数据库设计毕业论文范文第1篇
摘 要：虚拟化技术于20世纪70年代开始在IBM System 370等大型主机上应用。通过将硬件层抽象化，减少物理资源的管理，虚拟化技术把应用、数据和物理系统分隔开，从而增加了灵活性，使得物理资源可以更好地配合工作负载和数据要求。虚拟化技术有着如提高资源利用率、执行效率以及数据中心敏捷性等等好处，但它在提供强大功能的同时也增加了系统的复杂度，无论何种虚拟化技术都会带来一定的系统开支，必定会降低整个虚拟化系统的性能。在己经产生数十种虚拟化技术的今天，如何评测虚拟计算系统的性能表现成为一个越来越重要的问题。相对而言，针对虚拟计算系统性能评测的理论与方法，相关的研究刚刚起步，目前这方面的系统理论与方法还不成熟和完善，国内的研究水平与世界水平还有着较大的差距。随着经济的高速发展，我国气象事业也取得了较大的进展，国家气象局与民用航空气象部门分别建成了各自的气象资料传输网络，对应虚拟化气象业务系统也分别建立。
关键词：虚拟化技术；计算机；航空航天
1 服务器虚拟化技术介绍
在计算机中，虚拟化（英语：Virtualization）是一种资源管理技术，是将计算机的各种实体资源，如服务器、网络、内存及存储等，予以抽象、转换后呈现出来，打破实体结构间的不可切割的障碍，使用户可以比原本的组态更好的方式来应用这些资源。这些资源的新虚拟部份是不受现有资源的架设方式，地域或物理组态所限制。一般所指的虚拟化资源包括计算能力和资料存储。
在实际的生产环境中，虚拟化技术主要用来解决高性能的物理硬件产能过剩和老的旧的硬件产能过低的重组重用，透明化底层物理硬件，从而最大化的利用物理硬件。目前非常热门的Virtualization虚拟化技术的出现和应用其实已经有数十年的历史了，在早期，这个技术主要应用在服务器以及大型主机上面，随着PC性能的不断增长，Virtualization也开始逐渐在x86架构上流行起来。虚拟化可以将IT环境改造成为更加强大、更具弹性、更富有活力的架构。通过把多个操作系统整合到一台高性能服务器上，最大化利用硬件平台的所有资源，用更少的投入实现更多的应用，还可以简化IT架构，降低管理资源的难度，避免IT架构的非必要扩张。客户虚拟机的真正硬件无关性还可以实现虚拟机的运行时迁移，可以实现真正的不间断运行，从而最大化保持业务的持续性，而不用为购买超高可用性平台而付出高昂的代价。
2 民航气象数据库系统介绍
民航气象数据库系统分为气象资料处理子系统和数据库管理子系统。
2.1 气象资料处理子系统：资料处理子系统共有12个进程，气象资料处理子系统对服务器data目录下接收到的气象信息进行分析分解，质量控制后入库。可处理的气象信息包括：民航气象报文、自动观测系统（AWOS）、卫星云图资料以及雷达资料等。
2.2 数据库管理子系统：数据库管理子系统采用客户机/服务器模式，可对资料处理、数据库等进行实时监控和管理，预报平台和服务平台则可通过获取Oracle数据库中的气象资料，以不同的形式展现给用户。数据库管理子系统主要侧重于对数据库中气象资料的管理。主要功能有系统登录、资料处理、数据库管理、数据库恢复、日志和统计、用户管理、进程管理、系统配置等。其告警功能可对资料处理子系统的运行异常、服务器端运行异常、监控进程运行异常、数据库的运行异常以及资料处理中的特殊情况进行告警。
3 民航云南空管分局气象数据库系统的硬件组成
由两台IBM服务器（型号：P520）组成，服务器运行的操作系统是AIX5.3。其中一台服务器为主用服务器，另外一台为备份服务器。
4 應用设计的必要性
民航气象数据库系统维护人员针对中国民航航空气象数据库及传真广播应用系统存在的问题所作的一些拓展和改进工作实例，然而从侧面我们可以看出，系统维护人员所作的这些工作只是一些个体的优化和补充，不能形成系统全面的、广阔覆盖的标准体系，另一方面随着计算机网络技术以及航空气象技术的发展，同时民用航空气象用户也不断增多，民航航空气象数据库及传真广播应用系统的弊端和缺点开始不断显现出来，归纳起来主要表现在以下几个方面：（1）随着客户端数目的不断增加，服务器承受很大的压力，整个系统的性能将大幅下降。另一方面各地区民航气象部门投入了大量的人力和物力来开发、维护和升级各种客户端服务软件以满足不同客户的不同需求，而靠原来那种个体的优化和补充显然是不现实的；（2）在以前用户可以到后台数据库来访问数据，而现在由于网络结构的复杂化，以及用户数量的不断增加，使得这种访问方式的安全隐患不断凸显出来，系统及信息的安全变得至关重要，相应的维护工作也会变得困难重重。
针对上述目前对于民航气象资料的需求量在逐年增加，客服端数量增长很快，而如今民航云南空管分局的民航气象数据库中运行的只有两台IBM服务器，故而存在的服务器承载压力过大。因此需要在现有的两台服务器上应用虚拟化技术，最大化利用硬件平台的所有资源，用更少的投入实现更多的应用，还可以简化IT架构，降低管理资源的难度，避免IT架构的非必要扩张。客户虚拟机的真正硬件无关性还可以实现虚拟机的运行时迁移，可以实现真正的不间断运行，从而最大化保持业务的持续性，而不用为购买超高可用性服务器而付出高昂的代价。
5 具体的应用设计
5.1 航空气象报文资料数据处理程序
如图所示：航空气象报文资料数据处理程序程序由“报文数据处理接口模块”、“公报处理模块”、“报告要素处理模块”、“质量控制模块”、“数据库入库模块”组成。其中除“报文数据处理接口模块”外，都是由一组程序组成。例如公报处理模块，由于有多种不同的公报格式，对应每一种公报就有相应的公报处理程序。
航空气象报文资料数据处理程序长驻内存，为可重入程序。一经启动，虚拟化系统可按控制参数的设定定时扫描通信接口目录，如果发现有报文文件就读入报文，分离一份公报，调用与之相应的处理程序，对一份公报处理完成后继续下一个公报，直到该报文文件处理完成，将该文件从通信接口目录中删除，转入垃圾备份目录，然后处理下一个报文文件。
为了有效解决机场信息系统所面临的难题，本文拟采用两台IBM服务器虚拟平台软件的服务器虚拟化整合解决方案。（如表1）
民航信息系统解决方案主要由两台IBM服务器构成信息系统的资源池，可有效避免服务器出现硬件故障时，只有1台服务器提供服务，导致资源负荷过度集中而形成性能瓶颈；通过1台低端独立的PC服务器安装v Center完成资源池的集中管理；本方案不需要独立的磁盘阵列，系统中需要的共享存储由V M ware的专为中小企业打造的VSA组件、利用服务器的本地存储来实现；针对集群HA问题，可通过使用V M ware v Sphere自身拥有的HA功能解决，在硬件平台级别，不需要额外的HA软件。
方案分析：
资源利用率提升情况：采用两台IBM服务器虚拟平台软件的服务器虚拟化整合解决方案后，各类资源的利用率明显提升。同时，机房设备采用量减少，包括数据中心机房空间、机柜数量、交换机端口及网线数量、耗电量、空调和人力成本，实现绿色机房、节能减排的目标。
模板功能提升系统的可维护性：模板功能可通过向虚拟化平台申请所需的硬件资源，安装操作系统后，完成配置数据库管理软件和应用服务器，验证确保应用成功运行后，利用克隆功能把所有的IBM制作为模板，放入模板仓库中。后期部署则直接通过VM模板完成部署，简化了现场安装部署工作复杂程度，缩短应用上线时间，简化了系统维护的难度。
系统的高稳定性：方案通过V M ware v Sphere的HA及VSA，可以实现可靠的运行环境，任何一台服务器的失败，V M ware v Sphere虚拟化平台都可以自动发现，并把失败的服务器从可用服务器列表中剔除，从而保证任意时间用户请求的计算资源都是建立的可用的服务器之上。同时，通过功能，还可以保证失败的虚拟机计算资源可以自动迁移到其他可用的服务器上。
5.2 数据结构
数据库的数据结构由数据库目录结构，数据库表和字典组成。
5.2.1 数据表
数据表根据存取的时间和种类不同有不同的表结构。如：公报表，报告表，要素表和图形图象表等，在如有实时库表，历史库表和反演库库表。
5.2.2 数据字典
数据字典是对数据的说明。这种说明数据的数据也称为元数据。数据字典存放在目录字典目录中，数据库建立是由应用程序读出在数据库中建立数据字典表。如控制字典表，清除字典表和区站号字典表。
5.2.3 数据库目录结构
数据库目录结构中由四部分组成，执行程序目录；源程序目录；字典目录；数据工作目录。对于数据目录中又分四个子目录分别为：口志文件存放目录；监控信息文件存放目录；存档备份文件目录；通信与数据库接口目录。不同的目录中存放不同的文件。
5.3 程序结构
整个系统下分为三个子系统：数据库数据生成子系统、数据库数据检索应用子系统以及数据库系统管理子系统。
5.3.1 数据库数据生成子系统的作用是将从通信系统收集到的气象资料进行收集、处理、存储归档作用。按气象资料类型分类主要由气象报文的处理储存、航空报文的处理储存、图形图像及各点资料处理储存三部分程序组成，分别包括地面和探空实况资料处理模块、口常航空报文处理模块、数值预报格点资料处理模块、雷达和卫星云图图像资料处理模块等各类常规数据处理模块，其分类归档主要是依靠文件的命名规则实现。
5.3.2 数据库检索应用子系统的使用对象是用户，其作用是为气象预报人员和航空气象用户提供各机场实况报文、预报、图像图形产品、重要气象信息等丰富的气象产品。数据库检索应用子系统由：程序检索调用接口函数、图形界面用户管理程序组成。
5.3.3 数据库系统管理子系统主要面向系统管理员或维护人员，包括数据存档/恢复程序、数据自动/手动清除、数据库管理程序、数据库监视信息采集程序构成。包括数据存档模块、存档数据恢复模块、数据库手动清除模块、数据库自动清除模块、元数据加载模块、数据表生成模块、字典数据载入模块、数据库进程信息采集模块、数据库口志信息采集模块、数据库数据统计信息采集模块等。
5.4 系统功能设置
（1）库生成功能是指从将通信系统或其它加工系统获取的气象资料进行格式检测和转换，然后按数据库所设计的格式写入库中。民航气象数据库应用系统获取资料方式主要通过通信分系统获得，通信分系统将收到的数据分门别类存放在指定的接口目录，然后由数据库处理程序读出数据进行处理入库，另外系统库生成功能还可以通过分布式恢复功能和存档功能分别从其它的系统数据库中和存档文件中生成数据。
（2）质量控制功能主要是针对实况观测资料而言的。从气象数据特点来看民航气象数据库应用系统需要对实况观测进行两个方面的检测：一是对各种实况观测资料编码格式进行检测，检测项目包括观测资料种类标志检测、台站号检测、经纬度检测、组指示码检测及数字字母变换检测等等，在检测的同时，对于不符合格式规定但又在业务允许范围内的错，则需要按预定的原则自动订正，而对于不能订正的则将其相应的要素作缺测值处理，如果是特别严重错误致使系统无法进行修订的报文则需要将整份报告舍弃。另外一方面是需要对部分气象要素值的物理意义进行质量控制，比如气温的值范围应该在常理范围内等，因此检测内容需要有要素极值检测、要素值和时间一致性检测等。
（3）为了维持库生成程序的正常运行，民航气象数据库应用系统需要检测由于资料异常问题而出现的库生成程序的中断或死循环，并设法跳过该异常资料的处理进程。
（4）针对不同的用户民航气象数据库应用系统需要有不同的方式提供检索服务功能。针对数据库维护人员可以采用程序调用方式，即通过接口提交参数从而获得所需资料；而针对资料使用人员（航空气象用户和气象预报人员）则需要采取分布式的检索方式，用户必须首先通过授权，然后通过系统界面查询检索到分布式数据库系统中的任意节点库数据。
6 结论
过去几年来，基于软件的虚拟化技术在民航系统上迅猛发展，更强大的功能和更简单的管理使得虚拟化己经成为横向扩展硬件资源共享的一项重要技术，迈渐走向成熟和普及。虚拟化技术若要实现其全部潜能并拓宽其应用范围，必须与硬件实现更紧密的结合。随着技术的纯熟，硬件辅助的虚拟化技术，虚拟仕技术投入实用的成本和复杂性大幅降低，虚拟化技术的发展也从此进入了一个全新的时代，正朝着更强大、更高效、更可靠、更灵活的方向迈进。随着民用航空运输的快速发展，各国对民航业务运行系统的投入也不断加大，先后有美国和欧洲在空管运行上提出了发展规划，同时也为我国民航事业的发展特别是空管运行方面提供了借鉴的思路，在各国的运行发展规划虚拟化航空气象系统的建设和运行能力的增强是其发展的重点，而虚拟化数据库应用系统的建立也正好是民航气象业务运行不断发展的一个体现。
参考文献
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数据库设计毕业论文范文第2篇
【关键词】基于项目；数据库；课程设计；教学研究
数据库课程设计是计算机相关专业的一门非常重要的专业实践课，该课程总的学习目标是让学生熟练掌握数据库技术的相关理论知识，并能够理论联系实际，解决实际问题。通过数据库课程设计的实践环节，培养学生分析、设计和编程实现数据库应用系统的能力，让学生具备较好的数据库项目实践能力，掌握过硬的职业技能。本文对数据库课程设计教学中存在的主要问题进行了细致的分析，提出了基于项目的数据库课程设计的详细教学方案。
1.数据库课程设计中存在的主要问题
（1）学生参与数据库课程设计的积极性不高、知识和技术储备不够。
（2）学生重编程实现而轻分析和设计。
（3）课程人员组织和时间安排不太合理，任务设计和要求偏低。
（4）课程考核方式、评价体系和管理过程不够科学。
2.基于项目的数据库课程设计教学方案的设计与实施
2.1 基于项目的数据库课程教学方案
本文提出的基于项目的数据库课程设计教学方案是指设计能够吸引学生兴趣、难易适中、选题丰富并且能够满足不同层次的学生需求的项目设計任务，参照软件公司分析、设计、编程实现应用软件的基本步骤和人员组织形式来安排和组织学生进行数据库课程设计。其重点在于把学生的课程设计任务提高到软件工程项目的高度，并通过模拟实训加以实施。按照软件工程传统方法学的思想，结合数据库设计的基本步骤，将数据库应用软件的开发简单划分为需求分析、总体设计、详细设计、编码和测试四个阶段。每个阶段的任务均在指导老师的指导下，由项目组成员通力协作、自主完成。在每个阶段结束后，采用项目评审的方法，对每个小组每个学生的具体工作进行阶段性评审，学生分组汇报工作成果，并按照软件工程的要求提交阶段性技术文档。项目模拟实训根据课程设计选题采用项目小组的形式进行分工，项目规模和难度由指导老师和项目小组全体成员根据课程设计指导书协商决定。每个项目小组由一名同学担任项目组长，项目组长可以根据小组内每个人的能力和经验合理分配任务。每个学生在项目开发过程中，担任不同的角色。在工作中，项目小组的成员相互沟通和交流，组与组之间也可以相互借鉴学习，提高学生的参与积极性，培养学生的团队合作精神。
2.2 基于项目的数据库课程教学方案的实施
2.2.1 课程设计的选题
数据库课程设计是培养学生创新能力的有效途径，其设计题目应该具有一定的应用背景，让学生能够遵循软件工程的基本原理设计一个具有实用价值的数据库应用系统，使所学知识能够融会贯通。
精心准备和策划设计适当的项目，是实施基于项目的数据库课程设计教学的关键。在确定项目时应综合考虑以下几方面的因素：（1）能将数据库的理论知识和实际应用技能较好的结合在一起；（2）所选项目数量要足够多，涉及面要广而且是学生比较熟悉和有兴趣的应用领域；（3）项目的难易程度要能够满足不同层次的学生的需求；（4）项目的整个开发流程要规范，以项目为主线，引导学生把掌握的程序编程知识、数据库和软件工程等理论应用到软件开发实践当中去，让学生掌握软件开发的整个开发流程，具备项目开发的实战经历。
2.2.2 课程设计的人员组织
按照开发流程，参照软件公司的人员组织形式，将班级的学生分组，每组5至6人，以学生自由组合为基础，教师可根据学生的兴趣和特长、编程水平、知识结构、学习能力、性格特点、男女搭配等因素进行调整。每个同学可以担任不同的角色：如项目管理员，系统分析员，系统设计员，系统开发员等。
每个小组由其成员推选产生一名项目组长，负责制定本小组的开发计划、工作任务的分配和调度、监督实施等工作。在组长的指挥下，对小组成员进行分工，语言表达能力强善于沟通的同学负责联系工作和调查研究，美工好的同学负责界面设计，编程能力强的负责代码的编写，程序设计能力强的负责系统的整体设计和程序调试，写作能力强的负责技术文档的书写等。教师要负责帮助把握进度，提醒学生合理分配工作时间等。
按小组形式开发项目，不但有利于培养学生的团队合作精神和提高学生的管理能力，而且更接近工作实际。
2.2.3 综合设计过程
学生发挥各自的特长分工协作，运用已学软件工程、数据库理论思想和数据库设计理念、C#或C++等编程语言，具体设计实现一个小型数据库应用系统。开发设计过程按以下顺序进行——自选课程设计课题，调查用户需求，总结归纳数据流程，分析性能，书写需求分析及总体设计报告（包括数据流图、数据字典、数据库概念模型、逻辑模型、系统功能模块），完成应用系统的开发，进行系统整合和测试，功能完善，汇报设计成果（包括撰写设计报告、系统验收、结果汇报）。主要分为需求分析、项目设计、项目实施和成果展示。
（1）需求分析是保证项目顺利完成的前提。需求分析做得不好，甚至会导致整个系统返工重做。因此，在课程设计环节中学生必须根据教师提供的项目背景资料，通过图书馆、网络或相应的组织、部门、企业去查找相关资料，结合自己的生活经验，对数据和处理进行分析，画出各层数据流图，做好详细地需求分析。教师要对学生的需求分析报告进行指导和评价。
（2）项目设计是关键。本阶段主要包括数据库的概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计。要求学生在需求分析的基础上，设计E—R模型，详细描述实体的属性及实体之间的联系；实现E-R图向关系模型的转换，并对关系模型进行优化；定义主键、外键、视图、索引等。此外学生还应该设计出系统的功能模块图。教师通过检查学生设计的E-R图、关系模型和功能模块图，对每个组进行分析、评价和指导。
（3）项目实施。项目实施即数据库的实施、运行与维护阶段，主要包括应用系统的编程与调试。指导教师为学生提供技术支持，适时组织讨论、讲解和归纳总结为学生提供解决问题的新思路、新方法。
（4）成果展示。学生以项目组的形式完成了项目的整体设计与开发后，各个小组将在课程设计末期进行成果汇报和展示，接受教师和其他同学的评价。通过作品展示和评价，可以激发学生的竞争意识，促进项目组成员之间的交流与协作。
2.2.4 课程设计的时间安排
针对课程设计时间安排上的不合理问题，采取双管齐下的方式。首先增加教学计划中数据库课程设计的教学学时，由原来的2周改变为4周，使得学生有足够的时间来完成课设任务。其次，提前讓学生进入分组和选题环节，并将每个人要完成的任何合理分配，让学生提前进入做好项目的知识储备、调研等前期准备工作。
2.2.5 课程设计的考核与评定
加强过程考核，提高对课程设计的总体要求，细化评价指标。学生在课程设计结束后，不仅要提交软件系统，还要提交课程设计报告，并进行分组汇报。课程设计的最终成绩由以下几部分组成：考勤lO%，平时抽查1O%，答辩20%，课程设计报告30%，系统演示30%。其中前四项由教师评分，系统演示由学生评分，每组各选派一名代表给大家演示系统并介绍基本情况，由各组分组讨论，对其它组开发的系统进行评价和评分，最后取平均分并公布成绩。
为学生提供展示自我的平台，建立完善的考核指标和体系，这样不仅有利于激发学生的学习兴趣和积极性，也有利于提高学生运用数据库理论实际问题的能力。
3.总结
通过基于项目的数据库课程设计教学研究，不仅使学生能够在理解数据库理论的基础上，实际动手开发一个实际的应用系统，而且在一系列的开发设计过程工作中能够树立学生的项目开发管理思想，能够培养学生应有的团队协作、自主管理、主动学习、创新思维、综合运用、动手实践等能力。使数据库课程设计真正成为学生验证理论的“实验场”，成为开发学生潜力、培养实战能力的“战场”，成为体验项目开发过程的“运动场”。
参考文献
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作者简介：汪利琴（1982—），女，湖北仙桃人，长江大学工程技术学院信息系讲师，主要研究方向：数据库。
数据库设计毕业论文范文第3篇
【摘 要】 数字经济时代，数据信息、数字技术、数字化思维渗透到经济社会的各个领域，文章就数字化背景下企业运营管理的创新变革对经管类人才素养的新要求进行阐述和分析，提出了数字经济时代经管类人才需要具备数字素养和数字化管理思维。企业数字化运营虚拟仿真实验，从企业战略制定、市场需求预测、产品研发和设计等运营管理的几个关键环节模拟企业数字化运营的真实情景，是培养经管类人才的数字意识、数据分析能力、数字化管理思维的重要途径和方法。
【关键词】 数字经济; 数字化思维; 企业运营; 虚拟仿真
一、引言
随着大数据、移动互联网、云计算、人工智能等新技术的迅猛发展及其在社会生活中的广泛应用，数据资源爆发式增长，数字技术的持续创新，加快了经济社会各领域数字化的进程，形成了新型的数字化经济以及商业活动模式，数字经济成为新时期推动经济实现快速增长的重要驱动力量。在新的商务环境下，企业运营面临着数字化转型。高校经管类专业的人才培养，需要顺应数字经济时代发展的趋势，提高学生数字素养。通过开设数字素养类的实验课程，营造虚拟仿真现实企业的数字化运营环境，掌握获取数字资源的工具方法，提升分析数字信息的能力，培养数字化运营管理的思维，培养适应数字经济时代的高质量经管类人才。
二、数字经济对经管类人才的素养提出新要求
（一）数字经济的内涵及其特征
数字经济是现代信息技术革命催生的一种新的经济形态，是目前引领全球经济增长的重要引擎之一。近年来，世界主要发达国家均推出了各自的数字经济政策与行动计划。我国政府十分重视信息技术对经济社会发展的促进作用，在2015年《国务院政府工作报告》中首次提出了“互聯网+”的发展战略，通过互联网融合创新，加快经济转型的进程。2016年G20杭州峰会的重要议题之一就是数字经济，在《20国集团数字经济发展与合作倡议》中，首次对数字经济提出了明确的定义。倡议认为，数字经济是以现代信息网络为重要载体的一系列经济活动，数字化知识和信息成为关键的生产要素，提高效率和经济结构的重要动力是信息通信技术的有效利用。数字经济作为一种新的经济形态，呈现出不同于传统经济的独特特征。
1.信息沟通具有快捷性、直接性和可靠性。首先，互联网突破了传统的国家和地区界限，跨越了物理空间的距离，使全球紧密地联系起来，而高速发展的现代信息网络使信息传输更为高效;其次，数据作为数字经济时代传递信息的重要媒介和载体，突破了不同语言和不同文字限制，信息沟通更为顺畅;最后，由于互联网的发展使得经济组织结构趋向扁平化，生产者和消费者可以直接联系，减少传统经济模式的中间商环节，而且数据直接来源于经济主体的行为活动，使得信息沟通快捷、直接和可靠。
2.数据成为驱动经济发展的核心生产要素
移动互联网和物联网的蓬勃发展，使全球数据量呈爆发式增长，巨量的数据经过处理被广泛应用于社会各个领域，大数据的概念应运而生，数据资源成为了企业未来运营发展的重要资源。党的十九届四中全会明确提出，“健全劳动、资本、土地、知识、技术、管理、数据等生产要素由市场评价贡献、按贡献决定报酬的机制”，此次会议将数据纳入生产要素范畴，为其参与收益分配破除了制度障碍。这意味着数据成为数字经济时代的关键生产要素，与农业经济时代的土地和劳动力、工业经济时代的技术和资本不同，数字资源要素具有衍生性、共享性、非消耗性的独特优势，数字资源供给源源不断，为经济持续增长和永续发展提供了基础和可能。
（二）数字素养成为全民素质教育的新要求
在农业经济和工业经济时代，要求劳动者要具备一定的文化素养和专业技能，而一般对消费者基本没有要求。而在数字经济时代，数字技术渗透到经济社会的各个领域，要求生产者依据岗位需求，具备数字技术运用于专业领域的能力，同时对消费者也提出了数字素养的要求，如果不具备一定的数字信息素养，就无法正确运用数字化产品和服务，不利于数字经济的持续发展。因此，在数字经济时代，数字素养成为劳动者和消费者都应具备的重要能力。关于数字素养的概念，经济合作与发展组织（OECD）的专家认为，“数字素养是指获得工作场所和社会生活各个方面的全部精致能力，个人需要领会全部技术潜力，学会运用能力、批判精神与判断能力”。2019年G20峰会的《贸易和数字经济宣言》指出，“公众数字素养教育不足，影响创新的可持续发展”。为促进公民数字素养的提升，欧盟发布了《数字技能宣言》，推出了数字素养教育框架，提出21世纪劳动者和消费者的首要技能是数字素养。数字素养成为数字经济时代全民素质教育的新要求。
（三）数字化管理思维是经管类人才应具备的职业素养
随着数字技术向各领域渗透，企业运营的商务环境发生了巨大的变化。在数字经济时代，顾客的消费行为和社交媒体数据资源，使得企业能精准地了解顾客的需求，并据此创造新的需求;企业不再单纯地进行产品设计，而是围绕着数据-产品-服务，进行业务设计和商业模式创新;虚拟动态的网络供应链逐步替代传统垂直的线性供应链。这种运营模式的变革能够创造更高的商业价值，更能满足消费者需求。然而这一创新变革能否取得成功，取决于相应的运营管理流程如何做出改变，是否具有数字化的管理思维。信息化和数字技术可以赋能企业提升生产效率，但只有数字化管理思维，能从根本上改变传统的商业逻辑和管理思想，创新企业商业模式，推动企业运营的创新变革，“经管技能+数字技能”是数字经济时代对经管类人才的基本要求，是培养数字化管理思维的基础。高校作为经管类人才培养的重要基地，要顺应经济社会发展的需要，及时调整人才培养目标定位。
三、数字化环境下企业运营虚拟仿真实验教学的必要性
（一）虚拟仿真实验可以营造企业数字化运营的真实情景
虚拟仿真实验是借助于信息技术，通过软硬件的配合，在实验室将现实情境进行仿真模拟的一种虚拟现实方法。企业运营是一个复杂而系统的过程，包括需求预测、产品设计、采购供应、生产制造、产品营销以及售后服务等一系列活动。现实生活中，很难有机会接触和了解企业实际运营的全貌。而虚拟仿真实验，可以借助信息技术在实验室呈现企业运营的全貌。在数字化环境下，企业运营的实体环境逐渐向虚拟空间转移，虚拟网络空间和电商逐渐替代了实体店铺，企业、产品和消费者之间通过虚拟空间交互连接更加频繁，用信息技术仿真模拟企业运营的虚拟环境最为真实贴切。
（二）企业运营虚拟仿真实验是培养经管类人才数字素养的重要途径
实验教学是培养学生实践能力的重要方法和手段。通过虚拟仿真实验，真实体会企业数字化运营的全流程，在参与企业运营过程中，掌握获取数据资源的工具和方法，学会快速有效地发现信息、获取信息、整合信息、分析数据，学会运用数字化技术提升企业运营生产效率，尝试运用数据资源、数字技术和经济管理专业知识，创新商业模式，而且可以多次反复实验、尝试、学习、总结和思考，培养数字化管理思维。
（三）“以虚补实”解决实践教学资源的不足和局限性
在经管类人才的培养过程中，社会实践是锻炼和培养学生实践能力的重要途径，它包括校外实习和假期社会实践，可由学校统一组织，也可以是学生自主安排。一般要求学生深入到企业进行实习，真正参与到企业业务工作中，真实地体验运用理论知识解决实际问题的全过程。但是这种学习形式也存在着一定的局限性：一是校外实践基地资源紧缺，难以保证学生能够有机会在合适的岗位进行实践，从而导致社会实践流于形式。二是实践涉及的知识模块有限。企业运营是一个多项业务错综交互的综合过程，一般情况下，学生在实践中仅能够接触某一类型的工作或者某一业务的工作，很难有机会了解企业运营的整个过程。在企业运营虚拟仿真实验中，能够真实地呈现企业运营的各个环节和各项业务，学生可以体验在真实的环境中完成各种预定的实验项目，体验、学习和实践;学生既可以涉及不同模块知识的“真业务”，又可以在短时间内有机会参与不同岗位“做真业务”，弥补社会实践的不足。
四、企业数字化运营虚拟仿真实验的设计思路
在数字化环境中，企业运营的管理决策涉及供应链的各个环节，应该从供应链的视角做出系统的整体设计，而不是仅考虑单个企业自身的事情。因此，企业数字化运营管理虚拟仿真实验也应该从企业战略制定、市场需求预测、产品研发和设计等运营管理的关键环节分模块进行设计。
（一） 企业战略数字化模块
数字经济时代，无论是生产者还是消费者，工作生活越来越习惯和依赖数字技术，数字技术能够使企业线下实体空间和线上虚拟空间融合协同发展，企业间的竞争转换为数字化竞争。企业应该从战略层面确定数字化战略和阶段性目标。此模块实验锻炼学生从战略角度理解和适应数字化，学会用数字化运营管理思维制定企业数字化战略。
（二） 需求预测数字化模块
需求预测是企业运营管理的基础。数字经济时代，企业可以获取的数据类型丰富、数据量巨大，移动互联网加快了信息的传播速度，加上强大的数据分析能力，企业可以准确快速地预测顾客的需求。该模块实验使学生掌握获取数据的工具和方法，提高数据分析的能力。
（三） 产品设计数字化模块
数字经济时代，依据大量的消费者使用数据和社交媒体数据，企业能够更精准地了解消费者的偏好，准确地设计符合市场需求的产品。此模块实验培养学生学会利用智能互联网产品返回的用户使用数据和社交媒体数据，分析消费者的习惯和偏好。
（四）定价与库存管理数字化模块
企业的库存管理决策与定价决策密切相关，通过非结构化的消费者数据发现价格需求函数，通过数据采样进行产品的动态定价，还可以在不同细分市场上采用差异化定价策略。动态的价格决策需要考虑剩余的库存数量，库存补货决策受到消费者需求的影响。此模块实验，学生学会通过数据分析，确定产品定价和管理库存。
（五）供应链管理数字化模块
供应链管理数字化主要体现在流程智能化和决策对数据的依赖。在大智移云等新技术的支持下，在互联网虚拟供应链中可以完成产品或服务的设计、生产制造、仓储和配送、售后服务等环节。网络化、动态化、虚拟化是数字化时代下的供应链有别于传统供应链的特点。此模块实验让学生体会在虚拟供应链中完成产品的生产、仓储、配送等环节。
五、企业数字化运营虚拟仿真实验教学的实施路径
（一）构建数字素养的课程体系
经管类人才培养方案中应该开设培养数字素养的相关课程，通过基础知识、基本原理和数字化思维的教学，培养数字意识、统计思维和数据分析能力。课程体系大体分三个层面：（1）基础课程，帮助学生掌握数字经济的相关概念，了解数据获取的主要流程，如统计学、大数据、云计算等。（2）数据专业基础课程，使学生了解解决实际问题需要的编程工具，掌握大数据应用的初步能力，如数据仓库、R语言、面向对象的程序设计等课程。（3）数据类专业课程，使学生掌握预处理技术和数据挖掘技术，如数据挖掘和数据分析等课程。
（二）加强数据资源建设
虚拟仿真实验教学项目建设，需要数据资源支持，企业运营虚拟仿真实验项目的数据资源主要有：（1）经管类通用数据库，如国泰安、Wind、中國经济数据库、国研网、RESSET金融研究等。（2）MBA案例数据库。在虚拟仿真实验中，虚拟仿真技术只是呈现的方式，核心要素还是实验的内容和设计，高质量的案例是开发高质量虚拟仿真实验的基础。目前，中国专业学位案例中心案例库是最主要的案例数据库。（3）院校自建案例库。主要源于本校教师的研究成果、调研数据以及课程教学自行开发的案例。高校若想保持案例的现实性和前沿性，就必须对案例库进行长期的跟踪和调研，以确保案例库与时俱进。
（三）做好软硬件保障工作
实验软硬件设备是进行实验教学的基础条件。科学合理的设备购置，有利于实验课程体系完善和实验室使用效率的提高。高校要合理安排经费投入：一是要购置相关的统计和数据处理软件;二是建设虚拟仿真实验室;三是建设虚拟仿真实验教学管理平台，做好软硬件保障工作，确保实验教学顺利进行。
六、結语
数字经济时代，数据信息、数字技术、数字化思维渗透到经济社会的各个领域，数字化背景下，企业运营管理发生了较大变革，对经管类人才素养提出了新的要求。企业数字化运营虚拟仿真实验教学可以助力高校增强经管类学生的数字意识、提升数据分析能力、培养数字化管理思维，培养能适应未来社会经济发展，具有数字素养的经管类人才。
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数据库设计毕业论文范文第4篇
1 代理模块的设计
数据库安全代理系统中的代理模块主要有两个功能,一是作为客户端和后台数据库的通讯代理;二是实现系统内各模块间信息的转发服务。代理模块将会完成与客户端、SQL语句分析模块、系统安全模块、入侵检测系统和PostgreSQL数据库之间的通信。
1.1 和客户端的通信
在该通信过程中,代理模块将处理来自客户端的登录、登出请求,接收来自客户端的信息。客户端提交的信息有两类,一类是用以登录数据库安全系统的登录信息,登录信息的内容包括用户的用户名、密码、和要访问的数据库名。另一类是用来访问后台PostgreSQL数据库的SQL语句。代理模块将根据接受到的信息的种类将信息提交给后续的不同组件。同时,代理模块还将回送给客户端两类信息,一类是用户登录成功与否的信息,只有当用户登录成功后,才允许用户提交SQL语句;另一类信息是用户提交的SQL语句被后台数据库执行的结果。
1.2 和SQL语句分析模块的通信
在该通信过程中,代理模块将用户提交的SQL语句传递给SQL语句分析模块。当语句分析模块分析完SQL语句之后,会将分析的结果回送给代理模块。
1.3 和系统安全模块的通信
在该通信过程中,代理模块传递给系统安全模块两类信息,一类是用户的登录信息,另一类是SQL语句分析模块的分析结果。代理模块将用户的登录信息传递给系统安全模块是为了让系统安全模块检查请求登录的用户是否是合法用户。
1.4 和入侵检测系统的通信
在该通信过程中,代理模块将需要进一步检测的SQL语句提交给入侵检测系统。判断一句SQL语句是否需要进一步检测的依据是语句中的数据库对象的安全级别,当安全级别高于一个设定的阈值时,则判定该语句需要进一步检测。入侵检测系统在对该语句进行基于行为的入侵检测之后,将检测的结果回送给代理模块。
1.5 和PostgreSQL数据库的通信
在该通信过程中,代理模块将根据系统安全模块和入侵检测系统的检测结果把合法的SQL语句转发给后台的PostgreSQL数据库,让其执行用户提交的SOL语句。同时,接收PostgreSQL数据库的执行结果,然后回送给客户端。代理模块就像数据库安全代理系统的中枢,是信息流汇聚之处,也是由它将各种信息通过不同的机制发送到不同的组件。通过上述一系列的通信代理,代理模块不仅为后续的分析模块和安全检测模块提供了输入;也使数据库安全代理系统和入侵检测系统的协作成为了可能;还使用户只感到自己提交了SQL语句,然后后台数据库回馈了执行的结果,使得整个数据库安全代理系统透明化。
2 系统安全模块的设计
(1)安全策略实施组件SPE。安全策略实施组件SPE的作用是执行安全策略决策SPD所做的决定,整个框架只有从SPE输出的一个出口,这表示任何的安全策略操作最后只能通过由SPE的执行来向外输出,满足了参考监视器只能有唯一一条信道出口的要求。(2)安全策略决策组件SPD。安全策略决策组件SPD是整个RM框架的核心成员组件,将由它来实现访问控制的决策。在访问控制模型中为控制制定了一系列的规则,通过规则来约束访问行为,在参考监视器中一条规则往往被描述成一条安全策略。(3)安全策略库组件SPL。安全策略库组件SPL存储的是系统预先设定的一系列安全策略,本文将用户的安全属性和数据库实体的安全属性也作为一种安全策略存放干SPL中。将SPL放在框架外侧还表示,在整个系统中不强制规定只使用一个SPL,可以通过多个SPL的相互协作来提高整个系统的运行效率,降低用户查询的延时。(4)用户认证/授权组件。用户认证/授权组件是用户实体进入系统安全模块的入口,用户通过输入登录信息进入系统安全模块,登录信息包括:用户名、密码和要访问的数据库名,用户认证/授权组件对用户进行认证。(5)主体/客体存储组件。用户名以及用户访问的数据库名是通过代理模块传给用户认证/授权组件,在用户认证/授权组件检测用户为合法用户后,再由其存入主体/客体存储组件的。而数据库实体,如上述的三张表,是由SQL语句分析模块通过分析用户提交的SQL语句得到的,主体/客体存储组件是数据库被访问对象进入系统安全模块的入口,由SQL语句分析模块传入。是语句分析模块对SQL语句分析所得的结果,然后由其传入系统安全模块。(6)安全策略存储组件。安全策略存储组件是用来存储安全策略的,这些安全策略将用于控制用户对数据库对象的访问行为,它们由映射组件通过映射主体/客体存储组件中存储的数据库对象而来,当主体/客体存储组件存储了用户要访问的数据库对象后,便通过映射组件从SPL中提取出这些数据库对象所对应的安全策略,这样节省了直接查询SPL中众多策略所带来的时间上的浪费。(7)计时器组件。由于用户和对象的条件属性是可变的,因此,计时器组件在RM中是不可或缺的。它将记录系统时间以供SPD进行决策,并每隔一段时间来对条件属性进行查询以便能够在对象使用中进行授权决策。同时,它还将在预设时间到达时提醒安全策略存储组件更新安全策略。
3 结语
本文是数据库安全代理系统的设计部分,首先阐述了数据库安全代理系统的设计思想,随后分析了数据库安全代理系统的工作原理和及其组成结构,然后,阐述了代理模块、SQL语句分析模块和系统安全模块的设计,这些模块的协同合作将使数据库安全代理系统检测出合法用户的滥用行为,同时与入侵检测系统的合作将检测出SQL语句注入的入侵。
摘要：由于对数据库的入侵行为频繁的发生,关于数据库的安全技术成为信息安全研究的焦点,采用入侵防御技术来保护数据库是一种非常有效的安全措施。本文主要对于数据库安全代理系统的设计进行探讨,重点对于代理模块和系统安全模块的设计进行论述,对于今后数据库安全设计具有一定帮助。
关键词：数据库安全,入侵防御,访问控制,参考监视器
参考文献
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数据库设计毕业论文范文第5篇
摘要： 为满足国产有限元软件HAJIF对大规模可视化的前置建模和后置数据处理功能的迫切需求，基于面向对象的程序设计思想设计并实现具有高度灵活性的前后处理模块.提出层次化、组件式的软件设计架构.在前处理功能设计方面，引入准C++标准Boost库，解决模型数据的持久化和内存管理问题；采用节点相关面法以及OpenGL深度缓存机制大大提升模型显示效率.在后处理功能设计方面，建立物理场量值与颜色的对应关系，并构建结构变形比例放大因子计算公式.研究表明：面向对象的程序设计方法可以大大提高开发效率和前后处理模块的可维护性.
关键词： HAJIF； 前处理； 后处理； 有限元； 面向对象程序设计
0 引 言
商业化的CAE软件，如Abaqus和Nastran等，大多具有友好的前后处理模块.HAJIF是航空工业集团研发的大型有限元分析软件，其功能涵盖静力、模态、屈曲等通用计算以及优化、静弹、颤振、热应力分析等专用求解计算功能.[1]近年来，随着数值分析方法的逐步完善，尤其是计算机运算速度的飞速发展，整个HAJIF计算系统求解规模越来越大，求解效率也越来越高，但由于缺少对大规模模型的前后处理功能，HAJIF软件的长远发展与市场销售受到制约，因此，增强可视化的前置建模和后置数据处理功能十分迫切.
在分析有限元前后处理特点的基础上，提出以有限元数据结构为中心构建前后置程序架构的思路，借助主流的程序设计语言C++，采用面向对象的程序设计思想，设计开发前后置模块HAJIF_PrePost，并重点对其中的关键功能技术进行探讨，如底层数据结构设计、模型数据持久化、大规模网格与云图显示技术等.
1 总体架构
HAJIF_PrePost模块采用层次化的三层体系架构，见图1.底层是数据层，负责有限元模型数据的管理以及图形显示数据管理，是前后置模块的基础；中间层是业务层，承上启下，串联界面层与数据层，负责具体功能接口的定义实现、模型卡读写、图形处理、数据处理等，是前后置模块的核心；最上面层是界面层，主要提供数据显示、交互及建模功能，并负责各个求解模块的界面定义和任务管理.
出于开放性的考虑，HAJIF_PrePost模块遵循面向对象、模块化的软件构建技术，按照高内聚低耦合的原则，以库函数的方式形成一系列基础服务组件即动态链接库，不同功能组件通过约定的接口协同工作、传递数据，整个架构由一个主程序和多个基础服务组件构成，见图2.
2 前处理关键功能设计
2.1 数据结构设计
利用C++面向对象继承的重要特性，建立HAJIF_PrePost模块完整的前后处理类层次结构.[2-3]分别构建Element，Node，Material，Property，Load和Bound等基类，用于对有限元单元、节点、材料、属性、载荷和边界等数据的公共部分进行封装.在设计好基类后，可以派生出更加具体的子类，例如：由载荷类可以派生出力矩类、温度类，由属性类可以派生出杆元类、梁元类和壳元类等.
为实现有限元数据的可扩展性，HAJIF_PrePost模块采用工厂设计方法模式，通过工厂对象接口，将实际创建工作推迟到子类中，使系统在不修改工厂接口的情况下引进新的产品.如：分别定义单元类ElementSet，材料类MaterialSet，属性类PropertySet和载荷类LoadSet等8个工厂接口，然后通过定义模型管理类FemManager存储管理相应的工厂类.以种类相对较多的单元类为例，其数据结构见图3.
2.2 模型数据管理
模型数据管理是CAE软件前后处理的基础：一方面需形成统一的数据库文件，将内存中的模型数据进行存档；另一方面能根据用户需要快速方便地进行内外部数据的交换.基于C++标准库的I/O流框架虽然提供富有弹性且易于使用的流处理机制，但不具备快速对模型对象进行序列化存储、存档的能力.准C++标准Boost Serialization能以库的形式为C++提供这个重要的功能，可以序列化C++中的各种类型，同时Serialization库把存档的格式与类型的序列化完全分离开来，任意的数据类型都可以采用任意的格式保存，非常灵活.[4]由于HAJIF_PrePost模块是按照面向对象的思想进行设计的，因此可以应用Serialization库将模型对象转换为一个字节流进行存储或者传输，在需要时再恢复成与原状态一致的等价对象.
仅仅依靠Boost Serialization进行模型对象的序列化与反序列化，会存在内存泄露的问题，特别是在反序列化时虽然分配内存但是却没有合理的地方释放，采用外部释放又存在释放不完全的风险，故引入Boost库的智能指针Share_ptr进行内存管理.以材料对象为例，在材料类集合对象映射表中存储其智能指针，伪代码如下.
2.3 大模型网格的可视化
有限元模型是由三维网格单元组成的，随着建模精度的逐渐提高，网格单元数量级可能上亿.由于在三维模型可视化过程中需要显示的只是所选择的计算区域外表面的信息，因此大模型网格的可视化问题就转化为快速判断在三维网格中哪些单元面是外表面，以及哪些外表面可见的问题.
针对单元内外面问题，众所周知，由于在三维模型网格中内部单元面属于并只属于2个单元，外部单元面只属于某一个单元.组建结构外部单元面的一般方法为先形成结构中所有单元的单元面，然后对各个单元面进行比较，节点组成完全相同的面即为内部单元面，其余的即为外部单元面.[5-6]随着网格单元数目的增加，这种方法的运算量将呈几何级数增加.为提高模型的显示速度和效果，采取如下更高效的节点相关面方法.
（1）建立节点相关面列表，F（n）=F1，F2，…，其中：n为节点编号，Fi代表一个单元面，例如单元号为154的四面体的1面为154.1，2面为154.2.
（2）对非空的F（n）列表的各个相关面进行比较，剔除节点组成完全相同的面，剩下的即为节点相关的外表面.
在提取出外表面后，需要把三维模型信息经过某种投影变换在二维显示的表面上绘制出来.投影变换会失去深度信息，导致图形的二义性.要消除二义性，就要在绘制时消除实际不可见的面，对三维模型的内部单元和被遮挡的外部单元进行消隐.HAJIF_PrePost模块应用基于OpenGL的帧缓存图形消隐技术，即OpenGL的深度缓存.深度缓存保存每个像素的深度值，深度通常用视点到物体的距离来度量，有较大深度值的像素会被较小深度值的像素替代，即远处的物体被近处的物体所遮挡.[7]深度缓存也称为Z-buffer.在实际应用中，常用x和y度量屏幕上水平与垂直距离，而用z度量眼睛到屏幕的垂直距离，如果像素的z坐标值小于深度缓冲区中的深度值，则深度缓冲区中的深度值被z坐标值替代，即只保留距离观察点近的图形元素所对应的像素，也就是说他们没有被其他元素遮挡住并最终在眼前显示.对有限元模型每个显示对象的每个面上的每个点都进行上述处理后，即可得到消除隐藏面的有限元模型.某机翼盒段结构三维网格模型见图4.
3 后处理关键功能设计
3.1 彩色云图绘制
有限元数值结果主要包括位移、应力和应变等信息，相应的后处理程序以彩色云图的绘制为主要内容，以便能快速准确地掌握模型中物理量的客观分布以及极值的大小和位置等.
在计算结果平滑云图的绘制过程中，彩色云图绘制的关键之一是建立物理场量值与颜色的对应关系.[8-9]通常，有限元计算结果数值较大且危险的部位用红色表示，数值结果较小且相对安全的部位用蓝色表示.在HAJIF_PrePost模块中彩色云图的配色主要采用RGB方案，最小场值配色为蓝色，最大场值配色为红色，场值中值配色为绿色，物理量场值和颜色呈线性分布，见图5.最后，通过OpenGL绘图命令对模型进行着色，并进行绘制和填充，填充后的彩色云图使有限元分析数据的描述更为直观.某机翼盒段模型应力云图见图6.
3.2 变形图绘制
由于载荷作用，工程结构会产生各自由度方向上的变形，经有限元分析后体现为离散节点的位移.将节点位移以变形图形式表现出来，有助于更直观、更准确有效地评价结构的受力变形或振动情况.[10]但是，离散结构的节点位移相对于结构尺寸要小得多，若直接将节点位移叠加到节点坐标上并进行离散结构单元的重绘，由此得到的离散结构变形图几乎看不出整体结构的变形情况，因此需要对节点位移进行适当程度的放大.基于此，在HAJIF_PrePost模块中将最大的节点位移放大到结构尺寸的f倍，取f为0.15～0.2，模型变形图的比例换算因子
4 算 例
为验证HAJIF软件前后置模块的实际性能，选取飞机机身结构进行验证.机身模型见图8.该有限元模型包含928 768个节点，由231 600个杆元和694 800个四边形单元等近百万个单元组成，在8GB内存、2GB显存的计算机上，应用操作流畅，显示效果良好，满足使用要求.计算结果见图9.
5 结束语
（1）通过封装基本数据类派生出高级类的方法，建立面向对象的系统架构，符合现代软件的设计思想，大大提高HAJIF_PrePost模块开发效率和可维护性，对于提高软件质量以及缩短开发周期具有现实意义.（2）HAJIF_PrePost模块具有操作简单、功能全面、可扩展性强等特点，给用户带来直观的感受和操作的便利，提升国产CAE软件HAJIF的竞争力，具有广阔的发展前景，为进一步市场开拓打下坚实的基础.
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