云计算的基础知识十篇
时间：2023-07-12 17:40:42
云计算的基础知识篇1
关键词：云计算技术；高校；计算机基础教学；应用
1云计算技术内涵
云计算技术是计算机技术中的一种，主要是借助网络，将庞大处理程序拆分为几个小的子程序，之后借助多个服务器以构建出高效的处理系统，该系统可借助数据收集及计算分析，最终将结果回传给用户[1]。借助云计算技术处理庞大信息仅仅需要数秒，这样大大提高了信息的处理效率。根据用户需求差异，云计算技术包含如下类型：1）公共云。该技术类型在于为公众提供云服务，这在多数互联网公司中应用广泛。2）私有云。主要面向的是单个机构，面向个体用户，借助内部往来获取云服务，一般无盈利需求。3）混合云。该类型主要将公有云及私有云进行有机结合，包含混合类型的优缺点。
2高校计算机基础教学现状
计算机基础教学是高校的公共课程，该课程教学肩负着为我国计算机行业发展培养应用型及技术型专业人才的重任，因此计算机基础课程是大多数理科专业学生必须学习的课程，一些专业还要求学生通过计算机等级考试[2]。但从高校计算机基础教学情况来看，却存在诸多问题，比如实践教学实践短，教学内容过于陈旧，教师教学方式单一等，这导致计算机基础教学质量不佳。在当前高校计算机基础教学中，教学主要开展场所为综合机房，机房中配备了电脑设施。从多数高校机房建设情况来看，普遍存在机房硬件设施老旧问题，这样就导致计算机基础教学质量长期处于较低水平。而在具体的课程教学中，虽然在“新课改”背景下相关教师经常应用项目距驱动法、小组合作讨论法及讲练结合法等开展计算机基础课程教学，但是在实际教学过程中却存在教学模式应用不合理问题，比如小组合作讨论的具体实施上，常常让学生自由组成小组进行学习，不考虑学生间的差异性，这样势必影响合作教学效果。在计算机教师教学上也存在一些突出的问题，如有的学校常常只配置几名教师来担任全校的计算机基础教学工作[3]。虽说配备的专业课程教师具有丰富教学经验，但是由于教学任务繁重，使得教师无法对每一节课都集中精力讲解，这使得计算机基础教学效果较差。针对高校计算机基础教学问题，借助云计算技术辅助教学是科学有效的。在计算机基础教学中，利用云计算技术，可让相关教师针对课程实际情况，通过应用优秀教学方法、设置巧妙教学缓解及明确课程的教学目标等教学信息及存储到云端，可以让新进教师或者老教师合理利用形式丰富的教学资源，提高教师的备课质量及教学方法，进而提高高校计算机基础教学质量。
3利用云计算技术辅助高校计算机基础教学的策略
3.1借助云计算技术构建虚拟资源库，为教师提供丰富的教学资源
云计算技术充分结合了计算机技术及互联网技术，在实际应用中能够为使用者提供高效数据处理服务以及安全的信息资源存储服务[4]。对于高校计算机基础课程的教师，可以根据自己的教学需求，借助云计算技术在互联网中建立起自己的虚拟资源库，将互联网搜集到的信息或者他人传输的信息均存储到资源库中，同时也可将自己存储的优秀资源同其他教师进行共享，拓展信息的应用范围。同传统的借助课本教材讲解方式相比较，借助云计算技术构建的虚拟资源库可摆脱知识禁锢，为学生带去大量的丰富知识，这样可以大大提高学生的学习积极性。在实际的教育教学中，教师还可以将网络资源同课本资源进行结合，帮助学生更好掌握计算机基础知识，拓展学生的认知，以获得显著的教学效果。
3.2借助云计算技术搭建协作平台，充分激发学生个性化学习兴趣
高校计算机基础教学中，常以教师讲解为主体，常常是教师讲解什么学生就接收什么，这样不利于学生主观能动性的发挥。在素质教育背景下，高校教学中更加关注学生的主体性，为转变高校计算机基础教学模式，可以借助云计算技术来搭建便捷的师生协作平台，让学生在学习过程中根据自己的兴趣及实际水平，选择出适合自己的学习方式，以不断提高自己的计算机能力。利用云计算技术还可将零散学习资源整合在一起，整合过程中将一些劣质的教学资源摒弃，这样可让学生在自主与协作学习的时候充分利用各种学习资源来提高自身的基础能力与操作水平，通过学生主动探究知识，丰富学生的认知范围。
3.3利用云计算技术转变学生的学习方法，显著提高学生计算机操作能力
云计算技术的显著特征为可存储庞大的信息资源，同时存储的信息资源有很高的安全保障。高校在运用云计算技术为学院及教师提供各种教学研究所需的信息内容之外，还可以将云计算技术应用到辅助学生计算机知识学习及操作实践中，让学生借助云计算技术构建的云端来获取自己所需的各种资源信息[5]。比如，在计算机基础课堂的学习中，针对学生未能完成的案例内容，可提供给学生云端下载，让学生可以借助自己的课余时间继续处理，这不仅可帮助学生掌握相关的知识内容，而且可在学生自主实践中提高学生的操作能力。在计算机基础教学中，教师也可借助学生的日志库来了解学生的学习情况，结合学生实际情况制定出针对性的教学方法，以提高学生的计算机操作能力。
3.4借助云计算技术构建虚拟实验室，培养学生的创新能力
计算机基础教学不能仅仅要求学生掌握基本的理论知识和简单的计算机操作技巧，而是要在学生掌握一定的计算机基础知识后进行一定的创新实践，如此让学生更贴近当前素质教育下对创新型人才的培养需求。随着学校规模的不断扩大，学生人数的不断增多，现有实训室已经不能满足学生创新的需求，这样对学生计算机应用能力的拓展不利。在实际的基础课程教学中，学校就可以应用云计算技术，为每一名有创新需求的学生构建属于学生自己的虚拟实验室。在虚拟实验室中，学生可以借助客户端向网络发送请求，输入个人信息，数据中心对学生的需求情况进行分析，在云空间相关实验资源，之后学生登录相关的窗口就可开始相应的实验操作，同时还可以享受到一些优质的应用服务。
云计算的基础知识篇2
关键词：云计算；云计算辅助教学；计算机基础实验课程；实践教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）14-3321-03
1 概述
随着云计算技术的快速发展，越来越多的企业和学校将信息处理的方式迁移到“云”上。高校如何利用云计算的优势，探索将云计算辅助教学融入到计算机基础实验教学中去，进行顺应社会就业要求的教育改革，是目前面临的挑战。
我校开展了关于计算机基础实验课程项目的研究，希望利用云计算的诸多优势，对实验室软硬件环境、教学所需资源、以及具体实验模式进行尝试性的改革。
2 云计算和云计算辅助教学
3 云计算环境下实验教学课程的构建
4 云计算环境下实验教学课程实施
云计算技术的发展和普及，带来教育在环境建设、资源整合、教学方式等方面的各种变化[4]。我校在计算机基础全程实验课的基础上，通过对四个实验班的教学培养，从多个方面在传统教学的基础上对实验教学进行了“云改革”。以下对于云计算环境下实验教学的实施进行了讨论。
作为计算机基础课程的重要内容，传统的Office系列办公软件的实验教学模式是进行单机版的上机操作。网上的云计算信息化编辑软件，将办公工具的使用与数据存储、协作办公、云计算进行无缝整合。学生使用云计算资源作为文件的编辑和平台，在编辑文件的同时，通过设置不同的操作权限，一起进行文件的编辑。学生也可以直接使用手机，随时访问网上云计算资源，随时随地的学习和交流，实现所有流程环节的畅通。
4.2 利用云计算学习如何进行新的信息化管理与演示
教师介绍以云计算为基础的信息的管理和演示模式，能够有效的提供信息的存储、分类、编辑、展示以及共享等功能。学生可以建立和撰写信息，使用网络硬盘等方式，进行视频和音频文件的在线编辑和展示，使信息更加丰富和多元化。
4.3 基于云计算的多人协作学习教学模式
教师在班级中按照不同层次水平学生组合的原则，明确学习目标和实验内容，在网上形成云环境下的协作团队，完成教师布置的各项任务。团队在出现问题的时候，不是由老师直接解决，而是由小组成员之间互相讨论共同解决，加深学习的印象。同时教师利用多种学习方式，例如：案例分析法、任务学习法、研究性学习法等，对传统的实验教学模式进行新的拓展。
5 云计算环境下实验教学的优势
在国内外的教育领域，云计算的应用也得到认同和大范围的推广。北卡莱那州立大学（VCL，Virtual Computer Laboratory）2004年开始提供云服务，到2009年，据统计为本校3万多师生提供云计算服务，云计算资源访问达到10万多次，为州内七所其它大学和社区医院提供云服务，并且在将来计划将应用扩展到更多的学校[5]。2007年Google和IBM联合推出云计算活动，多所著名大学，包括卡内基梅隆、斯坦福、麻省理工大学都参加了该项活动，清华大学也与2008年加入此计划[6]。2010年澳大利亚的麦考瑞大学将教职员工和学生的电子邮件服务全部外包给提供云计算的服务商，并且有很多高校也在考虑这种方法，以节约资源并且获取更好的服务。
我校在高校实验教学的过程中，在整个课程中尝试性的将云计算辅助教学的方式引入到传统实验教学中，经过2个学期的观察，认为可以在一定程度上弥补传统实验教学的不足，促进实验教学的更好完成，具体表现为以下几点：
5.1 优化实验教学方法，引入新的实验手段
云计算技术的普及和推广，使用虚拟化技术提供存贮、编辑、计算、平台服务等多种资源，支持多用户的软硬件服务要求，不必下载安装，软件的应用服务呈现虚拟化、多元化、服务便捷化的发展趋势。教师在实验课程的开展过程中，充分利用云计算多方面的应用优势，融入到教学环境中，提升实验环境和优化实验内容，进一步解决实验资源不足以及实验方式老化等问题。
5.2 节省建设费用优化资源利用
基于互联网的云计算对于学生端计算机硬软件要求均不高，实验教学可以通过较低的成本配置来获取所需要的云服务，不用因为软件要求不断提高而经常性的对计算机硬件更新换代。这样可以有效整合现有的计算机资源，合理利用老旧计算机设备，有效提高基础实验室的利用率和使用年限。
5.3 创新实验教学，培养适合时代要求的计算机应用型人才
随着时代的发展，学生对于计算机基础课程学习的要求也在不断提高。时展对于学生就业提出的新要求，也是对于教师教学的各个方面提出的新要求。教师利用协作型、任务型等多种授课教学模式，在云计算的环境下，利用开放式的实验教学环境，结合云计算辅助教学的优势，进一步深化教学改革，创新实验教学模式，提高教学水平和质量[7]。
6 云计算在实验课程中存在的问题及建议
在授课过程中，教师也发现存在以下一些问题，需要进一步的研究，结合问卷调查的结果，具体如下：
6.1 课程小组学生分工需要清晰明确
课程中许多地方都需要学生分小组进行讨论，完成布置的各项任务。但是小组成员之间完成学习任务的情况，教师很难掌握的非常细化，难免有些学生“搭公车”，没有很好的参与到任务中。所以教师在划分学习小组的同时，应该设定相应的监督管理机制，并且清晰明确任务，使得所有的学生都有效的参与到学习中去，完成小组任务
6.2 提高教师专业素质，紧跟时代信息发展
云计算时代的到来，也是对教师的考验，需要教师通过各种途径，提高自身专业素质，掌握最新的专业发展情况，带领学生掌握专业知识。
6.3 打好课程专业基础，循序渐进发展
云计算知识的融入，应该在各操作知识点熟练掌握的基础上，才能更好的发展。云计算作为一种工具和应用，能够促进学生对计算机基础专业的掌握和运用，为学生的就业打下较好的基础。
6.4 课程实验大纲的规范化和标准化
课程的进行还属于探索阶段，少数班级小规模的授课，没有形成完整和规范化的教学大纲。教师的经验和专业意识起到主要作用，整个授课过程比较随意。这种情况下，各个班级的授课内容和重点不一，不利于学生整体的学习和进步。教师团队需要加强交流，统一实验大纲，对授课的知识点和形式进行规范化和标准化，保证教学效果。
参考文献：
[1] 黎加厚.走向教育技术“云”服务[J].远程教育杂志，2008（4）：91-93.
[2] 黎加厚.低碳型教育与云计算辅助教学[J].中国信息技术教育，2010（ 1）：73-77.
[3] 王庆波，金涬，何乐等.虚拟化与云计算[M].北京：电子工业出版社，2010：127-129.
[4] 李刚健.基于虚拟化技术的云计算平台架构研究[J].吉林建筑工程学院学，2011 （1）：79-81.
云计算的基础知识篇3
韩国政府于1994年成立了情报通信部，负责制定国家信息化发展计划，推进信息通信与邮政业务的发展。同年，政府了《信息化促进基本法》，用以规范与促进国家的信息化进程。韩国希望通过加强信息化建设，实现全社会普遍的信息服务，提升国家信息化水平，利用信息技术推动社会经济发展。1996年，政府制定了“基础信息推动计划”用以加强国家的信息技术基础设施建设，力求建成覆盖全国的宽带网络，为信息技术的快速发展奠定基础。
1998年，韩国政府出台了“计算机化的韩国21世纪(Cyber-Korea21)”计划。韩国政府认为21世纪是知识经济的时代，国家间的竞争是信息与知识的竞争，信息技术是推动社会发展的最大动力，韩国前总统金大中认为“21世纪是知识经济的时代，是无限竞争的时代”。韩国要在这个世纪立于不败之地，就必须大力发展信息技术，扩大信息技术产业，建立全面的互联网环境，将韩国打造成一个信息高度发达的国家，这样才能赢得“无限竞争的时代”。2002年，韩国政府制定了“电子韩国(e-Korea)”计划，进一步加强国家信息化基础设施建设，希望利用高科技信息技术，把韩国带入高度信息化的知识社会。2004年，韩国制定了“u-Korea”战略，这一战略是以无线网络为基础，把韩国的资源进行数字化、网络化、智能化整合，使社会资源发挥更大效益。韩国要在全国建起无处不在的泛在网络，通过互联网硬件及软件所提供的服务，使人们无论在何地、何时都能享受现代技术带来的便利，人们的衣、食、住、行及文化娱乐，都可从网络中到了便利，从而提高人们的生活质量。政府还通过不断加大投入，扶持信息技术企业，促进国家信息产业的发展，使其成为韩国的主要经济发展动力。
2008年，韩国政府了《国家信息化基本计划》，提出要建立高效的的知识型政府；利用信息技术建立值得信赖的、发达的知识型社会；提高国家具有创意的软实力；利用数字化整合国家基础建设。政府计划2012年前建成可以容纳数万人的全球智汇网络；在科技、文化、教育等领域推动国家知识整合；建立10个有关知识产业的产、学、研相结合的“软实力集群工业园区”；把互联网网速提高10倍实现通信基础设施的智能化、高速化等。《国家信息化基本计划》描绘了韩国未来信息发展的蓝图，为韩国信息技术进一步发展指明了方向。
通过一系列旨在推动国家信息化建设的政策措施，韩国的信息化水平不断提高，成为世界上信息技术应用水平最高的国家之一。2011年联合国国际电信联盟的调研报告称，韩国成为2010年全球互联网和通讯业最发达的国家，其互联网接入水平和使用技巧都名列前茅。良好的信息化发展环境，为信息技术的普及与发展提供了支持。当云计算技术出现并在世界范围内快速发展时，韩国政府敏锐得感知到云计算技术在节约能源、提高效率、降低信息化成本、促进信息产业成长方面的巨大潜力，它将会引起信息技术发展的革命。因此政府积极推动本国的云计算技术及相关产业发展，制定了与之相关的政策与战略。
2009年12月，韩国政府制定了《云计算全面振兴计划》，其核心内容是通过政府率先使用云计算服务，为云计算开创国内初期需求，推动云计算产业发展，创造云计算应用的社会环境。韩国希望通过这一计划的实施，使韩国能在2014年前成为世界上云计算应用水准最高的国家。
《云计算全面振兴计划》由行政安全部、放送通讯委员会与知识经济部三个机构主管。行政安全部主要任责促进政府部门率先使用云计算服务，规划与指导各部门云计算服务的应用。包括构建政府综合云计算中心及推进部门云计算基础设施建设；为开发政府云计算服务的企业搭建云计算测试平台，使企业与部门切实体验到云计算技术的作用，起到深度掌握云计算技术的促进效果。行政安全部还负责云计算发展的相关法规政策的制定与调整工作，规范云计算的发展。
放送通讯委员会主要负责企业对云计算技术的应用与研发。包括搭建企业开发云计算服务的测试平台；推进数字电视、智能手机等云服务平台的建设；推进网上教育的云服务平台建设；制定云计算的安全认证体系。放送通讯委员会2010年启动了云计算服务测试平台，用于验证各种应用服务模式及其应用解决方案的郊果；向用户提供虚拟化的信息资源，用于体验与测试云计算的各类应用。2010年放送通讯委员会还与行政安全部开展合作，在首尔市道峰区与京畿道城南市分唐区建立了智能工作中心，搭建了基于云计算服务的行政高级远程工作平台。通过这一平台，整合政府行政资源，向民众提供公共服务。
知识经济部主要负责技术开发与标准化工作，以及公共云平台的建设。包括构建智能电网云平台；构建网吧示范云平台；推进企业对云计算技术的研发；推进云计算行业标准制定等。
韩国政府计划在2010年到2014年间，投入6146亿韩元，推进云计算服务的全面振兴，借此振兴国家信息技术产业，争取使国内云计算市场规模翻番，达到2.5万亿韩元，韩国的云计算产业要达到全球市场的10%。
为推进《云计算全面振兴计划》的全面落实，政府采用政府先行，带动企业跟进的方式。政府首先在教育、邮政及气象部门推进云计算服务，并在此基础上把政府各部门行政资源都整合到云平台上。教育科学部最先引进云计算，建立了用于教育教学的云计算服务平台。教育科学部计划2013年使连接公网的1000多台终端桌面虚拟化，利用云计算的虚拟技术，实现用户终端的简单化、瘦客户端化，从而降低能耗与信息化投入成本；2015年前全面实现学生课本数字化改造，采用云计算辅助教学，帮助学生制定个性化学习方法。邮政业务本部也建立了云计算平台，实现行业应用终端虚拟化，行业信息共享化，业务平台统一化，促进邮政行业整体协调发展。气象局计划于2013年大规模应用云计算技术，提高气象服务水平。气象预测需要高性能、大规模气象数据的并行运算，云计算技术可以适应气象预测的这一需求，从而建立一个高性能的云计算气象预测服务平台。
云计算的基础知识篇4
计算机应用基础是中等职业学校学生必修的一门公共基础课。该课程学习为学生掌握必备的计算机应用基础知识、基本技能和信息道德及信息安全准则奠定基础，旨在提升学生的综合信息素养，培养学生成为信息社会的合格公民。
作为计算机应用基础课堂教学的延伸，课外活动的开展有助于学生对所学知识的巩固、深化，是课堂教学的必要补充，是丰富学生精神生活的重要手段。传统意义的课外活动侧重于对所学知识内容的预习梳理和复习巩固。课前学生对照教材学习知识点，完成教师布置的预习任务，预习的进度和效果缺乏有效的监控；课堂教学结束后教师普遍采用誊抄重要知识点、完成练习等作业形式巩固教学重难点，作业完成后还以教师书面批改或口头讲解为主，呈现出形式单一、思路狭窄、评价简单等特点，而忽略了知识的外延性、拓展性、综合性和学生自主学习能力的提升。
笔者对江阴市南华中等专业学校15级各专业学生进行了关于计算机应用基础课外学习活动现状的问卷调查，发放问卷200份，收回有效问卷183份。调查结果显示，73%的学生较少进行该课程的课前预习或课后复习。学生反馈的课外学习活动：23%的学生基本能按照教师布置的任务进行预复习，61%的学生漫无目的，无从下手。如何有效地组织和引导学生利用好时间进行计算机应用基础课程的课外学习活动，促进课堂教学效率提升，值得教师积极探索和尝试。
二、基于云班课的中职计算机应用基础课外学习活动实践应用
“互联网+”时代的到来，催生了移动教学技术的变革。蓝墨云班课作为一种即时反馈互动教学APP，为学生课外学习提供了有力的平台保障。教师邀请学生加入自己创建的班课，通过手机端或PC端向学生推送课程信息（通知、调查问卷）和资源（微视频、音频、图片、导学案等），为学生课前预习搭建支架。课前学生通过移动设备或电脑登录班课，通过微视频、课件、图片等资源的在线学习和参与教师组织的答疑/讨论、头脑风暴等在线活动，完成相关知识点的初步认知，为课堂学习做好铺垫。课后学生在成果展示、即时测试等活动中增进师生交流，提升自信，实现知识的内化提升。利用移动技术引导学生在课前进行自主学习探究和发现问题，为课堂上教师和学生共同解决问题和内化知识做出积极贡献。
1.课前铺垫
（1）掌握学情
当代著名的教育家本杰明·布鲁姆认为，“学生具备从事每一个新的学习任务所需的认知条件越充分，他们对该学科的学习就越积极”。学生原有的认知结构决定着新的知识的输入、理解和接纳，对学习结果及其以后学习都有重大的影响。教师应提前编制调查问卷，通过问卷反馈情况，掌握学生知识储备等学情，及时调整教学目标。
（2）共享资源
基于课前学情调查，教师有针对性地制作和整合相关的计算机应用基础学习资源，如微视频、课件、动画等，及时推送给学生。学生登录云班课，学习微视频、课件等各类资源，进行自主学习研究。在此过程中教师可以实时查看学生的学习进度、学习记录，及时提醒和督促学生进行课前自主学习，从而引导学生养成自主探究的习惯。
（3）答疑解惑
云班课提供了包括即时测试、答疑/讨论及头脑风暴等师生交互活动方式。教师在学生资源学习基础上组织典型问题的答疑、讨论和测试等交互活动。教师可实时参与答疑讨论活动，对学生的讨论交流进行正向引导，同时通过测试活动的即时成绩分析，了解学生对知识点的课前内化情况，以便适当调整课堂教学内容及重难点。
通过课前先学，学生明确了学习目的，初步知道了学习要点；教师掌握了学生的学习状况、学习基础及学习难点，能及时调整教学策略，变盲目教学为有针对性教学。学生通过课前自主学习，在课前完成初步的认知活动，积极思考遇到的问题，能激发在课堂上主动与教师和同学进行探讨的积极性，从而获得积极的学习体验。
2.课后交互
（1）多元评价
计算机应用基础课堂成果最终多以电子文档形式呈现，传统教学中难以展示每个学生的学习成果，使得学生的学习兴趣日渐缺失。运用云班课的“作业/小组任务”活动，每个学生都可上传学习成果进行自我展示，教师和其他学生则可适当点“赞”。同时教师对学生成果存在的典型问题在“答疑/讨论”模块进行分析讨论，使学生在交互中提升自信，激发学习的内驱力。
传统测试的评价往往滞后且无法面面俱到，而运用云班课平台知识点测试，可实现学生即时答题，即时评分。教师在平台上本节课的相关知识点测试题，学生用手机或电脑进行在线测试，测试完成后可以给出成绩并分析总体情况，比如每个学生的分数汇总表、每个问题的正确率统计等。这样教师能够即时看到学生的知识掌握情况，同时也能省时、高效、全面地分析课堂状况。
（2）巩固拓展
传统的计算机应用基础作业因环境限制多以抄写为主，无法达到课堂学习知识的巩固内化及问题反思。教师通过云班课布置作业，根据学生知识与能力上的差异，把作业设计成基础作业与拓展作业两个层次。基础作业偏重于基础知识的巩固和积累，为学生必做；拓展作业偏重于综合能力的运用，由学生量度自选，把主动权交给学生。作业素材包括文字、图片、语音、视频、PPT等多种形式，能有效地调动学生完成作业的兴趣。学生登录云班课完成电子作业后，教师及时回复学生。优秀作业通过群发的形式让全班学生都能看到，而有些批评性评语只能由学生本人看到，以保护学生自尊心。教师利用学习平台指导学生作业，与学生交流情感，将课堂学习延伸到课外。
三、基于云班课的课外学习活动实践反思
作为即时反馈教学APP，云班课为教师分享教学资源、学生自主学习提供了便利，学生可以不受时间、地点的限制开展自主学习和探究。通过课前资源，如微视频、课件等，使学习重点容易掌握，难点轻松突破。学生参与学习活动的程度、测试成绩等实时反馈，使学习过程变得易监控，成效易检测。除面对面的师生交流外，云班课将师生交流从课中拓展到课外，搭建了师生沟通新途径，促进师与生、生与生的融合。
在体验云班课带来便捷的同时，云班课学习也对教师提出了新要求。如课前对资源的科学整合、学生课前资源学习的真实效果、讨论等交互活动参与度的有效把控、学生移动设备的科学使用等问题，仍需要教师在教学实践中进行科学有效的探索和尝试。
[参考文献]
[1]肖海彬.布鲁姆教育理论对中国学校体育的借鉴与启示研究[J].吉林体育学院学报，2014（2）.
[2]周云虹.基于云班课平台翻转课堂英语口语教学应用研究[J].海外英语，2016（3）.
[3]廖素清.课外学习活动的评价与管理策略——以铁路职业技术学院商务英语专业为例[J].吉林省教育学院学报（下旬），2015（10）.
[4]张锰.会计专业一体化教学初探——云班课翻转课堂[J].职业，2016（2）.
[5]孟婷婷.关于蓝墨云班课在教学过程中应用的几点思考[J].亚太教育，2016（5）.
（责任编辑袁妮）
云计算的基础知识篇5
关键词：云计算;大数据;遥感;GIS;集群
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）44-0227-02
一、前言
社交网络、视频监控、智慧地球等应用的逐步普及，预示着真正进入一个大数据的时代，而云计算无疑是解决大数据的好方式。云计算提供可用、便捷、按需的网络访问，是传统分布式计算、并行计算、效用计算、网络存储、虚拟化等计算机和网络技术发展融合的产物。
为了适应发展各大高校计算机专业也逐步开设了云计算的课程，但其教学的方式大多还处于基础的理论探讨和现有国外成熟系统的比较分析，使学生很难对云计算有一个直观、透彻的认识。急需要一个云计算的实验教学平台，从理论教学向实践教学转变，才能使学生拨开云计算的“神秘面纱”，走进内部剖析的关键技术。
二、选用遥感云GIS平台作为云计算的实验教学平台的优势
1.遥感云GIS是利用计算机技术对地球表面空间相关地理分布数据进行采集、存储、管理、运算、分析、显示的技术。其天然的海量数据的管理、计算，是云计算的良好的应用背景。
2.经过几十年的发展，已经有较为成功的遥感云计算平台，如google earth为代表的平台，将全球海量的遥感影像数据放在一个平台上，通过一个轻量级的客户端访问所有数据，能让学生更容易理解。
针对以上情况，本文设计一种开放性的云计算实验教学方案，采用以学生开发为主、教师启发指导为辅的实验教学模式，拓展学生的理论和实践能力。
三、遥感云计算平台系统架构
遥感云计算平台为了应对遥感海量数据存储和高吞吐量的计算的需求，采用“存储―计算”一体化的集群架构，整个集群采用星形拓扑结构，主服务器连接多个节点服务器。主服务器响应外部请求，管理元信息;节点服务器，存储数据和计算工具，避免计算过程中的大量数据迁移、方便性能和存储的扩展。
从逻辑结构上，采用自底向上、层层虚拟化的方式，分别构架资源引擎、数据引擎、计算引擎，最上层采用服务总线统一协调引擎工作并对外提供集群服务。
资源引擎：负责底层所有硬件资源的管理和通讯技术，提供集群文件并行读写的技术支持，使得硬件环境向上透明，上层引擎模块只需要关心逻辑节点，而不再关心硬件服务器。
数据引擎：管理集群内部的所有的遥感、GIS数据的元数据信息，并提供集群数据存储、读取、查询的各种接口，负责数据的迁移、备份、导入、导出等功能。
计算引擎：管理所有的计算工具，进行分布式计算任务的分配、管理等功能。
服务总线：响应来自外部的服务请求，将请求分解到资源、数据和计算，并协调运算，最后响应请求。
在这样的服务体系结构下提供多种遥感云GIS数据服务接口，同时提供二维、三维客户端、智能终端等多种类型的基础功能的客户端。行业应用的开发，只需要根据实际的业务需求在基本客户端的基础上调用数据服务接口进行二次开发，从而大大降低了实验过程中用于基础平台和客户端开发所用的时间。
四、遥感云GIS实验教学方案设计
遥感云GIS实验教学内容主要突出对云计算知识的综合运用能力的培养，通过基于该模拟的云计算平台的实验了解云计算的应用模式，并逐步掌握云计算的内部技术架构。实验包括自主服务搭建、平台服务接口二次开发、计算工具研发等三个方面的内容，从难度上具有一定的层次性，适合不同程度的学生实验。
（一）自主搭建服务
可在虚拟机环境下安装服务器程序，如图2从下到上逐层实现虚拟化，底层服务器节点是单个服务器主要用于存储数据及计算工具之上运行节点守护进程;往上通过四大引擎（资源、数据、计算、可视化）对底层节点实现虚拟化;最上层由主服务和可视化服务对四大引擎实现二次虚拟化，实现对外服务的统一接口;各种客户端通过主服务提供的http接口实现和服务端程序的交互。
学生通过自己动手安装全套遥感服务程序，了解轻量级遥感云服务工作模式，对云计算入门非常有帮助。
（二）平台服务二次开发
该平台的主要功能在于通过网络服务的方式提供基于遥感GIS的二次开发接口，在具体的应用中利用这些接口快速实现遥感服务应用，同时平台提供多种类型的客户端基础模型。
为学生设计多种遥感应用的案例，通过该云服务平台快速完成行业应用的解决方案。
1.林业应用。要求实现对林地区域的管理，以遥感影像作为底图，用矢量数据绘制出林木种类、林区所属等信息，并且在这个基础上实现林区属性数据的查询等功能。利用平台的开放遥感GIS服务接口能够较快速的实现遥感影像及矢量数据的叠加显示，并进行简单的矢量交互查询操作。
2.土地执法应用。通过对某一个区域的不同时间的影像对比，系统自动对变化区域进行提醒报警，方便执法人员主动到现场进行执法调查。该应用利用了调用平台的影像对比工具对指定的影像进行匹配比较，这就是应用了平台的计算服务接口。
3.数字校园应用。主要功能是展示校园的三维场景，在实验中学生自行用3dmax等工具设计学校的建筑物，并导入平台，设定模型的具置。利用平台提供的三维客户端展现在影像地图上的三维场景。该部分的实验主要通过云平台的应用，进一步了解云服务的应用模式，并且在实验开展过程中设计出更多的应用案例，此实验适合具有一定开发能力的学生。
（三）计算工具研发
平台本身除了提供丰富的遥感GIS计算工具之外，也对外开放工具开发接口。设计实验让学生在符合平台工具开发标准的基础上开发自己的处理工具，设计个性化、专业化的数据处理工具，这要求学生具有一定的专业知识，并具有较高的开发能力，对研究生的科研具有帮助。
五、结语
本文提出一种开放性的基于GIS的云计算实验教学方案，涵盖了集群硬件、网络分布计算、遥感GIS大数据存储等关键技术，是对云计算实验教学的一种探索与尝试。通过该实验方案能让学生直接感受到云计算的实际应用，同时激发学生对云计算的学习兴趣。
在近两年的教学过程中，学生基于该实验方案进行设计开发，师生普遍反映对学生云计算的入门和提高有很大的帮助。
参考文献：
[1]任伏虎，王晋年.遥感云服务平台技术研究与实验[J].遥感学报，2012，16（6）.
[2]刘展鑫.基于云计算的GIS架构模式研究[J].黑龙江科技信息，2012，（11）.
[3]范协裕，任应超，杨崇俊，等.基于集群技术的可伸缩云GIS服务平台研究[J].计算机应用研究，2012，29（10）.
[4]丁浩格.云计算环境下虚拟现实实验教学网站的设计与实现[D].漳州：闽南师范大学，2014.
云计算的基础知识篇6
[关键词]云计算;服务组合;情境建模;按需服务
abstract: cloud computing provides a new model not only of hardware and software infrastructure design and deployment, but also of user planning and usage of information systems. flexible, convenient, efficient, inexpensive, and high quality service are typical features of the cloud computing model. this paper analyzes on-demand system architecture in cloud computing from the perspective of service, and explores on-demand service issues. these issues include managing and monitoring of distributed service resources, context-aware on-demand service modeling, on-demand automated service composition in large-scale networks, and service system analysis based on complex systems. taking the continuously operating reference station network of a geo-spatial information system as an example, this paper examines its architecture from the perspective of cloud computing and also explores some fundamental questions about its service.
key words: cloud computing; service composition; situation modeling; on-demand service
云计算作为一种新的计算模式,力图改变传统的计算系统的占有和使用方式。云计算以网络化的方式组织和聚合计算与通信资源,以虚拟化的方式为用户提供可以缩减或扩展规模的计算资源,增加了用户对于计算系统的规划、购置、占有和使用的灵活性[1-3]。在云计算中,用户所关心的核心问题不再是计算资源本身,而是他所能获得的服务。从这个角度出发,可以认为服务问题(服务的提供和使用)是云计算中的核心和关键问题。
云计算通过管理、调度与整合分布在网络上的各种资源,以统一的界面为大量用户提供服务。例如,借助云计算,用户的应用程序可以在很短时间内处理tb级甚至pb级的信息内容,实现和超级计算机同样强大的效能。用户则按需计量地使用这些服务,从而实现将计算、存储、软件等各种资源作为一种公用设施来提供的梦想。云计算涉及两层内容:云计算基础设施(硬件、平台、软件等)以及建立在基础设施上的信息服务——云应用。
实现云计算按需服务具有重要的意义。除了基础设施服务(如amazon的基础设施服务、google的app engine服务、微软windows azure服务平台等)外,分布式数据存储与处理平台(如开源的hadoop[4])为海量数据的存储和处理提供了可水平扩展的基础服务。同时,越来越多的应用开发人员可以开始在云计算平台上开发、并部署各类服务和应用。可以预见的是,互联网上各种可用的服务资源将越来越多,因此云计算中如何实现按需的个性化服务具有重要的意义。云计算中的服务问题既涉及用户所期望达到的要求,又涉及云计算服务的提供者所能提供的功能和性能。从云应用的用户——服务消费者来看,用户希望获得满足其个性化需求的云服务,这些云服务将利用“云”中的领域知识和用户端的状态信息来提供情境感知的服务,以极大的提高用户体验。另一方面,从云平台的维护者来看,按需服务的另一层含义是,如何根据云端的可用资源情况、用户的情境需求,来更加高效地满足尽可能多的大量用户的服务需求,以提高平台的使用效率。
地球空间信息系统是重要的信息基础设施,涉及地表及近地空间内对位置、时间和地理等有关信息的集成与应用,主要使用的技术有全球定位系统(gps)、地理信息系统(gis)、遥感(rs)技术。连续运行参考站网(cors)则是地球空间信息系统重要的组成部分,是一种提供定位基准和定时服务的基础设施,以此可以建立各类gis和rs应用系统。典型的cors是由分散于某区域的、具有精确位置坐标的、连续采集卫星信号的参考站,用于计算和向用户提供定位服务的数据中心,由实时数据传输的广域网络以及用户终端组成。从云计算的角度可以认为,cors建立起了一个资源(参考站软硬件、数据等)管理和调度平台,并向用户提供关于空间位置和时间等信息的服务。
1 云计算中按需服务的应用架构
一个基于云计算的按需服务的应用架构如图1所示,具体包括:
(1)云基础设施层
支持多个云中心的模式,不仅有来自内部可控云,还有来自外部的、满足相应的服务水平协议的第三方云资源。云平台将综合这些资源为上层系统模块和应用提供统一的云服务。云基础设施支持多样化的资源类型,既有硬件资源、也有网络资源、结构和非结构化数据存储资源以及其他基础软件资源等。
(2)服务资源管理与监控层
云基础设施层提供的各类资源,以及面向具体业务应用的服务资源,包括来自第三方的云服务资源,都可以统一注册到服务资源管理中,以服务的形态统一对外提供服务。该层主要解决大规模分布式环境下的资源管理属性的动态监测与控制,为上层资源调度和按需服务提供资源管理属性和状态的支持。可根据不同种类的资源管理与监测需求,定义相应的资源模型、管理属性以及相应的监测策略等,来实现可扩展的资源管理与监测。
(3)云服务的编程框架及运行引擎层
该层提供在基础平台和服务资源之上的云服务编程支持,以及云服务运行时的引擎支持。云计算在诸多行业领域的进一步应用,将使基于云的应用编程接口(api)与服务的数量迅猛增长。一个具体的应用需求往往涉及多个服务资源,为此需要多种形式的服务资源的组合编程环境及运行引擎支持,包括:预定义服务模板,可视化的人工服务组合,面向大规模、动态环境的按需自动服务组合,实现大并发情况下的高效、可靠的组合应用运行等。
(4)个性化按需服务层
针对不同的云服务需求,如何为用户提供“即时按需”的个性化云服务是本层要解决的问题。主要涉及两个方面:(1)如何支持用户对需求进行准确且方便的描述,从而实现根据用户需求进行服务资源的发现、匹配与推荐。(2)如何实现对云计算中可用资源的状态、用户的情境等信息进行感知,从而提供能够主动适应这些状态信息变化的云服务。
2 云计算中按需服务的关键技术
2.1 资源的分布式管理与状态监测
技术
云计算不仅仅实现硬件资源、存储资源、网络资源等的虚拟化,还包括在此基础上的各种软件资源的虚拟化,关注于如何实现“软件即服务”。在一个统一的云平台上,注册、管理着互联网上大量不同种类的资源,如何对它们进行有效的动态监测以及管理与控制,是实现高质量的软件即服务的保障。解决大规模分布式环境下的异构资源管理属性的高效的动态监测及其有效管理问题,涉及的关键问题包括:如何满足不同种类的资源管理与监测需求,实现资源类型及其管理属性的动态配制;如何实现可方便扩展的监测架构支持;如何实现高效且灵活的资源监测策略,以尽量少的资源开销实现尽量有效的资源监测与状态预测;基于智能管理事件的资源状态管理技术,如何更加有效的主动监测资源的状态,并及时发现、诊断资源的故障,为提供高质量服务提供基本支撑。如文献[5]提出了一个基于市场机制、服务等级协议(sla)进行资源分配的云计算架构。而实现按sla进行资源分配的基础之一是如何对多个资源提供者的资源进行监测。文献[6]给出了一个面向大规模、分布式的异构资源管理与监测平台c3 servicemanagement,通过该平台实现了资源的注册、管理以及资源状态的主动监测。
2.2 情境感知的按需服务建模技术
当云平台上可用的服务资源越来越丰富时,为用户提供情境感知的按需服务成为提高用户体验的关键。具体需要解决以下关键技术:
(1)领域需求驱动的用户需求建模
领域需求模型可以为用户的个性化需求建模提供基础和参照,用户可以在此基础上进行其个性化需求的建模与定制。面向服务的语义互操作技术,包括领域知识/规范、需求模型等技术为用户需求的准确描述与匹配提供了互操作的语义基础,为以用户为中心需求建模以及自动服务组合提供了底层支持。文献[7]提出了基于多个交互、活动间冲突,来发现跨组织的多个业务过程间冲突的方法,以及基于独立修改区域的冲突修正计划,用来辅助/校验用户的业务过程需求建模。
(2)支持不确定性的需求建模技术
对用户需求准确建模的另一个主要挑战是,用户的需求经常是具有不确定性,面临“说不清、说不准、说不全”的情况,如何对这种不确定性需求进行准确的刻画及推理是用户需求建模的关键。此外,对服务的建模、评价也存在不确定性,在进行服务和需求的匹配时,需要进行不确定性的推理。为此,需要综合采用各种不确定性建模与推理技术(如概率逻辑、模糊逻辑和云模型等)。
(3)用户和情境建模
在需求准确建模基础上,一个关键问题是:如何对用户及当前情境信息进行感知,从而提供能够主动适应这些状态变化的按需服务。针对不确定性的情境建模需求,文献[8]提出了一种基于有概率约束的模糊逻辑情境建模及其推理方法。不同于一般情境感知计算所关注的问题,云应用中需要面对的是大规模资源状态、用户情境的感知与推理计算问题,主要是要解决大规模情况下的情境识别、情境推理问题,效率是关键。单个情境的识别及推理逻辑不会太复杂,但需要针对大规模的识别及推理效率需求设计高效的算法。
2.3 按需自动服务组合技术
随着云计算技术的飞速发展,以gfs、mapreduce为代表的云文件系统和并发处理模型逐渐成熟,大规模数据库服务也在不断完善,形成了一系列开源或商业系统,为基于云的应用程序以及服务的开发奠定了坚实的基础。当前面向服务的体系结构(soa)技术中的服务组合建模以及运行模式能够提供实现灵活的组合应用建模,并能够利用各种流程引擎提供组合应用的运行时支撑环境,但却无法适应云计算环境中海量服务管理与大并发的执行请求。一方面,在海量的服务资源中,对传统人工选择可互操作的服务进行组合流程建模的方法无法延续,难以支撑服务组合应用的开发;另一方面,集中式的执行引擎也无法支撑数以十万计的并发流程,无法满足海量用户的监控需求。面对云计算这种挑战,服务组合的按需构造以及按需运行就成为亟待解决的关键问题。
(1)服务组合应用的自动按需构造
服务组合的按需构造服务于云服务的开发者,其目的是按照用户粗粒度的需求和上下文,自动或者半自动地查找、组织服务资源,并提供灵活易用的导航机制,协助用户快速构造复杂组合应用程序。其关键技术包括基于自动服务组合的多模式快速应用建模方法。amazon和sap分别从网站复杂ws-bepl程序的生成以及流程建模的辅助工具等方面,探讨了自动服务组合技术在建模方面的应用[9-10]。为了有效服务于云计算环境中大量的应用程序开发者,不仅需要研究降低应用构造时间复杂度的高效算法[11-12],还需要研究采用合理的并发模式以及分布式处理方法,以提高系统的并发处理能力,提高按需构造应用的效率。
(2)服务组合应用的按需部署与运行
服务组合应用的按需部署与运行要根据用户的服务等级协议(sla)以及可用计算、存储、网络资源的状态,优化服务运行时的任务调度,从而最大程度地利用分布式资源,提高云服务环境的整体运行效果。其关键技术包括sla及情境感知的服务/路径动态选取。根据服务提供者与用户签订的sla,或者用户的情境,在服务组合运行的过程中动态选取最优服务质量(qos)的副本,以实现服务组合的局部以及全局优化[13-14]。在服务组合的按需部署与运行中,需要根据资源利用情况以及sla约束,在完全分散运行、分片运行等多种结构之间进行灵活转换,从而避免单点性能“瓶颈”,实现服务组合任务的按需部署和高效运行[15-16]。
2.4 基于复杂适应系统理论的按需
服务
云计算“生态系统”是一个典型的复杂适应系统。云计算系统通过各组成部分之间、各组成部分与网络化的云计算环境之间的交互,形成复杂适应系统。在复杂的云计算网络环境下,云计算系统通过自组织形成具有特定时空结构的有序状态(模态或社团结构),在复杂网络环境的影响下能够自组织、自学习、自适应,不断演化,进而生存、繁衍和发展。如果云计算或其不同组成部分的适应能力赶不上网络环境的变化,它们就会很快被消费者淘汰。所以,云计算必须适应按需服务。云计算系统不断地根据环境和用户需求的变化调整自己的运行机制,不断地适应环境。云计算系统通过自身各部分以及各部分与环境之间的交互,实现整个云计算系统的互联、互通、互操作,进而最终实现按需服务。云计算系统具有典型的自组织、自适应、开源、开放特性。与传统的计算相比较,网络化云计算组成单元更自主,可按需服务、按需演变,耦合更松散,规模可伸缩。从复杂适应系统的角度研究网络化的云计算系统的行为特性,对于系统管理、资源组织和调度等具有重要意义[17]。
3 按需服务的云计算框架在连续运行参考站网络中的应用
3.1 连续运行参考站网络概述
典型的连续运行参考站(cors)网络系统是由参考站、数据中心、通信网络、用户等组成的实时通信和服务系统。各参考站具有精确、统一的三维坐标。其将卫星的观测数据实时发送到数据中心,由数据中心统一进行设备管理和数据计算,并向用户提供实时或快速的定位服务。cors系统结构如图2所示。
3.2 连续运行参考站网络的应用与
云计算的基础知识篇7
关键词：计算机网络；云计算；思考能力
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）28-0142-02
Abstract： In oder to I the position and effect of “computer network foundation”， and the phenomena existing in students’ learning， I began to research the teaching of this course， emphasize the relationship between this course and others， stress the important knowledge of this course with the latest network technology， make the teaching content to adapt to professional development， and emphasize the training of students’ thinking ability.
Key words： computer network； cloud computing； thinking ability
1背景
《计算机网络基础》是高等院校计算机专业一门重要的基础必修课，通过对本课程的学习，使学生进一步掌握计算机网络的概念，网络的体系结构，以及随着网络发展而越来越重要的物联网和云计算等基本内容。通过课堂教学使学生在掌握本课程的知识点外，并借助知识点的传授，形成线面的方式，培养学生的思考能力和学习能力。
本课程教学主要分两大类：一类是以网络体系结构和协议为主的教学，一类是以网络应用和体系结构并重的教学。两种教学主线各有特点，适合不同层次的学生。对于高职高专的教学来说，采取的是后者。
2注重相关课程之间的联系
在计算机网络专业中，本课程是非常重要的专业基础课，是学习网络操作系统、网络编程以及网络安全等相关后续课程的基石。对于高职高专的学生来说，在本课程的学习过程中，存在着轻理论重实践的现象，虽然说对高职高专的学生，侧重实践教学，但是针对《计算机网络基础》这门课来说，却需要理论和实践并重，才能为后续课程学习奠定坚实的基础。
3知识技能的培养
讲授专业知识，关键是把知识点串成线，再由线到面，这个过程中，不仅可以在潜移默化中培养学生的综合思维能力，而且能使学生灵活的掌握每个知识点。《计算机网络基础》的教学，遵循的是网络技术的发展这一主线，把各个知识点串联起来。
3.1计算机网络概念和体系结构
计算机网络是利用通信设备和线路，将分布在不同位置、功能独立的计算机系统连接起来，实现资源共享和信息通信的系统。从计算机网络的定义当中，可以引申出计算机网络的功能，即数据通信和交换，资源共享等，并且从网络的定义中可以引申出网络是由资源子网和通信子网两部分构成的。网络的功能和组成都是来源于网络的定义，这样三个知识点，实际上就形成了一条线。
计算机网络研究采用分层的方式，为了完成计算机之间的通信，把每台计算机互联的功能划分成有明确定义的层次，并规定了同层次进程通信的协议及相邻层之间的接口及服务，将这些同层进程通信的协议以及相邻层的结构统称为网络体系结构。在开放系统互联参考模型中，网络自下至上分为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层七个层次，每个层次都有自己功能和特性，每个层次都和相邻层之间进行通信合作，这种既独立又相互依赖的网络体系结构，对于研究并规范网络的运行是去繁化简的方法。
3.2 物联网和云计算
物联网是在互联网的基础上，将其用户端延伸和扩展到物品与物品之间进行信息交换和通信的一种网络概念。通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
云计算狭义理解就是通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源，包括计算资源、存储资源和网络资源。云计算是实现物联网的核心，物联网是云计算的目标。
从物联网的定义中可以看出，物联网包括了传统意义上的互联网，并且融入了智能技术，而云计算本身就是大数据。物联网和云计算都是随着互联网规模的不断扩大，随着电子技术和人工智能的不断发展的。这样，互联网、物联网和云计算就由三个知识点形成了一条线，这条线是以互联网为根基，以时间为背景形成的。
课堂上，采用这种方式，打破不同章节之间的割裂，或者补充教材中没有的内容，以教材为基本内容，融合现在新科技，既可以拓展学生的视野，又使得课堂教学贴近技术发展。
4思考能力的培养
文中在讲述知识技能培养的同时，也有部分思维能力的涉及，但是这些都是属于网络专业思维。作为学生来说，他们毕业后可能从事本专业的工作，也很可能从事其他专业的工作，那么专业知识以及专业思考能力的培养就只是教学中的一部分内容，除此以外，还要涉及其他方面能力的培养，这些能力的培养，同样可以以计算机网络知识作为基础拓展开来。
举例来说，在讲述网络的拓扑结构时，学生都很容易掌握网络的五种拓扑结构，并能熟记这五种拓扑结构的优缺点。在此基础上，教师完全可以就五种拓扑结构中的一种拓展开来，结合哲学中的辩证思考来培养学生看待事物的能力。以星型拓扑结构为例来说，其优点是很容易在网络中增加新的节点，容易实现数据的安全性和优先级控制，这些操作都可以在中心节点上实现；其缺点就是对中心节点的依赖性大，一旦中心节点出现故障就会引起整个网络的瘫痪。正是因为星型拓扑结构本身的构造才产生出其所谓的“优点”和“缺点”，但是这个“优点”和“缺点”本身就是一个事物的两个方面。这就好比学生的性格，很多学生都希望自己性格外向一点，可以很容易交到朋友，但是外向型性格在某些时候，会显得不够稳重，多读书多思考方可弥补不足。所以，学生怎么看待自己的性格，如何让自己更好地成长呢？
教学中的这种拓展，不但使得学生的课堂注意力提高，还会启发部分同学的思考，意识到网络专业和其他专业之间的相互联系，意识到网络专业对个人成长的帮助，意识到自然学科和人文学科的相互联系。这种思考问题的方式，使得学习不再局限于一个狭窄的专业，不再局限于枯燥的知识点，而是活灵活现的适用于生活工作。
当然，这种专业外思考能力的拓展，不是仅仅依靠一门专业课的教学就能培养出来的，它需要学生不断地学习。但是这种教学方式，却可以给学生种下思考的种子。
5结束语
通过对《计算机网络基础》课程的教学改革实践，既注重与其他课程的关系，为后续专业课的学习奠定坚实的基础，又注重学生专业知识的学习和专业思考能力的培养，并且拓展学生的思考能力，提高学生对本课程的兴趣和学习能力的提升。
云计算的基础知识篇8
物理资源和信息资源难以共享，信息平台烟囱式
建设又高又多，政企网络隔离形成信息孤岛，以及维护人员多、管理成本高、运行效率低、能耗矛盾等等，传统IT产业诸如此类的问题在云计算面前都会迎刃而解。因为，云计算能将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，以统一平台、协议和标准连接信息孤岛，构成一个计算资源池向用户按需服务实现IT资源的共建和共享，以高效便捷的服务体系和全球化市场为支撑，渗透于从第一产业到第三产业的各个环节。
但是，云计算的发展也面临一些问题。
五大软肋制约发展
云计算的本质核心是以虚拟化的硬件体系为基础，以高效服务管理为核心，具有高度可伸缩性、虚拟化、标准化的硬、软件资源服务。目前，我国在发展云计算方面虽有一定的工作基础和产业基础，但也存在一些制约因素和不足之处，迫切需要解决安全问题、网络带宽瓶颈、行业监管难题、信息产业转型等问题。
一是安全问题。云计算的安全性包括数据存储保密性以及提取数据的可靠性，同时云计算发展需要考虑随着技术演进、行业市场变化以及用户个人需求变化而导致的数据迁移问题。
二是网络带宽瓶颈。由于互联网络的复杂性、网络流量的动态变化和网络路由的动态选择，如在没有规划好带宽容量需求的情况下，推广云计算，网络带宽瓶颈可能带给云计算障碍。
三是行业监管难题。云计算虚拟运营将给主管部门对云计算服务提供商、业务运营商的管理带来监管困难，比如对于云计算资源跨地域存储和本地化监管之间矛盾，以及行业垄断问题。
四是信息产业转型问题。由于大型企业已经有自己的IT设施，如果采用云计算，将对企业的信息化系统、存储系统进行重新布置，需要的投入非常巨大，可能给传统IT产业带来冲击。
五是标准化问题。如何推动云计算相关技术的标准化进程，以顺利解决多个云之间的互联互通，建立一个可让数据彼此互通的行业标准已成为当务之急。
六大战略有效应对
云计算发展是一个系统工程。云计算发展应有超前意识，建议按照“加快转型升级，建设幸福社会”总体要求，依据本土优势，先行先试，突出特色以点带面，将发展规划变成工作实绩，推动云计算发展为经济社会发展作出贡献，最终让广大市民共享改革成果。
第一，科学发展，确保发展落到实处。为确保云计算发展战略落到实处，应坚持四项原则。要坚持培育与引进相结合，加大成熟的云计算技术与企业的对外引进力度，积极支持我国骨干企业发展。要坚持点的突破与面的扩张相结合，云计算发展应坚持重点突出与整体协调原则，依靠重点领域向上下游延伸产业链条，突出产业集聚和辐射，逐步提升全市云计算规模和实力。要坚持政府引导与市场运作相结合，应充分利用市场机制配置资源，发挥政府在云计算战略规划、综合协调和支持服务方面的作用，提高市场主体的创新能力和竞争能力，构建以企业为主体的云计算发展体系。要坚持近期效益与长期发展相结合，遵循云计算发展的内在规律，克服急功近利的思想，着眼于竞争力和可持续发展能力。
第二，政府引导，营造良好发展环境。建立云计算一盘棋工作格局，推进基础设施建设、应用推广、技术研发、产业化工作，建立跨部门、跨层级的沟通协调机制，建立联系与定时走访云计算重点企业的制度，组建地区云计算专家咨询委员会，制定云计算项目建设的阶段性考核制度与办法，适时开展云计算示范区工作经验总结与推广。产业发展，规划先行，围绕云计算发展目标、布局和发展重点，制定我国云计算产业目录，细分产业类别，进一步明确发展路径；在国家现行统计指标体系柜架下，开展云计算产业的定性、分类和统计研究，尽快建立与完善云计算统计和评价体系，健全相关数据库，为云计算发展决策提供科学、准确、全面的基础资料。健全法律制度体系，针对制约云计算发展的关键问题，包括商业秘密、敏感信息、知识产权保护、行业诚信、信息安全、价格公平、服务迁移等，出台云计算发展配套的制度法规，加强云计算服务企业监管和行业自律，营造良性竞争、诚信规范、安全可靠的市场环境。实施财政补贴政策，尽快完善鼓励云计算发展的各项配套政策，在税收、投融资、政府采购、人才培养、招商引资、知识产权保护等采取一系列优惠措施，对于列入国家科技重大专项和省重大专项的云计算关键技术和产品研发，给予市财政战略性新兴产业资金等重大专项支持。实施产业扶持政策，探索建立云计算技术二级交易市场，积极推进政府信息化采购制度改革，探索云计算模式下政府信息化采购模式，发挥政府采购的示范效应，优先采购云计算技术产品和服务，通过推广云计算带动产业发展。
第三，市场调节，助推产业转型升级。以云计算发展构筑区域核心竞争力，培育若干个在全国具有较高品牌知名度、较强竞争力的能够与国际接轨的行业龙头企业集团；加强广告媒体的宣传推广，开展由政府名义承办一年一度的中国云计算发展论坛或者是博览会；制作天云计划形象片或广告，进行播放，扩大影响力。推进知识产权战略，完善知识产权创新激励保护机制，建立华南地区云计算知识产权交易平台，鼓励企业建设云计算开放实验室，建立科技联络员制度；推动形成云计算产业链，加快转型升级。加快建设一批战略性云计算产业聚群和产业支撑服务平台，引进和支持企业投资建设一批重大产业项目，形成支撑产业链整合的微观基础；运用云计算技术改造传统产业，利用云计算技术对传统产业进行技术“嫁接”和改造，加速技术更新、产品更新、生产工艺更新；完善产业配套条件，引导电信运营商、第三方数据中心与行业合作，为云计算平台提供丰富、低廉的网络带宽，疏通云计算通道，提供多功能商务设施并降低商务成本，全面推进示范区互联网基础设施网络的规划与建设；推进风投发展，完善投资机制。制定促进风险投资基金投资云计算的相关规定，发挥资本市场作用，探索专门针对云计算产业链整合的可转债的发行，强化中小企业融资网络，降低非经济因素所形成的市场成本和行政管理成本。
第四，中介协调，健全公共服务平台。建立云计算公共服务平台。构建集信息服务产品研发、公共服务链，营造区域创新氛围，加强与国内外高端智库、技术专家的交流合作；建立信用评级制度，鼓励建立云计算行业中介服务机构、行业协会、研究会等，切实加强协会的团结、凝聚作用与约束作用，加强中介服务行业信用建设，规范执业行为，发挥中介服务在完善创业环境、服务科技成果转化中的积极作用。针对目前云计算领域缺乏一个权威的标准，建议由行业协会组织，与国家标准委积极沟通，通过专家的共同参与，制定出云计算的相关标准，通过“大云”标准为云计算研究和商业发展提供一个有效平台，实现跨平台发展、互联互通，取得云计算发展的主动权。同时，云计算发展要突出比较优势，互补共赢，发挥综合经济实力强、市场空间大的优势，合理定位，有重点地选择和发展那些具有战略意义的云产业，发挥各区总体功能定位的比较优势，建立优势互补合作关系，形成具有自身特色和较强辐射力的云计算竞争优势。
第五，企业创新，推动产业持续发展。加大产学研结合，促进云计算产业化，完善企业投入为主体、市场融资为补充的多层次、多渠道的开发投入体系。抓好重点企业发展辅导，在云计算市场细分的基础上做专做精，建立与产权制度和治理制度相适应的体系，引导云计算企业建立和完善技术入股、科技人员持股经营等社会激励机制，使技术成果真正成为生产要素和参与企业经营和分配的资本，调动科技人员创新的积极性。健全人才开发制度。建立云计算专项人才联系制度，逐步建立完善为企业提供人才信息服务的云计算人才信息库，优化人才创业环境，加大落实对云计算发展有突出贡献企业的高级科技与管理人员的子女入学优惠政策。推动人才培养发展，探索在重点企业设立云计算产业博士后科研工作站，构建多元化人才梯队。
第六，公众参与，奠定社会基础。建议加大云计算发展的宣传，成立市民咨询组织，使云计算概念走进广大市民和企业中，增强全社会公众的参与力度,在全社会形成一种鼓励创新、崇尚创新、敢于创新、宽容失败的社会氛围，为云计算发展提供持续强劲的内在动力，形成人人体验云生活、人人支持云产业发展的环境。
综上所述，通过政府、行业协会和企业的共同努力，抓住机遇，发挥优势，我国的云计算一定能在转型升级中实现可持续发展，加速建设创新城市和智慧社会。
（作者单位：华南师范大学）
资料链接
政务云的国外应用现状及趋势
美国联邦政府把云计算、虚拟化和开源列为节约电子政务支出的三大手段之一。2009年，通过采用云计算技术，美国联邦政府在电子政务领域节约了66亿美元。例如，美国联邦政府综合服务管理局的电子邮件系统向云计算平台迁移，减少了17个冗余数据中心，节省了1500万美元。美国国防部空军个人信息中心进行信息系统基于云计算的改造，将信息查询时间从20分钟缩短到2分钟，每年还可节省400万美元。美国复苏和再投资委员会使用Amazon的IaaS建立了网站，2010年就节省了33.4万美元、2011年预计节省42万美元。截至2011年10月，已经完成并提交了应用云计算计划和预算的联邦政府部门和机构达到27个。美国计划消除800个政府机构的数据中心，以重新整合政府数据中心，建设一批基于云计算的数据中心。
云计算的基础知识篇9
关键词：云计算；计算机基础；教学研究；教学模式；协作平台
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0166-03
目前，大学计算机基础课程不仅是计算机专业的必修课目，也是非计算机专业必修公共课的重要组成部分，为其他后续专业课程的学习奠定必备的基础，在提升学生综合素质，培养应用型、创新型人才方面发挥着重要作用。因此，保障和提高计算机基础课程的教学质量在整个教学中具有重大意义。不同的教学理念、教学目标、教学策略及教学活动，构成了不同的教学模式。教学模式既是一种稳定且简明的教学结构理论框架，又包含着具体可操作的教学活动方式，指导人们从整体上探讨和加强教学设计、研究教学过程的优化组合。
而近年来发展迅速的云计算技术，能为用户提供按需分配的计算能力、存储能力及应用服务能力，云计算所具有的一些特征，如：分布式计算、良好的管理性、灵活高效、易扩展性、人性化、按时付费等都为基于云计算的学习提供了良好技术支持，从而可以更有效地提升教学质量。
1 计算机课程的现状
1.1 学生上课积极性不高，影响课堂教学效果
课堂教学目前依然是大学生获取知识的主要途径，课堂教学质量直接影响学习的效果。而学生学习的积极性和主动性则是影响课堂教学质量和教学效果的最根本原因，有些任课教师由于缺乏教学经验、使用教学方法不当，或者由于课前没有认真钻研教材、吃透授课内容，使得课堂上有限时间内很可能不能准确地讲授教学内容、突出教学内容重点和难点，授课内容平淡、乏味，则会影响学生学习兴趣。而学生个体水平差异也是影响课堂整体教学质量和效果的一个因素。由于每个学生个体的基础和能力的差异也可能导致对教师讲授同一内容的兴趣、理解的不一致，从而也会影响整个课堂的教学效果。
1.2 学生缺乏创新意识，实践能力较差
实验实践教学是课堂教学的延伸与拓展，但由于学时、条件等的限制，有些课程不够重视实验教学，学生实验目的也不明确，大部分学生喜欢做验证性实验，而对做设计创新性实验、综合性实验的能力和兴趣稍差，不利于创新精神、创新能力的培养。
1.3 考核方式不合理，不能真实检验学生的实际能力
课程考核是检验教学质量和效果的有效手段。但由于课程考核方式单一、不够灵活，不管课程专业性质，在学期末使用期末考试试卷检验教师的教学水平和学生的学习效果，这种卷面考试方式只能检验学生掌握基础知识的情况，不能真实反映学生的实践能力、创新能力和综合素质。
2 云计算的特点
云计算是将计算任务分布在众多计算机构成的资源池，即“云”上，而用户可以动态申请部分资源和信息服务，它是并行计算、分布式计算、网络存储、虚拟化等传统计算机技术和网格技术的融合发展。目前，云计算还没有公认的定义，中国云计算专家刘鹏教授认为：“云计算（cloud computing）就是通过网络提供可伸缩的廉价的分布式计算的能力”，其主要特点可以表现在以下几个方面。
2.1动态资源分配
动态资源包括不同的物理资源和虚拟资源，“云”的规模可以动态伸缩，当用户提出一个请求时，可通过增加可用资源的方式来满足用户的需求，当用户使用结束后，申请的这部分资源又可以重新释放到资源池中，为其他用户再利用。由于这种资源的使用方式是可以重复进行的，因而可以大大提高资源的利用率。
2.2 自助化服务用户的需求
当用户有新需求时，即可通过云计算提供的自助化资源服务满足需求，而且，云计算还可以通过提供给用户一系列的自助服务选项来满足某些用户的特殊需求。
2.3以互联网为中心
云计算是一种基于web的服务，以网络化的方式组织和聚合计算与通信资源，云计算中心基本都是采用服务器集群作为数据处理平台，云的构件和云的总体结构都是由网络连接，并存在于网络中，而且给用户提供的各种服务也分布在网络上。用户可以利用电脑，笔记本，手机等不同终端设备进入网络，通过标准接口和应用程序，随时随地访问云计算提供的各种服务。
2.4服务可以被量化
云计算作为一种新的计算模式，力图改变传统的计算资源的占有和使用方式，以虚拟化的方式为用户提供可以缩减或扩展规模的计算资源，针对不同的服务需求，可以自动配置、自动分配、自动优化计算资源，在管理、调度、整合和监测资源的基础上，可以对用户使用的资源进行计量，是一种按需服务，按量计费的服务模式，因而极大地方便用户，并节省了用户的软硬件采购费用。
2.5资源的整合和透明
云计算可以将资源整合形成资源池，包括处理、存储、网络和其他基本的计算资源，所有资源可以被统一管理和调度使用，用户无需管理和控制任何云计算的基础设施，无需了解内部结构，但可以按照自己的需求配置和运行操作系统、应用程序等软件，拥有操作系统的选择、存储空间、以及某些网络组件的控制权来满足自己的需求。
3 云计算在辅助教学中的应用
云计算通过融合数据中心的虚拟化、终端的智能化等使用户可以随时、随地、按需获取服务，云计算正全方位地影响着教育中所涉及的各个环节，主要表现在以下几个方面。
3.1 丰富的网络资源
基于开放标准和云计算服务为基础，云计算提供了以互联网为中心的安全、快速和便利的数据存储和网络计算服务。用户可以通过建立的丰富的虚拟资源库，查找自己所需的资源，并可将自己的资源上传和分享，因而可以极大地提高资源的利用率。而网络中丰富的学习资源，也极大地激发着学生的学习兴趣， 网络资源与传统资源的充分而有效的结合，可以有效地提高课堂教与学的效率。而且，由于大部分的资源都在“云端”，学校在将计算机设备接入互联网之后，也可以花更少的钱来获得“云”上的各种资源，甚至有些资源还是完全免费的，因而可以节省大量的用于采购、升级和维护资源的成本花费，为学校减轻负担。
3.2 云计算为学生提供协作平台
“云计算”的核心就是协作平台，以往的传统教学大多是教师在课堂上教什么，学生则在教室这一局限的学习环境下学什么。而云计算则会把学生当做中心，在云计算强大平台的帮助下，能为学生提供更多的资源，而学生也可以有更多的选择，可以根据自己的兴趣，选择适合自己的学习内容。云计算通过把数据系统整合起来进行研究和分析，把有利的数据进行运用，不利的数据尽量抛出，使学生在学习中真正感受到了“取其精华，去其糟粕”的灵活性。
同时在云计算的学习平台上，学生在整个教学活动中扮演的角色也在悄悄地发生着改变，由原先的以“听讲”为主的被动学习，变成了以“探究”为主的主动学习，极大地提升了学习的效率，丰富了自己的认知领域，更加体现了个性化学习的优势。
3.3 丰富课堂教学内容
传统的教学是在一个相对封闭环境中教师和学生面对面的交流，而云计算则打破了这一限制，学生可以通过手机、笔记本等移动终端设备，随时、随地进行学习，对教师而言，也可以随时、随地利用云上更多的资源来丰富教学内容。传统的课堂教学由于空间、时间等的局限性，因而在同一时间、同一场所下的教学只能采用统一的方式，不能很好地照顾到不同层次的学生水平，而云计算技术在丰富课堂教学内容的同时，可以有针对地对不同层次的学生进行个性化的指导，随时记录学习者的学习过程，并对出现的问题及时反馈、及时解决，真正做到了个性化学习，通过随时随地地交流，也有助于开展探索性和研究型课程，提升学习者的学习能力。
3.4基于云计算教学模式的创新
教学模式是指基于一定的教学思想，在成熟的教学理论的指导下一系列教学活动的总称。云技术的发展，推动着教学模式的继续演化。云计算为构建教育服务平台提供了有效的技术支撑和充足的服务保障，开放式网络、丰富的云资源、随时随地地移动学习，带来了以教师为主导、学生为主体、教学内容可定制、教学形式灵活多变的教学形式，学习过程中的交互性、协作性和自主性通过云服务都得到了很好的体现。
3.5提升教师的业务素质
传统教学环境下教师在整个教学过程中起着重要作用，但由于云计算技术的涌入，使得教师的地位受到了一定的冲击，教师转变为教学活动的协调者和引导者，师生可以随时随地地进行教学活动，可以在“云端”进行各种探索性活动，针对不同学习者构建个性化的教学环境，而教师则通过灵活方便的“云端”资源，通过海量信息的检索来提升自己的业务能力和专业发展，也可随时将自己的研究成果、问题需求通过云教育平台共享，有助于教学水平的提高，进而提升整个教学质量。
3.6优化教与学
不同学科由于自身的特点使得在教学进度、教学内容的安排上有特殊的要求，而学习者本身的受教育程度、学习习惯、学习能力、理解力、性格等的不同，也导致了每个人的差异化学习。云计算技术则可以满足学习者的不同学习需求，可以针对不同学科的特点，根据每个学习者的知识水平来安排相应的学习内容，制定个性化的学习计划，选择适合的学习资源进行学习，也使得教师可以有针对性指导每个学习者，提高学习效率的同时也提升了学习者的自学能力和辨识能力，优化了教学的整个教学过程。
3.7有助于提升教学管理的效率
在“云端”上存储着大量的教育信息资源，由于云计算的跨平台特性，使得各类学校都可以通过云计算平台来获取自己所需的资源，并可随时分享自己的资源，共享和开放，使得一方面提高了资源的利用率，另一方面也可加强学校内部的管理和科研协作。通过云平台，可以快捷、方便地传递信息，降低了管理的成本，教育的理念和途径也都悄然地发生着变化管理的效率也随之可以大幅提升。
4 小结
通过云计算技术的运用，使我们的教育领域有了创新的发展。它使得我们的网络学习更加方便，更有利于培养学生的创新精神和实践能力，随着云计算技术的不断成熟，在国家大力加快信息化进程的大背景下，云计算在高校的教学中将会有极大的应用前景。
参考文献：
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云计算的基础知识篇10
【关键词】 云计算 计算机实验室 建设管理
随着我国社会的不断进步，计算机技术和网络技术也在不断的发展，并且被广泛应用到各个领域中。目前，掌握计算机的基本知识和操作技能是现社会对人才的基本要求。基于此，我国各高校也都开设了计算机课程，计算机实验室也成为了学生学习计算机知识的主要场所。要想使学生全面掌握计算机知识及技能，就要科学的创建并且管理计算机实验室，这个问题也成为了各高校及相关部门的重要任务。
一、浅析云计算
云计算的出现和不断发展促进了全球信息化建设的改革，通过云计算技术能够有效解决传统计算机实验室建设及管理中的问题，并且还能够创建经济且管理方便的实验室教学平台。所谓云计算，指的就是分布式处理、并行计算和网络计算的延伸，也可称为基于网络为用户提供更安全、更便捷、更迅速并且存储数据方便的新型服务模式。用户能够通过网络根据易扩展的方式得到自己所需要的资源，比如系统平台、基础硬件或者程序软件等，这些提供资源的网络就是“云”，用户能够通过“云”提供的硬件基础随时随地的获取网络资源、信息存储及计算机服务。
二、云计算在高校计算机实验室建设管理的应用
2.1基于云算的高校计算机实验室建设
基于云计算的高校计算机实验室建设的整体架构分为四个层次，其一，云基础设备硬件层；其二，虚拟资源管理层；其三，虚拟桌面管理软件层；其四，云终端接入层。（详见图1）云基础设备硬件层主要包括计算机资源设备（工作站等）、网络交换设备（交换机等）、数据存储设备等，使设备之间实现网络连接；虚拟资源管理层主要功能是IT资源虚拟化，将物理资源转为逻辑资源，实现计算机、存储资源及网络资源的统一管理等；虚拟桌面管理软件层的主要功能是调度整个虚拟桌面系统，为不同用户分配不同虚拟桌面系统；云终端接入层的主要功能是为用户和云计算提供统一的规范接口。
2.2云计算在高校计算机实验室建设管理中的应用价值
1、降低实验室建设成本。云计算具有可定制的优点，本身对使用的终端计算机没有太高的要求，使用云计算创建的计算机实验室可以利用学校中面临淘汰的计算机设备进行，提高旧电脑的利用效率，降低了由于计算机不断发展频繁更新升级的问题，有效解决了高校创建计算机实验室的建设成本，提高了高校设备资源的利用率。
2、便于管理和维护。云计算具有集中化管理的优点，通过云计算能够将实验室中的软件设备和硬件设备进行统一管理，节约了计算机实验室管理中的人力、物力及精力。实验室管理人员在系统更新及维护过程中，主要操作服务器就行，不需要对每一台计算机更新，节约了系统的更新时间，降低了人力资源及管理资金，有效提高了计算机实验室的管理效率。
3、实现实验室共享。将计算机实验室接入校园网之后，全校师生可以通过不同的客户端登录到云端，云计算能够为其提供虚拟桌面及软件环境。如果学生的作业在课堂中没有完成，不需要通过U盘或者其他移动存储设备拷贝，数据都在云端中。教师只要在家中通过网络登录云端，就可以享受到实验室中的资源，在家中就可以备课或者科研。
4、节约软件资金。只要在计算机实验室中的服务器或者管理机上安装一款应用软件，就可以使用终端通过云端使用软件，不需要单独在计算机上面安装或者授权软件。大大节约了软件购置资金，减少了不必要开支，并且降低了一系列的软件安全风险。
三、结束语
随着信息技术的不断发展，云计算技术也不断成熟，在今后社会中云计算还会为计算机带来全新的改革。所以，我国各高校就要将云计算技术的作用充分发挥，使其与计算机实验室建设及管理有效结合，创建科学、可持续发展、有效的实验室环境。