云计算理论论文实用13篇

云计算理论论文
云计算理论论文篇1

1.2云计算发展现状

2009年是“云计算”元年。该年初,MichaelStephens就预测云计算跟图书馆的管理有着密切的联系,与此同时,云计算很荣幸地登上十大技术趋势的榜首。而在美国的ALA网站上,也有很多关于云计算的介绍,这是云计算在图书馆管理领域应用的第一步。国内图书馆很早就对云计算有着密切的关注。2008年,上海图书馆研究人员刘炜提出了亚马逊的云计算(收录在《关于中外图书馆事业和理论研究》一书中),他指出云计算可以让图书馆人员更加专注自己的业务,可以从互联网的束缚中挣脱出来,并且提高服务的质量,扩大协作的范围以及减小使用的难度系数。刘炜又在2009年《图书馆前沿技术论坛》中提出“图书馆进入了云计算机时代,选择的解决方案要适合现在技术的发展”。图书馆学者施海燕和范并思也都指出,图书馆应该重视云计算的应用,并且接受云计算给图书馆带来的各项挑战和机遇。

2图书馆面临的机遇和挑战

2.1云计算给图书馆管理带来的机遇

图书馆需要面临很多问题,数字化的建设需要投入大量经费,而图书馆的常规经费非常有限,这就使得图书馆的资金投入有所欠缺。缺少维护经费,就会造成图书馆设备老化和网络传输速度较慢的现象。而云计算的投入使用可以降低图书馆数字化建设的成本,使图书馆的设备得以维护,还可以提高网络传输的速度。除了数字化建设成本上的缩减,云计算还促使图书馆只需要连接互联网就可以使用相应的软件系统,让图书馆跟大容量的存储设备和服务器说再见,缩减了设备维护人员,给图书馆提供了更多的资金利用空间。目前人们的阅读形式不再单单是通过纸质印刷物来获取信息,还有一种更新潮的方式,就是服务商将书本的版权买回并通过数据库推送上网,读者可以付费或者免费阅读。这就是通过云计算的方式,将数字资源转变成可以直接阅读的形式。这种利用云计算提供多种数字资源的方法给读者带来了很多便利,也有越来越多的人接受并且喜欢这种阅读方式。尽管很多图书馆中的书籍等文献资料已经非常全面,但是总会有读者找不到的相关资源,这就可以利用云计算在全国各高校和公共图书馆之间建立一个信息共享平台,除了本馆可以利用,还可以通过这个信息共享平台查阅到其他图书馆的馆藏资源。信息共享不仅满足了读者的需要,还丰富了图书馆的资源储备,同时降低了图书馆的运营成本。

2.2云计算给图书馆带来的挑战

虽然云计算给图书馆管理带来了很大的便利,但是云计算给图书馆带来的挑战也不容忽视。

2.2.1图书馆中的数据资源可以通过云计算实现共享,但也由此产生了数据安全的问题。加大图书馆信息数据安全设施是首先要注意的问题,也是云计算给图书馆带来的首要挑战。信息数据安全设施的建设核心是公钥基础设计的建设,公钥基础设计就是利用数字签名以及公钥加密的平台,由数字证书、证书发放机构、公开秘钥密码技术和公开密钥相关的安全策略这几个部分组成。公钥基础设计的建设可以使图书馆在多种环境中使用加密以及数字签名技术,那么用于云计算传输的资料数据就不会被偷看和篡改。从而为云环境下的图书馆提供了一个安全的网络环境。

2.2.2云计算模式下的图书馆存在着很大的安全隐患,这也是图书馆需要面临的另一大挑战。因为云计算的跨组织性、动态性以及异构性,不可能让每个用户使用云资源前都要进行身份验证。图书馆可以构建一种统一登录身份验证的方式,只要进行一次身份验证,用户就可以访问其他的云资源,不用再次进行身份验证。

2.2.3云环境下的图书馆需要对大量用户信息资料进行管理,这种管理工作也非常繁琐,同时涉及权限、知识产权等问题。对此,我们可以采取相应的管理措施,可以通过专门的数据管理技术,利用列存储的管理方式进行数据管理,可以有效提高图书馆用户信息资料管理的应用效率。

2.2.4图书馆在运用云技术后,用户可以便捷地获得需要的信息资源,虽然这种方式有效实现了信息产品的社会价值,却失去了其商业价值。我们可以通过协商制定一个相应的协议,将云资源进行等级划分,设定不同层次的访问权限,制定不同层次的计费标准,通过这种模式提高信息产品的商业价值。

2.2.5各高校图书馆以及公共图书馆应该制定一套关于云计算应用的相关标准,还要对MSP的开放性、标准化、保密级别、安全性、企业诚信、可持续发展加以研究,便于图书馆对云计算的研究及管理,有效保障图书馆信息资源的安全以及图书馆的基本利益。

2.2.6图书馆可以自由选择IT供应商,而图书馆在转换IT供应商时也需要有转换中的技术标准。随着云计算的发展,很多IT企业都在自己的技术标准上建立了属于自己企业应用的“私有云”,这种方式欠缺兼容性,在不同模式中也不可以互相操作。这一点是云计算给图书馆带来的新型挑战之一,如何实现云计算的共同发展是一个应该重视的课题。

云计算理论论文篇2

2系统用户网络管理

云计算是一种通过Internet以服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化的资源计算模式。云计算常与网格计算、效用计算、自主计算相混淆,网格计算是分布式计算的一种,专门针对一些复杂的科学计算,经常用来执行一些大型任务;效用计算是IT资源的一种打包和计费方式,属于提供服务的模型,结合各地分散的服务器、应用程序和存储系统来提供所需要的资源;自主计算是具有自我管理功能的计算机系统,它主要通过现有的计算机技术来替代人类部分工作,使计算机系统能够自调优、自配置、自保护、自修复,以技术管理的方式提高计算机系统的效率降低管理成本。实际上,云计算有许多部署依赖于计算机群,也吸收了他们的特点。但是相较于以前的传统系统,云计算拥有着庞大的资源数目和广发的用户数量。因此,我们需要通过用户管理机制来对云计算用户进行管理,从而完善云计算技术。

2.1云计算系统用户

每个云计算系统用户需要有一个唯一的标识,只有拥有这个标识才能向服务器表明自己的身份,才能进入云系统。因此,要注册成为云用户,需要经过权威机构审核、发放相应的标识,有了标识符才能成为云计算用户。

2.2云计算系统用户的命名

在云系统中,每个用户都有自己的一个标示符,并且每个用户的标示符相对而言都是唯一的,通过对这些标示符的了解,我们就能知道用户的特征,如果用户的名字不能区分的时候,我们就需要其他特征来进行甄别,这样就能形成比较完整的命名体系了。例如,我的标示符如果是李红,那么如果再有人想用这个名字作为自己的标示符就必须用附加特征来描述,比如李红@123等,标示符就像我们的身份证一样,即使人的名字一样,但是身份证号肯定是不一样的,这样就能保证用户标示符的唯一性了,也能固定用户范围,有利于我们将不同用户进行区别。

2.3云计算系统用户网络管理

云用户是云计算系统上的实体,就像人类生活在地球上一样,它们也有着自己的生命周期,是通过人们创建标示符和注销标识符操作来代表它们的生命周期的开始与结束,在这一周期中,用户可以通过相应的授权与变更等操作来改变自己在与计算系统中的权利。云用户在操作方面有以下几点:首先,通过合法的手段创建自己的账号,新用户创建需要提交相关的身份证明的材料。创建完成后,就拥有了用户名和密码。用户信息采集主要由用户提供信息和云的信息记录组成。云用户活动是通过用户名标识来记录的,所以说,用户名标识对于云用户来讲非常重要,就像我们的档案一样,它记录着我们这一生的足迹。其次,云用户可以通过合法的手段创建相关的用户称号,在其登录时需要输入用户名和密码,但是如果有接入设置的话则可设置关联设备标识、用户名和密码,通过相关专用设备,云计算就能够识别,这样就不用重复输入登录操作了。再次,在云上我们可以找到各种资源和用户授权,但不会所有用户都有这个权利,这个授权是由权威的网络机构进行设定的,用户需要得到授权才能查阅和使用相应的资源。最后,如果用户要变更或者注销,也需要提交原始信息进行认证。云计算用户管理系统是一个虚拟组织,它是由用户注册的数据库和本地节点上的用户管理组成,要加入这个虚拟的组织,需要向管理员提供相应的资料,所提供的信息如果和协议要求一样,管理员就会将用户加入虚拟组织数据库。

云计算理论论文篇3

管理会计的成功运行需要大量基础数据的支持,而传统的处理方式主要依靠手工处理以及少量地借助计算机技术,极大地影响了处理的效率和准确性,同时大大增加了企业的成本投入。云计算技术,基于新一代的网格计算技术,其计算资源(计算能力、存储能力、交互能力)是动态、可伸缩且被虚拟化的,能够最合理地分配并且调度利用资源,不仅可以支持运行过程中的海量数据,保证数据运行的效率,还不需要企业额外增加硬件设施的投资。也就是说,云计算技术的出现,可以在不增加企业负担的同时支撑了管理会计运行过程中所需处理数据的运算及运算效率。从技术和成本方面,支持了管理会计的推广与应用。

(二)云计算降低管理会计信息储存成本

会计信息的存储是一个变化发展的过程。最开始会计信息是通过记录在原始凭证、记账凭证、账簿等载体而保存,信息的存储是以纸介形式,存储的效率、质量、成本很低。进入电算化时代,会计信息的存储则主要通过企业内部的信息系统或者信息存储平台,存储效率和质量得到提高,但是企业自己部署的存储系统不能实现信息的集成及实时共享。目前,我们已经进入大数据时代,企业需要处理并存储的数据显著增加,基于纸质方式和企业自身构建的存储系统已经不能适应时代的发展。云计算技术的成熟,使企业搭建私有云的存储平台或者利用公共云的存储平台成为了可能。一方面,将海量的原始数据存储于云端上可以实现信息的集成以及实时共享,处理效率与质量大大提高;另一方面,将使得企业信息储存成本大大降低,原因则在于云计算的出现改变了传统的商业模式,企业根据所占公共云的空间付费,即按使用付费,这样就可以节省购买大容量存储硬盘和处理器等IT硬件设施的投入以及后续硬件维护和软件升级的支出。从成本上降低了管理会计会计运行中大量数据的存储问题。

二、云计算平台可供管理会计利用的服务模式

云计算平台为管理会计的应用和发展提供了便利的条件和良好的应用环境。目前,云计算服务提供商主要提供三种服务,IaaS(基础设施即服务)、SaaS(软件即服务)、PasS(平台即服务)。企业可以根据自身的实际情况,选择适合自己服务模式,最大限度地充分发挥管理会计在企业中的作用。

(一)IaaS

IaaS即基础设施即服务,把云计算底层架构的硬件资源以及相关的计算资源以租赁的方式向用户提供服务,如PC服务器、存储服务器、网络存储器等硬件资源以及如服务器的CPU和内存等计算资源。这种服务模式通过企业租用IT资源来满足自身发展的需求,取代了传统的由企业出资专门购买专用服务器和网络设备的模式。服务商在基础设施服务层利用虚拟技术把一系列的硬件资源虚拟成可量化的IT资源,企业根据自己的需要进行租赁。一般而言,企业有两种方式可供选择,一是直接在租用的云计算平台上部署企业的应用,这样不仅可以减少企业成本的初始投入,后续的维护也由服务商负责,还可以降低维护成本;另一种方式,为了满足企业高峰阶段的需求,企业可以采取短期租赁的方式,期满之后合约自动解除,从而以较少的资金投入满足临时性的需求。

(二)SaaS

SaaS即软件即服务,将服务商开发设计的软件作为一种服务提供给用户。此种服务模式一般是由企业租用公共云计算平台,利用互联网,从而取得相应的服务。企业可以根据自己的实际需求,结合服务商所提供的服务,选择适合的服务。这种服务模式普遍适用于对计算和存储资源有需求但资金实力有限的企业。该模式的弊端在于服务商提供的软件服务往往具有普遍适用性,而企业个性化的需求得不到满足,如果单独定制,又增加相应成本。

(三)PaaS

PaaS即平台即服务,平台即服务是对软件即服务这一服务模式的扩展,它将云计算时代的服务器平台以及开发平台环境进行出租,企业可以根据需要在平台上开发定制式的软件,从而满足企业个性化的需求,弥补SaaS服务的局限性。平台提供的服务,可以使企业摆脱资金不足和能力水平有限的限制,还可以大幅缩短软件开发周期,提高软件开发的成功率。三种服务模式各有千秋,企业可以根据自己业务的性质、规模的大小、资金实力、人员素质等一系列权变因素来选择合适的服务模式,将管理会计的运行置于云计算平台上,运用一种或者是多种服务模式来提高管理会计的运行效率与经济效果。

三、云计算平台中管理会计应用与推广的优势

(一)处理效率提高,降低财务运营成本

云计算平台的出现,大大降低了财务人员响应时间,加快了企业的反应速度。客户可以使用智能手机、平板电脑等不同的终端,根据需要立即进入系统进行业务处理和信息采集,实现随时随地处理业务而不受外界条件的限制,如地域、时间、组织等。同时,企业通过平台能够充分利用资源,避免雇佣更多的员工、设置更多的部门,建设更多软硬件系统,从而减少企业财务资本及运营成本,同时还可以降低系统投资及维护成本。

(二)员工柔性化程度提高,提升管理会计运行效果

将企业的管理会计运行放置于云计算平台中,为了适应云计算环境的要求,会迫使企业逐步实现业务的标准化处理,从业人员的专业化,员工服务的柔性化,从而改进企业运行管理会计的状况,提高整个企业的财务工作效率,提升整个财务服务质量。

(三)强化财务管控力度,提升企业整合能力

通过服务共享实现数据汇集的效果,使得会计信息具有及时性、完整性和精确性,帮助高管在进行决策或者财务分析时提供有力依据;同时,管理会计的强化建设,使财务人员有更多的精力深度参与业务运营,更好地为业务服务,提高运营能力。另外,云计算平台应用,使企业在开拓新业务更快捷,使得企业工作运营更简洁、更准确,同时也省去了职能部门的支持,有利于企业迅速扩大自己的业务范围,提高整合速度。

四、推进云计算平台下管理会计应用与推广的对策

(一)加强云计算平台的建设

目前,云计算平台的建设处于刚刚起步阶段,大部分提供商在资金技术方面还比较弱,经验不够丰富,投资风险较大。因此,政府部门应当制定相应的扶持政策,鼓励企业间的资源整合,建立云计算产业联盟,实现优势互补,共同建立云计算产业生态圈;同时政府也应当加大资金投入,将资金倾斜于开发风险较大但极具战略意义的项目,从资金上为企业提供支持。另外,云计算服务提供商也应当不断改进和完善提供的服务,建立起更完善更符合企业个性化需求的云计算平台。

(二)企业财务数据安全机制设计

确保云端数据的安全性是云计算平台能够流行和运用的技术基础。企业的财务数据除了对外公开呈报的财务报表外,大部分属于企业的核心机密。目前的云计算服务模式,往往存在着多家企业的数据存储于同一家服务商的云端上,存在着被黑客盗窃或者是将数据泄露给其他用户的风险。因此,服务提供商应当从技术上保障财务数据的安全。

云计算理论论文篇4

科学工作流由工作流管理系统提交和管理,工作流管理系统驻留在提交主机,协调调度工作的流执行。工作流管理系统将工作流中的任务分配到虚拟机的工作节点,任务的执行所需要的数据可以从一个或多个输入数据存储点输入。中间文件在工作流执行期间驻留在数据暂存站点。当工作流结束时,工作流管理系统删除中间数据,同时将输出文件从暂存站点转存到输出站点,然后永久性保存。根据工作流管理系统和目标执行环境的不同,多个数据站点可以协同工作。例如,在输入数据已经驻留在计算节点的情况下,该计算节点和输入点是相同的。图2显示了具有两个任务的工作流,来说明工作流所需的文件是如何在逻辑上独立的站点之间移动的。

3对象存储应用于科学工作流中的数据管理

对象存储系统主要包括存储服务器、元数据服务器、客户端等组成部分,其核心思想是将数据的读和写与元数据存储分离,如图3所示。存储服务器主要负责数据存储、智能的数据分布以及每个对象元数据的管理;元数据服务器主要提供对象存储访问、文件和目录访问管理以及客户端缓存的一致性管理等功能。为了提供可扩展的可靠服务,对象存储器的内部结构非常复杂。例如,亚马逊的简单存储服务(S3)[12]通过REST(RepresentationalStateTransfer)、SOAP(SimpleObjectAccessProtocol)和APIs(ApplicationProgrammingInterfaces)提供检索和删除操作;它将一个对象的多个副本布局在存储服务器上以提供错误情况下的冗余。很多网格存储服务和为数据密集型应用设计的协议可以认为是对象存储,这种架构对构建来自不同的执行环境的数据管理模式而言具有重要的借鉴意义。针对面向大数据工作流,利用对象存储的优点,本文提出两个方案:一是工作流中的3类数据文件都使用远程的对象存储;二是在计算节点上使用共享文件系统作为数据暂存点来存储中间数据。

3.1单独使用对象存储

在这种情况下,所有的数据都存储在对象存储系统中,工作流管理系统需要从对象存储中无缝检索数据,为本地工作流任务使用。在这样的设置中,工作流管理系统从对象存储中检索输入文件和中间文件,然后,工作流中的任务对本地的POSIX文件系统做必要的输入/输出设置,任务完成时,工作流管理系统能够将中间数据和输出数据存储到对象存储中。这样,即使工作流被部署在分布的资源上,科学应用只需要对POSIX做常规的输入/输出设置,就能完成工作流的执行。工作流管理系统与对象存储的多次交互增加了工作流执行的开销,而该开销与分布资源上的计算相比并不算大。对象存储中既有输入数据也有中间数据,只要工作流系统与对象存储能够无缝检索和存储,那么任务执行可以在任何地方。如图4中,任务t1可以在校园计算机集群上完成,而属于同一工作流的任务t2可以在亚马逊的EC2上完成,t1、t2使用亚马逊的S3对象存储作为中间数据文件的暂存。总之,数据存储和执行环境的分离,使得工作流在分布资源上的执行更为容易。一个常见的情况是,当计算需求超过本地或校园计算所提供的资源时,将使用云资源。图4也说明了工作流的数据移动情况。在这里,文件F-i被传送到云中的高性能计算集群工作节点的本地文件系统。任务t1从该节点开始,读入输入文件F-i,然后写入本地文件系统的中间文件F-t,F-t被传回到作为数据暂存点的对象存储中。F-t文件将从对象存储中被检索进入到EC2节点的本地文件系统。任务t2启动后读取F-t文件(该文件是由t1创建),然后将F-o写到本地磁盘,再传送到对象存储中。以上所有的数据传输工作都由工作流管理系统完成。科学工作流中单独使用对象存储的明显不足之处是,数据重复传输会引起在大数据处理过程中的延迟。工作流中的多个任务使用相同的文件,所以重复传输是显而易见的[13][14]。对象存储将对同一资源的重复请求认为是不同的请求,对象存储通常以其良好的扩展性减轻这种重复对工作流性能造成的影响。另外,工作流系统可能在本地节点选择缓存文件,或者利用集群中的共享文件系统来减轻此问题。延迟是整个工作流性能应该关注的问题,云对象存储的设计提供了很高的带宽,但对单个检索或对象操作可能需要数秒钟的延迟。对具有大量文件的数据密集型的科学工作流而言,这种延迟显著增加了工作流运行的时间开销。大型工作流中的另一个问题是多数中间文件需要被传输到对象存储中由相关后续任务检索并使用。由于商业对象存储提供以GB为单位的存储,并按迁移、存储和检索的请求数付费,所以重复传输也就意味着费用的增加。

3.2共享文件系统作为数据暂存

解决由数据重复迁移造成的延迟问题的方法之一,是工作流管理系统将中间文件暂存在POSIX兼容系统中,由多个计算节点文件系统共享,然后在一个资源节点上运行所有的计算。文件共享系统保存了工作流管理系统中所有任务的中间数据,在这种情况下,只有输入输出文件存储在对象存储中。由于中间文件不需要在对象存储与计算节点之间传送,从而可降低使用商业云对象存储的费用。如图5所示,是一个具有文件共享系统的高性能计算环境下具有2个任务的简单工作流。文件F-i被工作流管理系统传送到集群文件共享文件系统。任务t1在计算节点1上启动,从共享文件系统中读入文件F-i,然后将中间文件F-i-t写入到共享文件系统中,任务t2在计算节点2上启动,从文件共享系统中读入F-i-t(由任务t1创建),然后将其输出写入到F-o,F-o由工作流管理系统送到对象存储中,这种方法的优点在传统的有高速并行超级计算环境中尤为显著。例如,XSEDE(ExtremeScienceandEngineeringDiscoveryEnvironment)节点对多数科学工作流点有极大扩展性[15]。值得注意的是,如果第一个计算节点忙而需要将计算溢出到另一个节点时,这种随数据布局任务的方法,损失了布局计算的灵活性。以上两种方法各有所长,选择使用哪种方法取决于工作流的类型和工作流执行的目标环境,这就要求工作流管理系统的开发具有弹性的数据管理方案,允许科学家有效使用对他们有用的基础设施。工作流中的数据管理方案应该具有如下特征:首先,科学工作流管理系统允许任务和数据后绑定,任务依据资源的可用性映射到计算资源上,任务在执行时能够发现资源,并从众多存储中选择数据暂存位置;其次,在科学家只有一个计算资源可用的情况下,允许任务和数据的静态绑定;再次,支持使用不同协议和不同安全机制访问对象存储。

4相关工作

工作流管理系统处理数据的方法很多,Swift[16]采用与本文所描述的第二种模式类似,使用本地文件系统或共享文件系统作为数据缓存,提交主机扮演数据暂存的角色。系统首先选择一个计算站点来运行一个任务,然后将数据从提交主机推向该站点的文件系统,任务执行后,输入的文件被回传给提交主机,中间文件被留在共享文件系统中以便后续任务的执行。相对而言,本文将数据文件(包括输入、输出、中间文件)与提交主机分离,并使用不同的协议,具有更好的灵活性。其他工作流管理系统如Kepler[17],Triana[18]和Taverna[19]关注的是流式工作流中任务的调度和其他Web资源的调用,这些工作流具有图形化的用户界面,允许用户搭建具有不同部件的工作流,但通常没有涉及访问大量数据集的问题。这些工作流中的数据管理很大程度上依赖于用户,数据管理自动化非常有限。Kepler[20]引入了一个MapReduce执行器,允许执行采用MapReduce算法的混合工作流。Hadoop平台通常用来运行数据密集型的科学应用,它所提供的文件操作与POSIX类似,允许随机读,但不允许随机写。在这种情况下,Hadoop平台负责将输入文件切片并分布在各个数据节点。而本文提出的方法主要针对工作流运行在多个不同的执行环境中,代码不能MapReduce的情况。在XSEDE中,任务利用分布式文件系统如GPFS-WAN[21](GeneralParallelFileSystem-WAN)来访问数据,分布式文件系统支持POSIX操作,可以对输入和输出文件进行远程访问。研究表明[22],将大型数据集布局在本地计算节点会更好,但这一策略也会带来新的问题,如不同类型工作流的融合以及数据布局策略算法等。

云计算理论论文篇5

1.2云计算的种类

1.2.1公有云

公有云是指按照云计算的规模划分,在对已有资料筹划和整理后,总端操控处将其发送给需求者,具有操作简单、快捷等优势。但公有云模式的缺陷也较为明显,即采用公共模式存放所有的资料,容易导致资料泄露。因此,应提高此模式的安全性和可靠性。

1.2.2私有云

私有云与公有云相似,二者都按照计算规模划分,业内人士将私有云称为“私有模式”。私有云具有自行调整资源的优势,但在最初的准备阶段,需要大量的启动资金才能开展,这是私有云模式的明显缺陷。

1.2.3混合云

混合云是指公有云与私有云的合体,兼备了二者的优势和弊端。

2云计算在高校实验室的应用现状

随着时代和经济的发展,在我国高等教育院校中,计算机的使用频率和普及程度在逐年上升。作为一种新型的管理系统,云计算被广泛应用于高校实验室中。因此,我们应按照教学的实际需要,制订最佳的管理策略。

2.1简化设备管理

仅凭校园的硬件设备完成对设备的维护工作是不可能的,但如果延长维护时间,不仅会耽误日常使用,还会造成重复性故障,进而加大了整改难度和资金投入。从专业的角度看,软件的修复和更新工作均十分烦琐。而使用云计算技术能有效补足这方面的短板,实验室的管理人员只需借助云计算设备修复和更新“有需要”的机器,便可有效缩短工作时间,从而减少操作的复杂程度.

2.2统一安全修复高校

由于高校的教学任务繁重,所有学生都在同一个实验室上课,导致计算机设备处于不停歇的运转状态,硬件和软件的使用频率过高,造成系统超负荷工作,加之计算机的数量庞大,无法做到及时维护,这也加大了系统出现故障的概率。而云计算可利用云端对每一台计算机进行操控,用户可按需索取。比如,用户想要对系统杀毒或升级,便可利用云计算同时进行这2种操作,且操作方式简单、快捷,有效节省了时间。此外,服务器还会记录用户的所有访问,检测可能会影响设备安全运行的潜在威胁,并对系统自动修复、还原。现阶段,我国大部分高校采用还原保护方式,在安装应用后,必须放开保护权限,系统长时间处于无保护的状态下,容易受到恶意侵犯。而云计算具有软件备份、统一管理资源和设备的功能,管理系统时,系统仍处于防护状态,从而可消除对系统产生威胁的因素,有效改善以往不安全的运行环境。

2.3减少学校资金投入

因为成本太高,多数高校不可能一次性更换所有的设备,所以,分批购买是大多数高校购买计算机的方式,但这样会造成机器型号不一、种类繁杂等情况,进而加大了实验室管理工作的难度。而引用云计算技术,可实现软件云端化,在服务器中安装软件,这样在降低高校设备维修费、使用费用的同时,还延长了计算机的使用寿命,可谓一举两得。

2.4提高实验室的使用效率

从实验室使用效率的角度看,常存在编码落实情况较差的问题,且设备分布较为分散,导致师生之间沟通困难,教师无法实行统一授课,学生的操作平台散乱,最终严重影响了教学质量。虽然很多机器均未老化、损坏,但却因出现故障时没得到及时维修,最终变为闲置机器。而云计算技术能统一筹划、集中各个设备,师生之间可借助云端分享数据和信息,具有效率高、操作方便的特点,提高了课堂教学的效率和质量。

3云计算在实验室管理中的技术原理

云计算具有强大的执行力,管理层的核心主宰功能和在云端储存资源或软件的功能强大。虽然云计算属于高新技术,但它对机器硬件方面的要求并不高,从而有效减少了实验室的管理成本。此外,连接虚拟化层具有转化工作项目的效果,采用简单易行的逻辑形式,降低了设备承受的压力;可连接终端用户访问层,即使用者登录系统后,可按需所取、访问各项资源。

云计算理论论文篇6

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。

云计算理论论文篇7

首先是编制导学案。主备教师在该学科集体备课前准备好学案和电子课件,然后在集体备课时共同研讨、优化学案和电子课件,整合优化后上传到“人人通云教学”平台的“云盘”和“导学”模块。其次是资源的开发和收集,备课教师深入研究课程标准和教材内容后,依据教学难点和重点,制作微课,或者在其他资源网上收集相关的优质课程资源,推送给学生。

2.云学习

学生在独立预习教材的基础上,运用电脑或者其他电子终端观看导学案和视频,观看、阅读、听讲,进行课前学习。学生按导学案的要求,完成学习任务,制作课堂展示课件,学习完成后,利用云平台的笔记功能记录错误和困惑以待课堂上交流反馈。教师可以在课前登录“人人通云教学”平台,了解学生预习情况,调整课堂教学进度、难度,制定个别辅导计划,增强课堂教学的针对性和有效性。

3.云课堂教学和学习测评

经过三轮以上的实验教学,在学科组的研究讨论下,形成了在时间和顺序上基本稳定的云课堂教学模式课中教学流程,在不同课型、不同内容和不同容量的教学过程中,时间和顺序可以做灵活调整。课堂上,首先教师运用交互式电子白板和“人人通云教学”平台内准备的课件和资源,创设生动有趣的情境,更好地激发学生的学习兴趣,点燃他们思维和智慧的火花。接着,学生在小组协作平台上通过同侪互助,形成统一的意见,由小组代表向全班展示本小组的学习成果。各学习小组在平台互动交流后,排除重复的提问后,提出本组学习过程中遇到的疑惑,教师在收到各组提出的疑问后,在班上统一对共性问题进行重难点的答疑和小结。最后进行在线测评,教师通过平台的后台统计可以得知学生存在的问题,测试后及时对存在的问题进行讲解,并对学生存在的个性化问题进行辅导。

4.提炼深化

通过云平台,学生课前预习、课堂表现情况、测验评价成绩,均被实时记录,形成学生云课堂学数据。通过平台系统的分析,可以对学生的知识掌握情况、应用技巧、分层能力等进行客观呈现。教师可以通过系统分析发现问题,进行批评性的反思,有针对性地对教学方案进行优化,对教学方式进行改进。

二、实验情况和数据分析

1.实验的设计

(1)实验对象。从2014年4月起,在实验校七年级4个班中抽取两个人数、成绩基本相近的班级1班和4班作为实验班和对比班,其中1班为实验班,共47人;4班为对比班,共46人。(2)研究内容。“云课堂”教学模式的主要特点、程序,“云课堂”教学模式的实效性及学生学习策略的改变。(3)控制。实验班和对比班都由同一教师任教,都用湘教版七年级地理下册九年义务教材,为了避免实验时间过长而导致的干扰变量过多从而影响实验效果,本实验没有采用一年或一学期的实验周期,而是采用了按教材单元模块的教学来设置实验周期,实验的教学内容为湘教版七年级地理下册第三章《走进国家》,时间从4月开始,到6月底结束。按学校的统一规定,每周2课时,实验时间为12周,共24课时。教学的任务和要求也一样,实验班的地理课采用“云课堂”教学模式进行教学,对比班采用常规教学法教学。(4)检测。前测用下学期期中成绩,后测用自编的第三章《走进国家》单元能力检测成绩,,前后测试卷在考后经过的学科组总结和分析,信度和效度均达到较高水平。实验完成后,实验研究人员还应用修改后的初中生学习策略量表(lassi量表)对学生进行学习策略测量,并运用数据分析软件对检测的数据进行处理。

2.实验数据分析

其中,n为样本容量,即各班级人数。X是样本的平均数,即测验平均分。S为样本的方差。

3.学习策略的测量及分析

实验班与对比班学生的学习策略在动机、信息加工、选择要点、学习辅助、自我测试和考试策略这几项上呈统计显著(P<.05)。表明实验班学生在学习上更认真投入,思维能力更强,更善于在学习中面对大量信息时,从中选择重要信息进一步学习,更善于创造和使用辅技术及材料来帮助学习,更善于使用复述和理解监控技术判断自己对要学习的信息的理解程度,更多地意识到自我评价的重要性,更善于备考。

三、结论与建议

通过实验得知,云辅助教学对提高学生知识掌握的程度和学生学习策略的改进有较大的促进作用,教学实验是有效的。学生在参与学习的过程中,能够利用情境、协作、会话等学习环境要素去充分发挥自身的主动性、积极性和首创精神,最终实现有效的知识建构。云教学平台的使用,促使学生通过自主学习、独立思考、对话交流去获取知识,培养了学生的独立精神和协作品质,以及获取知识、分析问题、解决问题的能力。对于教师,在很大程度上促进了教师的专业发展。首先,云环境下的翻转课堂教学实施,需要教师通过对现有多种资源进行再次利用,实现对知识信息的开发、加工、组合和整理,因此锻炼了教师知识重组、意义建构、资源整合的能力;其次,利用云教学平台的大数据功能,教师能够了解学生在学习过程中的知识掌握情况,及时发现教学中存在的问题,并针对薄弱环节进行批评性的反思来改进自己的教学;第三、教学模式的改变,促使导学案的设计成为教学中的重点,是对传统教学设计的一个颠覆,是真正意义上的教学设计和教学创作过程,它需要教师对所教的知识进行再加工,需要融进教师的个性、思想、理念和方法,进一步促进教师对现代教育理论和技术的学习和掌握。在实验的实施过程中,笔者发现一些需要关注的问题。

1.必须认真编制导学案,重视导学案的应用

导学案是学生整个学习过程的引领,其质量的好坏关系到整个云课堂教学模式实施的成败,教师可以通过导学案对学生进行导引,创设问题情境,诱发学生的思考,使其在认知上出现新的“冲突”,促使学生为解决“冲突”而自控性地选择相应的学习资源,并利用原有认知结构针对新知识的不同情况进行同化或顺应,对其原有的认知结构不断地进行反思和重构,形成新的认知结构,从而达到新的平衡。

2.提高云教学主导者的全程把控意识

云教学平台是一个新兴事物,学生的好奇心也很重,同时网络的自主性很大,网络的内容十分芜杂,学生在学习的过程中容易被与教学无关的内容所干扰而分散学习精力。因此,要求教师科学合理地对云课堂的全程有意识地把控,通过把控激发学生的学习热情,维持正常的课堂教学秩序。把控的内容包括学生的课堂纪律、学习态度、师生互动的频率、课堂氛围等.以期让云课堂效果得到最大程度的优化。

云计算理论论文篇8

众所周知,作为改变传统计算资源交付模式,成为计算机互联网下一代IT产业革命的核心技术,云计算成为新时代信息领域的技术新宠[1-2]。云计算包含了一系列可以动态升级的资源,用户可以共享这些资源并可以通过网络互相访问,而用户几乎不需要掌握云计算的技术,只需要根据自身需求租赁云计算平台中的虚拟资源即可。

云计算有着重要的应用前景和。然而,由于云计算需要对资源进行按需分配、按照用量付费以及动态伸缩等特点,因此云计算市场就需要要较为合理且严格的分配策略[3]。云计算中的资源配置一直以来都是计算机科学领域的一个难题,如何合理分配虚拟机资源以及服务器的物理整合是我们需要解决的问题,该文提出一种基于博弈策略的云计算环境下的资源优化配置策略,以促进云计算理论的快速发展并扩展其广泛应用。

1 虚拟机资源优化配置问题描述

博弈策略是根据演化博弈论提出的,它摒弃了一般博弈理论中完全理性的假设,根据生物进化理论与遗传理论,从系统的观点出发,将群体行为的调整过程作为一个动态系统进行看待,从而充分利用个体与群体之间的关系以构成较为宏观的理论模型,从而为更真实地反映物体之间的复杂联系和主体与个体之间的联系提供新的理论依据。

下面我们给出基于博弈策略的云计算市场基本模型,如图1所示。

2 虚拟机资源优化配置模型

由于云计算市场是一种基于虚拟平台的资源销售,云计算市场通过接收用户的请求,然后根据服务过程对用户需求进行排队,由于任意一个IaSS供应商都可以从云计算市场中获得自己的份额[4]。因此IaSS供应商就可以通过签署服务等级条约来决定用户资源交易。

根据IaSS供应商的虚拟机资源以及服务速率,我们额可以计算虚拟机资源的成本,用[ci]表示。而IaSS供应商设置了单价范围,由此我们就可以计算IaSS供应商的单位资源收益[prmini]。现在,我们就可以计算出IaSS供应商的净收益为:[pri-c]。

本文中,给出了虚拟机资源配置的过程(图所示),图中,每个IaaS供应商参与博弈优化的二元组策略通过云计算市场得到其对应的市场份额,为了增强自身作用,供应商需要对自己的策略进行动态调整。

3 结束语

论文通过分析云计算目前面临的资源优化配置问题,从而提出了一种基于博弈演化策略的云计算资源优化配置策略。该策略利用博弈演化实现了IaaS供应商对资源的按需获取,从而使得云计算市场内的资源分配达到合理性与公平性,提高云计算的工作效率。

参考文献:

[1] 张建平.云计算中基于MapReduce集群模型的调度优化与研究[D]. 南京:南京邮电大学, 2013.

[2] 王晶,方伟,陈静怡,等.云计算环境下的自适应资源管理技术综述[J].计算机工程与设计, 2012, 33(6): 2127-2132.

云计算理论论文篇9

人类社会已经迈入了信息化时代,随着云计算技术应用范围的逐步扩大,云计算技术已经逐步成为了现代互联网领域所必不可少的一部分。在这样的背景下,计算机领域范围内对于云计算信息安全问题的关注度也在逐步提升。与此同时,在进行云计算安全管理的过程中,对于安全关键技术的引进已经成为了云计算发展的未来发展趋势之一,是促进云计算系统管理效率的有效手段。针对这样的情况,本文将具体的结合相关的云计算安全管理技术,介绍如何有效的应对云计算系统遇到的网络安全问题。

1 云计算安全的关键技术理论探析

在进行云计算安全的关键技术的应用研究过程中,要从云计算技术应用的各个环节来进行云计算安全关键技术建设,并在各个环节之中充分的利用云计算安全技术的优势,不断的提升云计算安全技术的应用水平,进而有效的提升云计算技术的应用安全度。并在进行云计算技术的应用过程中,利用到相应的数理统计知识和概率论知识进行对云计算安全关键技术的进行讨论,提升云计算安全技术的应用水平,并按照相关的技术理论展示目前的云计算技术安全管理结构。

从目前应用的云计算安全的关键技术来看,主要的技术包括:SaaS应用技术、PaaS应用技术、数据传输技术、数据残留处理技术等方法,这些方法在应用的过程中,可以从云计算运用的过程中,发挥出整体性的安全保护效果,进而从全过程保证云计算的安全运行,发挥出云计算系统的基本作用。

2 云计算技术应用过程存在的问题

截至目前为止,虽然云计算安全技术和云计算系统管理技术已经得到了迅速的发展,但是,在实际的云计算安全技术应用过程中,还存在着一定的制约情况,在后续的解决过程中,主要从以下几个方面进行优化设计。

2.1 网络黑客对云计算系统攻击问题

随着云计算技术技术的发展,在社会领域范围内产生了很多的新型工作领域,云计算系统也凭借着其大存储量、高速传输数据性能在互联网发展领域得到了极大的发展。但是,凡事都具有自己的两面性,云计算技术技术的发展也是一把双刃剑。例如,在进行云计算技术的实际应用的过程中,很有可能会受到来自互联网黑客的攻击,由于云计算是依靠于互联网的“虚拟空间”进行的数据存储,里面所包含的数据信息资料也十分丰富,黑客攻击对于云计算的安全有着极大的影响。

在进行黑客攻击对于云计算安全的影响层面,可以通过使用正态分布函数进行相关的分析检验,并得出相关的结论。从相关数据文献资料的查询可以看出,来自网络黑客的攻击很有可能会给云计算技术的安全技术应用过程带来较大的干扰。

具体的来说,通过网络黑客对于云计算互联网的攻击(主要的途径就是互联网黑客通过自己的编程功底,制作出相应的木马文件,来进行对云计算系统的安全性打击。例如,近几年出现的病毒“熊猫烧香”等,都对互联网上的数据资源造成了极大的影响),何可所制作出来的病毒性物质具有对云计算系统的强大破坏能力。与此同时,由于云计算技术的核心技术在于将大范围的计算机系统都通过互联网形成了一个大范围的“虚拟存储系统”,这就导致黑客所制作出来的病毒对于云计算系统具有强大的破坏能力,能够极大的对云计算技术系统造成破坏。经受过这些病毒攻击的云计算系统往往会出现崩溃的情况,严重的威胁到了云计算技术系统的信息安全。

2.2 解决木马程序对云计算系统的攻击问题

截至目前为止,对于云计算系统进行攻击最广泛的病毒就是木马程序攻击,这也是进行云计算安全技术研究的核心问题。在进行云计算安全关键技术的应用过程中,要从云计算系统很有可能会受到木马程序的攻击的层面进行规划设计。

云计算理论论文篇10

随着有关云计算概念、术语和技术的不断涌现和大量报道,人们在生活中越来越多的采用和实施云计算技术。由于云计算概念和技术比较新颖,涵义比较宽泛,再加上市场上一些人将云计算放大成无所不包、无所不能和无所不在的万能技术,对云计算的描述和推销多少出现了一些浮燥和炒做的嫌疑。脱离实际过分夸大或缺乏全面分析地炒做云计算不仅可能让人误解,也会使得云计算的发展不切实际,对于云计算产业在中国的成长非常不利。所以,有必要对云计算的由来和概念进行了较为全面的梳理和定义。在总结云计算技术为IT产业带来好处的同时,找出不足及局限,从而更好地发展云计算技术。

一、云计算的概念

云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(ParallelComputing)、网格计算(Grid Computing)发展来的,是一种新兴的商业计算模型。

中国网格计算、云计算专家刘鹏认为 :“云计算将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务”。

云计算中的“计算”是一个简单而明确的概念。“计算”系指计算应用,在我们生活中可以指一切IT应用。随着网络技术的发展,所有的信息、通信和视频应用都将整合在统一的平台之上。由此推而广之,云计算中的“计算”可以泛指一切ICT的融合应用。所以,云计算术语的关键特征并不在于“计算”,而在于“云”。

二、云计算的发展模式及其特征

早期云计算来之于国际上以亚马逊、Saleforces.com和谷歌(Google)为代表的公司,并且都提供了具有显著特征,但又代表着不同模式的成功云业务。

云计算按照层次将业务模式划分为3层,最顶层是软云,中间层是平云,底层是基云。在基云之下是构建云计算的基础技术。

基云也称基础设施服务,指将IT的基础设施作为业务平台,直接按资源占用的时长和多少,通过公共互联网进行业务实现的“云”。基云的用户可以是个人,也可以是企业、集体和行政单位。基云的IT业务是将存储、网络、计算、安全等原始IT资源提供给用户。用户可以通过操作系统和应用软件(如Web服务软件和数据库等)来使用IT资源。

平云也称平台服务,指将应用开发环境作为业务平台,将应用开发的接口和工具提供给用户用于创造新的应用,并利用互联网和提供商来进行业务实现的“云”。

软云也称软件服务,指基于基云或平云开发的软件。软云是通过互联网的应用来实现业务,软云业务可以利用其他的基云和平云平台,也可以利用软云运营商自己的基云和平云环境。

基于云计算的实践与营销案例,归纳出云计算的基本特征如下:

(1) 虚拟化的超大规模

云业务的需求和使用与具体的物理资源无关,IT应用和业务运行在虚拟平台之上。论文写作,数据。云计算支持用户在任何有互联网的地方、使用任何上网终端获取应用服务。论文写作,数据。

(2)动态的高可扩展性

云技术使用户可以随时随地根据应用的需求动态地增减IT资源。由于应用运行在虚拟平台上,没有事先预订的固定资源被锁定,所以云业务量的规模可以动态伸缩,以满足特定时期、特定应用及用户规模变化的需要。

(3)高可用性

云平台使用数据多副本拷贝容错、计算节点同构可互换技术来保障服务的高可用性。任何单点物理故障发生,应用都会在用户完全不知情的情况下,转移到其他物理资源上继续运行,使用云计算比使用其他计算手段的可用性更高。

三、云计算技术的应用

传统模式下,企业建立一套IT系统不仅仅需要购买硬件等基础设施,还需要买软件的许可证,需要专门的维护人员。当企业的规模扩大时还要继续升级各种软硬件设施以满足需要。对个人来说,我们想正常使用电脑需要安装各种软件,而许多软件是收费的,对不经常使用该软件的用户来说购买是非常不划算的。对于企业来说,计算机等硬件和软件本身并非他们真正需要的,它们只是完成工作、提供效率的工具而已。

云计算的最终目标是将计算、服务和应用作为一种公共设施提供给公众,使人们能够像使用水、电、煤气和电话那样使用计算机资源。

最简单的云计算技术在网络服务中已经随处可见,例如搜寻引擎、网络信箱等,使用者只要输入简单指令即能得到大量信息。

目前,以Google云应用最具代表性,例如GoogleDocs、GoogleApps、Googlesites,云计算应用平台GoogleApp Engine。

四、云计算的发展趋势

“云计算”是一个很时尚的概念,它既不是一种技术,也不是一种理论。准确说,云计算仅描述了一类棘手的问题,因为现在这个阶段,“计算与数据”跷跷板的平衡已发生变化,即已经到“移动计算要比移动数据要便宜的多(Moving computation ischeaper than moving data)”。

随着个人PC市场的逐渐饱和,全球经济增长放缓对于企业IT投资的负面影响,云计算适时的出现在了大家的视野中。论文写作,数据。论文写作,数据。作为一种全新的获取计算资源的方式,云计算将会彻底改变IT产业的结构。论文写作,数据。由于计算资源从客户端向计算中心的集中,传统纯硬件厂商的生存空间将更为狭小,大浪淘沙的行业洗牌会继续持续。论文写作,数据。云计算模式下,互联网将成为连接厂商与客户的唯一通道,互联网业的霸主和软件供应商的融合势在必然。

虽然现在还有很多人担心云计算的可靠性和安全性等问题,但时间会证明这些问题在行业模式的大转变下都只不过是些细枝末节的问题。正如B2C刚刚兴起时,人们一度认为网上交易的安全性,支付的方便性等会阻碍它的发展,但随着时间的推移,这些问题已经被证明根本不值一提。同样,对于云计算带来的IT行业大变革,时间也会给出最好的答案。

五、结束语

云计算技术将不仅提供传统意义的IT资源和应用服务,而且将支持包括IT、通信、电视、移动和物联等一切互联网技术融合后的资源使用和业务应用。云计算发展的关键技术主要有统一交换构架、统一虚拟化和统一计算系统,云计算发展的战略推手将是组建开放产业联盟和推动开放技术标准。

云计算模式具有许多优点,但是也存在的一些问题,如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、网络传输问题等。云计算技术它是一个即将,或者正在改变我们工作和生活的一场变革,是拥有比较持久生命力技术演变,包括商业模式的革新。“云计算”代表了一个时代需求,反映了市场关系的变化,谁拥有更为庞大的数据规模,谁就可以提供更广更深的信息服务,而软件和硬件影响相对缩小。

参考文献:

【1】(美)MICHAELMILLER.云计算[M].机械工业出版社.2009.

【2】(美)芬加.云计算[M].电子工业出版社.2009.

云计算理论论文篇11

云计算已经被欧美许多国家的政府组织应用于电子政务系统。以英国政府的“政务云”为例,它包括多层级的开放数据平台和应用程序平台,拥有庞大的用户群,未来还准备移植到4G移动通信平台上。美国是目前唯一将云计算全面应用于政府机构的国家,联邦、州、地方各级政府以及社团组织已经广泛应用云计算技术。在我国,原有电子政务系统中存在资源分散、信息孤岛和业务割据等问题,而利用云计算可以最大限度地实现资源共享、政务业务协同和部门间信息的互联互通。云计算技术这种特质决定其将作为我国政府解决电子政务难题的强大武器。然而,很多政府部门仍然对云计算技术的采纳持观望态度。因此,分析政府部门采纳云计算技术的成因对于促进电子政务的快速发展具有重要的战略和现实意义。

近年来,实业界和学术界的期刊对于云计算的概念、体系架构和应用模式保持了高度的关注。理论界有关云计算技术的研究不断出现,国际期刊上已发表了一系列有关云计算技术的高水平研究成果。然而,国外现有研究主要聚焦于对云计算技术本身特征及其对组织影响结果的探讨上,关于政府部门采纳云计算的现状和成因的研究几成空白。在国内,尽管云计算技术在实业界已经形成了重要的影响力,学术层面上的研究依然非常欠缺。基于上述情况,本文将围绕云计算技术在政府部门电子政务建设中的采纳这一问题,进行规范的多案例研究,构建政府组织环境下云计算技术采纳的理论模型,揭示影响政府部门采纳决策的主要因素,以期推进政府组织中云计算技术的深度应用以及促进我国云计算自主创新产品研发工作的进展。

二 、文献综述和理论框架

虽然云计算这一名词频频出现在各种学术性文章和实业界报刊中,它的含义和所指却一直是随意而不统一的。其中,美国国家标准与技术研究院NIST(National Institute of Standards and Technology)的对云计算的定义比较具有代表性:“云计算是一种无处不在、方便的、按需网络访问配置计算资源的共享池(如网络、服务器、存储、应用程序和服务)的模型,它可以快速配置,使服务管理资源的工作量和服务提供商的交互减小到最低限度”。由此可见,云计算是基于互联网的服务的增加、使用和交付模式,通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源,是传统计算机和网络技术发展并逐渐融合的产物。这种代表性的定义强调云计算是一种模式,在整个互联网中动态提供服务。这说明计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。因此,可以认为云计算是一种虚拟、共享和创新性的商业模式。

随着云计算技术对组织信息化建设的影响不断扩大,研究者不仅热衷于讨论相关的技术问题,也逐渐开始关注云计算技术对组织发展的影响作用等管理问题。相关的研究方向主要包括对云计算技术对组织经营绩效的影响以及管理架构的影响作用的考察,以及对云计算技术促进整个行业发展等方面的研究。

现有文献中严重缺乏针对云计算技术在政府部门采纳的研究。Tomatzky和Fleischer(1990)提出的技术―组织―环境模型(Technology,Organization,Environment,TOE)几乎成为所有新兴技术采纳研究的共同理论基础。TOE模型认为,组织对一项新技术的采纳受到技术本身特征、组织以及环境三方面因素的影响。其中,技术因素主要关注技术本身的一些特性,如兼容性、功能以及相对优势等。组织因素是指采纳技术的组织类型、规模、经济模式、组织文化以及组织现有的信息技术基础设施等。外部环境指的是组织运行所处市场(产业、竞争者)竞争程度以及政府政策等。由此可见,TOE模型是一个高度概括性的框架,许多学者在不同类型信息技术的采纳研究中成功引用了这一模型。本研究也以TOE模型为理论框架,将其应用于云计算的采纳问题,开展探索性的多案例研究,对其进行细化和拓展。

三、研究方法――多案例研究

本文的研究工作遵循规范的实证性案例研究方法展开。首先,进行多案例研究的样本选择,10家信息密度高的中国政府部门被纳入我们的调查对象。然后,收集案例研究企业的相关资料,并对其中3家政府部门进行实地观察,并在理论文献的指引下制定访谈提纲。数据收集的方法以深度访谈为主,辅以相关文档的查阅。对所有的访谈进行录音,并进行详细的笔录,然后将笔录文件和录音文件整理成文字稿。另外,研究人员反复地阅读文字稿,并与相关文献进行比对,如此反复迭代形成相关结论。在研究过程中的各个步骤中对各方面的严谨性指标也予以了充分的考虑,并遵循科学的案例研究法则,其满足信度和效度方面的检验要求(Yin,2003)。

四、研究发现

通过对案例访谈资料进行分析,并参照TOE模型,我们发现我国政府采纳云计算技术的动因可以从环境因素、组织因素和云计算技术特征三个方面去考察。国家对云计算技术的支持政策对云计算技术的推广应用起到了关键性的作用。可以认为,目前政府部门应用云计算技术的决策大多数是出于对支持科技自主创新相关政策的响应。此外,政府部门对云计算技术的采纳很大程度上取决于部门高层对云计算项目的支持。采纳云计算技术可能带来的信息安全问题,以及部门领导对资源控制权的敏感度是制约政府部门大范围推广应用云计算技术的主要因素,而政府部门对于云计算技术的成本优势考虑并不多。数据分析结果还表明,云计算技术在我国电子政务建设中的应用尚处于起步阶段。北京、上海、福建等地的政府在云计算应用领域进行了积极探索,云计算的应用效果正在逐渐显现。下面分别从环境因素、组织因素和云计算技术特征三方面详细阐释本文的研究发现。

(一)环境因素

在环境维度上,政府的政策支持对云计算技术采纳的促进作用得到了正反两方面大量事实的证明。访谈对象都提到,因为政府部门信息化投资的资金来源主要是财政拨款,因此政府制定相关的政策会促进政府部门尽快制定云计算项目的投资规划。同时,公众对云计算技术的支持对于其采纳应用也具有显著的影响。这可能因为政府部门信息化的目标不仅是提供政府职员的工作需要,而且为公众服务提供资源共享平台,因此公众对云计算技术的支持也是政府部门采纳云计算需要考虑的重要因素。此外,各地政府以及国外政府非常重视成功案例的示范性作用,因此采纳云计算技术的成功案例显著影响政府部门的采纳决策。

由于云计算技术毕竟是新兴的信息技术,很多政府部门和公众对其采纳和应用持观望态度。一旦国家政策支持,行业内也有成功案例的示范作用,那么云计算技术一定会得到广泛的推广应用。可以认为,目前中国的大环境只是一个中性的因素,因为政府的政策还在酝酿之中,公众出于观望态度,云计算在政府部门成功应用案例个数不多,效果还不明显。

(二)组织因素

组织因素对政府部门采纳云计算技术的影响是决定性的。所有访谈对象都认为,在组织维度上,组织高层对云计算技术的态度起到了极其重要的作用,而且在某些情况下,这种影响甚至是最主要的因素。云计算技术的优势非常明显,但是云计算技术可能引发信息安全问题,并可能使得组织高层失去对资源的控制权。如果组织高层对信息安全问题高度敏感,那么这类政府部门可能放缓采纳云计算技术的进程。另外,如果组织高层对资源的控制权非常敏感,而将自己部门的资源交由其他部门统一管理可能削弱部门领导对资源的控制能力,甚至削弱部门领导的管理权力,那么这类政府部门可能对云计算技术持抵制态度。

组织维度上的其他影响因素还包括组织财务敏感度、组织的IT成熟度以及组织内部对信息技术创新的包容度。如,重视财务成本的组织倾向于采纳云计算技术;具有较强技术实力并且信息化水平较高的政府组织带来较高的云计算项目参与程度与采纳程度。

(三)技术因素

在技术维度上,云计算技术的安全性水平、与组织战略的匹配程度以及与原有系统的兼容性水平对于其采纳均具有显著的影响。云计算技术的安全性水平成为阻碍政府部门采纳云计算技术的重要因素之一。所有访谈对象都提到,云计算技术研发者倡导资源共享的理念,这与政府部门的信息安全机制可能存在矛盾甚至冲突的地方。政府部门对云安全一直心存疑虑。此外,云计算技术与组织战略的匹配程度是促进政府部门采纳云计算技术的决定性因素之一。政府组织资源分散,信息化建设模式是各自为政,因此应用云计算技术构建电子政务公共云平台,是促进政府业务协同和信息共享的有效路径。云计算技术与原有电子政务系统的兼容性水平也是制约政务云大范围推广的重要因素。因为政府部门不可能在应用云计算技术之后,废除原有的政务系统,而是将原有系统迁移至云平台。因此,原有系统的可迁移性、运维保障水平、稳定性和兼容性水平较弱,这也给政府组织对云计算技术的采纳增加了顾虑。因为多数政府组织都趋向于回避风险的,以上问题如果不能得到很好的解决,政府部门很难大范围地采纳云计算技术。由此可见,云计算自身的技术特征是决定政府部门采纳决策的重要因素之一。

五、结语

云计算技术所倡导的共享、虚拟化和分布式协作理念,引领了新兴信息技术时代的潮流。因此,探讨云计算技术的采纳成因具有前沿性的学术意义。同时,云计算技术在政府组织的应用,将会推动整个信息产业的发展以及我国云计算产品的自主创新能力。可以认为,本文的研究结论对于相关实践也将具有一定的参考价值。

本研究工作的不足之处在于实证案例仅是对研究对象进行较短时间内的考察,因此可能忽略影响政府部门对云计算技术采纳决策的其他因素。此外,本文多案例研究的结果有待于通过大样本的检验。总之,后续的研究可以针对这些不足之处,开展持续性的跟踪调查和大样本的问卷调查,进一步深化云计算技术相关问题的研究。

参考文献:

①Marston, S., Li, Z., and Bandyopadhyay, S. "Cloud computing-The business perspective." [J]. Decision Support Systems, 2011, 51(1): 176-189.

云计算理论论文篇12

Key words: cloud computing;cloud services;GIS

中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)29-0179-04

0 引言

开始我们使用的是网格计算,现在我们使用云计算,技术在在飞速的发展,基础设施也在不断地提高。但是需求越来越多的现实,不断消耗着新增的计算资源。尽管CPU、内存、硬盘在不断的变大,但是现实的情况是没有办法达到实际的需求。后来,人们发现可以大大的改善现有的计算资源的利用率,于是网格计算应运而生,它能够将更多孤岛的计算能力结合在一起,这种计算方式得到了许多企业的重视。但是网格计算注重的是连接,跟云计算相比,它对整个计算资源中心的控制能力明显非常差。此外,网格计算不容易对资源进行动态分配和动态切割。因为态切割和分配计算资源动存在许多困难,这就要求对整个分布式、异构计算环境进行有效的而且是有力的监管和控制。此外,先前的网格计算,对网络本身的需求也是很大的,而在Web环境中基本上是做不到这点的。对协议数量的限制以及不严格的Web管理,使网格计算越来越不容易。此外,网格关注在计算资源和计算能力的分享上,忽略了计算中心应该交付的是服务,这个给使用网络带来了许多的不便。云计算提供的服务要比计算和存储本身的服务多很多,同时蕴含着更深刻的含义。不仅包含了以服务为交付模式的计算和存储基础设施,还包括虚拟主机的租用、社会关系网的数据信息服务、商业流程、应用程序运行环境、编程模型、协同环境以及IT管理外包等。

云计算概念是由Google提出的,到现在为止微软、亚马逊、IBM等多家公司已经推出了自己的云服务模式。那么到底该如何来定义云计算?每个人的答案可能都会尽相同。特别是不同种类的的企业,在谈论着完全不搭调的不同类型云计算。云计算的说法在社会中越来越普遍,Gartner高级分析师Ben Pring说:“它正在成为一个大众化的词语。”但是,现在我们对于云计算有着各自不同的认识,没有一个统一的答案。我们用“云”来比喻互联网,这是不难理解的。但是当它与“计算”相联系时,就具有了更广泛的意义,而且它的概念也不够清晰了。部分分析师和公司只是把云计算看成计算的升级版——基本上就是互联网上提供的众多虚拟服务器。还有一部分人给云计算下了更广泛的定义,他们认为用户在防火墙保护之外消费的任何事物都处于“云”之中。云计算之所以引起了更多的人的关注,是因为充分考虑了IT业真正需要什么,缺少什么,人们想要做到的是,不产生新的投资,不增加新的人力和新的软件,但是却能达到互联网的能力和容量更大的目的。而云计算恰巧有可能做到这点。现今云计算还刚刚开始应用,很多公司提都在进行着种类各异的云计算服务,从软件应用到网络存储再到邮件过滤。现今主要实现的是基于互联网的个人服务,但是云计算的聚合和整合正在产生。

本文主要分两个部分进行论述,第一部分主要论述云计算的概念、特点及关键技术等;第二部分主要论述云计算在GIS领域的一些国内外应用。

1 云计算概述

云计算理论论文篇13

一、引言

计算机类课程内容抽象,难于理解,不易自学,学习难度较大,很多学生遇到困难后容易产生畏难情绪,缺乏学习的动力与兴趣,甚至产生厌学心理,学生逃课率高,并形成恶性循环。软件工程是一门综合应用学科,软件工程专业具有实践性、工程性、实用性等特征。学生难以靠听讲软件工程的理论学会开发一个真实的软件,而是在“动手做”和“真正练”中体会和掌握软件开发的思想。传统计算机类课程教学重理论、轻实践,“学”、“用”脱节,重教师的知识传授,轻学生的主动学习,学生积极性低。计算机类课程本身的特征形成了课堂理论讲解越多、学生整体收获越少的怪圈。诸多学者提出采用项目驱动式教学法,强化实验、实训,提高学生实际操作能力、思维能力与创新能力。而“翻转课堂”是有效实施项目驱动式教学法的教学模式,“翻转课堂”成功的关键是技术工具与教学的结合,云计算等现代信息技术的运用是“翻转课堂”得以实现的重要手段和资源。

二、“翻转课堂”、云计算辅助教学的应用与研究现状

1.“翻转课堂”的应用与研究

“翻转课堂”(Flipped Classroom)是一种对知识传授和知识内化的颠倒安排,即“学生白天在教室完成知识吸收与知识内化,晚上回家学习新知识”的教学模式,是“老师白天在教室上课传授知识,布置家庭作业,让学生回家练习完成知识内化”这一传统教学模式的翻转。通过运用现代技术手段,教师将常规课堂讲授的部分制作成教学视频,作为家庭作业布置给学生在家中观看、学习,而课堂变成了师生、生生之间互动的场所。“翻转课堂”的实质是:增加师生互动;提供学生自主学习的环境;教师成为导师:直接指导和建议式学习混合;缺席学生不会被落下功课;内容永久保存;所有学生参与学习并获得个性化教育。美国学者Maureen LaKe,Glenn Platt and Michael Treglia最早在教授《经济学入门》课程时采用翻转教学模式,但没有明确提出“翻转课堂”这一概念。2007年,美国卡罗拉多州伍德兰高中两位化学老师JonathanBergmann和Aaron Sams在课堂中采用“翻转课堂”教学模式并发现用这种模式取得的教学效果远比传统模式好得多,两位老师的实践引起越来越多的关注,此后,这一模式在美国中小学教育中快速推广。2011年,Salman Khan在TED(Technology Entertainment Design)大会上做了《用视频重新创造教育》演讲报告,阐释了“翻转课堂”的内涵,“翻转课堂”成为全球教育界关注的教学模式,并被加拿大《环球邮报》评为2011年影响课堂教学的重大技术变革。

2011年,重庆市江津聚奎中学和广州市海珠区第五中学相继实施“翻转课堂”并获得了良好的教学效果,成为国内基础教育领域“翻转课堂”实践的一面旗帜。国内学者对“翻转课堂”的研究逐渐增多,曾贞(2012)探讨了反转教学的特征、实践及问题;张金磊、王颖等(2012)在对国外教学实践案例研究的基础上,构建出“翻转课堂”模型;朱莎、宋化民(2012)探讨了“翻转课堂”在农民科技培训中的应用;马秀麟、赵国庆(2013)对大学信息技术公共课“翻转课堂”进行了实证研究,认为课堂讨论对知识内化有帮助,对于大学信息技术公开课具有潜在优势;张金磊、张宝辉(2013)提出了基于游戏化学习理念的“翻转课堂”模式;钟晓流(2013)构建了一个太极环式的“翻转课堂”模型并给出了实施的要点。目前,对“翻转课堂”的研究与应用主要集中于中小学教育,在普通高校尤其是针对某一专业的研究与应用成果较少。

2.云计算辅助教学的应用与研究

2009年,黎加厚教授正式提出了“云计算辅助教学”(Cloud Computing Assisted Instructions,CCAI)概念,即利用“云计算”提供的服务,支持教师的教学和学生的学习,提高教学质量。“云计算”可以应用于教学、实验实训、教学管理、学生管理等方面。云计算辅助教学具有一切皆服务(everything as a service)、事事可在线(everything online)、更快更方便(everything easy and quick)、更加个性化(everything personal)等特征。云计算的廉价和方便会使越来越多的学校和个人把自己的信息处理迁移到“云”上。2012年4月,厦门大学软件学院、工信部移动云计算教育培训中心、厦门超级计算中心(云计算中心)举行共建“云计算教学实训基地”签约仪式,开创了我国云计算实训教学的先河。2012年3月,聚奎中学构建了“翻转课堂”云计算教学平台,成为江津云计算产业在教育领域应用的典型范例,但只是互联网功能的简单替代,未进行真实在线软件开发实践。近几年,诸多学者从云计算辅助教学的可行性与作用、协作学习与网络学习策略、云计算教学资源平台的构建等方面做了较多较为深入的研究,但结合“翻转课堂”教学模式构建云计算教学平台的研究成果较少。

三、软件工程“翻转课堂”云计算教学平台架构

1.软件工程“翻转课堂”教学模型

美国富兰克林学院Robert Talbert(2011)教授结合线性代数课程实践总结出“翻转课堂”实施模型并取得了良好的教学效果,如图l所示,“翻转课堂”包括课前和课中两个阶段:课前,学生在家观看教学视频,然后进行针对性地练习;课中,学生快速完成少量测评,然后通过解决问题来完成知识的内化,最后,进行总结和反馈。

软件工程专业具有很强的实践性,理论知识抽象,难于理解,不易自学。因此,需要对Robert Talbert提出的“翻转课堂”教学模型进行改进才更加适合于软件工程专业。如图2所示,在课前,学生在家观看教学视频学习软件开发理论与进行针对性训练时,需要及时与任课教师进行交流、答疑,否则,学生将“知难而退”,难以实现课前学习的目标。为了让学生在课堂上有更多的时间进行项目训练,将学生课中的测评移至课前,学生训练过程即完成测试过程,并且教师能快速统计、掌握学生的课前学习情况。在课中,以真实项目开发为主线,教师首先简单讲解多数学生在课前学习中存疑的概念、知识点,然后简要介绍软件项目背景,提出项目目标,引导学生了解项目任务,分组探讨并进行项目规划、需求分析、系统设计、编码实现与软件测试。在软件开发过程中,学生之间可以进行交流,研讨问题,不断向教师提出疑问,教师回答学生疑问,并适当点拨理论知识,不断引导学生思考更深层次的问题,学生在“训练-思考-提问-点拨”的过程中不断提升,理顺各知识点之间的关联性,直到学生提交、展示设计成果,教师进行点评总结,进一步提升理论。

2.软件工程“翻转课堂”云计算教学平台架构

课前学生视频观看、训练与测验、学生管理与监控、学生学习状态信息的统计与获取、师生交流、课堂学生软件开发管理与文档提交、学生成绩评定等都需要网络教学平台。云计算网络教学平台不但有利于实现“翻转课堂”良好的教学效果,为师生提供方便,而且能降低学校固定资产投资与运行成本,减轻学生负担。如图3所示,软件工程“翻转课堂”云计算教学平台按照服务类型可以分为三层:第一层为基础设施服务层(Iaas),由计算机、存储器、网络设施、数据库等物理资源组成,并将同类型物理资源集成为计算资源池、存储资源池、网络资源池、数据库资源池、软件资源池等虚拟化资源,将硬件设备等基础设施封装成服务供用户使用,是整个云计算服务体系的基础,通过虚拟化资源池为“翻转课堂”云计算教学平台提供计算、存储、网络等按需的动态云基础设施服务,最大特点是允许用户动态申请或释放节点,按使用量计费;第二层为软件在线开发平台服务层(PaaS),构建在基础设施层之上,对资源的抽象层次更进一步,使用特定的编程环境,遵循特定的编程模型,负责资源的动态扩展和容错管理,为软件项目开发全过程提供环境支持、构件支持、开发工具支持、文献支持,为软件开发资源与虚拟教学资源如视频资源等的建设提供接口,通过分布式计算环境和分布式存贮环境提供海量资源系统、海量数据库系统、海量信息系统等服务,在线云通过在线开发平台将操作系统、应用开发环境等平台级产品以Web服务的方式提供给师生,方便教师在同一平台上进行教学资源设计,也方便学生在同一平台上进行真实项目训练,有利于师生对教学资源的充分利用;第三层为教学资源应用服务层(Saas),位于最上层,是师生与云计算服务体系的接口,将某些特定应用软件功能封装成服务,如直接为师生提供开发文档生成、软件检测、视频资源播放、课前训练与测试、师生、生生之间在线交流、学生管理等应用软件服务。师生不受时空限制,使用PC电脑、3G手机或其他移动终端设备访问“云”端,接受云计算技术系统提供的海量服务。

“翻转课堂”云计算教学平台既可选择公有云,也可选择私有云。公有云平台能够提供通用的运行环境和网络教学功能,学校无需自行构建网络教学平台,可以降低建设成本。但公有云平台一般不向用户开放源代码,用户不能将教学资源以编译代码的方式上传至云平台,限制了云计算教学平台的个性发挥与软件的复用。因此,最好选择公有云与私有云相结合的“混合云”方式构建软件工程“翻转课堂”云计算平台,即通过公有云模式降低学校IT基础设施的投资成本,且通过私有云模式来确保平台个性化的充分发挥。

四、软件工程“翻转课堂”云计算教学平台主要功能模块

“翻转课堂”云计算教学平台功能模块主要包括课堂软件开发模块、课前理论学习模块、运行管理模块、学生评价模块,其关系如图4所示:

1.软件开发模块

“翻转课堂”由传统课堂的“先教后练”转变为“先学后练”,弱化“教”,强调“学”,突出“练”,其中“学”为学生采用观看视频的方式自学软件开发理论知识,“练”为软件项目开发训练,并且“练”占全部学习时间的比例大大增加,更加重视学生实验实训,学生学习的自主性增强,自由度增加。因此,要想达到良好的教学效果,对学生“学”的内容、“练”的环境提出了更高的要求。“翻转课堂”云计算教学平台应满足真实实验实训基地的“真实的企业项目”、“真实的企业化管理”和“真实的企业环境标准”三个“真实”要求。软件开发模块是软件工程“翻转课堂”云计算教学平台的核心模块,主要包括项目规划、需求分析、系统设计(总体设计、详细设计)、编码、测试等项目开发全过程并展现软件产品,每一个过程应能生成相应的项目文档。在课堂上,通过教师的引导,学生登陆至学校的云计算平台进行真实的软件项目开发训练,并且可以得到教师的全程适时指导、动态监控。学生在同一平台上,既可以分组研讨开发,又可以单独思考,并与教师实现一对一的面对面交流。通过校企深度合作,学校在云平台上建立真实软件项目库、案例库,为学生提供真实开发项目,或者校企共建软件开发云平台,学生在企业项目经理的统一安排下参与企业真实项目开发,起到“工学结合、顶岗实习”的作用。

2.理论学习模块

曾贞提出了“翻转课堂”的三个关键步骤:观看视频前的学习一讨论并提出问题;观看视频时的学习一根据问题寻找答案;应用并解决问题的学习一深入问题进行探究。在“翻转课堂”中,学生主要通过观看教师提供的教学视频来获取理论知识,通过课前针对性训练基本消化理论知识,并且师生都需要及时了解学生理论知识的掌握情况。可以看出,云计算理论学习模块由教学视频、课前训练、课前测试统计、师生交流等子模块组成。教学视频子模块具有视频播放、快进、慢放、重放、后退、暂停等功能,便于学生自定进度,自主学习。教学视频的视觉效果、互动性、时间长度等对学生的学习效果有着重要的影响。不但视频内容要与教学目标和课堂训练内容相吻合,而且要清晰、简明、到位地解释新知识点、主题要点,知识点的解释要先浅后深,具有逻辑性、层次性、递进性,同时要注意讲授节奏、选取例子、互动策略。在每个知识点讲授之前需设置问题,以便学生带着问题观看视频并在其中寻找答案,每个知识点讲解结束之后,学生通过课前训练子模块及时进行简单训练、应用知识与研讨问题。师生通过课前测试与统计子模块检测学生对理论知识的掌握程度,及时向师生反馈,教师还能快速了解学生的总体情况,便于在课中进行针对性的讲解。在课前学习全过程中,学生均可以通过师生交流子模块进行交流,及时解答学生的疑问。

3.运行管理模块

云计算运行管理模块是“翻转课堂”软件开发训练与课前理论学习的支持与保障模块,位于云计算教学平台应用服务层(SaaS),通过特定应用软件封装成服务提供,主要包括:项目管理、学生管理、资源管理等子模块。

(1)项目管理子模块

教师通过项目管理子模块对学生项目开发训练的全过程与结果进行监控与检查。项目管理子模块主要涉及项目的集成管理、范围管理、质量管理、成本管理、时间管理、资源管理、风险管理、合同管理、沟通管理等九大知识领域,其中,质量管理、成本管理、时间管理为项目管理的核心领域,成为“翻转课堂”教师监控的重点。软件项目开发各阶段的开发文档与产品,经文档输出子模块与产品展示子模块进行输出和展示,任课教师通过项目管理子模块及时进行监控与阶段评价。学生将开发过程中遇到的问题在项目管理平台上,教师通过师生交流子模块进行交流或者进行面对面的交流,及时解决学生在训练中存在的问题。项目管理各阶段对所有学生开放,让各小组学生能及时了解其他组学生的软件开发进度、质量等情况,进行成果交流;一方面,促进各组之间互相学习、协作开发、共同提高,另一方面,建立竞争机制,让学生亲身感受各组之间的竞争与压力,体验企业工作氛围。

(2)学生管理子模块

学生管理子模块可以进一步分为课堂学生管理子模块与课外学生管理子模块。课堂“翻转”以后,基础理论知识的学习由学生在课前自主观看视频进行,学生课外自学效果直接影响到课堂训练,教师不能现场监控,因此,有效的课外学习监控是“翻转课堂”成功的重要因素。哪些学生观看了视频?哪些学生对哪些知识点没有掌握及掌握的程度又如何?教师只有对学生的课前学习状态了如指掌,才能在课堂上有针对性地安排训练内容,组织研讨活动,进行答疑解惑、擦漏补缺、总结与提升。课外学生管理子模块与课前测试与统计子模块相连,不但能动态监控学生课前视频观看、课前训练过程、课前协作研讨,而且能输出课前测试情况、课前关键控制点及统计信息,以便教师及时全面地掌握学生课外学习效果。

在“翻转课堂”中,课堂成为学生项目探究、问题研讨的场所,教师通过与学生面对面的交流及现场状态观测,能基本了解学生的学习与训练的状态。但因为课堂时间的有限性,教师与一些学生进行交流时,就失去了与另外一些学生交流的机会,同时,教师对学生训练与探讨的结果也难以通过面对面的交流全面掌握,尤其是软件工程专业学生进行开发训练的文档,教师在课堂上来不及一一检查,难以结合课堂训练情况对学生下一次课的学习资源进行调整、优化,因此,云计算课堂学生管理子模块对学生课堂训练效果具有记录与检测输出的功能。另外,应具有:对学生请假、考勤与学习态度进行监控的功能;对学生个体与小组实训计划完成、理论知识的应用、创新等的检查功能;对学生团队学习的监视功能,如开发经理、计划经理、测试经理、技术支持经理等角色任务分配、岗位轮换、协调配合、团队成员士气、团队之间竞争与压力等。

(3)资源管理子模块

软件工程“翻转课堂”所需资源主要包括课前理论学习视频资源与课堂软件开发资源,“资源”本身的质量很大程度上决定了学生学习的效果。课前理论学习视频资源必须要与课堂软件开发训练资源高度相关,主讲教师可以亲自录制或者使用网络优秀开放教育资源建立视频资源库。自行录制教学视频容易与课堂训练和教学目标保持一致,甚至可以针对不同基础的班级录制不同版本的教学视频,学生自学的效果容易保证。如果借鉴现有网络资源,可以节省人力、物力,提高资源的利用率,但难以保证视频内容与课堂训练的一致性。视频资源管理子模块负责对视频资源的管理与调度,视频资源主要有视频制作工具、软件开发“云课件”、“云教材”、“云案例”、“云试题”等。课堂软件开发资源子模块主要对软件开发资源进行管理与调度,课堂软件开发资源主要包括软件开发云环境、企业真实软件项目库、案例库、软件开发专用技术资料、重点与难点讲解资料及相关文档、模版等,这是高级应用型软件人才培养的基础,是可教学化实训体系的核心。软件开发云环境通过云计算在线开发平台层(PaaS)提供,主要有软件开发的各种主流技术、先进开发工具、相关的帮助文档、开发文档。真实软件项目、案例应来源于校企合作企业,校企双方建立深度合作机制,按照培养计划的要求,精心挑选软件项目与案例,并进行可教学化改造,通过“云”端在线开发平台层(PaaS)建设真实的软件项目库、案例库。

4.学生评价模块

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