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1.1辅助教师教学管理和工作
在教学过程中,传统的教学方法对学生的日常学习和生活的管理效果与效率都不太理想,而计算机技术的应用就很好的弥补了传统教学管理方法的不足,通过计算机管理平台和管理软件,就可以大大提高管理效率。在教学过程中教师可以将教学程序输入计算机完成课件内容与教学任务,为学生提供教学信息、操作练习、问题指导、课程模拟等,在计算机的网上通知平台布置作业,学生直接通过网络交给老师批阅,可以免去收发作业的时间,一些计算机考试测验软件也可以在学生的平时测验中免去监考与批改的时间,既减轻了老师的工作量,又节约了考试成本,使老师能有更多的时间和精力投入到教学工作中去。
1.2方便学生日常学习,丰富学生学习内容
网上快速的查阅与上传特点可以使学生不受时间空间限制,随时方便学生查阅和学习,并有快速有效准确的搜索到需要的信息,网上丰富的学习资源与话题,帮助学生触类旁通,轻松有趣的学习方式使学生更主动的学习,增加学生的知识面,增加与学生老师的交流话题,活跃课堂气氛,满足学生在讨论中的自我主张与自我表现。计算机教育在特殊教育中的应用也非常重要,它可以根据特殊人群的特点运用计算机技术有针对性的定制特殊教育教程,使特殊人群拥有自己的老师,使无法与正常人沟通的特殊人群在沟通交流上再无阻碍。
1.3丰富教学资源,节约教育资本
在教学中老师还可以利用网络不受时间空间限制的特点为学生上传一些教学相关内容,灵活调整教学实践,使学生充分理解课堂内容,加深理解与记忆,使学生掌握更全面完整的课上课外知识。如以文字图片或动态视频等形式,生动直观具有趣味性的教学方式和教学内容,更容易使学生产生学习兴趣。计算机在拥有海量资源的同时又节约了资源,以电子稿代替讲课稿与教学资料,平时测试以机考代替笔试,作业以word、PPT等形式代替纸上作。在职业教育中模拟教学又充分利用了计算机技术设计仿真的学习环境,使一些具有危险性操作的培训课程安全高效,减少了学生的学习危险性,减少了学习成本和费用,减轻了学校因教学资源所投入大量人力物力所产生的经济压力的同时,使教学内容更加丰富多样,枯燥的学习变得有趣,提高了学生学习兴趣,丰富了学生的学习内容,方便了学生随时随地的学习查阅资料和相关信息,尤其远程教学和网络教学的应用,还扩大了教学的覆盖范围,使学生有更多可选择的学习内容和更多学习的机会,教师利用计算机技术进行教学课程编写、课件素材包的使用管理,方便学生随时点播,查阅,再次学习,也有利于教师之间的教育交流与相互学习,提高教师的教学质量。
计算机多媒体教学以学生为主体,要求教师不断引导学生适应计算机教育方式,正确使用计算机,提高学生学习环境的控制能力,对学生在计算机教育中有可能出现的问题进行假设和寻找解决方案,使学生接受计算机教育,正确认识计算机教育,提高学生的计算机使用水平,切实提高利用计算机教育对所学知识的掌握和理解程度,加强教学资源在计算机教育中的灵活运用,切合师生与管理人员的需求进行管理规划。在教学过程中,教师不能完全依赖计算机教学,对学生的实际情况,遇到的实际问题应及时发现、纠正和改善,保持教师本身的主导地位,在计算机技术的辅助下达到教学的最佳效果。不同的科目和教育人群所使用的计算机应用程序亦不同,需要教师不断改革创新制定适合自身教学内容、教学目的的辅助教程,满足不同教育人群的学习要求,达到计算机辅助教学与教师教学相结合,提高教学成果的效果。
3结语
关键词:计算机科学技术;现代化应用;探究
引言
计算机是科学技术发展到极高水平的结果,是横跨信息科学、材料科学、数学等多个学科的综合学科。经过几十年的发展,计算机已经成为人类科学史上最重要的发明之一,在人类生产、生活的各个领域发挥着极为重要的辅助作用。以计算机研究应用为中心的一系列科学技术受到人们的广泛且高度的重视。世界各国都投入了大量资源进行计算机科学技术的开发应用。我国在这方面也投入了大量人力、物力和资金,并且取得了巨大的发展,部分领域的成就已经达到世界领先水平。但就整体而言,我国计算机科学技术发展水平不高,距离国外先进水平尚有较大差距。加强计算机科学技术研究,充分开发计算机技术在现代社会的积极作用,提高计算机技术发展利用效率,是当前我国计算机科技工作者的一项重要任务。
1 计算机技术应用简介
现代社会,计算机以其超高速度的运算效率、方便快捷的操作方式等特点,广泛应用于人们生产、生活等社会活动的各个领域。计算机技术的应用,极大地提高了数据处理的速度,降低了工作难度,提高了工作效率,方便了人们的生活。特别是在海量数据运算处理方面的优势更为明显,将工作人员从繁琐的数据处理中解脱出来。此外,以数字形式保存的数据和信息,更加方便读取和保存。和传统的纸质载体相比,数字形式的信息储存方式容量更大,体积更小,更加方便储存和使用。在数据传输方面也远远超过传统纸质形式。另外,纸质材料随着时间延长会逐渐老化、破损,从而造成信息的丢失。使用计算机技术的数字信息以磁盘和光盘为载体,保存时效极为久远,更加有利于信息的管理。使用。以计算机技术为基础的各种应用技术,极大地拓宽了计算机的使用范围,人类社会的多数任务,都可以通过计算机辅助的方式进行。甚至可以说,现代人类文明与计算机技术已经以一种极为紧密的形式结合到一起,二者互相促进,共同发展。
2 现阶段计算机技术发展面临的主要问题
时至今日,计算机科学技术取得前所未有的巨大进步,已经成为现代社会不可或缺的重要组成部分。然而,由于计算机科学起步时间较晚,至今不足百年,和现代社会丰富的社会活动类型、复杂的工作条件、庞大的数据处理要求相比,还有很大距离,在许多方面还不能发挥其应有作用,满足人类生产、生活需要。下面就当前计算机科学技术发展过程中存在的问题和面临的困难进行讨论。
2.1 计算机应用人员业务能力有待提高
计算机科学及应用技术的发展是极为迅速的。计算机工作人员虽然在学校中接受过一定程度的计算机知识技术教育培训,但由于计算机科学及应用技术发展太快,每隔几年就会有大的发展。计算机工作人员如果不能一直保持学习状态,很容易和计算机发展水平相脱节,知识技能老化、陈旧。虽然有的企业会给本单位的工作人员提供一些计算机业务知识技能培训,但数量少、规模小、深度和系统性不足,无法满足计算机工作人员再学习的要求。总体来说,我国计算机工作人员的业务技能水平普遍不高,影响了工作的高效高质开展。
2.2 计算机信息安全
计算机在信息处理、储存和传递方面具有其他方式无可比拟的优势,特别是与网络技术相结合以后,更是成为深入社会各方面的“信息神经”。人们在享受到计算机技术带来的便利条件的同时,也面临计算机技术所带来的信息风险。计算机技术是柄双刃剑,通过计算机技术,不法分子可以对政府、企业、社会组织或个人的计算机信息进行非法窃取乃至更改、损毁。每年因为计算机安全事故导致的经济损失难以计数。除了经济损失外,在特定环境下,比如电力系统、交通指挥系统等,计算机能否正常安全运转,对于相关人员的人身安全也有着巨大影响。
2.3 计算机科学技术发展体系不够完善
计算机的发展离不开应用领域的引导。不同领域的计算机应用技术发展的快慢,往往取决于该领域在人们心中的地位。由于人们对于计算机应用的不同要求,使得计算机科学技术的发展方向过于集中,整体发展缺乏系统性,从而制约了计算机学科的健康发展。
3 现阶段提高计算机应用水平的主要方法
3.1 提高计算机操作水平
计算机能否充分发挥出应有功能,工作人员的业务技能和操作水平影响很大。面对高速发展的计算机技术,计算机使用者必须想法设法紧跟计算机发展步伐,不断提高自身操作和运用计算机的能力水平。只有这样,才能够将计算机技术的设计效能充分发挥出来,才能更好的开展工作,解决问题。
3.2 做好计算机信息安全防护
面对无孔不入的黑客,计算机使用单位和个人,要时刻保持警惕,严格遵守计算机安全使用规范。就个人来说,要养成良好的计算机和网络使用习惯,避免不必要的信息风险。对于企业来说,要建立健全信息安全防护体系,并不断加大计算机安全防护投入,从人员、技术、设备、资金等方面予以加强,制定信息安全措施,确保企业信息安全。此外,政府相关部门要充分发挥行政单位的监督、管理职能,加大对计算机网络安全破坏行为的打击力度,对于利用网络进行诈骗、窃取、破坏计算机数据的行为严惩不贷,确保我国计算机网络事业的健康发展。
3.3 加强计算机网络使用安全宣传教育
使用者的安全意识是计算机信息安全的第一重要因素。网络监管部门、网络使用单位,必须下大力气做好计算机安全教育宣传工作。要结合本单位、本部门实际情况,制定、并不断完善科学、安全的计算机网络使用规范,要让安全意识深入每一个使用者心中,永葆警惕之心,落实好计算机网络使用安全防范措施。
4 未来计算机科学技术发展方向
计算机是现代社会重要的辅助工具。随着社会的不断前进,计算机技术势必迎来更加广阔的发展空间。从当前来看,计算机技术未来发展方向主要以下几个方面。
4.1 新型高性能计算机的研发
计算机的优势很大一部分来源于其非同一般的数据处理能力。随着时代的发展,人们对于计算机性能的要求也会越来越高,更高性能的计算机的研究开发工作势在必行。量子计算机和纳米技术作为计算机发展中的主流趋势,已经得到世界各国的广泛关注。
4.2 发展智能化计算机
计算机的智能化是当今社会的一个热门话题,也是计算机科学未来的主要发展方向。实现计算机智能化,不仅可以提高计算机的工作效率,更重要的是,智能化的计算机将摆脱原有的辅助地位,“主动”开展工作,为人类提供更加高效、便捷、理想的服务。
5 结束语
计算机科学技术的兴起,是人类文明发展到一定阶段的必然产物。人们在看待计算机时,既要看到计算机及其配套应用在人类社会中发挥的重要作用,也要注意在使用计算机时所面临的潜在风险。要用科学、全面的眼光去看待计算机技术的发展与使用。要学会利用其优点、长处,充分发挥其积极作用,不断地促进社会经济、文化、科研等各方面事业的发展。
参考文献
[1]王宗运,于敏.计算机科学与技术的现代化运用探究[J].电子技术与软件工程,2013(12):199.
关键词:计算机技术;现代化运用;优化策略
中图分类号:G434
现代化社会的发展离不开高新技术的支持。现如今,人们在追求高质量、高效率的同时,不知不觉的将计算机技术放在了重要位置。不难发现,几乎每个领域都会用到计算机科学作为支撑,一旦离开这些技术,各领域的发展将面临极大威胁。由于我国目前仍旧处于初级发展阶段,在计算机科学领域探究的深度尚未达到国际领先水平,因此还存在着一些缺陷,阻碍了计算机技术的有效应用。
1 计算机技术的现状分析
计算机科学是集合计算机软件、计算机硬件以及各项技术的综合性学科,在人们的日常生活中扮演着及其重要的角色。就目前各行业的发展状况来看,计算机技术已经成功应用于教育、医疗、政府机构等重要领域,并且在办公自动化方面成效显著。在办公中,计算机技术的运用能够有效实现无纸化办公,为我国创建资源节约型与环境友好型社会打下基础。在办公效率方面,计算机技术的运用能够节约办公时间,在数据处理上无论是输入还是输出都能够在数据控制以及运算上发挥极大效用,为办公的发展带来实质性的经济效益。
在使用效果上,计算机技术的运用成功规避了人工处理中容易因为计算错误出现的问题,因此在准确性上表现优异。加上这种技术的科学与规范性特征,让其在现代化各领域中运用广泛。
同时,随着我国在计算机人才培养方面的力度加大,目前我国计算机技术已经呈现出快速发展趋势,新产品不断产生。传统计算机技术由于在图像分析方面较为薄弱,在工程领域运用较少,但目前已经开发出工程绘图软件,各研究部门通过软件有效将工程中的图像分析使用计算机进行处理,使得工作效率极大提升。但是,计算机技术的发展仍旧有一些亟待解决的问题,阻碍了其运用范围的扩展。
2 计算机技术在现代化领域运用中存在的问题
2.1 操作不熟练
虽然计算机软件开发人才不断增加,但软件被开发之后需要各领域操作人员进行学习之后再操作。这样一来,一些本身在计算机技术处理方面能力较为薄弱的人员在操作上遇到的问题会增多,反而不利于工作的开展。现如今,许多领域在运用计算机技术的时候,仍旧停留在表面,并没有深层次的展开运用。这种操作上的不熟练很大程度的阻碍了计算机技术的运用,在情况严重时,由于操作失误或是掌握不佳导致计算机内部程序遭到破坏或是设备控制出现漏洞的情况一旦出现,会影响到运用对象的正常运行。
2.2 信息安全状况堪忧
计算机技术只有结合网络技术,才能够保障在各领域中的有效应用。但网络是一个开放性的大环境,在这样环境中,信息在传输过程中很容易被黑客或是病毒破坏,造成信息的损毁或是流失。在监管方面,目前我国在这方面的建立力度以及处罚力度并不强,致使一些初级黑客为了能够让自己的能力得到锻炼,在网络中对信息进行拦截并破坏,达到练习的目的。虽然这种行为并不是以恶意破坏为基础的,但对传输中信息进行拦截会对网络安全造成一定影响,让人们对计算机技术的应用产生畏惧感。
2.3 不法分子的利用
除了黑客攻击之外,目前社会上存在着许多不法分子通过计算机技术的运用展开行骗,让人们造成财产上的损失。例如,一些不法分子利用人们上网习惯,创建一些钓鱼网站,一旦用户在该网站上输入个人信息或是银行账号,卡内的资金极容易被转出,造成资金流失。目前,这种在网络上受骗的案例不计其数,计算机技术的发展在对抗这类手段上成效不大。
2.4 体系发展不健全
目前计算机技术的应用尚处于初级发展阶段,在运用中尚未形成一个科学合理的发展体系,仍旧处于较为混乱的状态。另外,计算机技术的发展由于开发出的种类比较多,在发展上形成了独立并竞争的局面。加上受到利益的影响,这类竞争已经开始向恶性竞争转化,是不利于计算机技术长远发展的。因此技术开发人员应该统一发展方向,结合各部分尖端人才,让计算机技术更好的应用于现代化运用中。
3 计算机技术在现代化运用中的优化策略
3.1 加强操作水平
各部门人员在利用计算机技术的同时,应主动加强自身能力的培养,阶段性的展开操作能力培训工作。在培训内容方面,操作人员应该根据自身操作内容以及难易程度有针对性的进行计算机能力培养,保障自身能力能够适应计算机技术在操作领域的发展进程。另外,一些涉及到重要环节的操作一定要加强研究,并且由专人进行指导,以此来减少由于操作不当造成的程序损坏或是系统崩溃现象,保障计算机技术更有效的应用于现代化建设中。
3.2 加强管理力度
监管部门应加强对计算机技术的监控力度,避免一些怀有不良意图的不法分子企图利用计算机技术进行违法操作,对特定领域造成危害。同时,监管部门要加大处罚力度,对情节较轻者进行思想教育并保障其认识到自身行为的危害性,对于非法操作人员展开强制性管理,并运用法律来进行约束。
3.3 完善安全意识培养
计算机技术在运用中的不合理之处应该及时修正,保障技术在各领域的有效运用。这样一来,需要社会大众及各领域工作人员在实践中不断完善。另外,安全问题也是需要加强研究的方向,网络管理部门可以通过匿名举报的方式让用户将自己发现的危险网站或是欺骗技术向社会公布,并给予一定奖励。这样一来,人们对欺诈行为能够有效提高警惕,加强自身安全意识的培养,让网络中存在的安全隐患被及时发现。
3.4 建立健全运用体系
要想让计算机技术合理发展并且充分应用于现代化各领域中,必须在研究上设定一个健全的体系,保障此方面的人才共同为了统一方向而努力。在软件开发过程中,应尽量避免传统发展中存在的恶性竞争现象,根据用户需求开发相应软件,保障软件的“质”而不是“量”。在现代化运用中,对技术的探究过程应该从全局考虑,在市场中形成良性竞争的状况,利用技术以及创新来博得消费者亲睐,而不是之前通过价格等方面打垮对手。计算机技术开发人员应做好市场调研工作,深入了解现代化各领域的具体需求,通过个性化技术的开发达到应用的针对性。因此,构建科学合理的发展体系在计算机技术的进程中尤为重要。
4 结论
虽然目前我国在计算机技术的应用方面仍旧存在一些不合理之处,但研究人员与开发人员正不断改进,力求将其价值最大化。在现代化社会中,各领域应加强人员本身的操作技能培训工作,通过安全意识的提升完善计算机技术运行平台,并在有效管理体系中将计算机技术充分利用。
参考文献:
[1]凌春光.计算机科学与技术应用性[J].商情,2013(29).
[2]刘骄阳.浅议计算机科学与技术在经济管理中应用[J].计算机光盘软件与应用,2013(06).
[3]张伟,许博光.计算机科学与技术的发展趋势探析[J].硅谷,2013(08).
下面我谈谈我在教学实践中应用计算机辅助教学的一些体会。
一、运用计算机辅助教学可激发学生的学习兴趣
兴趣是学生学习的重要前提。数学本身是比较抽象的,甚至是枯燥的。要让学生们爱上数学,并在数学学习中发展自己的思维能力和创新能力,必须激发他们的学习欲望。计算机辅助教学通过丰富的色彩和变化的画面刺激学生视觉,使他们有了新鲜感,进而产生对学习内容的探究欲望。
如在讲解《过三点的圆》时,我先请学生看一幅三棵古树的图片,并配文字:某居民小区的空地上有三棵古树。现准备在这片空地上修建一个圆形广场。为使古树不受到破坏,设计时要求古树恰好在圆形广场的边缘上。如果由你来设计这个圆形广场,你准备怎样确定这个圆形广场的圆心呢?这样顺势引导他们进入后面的学习。整堂课他们都保持了积极的学习状态。
二、运用计算机辅助教学,增加课堂教学密度,提高教学效益
课堂教学效益是我们教育工作者所关注的问题之一,如何提高教学效率,在课堂45分钟内增加教学容量是信息时代的客观要求。我们在学生可接受的前提下,充分利用计算机的多种功能,扩大教学容量,优化教学设计,节约教学时间,让学生在有限的时间内获取最多的信息,提高学生的数学能力。如在数学复习课中,笔者利用计算机多媒体课件,先展示本章的主要内容框架,让学生回忆基本知识和基本方法,再用鼠标点击相应的内容,就马上链接到各小节的复习,复习内容中又有基础知识、例题解析、辨析练习、综合应用练习、迁移性练习等,这样缩短了老师的板书时间,加快了学生对知识的应用和错误的纠正,一节课当中,学生始终处于积极的思考状态,通过多媒体课件的高密度大容量,使学生由模仿思维到程序思维再发展到创造性思维。
三、运用计算机辅助教学,让学生在美的氛围中发展创新能力
在数学课堂教学中,利用多媒体课件,以学生为中心来展开教学过程,让学生生动活泼地积极主动地学习数学知识。利用简洁美观的文字,生动直观的图形,形象逼真的动画,让学生在一个美的氛围中开展数学思维活动,同时,利用计算机在与学生交互式学习环境中,学生能主动积极地参与,有足够的时间和空间进行思考,在动手操作(如利用《几何画板》等)中进行检验,这种主动参与式的学习为学生的主动性、积极性和创造性的发挥创造了良好的条件,实现了学生的主体作用。
如:在学习“角的大小和两边的长短无关,和两边张开的角度有关”’时,我利用多媒体课件在投影上先出 一个会闪烁的亮点,然后从这 一点引出两条射线,再使角的两边无限的延长,再和原来的角重叠比较,让学生发现虽然角的边变长了,但这个角和变化前的角 一样大。然后,再使 一个角的 一边移动,使两边的角度变大,再和原来的角进行比较,学生马上发现这样的方法可以使 一个角变大。从而总结出了’角的大小和两边的长短无关,和两边张开的角度有关’的结论。这样,由学生通过观察,自己总结出的结论,更容易被学生理解和记住,从而更好的被学生应用到实际生活中。又例如,在教学’角的比较’这 一课时,叫学生如何比较角的大小是重要内容。传统的教法是教师边在黑板上画图,边讲解。搞得学生头昏脑胀。而运用多媒体辅助教学,情形就大不一 样了。教师可用多媒体演示两个不同颜色的角,使它们的顶点和角的期中一边重合。然后让学生观察角的另一边落的位置,得出两个角大小的情况。这样借助多媒体教学符合学生的心理需求,反映了事实,展现了知识规律形成过程。
四、运用计算机辅助教学,有利于贴近学生思维能力,提高课堂效率
利用多媒体教学,节省了我们板书的时间,从而可以给学生的学习活动更好的组织和引导,而适当的配以图像、声音和动画,使原本枯燥的内容变得有趣了。学生在上课时能更好的集中注意力听课,开发他们的潜能,调动了学生求知的自觉性和主动性,极大地提高了课堂效率。多媒体辅助教学最大的特点是有助于突出教学重点,分散难点。在课堂中无论一个老师是多么善于表达,也难以表现一些抽象和具有共性的知识内容,而这些知识内容又往往是一节课的重点和难点。多媒体教学中的过程再现等操作,便可以轻松解决问题,达到突出重点、突破难点的目的,起到事半功倍的教学效果。
比如在《平面图形的镶嵌》时,对于两种和两种以上平面图形的镶嵌学生们不易操作,又很难想象镶嵌情况,于是我用动画效果进行了演示,学生一下就明白了。而在学习《生活中的轴对称》时,我展示了一些生活中能看到的实物图片和图案,将知识与艺术融为一体。学生们欣赏完后马上就指出它们的共同特点,进而归纳出轴对称图形的特征,同时还获得美的感受。这些效果是仅凭教师讲解和学生想象所达不到的。 转贴于
五、运用计算机辅助教学,有利于发展学生的情商
美国哈佛大学教授丹尼尔戈尔曼认为“情商是决定人生成功与否的关键。”情商的发展,必将影响人的一生。新课程评价标准也指出,要关注学生数学活动中所表现的情感与态度。在教学中运用多媒体技术适当穿插与学习内容有关的阅读资料不仅可以拓展学生的知识面,还能对他们进行情感的熏陶、性格的塑造。如在讲解《勾股定理》时,我为学生展示我国古代数学家图片简介及对勾股定理的研究成就,极大地激发了学生们的民族自豪感和学习热情。有时在出示让学生们思考的问题旁注明“认真想一想,你一定行!”给学生热情的鼓励,激发他们的自信心。在一节课结束时打出“谢谢同学们,祝大家学习愉快!”并配上幽默可爱的动画,使学生感受到老师对他们的尊重和喜爱之情,增强了师生的感情。
六、运用计算机辅助教学,使练习方式多样化,实现课堂教学有效及时的反馈、矫正。
计算机的交互性能提供各种丰富多彩、生动活泼、容量大、反应快的反馈信息,多媒体可以实现对学生课堂知识之间联系的及时反馈。学生学习知识的目的在于灵活运用知识,课堂练习是加强对知识的巩固和运用的最好方式。初中学生稳定性差,易疲劳,只有不断的改变练习方式,不断给学生以新的刺激,才能使他们保持旺盛的战斗力。多媒体的最大成功之处在于化学习被动为主动、抽象为具体,通过带娱乐性的练习,如运用媒体可相应的设计一 些闯关题,把枯燥的练习变为游戏、竞赛题。让学生能在轻松、愉快的氛围中进行练习。从而切实激发学生发自内心的学习兴趣,真正做到“减负提素”之目的。如在练习中编制各种方式的选择题、填空题、是非题等,根据练习的情况,给予必要表扬、鼓励或重复练习等,从而提高课堂学习效率。同时,为我们教师能否准确把握学生真实的学习情况和学习成效提供了方法和途径。
七、数学教学和计算机应用整合要协调好几个问题
1.课件制作防止“重方式,轻内容”。
教师在制作课件时,应当根据教学内容的性质和特点选择恰当的技术手段和表现方式,同时,也要充分利用各种媒体信息的特点来积极为教学内容服务,例如利用Flash等工具把不易讲解明晰的内容化静为动,让学生充分感知,深刻理解。如何合理运用和有效运用多媒体课件就显得十分重要, 一般的原则是;用语言、文字、图形等多媒体方式就能表现得十分清楚的内容,就不需要也没必要花费大量时间和精力去搜集影像资料、制作动画片断,否则,效果虽然提高了 一些,但投入过大,就显得得不偿失。另外,要做到因课制宜,追求低成本和高效益的最佳结合,根据教学目标的需要来确定采用何种教学资源。
2.采用计算机辅助教学时不能削弱教师的主导作用。
虽然教学课件已经事先做好,但不是说教师只要在课堂上单纯地’演示’课件就可以了,这样可能会出现学生看了很多,听了很多,却不知道要学什么,而事与愿违。其实,多媒体辅助教学,作为一 种现代化的教学手段,是用来提高课堂教学的效率、突破重点难点、解决 一些传统教学不易解决的问题。教师应该凭自身丰富的教学经验和生动的讲解,通过师生间的情绪感染,来调动学生学习的积极性,并使学生能够自觉的参加到新的教学当中去。另外,事先做好的课件灵活性可能较差,有时会限制教师的临场发挥,这时就要求教师应积极有效地利用投影仪等现代媒体辅助教学,来解决这个矛盾。还可以在课堂上当场演示,例如在学习圆心角和圆周角的关系时,在几何画板上现场画出圆,利用几何画板的测量和变化的功能,让学生直接感受到它们之间的关系。
3.要掌握计算机辅助教学原则。
教学过程是师生双边活动的过程,需要教师和学生密切配合才能完成,这一 过程中多媒体课件只是一 个辅助手段,并不是 一节课的全部,通过课件的展示达到激发学生兴趣,促进学生主动探究和思考,而不能用之代替教师的授课活动,因此不必面面俱到。课件要具有实用性;在选择、设计制作教学课件时,要考虑到学生,要把自己置身于学生中,针对不同的对象,不同的教学目的、内容,设计不同的教学课件,在何时何地以何种方式提出问题,揭示问题的实质,应考虑到学生能否接受, 切要从学生出发,课件除了一 些必要的’润色’加工外,应该做到朴实实用。
下面我谈谈我在教学实践中应用计算机辅助教学的一些体会。
一、运用计算机辅助教学可激发学生的学习兴趣
兴趣是学生学习的重要前提。数学本身是比较抽象的,甚至是枯燥的。要让学生们爱上数学,并在数学学习中发展自己的思维能力和创新能力,必须激发他们的学习欲望。计算机辅助教学通过丰富的色彩和变化的画面刺激学生视觉,使他们有了新鲜感,进而产生对学习内容的探究欲望。如在讲解《过三点的圆》时,我先请学生看一幅三棵古树的图片,并配文字:某居民小区的空地上有三棵古树。现准备在这片空地上修建一个圆形广场。为使古树不受到破坏,设计时要求古树恰好在圆形广场的边缘上。如果由你来设计这个圆形广场,你准备怎样确定这个圆形广场的圆心呢?这样顺势引导他们进入后面的学习。整堂课他们都保持了积极的学习状态。
二、运用计算机辅助教学,增加课堂教学密度,提高教学效益
课堂教学效益是我们教育工作者所关注的问题之一,如何提高教学效率,在课堂45分钟内增加教学容量是信息时代的客观要求。我们在学生可接受的前提下,充分利用计算机的多种功能,扩大教学容量,优化教学设计,节约教学时间,让学生在有限的时间内获取最多的信息,提高学生的数学能力。
三、运用计算机辅助教学,让学生在美的氛围中发展创新能力
在数学课堂教学中,利用多媒体课件,以学生为中心来展开教学过程,让学生生动活泼地积极主动地学习数学知识。利用简洁美观的文字,生动直观的图形,形象逼真的动画,让学生在一个美的氛围中开展数学思维活动,同时,利用计算机在与学生交互式学习环境中,学生能主动积极地参与,有足够的时间和空间进行思考,在动手操作(如利用《几何画板》等)中进行检验,这种主动参与式的学习为学生的主动性、积极性和创造性的发挥创造了良好的条件,实现了学生的主体作用。
四、运用计算机辅助教学,有利于贴近学生思维能力,提高课堂效率
利用多媒体教学,节省了我们板书的时间,从而可以给学生的学习活动更好的组织和引导,而适当的配以图像、声音和动画,使原本枯燥的内容变得有趣了。学生在上课时能更好的集中注意力听课,开发他们的潜能,调动了学生求知的自觉性和主动性,极大地提高了课堂效率。多媒体辅助教学最大的特点是有助于突出教学重点,分散难点。在课堂中无论一个老师是多么善于表达,也难以表现一些抽象和具有共性的知识内容,而这些知识内容又往往是一节课的重点和难点。
五、运用计算机辅助教学,使练习方式多样化,实现课堂教学有效及时的反馈、矫正。
计算机的交互性能提供各种丰富多彩、生动活泼、容量大、反应快的反馈信息,多媒体可以实现对学生课堂知识之间联系的及时反馈。学生学习知识的目的在于灵活运用知识,课堂练习是加强对知识的巩固和运用的最好方式。初中学生稳定性差,易疲劳,只有不断的改变练习方式,不断给学生以新的刺激,才能使他们保持旺盛的战斗力。多媒体的最大成功之处在于化学习被动为主动、抽象为具体,通过带娱乐性的练习,如运用媒体可相应的设计一 些闯关题,把枯燥的练习变为游戏、竞赛题。让学生能在轻松、愉快的氛围中进行练习。
六、数学教学和计算机应用整合要协调好几个问题1、课件制作防止“重方式,轻内容”。教师在制作课件时,应当根据教学内容的性质和特点选择恰当的技术手段和表现方式,同时,也要充分利用各种媒体信息的特点来积极为教学内容服务,例如利用Flash等工具把不易讲解明晰的内容化静为动,让学生充分感知,深刻理解。
2、采用计算机辅助教学时不能削弱教师的主导作用。虽然教学课件已经事先做好,但不是说教师只要在课堂上单纯地’演示’课件就可以了,这样可能会出现学生看了很多,听了很多,却不知道要学什么,而事与愿违。其实,多媒体辅助教学,作为一 种现代化的教学手段,是用来提高课堂教学的效率、突破重点难点、解决 一些传统教学不易解决的问题。
3、要掌握计算机辅助教学原则。教学过程是师生双边活动的过程,需要教师和学生密切配合才能完成,这一 过程中多媒体课件只是一 个辅助手段,并不是 一节课的全部,通过课件的展示达到激发学生兴趣,促进学生主动探究和思考,而不能用之代替教师的授课活动,因此不必面面俱到。
【摘要】随着信息时代的到来,计算机技术与网络技术广泛的应用于人们生产生活中,尤其是在高校的教学中得到普及与发展,推动教育体制改革的进程。本文主要研究高校计算机教学中计算机科学技术的应用,简要的分析计算机教学中应用计算机科学技术的意义,并提出计算机教育中应用计算机科学技术应当注意的几点重要事项。
【关键词】计算机 科学技术 高校计算机教育 有效运用
科学技术是第一生产力,世界各国均提高对科学技术应用的重视。我国也不例外的重视培养更高素质的计算机科技人才,对于提升我国的科学技术力量水平,增强我国的国际竞争力具有重要意义,由此可以看出,开展计算机教育的意义重大。
一、计算机科学技术在高校计算机教育中应用的优势
(一)摆脱时空的束缚。计算机技术的应用,提供人们更为广阔的存储空间,尤其是中央处理器技术对于各式各样信息的处理发挥着重要作用,除此之外,还能够对过去的全部教育资源进行记录。通过网络查询,学生便可以获取所需的各项资源,例如,通过将名人的书法与传记等上传至互联网,便于人们对其进行翻阅。此外,通过互联网 技术的应用,为师生的交流沟通搭建重要的平台,实现教师不在教室内的授课,比如,学生通过搜寻电子图书馆,查找出自己所需要的各项资料。
(二)加强师生间的交流。通过应用互联网技术与科学技术,教师与学生不用局限于办公室与教室内进行交流,例如,通过互联网的应用,教师可以向学生布置课堂之外的学习任务。同时,学生通过网络的应用,实现与教师的视频交流,提升师生沟通与交流的频率,增强师生间的情感交流与联系,增进师生间的情感。
(三)提升学生的学习自主性。通过在计算机教育中应用计算机科学技术,有助于提升学生学习的自由性与自主性,学生可以根据自身的实际情况,自主选择合适的学习内容,而不会受到书本的制约与限制,体现出现代教育的自由性特点。与此同时,就教师的授课而言,也将获得更多的自由选择权利。
二、计算机科学技术在高校计算机教育中应用的意义
(一)辅助教学的作用。高校在开展计算机教育过程中,离不开计算机科学技术的辅助作用,学生无论是查找资料,还是信息交流等,都需要借助于专业的软件。其中,通常计算机具有如文字处理、图片处理以及视频处理等软件,除此之外还包括各种如动漫制作、视频制作、程序制作以及声音处理等专业性的软件,计算机科学技术在高校计算机教育中的应用,对于激发学生的计算机学习兴趣,让学生获得对计算机的直观感受具有重要作用。
(二)管理与整合的作用。教师在开展计算机教育中,不仅要加强对学生的日常管理,还要做好统计学生成绩等工作,教师在沉重的教务负担下,无暇与学生进行有效的沟通与交流,教学课堂氛围非常沉闷,但是,通过应用计算机中的众多软件,为教师整合众多的零散信息提供重要的便利,有利于将教师从沉重的工作中解放出来,从而井然有序的呈现出各个同学的资料。
(三)开展远程教育。基于互联网技术的应用开展远程教育,属于一种全新的教育形式。各国家都具有属于自己独特的远程教育,不仅能够节约更多的教育成本,而且切实的贯彻落实教育无国界的重要宗旨。远程教育特别适用于忙于工作学习的城市居民,为其下班与放学后进行自主的学习提供更多的便利,即使是对于部分偏远地区而言,虽然教学设施存在不足,但是只要电脑连接上网络,便可以获得丰富的知识。远程教育以其巨大的优势,深受国际社会的认可。例如,部分的名牌大学通过互联网的应用,上传优质的公开课,实现在全球范围内资源的共享。此外,远程教育除了向人们提供常规课程,也会教授如健美操与油画教学等艺术课程视频。
(四)加强师生间的交流。通过互联网的应用,实现教师与学生的零障碍沟通与交流,突破时间与空间的束缚。课堂教学中,一旦遇到难以解决的问题,通过咨询教师或者是与同学讨论等,都可以促使问题得到解决。课堂之外,通过远程控制电脑,可以帮助学生解决问题,同时,通过互联网向个班级的全体同学告知重要任务以及重大新闻。
(五)改进教学方式。计算机教育中应用计算机科学技术,尊重学生的主体地位,激发学生的学习积极性,有利于学生加深对于知识的吸收与理解。除此之外,采用先进的计算机技术,拓展学生的视野,探索未知的领域,促使学生的知识层面得到进一步的扩展。
(六)智能化的辅助工具。当前,世界各国高度重视智能机器人的研究,从而实现大规模智能机器人的生产,计算机科学的发展正朝着实体方向发展,学习辅助工具也将会更加的智能化与人性化,智能化的辅助工具对于推动教育发展具有重要作用,教育的进一步发展也将促进教育工作的进化与普及。
三、计算机科学技术在高校计算机教育中应用需注意的问题
任何事物都具有两面性,计算机为人们的生产生活、工作、学习带来更多便利的同时,也存在一些问题。因此,应当提高自身的分辨能力,避免受到充斥于互联网各种负面信息的影响,通过计算机技术的合理应用,加强对国家与社会的管理,否则,互联网中的虚假信息得不到控制而四处扩散,将会对国家与社会的稳定产生重大的影响,对于年轻人而言,网络游戏占据大量的生活、工作时间是极其不利。因此,应当控制好自己的上网时间,避免给正常的工作、生活与学习造成影响。
结语:综上所述,教学中应用计算机科学技术,对于教师与学生的工作与学习具有重要作用,不仅能够就、将教师从沉重的教学负担重解放出来,而且能够拓宽学生的视野。同时,应当清醒地认识到计算机科学技术存在的问题,积极的采取有效的措施以妥善的处理各项问题,为计算机教育的顺利进行提供重要保障。
参考文献:[1]高芳健.计算机科学技术在高校计算机教育中的应用[J].信息与电脑(理论版),2016,10:210-212.
[2]石甜甜,郝冲,吴晓峰.计算机科学技术在高校计算机教育中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2013,03:255+257.
【关键词】云计算;GIS;云GIS平台
0 引言
GIS(Geographic Information System)是以地理科学为依托,以计算机科学技术为支撑,以遥感技术(Remote Sensing, RS)和全球定位系统(Global Position System,GPS)为重要数据来源的交叉学科,范围介于管理科学、空间科学、信息科学之间。正是由于这种地理事物的多学科性,最终导致了GIS具有明显的多学科交叉特征,它必须同时吸收相关学科的特点,并逐步形成自身独立的风格,同时又要被应用于多个学科,以推动这些学科的快速发展。近些年来,由于云计算技术在IT行业内的迅猛发展以及所导致的产业革命,PC时代将逐步被云计算时代所代替。虽然云计算目前还处于起步的发展阶段,但是在大规模计算、海量数据处理、降低系统设备代价和维护,以及用户透明性方面都已经展现出无与伦比的优势。
受益于云计算带来的优势,对广大用户而言,云GIS意味着数据、软件、开发之间的壁垒已被打破,地理信息资源变得唾手可得。用户可在云中随时获取所需的各种GIS资源,并且可以以计量方式拥有并进行灵活扩展,基于这种环境,GIS系统的运行模式面临了新的挑战。而对于GIS领域的研究者和工作者而言,如何利用云计算技术解决GIS问题,已经成为一项更具创新性和前沿性的研究工作。
1 云计算与GIS
1.1 云计算
云计算是继分布式计算、并行计算和网格计算之后出现的一种新兴的计算模式,或者也可称之为以上三种模式的商业化实现。其概念目前并没有统一的标准定义,大型IT厂商和领域专家们都从自身角度给定了其定义。综合来讲,在狭义上,云计算主要是通过Internet以按需和易扩展的方式获得所需资源(包括硬件、软件及平台),提供资源的Internet即可被称为“云”,“云”上的资源对用户而言是可以无限扩展的,并随时获取,即付即用;在广义上,云计算则是指一种服务的交付与使用模式,这种服务可以是与IT、软件、互联网等领域相关的,也可以是任意其他服务。
云计算的主要特征可总结为:1)规模大。云计算拥有庞大的系统规模,云数据中心的服务器可以多至上百万台并遍布世界各地。2)虚拟化程度高。云计算利用互联网实现功能虚拟化,使得分布于世界各地的用户都可以通过Internet使用云计算提供的服务。3)可靠性高。云计算提供了节点互换、虚拟机迁移及数据副本和容错等功能,这些技术可以极大地确保云数据中心的信息存储的稳定性和安全性。4)扩展性和通用性。云计算可以根据不同的用户需求为用户定制不同的分配资源。5)成本低。云计算以集中化的管理模式和功能强大的节点构成模式,可以极大地降低云计算的运营和管理成本,这样可将更为便利和廉价的服务提供给用户,而用户不需为获得更多资源付出过多代价。
1.2 GIS
地理信息系统GIS是利用计算机的软硬件系统,对各种形式的地理数据进行采集、存储、操作、运算、分析、描述并显示所组成的一种集成系统。GIS的应用基础是需要采集海量的基本地理空间信息,然后对这些信息进行存储、管理、分析。
1.3 云GIS
云GIS,旨在将云计算的各种特征利用于支撑GIS的各种要素(建模、存储及数据处理),从而改变传统的用户应用GIS的建设模式,以一种更加高效、低成本与友好的方式使用各种地理信息资源[1]。由此定义可见,云GIS实质上是利用云计算技术扩展GIS功能,改进GIS的传统架构,以实现海量数据空间的高性能可靠性存取及数据处理,使GIS能够更好地提供高效的计算能力和数据处理能力,解决地理信息科学领域中计算密集型和数据密集型的各种问题,以弹性按需方式获取更加广泛的Web服务。
比较传统GIS,云GIS具有以下特征[2]:1)存储在云平台上的空间数据具有“云”特征,即虚拟化特征。2)空间数据管理与实施过程具有 “云” 特征。3)GIS业务的连续性。云GIS可以为用户提供弹性的地理信息服务,并能够根据用户需求的变化,动态的进行资源扩展,从而提升其连续性。4)更好的用户体验。云GIS可以降低用户使用地理信息资源的复杂度,用户只需根据需求选择适合终端即可访问GIS服务。综合来看,云GIS平台实质上就是在实现已有GIS通用功能(如可视化服务、缓冲区分析、叠加分析、统计分析和遥感影像操作)的基础上,使得用户在使用云GIS时如同使用个人PC一样简单便利;同时, 这些地理信息服务还提供了服务接口,供更多更高级的用户开发和使用,以产生更丰富的GIS功能。图1显示了云GIS的主要应用模式[3]。
图1 云GIS应用模型
2 基于云计算的GIS系统框架设计
基于云计算的相关技术,本文设计了一种基于云计算的GIS通用框架体系,主要利用虚拟化技术、即付即用的方式将GIS资源封装为在线服务,用户通过Internet进行基础设施和地理空间信息资源的共享,以提高资源利用效率,降低GIS系统的重复建设成本。框架体系如图2所示。
图2 基于云计算的GIS框架
该框架体系共分为三层,其中,基础设施层由各种硬件资源组成,通过硬件、存储、网络等虚拟化技术将物理资源转化为虚拟共享资源池;中间层负责管理虚拟共享资源池,并提供虚拟资源的调度部署策略,实现虚拟机的实时动态调度;服务层主要面向用户,以按需方式提供虚拟化的GIS环境。
图3是根据图2的GIS框架设计的基于云计算的GIS平台功能。访问控制功能用于对用户进行分类,并对不同的分类给予其对资源不同的操作权限,这可以保证GIS数据及系统的安全性,降低系统运行的复杂度。资源管理功能负责管理云数据中心的各类基础设施,并利用分配与调度策略提供给不同分类的用户不同的服务类型。GIS虚拟机(VM)主要用于管理与调度GIS虚拟机,用户通过互联网即可访问GIS VM,并设置自身的数据与应用。按需收费功能继承云计算资源的即付即用使用模式,将虚拟机使用成本细划为计算、存储、网络带宽等成本,制定GIS资源的收费模式,并按需向用户收费。
图3 功能
3 结论
基于云计算与GIS的技术关联性,本文设计了一种基于云计算的GIS系统框架,该框架可以有效利用云计算在资源提供与数据分析上的优势,为GIS用户提供更高效稳定的服务。
【参考文献】
[1]彭义春,王云鹏,牛熠.云计算环境下的GIS研究[J].东莞理工学院学报,2013,20(1):17-23.
关键词:转动课堂;云计算;大数据;信息与计算科学;资源建设
随着计算机技术的不断发展,数据存储量和数据计算量的不断增多,云计算可以通过分布在不同物理地点的计算机集群进行分布式计算,云计算用户可以根据自身需要选取合适的计算机集群为其服务,云计算在处理和分析数据上有较强的优势。
信息与计算科学专业以现代的网络信息技术为背景,是将数学与大数据管理进行交叉融合的交叉学科。该专业要求学生在掌握良好的数学理论的基础上,对信息与计算科学领域的大数据处理有一定的认识,能够根据实际生产需要解决实际问题,并用计算机工具实现这个数学过程,可以说本专业需要学生达到一定的综合实践水平。
转动课堂教学模式是依据地方性综合性大学的人才培养目标,在借鉴国内外先进的课堂教学模式基础上提出,以培养学生的思考能力、创新能力和实践动手能力为核心的课堂教学模式。转动课堂教学模式秉持“把教的创造性留给老师,把学的主动权还给学生”的教学理念,将课程总学时的60%用于课堂教学,其余40%用于学生课下自主学习、完成课后作业、参加创新创业等实践活动;课堂教学时间也分为两部分,一部分为教师精讲,教师精讲时间不得超过60%,一部分为互动及实践训练,其余40%以上的时间用于研讨、互动和实践训练,课堂成为教师指导学生学习、锻炼学生能力、引导学生创新的主战场,转动课堂包括学生课前自学、新课导入、知识讲授、实践练习、能力拓展和案例导引等环节-引。转动课堂教学强调教师在学生的整个学习过程中是引导、指导和辅助的作用,学生才是学习的主体,学习过程是学生边学边练的过程,只有完全地从学生的角度去设计课堂教学和指导课外学习,才能真正地达到让学生学会知识、提高能力,让理论学习与实践操作真正地统一。
在信息与计算科学专业的课堂教学过程中,需要与之相适应的学习资源才能保证转动课堂模式的顺利运用。采用云计算技术对学习资源和教学资源进行处理、分析和设计,充分利用云计算平台大规模、虚拟程度高和安全可靠性好的优势,不但能够推动转动课堂教学改革的深入开展,更为信息与计算科学专业培养应用型人才提供学习资源支持,促进学生学会自主学习和顺利进行自我能力的建构,对于提高学生专业主修能力的水平,提升学生的职业竞争力都具有不重要的意义。
本文总结了基于云计算的学习资源建设原则及具体的实施步骤,为更好地实现基于云计算的信息与计算科学专业转动课堂学习资源建设提供了重要的理论依据和指导。
1基于云计算的学习资源建设原则
基于云计算的学习资源建设的过程是一个集规划、设计、制作、使用和完善的系统过程,在整个的建设过程中应该遵循一定的原则,才能保证云计算支持的学习资源建O的高效能和高使用率。
1.1微课设计作为学习资源建设的主体
教师在课堂上的时间是有限的,如何在有限的时间内更好地引导学生完成学习任务,帮助学生建构知识技能体系是转动课堂改革中遇到的普遍问题。微课在转动课堂中各个环节中进行有效的应用,微课在学生的学习和教师的讲授中将起到重要的辅助作用。在转动课堂教学过程中,微课成了学生自主学习中的引导者和推动器,教师可以把学习中的重点和疑难问题制作成微课,上传到云平台,供学生随时点播学习,较好地解决了教学时间有限与教学内容宽泛的矛盾。利于学生的深入学习和下届学生的学习。微课便于传播,方便教师之间教学经验和方法的交流,便于教师进行知识管理,并提高教师学科教学与信息技术的整合能力,有效促进教师的专业化发展,对于进行转动课堂教学模式改革,提升教学质量具有重要意义。
1.2围绕“自主学习任务单”设计学习资源
“自主学习任务单”是教师设计的帮助学生在课前明确自主学习的内容、目标和方法,并提供相应的学习资源,以表单为呈现方式的学习路径文件包”。“自主学习任务单”设计强调服务于学生自主学习,以任务为驱动或以问题为导向,把教学要点、难点,隐性知识和显性知识进行碎片化处理,让学生能够按照任务单的引导,进行自定进度的自主学习,学生通过云计算平台提供的文字材料、图片、音视频、课件等不同方式实现自主学习,发现问题、解决问题,达成学习目标。教师通过多元数据库工具、远程教学平台、多媒体教学设备实现教学资源管理的信息化。
1.3基于思维导图思想的学习资源设计
思维导图是一种将放射性思考具象化的方法。运用思维导图思想构建学习资源可以帮助学生构建清晰的学习思路,激发创造性的思维,能够强化对新知识的理解和内化,使学生的知识系统化。在学习资源建设过程中运用思维导图的图文并重技巧进行知识管理和思维训练,把各级主题关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。这样处理的学习资源更有利于学生的发散思维训练,有利于支持学生学习过程的自主化行为,利用记忆、阅读、思维的规律,协助学生在专业学习的过程中达到逻辑、思考的平衡发展,促进学生自由化、个性化、多样化的自主学习,推动转动课堂的育人理念、培养模式、教学内容及学习资源的创新。
1.4绩效技术引入转动课堂学习资源建设
运用绩效技术可以解决学习资源建设的效果评价问题。转动课堂学习资源建设是一项较为复杂的体系工程,运用教育技术相关知识理论进行效果评价时,应注重对课程资源建设和使用情况的具体调查,包括问卷调查、个人访谈、使用数据统计等方式,强调课程评价在专业中作用,力争评价的系统性、整体性和全面性等。在学习资源建设、使用发展过程中,学生的接受情况、使用频率、与课程的匹配度问题是绩效技术引入的主要原因。建立资源建设绩效评价思维,能够促进课程资源建设的可持续性健康发展。能够让优质的学习资源与转动课堂教学改革形成一种流动的良性循环,让学生和教师共享云技术的便利。
2基于云计算的学习资源建设的实施
基于云计算的信息与计算科学专业转动课堂学习资源建设的总的实施路线如图l所示,具体直观地的设计了学习资源建设的实施步骤,规划了学习资源内容和云平台的基本功能,明确了学习资源建设的目标进行实证调查分析,对平台的初步规划进行绩效评估,提出改进方案规划设计云学习资源平台。
2.1规划学习资源内容和云平台的基本功能
建设教学资源包括试题测试与训练模块、素材资源模块、微课模块和案例模块等。教学资源能在标准的浏览器上运行,能够满足各种教学资源使用者的需求。基于云计算的共享型教学资源,用户可以通过一站式搜索,应学习者要求访问分布式存储的各种教学资源。由于云计算对终端设备的要求不高,用户可以通过智能手机,掌上电脑、ipad等便携终端随时随地地访问教学资源。另外,在用户交互上,也可以提供多种解决方案。
2.2明确学习资源建设的目标进行实证调查分析
对学习资源进行实证调查分析,制定调查问卷以及访谈基本内容,问卷及访谈的内容要以课程建设的目标为中心,进而考察绩效的实际情况。确定教师、学生与云计算环境之间的关系如图2所示。
2.3对平台的初步规划进行绩效评估
对影响绩效的原因进行归纳分析,将提高绩效的解决方案进行初步的设计,结合实证调查的结果提出学习资源建设过程中存在的主要问题,为优质、高效、资源高度共享的学习资源建设奠定坚实的数据支持和理论基础。
2.4提出改进方案规划设计云学习资源平台
筛选最有效、科学、实际可行的解决问题方案,再结合转动课堂改革的实际情况和发展条件,确定最优方案。充分考虑建设的学习资源在信息与计算科学专业的课程教学中的作用的有效性,实现用户个性化、服务整合和信息聚合。
3基于云计算的学习资源建设的意义
3.1为转动课堂模式改革提供信息化资源支持
传统课堂教学重理论轻实践,学生学习课程以总结性评价为主,学生的实践动手能力不足,转动课堂教学模式颠覆了传统的知识传授和知识内化的过程,让学生在课上通过交互、练习与实践训练完成知识内化过程,提高课堂教学成效。转动课堂以相信学生能够进行知识的自我建构和技能的自我养成为前提,充分挖掘学生自主学习能力,通过教师精讲、课堂互动和第二课堂等方式进行应用型人才的培养。通过基于云计算环境的学习资源的构建,对信息与计算科学专业的媒体资源建设问题进行研究,促进该专业转动课堂教学改革的顺利开展,并完成转动课堂教学改革的全面提升教学质量的任务。
3.2促进教师与学生专业能力的养成和提高
目前各高校的信息与计算科学专业课程仍然沿用传统教学模式,导致学生学习积极性不高、实践能力较差。业界诸多学者提出面向应用的教学模式和项目驱动式教学法等新型教学方式来强化本专业课程的实践学习,提高学生的动手能力和创新意识。基于云计算环境的学习资源的设计与建设通过云计算的虚拟化技术能够为信息与计算科学专业的教师和学生提供实践机会,让学生更好地掌握软件开发的方法和思维方式。最大程度地调动学生学习的积极性,改革教学评价方式,课堂实行精讲互动练习,在实施过程中促进教师与学生专业能力的养成和提高。
3.3累积学习资源促进转动课堂持续性发展
云计算的计算能力和数据存储技术是建设教学资源的重要技术载体,能够对学生的课外自主学习、模拟测试和日常自学情况进行大数据分析,能够帮助教师更好地掌握学生自主学习情况和学习效果,能够将课堂教学空间最大限度地进行延伸,使学生的学习变成“泛在学习”。教师将微课提前分发,即可用于学生课前预习,课上知识点讲解,还可以用于学生课后巩固。教师可以根据学生的课前反馈情况进行教学设计,微课使教师更有的放矢地{整教学策略,对于彻底打破传统灌输式教学具有重要的意义。
总之,借助云计算功能设计学习资源,将云计算环境的引入是转动课堂深入开展的重要手段,为转动课堂提高教学效率提供重要的支持和保障。
数据洪流
由于研究方法的转变以及多种快速发展的技术相互融合,科技进步的方式正在发生根本性变革。
首先,科学数据体量十分庞大,今后20年还会继续增加。媒体频繁使用“数据洪流”来描述数据的急剧增长,而且这种现象不仅出现在科学领域,同样也出现在社交媒体、商业和金融领域。计算模型受到更多应用,各种网络广泛可用,数据传感器商品化,这些都是科学数据的规模超出过去想象的关键因素。
其次,一些科学数据在生成并经过分析后,需要存储、管理、注解、归档和共享。过去研究人员历来在本地存储数据。这种方式不仅不可靠,难以持久,并且随着科学研究日益全球化和跨学科化,其有效性也日渐降低。研究人员日益需要使用彼此的数据,追求研究成果的可重复性,并通过将分散的多学科数据集加以综合来增加科研价值。因此,有必要提供新的数据存储、共享、获取和管理服务,而这将超出研究人员在本地创建和维护数据的能力范围。
第三,科学数据的数量与可用性对先进分析方法产生了迫切需求。面对庞大的数据集,研究人员将需要强大的数据可视化引擎、复杂的系统建模工具和前沿的机器学习算法。在这方面研究人员同样会感受到本地计算机系统分析能力的局限性。
管理大数据
创建云计算是为了应对互联网带来的大数据挑战。为了支持全球范围的互联网搜索、电子商务、社交网络和电子邮件,一些公司不得不建起庞大的云数据中心网络。每个云数据中心都包含数十万个服务器,它们使用计算机可视化等先进的管理技术向数百万并发用户提供24小时应需服务。由于这些中心汇总的是海量数据,它们也成了海量数据的分析基地。由于受大公司和初创公司的需求推动,以“现用现付”方式访问云数据中心的市场应运而生,并快速增长。
研究人员发现,云计算资源能够高效地满足科学数据分析的某些新兴计算需求。通过云计算,研究人员能访问更多的处理器,使用更多的存储空间,操作常用的科学应用软件,而无需购置、安装或维护这些系统。通过这种方式,科学家能够成本有效地存储、共享和访问大型数据集,而在此之前,这些数据集可能是孤立地存储在本地主机中。
云计算也有一些较大的局限性。例如,超级计算机对于计算科学仍将至关重要,云数据中心无法取而代之。互联网架构和局域网的容量将继续制约庞大数据集的流动,使某些数据的本地化存储更加实际,也更加成本有效。
多学科合作
对于数据密集型研究而言,随着科研界对云计算的使用向前发展,产业界、学术界和政府之间的合作方式和机制将同技术一样重要。
学术研究人员将继续作为领域专家而担当独特的角色,他们要实施数据创建和采集技术,建立复杂的仿真和系统模型,部署各种传感器网络,并对产生的数据进行分类和分析。不过,在数据共享和多学科研究合作这些优势的推动下,研究人员将需要花费更多时间来制定并遵守数据共享标准。
由于受到商业需求和机遇的推动,云计算技术行业正在大力扩建基础设施,并确定能够维持云计算发展的经济模式和商业模式。未来20年,产业界很可能是大部分大规模云计算资源的主要业主和运营商。产业界将需要寻找与学术界合作的合适赢利机制,而这些机制可能根本不同于商业部门所使用的机制。
政府科研管理机构将继续担当资助者和政策制订者的独特角色。在云计算时代,合作研究和多学科研究将日益普遍,政府机构需要更加积极地开展协调,制订数据标准,倡导公共元数据,确保广泛、公平存取,推动公共资助的研究成果向公众开放。
云计算模式
云计算通常有三种模式:一是“基础架构即服务”模式,程序员对虚拟机操作系统的配置有全部的访问权限;二是“平台即服务”模式,提供更高级的编程模型和数据库服务;三是“软件即服务”模式,用户能够访问全部软件服务。这三种模式都能很好地应用于数据密集型科学。
【关键词】云计算 移动互联网 作用
随着经济的快速发展,科学技术水平不断提高,计算技术已经普及到人们的日常生活当中,面对人们日益增长的物质文化需求,不断满足经济发展以及人们物质文化生活的需要,加快计算机技术的发展有着重大意义。随着数据时代的发展,移动3G 业务在全国范围内如火如荼,为了确保移动行业的发展,移动通信与互联网融合已经成为网络发展的趋势,移动互联网已成为计算机网络技术发展的必然结果。
1 云计算的相关概述
1.1 云计算的定义
云计算是基于互联网相关服务的增加、使用以及交付模式,在大多数情况下,都是通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。对于云计算的定义,众说纷纭,目前较为人们接受的定义就是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,这些资源可以快速的被提供。
1.2 云计算的特点
云计算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与互联网更相似。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。
1.2.1规模大
随着科学技术的发展,云计算在计算机网络中已经随处可见了,利用云计算可以进行简单的计算机操作。在计算机搜索网页上只要用户输入关键词,就会出现大量的服务器为用户提供相关内容。
1.2.2虚拟化
云计算有效的计算网络的资源连接起来,有云端服务器进行自动管理。用户可以随时随地登陆云端,通过虚拟的平台使用资源,用户只需将自己需要的东西提高给云端,云端服务器就会根据用户需求提供资源服务。使用起来非常方便,而且对计算机硬件要求不高,大大的降低了使用的成本。
2 云计算在移动互联网发展中优势
移动互联网就是将移动通信和互联网有效的结合起来,形成一个统一的整体。近年来,随着3G、4G移动通信的发展,利用互联网与通讯技术相结合已成为时展的重要标志。在快节奏的生活方式中,人们对移动性以及信息的需求日益剧增,为了满足人们日益增长的物质文化需求,满足经济快速发展的需要,移动互联网的发展过程中利用云计算方式既是时展的需要,同样也是科学技术不断创新的重要体现。
2.1 实现资源共享
云计算有着非常大的规模,而且容量大,在移动互联网事业蒸蒸日上的今天,用户只要在通过自己的设备,不需要依靠其他的终端来进行访问,就可以搜索到自己需要的东西,并将这些东西下载下来存放到云端,实现随时随地的资源共享。
2.2 实现数据的安全管理
云计算自身有着很高的可靠性,可以为用户提供安全的数据存放环境。移动互联网运用云计算模式,用户在下载文件、存放文件都不用自己去维护自己的应用程序,秩序将文件存在云端,云端服务器要自动的为用户进行文件管理,并且保障文件的安全。
2.3 节省费用
云计算模式中空间存储大,移动互联网用户不需要再购买本地存储设备了,云端为用户提供无容量限制的存储服务,为用户节省了许多费用,降低了终端设备总体的成本。
3 云计算对移动互联网的助推作用
随着移动智能终端机的发展,移动通信事业突飞猛进,在经济快速发展的今天,为了满足人们物质文化生活的需要,提高智能终端机的入伍范围,以互联网相结合已经成为时展的趋势了。在科技不断创新的时代,移动互联网和云计算已成为为当今IT互联网领域中两大主流。移动通信与互联网相结合,促进了智能终端机的发展,但是移动互联网的发展也存在了一些不足,在计算能力、存储能力上相对不足,而云计算却恰恰弥补了这一点,云计算拥有强大的资源池,高计算能力,无容量限制的存储空间。云计算最大的优势就是可以通过一个浏览器直接进行多个应用程序的访问,使得互联网有着很好的移动性能。对于移动互联网的用户而言,云计算的好处不言而喻譬如只要连入互联网,便无需依赖特定的终端,自由访问和处理数据,不用再顾忌时间和地点。而且,移动云还让他们告别了自己维护的麻烦。用户的所有数据存储和程序运行都在云端运行,再也不用对软件维护等问题困扰了了。此外,用户无需购买大量的硬件设施用以海量存储。云端将提供无限的存储空间,哪些繁重复杂的工作均通过网络处理,大大降低了IT成本。移动互联网的发展过程中,通过与云计算可以产生很好的扩展性和规模效应,将业务的成本大大的降低,从而为移动互联网的发展创造更好的条件。
4 结语
随着科学技术的不断发展,移动互联网与云计算已成为当今IT互联网领域发展两大主流,在移动通信事业不断发展的前提下,与互联网有效的结合起来,在发展的过程中,利用云计算模式,不断的弥补自身的不足,从而有效的推动移动互联网的发展。
参考文献
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关键词:云计算;教学领域;科研领域;作用
云计算从首次提出到现在,已经过去了整整10年的时间,云计算已经不再是一个新鲜的事物,而是形成了世界数据信息运转不可或缺的平台。由于互联网的发展,使得云计算中跨地域的资源共享与服务提供成为了可能。随着云计算技术的广泛应用,必将为教育科研领域带来全新的冲击和影响。在教育科研领域,通过云计算提供的信息平台,将会带来更为先进的教育方式和更广泛更深入的科研交流形式,从而提升国家的教育成效和加速科研成果的产生与推广。
1 云计算对教学领域的推动
在传统的教学方式下,老师通过口述结合板书或PPT进行讲解,但是这种教学方式是一个填鸭式的,这种教育极大地扼杀了学生的创造力,把学生训练成了没有自己的思想,只会考试的机器。而近年来,随着信息化技术的发展,教师在教学过程中采用了各种多媒体教学方法,增加了教学的直观性,互动性,使学生的学习兴趣得到了较大的提高,使学生在学习过程中更具想象力和创造力。云计算技术的发展,为实现这种现代化的教育方式提供了更为快捷和有效的技术支撑。通过使用云计算,可以实现优质资源的共享和新型教学方式的推广,可以将教学所需的各种素材,动画以动态的方式在教学过程中尽情展现。从投入的角度来说,只需要每个教室配置一台电脑和一个投影仪,通过云计算技术提供的信息资源,可以大大促进教学资源快速公平的分布。由于我国的具体国情,各地方经济发展不均衡,使得各地的教育发展也呈现巨大的代差。现在有了云计算技术作为信息支撑,加上全国互联网发讯速普及,可以将好的教学资源,教学资料,教学内容,教学视频存入云中,在日常的课堂教学中,教师可以利用云中提供的各类教学资源进行备课和课堂教学,甚至授课教师只负责课堂辅导,学生的学习完全可以通过云计算中的教学视频来实现,例如,现在全国高等职业院校中所制作的精品资源共享课,以及互联网上的各类教学视频,教学资源,都可以用云计算存储的方式,向广大师生提供。针对有条件的地区,学生可通过云计算网络与教师随时随地进行互动式交互学习。
云计算在教学实验中也将起作非常大的作用。由于学校的资源毕竟是有限的,不可能保证每个学生都有自己的实验室。随着云计算技术的大量应用,在云中产生的虚拟实验室,必将从根本上改变这一现状。虚拟实验指的是利用计算机信息科技,模拟实际的教学环境提供一个虚拟的多媒体实验室,使用者可一边操作、一边观察实验现象。通过虚拟操作平台,可以展示实验相关的各种资料,操作人员人机交互性强,操作灵活,而且能够即时纠正实验操作者的错误,使用者在操作实验的过程中,体会到与真实实验同样的感受。虚拟实验不需要老师时时在场,实验操作者可以反复多次的试验,经自己的探索完成全部实验,同样可以达到教学目的和要求。当今时代,随着信息科技的进步,虚拟技术在各个领域中的应用进一步得到拓展,特别是在远程教育领域的各种应用,虚拟实验对未来教学具有重要的指导意义。只要不断完善虚拟实验的各种功能,虚拟实验在教学辅助中将拥有突出的地位。
2 云计算在科研领域的应用
科研机构一直都注重促进科研人员之间的合作,云计算和科研应用的深度融合,为下一步各类科研信息化发展提供了新的战略思想。大数据时代下,如何在浩瀚如海的数据中找到有价值的科学发现,成为科学研究者们迫切想要解决的问题。以全球知名的Microsoft公司与国内一些高校合作,运用云计算技术从事相关科研的情r以说明云计算在科研中的地位和作用,2012年,Microsoft公司与国内高校、科研机构在云计算的合作已全面扎实地展开了以下系列项目:与上海交通大学联手搭建“云计算教学与科研平台”,合作出版Microsoft云计算系列丛书;为高校和研究机构举办云计算培训研讨会;向中国科学院计算机网络信息中心捐赠Windows Azure云资源和存储空间,启动“Windows Azure云资源学术合作计划”;协助上海交通大学、复旦大学、北京大学开设云计算课程;设计、开发Windows Azure教学参考课件,等,这些都为云计算技术的发展对科研人员间的合作创造了非常良好的合作平台。
3 云计算在教育科研中存在的问题及解决方法
虽然在教育科研中应用云计算是大势所趋,但云计算在教育科研中还存在着三个方面的问题需要解决:一是云计算需要一个更加强大和均衡的计算基础架构,也就是一个多层的云接口(CI)来支持国家在全国范围内的覆盖,使用云计算的基础实施、应用的和实验性研究等方面还不够完善,还需要进一步的持续的投入;二是云计算是新兴技术,关于云计算的开发和应用还存在明显的不足,为方便地让用户接触到产品化的云计算资源、云培训和云用户咨询方面也需要加大投资力度;三是使用云计算的费用问题,在教育和科研方面使用云计算资料所面临的费用问题,需要从国家层面来解决,加大专项投入资金,为教育科研建立专门的云计算数据中心。
4 总结
云计算的应用是信息社会的大势所趋,其中包括教育和科研领域,只有充分应用云计算这种新兴技术,同时解决云计算技术在教育科研中所存在问题,才能促进先进的教育科研成果的流通,提高教育水平和科研水平,从而加速我国的现代化建设进程。
参考文献:
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[2]陈昌俊,王春枝.云计算在教育领域中的应用探究[J].技术研发,2012(4):86-87.
1云计算的基本概念
计算机与互联网出现不久,便被广泛地应用于各个领域。在早期“,云”一般是指较为大型的计算机网络。谷歌公司在2007年首次正式提出了“云计算”概念,同时他们还与IBM公司及多所大学进行了云计算方面的项目研究。从此以后“,云计算”便成了一个非常热门的网络词汇、技术词汇,并迅速发展与成熟,各个IT企业都开始相继推出了自己的云计算产品,不少大型企业也开始将云计算技术引进到自身的管理工作中。但是就云计算的准确定义来说,各界都还没有形成一个统一的观点。目前一个相对被广泛认可定义是:云计算是分布式计算、网格计算、并行计算等IT技术的融合发展和商业应用[1]。这个定义是比较全面的,它既认定了云计算的技术特征,同时又体现出了云计算的商业属性,总而言之就是用户能够通过云计算应用,获得更加全面、丰富、廉价的网络资源与网络服务。中小企业通过借助云计算服务,能够使自身的管理工作更加简洁、高效、低成本,这是中小企业提高自身管理工作信息化水平、现代化水平的关键途径。
2云计算技术环境下中小企业管理创新措施
2.1加强对企业IT部门管理的创新
在一个企业当中,IT部门的关键作用是为企业的运营提供IT服务,在传统的企业信息化管理模式下,IT部门主要任务包括IT战略制定、职能划分、运行维护等。但是在云计算技术环境下,IT部门的工作任务就将发生变化,因此需要加强对企业IT部门管理的创新。
首先,从IT战略方面来说,不论是中小企业还是大型企业,其IT战略都可以大致的划分为三个组成部分:跟踪学习战略、应用开发战略、系统维护战略。
(1)跟踪学习战略。主要是识别企业管理所需求的IT技术,关注IT技术的发展,在云计算技术被应用到企业管理之前,中小企业的跟踪学习战略一般都是跟随行业中领先企业的发展,也就是做得好的怎么做,自己就怎么做,即使这会导致操作性过低。在云计算技术出现后,软硬件限制被打破,中小企业应当改变以往的战略方法,要基于自身的实际情况,在自身战略目标的指引下,主动识别、选择真正符合自身所需的技术。
(2)应用开发战略。主要是实现IT技术在企业管理中的实际应用,是现代企业参与市场竞争的一个重要工具。传统的应用开发战略是实现企业管理“自动化”,以提高企业管理工作的效率,但是在云计算技术环境下,中小企业应当将“自动化”与“重规划”联系起来,既要实现企业管理的自动化,又要对企业的管理体系、运营流程进行科学详细的规划,利用云计算技术对业务进行全面的整合,全面提升企业的市场竞争力。
(3)系统维护战略。主要是对企业管理IT信息化系统进行维护,在传统的技术条件下,IT部门需要承担大量的工作内容,如管理软件的升级、系统的安全保护、病毒防护等。但是在云计算技术环境条件下,中小企业作为云计算系统的用户终端,不再需要承担这些工作,云计算供应商将会处理好相关的事务,IT部门主要应当做好的就是系统成本、风险与故障的分析评估[2]。
其次,再从IT人员结构方面来说,在将有关IT的应用转移到云计算服务后,企业只需为自己实际使用的服务付费,并不实际拥有IT基础设施,从IT的前期建设、使用到运行维护,将会大大减少企业的各项投入。IT交付模式到云计算模式的转变,大大减少了企业对IT专业技术人员的需求,IT部门将最大限度地实现瘦身。但中小企业的IT人员要了解云计算系统,帮助企业与云计算供应商沟通,为企业提供满足需求的服务。同时企业IT人员工作的重点将在于维护企业云计算终端的正常运行以及故障的解决,关于软件的升级维护、数据中心的安全、服务器购买等都将由云计算供应商负责。最后,企业的IT人员不仅要精通计算机技术,更要熟悉本企业业务。
2.2加强对云计算管理技术的创新与研发
诚然,借助云计算技术中小企业可以有效提高自身的管理水平,但前提是企业必须要加强对云计算管理技术的创新与研发。中小企业的领导层必须要转变思想认识,不要再以为“大力抓生产”就能够让企业在市场中占据一席之地。在当前这个信息化的时代下,企业必须要加强对科学技术的应用,注重对信息的整合,科学地规划自身发展战略,这样才能真正提升自己的市场竞争力。中小企业尤其要重视对企业云计算管理技术的创新与研发。在云计算技术环境下,运算器、存储器、信息系统等都是统一集中的配置,管理技术研发人员所需要的一切服务、一切资源,都可以通过网络获得。所以,企业要建立能够共享的资源平台,完善相关机制,采取网络组织等灵活的组织方式,加强组织外部和组织内部的交流和沟通,使企业的研发环境得到改善,研发效率得到提高。另外,企业还要保证流程的统一性和规范性,制定有效的政策和制度,并且设置专门机构,切实保证资源共享的实现。企业的研发部门要加强与其他各个部门的合作,提高技术研发效率;企业要与其他机构做好合作,加强与其他机构的沟通,推进企业与各个机构的开发工作[3]。
2.3加强企业人力资源管理创新
人力资源管理是企业管理工作的核心组成部分,在云计算技术环境条件下,企业的人力资源管理也应当做出相应的调整变革与创新。就中小企业而言,必须要借助云计算管理技术,将自身人力资源管理的灵活性特征与规范化相结合,优化业务流程与岗位设置,实现人力资源管理的信息化与规范化。同时,由于云计算技术具有跨时间、跨地域的优势,而且中小企业可以根据自身的实际需求,来选择管理模块,或是制定针对自身特殊业务的管理模块。所以企业在进行人力资源管理的过程当中,既可以不受空间限制,也可以进行更加动态与灵活性的管理,这可以使企业的人力资源结构随时贴合企业战略发展所需。另外,中小企业还应当借助信息化的云计算技术,加强自身的人力资源网站建设,为企业中的员工提供一个直接接触到云计算的途径,让他们也能够对云计算产生一种直观的认识,以“以人为本”的人力资源管理理念,促使企业全员都参与到云计算管理中来。
3结语
(唐山学院计算系科学与技术系,河北 唐山 063000)
【摘要】目前很多的高等院校甚至中小学都在进行智慧校园的建设,智慧校园是多媒体数字校园的新模式。随着物联网、云计算、大数据技术的不断完善,为智慧校园建设提供了技术支持。本文分析了智慧校园的概念,提出了一个基于物联网和云计算技术的智慧校园模式。该智慧校园可为师生提供一个全面的智能感知环境和综合服务的平台。
关键词 物联网;云计算;智慧校园;智能感知
作者简介:王永强,男,硕士,研究方向为计算机教育。
1智慧校园的现状
智慧校园是在多媒体数字校园之后提出的高校信息化全新概念,也是随着物联网、云计算,大数据技术不断完善的产物。并且越来越多的高校开始进行智慧校园的建设工作。
智慧校园的概念来源于IBM提出的“智慧地球”。所谓“智慧校园”指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境,这个一体化环境以各种应用服务系统为载体,将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。该概念最早由浙江大学正式提出。2010年,在信息化“十二五“规划中,浙大描绘了这样一个智慧校园的蓝图:无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。[1]现在建设比较成熟的院校有清华大学、北京大学、浙江大学、北京邮电大学、南京邮电大学、江南大学等。
2智慧校园支撑技术
物联网[2](IOT),是指通过射频技术、传感器技术,按照相应协议,将物品与物品之间通过互联网相连,从而实现物品的智能化识别、定位跟踪、视频监控,流媒体共享和管理的一种网络。
智慧校园中的物联网技术,最明显的是使用智能感知技术,可以对校园环境、各种教学和辅助设备、多媒体教学资源、学校相关工作等进行科学统一管理。比如说基于RFID的校园交通管理、校园一卡通的管理、宿舍管理,教工管理;基于ZigBee的校园监控管理,基于WIFI的移动教学;基于二维码的图书管理等。物联网技术为智慧校园提供了一个更为高效、绿色、环保,智能的校园环境。
云计算(cloud computing)是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算将会改变整个互联网基础,影响到互联网的产业格局,被视为信息技术的第三次浪潮[3]。
对于硬件层,目前,各高校硬件环境有了十足发展,但存在利用低,管理复杂等缺点。使用云计算技术,可以通过云计算架构,整合学校的各种硬件资源,形成公共资源池,应用虚拟化操作,自动为各种任务分配资源。对于系统层,各高校使用着诸如学生管理、教工管理、图书馆管理等大量系统,由于没有统一规划,各系统间通信困难,很难实现智慧校园。但可以使用云计算技术,将各管理系统整合成“云”,科学的为用户服务。所以云计算是智慧校园实现的关键技术支持。
3智慧校园总体设计
在智慧校园环境下,用户可以通过综合信息服务平台, 依照确定的角色权限, 个性化地定制信息服务;各类应用系统通过综合信息服务平台融合服务, 以支持单点接入的、安全的服务方式。[4]用户可以使用传统互联网设备,也可以使用物联网设备进行登录,登录后由云计算框架技术统一分配用户权限,来使用由云计算技术整合的系统。
3.1物联网和云计算的智慧校园的框架结构
基于物联网和云计算的智慧校园,进行总体设计后的框架结构可以分为自顶向下模式的四层,包括综合云管理平台层,管理子系统层,云计算数据整合层,网络层。其中综合云管理平台层,是由云计算技术将各管理系统进行统一管理,提供登录入口;云计算数据整合层,是由云计算技术将各类数据通过虚拟池形式科学存储;网络层,包含了传统的互联网技术,也引入了基于射频技术的物联网技术。
3.2物联网和云计算的智慧校园的智慧表现
智慧校园的“智慧”主要表现[5]在智慧环境感知、智慧管理、智慧教学过程、智慧生活、智慧就业推荐等方面。
智慧环境感知,是对教室、图书馆、办公室进行温湿度检测和智能调节,对校园的空气质量进行监测并预警。智慧管理,是通过物联网对摄像头节点、红外节点、烟雾节点进行智能监控;通过云计算技术对各管理子系统进行科学管理。智慧教学过程,教师可以根据学生的知识掌握情况,进行因材施教,智能组织教学资料,以及即教学方法、教学模式的智能推荐。学生可以对自己的学习过程、学习结果进行智能分析,随时随地的个性化学习等。智慧生活,使用者各项身体体征的监测,购物、旅游的推荐,基于爱好兴趣等的智慧交友,社团活动的智慧组织等。智慧就业推荐,是根据学生的知识掌握情况和用人单位所需人才情况,通过云计算技术,进行智能分析推荐。
3.3物联网和云计算的智慧校园的数据安全
使用物联网和云计算的智慧校园里,对于终端用户,只需将银行卡、校园一卡通,手机卡集成到手机中。即使用射频识别卡,也俗称为“黑卡”,可以进行移动支付,比如食堂、开水房、超市等;也可以涉及门禁、图书借阅,考勤等。
由于物联网集成到智慧校园的各个方面,而且物联网由于分布发散、终端设备量大、通过无线射频技术进行传输等特殊原因,所以智慧校园数据及网络安全也是智慧校园亟待解决问题。可以通过,采用较为成熟和可靠地系统,加强网络服务器及终端设备监管,提升防御策略等保障智慧校园的数据安全。
4结束语
校园是学生学习生活的主要场所,校园环境建设的优劣直接影响着整个学校的运转效率。基于物联网和云计算的智慧校园的应用,是时代的必然趋势。尽管对智慧校园的研究实践探索刚刚起步,智慧校园也存在着较多问题,但智慧校园是建设校园的目标。物联网和云计算等新兴技术,会给我们生活带来质的变化,像智慧社区、智慧医院、智慧城市的建设也会迎来蓬勃发展的契机。
参考文献
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关键词:云计算 医学信息 集成
Doi:10.3969/j.issn.1671-8801.2014.03.564
【中图分类号】R-1 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801(2014)03-0364-01
随着当前计算机技术的不断发展,医学数据也在发生着增长,而由于医学信息的特殊性需要对其进行有效的管理,而且当前的管理方案需要进行革新,将信息集成技术以及新集成相关领域技术进行学习和研究,出现了很多的信息集成技术[1]。而采用计算机云技术将医学信息进行集成管理,为当前的医学信息集成方法提供了新的信息管理思路。因为计算机云技术是一种虚拟的模拟技术,将数据存储到一个客户端,然后客户需要使用其里面的数据时,则要对其数据进行调取,通过云计算客户端提供的信息获得相应的数据服务。
1 信息集成
1.1 信息集成概念。随着科学技术的发展,信息的集成从以前的纸质文档逐渐变为当前的电子文档,因为电子文档在管理上较为简捷,而且不易损坏、携带方便。医院的信息管理则以信息管理系统为基础实现对医学信息管理,但是每个医院的信息资源有限,而且未能与外界的新技术进行及时接轨,这样就对医学信息的传播起到的抑制作用。但是随着云计算的兴起,采用云计算实现对医学信息的集成,这样不仅能够实现对医学信息的共享,而且还能较为有效的实现对医学信息的传播。用户可以通过云计算查询数据库中的医学信息,从而实现了医学信息集成的高效性,同时目前的计算机网络技术的发展,使得采用web服务就可以调取云计算端的医学信息数据,这样以数据查询以及网络通信实现对数据的调取,从而获得云计算端存在的医学服务信息[2]。
1.2 医学信息集成。医学信息的集成需要特殊的标准进行约束,同时其标准还有确定医学数据的传输协议,将医学信息以固有的格式和顺序在医院的管理系统中进行传递。通过云计算的集成,可以有效的规范医疗服务,还能够将医学信息实现相互交流。现在主要的医学信息集成是医院信息系统以及放射科的信息系统进行集成,然后依据网络协议实现医疗诊断和信息的综合分析。将主要的信息进行数据传输、采集、交流和存储,从而满足不同用户的使用,采用因计算对医学信息集成,将医学信息进行加密处理、采用数据库技术、影像传递技术以及数字处理技术等实现信息集成。
2 云计算
2.1 云计算概念。云计算的初步提出是Google总裁在描述Google Docs的实现模式上所运用到的词汇,从此云计算成为了计算机领域的重要研究对象。曾经有人定义云计算为大规模的分布式计算模式,将计算能力、存储能力、服务平台以及具体服务进行抽象化。云计算的规模很大,而且还能够进行扩展,它与用户之间的交互关系是按需交互,即按照用户的需求,然后在云计算端寻找相应的数据服务,将服务数据传递给用户,从而实现云计算服务。云计算中包含了重要的资源,其主要包含了存储设备、服务器、网络、应用程序以及服务,这些都最优化管理以及最少提供商干预下实现快速提交和注册。云计算技术需要各种技术的支持,其中主要的支持技术为虚拟技术、并行和效用计算、分布式计算、网络技术、负载均衡技术以及网络存储技术等,由于这些技术的支持确立了云计算的高可靠性、超大规模、抽象化、高扩展性以及按需服务性的特点[3]。
2.2 云计算类别。针对云计算的分类主要可以按照服务模式、部署方式进行分类。按照部署方式进行分类主要可以分为公有云、私有云以及混合云。目前比较典型的公有云有无锡计算机云中心以及Google App Engine,Amazon EC2,IBM Developer Cloud,这些公有云所提供的资源可以应用到平台、程序以及基础设施中。私有云则是在团体或者企业内部所拥有的计算机服务模式,不会对公众开放,仅仅对特有部分人群进行开放,私有云在降低IT结构的复杂程度上具有很高的服务管理能力,使得私有云中数据库的资源可以有更多的变化,确保有效信息的安全性。混合云则是以特有的标准将私有云与公有云进行组合,每种云要保持相对独立,混合云可以有私有云上的安全保障,同时还能有公有云上的资源成本低的特点,但是在内部资源不足时需要在公有云上进行资源扩展,那么则需要相对更加安全的网络环境,从而达到按照用户需求提供相应的服务[4]。
3 小结
随着计算机云技术的发展,促使当前的医学信息的采集也逐渐走向云技术,并且以web服务技术来将不同的医学服务进行封装,封装过程中按照不同的逻辑实现对其有效封装,同时将多个服务进行组合应用,将基本的医疗服务通过不同的医学描述来进行信息传递。将整个服务解析为云计算集群之上,采用系统文件分布式传递,并且以分布式计算框架来对医学信息进行整合,实现整个医学采集信息的可靠性。云计算上的任务调度,主要是通过Hadoop集成群实现,将调度的策略应用到整个云计算系统的线性运行之中,将异构的云计算集群以节点性能的不同来对其进行合理的配置,以此来满足不同需求上的程序运行效率。采用云计算技术可以有效的扩大医学信息的集成,目前对于医学服务的封装还存在着很多格式上的难点,需要进行不断创新处理,解决相应存在的问题,目前采用云计算来实现医学信息的集成,可以有效的提高数据处理效率,同时还可以有效的节约成本。
参考文献
[1] 黄庆藏.基于云计算的医学信息集成方法研究[D].浙江工业大学,2012
[2] 叶蕾,黄庆藏,于明远,俞栋辉.基于云计算环境的医学信息集成[J].电信科学,2011,12:12-16
【关键词】云医疗;全科医疗;应用
一、前言
现阶段,云医疗技术在我国各级医疗机构中均应用广泛,即在云计算、3G通信、物联网等多种新媒体技术基础上,有效结合医疗技术,以降低医疗费用、提高医疗水平、实现资源共享为目的一项新型医疗服务,可满足现代化社会发展中人们日益增长的健康需求。将该项医疗服务用于全科医疗中,具有科学预防疾病、优化医疗服务流程、提高医护人员工作效率以及促进护患实时沟通等多项技术优势,实施效果良好。本文笔者主要以脑卒中系统化干预的全科医疗服务为例,探讨了新时期背景下云医疗在全科医疗中的有效应用,现报道如下。
二、云医疗在全科医疗中的应用
1、全科医疗与云医疗系统相结合的技术要点。①详细收集并整合来源于不同医疗机构的数据资料,以患者为中心,以相关健康事件为主要线索,建立健全患者专项疾病的档案存储架构。②科学分析各项重大疾病全科医疗协同服务的需求及其环境特点,并适当借鉴其他行业中较为成熟的云医疗技术设计模式,明确全科医疗协同云医疗系统的技术架构方法及其实践原则,以促进云计算系统的可持续发展。③经专家论证与技术调研,设计并制定云医疗环境下各大医疗机构协同作业的相关规范与要求,并通过技术抽象,建立和完善可支撑协同作业的应用协议栈。④依据我国相关法律法规,制定全科医疗与云医疗协同业务的系统安全策略,并完善患者个人医疗数据授权体系,以便在资源信息共享的前提下保护公民的信息安全与个人隐私。2、临床脑卒中系统化干预的重点内容。首先,医院医护人员需对本院实际情况进行认真调研,了解并明确脑卒中患者在不同医疗机构中的协同医疗需求、协同业务内容及其医疗信息化发展情况,并将其详细整理为以“区域医疗协同云计算系统需求”为主题的调研报告。其次,科学设计区域医疗协同云计算系统云端架构、医疗机构内终端架构以及资料信息采集架构等,制定相应的医疗协同云计算架构设计方案。再次,依照既定的设计方案,针对临床中的脑卒中防治问题,从健康教育、资源共享、疾病筛查、医疗协同业务以及患者自我管理与病情康复等多个方面对其进行系统功能设计,制定该症患者医疗协同云计算系统功能设计方案,为之后在云系统上合理部署医疗协同SaaS功能提供方便。最后,以J2EE架构为基础,科学开发并运用脑卒中医疗协同云计算系统,发挥其区域监测、协同医疗会诊以及资源信息共享等医疗服务功能。3、医疗协同云计算系统功能服务的成果与发展前景。1.现阶段研究成果。对于脑卒中病症来讲,目前我国已合理分配或布局了不同级别和类别的医疗机构中关于该症系统化干预的职能以及不同医疗结构之间的相关技术标准与协同服务接口等,并以现代化信息技术为支撑,顺利建立了脑卒中的系统化防控体系,且初步实现了各医院之间“诊疗标准一体化”与“诊疗行为统一化”的双向转诊,以及该症患者由Ⅰ级预防、急诊救治直至Ⅱ级预防的全程无缝管理。同时,当前形势下,我国医疗行业已基本落实了“分级诊疗”精神,不同等级的医疗机构可分别为患者提供不同的医疗保健服务,且医疗协同云计算系统内部可通过资源信息共享,密切监测患者在不同医院的会诊情况及其恢复期的预后情况等。2.发展前景。当前环境下,我国各大医疗机构中关于全科医疗与云医疗技术的有效结合仅限于慢性疾病的医疗管理与医疗合作流程等,其中尤以“双向转诊”较为明显,其研究范围有待进一步扩大。未来需重视并加强对“协同会诊”与“患者病情远程监测”等方面的深入研究,完善以云医疗技术为基础的多元化医疗协同项目,如区域性影像中心、实验室检验中心等,以强化医护人员的进修、远程会诊以及社区小范围内巡诊等内部流程的业务功能。同时,需充分发挥三级医院的医疗优势,建立统一的培训与诊疗中心,在医院内部医护人员的继续教育、医师培训以及全科科研活动等多个方面渗透和拓展云医疗概念,发挥其资源共享优势,并注重全科医疗中医师培训内容与临床标准的统一性,还可开展疾病前期预防与慢性病护理管理等多个科研项目的临床研究活动。总之,于全科医疗系统服务中运用云医疗是非常必要的,当前环境下笔者建议各大医疗机构需结合全科医疗实际情况,于实践医疗服务中适当融入和渗透云计算系统,并不断完善各项医疗服务体系,以加强二者之间的协同服务职能,提高社会医疗水平。
参考文献
[1]马力,冀瑞俊,王韬,等.云医疗在全科医疗中的应用研究[J].中国全科医学.2016,19(07):777-780.