无线通讯技术把视频信号传送到监控中心。

② 图像智能预警模块运用先进的模式识别人工智能技术实现智能监控，当发生外力破坏隐患时发出预警信号，并实现本地声光报警。

③ 监控中心模块具有对远程监控点任何一路图像的监控、录像回查、资料保存等功能。

④ 外损源监控追踪模块全程追踪外损源从发生、处理进展到排除的过程。外损总汇一览全部外损的处理进程和即时信息。

⑤ 特巡单处理模块提供了抢修全程的监控和管理，记录了抢修环节中的各个阶段详细信息。

⑥ 综合分析模块对正在或以往处理过的外损提供离线和在线分析和智能挖掘，提高处理外损的效率和质量。

⑦ 多模式监控集成模块提供了动态的电网外损源简图、GIS实图和视频真图三位一体的立体监控模型。

⑧ 专家智库和决策辅助模块提供了在决定抢修方案时的标准规范和优秀案例。

3.4 系统流程架构设计

根据需求分析、环境分析、网络构架和采用的运行和开发平台，我们设计了软件架构和流程模型。集成了从预警到处理追踪、多模式监控模块、专家支持和数据挖掘模块。

4 结语

随着我国输电线路总长度和传输容量的迅速增长，输电线路的日常巡视、维检工作的难度也越来越大，同时需要大量的人力、物力，且难以获得实时数据。在此情况下，对输电线路的智能监控显得更加重要，它能够从很大程度上代替人力对输电线路进行实施监控。本文综述了输电线路反外损综合技术及预警系统的概念、特点，重点论述设计方案和基本构架，希望能为业界人士提供一些借鉴。

参考文献：

[1]陈海波、王成、李俊峰、王常飞，徐国庆，特高压输电线路在线监测技术的应用[J].电网技术，2009年10期.

[2]赵作利，输电线路导线舞动及其防治[J].高电压技术，2004年02期.

[3]李兴源、魏巍、王渝红、穆子龙、顾威，坚强智能电网发展技术的研究[J].电力系统保护与控制，2009年17期.

[4]胡建华、徐健健，一种基于遗传算法和卡尔曼滤波的运动目标跟踪方法[J].计算机应用，2007年04期.

[5]杜永红，高压输电线路绝缘子闪络监测系统的研究[J].四川电力技术，2006年06期.

[6]王盼，视频中运动目标检测与跟踪技术研究[D].杭州电子科技大学，2009年.

[7]郭建春，基于GPRS的低压配电网监测终端设计[D].南昌大学，2010年.

[8]付延生，基于智能学习的多传感器目标识别与跟踪系统研究[D].哈尔滨工业大学，2008年.

[9]王宏，图像分割中阴影去除算法的研究[D].哈尔滨工业大学，2008年.

[10]邱靖邦，面向智能视频监控的事件检测建模及优化[D].上海交通大学，2010年.

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摘 要：深入理解计算机系统对提高计算机专业学生计算机应用系统设计能力具有重要意义。使学生深入理解计算机系统的重要途径之一就是面向系统的计算机专业实践教学体系建设。本文主要介绍东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系建设探索经验，以供相关教学研究人员借鉴。

关键词：面向系统；实践教学；课程设计；系统综合

随着计算机科学技术的不断发展，计算机应用领域的不断扩大，计算机专业的学生如何提高竞争力，是计算机教育领域一个非常重要的研究课题。对计算机专业教育，一个非常重要的思路是分类培养[1]：培养将来计算机科学技术的研究人员和应用计算机科学技术解决实际领域应用问题的计算机应用人员。对计算机科学技术研究人员，需要加强对计算机系统的理解，以更好地设计出新型计算机系统。对计算机应用人员，若能对计算机系统深入理解，则可在计算机应用系统架构时，充分利用计算机系统本身的特性，提高计算机应用系统的性能。因此，让学生深入理解计算机系统是计算机教育的重要内容[2-3]。让学生深入理解计算机系统，一个重要途径就是探索面向系统的计算机专业实践教学体系。

1 东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系

计算机系统包括硬件和软件。对于硬件，其核心是CPU；对于软件，主要包括操作系统(可延伸包含网络操作系统)、编译软件和数据库系统。

对面向系统的专业实践教学体系进行建设，东南大学的目标是加深学生对计算机系统的深入理解，希望学生在“做中学、学中研、研中创”，能设计自己的计算机系统；主要方法是强调三结合：理论与实践相结合、课内与课外相结合、教学与科研相结合。

根据“强化基础、软硬结合、立足系统、面向应

用、加强实践”教学理念，东南大学形成了如图1所示的面向系统的专业实践教学体系。

该实践教学体系以硬件系统综合实践和软件系统综合实践为基础，通过“计算机系统综合课程设计”课程加以综合，通过学生科研实践和毕业设计强化“面向系统”的理念。

硬件系统综合实践包括硬件实验和接口实验。硬件实验主要是让学生运用EDA技术、采用软件设计一个指令集自定义的模型计算机，并下载到FPGA芯片，让学生深入理解CPU结构、会设计一个CPU。接口实验主要包括存储器扩展、定时器、串口、并口、中断、A/D、D/A、DMA控制器、小型微机应用系统的综合设计与测试等实验，通过实验，学生能够理解微机接口及其应用技术。

软件系统综合实践主要包括编译原理课程设计、操作系统课程设计和数据库系统课程设计。对编译原理课程设计，要求学生能设计可生成编译程序的程序，也就是编译程序生成工具程序(包括Lex和Yacc)，加强学生对程序设计语言本质和编译软件的理解，进一步提高程序设计能力、特别是大型软件的设计能力。对于操作系统课程设计，要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上添加新的系统调用，修改调度程序的代码，扩展一个新的调度算法；或者基于Java虚拟机，完成基于Java虚拟机的线程调度及请求页式管理的Java实现，以加深学生对计算机操作系统内核的理解，提高对操作系统内核的分析与扩展能力。对于数据库系统课程设计[4]，通过设计一个小型的数据库管理系统，为今后从事数据库系统研究和开发、充分利用数据库管理系统提供的各种特性解决实际问题打下坚实的基础，实验内容主要包括数据库事务处理系统设计与实现、SQL语言解析与执行以及索引优化技术的实现。

对于计算机系统综合课程设计，从系统设计的角度，通过对SOC(片上系统)的硬、软件设计，将学生带进计算机系统硬件和系统软件综合开发的领域，让学生初步理解软件、硬件协同设计，给学生一次综合的训练的机会，加深学生对计算机系统的理解。

2 典型实践课程建设探索

这里主要介绍东南大学硬件实验、编译原理课程设计、操作系统课程设计、数据库系统课程设计和计算机系统综合课程设计建设探索经验。

2.1 硬件实验实践课程

东南大学长期重视硬件教学。东南大学硬件课程群是江苏省优秀课程群。1985年，为了加强计算机组成原理的综合实践，我校开始独立设置计算机硬件实验实践课程。硬件实验实践课程内容是学生自己设计一个简易的CPU，可以完成七条基本指令。学生通过这样的实验，初步改变了惧怕硬件的心理，在对课程充分理解的基础上，自主设计自己的CPU，不设条条框框，学生实验完成情况令人满意，改革初现成效。部分学生的课程设计在全国相关教学会议上被作为样板，受到与会者的一致好评。由于课程建设成效显著，“模型计算机系统课程设计”(硬件实验)课程建设于1993年被评为东南大学教学改革成果二等奖。从1999年开始，我们探索在原有CPU设计基础上增加接口部件，并将EDA技术引入到课程设计中，为开设“计算机系统综合课程设计”打下基础。

经过长期的建设，硬件实验实践课程目前将着眼于CPU的组织和严格的时空安排，着眼于计算机硬件系统的设计方法和基本电路的实现方法，由小型部件实验和大型课程设计组成。课程目标是通过实验，在理论与实践相结合的基础上，加深学生的整机概念，进一步弄清计算机的内部结构和时空关系，学会指令功能的电路实现方法和技巧，掌握运用EDA技术进行设计和调试的工作方法，提高学生自行设计、调试分析的独立工作能力。

小型部件实验用传统的中小规模集成电路完成，使学生对运算器、存储器、数据通路、总线等基本概念有感性认识，对数据流和控制流的关系、计算机主要部件的工作过程有较清楚的了解。

大型课程设计要求学生运用EDA技术，采用ALTERA公司的MAX+PLUSII软件或Quartus II软件，自己设计一台指令功能完备的模型计算机，下载到本实验系统提供的FLEX10K系列芯片上，并调试成功，最后通过检查验收程序，写出报告。对于模型计算机设计，分为两个层次：微程序控制的模型计算机设计与调试和复杂的模型计算机设计与调试。对于微程序控制的模型计算机设计与调试，可自行规定数据格式和指令格式，在所提供的条件范围内设计一台能够实现基本指令的微程序控制的模型计算机。对于复杂的模型计算机设计与调试，要求具有多种寻址方式、中断系统、16条以上指令，掌握用Verilog语言设计计算机硬件的能力，掌握用软件工程的思想设计计算机硬件的工作方法及工作过程。

该课程不安排考试，学生成绩以其学习态度、设计能力、实验结果以及实验报告情况评定。具体分配如下：学习态度10分，设计水平和实验结果

60分(设计方案30分、实验结果20分、创新10分)，实验报告30分(方案和电路10分、文字表述10分、总结和分析等10分)。总分按优、良、中、及格、不及格评分。

2.2 编译原理课程设计

编译程序是重要的系统软件，其设计理论基础涉及形式语言与自动机理论。编译程序设计的简单方法是按照特定的程序设计语言描述规范进行相应的词法、语法分析和目标代码生成。主要不足是程序设计语言描述规范发生改变时不能做快速适应。因此，在编译程序设计时，一种新的方法是使用编译程序生成工具生成编译程序。典型编译程序生成工具有Lex和Yacc。为了使学生对Lex和Yacc的实现机理有深入的理解，东南大学从2005年开始独立设置编译原理课程设计实践课程。

该课程的设计目的就是通过设计一个通用的能够自动根据正规表达式生成词法分析程序的工具程序SeuLex和一个通用的能够根据上下文无关文法及其语义规则自动生成语法分析程序的工具程序SeuYacc，使学生深入理解编译原理，为在大型软件系统实践中设计性能优良的软件系统打下基础。

SeuLex设计的主要内容是给定一个语言的Lex完整描述，通过程序实现对应的正规表达式集分析、相应非确定的有限自动机构造、确定化和最小化；根据最小化的确定有限自动机生成对应的词法分析程序。对于SeuYacc设计，主要内容是给定一个语言的Yacc完整描述，通过程序实现对应的LALR(1)分析表构造过程；输出基于LALR(1)分析表、具有LALR(1)分析总控程序和LR(1)分析表查表程序的语法分析程序。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分，作为该小组成员的最高得分；对小组内各个成员评分，结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

学生普遍认为，该课程设计对加强学生对编译理论的理解、提高大型程序的设计能力具有重要作用。

2.3 操作系统课程设计

操作系统是计算机系统的核心软件，对操作系统的深入理解，可帮助学生充分利用操作系统提供的功能，提高计算机应用系统的效率，从而使学生能够“做好应用”，更进一步设计自己的操作系统软件。

为了加深学生对计算机操作系统内核的理解，提高其对操作系统内核的分析与扩展能力，东南大学从2005年开始独立设置操作系统课程设计实践课程。

该课程主要是为学生将来在基于Linux的嵌入式系统开发或在Java虚拟机上的软件开发工作奠定基础。

该课程提供两类难度相当的实验，学生可按照自己的兴趣选做A类或者B类。

A类：本课程设计要求学生在阅读Linux操作系统源代码的基础上完成两个主要项目：在Linux2.4的内核中添加新的系统调用，以理解系统调用的工作机制，掌握扩展内核功能的技术；在Linux2.4中修改调度程序的代码，扩展一个新的调度算法。

B类：在Java虚拟机上完成两个项目：基于Java虚拟机的线程调度；请求页式管理的Java实现。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分，作为该小组成员的最高得分；对小组内各个成员评分，结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

学生普遍认为，通过该课程设计，对操作系统的理解有一个较大的提升，对构建自己的操作系统有了一定信心。

2.4 数据库系统课程设计

数据库管理系统是信息处理的重要系统软件，充分理解数据库管理系统，对提高信息处理应用系统的性能和效率具有重要的作用。

为了为学生今后从事数据库系统研究和开发、充分利用数据库管理系统提供的各种特性解决实际问题打下坚实的基础，东南大学利用在各种数据库系统开发方面的长期科研积累，从2005年开始独立设置数据库系统课程设计实践课程，安排学生3～4人一组，分配角色，不限机时，遵循软件工程的要求自行设计并实现一个麻雀虽小、五脏俱全的数据库管理系统MyDBMS，通过实践，使学生更加透彻地理解数据库系统的基本原理和内部实现技术。

该课程实验将分为两大部分：一是数据库事务处理系统设计与实现；二是SQL语言解析与执行，以及索引优化技术的实现。对于数据库事务处理系统实验，主要是实现关系型数据库管理系统中的两步提交事务处理系统；对于SQL语言解析与执行实验，主要实现标准SQL语言的解析，以及执行控制模块；对索引优化技术实验，主要实现B+树索引结构并优化。

该课程考核根据每个学生小组必做实验和选做完成情况、实验结果的正确性、选做实验的数量和完成情况进行小组评分，作为该小组成员的最高得分；对小组内各个成员评分，结合学生小组分工情况和组内评价进行评分。

从教学实际情况来看，绝大多数学生都能按要求完成任务，学生普遍反映虽然很辛苦，但收获很大。该实践课程所依据的理论课程“数据库原理”于2010年成为国家精品课程建设项目。

2.5 计算机系统综合课程设计

计算机系统综合课程设计是软件综合实践和硬件综合实践的集成，要求学生从CPU 设计、接口设计到BIOS设计、汇编器设计、编译程序设计和应用示范程序设计，需要软硬综合。东南大学从2003年开始探索计算机系统综合课程设计实践课程建设。

2003年，东南大学按照计算机专业课程群的总体大纲，以及“软硬结合、立足系统”的教学指导思想，参考加州大学伯克力分校以及日本法政大学的课程设计实践的经验，独立设置了“计算机系统综合课程设计”实践课程，将“计算机系统综合课程设计”定位在采用EDA、OO(面向对象)、SOPC等技术，综合软硬件实践，形成小型嵌入式系统的设计目标。将学生5～6人分为一组，设计内容包括嵌入式CPU设计、接口电路设计、BIOS设计、编译器设计、简单应用程序设计等，真正将学生带进计算机系统的硬件和软件设计与开发领域，让学生得到一次全面综合的实践训练。

该课程硬件部分实验是设计一个可运行指定的31条MIPS指令的RISC型MIPS16微处理器，具有32位指令、16位地址线和数据线。实验要求包括处理器采用哈佛结构，有独立的2KB的指令存储器和2KB的数据存储器；具有2个中断源入口，两级中断优先级(可选)；具有2个16位定时/计数器；具有一个4×4键盘控制器和4位7段LED控制器；具有一个简单UART串行通信控制器或一个SCI串行通信控制器；具有看门狗功能(可选)；用不同的方法实现移位指令，并分析对主频和功耗上的影响(可选)；增加乘法器、除法器、标志寄存器等(可选)。

该课程软件部分实验包括含有编辑功能的MIPS16汇编(编译)程序；含有基本输入输出系统BIOS(可选)；含有硬件各部件测试程序；MiniC编译器(可选)；集成开发环境IDE的设计(可选)；含有一个应用程序范例(可选)。

在多年的课程设计中，学生们不仅完成了简单的SoC设计，更不断进取，分别完成了流水型、超标量型、带分支预测的流水、带指令预取的流水、双核等多种先进的设计。2005级学生的课程设计成果MiniSys IDE已作为东南大学硬件基础课的实验工具。2006级学生尝试了增加鼠标、黑白液晶屏、彩色液晶屏、步进电机、点阵LED等外部设备的接口电路、并初步尝试了3核处理器的设计。该课程于2009年成为教育部―Intel精品课程。

3 保证实践教学效果的建议

实践教学对提高学生的能力和素质具有重要作用，但教学工作量较大，需要教师有很大的投入，才能保证教学效果。东南大学为了保证实践教学效果，首先从实验实践教学考核政策上予以倾斜，学校实验教学与技术岗位编制中，充分考虑实验室建设与实验教学改革的需要，重点建设的实验中心，改革与建设编制岗位数所占的比例可以达到中心实验技术岗位的20%以上。

另外，针对独立设置的课程设计[5-6]，有如下建议。

1) 任务布置阶段，因人而异，避免一刀切：对基础较差的学生――给出基本任务要求，鼓励学生向更高目标走，绝不降低基本要求；对于大多数学生――给出的任务比基本要求略高，鼓励他们多进行讨论，让这部分学生能“吃饱吃好”；对于能力强的学生――让他们自行组织讨论，充分发挥能动性，提出自己的方案，可以四个不限定(不限定学生设计的总体结构，不限定学生具体实施设计的步骤，不限定最终的目标与验证方法，不限定学生实施自己设计的时间和地点)，大大提高学生的学习兴趣。

2) 任务执行阶段，做到教师全程跟踪：对于基础差的学生――讲清楚基本原理和设计中要注意的关键问题，必要时给这部分学生补一点基础的知识；大多数学生――引导学生能够更为完善地完成设计，并在设计中或多或少地表现出一些自己的特色，这部分学生要多做一些启发性的工作；能力强的学生――放手让他们去做各种探索性实验，要经常参加他们的讨论，听取他们的思路，并及时为他们提供有关的资料。

3) 任务验收阶段，采用招标式课程设计验收方案：各组展示本组的设计，组长做总体性介绍；成员展示自己设计的特色；各组之间展开竞争和互评，用自己的最优秀部分赢取验收教师和其他组成员的好评。

4) 严把设计质量关：杜绝抄袭现象；规范设计报告格式，提高设计报告质量。

4 结语

提高学生系统认识能力对计算机专业学生具有重要意义。东南大学面向系统的计算机专业实践教学体系建设探索经验表明，面向系统的综合实践很有必要，学生不仅加深了对计算机系统的理解，而且提高了分析问题、解决问题能力，提高了学生的专业兴趣，为今后走上工作岗位，能够很快适应新环境奠定了较好的基础。

当然，面向系统的综合实践对理论基础不够扎实的学生还具有较大难度。如何使所有学生均有很大的收获，还需要不断地探索。希望本文对相关教学研究人员有借鉴作用。

参考文献：

[1] 教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会. 高等学校计算机科学与技术专业核心课程教学实施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[2] 杨全胜,王晓蔚,任国林,等. 计算机专业研究型人才培养的专业内涵与人文内涵探讨[J]. 计算机教育,2009(16):72-74.

[3] 翟玉庆,邓建明. 计算机学科研究型人才培养模式的探讨与实践[J]. 计算机教育,2005(1):33-35.

[4] 徐立臻,王伟. 软件学院数据库原理课程实践环节改革的思考与实践[J]. 计算机教育,2007(11):141-143.

[5] 杨全胜,王晓蔚,吴强. 对提高高校计算机专业课程设计质量的思考[J]. 计算机教育,2007(22):38-41.

[6] 杨全胜.强调系统综合观,鼓励创新精神:记“计算机系统综合设计”课程改革实践[J]. 计算机教育,2008(23):25.

System-oriented Practice Training Curriculum for Students Major in Computer

ZHAI Yuqing, YANG Quansheng, WANG Xiaowei

(School of Computer Science and Engineering, Southeast University, Nanjing 211189, China)

篇9

企业工程项目管理工作需要多方共同参与完成，其工作内容涉及方方面面，包括设计、采购、施工、运输、项目协调和成本控制等。对于一些大型复杂的工程项目来说，企业对工程项目的管理存在着任务繁重、牵扯部门多、交叉作业多、施工工期短等多方面问题，如果依靠传统的人工管理方式则无法达成工程项目预期目标。因此，企业工程项目的信息化管理水平与工程项目的成败有着直接关系。

2企业工程项目信息化管理

企业工程项目信息管理建设主要有两个方面：一是硬件系统建设，包括计算机设备、业务应用系统和网络系统的构建；二是在工程项目信息管理系统设计初期，工作人员对其开发与实施进行的预算评估，并将预算作为平台建设资金成本的控制依据，以便为后期的招投标工作奠定基础。企业工程项目信息管理集成平台能够在复杂的工作环境下支撑各种业务系统协同运行，向用户提供可视化界面和各种通用接口，业务软件的使用不再受到设备配置、数据库系统、操作系统和应用协议的制约，提高平台的可用性和稳定性。同时，平台能够提供良好的信息化管理服务，利用信息流将企业工程项目中各项业务的组织机构、管理职能、工作流、资金流等进行连接，将企业工程项目信息管理系统设计、规划与实施工作中相对独立的业务软件、硬件设备、人员配置、项目资料之间的关系进行集成管理，使其融合到一个完整的可操作系统中，确保企业工程项目信息管理信息的实时共享与沟通。

3企业工程项目信息管理集成平台设计方案

本文提出的企业工程项目信息管理集成平台建设方案以提高生产效率、提升管理水平和加强营销能力为目标。平台建设以P6数据库为核心，充分发挥P6数据库在工程项目的设计、施工、采购、费控、质量等管理工作中的优势，使企业工程项目管理工作的展开以资源管理和进度管理为主线，在使用P6数据库的同时，借鉴其先进的数据资源管理理念和方法，设计开发具有集成功能的各种业务应用系统，建立一个包括合同管理、资金管理、施工管理、进度管理、采购管理、运输管理、质量管理和经营管理的完整的工程项目管理平台，使工程项目中包含的信息资源得到有机结合和应用共享。使企业工程项目各个业务层面都实现信息化管理的高效运行，打破传统企业工程项目管理中的瓶颈问题，促进企业的可持续发展。

4企业工程项目信息管理集成平台实施方案

4.1创建组织机构

企业工程项目实施信息化集成管理过程中，企业组织机构也要进行适当改革，才能确保平台建设按计划实施。由此，企业应该成立三级组织机构，一是工程项目领导小组；二是工程项目实施小组；三是工程项目实施职能小组。项目领导小组、实施小组和职能小组三者之间的关系是相互联系的。实施小组成员是职能小组负责人，领导小组成员是项目领导小组组长。企业工程项目的总负责人应该由企业法人担任。同时，企业工程项目信息管理集成平台的发展建设除了需要企业相关业务管理人员的支持，也离不开通信专业、计算机专业人员的有力支撑。

4.2执行进度计划

根据企业工程项目信息管理集成平台建设目标和方法，经过组织机构相关负责人讨论后，确定总体实施计划。企业工程项目信息管理集成平台建设实施进度，但由于该项目比较庞大，涉及行业广、内容多，建设工作不可能一步到位，平台中部分功能模块的实现不一定按照计划同步建设，可以分成多个期限完成。基于以上问题，本文对该平台建设工作提出以下建议：在分期、分阶段实施过程中要综合统筹考虑，注意应用系统之间的数据交换功能，尽量预留足够的数据接口，各个子系统中的功能模块代码编写要采用同一种编程语言，确保平台的集成性。

5结论

篇10

关键词：PHP　；MYSQL；论文综合管理系统；B/S

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）36-8595-02

1　系统可行性分析与研究

1.1　研究背景

目前，纵观全国各地高校，学位论文管理系统得以广泛实现应用，有一些学院依旧用手工录入的方式进行管理；经过仔细对比，很多高校使用WEB方式进行论文管理时的相关操作，在功能上及相应的业务流程比较相似；都使用较简单的方式，如都使用论文提交、审核，及搜索模块，基本上来说都没有题目选择或者导师互动等模块。在本课题在这些基础上，加入前期论文题目及导师的互动选择功能，从而使得论文的各个过程都能在网上进行，从而方便了审核人员，导师和学生。在线的论文指导（站内短信）功能可以导师和学生进行方便地进行沟通和交流，另外在线修改功能也能避免线下修改造成的纸张和时间的浪费。

1.2　研究内容

做为一个涉及多个权限用户的系统，这就需要对用户信息数据进行处理，再加载不同的用界面。根据该论文系统需求特点，要求平台建立在网络的基础上，尽可能地使论文的整个过程方便，简单，界面更加友好。整个过程首先由有相应论文指导权限的教师上传可供学生选择的标题，教师所在的单位审查通过后，便开始了基于该网络平台的互动论文选择过程，学生以志愿的方式选择相应的论文标题进行申请，然后相应教师对申请学生进行选择，系统接着对结果进行处理。处理完成后，落选双方进行第二次双向选择，最终完成选题的过程。然后教师与学生论文写作过程，进行开题报告，正文写作等过程，最后教师对论文进行评分。就是基于上面这一个论文过程，进行仔细分析，最后开发出这个系统。

1.3论文综合管理系统的开发环境

1.3.1　LAMP（LINUX+APACH+MYSQL+PHP）

网站主体采用执行效率极高的PHP开发，使用AJAX技术辅助，数据库方面采用与PHP之最佳组合MYSQL，web服务器和操作系统则采用apache和linux，这就是所谓的LAMP建站方案。

2　相关技术综述

2.1　PHP编程技术介绍

PHP是一种公开源代码！运行在服务器端的嵌入式脚本语言，允许程序员将语言嵌入HTML文件当中，并且PHP对不同的技术提供了编程环境与接口，利用它可以方便地开发各种功能完备！交互性强的动态页面，为网站建设提供了简单！实用的解决方案：

2.2　MySQL数据库技术介绍

MySQL是一个精巧的SQL数据库管理系统，虽然它不是开放源代码的产品，但在某些情况下你可以自由使用。由于它的强大功能、灵活性、丰富的应用编程接口（API）以及精巧的系统结构，受到了广大自由软件爱好者甚至是商业软件用户的青睐。

2.3　开发环境

LAMP即操作系统：　LINUX，web服务器：　APACHE，数据库：MYSQL，服务器端脚本PHP的第一个字母组合。LAMP通过多年的发展，迅速由草根阶层走出来，在世界范围的层面，一旦谈及WEB服务器标准，人们就会自然谈到LAMP。也正是因为LAMP都是开源的组件，不断完善其兼容性，它们的应该场合越来越广泛，普遍。并成为一个相当强大的WEB平台。

2.4　B/S体系与三层配置模式

B/S结构从逻辑上讲分为四个层次：客户机、Web服务器、应用服务器、数据服务器。客户机主要负责人机交互，Web服务器主要负责对客户端应用程序的集中管理，应用服务器主要负责应用逻辑的集中管理，它也可以根据其处理的具体业务不同而分为多个；数据服务器则主要负责数据的存储和组织、数据库的分布式管理、数据库的备份和同步等等。

2.5开发方法：原型法开发

3　系统设计与实现

3.1系统需求分析

本系统作为一套论文综合管理系统，在使用过程中主要呈现出了以下几个特点：

1）系统是根据具有本学院特色的论文管理模式进行编写的，具有通用性，同时也更具有个性化的特点，以方便学院师生论文操作和提高论文效率为核心，采用以管理与先进的计算机网络技术相结合。

2）规范的软件结构搭配先进的软件开发技术。该文管理系统基于B/S结构，并根据软件设计的思想，运用了标准化，模块化，网络化等技术，使得整个系统可靠性，适应性，维护性及安全性得到了很好的保障。

3）方便友好的用户界面。系统采用的浏览界面更加的友好，更加的清晰，布局也更加的合理，无论是那一种角色用户得能方便地操作，提高了他们使用系统完成任务的效率，最大化地使用户得到好的用户体验。

3.2系统设计目标

本系统设计的根本就是为了使得整个论文过程网络化，提高过程的完成效率，减少人工成本，提高论文信息的查询、纪录等工作的速度，使得论文的整个流程更加地完善。以便更加方便、直接、快捷地为我院师生提供服务。

3.3设计方案

3.5系统描述

该文系统的核心任务是论文的过程管理，它包含了系统管理的多个方面，内容上比较复杂、广泛，必须使得系统核心任务十分稳定，并且与系统其它模块的协作也要十分稳定，流畅。论文系统功能主要包括：论文，人员，以往论文，新闻，系统内短信等功能模块；及能根据系统赋予的角色权限对相应的信息进行相应的查询、统计、修改等操作的功能。

其中核心的论文管理行为包括：

1）本系统的院系管理员负责管理系统各种信息。管理教师和学生用户的论文操作权限；

2）非管理员用户只能检索、查看系统相关资料信息。

4　总结

论文综合管理系统的开发不仅仅是一个网站制作的过程，更重要的是在系统分析和设计阶段所做的工作。在这过程中，我充分利用了网站开发上的灵活和效率高的特点，应用PHP和MYSQL数据库以LAMP架构开发本系统。

在系统的设计过程中，本对系统的设计的过程越来越清晰，也更加熟悉PHP的程序应用，对系统整体的架构设计，模块划，页面的整体布局设计也有了更深的认识，为更好地学习，工作打下更加坚实的基础。

参考文献：

[1]　清华大学图书馆学位论文描述元数据规范课题组.学位论文资源分析报告[J].http：///cdls2/w3c/2003/SpcMetadata/387298，（AccessedMar.19，2005）：12-20.

[2]　朱红.学位论文管理系统的分析与实现[J].四川理工学院学报：自然科学版，2006，19（5）：124-126.

[3]　冯建华.数据库系统设计与管理[M].北京：清华大学出版社，2007，5：40-57，100-120　.

[4]　Andy　Harris.PHP　5　/MySQL　Programming　for　the　Absolute　Beginner　（For　the　Absolute　Beginner）　（Paperback）　[M].10-180.