发布时间:2024-02-26 15:21:07
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇云计算的基本概念,期待它们能激发您的灵感。
关键词:计算流体力学;软件;流体力学教学
中图分类号:G642.41 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)11-0248-03
一、引言
英国著名教育学家J.K.Gilbert教授在其组织编著的“Visualization:Theory and Practice in Science Education”一书别强调:可视化技术在现代科学教育教学中的应用是一个亟待深入研究的问题[1]。Gilbert教授从认知模型的角度考虑了可视化在宏观、亚微观和符号层面认知中的作用,讨论了照片、示意图、图表等可视化技术在科学知识描述中的功能。本文在总结“流体力学”、“空气动力学”和“计算流体力学”教学内容以及“飞行器部件空气动力学”教学经验的基础上,结合参考文献[1]中的教学思想,系统探讨计算流体力学(CFD)可视化技术在流体力学课程教学中的应用。
CFD是采用计算机模拟流体流动及相关现象的一门科学,主要涉及物理、数值数学和计算机科学等学科。CFD的应用历史可追溯到上个世纪70年代,理论研究的历史则更早一些。随着计算机技术的发展,CFD所能求解问题越来越复杂,最早是求解简化方程控制的跨声速流动,到了80年代初就可以求解二维或三维的Euler方程,随后Navier-Stokes方程的求解也成为可能。经过本世纪近十年来的快速发展,CFD技术基本成熟,相应的软件被广泛的应用于航空、航天、汽车、船舶、生物、材料、气象、海洋以及石油工业等领域。
在应用需求的牵引下,目前大部分CFD软件都已经具有非常友好的人机交互界面,不仅能够以一定精度计算流体运动控制方程、模拟复杂的流体流动,更能够通过一定的可视化技术显示所计算流场的空间结构和时间演化特征。因此,流体力学本科与研究生教学中涉及的诸多基本概念、一般规律和关键问题等,都可以结合CFD软件进行直观而科学的探讨。
二、基本概念的解释
在传统的教科书中,流体力学中的基本概念,如流场、梯度、散度、旋度、流线、迹线、点源和偶极子等,常常采用一定的数学公式或抽象语言来描述,这对学生理解实际的流体流动问题是十分不利的。借助于CFD软件,上述概念可以采用云图、矢量图和等值面等十分直观的显示出来,下面举例来说明。
标量场可采用云图来显示,所谓云图就是采用不同的颜色对应不同的标量数值。图1所示为利用云图显示喷管流场中马赫数的分布情况,其中黑色到白色的渐变表示马赫数从0.1变化到5.0。由喷管内部流场中颜色的分布可以看出,喷管内部马赫数从左到右是一直增加的。这样一种显示方法不仅直观的显示了什么是流场,更从物理上说明了流场中马赫数的变化规律。
由于矢量既有大小又有方向,矢量场不能像标量场那样仅仅以颜色的变化来区分。在CFD中矢量一般用具有一定长度的箭头来表示,箭头的方向对应矢量的方向,箭头的长度代表矢量的大小。图2所示为喷管内部速度矢量场,由图可以看出流场中每个点处的速度相对大小和方向,很直观的表示了喷管内部气体逐渐加速的过程。图3所示为喷管内部流线,每条曲线表示定常流动条件下流体质点在喷管中的运动轨迹,同样直观的表现了喷管的流场结构。
在流体力学教学中经常会从简化的模型出发,讨论理想状态下的流动问题,如点源、偶极子等的流动。这种流场在现实中是不存在的,通过电磁学或其他方式类比来显示相应的结构往往也不够直观。借助于CFD软件则可以很容易地通过求解简化的控制方程,得到理想状态下的流场,然后通过可视化技术实现三维、动态的流动演示。随着CFD技术的越来越成熟,大部分流体力学教学中涉及的基本概念、假设等,均可以通过CFD可视化的方式展现给学生,改变传统教学方法,提高教学质量。
三、流体力学基本物理现象的演示
CFD软件是通过求解不同初、边值条件下的流动控制方程来研究流体运动特征,能够客观地反映流体运动的物理规律。因此,在流体力学教学中,很多关键物理现象,如边界层、激波、射流、混合层、卡门涡街等,也可以通过CFD技术进行分析,并通过可视化的方式展现给学生。
在流体粘性的作用下,绕流物体表面一般都会存在紧贴物面非常薄的一层区域,这层区域被称为边界层。边界层概念的提出是流体力学发展史上里程碑式的事件[3],然而在流体力学教学中往往很难把边界层的重要性讲清楚。借助于CFD软件,可以直观地观察水流、气流中边界层的形成过程及其差别,通过显示边界层速度剖面的形状解释边界层如何影响流场结构,如图4所示。从图中可以很明显地看出壁面附近气流速度的降低,体现了气体的粘性效应在近壁附近的作用。
激波是超声速流动中广泛存在的流场结构[4],采用CFD技术可以模拟各种类型的物体绕流,显示对应的正激波、斜激波和弓形激波等现象,从不同的角度加深学生对激波这一物理现象的理解。射流、混合层和卡门涡街同样可以通过适当的CFD技术模拟,甚至可以显示其中非常精细的流场结构。图5所示为混合层涡结构的CFD数值模拟结果,由图可以看出混合层流动的失稳过程,类似的数值模拟结果对流体力学专业高年级本科生和研究生教学是大有助益的。
四、流体力学应用问题分析
在流体力学专业的研究生教学中,常常会涉及生物流体力学、飞机空气动力学、环境流体力学、化工流体力学、汽车空气动力学等一系列应用流体力学课程。CFD软件在工业上的广泛应用为这些课程的教学提供了大量的素材。图6、图7和图8所示为鳗鱼[5]、高超声速飞行器和F1赛车绕流流场的CFD数值模拟结果,从中可以分析绕流物体的流动和受力特征,探索隐藏在背后的物理规律,加深学生对问题的理解。
五、小结
CFD软件在流体力学课程教学中有着非常广泛的应用前景,本文以具体实例展示了CFD软件在流体力学基本概念解释、基本物理现象演示和应用问题分析方面的关键作用。通过在教学中恰当的应CFD软件,可以有效地增强学生的学习兴趣,提高教学质量。
参考文献:
[1]J. K. Gilbert,M. Reiner,M,Nakhleh,Visualization:Theory and Practice in Science Education,Springer Science+Business Media B.V. 2008.
[2]J. H. Spurk,N. Aksel. Fluid Mechanics,Springer-Verlag Berlin Heidelberg,2008.
[3]G. E.A. Meier,K. R. Sreenivasan,IUTAM Symposium on One Hundred Years of Boundary Layer Research,Springer,2006.
关键词:计算机软件技术基础 课程 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)02(c)-0-01
计算机软件技术基础是为非计算机专业开设的课程,该课程是后续课程的基础,涉及内容比较广泛,包括数据结构、操作系统、数据库系统、计算机网络、软件工程技术、管理信息系统等内容,具有很强的理论和实践性。本课程有如下三个难点。
(1)该课程的内容多、跨度大、学生把握重点有些困难。
(2)计算机软件技术基础是一门内容综合的课程,涉及的知识面广,学生对基础课程的知识和理解程度有所差别,授课中比较难掌握。
(3)计算机软件技术基础是一门应用性很强的课程,需要理论与实践相结合。
针对以上难点问题,本人分析了目前该课程在授课中普遍存在的问题,并从实际要求出发,对计算机软件技术基础课程的教学改革进行探讨。
1 计算机软件技术基础课程存在的
问题
(1)目前,大多数老师采用常规的灌输式教学方法,以教师讲授为主,学生处于被动的学习接受状态,缺乏对课程学习的兴趣和主动性,启发式教学没有充分运用。
(2)有时为了增强学生的兴趣和信心,往往较低教学难度,大部分时间讲授基本概念,而对程序设计和调试技巧等较深的知识只是点到为止或者避而不谈。导致大量学生学完本课程,只会背诵几个基本概念,并没有真正掌握程序设计的很多精华思想和编程技巧,更没有了解软件是如何管理计算机全部资源的。
(3)计算机软件技术基础实验课在机房内进行验证性实验,实验时教师只是把实验目的、具体程序、程序实现的功能等内容介绍给学生,学生直接输入程序代码,然后获取实验数据,验证理论知识。这样,学生只是机械的进行程序录入,不用独立思考,所以不能深入细致的分析和调试,
2 课程教学改革
(1)教师主导性和学生主体性相结合
充分调动学生学习的主动性,引导学生自觉的学习和发展,教学过程实质是教师教和学生学的互动,只有这样,才能使师生之间和学生之间教学相长、信息交流,从而达到知识与兴趣共存,进而实现教学共赢。课程教学过程中,采用启发式教学,随时了解学生对知识点的理解和掌握,调动学生学习的热情。
(2)采用案例引导式教学
在课堂理论知识的讲授中,尤其是讲解新知识时,采用实际的案例进行演示说明,把学生带入特定的情景中进行思考;在演示过程中,逐步引出各个相关概念,加深学生对基本概念与原理的理解,进而提高学生运用理论知识分析和解决实际问题的能力。
案例引导的课程教学,能为学生在理论和实践之间搭起一座桥梁。学生带着多个基本概念和知识点的任务通过生动形象的案例进行学习,既容易激发学生的学习兴趣,又有利于学生迅速掌握抽象、枯燥的概念,以及各相关知识点之间的内在联系。在讲授的过程中循序渐进、环环相扣,优化教学内容。
(3)注重实践环节
对于计算机软件技术基础这门实践性特别强的课程,必须把理论课和实验课结合起来讲解才能培养学生的能力,而且实践教学不再是理论教学的附属,它与理论教学同等重要,学生可以通过实验课的练习领会理论教学中所学的知识,在上机的指导过程中,不仅要指导学生软件设计的基本方法、程序调试的基本技巧,还要对学生思维方式进行引导。对实践环节中的软件设计从“给定题目”―“具体分析”―“解决问题”―“程序实现”―“运行调试”的整个过程进行全方位的启发。使学生掌握软件设计的基本思想,知道如何思考问题和解决问题.
3 结语
计算机软件技术基础是一门理论与实践相结合的课程。该文针对该课程现有教学中存在的问题,提出了改进方法。实践证明,该方法取得了良好的教学效果,能够帮助学生系统掌握课程知识,切实提高实践能力。
参考文献
[1] 沈被娜.计算机软件技术基础[M].3版.北京:清华大学出版社,2000.
关键词: 物质的量 摩尔 概念
上了高中,开学的第一个月非常关键,对于化学学习,俨然就是一个分水岭。因为这里涉及学习方法及习惯的养成,还涉及一些化学的基本概念,特别是有关“物质的量”的概念及相关计算。
任何一门学科都离不开概念,化学作为一门基础学科当然也不例外。中学化学中有许许多多的基本概念,“物质的量”作为高中化学中的基本概念,是高中化学知识体系的重要组成部分,是学生化学学习的一个关口,是教学中公认的重点和难点。
我们先来了解一下“物质的量”的概念:“物质的量”这四个字是一个整体,不能拆开,用来表示含有一定数目微观粒子集合体,“物质的量”可以把肉眼无法看到和用现代化工具难以称量的微观粒子跟宏观上可称量的物质联系起来,它是国际单位制基本物理量之一,符号为n,单位为摩尔(符号为mol)。1mol某种微粒集合体含阿伏伽德罗常数个微粒。
由于“物质的量”用于表达微粒数目,因此在使用摩尔作单位时,应指明具体的微粒,且粒子的种类要用化学式表示。物质的量这个词对学生来说是比较陌生、抽象、难懂的,而且非常容易将物质的量和物质的质量混淆起来,以致错误地理解物质的量的含义。应该注意:摩尔只是物质的量的单位,切忌将摩尔当做物理量使用,例如说水的摩尔是1mol是错误说法。长期的错误认知将导致知识系统的混乱。所以,在教学活动中,“物质的量”及单位“摩尔”作为概念教学的重点内容,应该认真分析其内涵及外延,才有利于建立正确的概念,才有利于学生灵活运用。
新课标对“物质的量”做出了规定,它要求学生能“认识摩尔是物质的量的基本单位,能用于进行简单的化学计算,体会定量研究的方法对研究和学习化学的重要作用”。因此,“物质的量”是中学化学教学基本内容的重要组成部分,有关物质的量的计算贯穿于高中化学的始终,处于化学计算的核心地位。如果物质的量知识有所缺失,则势必会影响整个高中阶段化学的学习。
“物质的量”是中学化学教学中的重、难点之一,是学生学习的分化点。这是由于“物质的量”不仅是一个远离人们日常生活经验的比较抽象的概念,而且“物质的量”外延比较广,通过其导出“摩尔质量”、“气体摩尔体积”、“物质的量浓度”与“质量”、“微粒数”、“溶液体积”、“溶液密度”、“质量分数”等之间众多的转换关系,从而导致学生不能正确理解和应用“物质的量”概念系统。而在初中化学知识中,“物质微观组成”等知识将影响学生正确掌握“物质的量”概念,从而影响“物质的量”系统应用于物质组成与结构问题的解决;“相对原子质量”、“质量分数”等对“物质的量”系统应用于化学式确定、混合物组成问题的解决将产生影响;有关溶液组成的知识将影响“物质的量”系统应用于溶液计算问题的解决;“化学反应方程式的含义及应用”方面的知识将影响“物质的量”系统应用于单步或多步化学反应计算问题的解决。
造成学生对物质的量的学习困难,原因是多方面的。(1)由于学生从未接触过物质的量和摩尔这两个专有名词,且学习这个基本物理量,学生需要有相当多的知识储备,新、旧知识不能顺利地融会贯通。对后面的一系列学习活动产生了恐惧心理,影响了他们进一步接受下面的知识。所以有一大部分学生都觉得“物质的量”太难学了,从而大大降低了他们学习化学的兴趣。(2)高一年级学生还没有完全适应高中的学习节奏和方式,学习以直接兴趣为主,他们的观察往往只停留在一些表面现象上,认知能力处在较低水平。不同学生的智力因素是不同的,他们的学习态度也不尽相同,而有很大一部分学生延续初中的那种定势:老师会替我总结好;到时考前再背一背,等等,会出现不同的情感体验。面对物质的量的概念学生会有怎样的情感和态度对教学会产生很大影响。
学生在学习知识的过程中,通常是根据自己的实践或情感体验理解概念。学生在学习物质的量概念之前,学生已经熟知国际单位制中的七个基本物理量中长度、质量、时间等,掌握它们的基本单位,具有熟练运用能力。而且通过前两个单元的学习,学生已经具备了初步的高中化学学习方法和一定分析能力,初步建立实验观察能力,能借助简单的实验进行观察和分析,从而进一步认识事物。
如在“物质的量”教学中,为了更直观体现这集合体的关系,理解“物质的量”概念,我介绍了生活中常遇到的情况:去超市买一打毛巾就是12条,某品牌矿泉水一箱20瓶,10箱共200瓶。我再设计了以“称量1粒米”的问题情境:用托盘天平称量1粒小米,1粒大米的质量,再称量100粒小米,100粒大米的质量。而实验的事实说明托盘天平难以称量1粒大(小)米的质量,而称量100粒的质量是极易办得到的。这让学生在解决问题中掌握并建构物质的量的概念,建立微观与宏观的联系。
因此教师在设计这节课过程中应结合学生现有的认知水平,利用一些背景资料,联系生活实际和已有的知识,设计问题,通过问题揭示概念产生的矛盾冲突,充分展示概念的形成过程,让学生运用一定的探究方法发现知识的本质特征,从而形成概念,再探究该知识的实际应用,得到一个完整概念。在教学设计中,注重引导学生主动发现问题,并创造性地解决问题。这种学习过程的体验既克服了他们的思维障碍,又培养了他们发现问题和解决问题的能力,为学生的后续学习打下了坚实的基础。
总之,“物质的量”在教学中的困难既有客观原因又有主观原因:客观原因是概念本身的特殊性,主观原因是学生自身知识储备不足及学习方式的不适应性。由于上述诸多因素的客观存在,教师在教学中要根据学生的不同情况,选择不同的教学方法。
参考文献:
[1]普通高中课程标准实验教科书《化学1》.江苏教育出版社.
[2]吴菊英.高一学生“物质的量”相关问题解决的研究,2006.
[3]刘志刚.“物质的量”概念教学的理论研究,2007.
[4]刘瑞东,祁雪莉.中学化学概念教学新探.化学教学,2004,U,13-51.
[5]孙国娣.正确把握化学概念教学策略.中学化学教学参考,2000,5.
[6]王彩霞.中学化学基本概念教学方式探讨.中学化学教学参考,1997,11.
为了满足化学教学发展的需求,提高化学教学的效率,文章主要对慕课在中学化学教学中的应用策略进行了研究,包括教师转变教学观念和方式;根据化学知识特点,有选择地“翻转”;获取多方支持。
关键词:
慕课;中学;化学教学
近年来,随着网络技术的发展,单纯的传统教学模式已无法满足学生的需求。为了适应当下教育的发展,一种新型的教学模式———“慕课”应运而生。慕课是一种大规模的,开放性的网上在线学习课程。与其他网络教学最大的不同是,在慕课平台上的学习者可以实现课上学习、交流探讨、完成作业、课后小测的整个过程。慕课的诞生对于基础教育的发展来说是新的曙光,它将成为我国新型教学模式的重要形式。
一、中学化学教学发展的需要
2014年5月15日教育部部长袁贵仁曾在大会上强调:课程是国家意志的体现、教育工作的核心、学校教育教学活动的依据、学生成长成才的保障。”可见建立符合中学化学课程需要的新型教学模式的重要性。教师应转变化学教学理念,从知识本位走向综合素质本位,使课程多元化,提高学生综合素质,培养创新型化学人才。慕课这一教学形式由高等教育发展到基础教育,引起了教育界的高度关注。笔者认为,将慕课与中学化学有机结合,是中学化学教学发展的需要。
二、慕课在中学化学教学中的应用策略
(一)教师转变教学观念和方式
传统的灌输式的教学模式已经不能适应现代化学教育的发展。在新课改的背景下,需要教师建立现代化的教育观念。传统化学教师对慕课并不是很了解,甚至有些教师对新的教学模式具有抵触心理,这就需要教师主动去了解慕课,并结合中学化学的教学特点,联系学生的学习现状,在教学中敢于将慕课与化学课堂教学联系在一起,实现“慕课”与化学课堂教学的有机融合。
(二)根据化学知识特点,有选择地“翻转”
根据人教版高中化学知识的特点,笔者将化学知识分为以下三种类型:记忆性知识、理论计算以及化学实验。教师在采用慕课授课时,要根据以上三部分内容进行有选择地“翻转”。第一,记忆性知识。化学中的记忆性知识包括基本概念和基本理论的应用。教师对记忆性知识进行教学时,可以利用慕课对课堂进行“翻转”。教师利用慕课进行记忆性知识教学时可以按照以下流程进行:①教师录制基本概念的慕课视频并设计配套的学案;②学生根据慕课视频掌握基本概念并完成学案;③回归于课堂,教师带领学生巩固基本概念,引领学生对基本概念的应用进行小组讨论。第二,理论计算。化学中的理论计算一般是根据公式或方程式进行的有关计算。教师利用慕课进行理论计算教学时可按照以下流程进行:①教师录制相关的公式或方程式的慕课视频并设计配套学案;②学生根据慕课视频掌握相关公式或方程式并完成学案;③课堂上,教师设计例题,学生在教师的引领下进行小组讨论,掌握理论计算的一般解题步骤;④教师设计习题,学生在交流过程中,进一步加强理论计算在解题过程中的应用。第三,化学实验。化学实验考查内容一般是实验原理和实验技能。实验原理部分主要是实验前的准备阶段,包括知识的准备、物质的准备以及实验中的注意事项等。让学生先观看慕课视频,了解实验原理或者实验中可能会出现的错误,再做实验,就可以避免很多问题。但实验技能是视频课程无法替代,学生必须亲自体验其过程才能积累基本的化学实验经验。为此教师应有选择地进行“翻转”。
(三)获取多方支持
在基础教育阶段,学生的成长需要多方参与。将慕课融入中学化学教学中,需要家长的参与。只有家长了解并接受慕课这一模式,才能给学生营造良好的教育环境,使慕课发挥重要作用。学校也应支持将慕课应用到中学化学教学中,并构建网络化的慕课学习交流平台,组织教师之间进行研讨、实践及反思。
三、结语
慕课是将最优质的教育资源融入到中学化学课程的教学中,改变了传统教学模式的时空限制。这种学习模式可充分地引导学生课前学习及课后复习,促进了课堂教学的多元化,大大提高了学生学习化学的主动性和思维能力,促进了学生综合素质的发展。慕课的出现符合目前中学化学教学的发展,教师应充分发挥自己的智慧,创造性地将中学化学教学与“慕课”有机融合,真正实现“以学生为主体”的教育理念。
作者:宋柏萱 孙和鑫 朱春城 单位:哈尔滨师范大学
参考文献:
[1]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011(10):61-65.
关键词:云计算;网络;计算机;架构
中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2012)19-4590-02
对目前广泛使用的几种云技术的对比,对云计算的技术结构做了简要的总结。最后对云计算在实际发展中遇到的问题以及未来的发展趋势做了预测分析。
目前计算机技术以及网络技术的原理以及实际应用都得到了快速的发展,单个计算机的性能的提升方面仍然存在很多需要研究以及解决的现实问题。用户在使用大量的网络资源的时候,实际上是已经采用了网络的优势取代了以前个人手中资源来实现计算机性能的提升。计算机网络技术将在世界范围内实现资源的共享转换为了现实。由于网格计算的概念主要是面向应用层面的,所以在网格计算的概念被提出以来,计算机性能的提升就面临这很多亟待解决的问题,网络的用户需要将其使用的程序转换为网络共享所需要的分布式程序结构,程序员面临这更多的技术问题,技术方面的障碍导致一般的用户在应用网络资源方面存在一定的困难。
目前市场上对于高性能的计算具有强烈的需求,面向WEB技术的网络服务也具有重要的地位。自从面向WEB的技术获得成功以后,计算机网络的应用领域得到了较大程度的拓展,网络的发展使得其功能已经由简单的信息传输或者信息的转换为信息资源的共享等应用。计算机云计算就是在这样的背景中应运而生了。尽管云计算技术发展时间不长,但是云计算的思路已经涉及到了诸如分布式系统技术、集群技术、网格计算等多种技术。从这个方面来分析,云计算可以认为是上述技术的综合以及升级。随着云计算技术的不断发展以及相关理论的不断完善,以如微软的Azure ,Amazon的EC2等云计算平台为代表云计算的商业应用已经成为了现实。
1 云计算的定义
美国的Larry Ellison在华尔街日报上发表了自己对于云计算的见解,他认为计算机云技术中存在这样的现象,也就是说一般需要根据目前已经完成使用的产品来重新定义云计算。Andy Isherwood也在2008年提出,对于云计算的专业研究,几乎所有的研究者所给出的定义都存在着差别。目前对于云计算的定义的业界仍然存在较大的争议,能够实现云计算的平台也是多种多样。目前对于云计算的定义主要是根据Ian Foster等人的研究以及对于云计算的分析与总结。
1)云计算中的每一朵云都是目前计算机并行分布式系统中一种,是由一些了网络化以及虚拟化的计算机提供的同意的服务层。同事会可以对计算资源进行同步。
2)网络中用户不是基于较长的时间间隔来进行基础设施的规划使用,目前可以实现分钟级甚至是秒级来实现基础设施的规划,这样应用的好处就是避免了网络资源的浪费或者是网络资源的过载。
3) 云计算不是孤立的,云计算是一个涉及多个方面的综合概念。一般认为云计算是软件技术发展的下一个逻辑阶段。对于用户而言,最能够被理解以及接受的所谓云计算其实就是在因特网层面上的集成软件。本定义中强调了云计算网络服务的基本属性。其他一些定义则注重了网络中基础设施的虚拟化,从本质上而言这些都是对于云计算概念不同层面的阐述。
根据以上的研究分析,云计算可以定义为:云算是通过网络进行常用的服务形式,其中所有涉及到的软件系统以及硬件系统的总称。与云计算相关的概念主要包括集成技术、网络计算、超级计算机等相互之间存在着相互区分但是又存在着相互联系的基本概念。云计算中主要是以其服务形式对网络中的用户提供必要的计算机网络资源,因为这个平台可以获得比传统的集群系统具有更为广泛的优势以及规模,所以基于云计算的计算机平平所能够提供的计算机性能就很有课程超过目前使用的超级计算机。另外在灵活性以及规模等方面,云计算技术的优越性更为明显。
2 云计算发展背景
云计算的出现以及迅速发展与网络的应用紧密相连。随着Web2.0相关理论的成熟以及相关技术的现实应用,云计算已经由商量的实验性网站逐步发展到目前广泛使用的校园内网以及多种应用方面。网络的商业模式已经发生了较大的变化。以一般运行的商业化网站为例,对一个可以获得较大商业利润的大型网站继续宁维护,所涉及的方面很多。主要包含了对系统硬件的维护以及对于市场调研的分析。这样就需要一个涉及等多方面的工作团队,同时对于网站所涉及的软件系统、硬件系统要负全面的责任。网站最终的获利只是这个超大规模团队的顶端的一小部分。这种极为不平衡的特点阻碍了网站的进一步发展。目前传统的计算模型主要存在一下的困难。
1)目前服务支持平台的规模缺乏可伸缩性,无法满足用户需求的变化。当服务业务的需求规模发生变化的时候,传统的计算模型无法作出适应性的及时调整。
2)目前建立大型的底层基础设施的成本较大。一般企业或者商业组织要在短期筹备相应的运行资本也存在着一定的难度。但是商业机遇总是争分夺秒的,快速岂不的能力对于网络运营商极为重要。
3)服务商对于提供的定型服务需要进行长期的维护,因此就没有办法集中有限的资源进行新业务的开发。云计算平台具有较高的灵活性以及可靠性,网络用户可以根据目前现有的服务快速建立起许啊哦的系统。同时可以将基础设施的维护任务由计算机提供商操作。因此用户可以集中各项资源进行业务方面的操作。云计算的还具有可伸缩性,这样就可以根据业务量大小的变化进行实时的调整并降低服务成本。
关键词:高中物理;复习;知识;方法
一、牢固掌握基本概念和基本规律
好多同学有这样一个困惑:书上的基本概念、基本规律我都知道,可做题为什么还总是出错?其实,基本概念、规律仅仅停留在背诵上是没有任何意义的,要知道任何概念和规律都不是孤立的,要知道它提出的背景、要了解它与其它问题的联系。对于一个基本概念,要问一下自己:为什么要引入这概念?是如何引入的?如何定义?公式、单位与相关量的关系怎样?……对于一个基本规律,也应该清楚:为什么要引进这个规律?规律成立的条件是什么?规律内容怎样(包括文字、公式、图像)?能解决怎样的问题,如何来验证它?……只有对物理概念、规律从宏观的、立体的角度来把握,才可以做到真正地学懂、会用。例如,对电场强度这个基本概念,可做如下把握:它是为了描述电场的力的性质而引入的物理量。其定义式是E=F/q,但E是描述电场本身性质的物理量,其大小与F、q均无关(只是可以借助q在电场中的受力情况来探知),点电荷电场的量度式E=KQ/r2恰好证明了这一点。场强E可以表示电场的强弱和方向,用电场线可以形象地表示出来。与E相关的量是电势U,然而电场强度为零的地方电势不一定为零,电势为零的地方场强也不一定为零。把公式变形为F=qE之后,可以用来计算电荷在电场中的受力大小和方向,从而分析电场中的力学问题。
二、注重知识形成过程,不要死记硬背
由于“惯性”许多同学学习物理依然习惯于小学初中的学习方法和习惯,只洼重知识的记忆,重结果轻过程。在这种思想的支配下,他们花大量时间背概念、规律、公式。显然,这样的同学对学习物理缺乏全面认识,是一种“可怜”的舍本逐末的学习方法。实际上,每一学科都有各自的特点。物理即知物明理,理从物来。“理”如何从物中来的,这才是同学们最应关注的。也就是要注重知识的形成过程。如,要掌握一个概念,必须弄清,为什么要引入这个概念,引入这个概念老师提供了哪些丰富、生动的典型材料?又怎样从这些材料中抽象出事物本质属性、归纳概括出客观规律,进行定义的?其物理意义是什么?又与哪些概念有区别和联系?容易出现哪些错误?实际中哪些地方用到这一概念?这一切要在老师的引导下,通过观察、分析、思考、讨论、形成概念,总结出规律。从中获取知识,了解结论的来龙去脉,了解结论成立的条件和特点。
三、注重知识的联系,解好新题型
1、图像与知识的联系。物理中的运动学、振动和波以及热学是运用图像最多的地方,但在综合考试中图像所涉及的问题已经超出了这些部分,它不仅要求考生会解答已画好的图像问题,有时还需要考生利用图像解决物理问题(比如实验的数据处理),所以同学们要重视这个问题,尽快学会解决方法。其实图像问题并不神秘,先要看清横纵坐标各表示什么物理量,这些物理量在题目所涉及的物理过程中存在什么样的关系,写出关系式,然后再对比图像上所反映的关系,解决问题。在解答计算题时也可利用图像,比如涉及物体运动的题目,可画V-t图,因为V-t图线的斜率表示物体的加速度,图线与时间轴所围面积表示物体的位移,解决问题时,画出V-t图线既直观,又能反映全过程,有时还使解题过程变得简捷。
2、运用新、旧知识的联系,解好信息题。综合考试中有一类这样的题目,在题目中介绍给考生没有学过的概念或规律,要求考生当场学习并简单应用。这类题目一是考查学生的理解能力,二是考查考生将新旧知识结合在一起运用的能力,其实主要考查灵活运用课本知识的能力。因此,其难点在于对基本知识的理解和应用。
四、做好“题后反思”和“章后回顾”
做题的目的是为了巩固对物理知识的理解,提高对物理规律的运用能力,盲目的多做题是不会有太大的收获的,要处理好低头拉车与抬头看路的关系。当你吃力地做完一道题后,一定不要放过进一步提高自己能力的好机会,要重新体会物理场景、再次对过程进行快速的分析,看看是通过哪几个关键的环节解出了这道题,发现自己在哪些方面还有欠缺……,经过题后反思,要达到能够“线索清晰、思维流畅”地迅速求解,这样,下次再遇到同类题目,便可迅速地抓住要害,少走弯路。这一工作可能只需你几分钟的时间,但是却是相当的宝贵。
同样,当我们复习完了一个章节,在章末测试前,要对这一章做一系统的回顾,运用结构图,图表等形式,对这一章涉及到的知识、方法、物理模型进行梳理,把握知识结构,抓住主线,理清线索,掌握知识的纵横联系,把知识条理化、系统化.复习到一定阶段时,还要看一看各章节间有什么联系,构建好知识体系。比如:复习力学知识时,要了解受力分析和运动学是整个力学的基础,而运动定律则将原因(力)和效果(加速度)联系起来,为解决力学问题提供了完整的方法。曲线运动和振动部分属于运动定律的应用。动量和机械能则从时间、空间的角度开辟了解决力学问题的另外两条途径,提供了求解系统问题、守恒问题等的更为简便的方法。有了这样的分析,整个力学知识就不再是孤立和零碎的,而是为了研究运动和力之关系的有机整体。再如:磁场、电磁感应部分虽头绪繁多,但其核心可归结为如下三件事:电生磁、磁生电和电磁生力。
总之,物理学科本身具有无穷的魅力,只要学习时抓住物理学科的特征,具有良好的学习方法和习惯。我坚信同学们“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”。
参考文献:
[1]陈磊.中学物理课堂有效教学策略研究[D].山东师范大学2009
关键词:作业题;考试题;考研真题;命题
岩石力学课程包涵的内容多,公式多,并且计算量偏大,知识琐碎,如何学好这门课是许多学生要面对的一大难题。特别是在大一大二阶段学习过理论力学、材料力学的课程后,许多学生对力学有关的课程感到害怕,在心理上已经默认岩石力学又是一门难以跨越的课程,学习的信心随即垮掉。面对这一情况,通过近几年的教学实践,我校着手进行了一系列的尝试和改革,总结了一些经验。
众所周知,岩石力学包涵众多知识点,有基础概念、基本理论,还有较为抽象难以理解的知识点,如岩石的蠕变理论、岩石的强度理论、地下空间围岩应力场计算等内容,着实难倒了一批学生。教学过程中遇到以上知识点,教学速度、学生听课效率明显下降。为改变这一状况,我们采用习题训练和考试命题方式改革方法,来增强学生的学习信心,收到了良好的效果。
一、改变讲题思路,重在落实基本概念和理论
讲解完教程上的习题后,教师应再给学生布置部分类似习题进行训练。多数学生能够通过模仿把题目做出来,但是其中部分学生因为没有理解基本概念和公式,思维灵活性较差,照办照抄例题的思路去解题,结果可想而知。遇到这一情况,教师应改变过去的讲题方式,比如在讲解有关库伦-莫尔强度理论的习题时,许多学生可以靠死记硬背记住此公式,但无法说出具体的道理,也就是没有深入理解,面对这种情况,教师采用深入浅出的办法将涉及此公式的概念和公式一一列举,又进行公式的推导和岩石力学实验现象的讲解。
借助图形记忆法,将微元体力学平衡模型和应力莫尔圆图形进行再次展现,然后逐步推导,通过梳理整个过程,多数学生掌握推导过程,因此许多学生就很快能够理解公式(2),并且能够灵活多样地运用到此类题目的求解中。通过分析学生期末考试的结果发现,这类题目答题效果非常不错。
二、在习题中,掺杂部分重点大学的考研真题,增强学生学习信心
许多重点大学每年岩石力学的考研真题是一个丰富的宝藏,通过挖掘和分析发现,许多题目可以用于日常教学,让学生练习,通过训练,许多学生因为做出部分题目或一个题目的大部分内容,逐渐增强了学习的信心。女同学表现得尤为突出,工科的许多女生普遍感觉力学难学,但她们在背诵基本概念上较占优势,我们在编排题目时,尽量多安排一些概念题和问答题,这样多数女生都能够回答正确,逐渐对岩石力学有了信心,同时也提醒学生,课程知识点是非常深奥的,但只要抓住了多数基础知识,完全能够学会这门课程。
三、在考试中,注重考察基础知识,不追求难题偏题怪题;利用心理暗示作用,激发学生挑战考研真题激情,树立信心
基础知识,特别是基本概念、公式和原理是构成一个学科的基本元素。注重对基础知识的考察,可以促进学生理解概念,帮助学生构建自己的专业知识体系,所以一般考试中的基础知识分值占总分的60%-70%左右。
对于重难点,许多学生反映听不懂,我们采用卸压方式,就是把往年重点大学的部分考研真题展现给学生,暗示学生这是考研真题,难度并不大,你们看后也可以做出来,从而让多数学生逐渐树立起信心。在此基础上,逐渐让学生认识,学习内容虽难,但是考试题目还都是基础知识,但难度大的题目占的分值较少,许多学生认为自己能够做出来最难的考研题目,对于一般的题目会更有信心。其次,暗示学生,考试的题目有可能超过考研的难度,不仅是题量上,还有难度上,暗示的目的是给学生适当的学习压力,另外的主要目的让学生通过考试,明白考研题目的难度比期末考试的小,对于一些学生来说考研更不在话下,这样更加激发了学生学习岩石力学的信心。通过实践教学发现,有许多学生在研究生考试中的岩石力学考试中分数考得非常高。这无疑推动了在习题和考试命题上的教学改革进一步深入。
三、结论
通过作业题训练和考试题命题改革,有效促进了岩石力学课程教学效果,提高了学生的学习兴趣。
通过有针对性的课后习题和课堂习题的训练,学生的学习目的性增强。通过训练,许多学生克服了在听讲理论时开小差、做题时不精力集中的毛病。
在课堂上训练习题时,教师可直接引用一些历年重点高校的考研真题,暗示学生这是某某高校考研真题,这样极大地调动了多数学生的积极性,使他们能够快速进入状态,有的学生认为做出这些考研真题,就能够考上研究生,或者达到研究生的水平,因此格外认真。在部分考试题下面插入题目来源说明,告诉学生这是某高校哪一年的考研题,考后多数学生反映这些题目做得好。
沿袭“题海战术”的传统教学方式,针对难点,将题目涉及的公式的来龙去脉和推导过程都一一展现,借助图解法帮助学生理解和记忆,多数学生听讲之后都能够很好的地理解公式,摒弃了过去靠死记硬背的学习方法,收到了良好的教学效果。
参考文献:
[1]王迎超,耿凡,张成林.岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J].高等建筑教育,2013,22(6):51-55.
[2]苏堪华,龙芝辉.“油气井工程岩石力学”课程教学改革探索[J].重庆科技学院学报(社会科学版),2012(15):158-159.
[3]喻清,曾晟,杨月平,等.矿物资源工程专业“岩体力学”课程教学[J]河北联合大学学报(社会科学版),2012(4):122-124.
[4]刘开云,乔春生,刘保国.研究生岩石力学课程教学改革探讨[日]高等建筑教育,2010,19(3):79-82.
【关键词】 云计算 云存储 技术研究
目前,网络上的海量数据的利用效率一直都不是很高,主要是由于多数用户在对这些计算和存储资源进行使用的过程中,也导致了大量的计算设备和存储资源处于闲置状态,云计算和云存储的提出,使得海量数据的计算和存储问题被解决,实现了数据资源的共享和计算。
一、云计算和云存储的基本概念
1、云计算 。对于云计算的概念有很多种说法,为广大群众广泛接受的一种说法是:云计算是一种按使用量进行付费的模式,它能够向用户提供方便、快速、实用性强的网络访问,进入可配置的计算资源共享区,这些资源包括网络、服务器、存储服务以及应用软件,在资源共享区中,这些资源可以被快速的提供,使用者在使用的过程中只需要投入少量的管理工作。云计算能够帮助使用者在很短的时间对大量数据进行计算,而且用户也不用提高数据中心的维护和修复。
2、云存储系统。云存储是在云计算的概念上延伸和发展出来的一个全新的概念,是一种新兴的网络存储技术。云存储主要是对集群应用、网络技术以及分布式文件系统等功能进行应用而实现其功能的。具体来说是通过应用软件将各种存储设备集合在一起,使之共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统。云存储是一个以数据存储和管理为核心的云计算系统。
二、云计算和云存储的特点和优势
2.1云计算和云存储具有一定的虚拟性
云计算的使用是利用计算机网络,对数据和其他信息的存储和数据管理采用虚拟化技术,用户可以向“云”请求查找所需要的数据。用户在使用的过程中不需要了解服务器的具体运行位置,只需要利用电脑或者智能手机,可以在任何时间和地点获取所需的云服务。
2.2相对于数据的其他计算和存储方式来说,云计算和云存储具有价格低廉的优点
云的构成节点的价格相对来说是比较低廉的,云计算在将各种数据资源收集,并使用专用软件对其进行自动化管理的过程中,并不需要人力的参与,这就在一定程度上节省了部分费用;而且云自身具有一定的通用性和公共性,在一定程度上大大提高了这些数据资源的利用率,间接的节省了一定的成本。云计算和云存储的出现大大符合了用户的需要,为用户提供了很多便捷,但是云存储在使用的过程中也是存在一些问题的。从时间上来说,云存储的发展正处于初级阶段,存在一定的不完善性,比如说云存储在安全上存在问题,虽然在云上的数据可以利用SSL进行加密,但是,受到技术不配套的影响,使得加密措施的可靠性降低。另一个问题就是信息阅览权限的失控。当数据被存储在云里之后,用户对这些数据就失去了绝对的控制权,因此,也无法对阅读权限进行设置,云终端的管理人员都可以对这些资源进行阅览。
三、对云计算和云存储技术的应用
1、远程数据备份应用。对云存储的最重要的应用之一就是远程数据备份。事实上,云存储可以看做成是一个数据库,云存储在运行的过程中不断的从外界收集新鲜的数据。远程数据备份功能是云存储满足用户要求的一个功能。便于理解,我们可以用一个简单的例子来说明,用户在对云存储系统进行使用的过程中,需要通过付费的方式才能够对云里的数据进行应用。云存储会提供给用户一个使用的端口,客户需要通过这个端口进入到云端的数据库里搜去需要的数据资源,然后再将这些资源通过远程备份的功能备份在自己的电脑里。因为,处于保护自身的权益和利益的角度上来看,用户不可能在每一次使用的时候都进行付费,所以远程数据备份功能是不可或缺的功能之一。
2、在线文档编辑的应用。①云存储系统的管理人员可以利用在线文档编辑功能对云存储中的数据库进行编辑。这里的编辑主要是指对数据库中数据的修改、删除以及添加。修改是专门对数据库中一些错误或者格式错误的数据而言的,对错误的数据进行及时的修改,可以减少用户在使用过程中产生的错误,提高云存储的利用率;删除主要是针对过老或者不符合规范的数据而进行的;添加就是将一些新的数据资料加入数据库中,对数据库进行实时更新有利于增强云存储的实用性。值得告诉各位读者的是,对云存储数据库进行在线文档编辑不仅是云存储管理人员的特权,各个用户也可以对数据库进行在线文档编辑。
总结:云计算作为以一种新型的计算模式,以互联网为依托向客户提供大量的数据资源和计算程序;云存储的存在是为了实现数据的存储和管理,主要采取冗余存储的方式。云计算和云存储技术将在未来成为数据计算和存储的主要方式。其仍然处于初级发展阶段,在以后应该主要从安全性、准确性等多个角度对其进行完善。
参 考 文 献
[1]杨娜.云技术与云存储技术研究[J].黑龙江科学,2014,12(05):234.
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Design of Clouds Computing Based Education
ZHANG Long 1,2, WANG Jian-hua1,2, ZHANG Jun1,2
(1. Computer Science and Information Engineering College, Harbin Normal University, Harbin 150025, China;
2. Heilongjiang Provincial Key Laboratory of Intelligence Education and Information Engineering, Harbin 150025, China)
这几年来,高职教育改革如火如荼,校企合作,厂校结合,共同培养高质量的具有行业特色的应用性人才。不断改革深化人才质量培养体系,优化课程组织结构,改革课堂教学内容,调整理论教学和实践教学比例,在有限的教学时段内达到教学效果的最大化。
1.调整课堂教学重点
根据专业的目标定位和后续课程的需要,我们把《电工基础》教学的重点放在电路的基本概念和基本定律;线性电阻电路、线性网络电路、正弦交流电路的基本概念和基本定律及一般电路的分析方法和三相交流电路。这些章节的基本概念,基本定律,和一些知识的要点如功率、电源、匹配、电位,电感电容元件、振荡电路,三相对称非对称电路等对以音频放大电路为主要特征的电子技术,音响技术,数字立体声技术,和以三相交流大功率用电为特征的灯光技术、舞台电器控制等课程的学习都有很大的指导意义。非正弦周期电流电路,电路的暂态分析只需要掌握一些基本概念,不需要进行深入的研究,磁路和铁芯线圈电路自从设备小型化时代的到来,磁放大电路和电抗器的应用也早被开关电路所替代,这些章节在未来的专业课程中涉及很少,因此不作要求加以删除。高职学生有它一定的特殊性,相对数理化基础较差,在教学中要主动适应高职学生的特点,删繁就简,以广度换深度,简化定量计算,加强定性分析,把深奥的理论还原成浅显的道理。注重理论联系实际,注重工程式思维的培养,使科学向技术回归,技术服务于应用工程。
2.改革实验教学内容,增加实训教学项目
电工基础是一门专业基础理论课,也是一门专业技能课,有些教师会对此提出异议,觉得电工的基本技能应该是电工基础课程教学内容体系以外的教学项目。我们对此进行了统筹的安排,变革围绕教材“讲授+实验”的课堂教学模式,精选实验内容,增加实训教学项目,加快理论与实训融合,使学生在了解电路实验的基本方法和一般步骤基础上,熟悉掌握常用电路元件,电工工具,电工仪器和仪表的使用方法,加强一般电路的连接、电路的测试等操作技能,加强电路常见故障的排查和解决问题能力的训练;为此,我们专门组织力量编写具有专业特色的与《电工基础》相配套的《电工基础实训教程》,实现理论教学、实验项目和实训教学环节的相互衔接和优势互补,实现《电工基础》课程教学效果的最大化。
二、建立科学的课程质量评价体系
课堂教学改革的目的是提高课堂教学的效能,有效培养学生科学的思维方法,知识迁移能力和解决实际问题的能力;提升学生对书面知识的了解,基本理论的掌握。建立科学合理的课程教学评价体系是检验课堂教学质量的一个重要环节,能起到检查和激励学生学习的作用。要建立以学生为主体的课堂业绩评价体系,立足高职学生的学习特点,思维习惯,从强化学生基本知识、基本技能着手,改革考试方式,注重内容实效,更加突出教学过程管理。做到理论与实践并重,平时与期末兼顾,项目训练与实训操作三位一体的综合性、形成性成绩评价体系,引导学生注重过程积累,提高学生参与教学的热情,提升教学效果。通过这几年的教学探索与实践,教学效果明显变化,学生成绩逐年提高,《电工基础》课程的合格率从以往的百分之六七十,上升到目前的百分之九十左右,成效显著。
三、建设一支充满活力的教师团队
课堂教学改革也是一个系统性工程。这两年来,为了着力推进课堂教学改革,提升教学效果,我们十分注重引进行业从业人员充实到实训兼职教师队伍。目前,我们三位电工基础实训教师都来自行业生产一线,具有高级电工,中级技师职称。他们丰富的行业从业经验为实训项目设计,电工基础课程为专业能力服务和学生应用能力的提升,提供了广阔的平台,取得了可喜的成效。
四、结束语
关键词:云计算;发展
1 引言
如今,云计算技术打破了高端技术“独享”的局面,让每个普通用户和中小企业都能以极低的成本享有原先只有大型企业才能享有的高端技术服务。云计算彻底改变了我们的工作方式和商业模式,云计算已经走入我们的生活。
2 云计算的概念及其基本原理
狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机,以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务。
广义的云计算指的是厂商通过建立网络服务器集群,向各种不同类型的客户提供在线软件服务、硬件租借、数据存储、计算分析等不同类型的服务。广义的云计算包括了更多的厂商和服务类型。
通俗地讲,云计算是一种基于Internet的超级计算模式,在远程的数据中心里,成千上万台电脑和服务器连接成一片电脑云。因此,云计算甚至可以让你体验超乎想像的运算能力,用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心,按自己的需求进行运算。
云计算的基本原理是,通过使计算分布在大量的分布式计算机上,而非本地计算机或远程服务器中,企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上,根据需求访问计算机和存储系统。
3 云计算的特点及其关键技术
基于云计算概念及原理,云计算应至少具备如下特点:一是以网络为中心,云计算的整体架构是建立在由多台计算机或其他硬件设备构成的网络环境中;二是以服务为提供方式,以按需服务的方式根据不同用户的个性化需求推出多层次的服务;三是高扩展性和高可靠性,基于网络构建的云计算可以快速灵活地适应用户不断变化的需要,同时通过网络冗余机制实现高可靠性;四是资源透明化,底层资源(计算、存储、网络资源等)对用户透明,用户无需了解资源具体实现和地理分布等细节。
为了实现上述特点,云计算采用了如下关键技术:一是数据分布存储技术,通过采用分布式存储的方式存储数据,采用冗余存储的方式保证存储数据的可靠性,提高软件可靠性弥补硬件的不可靠,从而提供廉价可靠的系统;二是并行计算编程模型,将任务自动分解成多个子任务,通过Map和Reduce两个步骤实现任务在大规模计算节点中的调度和分配;三是高效数据管理,通过采用列存储的数据管理模式实现在规模巨大的数据中高效地找到特定数据;四是分布资源管理,云计算系统在多节点并发执行环境中可以保障关键节点出现故障时的自动迁移及其状态的同步。
4 云计算的服务方式
云计算已在日常网络中随处可见,以各种形式提供服务,云计算的主要服务方式有:IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)、PaaS(Platform as a Service,平台即服务)和SaaS(Software as a Service,软件即服务)三种形式,其中IaaS是把计算、存储、网络及搭建应用环境所需的一些工具当成服务提供给用户,使得用户能够按需获取IT基础设施。它由计算机硬件、网络、平台虚拟化环境、效用计算计费方法、服务级别协议等组成,其表现形式是为用户提供按需付费的资源服务,例如虚拟服务器、存储等;PaaS是把分布式软件的开发、测试和部署环境当作服务,通过互联网提供给用户,其表现形式是为用户提供基于可扩展的大规模基础设施的平台能力与资源服务,例如云应用开发与运行环境、用户数据、信息资源、公共服务能力;SaaS是一种基于互联网来提供软件服务的应用模式,它通过浏览器把服务器端的程序软件传给千万用户,供用户在线使用,其表现形式是为用户提供基于云基础架构的应用软件服务,例如CRM、文档编辑,典型的商用代表是Google公司基于云计算平台提供的Google办公套件,只用浏览器即可访问使用。
5 云计算的发展现状及前景
随着网络技术的不断完善和成熟,以及云计算应用的不断深入,越来越多的人开始重视云计算,不仅仅大中小企业广泛应用云计算,人们的日常生活也会像离不开煤气、水电那样,离不开云计算。
云计算已经从前期的起步阶段开始进入实质性发展的阶段。互联网公司、基础运营商、软硬件IT企业及各地政府等多方力量都在积极推动云计算发展。我国已将云计算列为新一代信息技术产业的重点领域,“十二五”将给予大力扶持。与此同时,运营商在主管部门的大力支持下,已经开始大规模部署云计算解决方案来加速云实施。云计算在企业中正变得无处不在,大多数公司正在尝试云计算。目前,已经有相当一部分大中型企业开始应用私有云及混合云,而针对小型企业的公有云项目也开始启动。“十二五”期间我国云计算将步入高速发展期。
参考文献
[1]中国云计算网..
关键词:云计算;平台战略;业务即服务,软件即服务,平台即服务,基础设施即服务
Platform Strategy during Cloud Computing Era
ZHANG Qiang
(TravelSky Technology Limited, Beijing 100029, China)
Abstract: Cloud computing is in the spotlight with the rapid growth of Google. Information service has become the main trend instead of information process. It is a strategic work of many companies to build information service platform during cloud computing era. The paper briefly introduces the concept of cloud computing and several main classes of cloud computing platform. At the same time, the paper has a deep analysis and research on the key component and technology of platform strategy . In then end, the paper brings us the main philosophy of platform strategy.
Key words: cloud computing; platform strategy; business as a service; software as a service; platform as a service; infrastructure as a service
近几年来,一个新的名词“云计算”悄然出现在大家的视野中,特别是2008年,Gartner推出了未来三年最具影响力的十大技术排行榜,云计算排在虚拟化技术后名列第二。与此同时,云计算的始做佣者Google推出了手机开源平台Android,前端浏览器平台Chrome,会同已有的Google Apps,Google App Engine,Google File system,Big Table ,MapReduce等核心技术,基本完成了云计算平台的战略部署; Amazon在推出EC2(Elastic Computing Cloud)之后,又推出了S3(Simple Storage Service)服务,其云计算的战略部署已经初见成效;支持“云端”的微软在2008年年低了其云计算平台Azure services Platform;另外还有IBM的Blue Cloud,SUN的,国外厂商的快速反应和发展让我们有了“浓云密布“的感觉。然而云计算到底是什么?云计算的核心是什么?它是一种技术还是一个商业概念?在云计算时代,中国软件业未来的战略应该是什么?这些问题都值得我们去深深的思考。
1 认识云计算
目前国内外没有形成一个公认的云计算定义,很多资料把它当着一种技术来讨论,其实云计算不是一种单一的计算机技术,还是多种计算机技术发展的复合体,是在网格计算、公用计算、软件即服务以及电子商务等技术和服务模式的基础上发展而来的一种新的计算模式和商业服务模式。
云计算作为一种新的计算模式有别于传统的主机集中处理模式,也不同于客户服务器模式,它吸取了两者的优点,具有主机集中处理模式的易管理和易部署的特点,也具有分布式并行处理模式的可扩展性,同时利用互联网技术把服务提供给消费者。虚拟化技术、网格计算技术和面向服务的体系架构模式(Service Oriented Architecture)等技术的发展为云计算模式奠定了坚实的技术基础。同时云计算做为一种新的商务服务模式以服务作为核心理念,把信息,软件,平台和各种计算资源商品化和服务化,降低了信息处理和信息服务的成本。
2 云计算平台的主要类型
目前很多资料一般把云计算平台划分为七种应用类型:SaaS软件即服务,象的CRM;公用/效用计算,象Amazon的AWS、Sun的存储云、IBM的“蓝云”;云计算领域的WEB服务,象GoogleMaps;平台即服务,这种形式的云计算将开发环境作为服务来提供给用户,也就是说,用户可以在供应商的基础架构上创建自己的应用软件来运行,然后通过网络直接从供应商的服务器上传递给其他用户,这类云计算服务包括的和全新的GoogleApp Engine;管理服务供应商(MSP),象用于电子邮件的病毒扫描服务;服务商业平台,它实际上为用户提供了一种交互平台,主要是一些电子商务网站;云计算集成,云计算服务的整合还只是刚刚开始,提供一种通用的“云计算总线”(bus in the cloud),通过把多家SaaS供应商联合在一起来为客户提供完整的服务。
然而从层次的角度来划分,目前云计算平台主要有三个层次:基础设施服务(Infrastructure as a Service),主要提供计算中心,硬件资源,系统软件等基础设施服务,是云计算最普遍的一种应用模式,目前IBM,SUN,HP厂商都提供类似的服务;平台服务(Platform as a Service),主要提供应用开发和运行平台服务,GoogleApp Engine是该类服务的典型模式;各种软件信息服务(X as a Service),例如软件即服务(Software as a Service),主要提供应用软件服务,是ASP(Application Service Provider)模式的一种最新发展,业务服务(Businessas aService),主要提供各种商业服务,淘宝的电子商务平台都是该类服务的典型代表,信息服务(Information as a Service),主要提供各种信息服务,Google的搜索服务是该类服务的典型代表。
所有的这些类型中,第三个层次的服务应该是云计算的最高层次,其快速发展和被市场广泛接受也标志着计算机技术发展进入了一个崭新的时代:信息服务时代。信息服务是云计算最核心的思想,也是计算机技术发展最主要的目的之一。
【关键词】供电企业;云计算;云审计
随着信息技术的快速发展,我国的信息数据量在近年来呈现出爆炸式的增长,人们的工作和生活跨入了大数据时代。我国各行业都积极应用了云计算以提高数据分析能力,如电信、医疗、金融等领域的大数据挖掘分析技术已经投入实际应用,审计领域也应与时俱进,尽快适应大数据时代的发展。本文以供电企业为研究标的,结合电力审计工作的实际情况,探索和构建一个适合供电企业的“云审计”框架。
一、关于云计算与云审计的基本概念论述
“云计算”一词源于Google等互联网公司的大数据处理过程,于2006年在国际搜索引擎大会上首次提出,以美国国家标准与技术研究院给出的定义较为权威:云计算是一种按使用量付费的模式,这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问,进入可配置的计算资源共享池,这些资源能够被快速提供,只需投入很少的管理工作,或与服务供应商进行很少的交互。
“云审计”是基于云计算而产生的,可以认为“云审计”就是在审计工作中运用云计算的概念和技术。“云审计”有两个基本特点,一是以审计工作为服务目的,“云审计”的应用是为了使审计师减少简单的计算劳动,提高审计效率;二是以云计算为技术手段,利用云计算技术升级和优化现有的审计方法。
随着近年来供电企业信息化程度的提高,服务器的后台数据也越来越多,而审计师配备的个人电脑是无法满足检查这些数据的需求的。数据库中一个简单的操作指令可能都要在个人电脑上花费十几分钟甚至数个小时。而“云审计”技术却可以很轻松地解决这些问题
二、云审计系统的框架构建
(一)云审计系统的概念和特点
云审计系统是一个全新的事物,国际上暂时还没有给出一个比较准确和完整的定义。为方便研究,本文基于信息技术现状和审计实际应用,对云审计系统的概念进行初步阐述:云审计系统是基于所获得的数据,根据审计对象的基本特性,通过设定计算、判断和限制条件建立数学或逻辑表达式,用于对审计目的进行验证的过程。云审计系统主要有五个特点:
1.审计网络自助服务。审计自助服务免去了审计师与被审计单位在数据获取上的沟通,使审计师能自行获取所需数据,并设定疑点检查条件;2.高带宽网络。多个审计师可以在不同的地点获取同样的数据,在网络速度上不会受到影响;3.审计数据资源池。审计师可以将得到的所有数据上传至“云端”,形成审计数据资源池,共享给有相关权限的其他审计师;4.审计弹性架构。使审计师可以随时随地通过权限认证后登陆系统获取资源;5.可度量服务。为审计系统提供自动化的监控,并记录审计师的工作过程,包括审计方法、程序和证据获取手段等[1]。
(二)云审计系统建设的可行性分析
在理论基础方面,国际上关于云计算系统的理论体系已经基本完备,国内云计算技术的研究和发展也十分迅速,为云审计系统提供了充分的先决条件。在技术方面,实施云计算的各种技术方案体系已经在生活的各个方面投入应用,供电企业的审计信息化也有相当坚实的基础,完全可以借鉴其他行业在云计算方面的先进技术和经验。在成本方面,云审计系统的部署费用并不高昂。服务器和网络设备可以基于现有条件加以升级和改造,不需要全部更换。用户端也不需要更换新的设备,凡是能打开浏览器的电脑、平板电脑甚至智能手机都可以登陆云审计系统[2]。
(三)云审计系统的数据处理流程
基于大数据背景,云审计系统可以将各供电企业的审计数据整合为海量的审计资源池,构成审计数据的采集、导入、分析、展示平台,使审计业务流程转化为数据处理过程。
1.云审计系统的数据采集
云审计系统的数据采集方法必须非常全面,充分考虑审计数据的复杂性、多样性和异构性。常见的数据采集方法有两类,一类是复制采集,从被审计单位导出数据库信息或整个数据库的备份,用移动硬盘或U盘拷贝的方式,上传到云审计系统进行处理;另一类是在线采集,与被审计单位的业务系统制定标准的数据接口,不间断地连续采集业务数据,实现对业务流的动态监控。在线采集方式具有时效性强、响应速度快的优点,今后将成为主流的数据采集方式[3]。
2.云审计系统的数据导入
在供电企业各类业务系统的海量数据中,数据之间的结构和类型千差万别。在进行分析之前,应先将这些数据有效地导入系统,把重要数据如重要指标、近期变化数量等置入高性能存储器中,把不常用的次要数据置入一般存储器,并去除不需要的冗余数据。
3.云审计系统的数据分析
云审计系统中集成了大量审计分析程序,利用分布式计算集群对海量数据进行各种分析和分类统计,以满足审计师的分析需求云审计系统的数据分析具有以下几方面的特点:
一是审计分析程序的可构造性。各种审计分析程序以模块化的方式提供给审计师,可以进行任意调整。二是注重对数据的全面分析。在大数据处理时代,抽取样本检查和全部数据检查这两种方式,在云审计系统面前的区别,只不过在时间上相差数秒钟或数分钟而己。三是注重数据之间的关联度分析。在以往的审计中,对被审计单位工作数据的检查,只是对特定的业务数据进行简单的统计和复核[4]。
4.云审计系统的数据展示
数据展示将实现可视化,能够直观地将数据的特点、变化和疑点呈现出来,将难以阅读的原始数据转变为界面清晰、易于理解的图表。进而使审计师能够与这些能讲故事的数据进行交流,对数据处理结果进行多维度分析,从中找到审计问题出现的基本规律和深度原因。
参考文献:
[1]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京:人民邮电出版社.2012.
[2]张兵.云计算的起源、应用与发展方向[J].信息与电脑:理论版,2011.
[摘 要]良好的教学效果取决于合理有效的教学模式。教学模式在现代科技与数字化信息平台建设的助力下不断革新,教师和学生扮演主导与主体的角色。针对计算机基础课程的特点及教学现状,将翻转课堂、先行组织者策略和合作探究多种教学模式运用于教学中,以实例激发学习兴趣,培养自主学习能力,通过项目设计提升学生的团队协作和探究创新能力,从而使学生建立本课程完整的知识体系,融会贯通,达到教学相长。
[关键词]教学模式;翻转课堂;先行组织者策略;合作探究
doi:10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.10.157
[中图分类号]G424;TP3-4 [文献标识码]A [文章编号]
教学模式的研究是当代教学论中的一个综合性课题。创新教学模式,有利于激发学生兴趣,提高教学质量。因此,各高等院校要探索符合本校实际的独特的教学模式。
1 高等院校计算机基础课程现状
作为信息化时代的产物,计算机与网络已经成为人们生活和学习不可或缺的重要组成部分。因此,掌握计算机基本理论和应用成为当代大学生必须要具备的一项技能。为适应现代信息教育发展要求,虽然各地区从小学到高中都设置了相应的计算机课程,但绝大部分学生对计算机基础知识的掌握仅停留在打字、键盘操作及网络搜索等基本层次,也有部分来自偏远地区的学生从未接触过计算机,对计算机的基础知识不了解。面对知识水平参差不齐的学生状况,不同高校对计算机基础课程的设置存在差异,有的学校在新生入学阶段对其进行基础测试,根据学生掌握计算机知识的程度对学生进行分班;有的学校采用统一进度的教学安排,但在教学内容及教学时数上进行适当调整。但是,计算机基础课程的教学现状仍不尽如人意,学生在学习过程中,对基本概念理解不透彻,机械地进行上机实验,对各条命令不知所云,普遍反映计算机基础课程难记、难懂、难学。
2 整合多种教学模式
2.1 翻转课堂在办公自动化系统软件教学中的运用
随着计算机技术的快速发展,对办公自动化系统软件的熟练应用已成为每个人在工作与学习中必备的技能。针对办公自动化系统学习的必要性及学生对其掌握程度,各学校可以采用翻转课堂的教学模式,教师和学生分别在课前、课内和课后三个阶段完成相应任务。课前:教师通过选取不同办公软件的经典案例,讲解知识重难点,把每种办公软件做成一个专题,以课程知识点为主题制作微视频,每个微视频长度约7~8分钟。在制作微视频的过程中,教师要确保讲解精炼且操作步骤清晰。学生需合理安排学习时间,在课前观看视频,自主学习本专题的内容,并总结不懂的问题。课内:教师先提纲挈领地进行概括性讲解,然后预留充分的时间解答学生的疑问,并在课内布置针对性的专题实验。课后:学生要反复观看视频,与教师沟通、交流,从而独立完成每个专题实验。教师要对每个学生的实验结果给予评价,并归纳总结学生的共性问题,制作问题解答视频供学生学习。该教学模式不仅提高了学生自主学习的能力,而且还增加了师生之间的交流,有利于教学效果的提升。
2.2 奥苏贝尔的先行组织者策略在数据库教学实践中的运用
人类正步入网络信息时代,海量的信息扑面而来,生活与各类信息紧密相连。在该背景下,人们要加强对信息的查询、存储和利用。为此,高等院校开设了数据库课程,使学生了解数据传输的流程、后台技术及运行模块。因先行组织者策略具有激发学生求知欲、展示学习内容与意义、迁移方法或思路于新的情境中等特点,所以将概念型组织者和问题型组织者策略应用于数据库教学中,有利于提高学生对所学内容的认知度,改善教学效果。问题型先行组织者策略重在帮助学生确立有意义的学习心向,通过设置学生感兴趣的问题或者案例来激发其求知欲。如数据库课程导入,引导学生思考以下问题:①全国每年参加高考的几百万考生成绩存放于何处?如何通过查分系统查询到自己的成绩?②银行如何存储每个储户的信息,做到人账一致?③无论是公交卡,还是地铁卡,或是网上购票时的乘车信息存储在哪里?这些信息是如何维护的?④每次登录QQ、微信、淘宝及邮箱时,个人信息存储在哪里?⑤校园一卡通是如何记录每个学生信息的?在思考了与每个人生活息息相关的各类信息存储问题之后,“数据库”的术语便会逐渐被引入到学习中。课程导入后,需要采用概念型先行组织者策略将总体内容提炼成一个总括性框架展示给学生,帮助学生构建课程学习的逻辑图,以概念层层递进的形式贯穿于框架之中。目前,大多数教材和讲解仍沿用基本概念库表操作程序设计的教学思路。该教学思路较为单一,缺乏互动性,使学生在初次接触基本概念时会觉到枯燥乏味,不明其理,从而导致对后续学习失去兴趣。针对此问题,各高校要调整学习切入点,首先从表单设计开始,以大家熟知的QQ、微信和淘宝等登录界面为例。建立表单后,以日常熟知的淘宝购物系统为例,将数据库知识穿插其中,使学生逐步学会建库、建表、查询和排序等,并将基本概念融于实例中。该教学模式实现了理论与实践相结合,使学生在问题与实践中深刻体会学习此门课程的意义。
2.3 合作探究模式
学生在进行阶段性课程学习后,教师对其学习效果要给予相应评价。试卷是传统教学中采用的检测学习质量的有效手段,但对于实践环节较强的计算机基础课程,试卷无法有效反映出学生的操作技能与创新思想。由此,笔者提出采用合作探究模式作为课程效果评价手段。合作探究以解决问题为中心,教师需精心设计多组涵盖本课程主要内容的综合实验项目,如模拟校园一卡通系y、图书借阅系统、学籍管理系统、产品销售系统及医院诊疗系统等供学生参考选择。由于每组题目涉及的知识较多,所以将学生分成几个异质小组。这不仅有利于学生之间形成互补,还能有效培养学生的团队合作精神。小组中每个成员选择系统中的一个子模块,如表单设计、菜单设计、查询等,然后将几个子模块有效连接在一起,使其形成一个完整的项目。学生为了能够高效完成实验项目,首先要查阅收集相关资料,了解项目需求;其次,在与教师和其他同学的交流中理顺设计思路,扫除问题阻碍,思考寻找解决问题的最佳方法;再次,动手设计功能模块;最后,归纳整理。
每个小组需利用文字编辑软件制作一份项目设计说明书,归纳总结设计思想、流程与使用方法,规范排版。然后依据所设计项目做一份总结性的演示文稿,并由小M中的一名成员进行讲解,教师与其他小组成员对其进行评价反思。在该过程中,学生在相互讲解与评价中开拓思路,取长补短,从而不断提升学习质量。
3 结 语
教学模式正从单一性向综合性发展,从重点“教”转变为注重“学”,从经验归纳型向理论演绎型发展;教师从讲授者转为引导者,学生从接受者转为探究者。合理有效的教学模式将计算机基础课程的所有内容有机结合在一起,形成一个完整的知识体系,不仅培养了学生的自主学习能力,还培养了团队协作精神,使其在贴近生活的项目设计中发挥创新与写作能力。未来必将依托高速发展的现代信息技术,融合多种教学模式,以取得更好的学习成效。
主要参考文献
[1]邢朝云,王雪英,张囡囡,等.《医学免疫学与微生物学》奥苏贝尔教学模式的研究[J].中国科教创新导刊,2014(5).
[2]王琴,李化树.德国瓦根舍因与范例教学[J].经营管理者,2012(7).
[3]陈永梅.浅谈高职院校非计算机专业“计算机应用基础”课程的的教学改革[J].科技信息:科学・教研,2008(2).
[4]薛隽.《计算机应用基础》课程教学改革探讨[J].科技信息:科学・教研,2008(4).
[5]陶向东.浅谈高职高专院校计算机基础课程的教学改革[J].中国市场,2008(13).
[6]吴雅琴.运用任务驱动教学法提高教学效果──以医学院校《计算机应用基础》课程为例[J].中国医学教育技术,2007(1).
[7]邱富杭.“案例+任务驱动”模式在高职计算机教学中的特色与应用初探[J]. 长春理工大学学报:高教版,2007(3).
[8]施海燕.浅谈多媒体手段在高职教学中的运用――以《计算机应用基础》课程为例[J].成功:教育,2007(9).
[9]何思文.高职院校“计算机应用基础”课程教学改革的探索与思考[J]. 深圳信息职业技术学院学报,2007(3).