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智慧城市以物聯網技術為支撐,利用更智慧、更全面、更有效、更快捷的應用將人類社會的各個層面進行有機融合,實現城市的智慧化發展。
一、城市智慧建設相關理論研究
1.1智慧城市理論
智慧城市借助計算機技術、互聯網技術、移動通信技術、物聯網技術,發揮多中基礎信息設施的優勢,將人類社會生活中產生的龐大信息進行智能處理,形成全新的生活方式、社會管理模式,構建新的城市形態。
1.2全生命周期管理理論
社會發展中各種活動大多以獨立項目的方式開展的,在城市智慧建設理論中,其將傳統的工程項目的管理擴展到項目全生命周期,從構思開支,知道項目結束。完整的項目全生命周期包含以下幾部分:項目的決策、實施以及使用和維護,不同階段和過程之間均存在千絲萬縷的聯系,智慧城市建設則是對這些聯系進行整理和綜合分析,理順城市發展中各部分之間的關聯,滿足多層次、多方位的個性化需求。
1.3精益建造理論
該理論的基礎是生產管理理論,主要實施對象為城市建設中項目的各個過程,主要目標是在最短工期和最少資源,不犧牲項目質量的前提下實現工程項目的管理和完成。精益建造理論來源于制造業的生產管理、流程管理和價值管理,主要為了解決施工過程中如何提高建造效率、降低生產成本、減少工作時間等問題。
二、智慧城市建設中的關鍵技術分析
智慧城市建設中所需要使用的技術較為復雜和多樣,需要不同技術之間的協同合作才能達到預期效果。
2.1數據獲取技術
現代數據處理和數據存儲技術為智慧城市的建設提供了數據存儲的可能。隨著云計算技術的發展,基于云的多種技術被提出和應用到社會生活中,這種信息處理和存儲技術突破了傳統技術的技術瓶頸,利用云端的高性能和大容量存儲設備對城市發展中產生的大數據進行處理和分析。此外云計算相關技術的應用將不同類型、不同環境下的數據信息進行了整合,可以實現跨平臺、跨領域的信息處理和存儲,解決了智慧城市發展進程中存在的數據共享的問題。
2.2物聯網技術
物聯網被稱為人類的第三次信息技術革命,其可以在虛擬的信息和現實的物質之間建立統一規范的聯系。首先物聯網技術應用大量的傳感器組成傳感器網絡,該網絡主要用于對物體進行感知和信息獲取;然后應用多種通信技術,典型的如RFID技術等將傳感器采集到的數據信息進行傳遞;最后對采集到的數據信息進行跨行業、跨領域、跨系統、跨應用的共享和互通。
2.3云計算技術
云計算技術是智慧城市發展的保證。云計算將大量的分布的獨立計算機通過一定的方式組建成統一管理的云系統,在該系統環境下,多個硬件設備可以協同工作,按照資源需求對硬件能力進行分配,實現多種傳統計算技術所無法實現的功能。應用云計算平臺可以對智慧城市發展過程中出現的多種狀況、產生的多種信息、要求的多種處理功能進行合理解決和分配,充分滿足城市建設的需求。
2.4數據挖掘技術
智慧城市智能化需要利用數據挖掘技術實現。智慧城市建設過程中會產生龐大的數據信息,這些數據信息繁雜沒有規律,通常我們對于某一方面的研究只需要從數據池中提取我們感興趣的數據即可。數據挖掘技術就是一種對大量數據按照個性化需求進行挖掘和分析的技術,這種技術可以從城市建設中產生的大量數據中挖掘出符合城市發展需求的信息機理知識,協助推動城市的智慧化演進。
三、總結
總之,城市的智慧化建設是一個漫長而復雜的過程,需要綜合應用多種理論和技術,不僅是對城市產生巨大影響,還會對人類的生活方式產生巨大影響。
參考文獻
[1]王要武,吳宇迪.智慧建設理論與關鍵技術問題研究[J].科技進步與對策,2012,29(18)
1 云計算標準化背景
云計算是資源的集中化、規模化,實現對各類異構網絡的軟硬件資源的兼容,通過這種池化的集群計算能力,通過互聯網向用戶提供所需的各種應用的互聯網新技術、新業務,是傳統網絡技術和通信技術和商業模式相結合的結果。云計算是一種技術也是一種商業模式的服務[1]。
云計算的技術和服務目前還處于發展的初級階段,很多廠商根據自己的技術基礎和理解來開發自己的云計算的模式,不同的技術和服務方式給用戶提供了多樣的選擇的余地,但不同的產品之間沒用互通性,使用了這家產品就不能選擇別家,降低了互操作性和可靠性。許多與云計算有關的術語、技術接口,不同的公司采用不同的技術方案,導致大量數據和服務無法再各個產品之間轉移、共享,限制了當前云計算應用的服務范圍[2]。因此,作為新興技術,如果沒有頂層設計、建設統一的標準,而各自為政,很難發揮協同優勢,不符合云計算最大限度資源共享、彈性使用的特征,那么整個產業將很難持續健康發展下去。
2 云計算標準化的現狀
對于云計算的標準化各個有實力的廠商都在積極根據自己的技術優勢進行標準化的研究和推動,每個有實力的公司如Google、IBM、微軟等都在標準化的道路上邁出了實質的一步。國際上已經有一些標準化的組織和技術團體從不同的角度和定位對云計算標準化的研究和指定展開工作。目前對于云計算的標準化的研究都是在云計算的概念的框架下進行的,而對于云計算的概念業界比較認同的是由NIST即美國國家標準技術研究院給出的:云計算是一個可以通過互聯網供應與訪問的、可定制的包括網絡、服務器、存儲、應用和服務等的資源與能力池;采用按需使用、按需付費的模式[3]。
根據NIST對云計算定義的框架下,個相關的標準化組織和技術團體依據自身的技術和研究方向,規劃處各自在云計算標準化進程的主攻方向并形成了各自的云計算標準化定位。DMIF即分布式管理工作組是工業界計算機和電信行業的企業間合作組織,在云計算方面側重IaaS及云互操作性接口標準的研究,推出了虛擬化管理標準VMAN,規定了服務器虛擬化、劃分和集群以及虛擬化環境互操作性的產業標準OVF,并成立了OCSI即開發云標準孵化器,解決云計算環境出現的管理和互操作性問題[4]。開放網格論壇OGF了開放云計算接口規范并給出了API規范。SNIA全球網絡存儲工業協會在云存儲領域的研究突出,了云存儲用例、參考模型和數據管理接口方面的草案,與2009年9月和OGF合作了云存儲白皮書。OASIS即結構化信息標準促進組織和CSA云安全聯盟在云計算安全框架方面進行了相關的研究。還有像OMG、OCC、TMF等國際組織在“云”的可移植性、互操作性、可重用的應用和服務的部署模型、大數據云參考模型研究,以及在幫助云用戶、技術研究者和云服務提供者更好的理解用戶需求和解決困難,促進云計算商業化,營造良性循環的生態系統方面的研究取得了各自的碩果。都相應的獲得包括CA、Cisco、HP、IBM、微軟、EMC等主流公司的支持和應用[5]。
3 云計算標準化的研究進展
NIST2009年成立的云計算工作組,目前該工作組主要運作SAJACC即標準加速促進云計算采納項目和FedRAMP即聯邦風險與授權管理項目。SAJACC項目通過收集云計算的應用案例,征集云計算的參考實現,并根據應用案例對參考實現進行測試,并在網站測試結果,并陸續收集應用案例、參考實現和規范、驗證結果等,為云計算的標準制定指引方向。該組織成果得到了云計算主流公司和組織的大力支持。FedRAMP項目主要用于評估和批準云計算的服務與產品,通過“通用安全風險模型”來對云計算解決方案進行批準,讓各種云計算解決方案中云計算技術得到有效集成,這個項目對云計算安全研究具有指導價值[6]。
DMTF的成員包括所有IT領域的主要公司如IBM、HP、VMware、微軟、Oracle、AMD、Intel等一百多成員單位,4000多參與者,橫跨40多個國家的國家組織。該組織開發的標準在業界被廣泛應用,使得各種系統、工具和企業解決方案具有互操作性成為可能。其中SVPC虛擬化工作組,集中了目前主流的虛擬機公司像VMware、Citrix、微軟、IBM等,了虛擬網絡、虛擬機遷移的標準即OVF,實現虛擬應用的無縫遷移,目前正在進行優化和高級特性開發。由于各個公司競爭,虛擬機的文件格式沒有統一,導致在不同的平臺間遷移虛擬機前需要對文件格式進行轉換[7]。目前該標準通過ANSI的審批,成為美國標準,后續還要申請ISO的批準,進而成為國際標準。OCSI工作組2009年4月成立到2010年7月結束發表了關于應用案例和數據格式、參考架構和接口、云計算服務場景、服務生命周期等的三篇白皮書,為后續的CMWG即云管理工作組的標準化工作提供參考價值。目前CMWG工作組按照Modeling和協議需求兩個子組來制定IaaS的模型/協議需求和相關的API,由于得到了大多數主流IT公司的支持,因此該標準一定會得到廣泛的應用[7]。
CSA目前運行的項目主要為云服務商、安全方案提供者、IT審計師以及其他關鍵參與方提供工具包,對私有云和公共云進行安全評估,提供通用接口和名字空間,允許云計算服務商對其架構、平臺和應用環境進行審核、判斷、評估和保證,并對其已授權的用戶提供一個開放、可擴展和安全的接口和方法進行類似的操作。為云提供商提供基本的安全原則指導,幫助用戶對云服務進行安全風險評估[8]。
當然目前還有其它像SNIA、IEEE、ITU-T、OMG等國際組織成立專門的云計算方面的項目,在關于云計算互聯網相關技術規范、網絡存儲、云計算相關IDC環境中以太性能提升、電信網絡在傳輸、安全、業務方面對云計算的業務應用等方面進行相關的研究和標準的制定[9]。
4 云計算標準化的發展趨勢
當前從事與云計算標準化有關國際組織存在組織眾多,研究的方向有重復,已經有不少組織通過共同支持的公司達成互通的共識。其內容包括虛擬化技術、云安全、云存儲、云服務、云計算模型、云互操作性成為云計算標準化的研究熱點。這些標準化研究方向都有為云計算建立統一標準的目的,來在促進不同系統之間的互通[10]。
因此,云計算標準化的研究初步形成了共同的發展趨勢:
(1)在現有技術和標準的基礎上再發展,盡量繼承和使用現有技術和標準,沒必要另起爐灶。
(2)重點發展IaaS標準,從目前云計算標準領域來看,IaaS標準化需求最強,PaaS次之,而SaaS根據具體應用而定。
(3)互通和互操作性的標準制定是重點,云計算三大模式的各個層面將包括多個供應商,所有互通和互操作性是云計算標準化工作共同目標。
(4)各個標準化組織之間需要密切溝通和協作,云計算標準化每一個具體內容需要多個標準化組織共同協商來完成。
(5)相關云計算的各個產業鏈都要積極參與到云計算各個環節標準 制定中來,為云計算國際標準貢獻各自的力量[11]。
【參考文獻】
[1]中國電子技術標準化研究院.云計算技術與標準化[M].北京:電子工業出版社,2013:2-3.
[2]黎連業,王安,李龍.云計算基礎與實用技術[M].北京:清華大學出版社,2013:61-62.
[3][4]高林.云計算技術與標準化:云計算技術標準的全面概述[M].北京:電子工業出版社,2013:113-115.
[5]翁,邱莉榕,李華昱.云計算概論[M].北京:中央民族大學出版社,2012:134-136.
[6][8]樊勇兵,丁圣勇,等.解惑云計算[M].北京:人民郵電出版社,2011:111-113.
[7]胡慧,王輝.云計算技術現狀與發展趨勢分析[J].軟件導刊,2009(09):57-59.
隨著信息數據不斷的發展,信息及數據的密度逐漸提高,云計算也成為一大熱點逐漸進入人們視線,已經是目前最受關注的話題及新技術。現階段,云計算被廣泛的應用于互聯網及計算機行業,包括微軟、谷歌、IBM等大企業都逐步退出了自己的云搜索引擎、云計算平臺、云網絡信箱等。云計算核心技術有其獨特的優勢,在廣電系統中也有較好的發展前景。
一、概論云計算理念及起源
在傳統的信息技術模式中,如果企業要建立起一套IT系統,不光要購買相應的硬件設施,還要具備購買軟件的許可證,然后請專業的服務人員進行維護,保證系統的正常運行。假如有一種服務,可以專門的為多數企業提供其所需的相應硬件及軟件設施所帶來的服務,那么企業就能夠用少量的租金租賃到相應的服務,從而促使企業不用花費大量資金購買相應的設備提供服務的費用,有效降低了企業成本。通過科研人員的不斷探索,云計算誕生了。谷歌是最早提出云計算概念的企業,因為谷歌早期的創業者并沒有大量資金購買那些比較昂貴的商用服務器進行搜索引擎的設計,僅能選擇比較廉價的Pc作為業務需求支撐,利用自己的才智最終成功的利用軟件優化技術將相應的PC集群的穩定性做到了高于商用服務器,更好的支撐業務,在成本上卻大大低于商用服務器標準配置的費用。
二、云計算核心技術的優勢
1.擁有科學簡便的編程模型
MapReduce為谷歌所開發的Python、java、c++變成模型,為一種簡化了的分布式的編程模型及高效任務調度模型,可以對大規模的數據及進行并行運算,非常方便。
2.具有海量數據分布存儲的技術
云計算系統主要是大量服務器組成的,能夠為大量用戶進行服務,因而云計算系統進行數據存儲的時候主要采用的是分布式存儲方式,利用冗余存儲這種方法能夠使相應數據可靠性得到充分的保證。目前,云計算系統當中使用比較廣泛的數據存儲系統為谷歌公司的GFS及Haddoop團隊所開發的GFS開源實現HDFS。
3.擁有海量數據的管理技術
云計算要分析并處理海量的、分布的數據,因而,數據管理技術一定要可以對大量數據進行高效管理。云計算系統當紅總的數據管理技術通常采用的都是谷歌工期開發的BigTable數據管理技術以及Hadoop團隊所開發的開源數據管理模塊,也就是HBzse模塊。
4.高效的虛擬化技術
通過虛擬化技術可以將軟件應用同底層硬件的隔離,虛擬化技術一方面包括將單個資源劃分成若干個虛擬資源分裂模式,另一方面也包括將多個資源整合成一個虛擬資源聚合模式。按照虛擬對象能夠把虛擬化技術分成計算虛擬化、存儲虛擬化、網絡虛擬化等幾種。
5.擁有較強的云計算平臺管理技術
云計算系統平臺管理技術能夠使大量服務器進行協同工作,對相應業務進行方便快捷的開通和部署,及時發現并恢復系統故障,通過自動化、智能化方法使大規模系統運營真正實現。
三、云計算在廣電系統中的應用
云計算這項新技術的優勢通過在互聯網中的應用已經得到了充分的展示,可是廣電云平臺建設絕不可以照搬照抄互聯網模式,一定要采取因地制宜的方式植入廣電行業資深特色,還必須對諸多問題進行持續的探討及完善。
(1)云計算契合了廣電需求
在我國三網融合工作得到不斷推進的背景下,現階段全國第一批的12個三網融合試點的名單已經公布了,三網融合工作也真正進入到了實施的階段。在這種情況下,電視臺、有限網絡公司、電臺不僅應儲存并管理海量的信息內容資源,還要整合視頻、數據等多種多樣的信息資源,提供一種綜合性的信息服務,從而提高了對存儲容量、計算效率等方面的要求。云計算能夠有效實現共享硬件資源,架構扁平化的網絡,不僅能夠有效降低成本,還可以充分實現存儲海量內容資源及分布式計算。廣電行業對資源整合的需求同云計算獨有的優勢實現了高度契合,因而在未來,廣電行業中一定會廣泛的應用前景。
2.在廣電系統中應用云計算的安全性
廣電行業是一個有著較高的知識產權行業,在目前所使用的安全技術的前提下,能夠利用云計算技術,加強數字電視播出的安全性。云計算技術當中具有最安全、最可靠的數據存儲中心,所以用戶就不用在擔心丟失數據、病毒入侵等問題。利用云計算的強大計算功能,可以對不同用戶設置不同體系密碼,從而強化對云端客戶授權及認證。此外,還能夠利用云平臺實時防護的措施,保證廣電行業相應增值業務的安全性。三網融合以后,相應的數字電視增值業務會拓展到各個領域當中,多種雙向互動業務,更需喲啊具有較強的金融安全保護。云計算通過其強悍的計算能力,能夠方便的對數字電視從前端一直到終端、終端存儲、雙向鏈路等實行全局的監控,從而達到立體式的安全防護。
3.三網融合下的云計算商業模式
隨著云計算技術的不斷發展,廣電行業中對其的應用日益廣泛,為人們的生活帶來了巨大的變化,并將產生更加深遠的影響。在三網融合的不斷推動下,各種業務都能通過機頂盒、移動終端、PC等實現互動,從而使云計算在廣電增值業務當中發揮更大的作用。
四、云計算核心技術在廣電系統中的關鍵性因素
1.政策導向問題
在我國,廣電系統有著商業性及宣傳性兩重屬性,業務的開展會受到有關政策的影響及制約,例如廣電系統怎樣建立起云計算系統、可以開展什么業務、系統的規模應多大等等。目前我國還沒有比較明朗的政策導向,所以在廣電系統內進行大規模云計算系統的部署還不太恰當。
2.行業趨同問題
因為我國的廣電行政管理體系比較松散,缺乏規范的技術標準,所以在行業內部署公有云系統,還需要很長時間統一相應的標準并獲得國內行業單位的支持及認同,所以在一定程度上阻礙了云計算在廣電行業內的應用。
3.資金配套問題
一、互聯網思維下高校宣傳工作研究背景
1.國外相關研究
美國是因特網的發源地,也是互聯網業最早興起的國家。世界互聯網發展過程中,美國網絡宣傳的發展,尤其是傳媒網站的發展,常常因其在世界上領先一步而產生廣泛影響。網絡傳播及網絡新聞業成為熱門話題,發生在因特網迅速發展為“第四媒介”、傳統的新聞傳媒加盟網絡的實踐迅速崛起的20世紀90年代。
2.國內相關研究
早在2011年李彥宏就用“互聯網思維”的概念,意思是要基于互聯網的特征來思考。圍繞新媒體的著述頗為豐富,但更多的是新聞傳播和實業界人士從傳播技術和營銷的角度入手研究。這就導致宣傳理論的研究就事論事,缺乏傳播學視角。因此,目前互聯網思維下對宣傳工作的新規律的研究與實踐大有可為。
二、互聯網思維下高校宣傳工作創新研究必要性
1.開展高校宣傳工作創新研究,是應對多元文化沖擊的需要
全球化帶來的多元價值觀念和文化思潮,正在博弈與碰撞中沖擊人們的傳統觀點,動搖著人們的價值觀,高校作為思想和文化的聚集地,思想活潑的青年學子首先感受到了這種思想和觀念的煎熬與掙扎。高校宣傳工作者必須善于抓住機遇,從來自世界的各種文化思潮中吸取豐富的精神財富,同時要敢于、勇于直面挑戰,創造性地開展宣傳教育工作。
2.開展高校宣傳工作創新研究,是依托新媒體、緊跟時代步伐的需要
從工作性質上看,高校宣傳工作是一項政治工作;從工作內容上看,高校宣傳工作也是思想文化工作;從工作職責上看,通過宣傳教育,為高校和諧發展提供思想保障、輿論環境和動力支持。新媒體代表著當前人類科技的最新成果,是先進生產力的發展方向。高校宣傳工作必須緊跟時代步伐,充分利用新媒體技術發展的最新成果,服務高校師生。
3.互聯網思維下,新媒體對外宣傳工作將成為主流
高校是青年學生匯集的主要地方,而青年學生是新媒體的主要使用人群,高校外宣工作者只有掌握好新媒體才能更好的讓新媒體宣傳深入人心。既然要做新媒體宣 傳,那么新媒體平臺是一個必需品,目前主要的新媒體平臺有微博、微信、網站等相關的新媒體平臺。
4.高校對外新聞宣傳工作機遇與挑戰并存
目前,很多高校開始利用微博、微信、飛信等新媒體平臺進行思想教育、新聞傳播、文化引領的探索,高校官方利用較多的新媒體是微博。據《“985”高校新浪微博調查報告》研究顯示:69%的“985”高校已開通認證微博,其中華中科技大學是第一個開通的學校,7.4%的高校 “官博”粉絲超過十萬。武漢大學教授沈陽認為:“高校微博平臺具備塑造形象、加強交流、促進教學、提供服務、增加資源五大職能。”同時,相對于高校對外新聞宣傳工作來說,新媒體技術是一把雙刃劍,機遇與挑戰并存。
三、借鑒大數據、云計算和移動互聯技術,創新宣傳思想工作
大數據、云計算、移動互聯是當今互聯網技術的核心。
一是運用大數據分析,使宣傳思想工作精準發力。大數據、云計算技術的發展,可以在掌握大量數據的基礎上,分析受眾的特點、需求,有針對性地精準“點穴”,做好工作。
二是運用移動終端,增強傳播效果。據中國互聯網信息中心(CNNIC)的報告顯示,截至2015年6月,中國網民人數6.68億,其中,手機網民5.94億,占總網民數的88.9%。用好“兩微一端”(微信、微博和移動客戶端)等新媒體,就可以使宣傳思想工作低成本、廣覆蓋、快傳播,增強宣傳效果。
三是線上線下全方位聯動。宣傳思想工作成效要看是否融入一流創新人才培養全過程。利用網絡平臺的支撐,與學生創新創業融為一體,與校園文化營造互促共進。網絡虛擬空間與教育實踐有機結合,形成強大的育人合力,更有利于宣傳手段推廣和創新。
五、結論
隨著信息技術的不斷發展,我們的生活進入到了新媒體時代,新媒體(微博、微信、移動客戶端)高校宣傳將逐漸取代傳統的新聞宣傳工作,促進高校新聞宣傳工作更好的開展。
參考文獻:
[1]林愛清.新媒體時代的大學生思想政治教育[J].安慶師范學院學報(社會科學版),
2010(12).
中圖分類號:F270 文獻標識碼:A
一、概論
中小企業進行信息化建設是提高自身競爭力的必由之路,可是許多企業因盲目上信息化項目,最后花了銀子,可收效甚微,甚至將企業的原本正常的管理流程打亂,原本寄與希望的信息化工程成了雞肋工程,導致企業的高管全盤否定信息化之路,甚至因噎廢食。這些結果的出現通常是因為企業自身都不知信息化能給企業帶什么;本企業需要信息化建成后能給企業帶來什么;或者因企業本身的管理流程混亂,甚至不成熟;再加上受信息化開發商的營銷功力所影響――這些都是造成中小企業信息化建設難以成功的重要原因。
許多企業在信息化道路上,因缺乏總體規劃,建設成的信息化項目不成體系,最后產生的效益就不那么如人意了,企業信息化使用的軟件之間因是由不同的軟件商提供,相互之間的軟件接口兼容性很差,甚至各軟件商為了保護自身的知識產權,完全將本應預留的接口封閉,導致這種不成體系建設的信息軟件就成了信息孤島。
所以,企業對于未來的信息化建設道路上有必要及早根據自身企業的特點,探尋符合自身的信息化建設開發之路,尤其要在前期進行基礎性問題的研究。
二、中小企業的信息化建設這路可能需要涉及到幾個信息化領域
1、OA(辦公自動化系統),有強大的工作流定制功能,并且能提供一個較靈活的圖形化定制工具,可以適應于企業各種形式的審批表單、流程的需求。
2、ERP(企業資源計劃),在企業運用中包含分銷、制造、財務三大部分,從理論上說ERP可能涉及的模塊有近三十個模塊。
3、電子商務(企業網站)。
企業建立電子商務網站,即使不準備在網上交易,也完全可以將電子商務網站建成一個產品網上展示平臺,讓我們的客戶可以隨時了解到企業的產品狀況。
4、企業要進行信息化建設之路,首先要弄清楚OA與ERP的依存關系。
OA是側重于辦公即行政管理方面,相比之下,ERP系統的工作流更多實現的是業務上的邏輯數據流,ERP系統在企業行政管理上就顯得略為遜色。
但同時,ERP系統其核心就是解決企業內部龐大的業務數據邏輯關系的系統,它貫穿著企業生產、經營的全生命周期過程,自始至終形成一個完整的業務關系數據鏈。因此,它的強大在于系統自身復雜的邏輯數據關系,能夠真正為企業提供具有針對性的解決方案。
因此OA與ERP之間,是可以搭建出一條橋梁來實現雙向的溝通和會話,讓企業內部的數據“暢通無阻”,二者在實際應用中是兩種截然不同的系統平臺,但他們之間又是一種相輔相成的并存關系。
5、云計算技術。是基于互聯網的相關服務的增加、使用和交付模式,通常涉及通過互聯網來提供動態易擴展且經常是虛擬化的資源。
三、企業啟動信息化建設之路需要面對的問題
1、企業信息化的目標是什么?需要達到什么樣的效果?
企業信息的目標是企業自身的需求,希望產生什么樣的效果,如果連企業自身都不明白,就會只能被軟件商牽著鼻子走,最后的結果就是花了大價錢,而收效較小。所以,企業在啟動信息化建設之初就得重點研究:企業現在迫切需要靠信息化項目建成產生什么樣的效果,將可以產生什么樣的經濟效果?需要是發明之母,這句話同樣也可以適用于企業的信息化建設。
2、企業的生產與管理流程是否已成熟?
可以說,所有的信息化項目均是以成熟的生產或/和管理流程為基礎的,如果流程不成熟,需要經常變換,企業外購非企業自身開發的商品軟件時,需要付出很大代價,甚至影響信息化項目的最終效果。如果是以定制為主的企業,流程是否成熟,這在上信息化項目前必須有一個科學的評估。
3、是先上OA,還是先上ERP,或者是兩者都上?
這必須根據企業的流程成熟程度、目標及財力來確定先上哪個系統,或者兩者都上的問題。對于以前沒有接觸過企業信息化項目的企業,適宜于先考慮先上OA,因為OA的維護人才較為容易培養,而ERP的維護人才培養要有一個較長的時間。再說OA見效比ERP快。然后,再考慮啟動ERP系統建設,最后將兩者融合。
許多EPR軟件含有一定的OA功能,這種OA功能可能只是適合于輔助生產型企業的管理使用。
4、OA、ERP軟件是自已培養人才開發,還是外包開發,或外購商品軟件?
這一個問題是企業信息化建設中的一個最大的難題,尤其那類定制型企業的此類問題更是突出,因為:
(1)自主開發。
企業自己開化信息化軟件,一個最大的問題就是人才問題,編寫普通程序的人才到處有,可要找到一群既懂企業生產管理流程又懂軟件開發的人才那很難,培訓這樣的團隊更是需要假以時日。
自主開發的特優點就是:軟件的適用性強;維護人才易得;改進速度快,可以隨時調整不成熟處;可基本形成企業獨有的信息化競爭力不讓同行掌控。
缺點是:開發時間長;培養人才難度大;失敗的風險很大;開發成本將可能是最高的。
(2)外包開發。
外包開發,最大的優點是企業自已不須培養軟件人才,但也需要讓軟件企業的軟件人才進入企業掌握企業生產管理流程,這也并非易事。如果外包給小軟件企業,因外包的企業規模較小,與企業自主開發沒有什么差異,對于企業來說還有一個缺點就是可能難以獨占開發成功的軟件使用權。
(3)外購商品軟件。
外購OA與ERP軟件,企業重點要考慮的就是接口問題與軟件修改權及二次開發權問題,這是在談判中需要重點爭取的地方。
考慮到OA與ERP的融合兼容性問題,這兩個軟件最好來源于同一個軟件商,還包括條形碼技術,也需要考慮與OA與ERP的融合兼容性。
本人建議:可以重點研究可以達到上述“快速配置、快速實施、快速應用、快速見效”效果的軟件在企業的適用性,然后謹慎地選擇軟件商。
5、采用傳統的IT模式還是采用云計算技術?
傳統的IT模式就是企業自己架設服務器,或者外購服務器空間,配套加裝相應軟件。
云計算通常無須企業架設服務器或購買商品服務器空間,也不用再另行購買任何軟件,只須有客戶端計算機,利用瀏覽器頁面完成所有的操作。
云計算技術也有缺點:云計算的強大資源很可能被網絡攻擊者所利用,而且云計算的點對點模式,將會使到企業在面對某些安全威脅時,可能會更為束手無策;比方說,有了云計算所提供的廉價且龐大運算能力,破解加密安全密鑰等不法活動將變得更輕易。
但是,企業可以建立自己的企業私去計算中心,那樣上述缺點可以得到一定解決,只是硬件投資會增高。
四、企業啟動信息化建設之路的其它建議
首先必須要確定一個總體要求與原則,建議的原則有:總體規劃、分步實施、快速見效。
企業在準備聘請信息化專家為企業相關的顧問時,或請其進行可行性分析與研究時,需要企業前期進行大量必備的研究工作,最低要搞清我們自己需要什么,要達到什么效果,還有就是要培養出能與相關專家對話與溝通的“半專家”。企業這種預研究很重要,應當是啟動信息化建設的重要預備。
設立以總裁為首的信息化建設開發委員會,信息化建設過程將是全員參與的過程,沒有一個總號召人,根本無法完成整個開發過程。
配備相適應的財力,信息化建設也是一個燒錢的過程,沒有財務支撐,只能紙上談兵。
完成嚴謹的可行性分析研究后,就可以考慮與商業性軟件商接觸與談判。
(作者單位:湖南農業大學食品科技學院)
參考文獻:
[1]楊一平, 馬慧. 企業信息化能力成熟度研究. 第一版. 人民郵電出版社, 2011 :25-69.
[2]趙捷. 企業信息化總體架構. 清華大學出版社, 2011 :1001-1113.
一、物聯網的概念
物聯網是通過RFID、無線傳感器、GPS等信息傳感設備,按照約定的協議,把任何物品與互聯網連接起來,進行通訊和信息交換,以實現智能化識別、監控、定位、管理的一種網絡。簡單地說,物聯網是指把世界上所有的物體都聯接到互聯網上,形成物聯網。目前,物聯網公認為有三個層次,最底層是感知層,收集物聯網世界里的第一手信息;中間層是網絡層,將從底層獲取的數據傳輸出去;最上面則是應用層,將所獲得的數據進行分析處理,完成物聯網“收集―傳輸―處理”的三個步驟。
二、物聯網專業定位的重要性
從技術上講,物聯網并不是一個全新的技術,它所涉及的核心技術有傳感器技術、RFID技術、云計算技術等,其中有很多已經發展的相當成熟。比如傳感器技術、無線技術等,這里覆蓋的領域有:電子技術、網絡技術、軟件技術等,但從學校培養人才來說,覆蓋面大并不是好事,因為在有限的教學時間內不可能將這些技術全部教授給學生,就算采取填鴨式的教學方式也只能泛泛而談,達不到高等職業院校所要求培養的“高端技能型人才”的目標。因此,開設物聯網專業,首先要解決的問題就是專業定位的問題。
三、物聯網專業定位的依據
1.從服務區域經濟發展的角度定位
武漢市“十二五”規劃中將大力發展物聯網,將實現物聯網全覆蓋,重點發展新一代移動通信、新型顯示器件、地球空間信息、軟件及服務外包等產業,培育物聯網、云計算、三網融合、網絡增值服務等新型產業,打造區域性信息服務及服務外包基地。
2011年3月,武漢市黃陂區政府宣布將在黃陂南部經濟發展帶內建武漢北物聯網科技產業園。建成后,該園可容納500家左右規模企業入駐,年產值將達100億元,預計總投資200億元,首期投資65億元,規劃占地面積1500畝,首期建設500畝,建設物聯網研發孵化區、電子物流區、智慧城市區、物聯網硬件制造區、物聯網配套區等五大園區。
從上述信息來看,武漢市將大力打造物聯網產業,而專業的定位則要跟區域經濟匹配起來。
2.從學校本身基礎的角度定位
一個專業的開設與發展,需要很多硬件或軟件條件,比如實驗實訓設備、相應的師資隊伍等。將專業方向定位在學校本身沒有任何基礎的方向上是不可取的,后續的發展也相當困難,所以要借助于學校現有的基礎。比如,很多學校開設有計算機網絡技術、軟件技術、應用電子技術等專業,這些專業與物聯網有著密切的關系,這些專業大多經過多年建設打下了良好基礎,積累了豐富的專業建設和人才培養經驗。另外對于所需的師資隊伍可以在上述相關專業轉入部分教師,因為這些專業的教師有自己本身專業的背景,通過培訓學習可以比較快地掌握物聯網專業的相關知識和技能。
四、物聯網專業定位
1.專業定位
根據以上闡述,可以將專業定位在面向物聯網產業,服務區域經濟發展,培養具有扎實的物聯網基礎知識和較強的實踐能力、從事物聯網工程項目的規劃、施工管理、安裝調試、售后服務、維護管理的高素質技能型人才。
2.所從事的崗位
(1)物聯網組網技術員,從事與客戶溝通、系統方案擬定、產品選型、成本評估、物聯網工程施工組織及系統集成等工作。
(2)物聯網系統管理員,從事物聯網系統管理、網絡運行維護、監控、故障排除、網絡系統優化和升級等工作。
(3)物聯網應用系統管理員,從事信息管理、業務分析管理、服務管理等物聯網應用系統使用及應用系統維護、數據庫管理等工作。
(4)物聯網設備技術支持與營銷員,從事物聯網設備營銷、售后服務、技術支持工作。
3.能力目標
具備物聯網常用設備的安裝、調度能力;具有物聯網組網方案擬定及物聯網組建能力;具有物聯網應用系統管理與維護能力;具有使用網絡管理軟件、網絡編程工具、網頁設計軟件的能力;具有從事網絡設備營銷與技術支持工作的能力。
0 引言
“卓越工程師培養計劃”是貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020年)》和《國家中長期人才發展規劃綱要(2010-2020年)》的重大改革項目,也是適應我國工業化發展進程,培養和造就一大批創新能力強、適應我國經濟社會發展需要的工程技術人才的重要舉措,是增強我國核心競爭力、建設創新型國家、走新型工業化道路的必然選擇。同濟大學作為首批實施“卓越計劃”的高校,于2010年啟動“卓越課程行動計劃”,加強課程的內涵建設,推動教學改革以取得突破性進展。
另一方面,計算思維(ComputationalThinking)作為一種教學理念,近年來在計算機基礎教育中受到關注。計算思維是指運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。當今社會已進入信息化時代,具備計算思維,能夠運用計算機技術和手段進行學習和工作、解決專業問題是高級人才必備的素質。計算思維能力是與讀寫能力一樣的人類基本思維方式。
為了配合同濟大學實施“卓越工程師培養計劃”試點方案,提高骨干教師的業務素質和教學水平,同濟大學于2011年開展計算機科學與技術卓越課程行動計劃,將計算思維融入“計算機系統級課程”的教學改革中,取得了良好的教學效果。
1 “計算機系統級課程”教學改革內容
本次課程改革試點的核心內容主要包括3個方面:一是課程授課方式改革;二是訓練(指各種類型的作業、結合課程的創新性實驗項目、綜合性和設計性實驗等)方式改革;三是考試方法改革。
課程授課方式改革要大力推行啟發式、探究式、討論式、參與式、小班制等教學方式。訓練方式改革除了傳授知識外,還要通過設計綜合性作業、結合課程的創新性項目以及其他形式多樣的綜合性訓練,將學生的綜合能力和人格培養落實到具體課程教學中。考試方法改革要消除應試教育產生的不利影響,以學生綜合能力評價和人格養成作為核心,努力實現學生學習成績評價方式的多元化。同時,建立計算機系統級教學團隊,以團隊形式對課程進行設計,積極建設和落實包含課程授課方式、訓練方式、考試方法3大環節改革的具體方案。
“計算機系統級課程”教學改革項目在同濟大學軟件學院和電子與信息工程學院共建的“計算機系統結構”國家級精品課程建設的基礎之上,結合電子與信息工程學院在學科方向上的特色和優勢,采取“兩級基礎深化、知識體系構建、實踐能力培養、前沿技術追蹤”4項措施,建立面向“卓越工程師”培養的計算機系統級課程教學體系。
1)兩級基礎深化。教師通過“計算機與信息安全導論”“計算機導論”和“計算機系統結構”課程,分別從廣度與深度兩個方面對學生進行全面的計算機學科基礎教學。“計算機與信息安全導論”和“計算機導論”旨在幫助初學者認清學科的輪廓,而“計算機系統結構”則為計算機學科高年級本科生提供完整的學科核心知識。
2)知識體系構建。教師以“虛擬化與云計算”“Web編程”和“計算機前沿技術概論”等課程為基礎,建立計算系統和網絡的知識體系框架,為強化計算機科學與技術學科的特色和建立完整的計算機系統學科知識體系規范打下基礎;同時還注重相關課程的交叉,如“計算機系統結構”與“操作系統原理”“編譯原理”在虛擬操作系統、編譯優化等方面的結合,“計算機系統結構”與“虛擬化與云計算”在大規模并行處理系統下的融合等。
3)實踐能力培養。教師通過“計算機系統實驗”課程,將“計算機系統結構”“操作系統原理”與“編譯原理”等課程中關系極為密切的核心內容以綜合實驗形式進行集成,如存儲結構及其管理、目標代碼生成及優化、線程調度等。這樣既有利于消除孤立知識點,又加強了學生的綜合實踐能力訓練,為他們將來從事計算機系統開發工作打下堅實基礎。
4)前沿技術追蹤。教師通過“計算機前沿技術概論”課程追蹤國際計算機系統結構領域中的前沿問題與技術。
筆者提出的面向卓越工程師的計算機系統結構系列課程體系框架如圖1所示。該教改項目的實施將提高計算機系的辦學水平,加強對青年教師的培養力度,同時也有助于本科教學中多出科研成果。
該教改項目從理論與實踐2個方面展開,圍繞計算機系統主題,在課程體系建設上注重基礎、突出重點。特別是在實踐教學方面,除了在相應課程的實驗環節對學生進行訓練外,還將在專門的“計算機系統實驗”課程中進行有關計算機系統硬件和軟件2個方面的完整的集成實驗,通過數據采集和建模分析等手段驗證實驗結果的正確性和有效性。通過發現并解決實驗過程中遇到的各種問題,學生更加深刻地理解并扎實地掌握計算機學科的核心理論,同時提高了從理論到實踐的知識貫通能力和創新能力。
各門課程的教改內容簡述如下。
1)計算機與信息安全導論。作為該教學體系的基礎課程,將突出建設計算機系統知識體系方面的基礎知識。主要教改內容如下:
①選用《Computer Science:An Overview》作為該課程的雙語教材:
②每章核心內容突出計算機系統方面的基礎知識;
③將計算機系統方面的基本知識從傳統計
算機導論內容中自然引出;
④展開雙語教學,并建設精品課程。
2)計算機導論。作為該教學體系的基礎課程,將突出建設計算機系統知識體系方面的基礎知識。主要教改內容如下:
①選用《Computer Science:An Overview》作為該課程的全英文教材;
②每章核心內容突出計算機系統方面的基礎知識;
③加強計算思維方面的教學和實踐,將Python作為入門編程工具培養學生的實踐動手能力;
④展開全英文教學,并建設精品課程。
3)計算機前沿技術概論。作為全校的通識課程,適合各個年級的本科生,側重信息安全前沿,同時帶動整個教學體系前沿知識的探索。主要教改內容如下:
①匯集計算機系統結構課程體系中各個分支領域的前沿思想與技術;
②為“計算機系統實驗”課程提供前沿的實驗內容建議和素材;
③自行編寫課程講義與教材。
4)計算機系統實驗。該教學體系中的實驗課程建立在“計算機系統結構”“操作系統原理”“編譯原理”等課程的基礎之上,是整個教學體系中學生實踐能力培養的核心課程。主要教改內容如下:
①建立計算機系統課程知識體系;
②建立實驗環境,設計豐富多樣的綜合實驗項目和開放性實驗項目;
③編寫實驗指導書。
5)虛擬化與云計算。該教學體系中的專業課程之一,介紹可信與安全系統體系結構的基本概念、基本原理和基本結構。主要教改內容如下:
①建立課程知識體系;
②編寫教材。
6)Web編程。該教學體系中的專業課程之一。主要教改內容如下:
①完善課程知識體系;
②建立實驗環境,設計實驗項目;
③編寫教材和實驗指導書。
2 教改特點
基于“計算機系統級課程”的計算機科學與技術卓越課程行動計劃具有如下特點和創新性。
1)將本系計算機學科優勢、優質課程與“卓越工程師培養計劃”的實施相結合是本系統級課程教改項目的特點之一;
2)開設“計算機系統實驗”課程作為計算機系統級課程教學體系的核心實驗平臺,加強學生的實踐能力培養是本系統級課程教改項目的特點之二;
3)本教改項目結合計算機新教學法,將計算思維教學方式在計算機系統級課程中進行實踐(“計算機系統實驗”和“計算機導論”課程中實施),加強學生的實踐創新能力是本系統級課程教改項目的特點之三;
4)本項目將工業界的最新技術介紹給本科生,為其提供畢業設計選題和到著名企業實習的機會是本系統級課程教改項目的特點之四;
5)本項目將可信與安全計算系列課程作為建設對象,點面結合帶動一批課程、實驗基礎設施和教師隊伍的建設是本系統級課程教改項目的特點之五。
3 教改成果
經過兩個學期的建設,計算機系統級課程的教學改革取得如下成果。
3.1 教改立項方面
1)2012-2013年,教育部-IBM專業綜合改革項目建設課程“虛擬計算與云計算”;
2)2011-2012年,谷歌校企共建實用精品課程項目“Web編程技術”;
3)2011-2013年,同濟大學全英文課程建設項目“計算機導論”:
4)2011-2013年,同濟大學雙語課程建設項目“計算機與信息安全導論”;
5)2011-2012年,同濟大學電子與信息工程學院教學改革研究與建設項目“面向‘卓越工程師’培養的可信與安全計算課程教學體系建設”。
3.2課程建設方面
1)計算機系統結構。
該課程于2011年上半年被批準為同濟大學本科卓越課程(計算機科學與技術專業),同時作為計算機科學與技術系一軟件學院共建國家級精品課程。
2)計算機系統實驗。
計算機系和學院實驗中心已經購買相關的實驗設備并完成實驗室建設;已經開始組織2010級3位碩士研究生完成課程所涉及的5個實驗設計。
3)計算機與信息安全導論。
該課程成功申報同濟大學雙語建設課程,并于2011年9月開始實行雙語授課,同時完成了課程網站的建設。
4)計算機導論。
該課程成功申報同濟大學全英文建設課程,并于2011年9月開始實行雙語授課,同時完成了課程網站的建設。
5)計算機科學前沿技術導論。
該課程于2010年開設,目前已完成課程網站建設和《計算機科學前沿技術》教材的寫作。該教材獲得IBM大學合作項目書籍出版資助和同濟大學“十二五”規劃教材建設項目的資助。
6)Web編程技術。
該課程成功申報谷歌校企共建實用精品課程,并于2011年開設,同時完成了課程網站的建設。
7)虛擬計算與云計算。
該課程成功申報谷歌校企共建實用精品課程,并于2010年開設,同時完成了課程網站的建設。
3.3教材建設方面
1)《計算機科學前沿技術》教材已經編寫完成,于2012年7月正式出版,并被列為同濟大學“十二五”規劃教材。
該教材是一本計算機科學的入門與提高教材,在力求保證學科廣度的同時,還兼顧主題的深度,同時特別強凋計算機科學的前沿性,既介紹計算機學科相關主題的來龍去脈,又引入國內外最新和最熱門的前沿課題。該教材既涉及計算機傳統研究領域,如計算機網絡、操作系統、人工智能等又涉及云計算、物聯網、智慧地球等新興熱門研究領域,重點講解這些最新計算技術在各個學科中的應用,既讓讀者對計算機新興技術有一個宏觀的把握,又通過各種案例分析指導讀者將計算機最新技術應用到相關專業和學科中。
1 計算機OA概念
辦公自動化(既OA),其將現代化辦公和計算機網絡功能結合起來的一種新型的辦公方式。通過應用計算機中的各種新技術(如:通信技術、網絡技術和系統科學等)。不斷使人們的公務管理活動物化于各種設備中,并由這些設備與辦公人員構成服務于各種目標的人機處理系統。這一人機系統,人、機缺一不可。而設備方面,硬件及必要軟件都需齊備。
OA這門綜合性技術是七十年代中期發達國家快速發展起來的,而我國經過多年來至今的發展,已從最初提供面向單機的輔助辦公產品,發展到至今可提供面向應用的大型協同上作產品。通過實現OA,實現數字化辦公,可以優化現有的管理組織結構,調整管理體制,在提高效率的基礎上,增加協同辦公能力,強化決策的一致性,最終提高決策效能。
2 OA的發展特點
辦公室和OA將來的發展很難有一個統一確切的定論,但從如今信息技術的發展趨勢來看,本人以為未來OA發展有以下特點:
2.1視頻技術的大量應用
隨著視頻技術和壓縮技術的發展,諸如視頻會議等得到大力推廣。在微軟總部舉行的未來辦公品展覽上推廣之一就是通過攝像頭全方面地看到與會者參加會議的情況,甚至還可以看到每一位發言人的表情,并進行互動式的討論。隨著信息社會的不斷發展,視頻技術也將更加進步,將逐步實現無線視頻技術,目前市場上無線視頻傳輸技術大多采用CPRS和CDMA技術,技術還不成熟,但可以肯定的是未來無線視頻技術將被人們廣泛使用。
2.2無限的無線辦公場所
隨著向Wi-fi技術的發展,基于網絡的通訊方式迅速在工作領域興起,這些通過手機,筆記本電腦等一些電子產品實現的通方式包括電子郵件、即時通訊、視頻會議等應用得到了一次技術性的飛躍,如:東莞市級政府辦公場所和公益性場所免費無線寬上網,成立“無線城市”建設工作辦公室。封閉辦公室的概念已不復存在,人們可以在機場、廣場、飯店隨時辦公。員工無論身在何處,企業園區、異地出差、家庭辦公等都可以輕松實現移動辦公,企業內部還可以根據實用權限建立不同的應用級別,以設定不同的處理優先級,從而保證上網的安全性。無線網絡的方便快捷大大提高了辦公的效率。
2.3更靈活的工作流
電子文件在網絡中傳輸,比起紙質文件的傳送效率要高出幾個數量級,不僅可以包括過去的紙質公文,而且還可以包含圖像、動畫、聲音等多種影像資料,傳遞的知識更加豐富,對電子文件進行及時的收集和歸檔還可以使之得到長期保存,簡單方便大大的提高了工作效率。
2.4辦公的非專業化
在現在商務環境下,一般的工作人員通過一些辦公軟件也能進行熟練的文件處理,所以要完善OA環境,使普通用戶可以通過輸入數據和知識,然后制作出能讀的文件,可以即時檢索,瞬間向世界發送。雖然質量上比不上專家,但數量上肯定是很大的。如今在互聯網的內容大約有數千億,這樣的龐大信息可以通過檢索高效選擇。
3計算機B/S型結構和Web2.0技術
3.B/S(Browser/Server)模式又稱B/S結構。
這個模式是隨著因特網技術的興起,是對C/S(Client/Serve模式的擴展。在這種結構下,工作面是通過IE等瀏覽面來實現的。用戶通過瀏覽器向網絡上的服務器發出請求,服務器對請求進行處理,再講用戶所需信息返回到瀏覽器。B模式最大的好處是運行維護比較簡單,能實現不同的人員,從不同的地點,以不同的接人方式訪問和操作共同的數據。最大的缺點是對企業外網環境依賴性太強,由于各種原因引起企業外網中斷都會造成系統癱瘓。
B/S其本質是三層體系結構C/S模式:第一層客戶機是用客戶和整體系統的接口。客戶的應用程序精簡到一個通用的瀏覽器軟件,如軟件公司的IE等。瀏覽器將HTML代碼轉換成圖文并茂的網頁。網頁還具有一定的教互功能,允許用戶在網頁提供的申請表上填寫信息提交后給后臺,并提出處理請求。這個后臺就是第二層的Web服務器。
第二層Web服務器將啟動相應的進程來響應這一請求,并動態生成一竄HTML代碼,其中嵌入處理的結果,返回給客戶機的瀏覽器。如果客戶機提出的請求包括數據的存取,Web服務器還需與數據服務器協同完成這一處理工作。
第三層數據庫服務器的任務是負責協調不同的Web服務器發出的SQL請求,管理數據庫。
基于B/S結構的通信結構,客戶機只要安裝一個瀏覽器(Browser)。如InternetExplorer,服務器安裝SQLServer數據庫。瀏覽器通過WebServer同數據庫進行數據交互。對用戶的技術要求比較低,對前端機的配置要求也較低,而且界面豐富、客戶維護量小、程序分發簡單、更新維護方便。它容易進行跨平臺布置,容易在局域網和廣域網之間進行協調,尤其適宜電子商務的應用。
3.2Web2.0技術。
隨著信息流通量迅速增大,導致了商務本質的變化,這促使我們的工作方式也必須隨之改變,以適應商務領域的高速成長。理光株式會社提出了Web2.0時代全新的未來辦公室概念。
web2.0已不是單純的軟件話題,而已經涉及到新的商務模式,現在已經有開發的交流的平臺,服務器、內容以及各式各樣的服務,已經實現了服務的鏈接,從而提供了更為綜合的服務。已經習慣互聯網的一代新人,將在這樣的環境中建立起他們的生活方式和工作方式。
Web2.0在縮短企業和用戶之間的鴻溝的同時,也改變著我們的辦公環境。企業不僅可以借助Web2.0絕佳的互動性,更好的滿足用戶的要求,而且企業自身的辦公模式也正隨著改變。普適計算技術的出現無疑將令隨時隨地迅速訪問到自己所需信息的夢想得以實現,而這更將推動Web時代高效、輕松、愉快的工作方式演進。
4.結語
計算機應用于OA的重要性日漸突出。作為信息載體的計算機日益露出其舉足輕重的地位。當今社會已步人信息社會,知識經濟將成為新世紀的主導產業。伴隨著計算機的逐步推廣和使用.人們對辦公室的自動化的要求與日俱增。采用現代化辦公沒備和先進的通訊技術廣泛、全面、逐步地收集、整理、加、存儲和使用信息。為科學管理和決策服務,從而達到提高工作效率。
參考文獻:
中圖分類號:TP393.027; TP393.098 文獻標志碼:A
0引言
電子郵件是互聯網上歷史最為悠久,使用最為廣泛的通信手段。當前,互聯網中各種垃圾郵件泛濫,病毒猖獗,然而傳統的電子郵件安全掃描軟件安裝維護復雜,運行成本高昂,嚴重影響了服務質量。因此,如何提高電子郵件安全掃描軟件的可部署性和優化軟件系統性能成為相關技術研究的熱點問題之一。作為分布式計算技術的最新發展,云計算為有效聚集可用資源、實現動態資源共享提供了商業實現模式,相關技術研究受到學術界及產業界的高度關注[1]。
目前市面上廣泛應用的郵件安全服務系統如IMHS(Interscan Message Hosted Security)系統都是基于傳統網關掃描軟件架構基礎構建而成的。在海量用戶壓力之下,此類系統存在效率低下、擴充困難、魯棒性差、維護困難等一系列問題。
為了從根本上消除上述問題,本文提出了以“松耦合、異步、無狀態”為原則的新型電子郵件安全云服務系統架構方案,設計和實現了基于云計算的電子郵件安全服務系統。該系統以對等化為貫徹上述原則的切入點,在云端引入基于對等網絡(PeertoPeer,P2P)的分布式計算模式的云服務節點資源共享模型,實現了基于面向服務的體系結構(Service Oriented Architecture,SOA)的云服務軟件動態協同機制[2]。
1系統架構設計優化方案
1.1緊耦合同步處理系統存在的問題
目前市場上使用的郵件安全服務系統軟件都不是按照分布式系統的要求設計和實現的,而是在原有網關掃描產品的同步架構的基礎上設計實現的,是一個典型的三明治結構,如圖1所示。整個系統基本上依據傳統的郵件遞送系統的思想,由郵件遞送服務器、內容掃描系統、用戶交互系統等一系列子系統構成。子系統包括接收MTA(Mail Transfer Agent)、掃描服務器(Scaner)、發送MTA、Web用戶界面、策略服務器、日志服務器、郵件隔離服務器、數據庫及其他后臺支撐系統。各子系統之間相互緊密耦合,任何獨立的子系統都不能單獨工作。
這種設計方式具有結構簡單、處理流程直接、單封郵件處理時間短的優點。但它的缺點在于,主要的子系統都是通過簡單郵件傳輸協議(Simple Message Transfer Protocol,SMTP)直接或間接連接在一起,緊耦合同步處理方式造成了在系統整體效能、健壯性、可維護性、可擴充性上存在難以克服的困難。
例如,掃描服務器(Scaner)接收到Inbound MTA的連接請求后立刻發出連接Outbound MTA的請求,只有收到Outbound MTA的回應后,才能返回對應的回應給Inbound MTA。每一個SMTP的命令處理都要經過相同的流程。
這種嚴格同步機制,使整個系統的吞吐率嚴重依賴于模塊的瞬間性能,任何一個模塊的性能瓶頸都會造成這個系統性能的大幅度下降,也導致對系統整體容量的評估異常困難[3]。一旦基礎設施有任何的不穩定,都可能導致系統出現吞吐量下降、響應緩慢等問題。此外,各模塊間的依賴很復雜,也會造成系統出現故障時,無法快速定位故障發生點并進行排除,十分不利于日常維護。
1.2確立解決方案
針對上述問題,本文在優化系統的設計中提出了三個基本設計原則:松耦合、異步和無狀態[4]。
1.2.1松耦合
依據松耦合的原則將系統劃分為多個互相之間耦合度最小的子系統,保證子系統的獨立性和自閉性,既有利于系統的實現和測試,也有利于將來對服務的擴充。
1.2.2異步
整個系統數據流和控制流在各子系統之間的傳輸盡量采用異步模式,提高對硬件的使用效率,減少系統瓶頸,提高系統伸縮性。
1.2.3無狀態
無狀態原則是指系統的各模塊必須盡量做到不保存狀態,這樣當某些服務器軟硬件發生故障時,可以將事務迅速轉移到其他服務器上,不需要做復雜的狀態遷移。這種設計有利于實現計算的虛擬化,無狀態意味著事務在這臺或那臺服務器上完成并無區別,計算并不依賴具體的軟硬件,當需要擴充容量時,只需要向計算資源池內投入更多的服務器就可以實現系統處理能力的無縫伸縮。
基于這三個設計原則,設計并實現了基于云計算的電子郵件安全服務系統。在優化設計中,采用P2P系統架構為系統解耦,通過SOA的軟件架構設計保證系統的異步性和無狀態性。也正是系統的松耦合、無狀態和異步設計使得系統硬件部署上得以借助云計算的平臺技術來實現,使系統性能得到更好的發揮。
2對等化電子郵件安全云服務系統的設計
2.1系統異步處理架構——P2P對等網絡
前面分析了各模塊間的緊耦合和同步處理是造成很多問題的根源。遵循松耦合的原則,首先從優化網絡架構的角度提出了P2P對等網絡架構的解決方案。圖2所示的是我們所采用的基于P2P對等網絡的IMHS分布式處理的設計和實現方案,通過取消原有的集中式IMHS系統的中心節點,以P2P的平行結構取而代之,這種設計可以最大限度地消除系統的瓶頸,提高整個系統的可靠性。重要的是這種設計不依賴特定的軟硬件,可以方便地部署到虛擬化的環境中,特別適合在公有或私有云中部署。
該方案將整個系統按功能分成若干個子系統,每個子系統由一組功能同構的服務器組成。整個系統各個節點都是平等的,沒有中心節點,計算和存儲任務由各個節點自行協調分配到最適合的節點處理;節點不保存狀態,每個任務由某個節點處理;節點之間沒有依賴關系,每個節點都擁有完成自身處理任務所必須的數據和資源[5]。擴展系統處理能力只需要線性地增加服務器就可以做到,并且在添加服務器時,系統的處理能力和存儲能力都同步得到擴充。
2.2系統動態資源共享——云計算技術實現模式
2.2.1云安全服務的實現策略
傳統電子郵件安全服務系統方案允許垃圾郵件和病毒下載到公司內部后再處理,存在潛在威脅,系統需不斷地投入資金和技術人員進行升級和維護。為有效地解決該問題,在P2P對等網系統架構上,將云計算模式和電子郵件安全掃描功能相結合,建立電子郵件安全云。云計算技術可以有效聚集可用資源和實現動態資源共享。如圖3所示,服務采用SaaS(Software as a Service)模式,用戶只需提供郵件服務的請求,并提交服務的輸入,就可以直接得到服務的結果。這樣既可以有效保證系統運行的穩定性、高效性及實時性,還可大大降低用戶的處理成本和管理成本。
在電子郵件云安全服務中,用戶在使用了系統提供的云安全掃描服務以后,通過設置域名服務器(Domain Name Service,DNS)記錄,將自己的郵件流中轉到系統提供的安全云入口。郵件在經過掃描以后轉發給用戶自己的郵件服務器。在這個過程中,大約95%以上的垃圾郵件和病毒郵件在云端被過濾掉,不會下載到用戶端,也不會占用用戶的帶寬和處理資源。用戶所有的配置信息和安全策略以及安全統計信息都保存在云端,用戶還可以通過瀏覽器登錄到系統來修改和配置自己的安全策略,查看統計信息等。
2.2.2云安全服務的部署
本文系統使用的是趨勢科技的云平臺,安全服務部署于分布在北美和歐洲的四個不同的數據中心內,每個數據中心都具有完全獨立的服務器集群提供服務。這些服務器和數據中心對于用戶來說是完全透明的。趨勢科技負責管理所有數據中心的服務器系統,并保證用戶的郵件能夠得到及時有效的處理。
數據中心內的服務器集群采用多租戶冗余設計,當一臺服務器發生故障時,用戶的郵件會被自動切換到正常的服務器上。分別部署在美國東西海岸的兩個數據中心互為備份,用戶的帳戶和配置信息在兩個數據中心之間實時同步,在最壞的情況下,如因為基礎設施的故障,整個數據中心發生問題時,另一個數據中心能夠自動接管所有的郵件流量,保證用戶的電子郵件不受影響。同樣部署于歐洲的數據中心也具有同樣的結構。
系統充分發揮了云計算的優勢,把所有的資源都通過互聯網連接成一個虛擬的云服務系統。通過對服務的虛擬化,云安全系統可以為用戶提供24小時不間斷的可靠服務,保證用戶的業務任何時候都不會因為各種事件和故障而中斷。
2.3基于SOA的軟件構架方案設計
系統的整體設計采用的是SOA軟件架構,它是一種粗粒度、松耦合服務架構,系統以Web Service作為內部的通信接口,運用技術將系統的主被動部分分開[6],實現異步處理。
2.3.1系統解耦設計方案
只有降低系統各部件之間的耦合度之后,才能把系統有效分割為幾個子系統分別進行調試和優化。從軟件設計角度對傳統IMHS系統詳細分析,發現主要耦合部分在以下三個方面:1)從Inbound MTA到Scaner的SMTP連接;2)從Scaner到Outbound MTA的SMTP連接;3)Scaner內部的一些慢速的處理。
這三個部分形成了一個串行化處理路徑Inbound MTAScanerOutbound MTA,路徑上的部件互相牽制,互相制約,其峰值處理能力在最佳情況下,也遠遠小于路徑中最慢的部件的處理能力。只需將這個路徑上的同步處理通過解耦分成三個獨立的處理過程,并在它們之間建立緩沖隊列以平衡任務的峰值和谷值,那么系統的處理能力應該接近或等于性能最差部件的峰值處理能力。由此可通過提高最慢的子系統的處理能力來消除瓶頸,提高系統整體性能。
因此在三者之間加入異步轉送郵件的模塊,切斷MTA和掃描服務器之間的緊密耦合,將同步過程轉變為異步過程,并通過緩沖隊列來調節數據流的峰谷值之間的平衡,以獲得最大平均性能。
系統的解耦方案如圖4所示。在MTA和掃描服務器(Scaner)之間插入兩個轉發及一個緩沖隊列,同時取消MTA和掃描服務器(Scaner)之間的SMTP連接。系統工作流程將按如下方式進行:Inbound MTA收到郵件之后不再啟動SMTP連接去發送,而是直接保留在自己本地的磁盤里;轉發1檢索到這些文件后,將它們通過網絡轉發到掃描服務器上,郵件被保存在掃描服務器上的緩沖隊列里;掃描服務器的工作進程定期查詢緩沖隊列來檢索新的任務,一旦發現有新的郵件到達,即將新郵件提交;完成掃描的郵件被回送到緩沖隊列中,由轉發2將這些郵件轉發給Outbound MTA,隨后從緩沖隊列中刪除這些郵件,完成處理過程。
IMHS系統內存在多個Agent和Service,需要考慮如何來管理這些動態的組件,讓Agent和Service之間實現直接的P2P通信,這種對等網的軟件架構如圖5所示。完全對等網狀通信結構更有利于負荷的均勻分配[7],系統的擴充也較為容易。添加新功能時,只需要加入新的 Agent和Web Service;性能不足時,只需添加相應的服務器。P2P的扁平層次結構更適合一個大型動態環境,是可不斷進行動態擴充的系統[8]。
考慮到松耦合和異步通信的設計原則,在接口的設計風格上遵照高負載分布式系統的設計基本原則,通過對流行的SOA的分析,選擇了RESTful(REpresentation State Transfer)式的Web服務[9]。這種以數據為中心的設計架構,服務器盡量保持無狀態的設計,服務器之間的通信通過Agent的異步傳輸來實現,服務器之間沒有直接的耦合關系,較好地解決了擴展性、可靠性以及低成本之間的矛盾,效能也比舊架構有較大的提高[10]。組件之間通過注冊服務器建立邏輯關系,每個注冊服務器都保存一張所有組件的狀態表。組件是在異步模式下工作的,通過HTTP協議,建立輸入輸出隊列來交互數據。
2.3.2系統功能邏輯設計
系統經過解耦后,可以劃分為12個主要組件,每個組件都由一個獨立的Web Service來實現,這些組件可分別駐留在不同服務器上,也可以讓多個組件共享一臺服務器,還可在多個服務器部署同一組件的多個副本來平滑峰值負載。圖6為系統主要部件和子系統關系圖。
2.3.3系統性能的擴展
在用戶大量增加、系統現有容量不敷使用時,需要通過添加新的服務器來擴充系統的容量。本系統的設計可以允許用戶采用即插即用的方式擴充系統,免去了繁瑣的重新配置和調試的過程。首先,需要分析系統的瓶頸在哪里。由于本系統采用了完全異步的處理方式,判斷瓶頸的工作變得非常簡單,只要檢查任務在哪一個服務處堆積,就能找到瓶頸。然后用戶只需購買相應的硬件,安裝軟件后設置好注冊服務器的地址,即可使新服務器自動投入運行。
3系統性能測試與分析
基于“松耦合、異步、無狀態”的原則,依據SOA軟件設計架構設計和實現了基于云計算的對等化電子郵件安全服務系統,并對它和傳統的郵件安全云服務系統進行了性能比較。
3.1測試系統配置
測試服務器采用DELL 2950,操作系統為CentOS 5.3,MTA服務器安裝Postfix 2.3.3。選擇了處理郵件的主要流程和組件,即從輸入MTA到掃描服務器再到輸出MTA的流程。利用思博倫通信的Avalanche 2900測試儀模擬網絡負載,它是目前測試云系統的可靠工具。系統測試持續時間為60min,郵件的測試樣本采用純文本的郵件,其樣本大小分布如表1所示,該分布和實際運行的系統上觀察到的分布基本一致,可以較準確地反映系統在真實環境下的處理能力。
用來進行對比測試的系統是趨勢科技運營的第一代云安全服務產品IMHS 1.0,采用傳統架構設計,該產品應用廣泛,目前已擁有了數百萬的注冊用戶。
3.2測試結果
經對比測試,趨勢科技運IMHS 1.0系統運行結果每秒處理郵件能力在30到60封范圍內,對等化架構的IMHS運行結果是系統每秒處理郵件能力在60到180封范圍內。
傳統架構的IMHS和對等化架構的IMHS兩種系統1h收郵件測試結果匯總如表2所示。
3.3結果分析
從表2可以看出,與傳統架構的IMHS相比,本文提出的對等化架構的IMHS系統對CPU和內存的占用略有上升,但性能卻有100%以上的提高,由于兩個系統中掃描服務器本身的代碼并未改變,這個性能上的提高可以看作是新的體系架構所帶來的。主要原因在于新的異步通信策略解放了掃描服務器,使之不用等待上下游其他組件的響應,可以全力投入對數據的掃描服務。同時,異步的通信要求較少的通信線程,
這部分資源也可以投入到掃描服務中。所以,盡管異步通信
引入了更多的I/O操作,但是服務器的整體效能還是得到了提高。另外,從結果可以看出,整個系統的吞吐速率約等于最慢的部件——掃描服務器的吞吐速率,添加更多的掃描服務器就可以提高系統的吞吐速率。
4結語
本文探討了高負載分布式系統的設計基本原則,確立了松耦合、異步傳輸和無狀態服務器的重要設計原則。基于這些原則,通過對流行的SOA的分析,設計建立了基于云計算的節點資源共享模型的對等化電子郵件安全服務系統。實際性能測試結果表明,新系統設計達到了預期效果。在以后工作中,我們還將進一步完善系統功能,優化性能,對自適應分組和動態調整服務器等方面展開進一步的研究,為優化郵件系統的部署、提供個性化服務提供支持。
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摘要:針對計算機教育面臨的新形勢,分析國外一流大學計算機導論課的現狀,提出重新規劃面向計算思維培養的計算機導論課程內容,闡述利用MOOC資源開展混合教學模式的方案,探討MOOC資源選擇、課上內容和課下習題設計等幾個重要問題。
關鍵詞 :計算機導論;計算思維;MOOC;教學改革
文章編號:1672-5913(2015)15-0046-04 中圖分類號:G642
基金項目:2015年山西省高等學校教學改革項目(12015003);山西省研究生教育改革研究立項重點課題( 20122001);2011年山西省高等學校教學改革項目(J2011005)。
第一作者簡介:譚紅葉,女,副教授,研究方向為人工智能、自然語言處理,hytan_2006@126.com。
0 引 言
計算機導論是計算機學科一門重要的基礎課程,學好這門課能使學生了解學科概貌、理解學科核心概念、領會學科內涵、了解與后續課程之間的聯系和特點。近年來該課程也面臨著挑戰:①導論導什么,一直是人們爭論探索的問題[1-4]。②內容覆蓋面廣,但學時有限,一般為24~32個學時。③學生起點參差不齊。有的同學經過中學學習,已具備一定的操作和編程能力;有的同學則對計算機操作還比較陌生,教師很難找到適合所有學生的方法。④目前的教科書視角多樣化,有的是計算機領域主要課程內容的簡化堆砌,有的是一些常用軟件的操作教程。
有研究者提出,計算機導論的主要作用為“五導”:導知識、導方法、導思維、導意識和導職業。我們認為該課程應集思維性、方法性、知識性、實時性于一體,以訓練良好的計算思維意識和方法為主,建立計算機科學的整體框架,為后續課程的學習奠定堅實的基礎。
1 計算機教育面臨的新形勢
計算思維( computational thinking)是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。計算思維代表著一類普遍的認識和普適的技能,每一個人都應了解它的運用,這是周以真教授對計算思維的定義和解釋。這個概念的提出使計算思維在計算機教育界備受關注,使人們對計算機科學的認知從狹義工具論轉變為計算思維,使計算機學科的教育從操作技能和編程能力的培養提升為計算思維的內化和養成。
與此同時,由美國硅谷發起并在全世界迅速崛起的大規模開放在線課程( massive openonline course.MOOC)影響了全球高等教育,也引發了許多關于MOOC教育的研究和思考。MOOC的主要優勢是:①提供優質教育資源,實現教育平等,使全球各地的受教育者接受和享受世界頂級教育成為可能。②拓展學校范圍,學生的學習方式更加靈活,不僅可選擇適合自己的時間和地點進行學習,而且整個學習過程可根據自己的接受能力靈活調整。③教授者可通過交互式即時測試,及時了解學生對知識的掌握情況并提供個性化的幫助。加州大學伯克利分校的阿曼多·福克斯教授和戴維·帕特森教授,還提出小規模私有在線課程( small private online course,SPOC)理念用于MOOC與校園教學的結合,并在世界各地的混合式教學實踐中取得良好效果。
這些新理論和新技術給大學計算機教育帶來了重大機遇和挑戰,因此,計算機教育者有必要重新梳理計算機課程的教學目標、內容、方法和形式,利用新理念和新技術提升學生學習效果。
2 國外一流大學計算機導論課現狀
過去十幾年,隨著IT泡沫崩裂和金融危機的爆發,國際對IT人才的需求于2005年跌至最低。2007年,這種現象開始改變。美國政府的一份報告顯示:IT人才就業的強勁增長至少會持續到2018年。因此,各大學紛紛開始改革計算機課程教育。
國外著名大學基本都開設了計算機導論性質的課程,但各大學專業優勢不同,因此教學側重點不同。MIT(麻省理工學院)的計算機導論課程名為“Introduction To Computer science andProgramming Using Python”(課程編號6.OO.1X)。課程包括4個主題:計算機科學導論、Python編程、計算思維、數據科學,其中有一個主題專門講授與計算思維有關的內容。總體來看,該課程特色在于通過Python編程,讓學生學習計算思維、編寫程序解決現實問題。
CMU(卡耐基梅隆大學)的相應課程名為“Principles of Computing”(課程編號15-110)。該課程名突顯計算的核心概念,課程主要內容為程序結構、數據組織、計算領域中的抽象概念、問題求解中的計算準則、經典的計算問題、新計算技術引發的社會倫理和法律問題。
UCSC(加州大學圣塔克魯茲分校)在美國國家自然基金的資助下,從2011年開始嘗試改革計算機導論課( Introduction To ComputerScience,課程編號CMPS10)。從該校2014年春季的課件可以看出,課程強調從計算原理和計算思維兩個層面傳遞“計算、抽象、數據與信息、算法、編程、網絡”等重要思想。課程通過增加許多趣味性內容(如圖形化編程游戲軟件Lightbot),讓學生體會程序工作原理和函數級抽象、遞歸等程序層面的核心概念。課程還包含計算機技術發展引起的社會問題,如數字足跡、隱私、計算機藝術等。
可以看出,上述學校的導論課程,從不同層次和角度強調了計算思維和計算機科學的核心概念與問題。其中,MIT的計算機導論課已在edX(MOOC的3個平臺之一)之上。
3 面向新形勢的計算機導論教學思路
3.1 重新規劃課程內容,突出計算思維的培養
結合地方性大學的特點,兼顧計算機能力和素質不同的學生,我們以計算思維培養為主線,重新規劃計算機導論的課程內容,從始至終凝練貫穿計算思維概念點,融合計算機界的最新研究和計算思維在跨學科領域的最新應用。課程包括4部分內容:計算機文化、計算機系統和網絡、計算理論、計算學科方法論。每一部分都清晰地提出具體的計算思維概念點或學科核心概念,使學生在掌握知識的過程中,以知識、技能、能力為載體,逐步理解和掌握計算思維的基本內容和方法,領會知識背后對學科發展有深刻作用的偉大思想。具體情況見表1。
受《計算機科學概論》作者觀點的啟發,我們對內容順序的安排圍繞“計算、抽象、算法與形式化、程序、問題求解、計算思維”等概念,從學生易于產生共鳴的主題“數據表示存儲、計算機工作原理、操作系統、計算機網絡”人手,由淺入深地過渡到較抽象的“計算、可計算、計算模型、算法、計算領域典型問題、計算學科方法論”等內容。在計算理論部分,引入計算學科最新技術,如物聯網、云計算、大數據、社會計算以及計算生物學、計算社會學等學科交叉融合案例,引導學生進一步體驗計算思維。
3.2 引入MOOC資源,嘗試混合教學模式
結合課程特點,我們提出混合教學模式的初步實施方案,見表2。
實施方案中引入基于MOOC資源的在線學習,學習流程涉及傳統課堂和在線課堂兩種形式,因此是混合教學模式。核心的3個環節是:①課下看視頻學習;②課上精講討論練習;③課下繼續討論協作完成實踐。
整個學習流程以學生為主體,教師起到引導和幫助的作用。其中,第①個環節取決于學生學習的自主性和接受能力;第②③個環節,取決于老師對課上精講內容和討論題目的設計是否具有創造性和活力,是否可以激發學生的學習興趣和內在動力。
混合教學模式打破了傳統課堂“課上聽講、課下練習”的模式,對老師和學生提出了新的挑戰。例如,對于老師,不僅要選擇適合的在線教學內容,而且要設計課上活動和課下習題,還要區分哪些知識學生可自學,哪些必須經過點撥,哪些內容需要通過多次練習才能熟練掌握,哪些原理需要討論才能明晰。對于學生,由于缺少面對面的溝通,缺乏傳統的監督機制,因此需要更強的意志力和責任感,才能完成課程的學習。
因此,本課程將加強以下問題的研究和實踐:
(1)MOOC資源的恰當引入。引入什么MOOC資源,引入多少內容,這些內容與本課程的關系是關鍵問題。目前,網易云課堂有一門中文計算機專業導論課,主講老師是哈爾濱工業大學的占德臣、聶蘭順等。該課程分為3個子課程:思維與系統、語言與算法、學科與專業。其中涉及計算機系統、程序與算法的內容更強調計算思維的概念和意識,符合我們的教育目標,因此本課程將選擇相應內容進行混合模式教學嘗試,不斷總結應用開放課程資源的得失,及時改進和優化相應課程資源和教學方法,為全面實施混合教學模式提供寶貴經驗。
(2)更具活力的課上內容設計。課上內容主要包括兩部分:①精講,旨在將碎片化的知識匯集成完整內容呈現給學生,有效彌補獨立學習能力和接受能力偏弱學生的聽課局限;②課上討論,旨在引導學生進行深化課程內容的思辨式討論,激發學生學習的內在動力。
(3)更具思辨性的課下習題設計。可以讓一些問題更具爭議性,正確方法或正確答案不止一個,使學生在解決問題的過程中深化思維;引入安全、隱私、責任和社會意識等問題,鼓勵學生思考現實社會與課程內容的關系。課程習題分為練習題、章節復習題、思考題。練習題用于復習剛剛學過的零散的知識碎片;章節復習題覆蓋整章內容,啟發學生整合知識點并解決問題;思考題提供社會問題,激勵學生思考討論并開展課外研究,要求學生提交書面報告或口頭報告。此外,還提供實踐題,引導學生獨立或以小組形式協作完成。
(4)探索建立新評價指標。與傳統教學相比,混合模式中需要考慮新的學生行為,如MOOC資源利用情況、線上或課下討論活躍度、課下習題反饋及正確率等。評價指標要反映學習過程的每個環節,才能增強學生學習的內驅力,充分發揮優質MOOC資源的作用,有效提升混合模式的教學效果。
4 結語
我們利用優質MOOC資源,以計算思維培養為目標,進行計算機導論課程的教學改革,在大學計算機教育體系中具有重要意義。本課程的教學改革實踐正在進行中,取得的效果還需進一步驗證和分析。相信計算機導論課程的改革,對學生計算思維的內化和養成,對激發學生學習興趣,擴大學生國內國際視野,都具有積極的推進作用。
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