数据库系统实践虚拟实验室的研究与实现

发布时间：2022-10-11 17:10

　　数据库系统具有操作性强、理论知识与实践依存度高的特点,学生只有通过大量实验才能彻底掌握数据库系统中丰富的理论知识。但数据库系统具有极大的复杂性,授课教师需要消耗大量精力进行实验授课并对实验作业进行批改,而国内高校并没有一套可以应用于数据库系统实践的自动化实验教学平台。为了促进数据库系统实践的自动化实验教学,本文设计并实现了一套新型的数据库系统实践虚拟实验室。本文主要研究内容与创新点如下:（1）本文提出并实现一种具有动态化和高交互性的自动化实验引导教学方案。该方案可以对实验中的所有步骤进行自动化引导,对学习者的代码编写与实验过程进行跟踪和正确性检测:当学习者实验步骤出现错误时予以提示,同时将推送学习资料协助学习者对实验错误进行纠正。这种动态、高交互、复杂代码教学的自动化实验辅导教学模式可以减轻授课教师的实验授课负担,同时使学习者体验到类似于教师手把手指导教学的学习过程。（2）针对传统程序在线测评系统无法精确测试程序内部结构的问题,本文提出并实现一种基于接口的在线测评方案。该方案将实验的关键部分抽象成接口,能够对学生实验程序进行更加细粒度的控制与检测。（3）本文提出并实现一种自动化插件式的... 

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 虚拟实验室技术的研究现状
        1.2.2 程序自动批改技术的研究现状
    1.3 课题的研究目标与创新点
    1.4 论文结构
第二章 相关技术介绍
    2.1 MySQL概述
    2.2 存储引擎概述
    2.3 自动化辅助教学技术概述
        2.3.1 React技术
        2.3.2 调试器技术
    2.4 在线测评系统安全技术概述
        2.4.1 虚拟机技术概述
        2.4.2 沙箱技术概况
    2.5 本章小结
第三章 关键问题与研究方案设计
    3.1 自动化实验引导教学方案研究
        3.1.1 自动化引导模块关键技术研究
        3.1.2 调试信息交互模块关键技术研究
        3.1.3 调试命令执行模块关键技术研究
        3.1.4 调试会话管理子模块关键技术研究
    3.2 基于接口的在线测评方案研究
    3.3 数据库存储引擎在线测评方案研究
    3.4 静态运行时库二进制补丁方案研究
        3.4.1 安全防护问题
        3.4.2 输出缓存问题
        3.4.3 静态运行时库二进制补丁
    3.5 本章小结
第四章 系统功能实现
    4.1 系统总体架构
    4.2 自动化实验引导教学子系统
        4.2.1 自动化引导模块实现
        4.2.2 调试信息交互模块实现
        4.2.3 调试命令执行模块实现
        4.2.4 调试会话管理模块实现
    4.3 接口在线测评子系统
        4.3.1 自动化批改文档设计
        4.3.2 接口在线测评子系统实现
    4.4 数据库存储引擎测评子系统
        4.4.1 安装模块实现
        4.4.2 功能测试和性能测试实现
        4.4.3 测试公平性保证
    4.5 编译链接子系统
        4.5.1 整体流程介绍
        4.5.2 编译链接子系统功能实现
        4.5.3 静态运行时库补丁
    4.6 内容管理子系统
        4.6.1 班级管理功能
        4.6.2 成绩管理功能
        4.6.3 权限管理功能
        4.6.4 题库管理功能
    4.7 分布式集群资源管理子系统
        4.7.1 ZooKeeper运行环境
        4.7.2 ZooKeeper集群部署
        4.7.3 ZooKeeper文件结构设计
        4.7.4 分布式集群资源管理子系统功能实现
    4.8 本章小结
第五章 系统测试
    5.1 测试环境
    5.2 单元测试
    5.3 功能测试
        5.3.1 自动化辅导教学实验功能测试
        5.3.2 接口在线测评实验功能测试
        5.3.3 数据库存储引擎测评实验功能测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 未来展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]C++调试功能及实现方式[J]. 林广栋,刘谷,赵纪堂,黄光红,耿锐.  中国集成电路. 2020(Z3)
[2]计算机虚拟实验室的建设与管理研究[J]. 邓朝晖.  计算机产品与流通. 2020(01)
[3]浅析MySQL数据库教程开设的意义[J]. 顾俊.  信息系统工程. 2019(07)
[4]Hook技术及其在软件研发中的应用探讨[J]. 温卫.  电脑编程技巧与维护. 2019(06)
[5]“互联网+”背景下地方开放大学虚拟实验室建设初探[J]. 杜俊.  石河子科技. 2019(03)
[6]面向计算机实验教学的在线虚拟实验室建设研究[J]. 王立松,朱广蔚,江爱华.  工业和信息化教育. 2018(09)
[7]基于MYSQL数据库存储引擎的研究[J]. 高见斌.  数字通信世界. 2018(05)
[8]虚拟实验室在高等学校实验室信息化建设中的作用[J]. 彭永进,王昌军,赵晓艳,田秀娜,刘玉玲,郝军华.  中国管理信息化. 2018(08)
[9]“数据库原理及应用”课程教学改革探索[J]. 宋琳琳.  才智. 2018(03)
[10]论高校虚拟仿真实验室的建设[J]. 徐志超,宋韧,曹瑜.  中小企业管理与科技(下旬刊). 2017(10)

硕士论文
[1]计算机病毒实验系统关键技术研究与实现[D]. 李忻洋.电子科技大学 2019
[2]基于Windows系统的安全软件进程保护加固技术[D]. 弭相辰.天津大学 2018
[3]基于Unity3D的冲压成形过程仿真及实验教学虚拟系统研究[D]. 李秀.武汉工程大学 2017
[4]恶意软件沙箱逃逸技术及其检测机制研究[D]. 张翔飞.武汉大学 2017
[5]基于Web技术的Oracle数据库实验平台的研究与实现[D]. 吕清娇.中南大学 2014
[6]基于J2EE技术ACM竞赛程序在线评测系统的设计与实现[D]. 赵春风.厦门大学 2013
[7]数据库虚拟实验室的研究与实现[D]. 杨瑛瑛.中南大学 2013
[8]程序自动批改系统的设计与实现[D]. 钱海祎.电子科技大学 2013
[9]基于VMware的多操作系统网络实验平台的构建[D]. 李浩.南昌大学 2012



本文编号：3690962